Tempo en snelheid

[cock]

Snelheid versus tempo,
 
Stel: een trein van een lichtjaar lang, mat wagons van een lichtseconde lang. In elke wagon, die een lichtseconde lang is, bevindt zich een lamp, die elke minuut aan flits licht afgeeft, door werking van een batterijtje.
 Op een oneindig perron, dicht bij deze trein, en parallel aan het spoor waarop de trein zich verplaatst, bevindt zich een waarnemer.
Situatie 1: De waarnemer is in rust ten aanzien van de trein. De trein komt met de lichtsnelheid aangedenderd en passeert de waarnemer.
Conclusie 1: De waarnemer zal een lichtjaar moeten wachten tot de trein hem voorbij gereden is. Elke minuut, en dus elke lichtminuut zal hij het licht van alle lampen in de trein waarnemen.
Situatie 2: De waarnemer verplaatst zich parallel aan de trein op het perron, en dit aan de lichtsnelheid.
Conclusie 2: De waarnemer zal de trein, die zich aan de lichtsnelheid verplaatst, instantaan (niet) zien passeren. . Elke minuut, en dus elke lichtminuut, zal de waarnemr het licht van alle lampen in de trein waarnemen.
Situatie 3: De waarnemer én de trein verplaatsen zich in dezelfde omstandigheden (situatie 2), maar nu aan ½ van de lichtsnelheid.
Concliusie 3: : De waarnemer zal een half lichtjaar moeten waarnemen voor de trein hem voorbij gereden is. Elke minuut, en dus elke lichtminuut zal hij het licht van alle lampen in de trein waarnemen.
 
Vragen: a) zijn de conclusies juist?
               b) Heeft dit iets te maken met de lichtsnelheid die ook gelijk blijft onafhankelijk van de snelheid van zender en ontvanger. B.V dat lichtsnelheid eigenlijk een tempo is van afwisseling elektrische golf magnetische golf, dit aan de lichtsnelheid.

[Anton_v_U]

Situatie 1.
Als de waarnemer in rust is ten opzichte van de trein zal de trein de waarnemer niet passeren.
Een licht jaar is een afstand, je kunt niet een lichtjaar wachten. 
 
Situatie 2
Bedoel je: de trein beweegt zich met 0,999 c ten opzichte van het perron naar rechts en de waarnemer beweegt zich met 0,999 c ten opzichte van het perron naar links? De waarnemer ziet dan de trein met net iets meer dan 0,999 c maar met minder dan 1c naar zich toe bewegen (kun je uitrekenen, is een leuke oefening). De waarnemer ziet door lengtecontractie een veel kortere trein. Als de (relatieve) snelheid tot de lichtsnelheid nadert, ziet de waarnemer de trein tot lengte nul inkrimpen. Je conclusie over het waarnemen van licht klopt niet. Als ik me niet vergis zie je de lichtflitsen voordat de trein je passeert zeer kort op elkaar en de flitsen nadat de trein je passeert zeer lang na elkaar. 
 
Situatie 3
Nee, relativistische snelheden mag je niet optellen; evenmin mag je er vanuit gaan dat de lengte van een bewegend object gelijk is aan de rustlengte. De waarnemer ziet de lampen in een hogere frequentie flitsen als de trein de waarnemer nadert en in een lagere frequentie als de trein zich van de waarnemer af beweegt.
 
a: zie hierboven
b: ja, lichtsnelheid is onafhankelijk van de (relatieve) snelheid van bron en ontvanger. 
 
Je verwart zo te zien de voortplantingssnelheid van het licht met snelheid of frequentie waarmee het EM veld trilt. Dat heeft niets met elkaar te maken.

[cock]

Mijn oprechte vriendelijke dank voor uw uitgebreide antwoord. Toch een paar opmerkingen en vragen om verduidelijking.
1)

Als de waarnemer in rust is ten opzichte van de trein zal de trein de waarnemer niet passeren

Juist, maar ik bedoelde in rust ten opzichte van het spoor en het perron, die in dit gedachtenexperiment in volledige rust worden verondersteld te zijn..

Een licht jaar is een afstand, je kunt niet een lichtjaar wachten.

Als de lichtsnelheid de absolute snelheid is, kan je dan een jaar en een lichtjaar dan niet als synoniem zien? Beide duren even lang.
2)

De waarnemer ziet door lengtecontractie een veel kortere trein.

Dit is een wiskundige theorie, maar bij mijn weten, nog niet proefondervindelijk onderzocht, maar soit, ik vraag me dan wel af hoe men aan fotonen een afmeting en een golflengte kan toewijzen, die dingen verplaatsen zich ook aan de lichtsnelheid, ze zouden dan ook met afmeting nul moeten waargenomen worden.

 

Als ik me niet vergis zie je de lichtflitsen voordat de trein je passeert zeer kort op elkaar en de flitsen nadat de trein je passeert zeer lang na elkaar.
 

Dat is de crux het hele gedachtenexperiment. Ik denk dat u zich hierin vergist. Er zal vermoed ik wel sprake zijn van respectievelijk een rood en een blauwverschuiving, maar niet van een verandering in het waargenomen tempo. Bestaat er een wiskundige manier om deze kwestie uit te klaren? Ik doe ook een beroep op eventuele andere lezers.
b.

Je verwart zo te zien de voortplantingssnelheid van het licht met snelheid of frequentie waarmee het EM veld trilt. Dat heeft niets met elkaar te maken.

Ik geraak inderdaad af en toe in verwarring door fysica, ik ben een filosoof. Maar wat u hier schrijft klopt denk ik niet met wat u hier schrijft:

Als ik me niet vergis zie je de lichtflitsen voordat de trein je passeert zeer kort op elkaar en de flitsen nadat de trein je passeert zeer lang na elkaar.

 .Hoewel er natuurlijk een wezenlijk verschil is, zijn de pauzes tussen de lichtflitsen ook een frequentie..

[Anton_v_U]

Absolute rust bestaat niet. Iets kan in rust zijn ten opzichte van iets anders (bijvoorbeeld ten opzichte van het perron) maar niet ten opzichte van alles of ten opzichte van niets. Zeker een filosoof zou dat moeten begrijpen.
 
Een lichtjaar is een afstand. Een lichtjaar heeft geen tijdsduur, je meet een lichtjaar met een (heel lange) liniaal, niet met een stopwatch. Punt.
Net zomin als een kilowattuur een vermogen heeft. Da's een mooie analogie al zeg ik het zelf, begrijp je die?
 
Een foton is een deeltje. Je kunt niet tegelijk over deeltjes en golven praten (het kan wel maar dat is niet zo zinvol)
 
De wiskundige manier is er, die heet speciale relativiteitstheorie. Overigens is er geen strikte scheiding te maken tussen wiskunde en werkelijkheid. Google bijvoorbeeld even op Wigner en the empirical law of epistemology. Zijn artikel uit 1960 is een must-read voor filosofen die de wetenschap serieus nemen.
 
Een gitaarsnaar trilt ook in een frequentie. Maar het heeft niet zoveel te maken met elektromagnetische trillingen anders dan dat ze beiden worden beschreven door een golfvergelijking. Prachtig toch: dezelfde mathematische structuur voor zulke verschillende dingen?
 
De pauzes tussen de lichtflitsen zijn geen frequentie. Het aantal flitsen per tijdseenheid is dat wel. Misschien vind je dat ik nu op alle slakken zout leg maar op een natuurkundeforum mag je best een beetje aandacht schenken aan een correct gebruik van de basale concepten.
 
Verder: stel een geluidsbron geeft in een vast ritme een korte tik. De bron nadert je met bijna de geluidssnelheid. Je zult eerst de tikken snel achter elkaar horen en daarna trager.  Zie je dat er een verschil is tussen de frequentie waarin de tikken elkaar opvolgen en de frequentie van het geluid van een toon (of - zo je wilt - de frequenties in de tik)?

[Michel Uphoff]

cock: Dat is de crux het hele gedachtenexperiment. Ik denk dat u zich hierin vergist. Er zal vermoed ik wel sprake zijn van respectievelijk een rood en een blauwverschuiving, maar niet van een verandering in het waargenomen tempo. Bestaat er een wiskundige manier om deze kwestie uit te klaren?

 

Jouw voorbeeld is niet realistisch, want treinen kunnen niet met de snelheid van het licht bewegen, en geen van jouw conclusies is correct. Begrijpen wat er gebeurt vereist ondermeer inzicht in het Doppler effect, tijddilatatie en aberratie, tezamen vormen ze het relativistisch Dopplereffect ( klik ).

 
Doppler 

Het klassieke Doppler effect is eenvoudig in te zien: Een sirene die ons nadert klinkt hoger (hogere frequentie, meer golven per seconde, een hoger tempo, blauwverschuiving bij licht) dan een sirene die van ons af beweegt (lagere frequentie, minder golven per seconde, een lager tempo, roodverschuiving bij licht). Iedere opeenvolgende golf hoeft bij nadering immers minder afstand af te leggen dan de voorgaande, en is dus eerder bij de ontvanger dan zonder nadering. Rood/blauwverschuiving is verandering van tempo. Voor de waarnemer welteverstaan, want de bronfrequentie wijzigt natuurlijk niet. In formulevorm:

\(f_{w}=f_{b}(\frac{v}{v-v_{b}}})\)

bij naderen, en

\(f_{w}=f_{b}(\frac{v}{v+v_{b}}})\)

bij verwijderen. f_w is de waargenomen frequentie, f_b is de bronfrequentie, v is de snelheid door het medium en v_b de snelheid van de bron. Hieraan valt al te zien dat een voorbijrazende trein zowel een roodverschuiving (tragere tikken) bij de van ons wegrazende voorzijde als een blauwverschuiving (snellere tikken) bij de naar ons toekomende achterzijde zal laten zien.

 
Tijddilatatie

Dit is een uitvloeisel van de speciale relativiteit. Een bewegende klok loopt voor een waarnemer meetbaar trager bij hoge snelheden. Een klok die iedere seconde een flits uitzendt en met 0,6 keer de lichtsnelheid tov een waarnemer beweegt zal vertraagd worden met een zogenoemde Lorentz factor (gamma). Die is uit te rekenen met de volgende formule:

\(\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}\)

.
Ik weet dat wiskunde niet jouw hobby is, maar probeer deze eenvoudige berekening eens te volgen:

Als we alle snelheden uitdrukken in c (en c op 1 stellen), dan is formule voor gamma te vereenvoudigen naar:

\(\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}\)

(want 1² is 1 en v²/1=v², dus c valt helemaal weg). Vullen we voor v 0,6 in dan krijgen we in stapjes:

\(\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-0,6^2}}\)

=

\(\frac{1}{\sqrt{1-0,36}}\)

=

\(\frac{1}{\sqrt{0,64}}\)

=

\(\frac{1}{0,8}\)

= 1,25. Met deze factor lopen klokken trager als ze met 0,6c t.o.v. ons bewegen (en de trein wordt door de lengtecontractie in de bewegingsrichting met dezelfde factor korter). Maar de waarnemer heeft ook nog rekening te houden met het Dopplereffect van hierboven!

 
Aberratie

Het maakt verschil , of je op de rails staat en de trein beweegt recht naar je toe (of af) of je staat op het perron waarbij de trein zich loodrecht op de kijkbeweging voortbeweegt. Deze zogenaamde transversale beweging heeft ook zijn eigenaardigheden. Een voorbeeldje: Jij en ik gooien een balletje over, terwijl ik transversaal aan jou beweeg (in die trein bijvoorbeeld). Iedere keer zal de hoek waarin wij het balletje moeten gooien om de ander te bereiken aangepast moeten worden waarbij jij moet mikken naar het punt waar ik zal zijn als de bal en ik samenkomen. Iets dergelijks gebeurt er ook met licht bij zeer hoge snelheden en wordt relativistische aberratie genoemd. De formule hiervoor is: cos φ'= (cos φ - v/c)/(1- v cos φ/c). Het voert te ver om dit helemaal te gaan toelichten, in een ander topic ( klik ) is dit uitgebreider aan de orde geweest, maar hier valt wel te zien dat je niet zomaar wat kan zeggen over meerdere lampjes tegelijkertijd, omdat ze allemaal een andere hoek t.o.v. de waarnemer op het perron hebben.

 

Doppler, Lorentzfactor en aberratie tezamen zullen dan samen met wat wiskunde tot de juiste oplossing moeten leiden. Al met al aardig complexe materie dus, en jouw vragen zijn niet te beantwoorden omdat je een omschrijving geeft waar je honderden berekeningen aan zou kunnen doen (als de uitgangswaarden al helder zouden zijn) en je een eenvoudig antwoord verwacht.
 
Probeer het eens met een zo eenvoudig mogelijke vraag en realistische snelheden (< c).

[cock]

- Ja ik zoek eenvoud, ik zou graag een basisprincipe hebben voor kosmologie en kwantumfysica, zoiets als bestaat voor de evolutie (het overleven van de best aangepaste) of de eenvoudige basistructuur van DNA. Ik ben vast besloten hiernaar te zoeken. Of ik het zal vinden is een andere vraag. Maar in deze hoef je niet te slagen om te pogen.
- Ja ik heb geen wiskundeknobbel, en ja ik ben relatief nieuw in fysica, maar ik leer bij, elke dag, ook dank zij uw toedoen.

Probeer het eens met een zo eenvoudig mogelijke vraag en realistische snelheden (< c).

Ik heb een eenvoudiger gedachtenexperiment bedacht,
Stel: in de ruimte bevindt zich een rechte staaf van een lichtjaar lang (de afstand die het licht aflegt in een jaar), Op die staaf bevindt zich op elke lichtminuut een lamp, die haar energie krijgt van langlevende batterij. Elke lamp geeft, synchroon aan de andere lampen, om de minuut een lichtflits.
1) Dit mechanisme is al een aantal lichtjaren bezig, als een waarnemer op een van de uiteinden van de staaf gaat zitten. Hij ziet alle lampen synchroon pinken.
2) De waarnemer kruipt in een futuristische raket, en vliegt  dichtbij, parallel aan de staaf met de lampjes, naar het andere einde van de staaf, dit aan een snelheid van 1/2 van de lichtsnelheid. Ook nu zit hij de lampjes synchroon pinken, waar hij zich ook bevindt, langs de parallelle baan.
Het antwoord op 1 en 2 is waarschijnlijk dat de waarnemer de lampen niet op hetzelfde ogenblik ziet pinken (vertraging door de eindige lichtsnelheid) , Maar het tempo (de frequentie, namelijk het aantal flitsen per tijdseenheid) zal voor de hele trein lampen gelijk waargenomen worden, hoe snel de raket ook vliegt (binnen de toegelaten marge bepaald door de lichtsnelheid). Dit bedoel ik met synchroon.

[Michel Uphoff]

Elke lamp geeft, synchroon aan de andere lampen, om de minuut een lichtflits.

Als de waarnemer geen snelheid heeft tov van de rij lampen en zich aan een uiteinde direct bij een lamp bevindt, dan zal hij die lamp onmiddellijk zien flitsen. De lamp een lichtminuut verderop een minuut later enzovoorts, totdat hij na een jaar de laatste lamp ziet flitsen. Aangezien alle lampen iedere minuut een flits afgeven, zal hij de lamp aan het einde na een jaar wachten tegelijk met de ruwweg 526.000'ste flits van de eerste lamp zien flitsen, en een lamp halverwege ziet hij tegelijk met de 263.000'ste flits van de eerste lamp. Hij zal alle lampen dus op hetzelfde moment zien flitsen, hoewel het om verschillende flitsnummers gaat. Het feit dat de flitsen 'synchroon' lijken te gaan is veroorzaakt door hun onderlinge afstand en hun frequentie, die precies op elkaar zijn afgestemd.
 

Ook nu zit hij de lampjes synchroon pinken, waar hij zich ook bevindt, langs de parallelle baan.

Nee. Ook dit is zonder relativiteit wel in te zien: de lampen voor hem in zijn bewegingsrichting zullen door het Dopplereffect sneller flitsen (blauwverschuiving) en de lampen achter hem trager (roodverschuiving). 
 

Maar het tempo (de frequentie, namelijk het aantal flitsen per tijdseenheid) zal voor de hele trein lampen gelijk waargenomen worden, hoe snel de raket ook vliegt.

Nee dus, om dezelfde reden als hierboven.

 

Jij schijnt in de veronderstelling te zijn, dat rood- en blauwverschuivingen (verandering van frequentie) niets te maken hebben met het aantal waargenomen flitsen per tijdseenheid, terwijl er hetzelfde fenomeen aan de basis ligt. Laten we de relativiteit (met die Lorentzfactor gamma) even buiten beschouwing en kijken we naar een klassieke analogie, waarbij we praktische verstoringen als windsnelheids- en luchtdrukverschillen buiten beschouwing laten:

 
Op 340 meter onderlinge afstand en op een rechte lijn staan 10 geluidsbronnen die iedere seconde een piep van 1 kHz (1000 trillingen per seconde) geven. De snelheid van geluid door lucht stellen we op 340 meter per seconde. De luisteraar bevindt zich ergens in rust op die lijn en nog voor de eerste bron, en we zetten de installatie aan:

1. De piep van de bron het dichtst bij hem hoort hij het eerst, de piep van de volgende bron een seconde later (tegelijk met de tweede piep van de eerste bron, het lijkt één wat luidere piep), en weer een seconde later komt daar de piep van de derde bron bij, die hij weer tegelijk met de eerste en tweede bron hoort et cetera. Na 10 seconden hoort hij de piepjes van alle bronnen tegelijk.
2. Het zijn mooi gesynchroniseerde piepjes, maar het 'piepnummer' verschilt. Zouden we iedere geluidsbron elke seconde een wat hogere toon geven dan zou het na 10 seconde hoewel synchroon in tempo een kakafonie van toonhoogten zijn. Uitkijken dus met dat woord synchroon, dat wel een gelijke interval maar niet per se gelijktijdigheid uitdrukt.

Nu gaat hij bewegen, stel met de halve geluidssnelheid, dus 170 meter per seconde, in de lijn van de geluidsbronnen:

1. Zolang hij alle bronnen nadert (dus nog niet aangekomen is bij de eerste bron) zullen alle tonen hoger klinken ('blauwverschoven'), en wel volgens de formule voor het Dopplereffect voor bewegende bronnen en/of waarnemers t.o.v. een medium: 
   \(f_{w}=f_{b}(\frac{v+v_{w}}{v-v_{b}})\)
   .
   
      f_w is de waargenomen frequentie, f_b is de bronfrequentie.
   
      v is de voortplantingssnelheid door het medium (hier dus de geluidssnelheid).
   
      v_w is de snelheid van de waarnemer en v_b die van de bron t.o.v. het medium (hier de stilstaande lucht).
   
   Dit soort sommetjes zijn een stukje eenvoudiger als je de snelheid door het medium op 1 stelt (de geluidssnelheid is dan dus 1), en de andere snelheden in die snelheid uitdrukt. 170 m/s is dan de halve geluidssnelheid, dus 0,5. Zo doen we dat ook met de lichtsnelheid (alles uitdrukken in c dat we op 1 stellen) en voorkomen we enorme en dus lastige getallen.
2. Vullen we dit in de formule in dan krijgen we:
   \(f_{w}=1000*(\frac{1+0,5}{1-0})\)
   \(= 1000*1,5\)
   = 1,5 kHz. Alle tonen klinken 50% hoger.
3. Niet alleen klinken de tonen anderhalf keer zo hoog, ze volgen elkaar ook anderhalf keer zo snel op. Tussen de piepjes zit maar 0,666 seconde. Hiervoor kan je in principe dezelfde formule gebruiken. 1 piep per seconde is immers ook een piep met een frequentie van 1Hz (waarbij de hoogte van de pieptoon niet van belang is); verhoogt het aantal piepjes per tijdseenheid, dan verlaagt de tijd er tussen.
4. Hij is de eerste geluidsbron gepasseerd. Nog steeds klinken de geluidsbronnen waar hij naar toe reist, anderhalf keer zo hoog en met een tussenpoze van 0,666 seconde. Maar de bronnen die hij gepasseerd is, en waar hij dus van af reist zullen lager klinken ('roodverschoven'). Vullen we de waarden in de Dopplerformule in, waarbij we nu voor v_w een negatief getal moeten opgeven, dan komt daar een toonhoogte van 0,5kHz en een tussenpoze van 2 seconden uit.
5. Zodra hij alle bronnen is gepasseerd, zijn ze allemaal lager van toon ('roodverschoven') en piepen ze iedere 2 seconden met een toon van 500Hz.
6. De hoge piepjes klinken eens per 0,666 seconden en de lage- eens per 2 seconden. Niet meer synchroon dus. 

Zo'n formule lijkt ingewikkeld, maar als je even doordenkt kan je met logisch redeneren tot dezelfde uitkomsten komen. Bijvoorbeeld; je beweegt met de halve geluidssnelheid af van een t.o.v. de lucht stilstaande bron op 340 meter afstand. Na 1 seconde is het geluid op de positie waar jij stond, maar jij bent daar niet meer, want inmiddels 170 meter verderop. Over die 170 meter meer doet het geluid een halve seconde, maar in die halve seconde ben jij weer 85 meter verder weg, waarover het geluid een kwart seconde doet en jij weer 42,5 meter verder bent, waarover het geluid 1/8 seconde doet en jij weer 21,25 meter verder bent et cetera. We krijgen dus 340+170+85+42,5+21,25+10,625+5,3125+...+... = 680 meter, en 1+1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+...+... = 2 seconden. Dus die piep die bij stilstand na een seconde klonk, hoor je bij deze verwijderingssnelheid pas als op een afstand van 680 meter waarover het geluid twee seconden heeft moeten reizen.

 

Ik stel voor dat je dit voorbeeld grondig doorleest, en de sommetjes zelf (bijvoorbeeld die van 4.) ook zelf eens maakt. Lukt dat, en je begrijpt het principe echt, dan kunnen we mogelijk eens wat dieper op dat relativistisch Dopplereffect in gaan, maar dat heeft echter geen enkele zin als je de basisbeginselen niet beheerst. Je zal je toch echt meer moeten bekwamen in dit soort denken en berekenen wil je, al jouw interesse ten spijt, iets verder komen.

[cock]

Dag Michel, van U en andere lezers,
 
Nogmaals dank voor uw beschouwingen. Ze hebben me tot volgende idee gebracht, en ik had graag uw oordeel en dat van andere lezers willen vragen.
Situatie 1. De waarnemer (gezeten op een uiteinde van de staaf), ziet de lampjes na een lichtjaar synchroon flitsen.
Situatie 2. De waarnemer verplaatst zich met ½ van de lichtsnelheid, dichtbij, en parallel aan de staaf. De waarnemer neemt nu de flitsen voor hem sneller (grotere flitsfrequentie) waar en die achter hem trager
 
Probleemstelling: Dit waarnemen heeft echter enkel betrekking op de waarnemer. Door de waarneming verandert de realiteit van het waargenomene niet. Met andere woorden, het waargenomene blijft objectief gezien een staaf, met om de lichtminuut (de afstand die het licht aflegt in een minuut) synchroon flitsende lampjes. De verandering die de relativiteitstheorie in dit verband voorschrijft, heeft mijn inziens enkel betrekking op de waarneming, en waarneming is zoals we allemaal weten, subjectief, en dus per definitie onwetenschappelijk. De situatie die de waarnemer in situatie 1 waarnam is de objectieve werkelijkheid, namelijk een staaf van een lichtjaar lang, met synchroon flitsende lampjes.
Op kwantumniveau kan dit natuurlijk anders zijn, omdat men daar te maken heeft met instortende waarschijnlijkheidsgolven en dies meer. Maar we bevinden ons hier in dit gedachten experiment op macrovlak.
Vraag: Stelt dit geen vragen bij de relativiteit? Het lijkt erop dat de situatie in de ruimte objectief is, en de waarneming relatief (afhankelijk van de waarnemer) en dus subjectief en dus onwetenschappelijk.

[Michel Uphoff]

Door de waarneming verandert de realiteit van het waargenomene niet.

 

Daarmee stel je dat alleen als de waarnemer in rust is tov van een object hij de realiteit (objectieve werkelijkheid) van dat object aanschouwt, en er bij snelheidsverschil dus slechts een subjectieve interpretatie van die werkelijkheid ontstaat?

 

Je hebt naar ik meen kennis genomen van het muon experiment, van de realiteit van verschillend lopende klokken en de benodigde correcties om onze Gps te laten kloppen. En naar ik meen ook van de precessie van de baan van Mercurius, de afbuiging van licht door grote massa's, van het werkelijke tijdverschil tussen de klokken die rond de aarde werden gevlogen en degene die achterbleven, van de door de hoge snelheid toegenomen massa van deeltjes in de versneller van Cern en misschien wel meer. Allemaal geen objectieve realiteit?

 

Je moet toch inmiddels beter weten. M.i. is het verstandiger eerst energie te steken in het begrijpen van relativiteit alvorens je pogingen onderneemt deze te weerleggen.

[cock]

Dag Michel Uphoff,
- Ik stel enkel: "door de waarneming verandert de realiteit van het waargenomene niet."  specifiek met betrekking tot dit gedachten experiment. Maar in mijn gretigheid om bestaande thesen op de proef te stellen, heb ik het echter misschien te algemeen gesteld. Eigenlijk heeft het hier enkel betrekking op de snelheid van de waarnemer die de realiteit van het waargenomene niet veranderd. Of de waarnemer niet veranderd, daar heb ik me niet over uitgesproken. Het waargenomene staat in dit gedachten experiment stil ten opzichte van de waarnemer.
- Verder heb ik uitdrukkelijk gesteld dat mijn bedenkingen enkel betrekking hebben op macroscopisch vlak en niet op kwantumfysisch niveau (dus CERN en Muonen en wat dies meer komen niet in aanmerking). Wat de atoomklokken betreft, die werken met trillingen van cesium atomen, en ook hier komt dus quantumfysica bij kijken.
- De precessie van de baan van Mercurius zal heus niet veranderen of we nu kijken of niet, idem voor de afbuiging van licht door grote massa's. Mijn bedenkingen bij relativiteit  hadden daar ook geen betrekking op.

M.i. is het verstandiger eerst energie te steken in het begrijpen van relativiteit

Doe ik Michel, dat doe ik, maar ik doe dit kritisch, en dan duurt het natuurlijk wat langer, en dan moet ik af en toe mijn bedenkingen testen aan kritische waarnemers.

[Anton_v_U]

 
Vraag: Stelt dit geen vragen bij de relativiteit? Het lijkt erop dat de situatie in de ruimte objectief is, en de waarneming relatief (afhankelijk van de waarnemer) en dus subjectief en dus onwetenschappelijk.

 
Wat is dit nou.
 
In de natuurwetenschap is niets objectiever dan de waarneming en niets is onwetenschappelijker dan het veronderstellen van een objectieve werkelijkheid die zich aan onze waarneming onttrekt. Ik ben van mening dat als je het daar niet mee eens bent, je voortaan beter in een ander forum kunt posten.
 
Ik zie verder dat je relativiteit en subjectiviteit met elkaar verwart. Relativiteit - het feit dat de werkelijkheid afhangt van de waarnemer - is geobjectiveerd in de relativiteitstheorie. Dat waarnemers het oneens zijn over een kwestie betekent niet dat er een conflict is dat hoognodig moet worden opgeklaard. Het betekent dat verschillende waarnemers de werkelijkheid verschillend waarnemen en dat ze allebei objectief gelijk hebben. De schijnbare tegenspraak die dit oplevert, wordt opgeklaard door te beschrijven hoe de werkelijkheid verandert met het perspectief van de waarnemer.
 
m.i. is het verstandiger eerst energie te steken in het begrijpen van de essentie van empirische wetenschap en van de relativiteit inclusief de daarvoor noodzakelijke mathematische achtergrondkennis. Kritisch zijn moet geen excuus worden om zonder kennis van zaken maar wat te roepen.

[cock]

Ach Anton, het leven kan ingewikkeld zijn, zeker voor hen  die de fysica tot interessepunt hebben. Daarom zijn verduidelijkingen af en toe noodzakelijk.
De betwiste uitspraak die u aanhaalt heeft voornamelijk betrekking op het gedachten experiment, Dus de snelheid waarmee de waarnemer zich in dit experiment verplaatst, zal zijn waarneming beïnvloeden, maar niets aan de realiteit van het fenomeen zelf veranderen, dit met betrekking tot het  hierboven beschreven gedachten experiment. De vertraging, respectievelijk versnelling van de knipperlichten, die de waarnemer waarneemt is subjectief.
Ik schreef:

Eigenlijk heeft het hier enkel betrekking op de snelheid van de waarnemer die de realiteit van het waargenomene niet veranderd.

Nu leer ik uit uw schrijven dat de twee waarnemers de realiteit verschillend waarnemen, en dat ze beide objectief gelijk hebben. Daar voeg ik aan toe dat dit het geval is als ze tot de constatering kunnen komen dat hun beider waarneming van de realiteit subjectief is, dus bv. vertekend door de verschillende positie en snelheid van waaruit ze respectievelijk waargenomen hebben. Ze hebben dus beiden een subjectieve waarneming gedaan van een objectief fenomeen.
Dat is de reden waarom ik relativiteit (de waarneming is afhankelijk van de toestand, positie, snelheid etc...van de waarnemer). gekoppeld heb aan het woord subjectief.
U schrijft:

In de natuurwetenschap is niets objectiever dan de waarneming en niets is onwetenschappelijker dan het veronderstellen van een objectieve werkelijkheid die zich aan onze waarneming onttrekt.

Deze gevleugelde uitspraak is, mijn inziens, niet helemaal correct. De objectieve realiteit  is steeds vertekend door de waarneming. Maar waarneming is natuurlijk de beste vorm van checken van de realiteit die we kennen, in die zin is "niets is objectiever dan de waarneming", maar het is mijn inziens zeker wetenschappelijk om te stellen dat de volledige objectieve werkelijkheid zich aan onze waarneming onttrekt. Met het tweede deel van de uitspraak  ben ik dus niet akkoord.
Zo wordt de kwantumfysica, voornamelijk door botsingsproeven onderzocht. De interactie tussen pijldeeltje en onderzoeksobject, zal zeker de objectieve realiteit van het onderzoeksobject  beïnvloeden (bv. onzekerheid van Eisenberg). Dat weten ze in CERN drommels goed, en ze weten dus ook dat de objectieve werkelijkheid, zich soms onttrekt aan onze waarneming (tot er betere toestellen uitgevonden worden of een nieuw paradigma verlossing biedt).

[Anton_v_U]

Ze hebben dus beiden een subjectieve waarneming gedaan van een objectief fenomeen. Dat is de reden waarom ik relativiteit (de waarneming is afhankelijk van de toestand, positie, snelheid etc...van de waarnemer). gekoppeld heb aan het woord subjectief.

 
En dat is nou net de reden waarom ik vermoed dat je het niet begrijpt. Voorbeeld: 
Als ik de afstand tussen twee hemellichamen bepaal en dat is een andere afstand dan een waarnemer in een ander inertiaalstelsel bepaalt, dan zijn beide waarnemingen objectief want ieder ander in dezelfde situatie die een correcte meting uitvoert zal dezelfde afstand vinden.
 
Mijn bezwaar zit 'm er in dat in de betekenis van subjectief besloten ligt dat de ervaren werkelijkheid afhangt van de interpretatie of de mening van de waarnemer. Maar dat is niet aan de orde: er wordt niet geinterpreteerd noch wordt een mening geuit.
 
 

 

Deze gevleugelde uitspraak is, mijn inziens, niet helemaal correct. De objectieve realiteit  is steeds vertekend door de waarneming.

 
Nonsens. Als je een waarneming beschrijft doe je een uitspraak over de objectieve realiteit. Er is maar één objectieve maatstaf en dat is de waarneming.
 
 
Een theorie wordt gefalsificeerd als men een waarneming doet die in de theorie niet mogelijk is. Alleen waarnemingen geven aanleiding tot het formuleren en aanpassen van theorieën. Voorbeeld: als ik eenduidig vaststel dat een appel omhoog valt, staat vast dat er ooit een appel omhoog is gevallen en de theorie die voorspelt dat alle appels altijd naar beneden vallen zal moeten worden herzien. De waarneming is dus leidend in de wetenschap, elke theorie is ondergeschikt aan de waarneming.
 
Volgens mij maak je hier de fout dat je het concept van de waarnemer in de methodologie van de fysica die meningsloos is, nooit interpreteert maar alleen feitelijke informatie geeft verwart met een waarnemer in de praktijk die misschien teveel cocaïne gesnoven heeft zodat deze een verkeerde interpretatie van de werkelijkheid geeft. 

[cock]

Dag Anton,
U schrijft:

Er is maar één objectieve maatstaf en dat is de waarneming.

Het is uiteraard zo dat de waarneming de meest aangewezen methode is om kennis te verwerven, maar het probleem is, dat waarneming gebeurt vanuit een referentiekader. Dit kan merkwaardige resultaten geven, die in strijd zijn met hoe men objectiviteit kan opvatten. Ik neem uw praktijkvoorbeeld van de appel die naar beneden valt als uitgangspunt:
A laat een appel vallen op de noordpool, B laat een appel vallen op de zuidpool. A kan uitgaande van de stelling dat zijn appel naar beneden gevallen is, zeggen dat de appel van B naar omhoog gevallen is, en B kan het omgekeerde beweren van de appel van A. De objectieve werkelijkheid is, dat beide appels naar het zwaartepunt van de aarde toe vallen, en dat de stelling dat alle appels naar beneden vallen fout is, omdat "boven" en "beneden" in deze, subjectieve begrippen zijn.
De stelling dat alle appels naar beneden vallen is dus fout. Dat zouden beide waarnemers wel samen kunnen uitdokteren, maar alleen als ze beseffen dat hun oorspronkelijke conclusies subjectief zijn, en en uitgaan van verkeerde premissen (nl. dat de aarde een plat vlak is, waar de dingen naar beneden vallen).

 

[Anton_v_U]

Laten we ons gevoel voor realiteit nu niet helemaal verliezen. Als je nu al begint te beweren dat appels objectief bezien niet naar beneden vallen trek je zelfs Newton in twijfel. Zo mogen we waarnemingen niet met elkaar vergelijken. Zo wel:
 
Op de Noord- en Zuidpool groeien geen appels, maar als ze er zouden groeien (je weet nooit, nog een paar decennia global warming en een kunstmatig eiland op de Noordpool) konden zowel ijsberen als pinguïns bevestigen dat die dingen naar beneden vallen. Stuur een pinguïn op een wetenschappelijke expeditie naar de Noordpool en hij zou tot zijn verrassing waarnemen dat die dingen ook daar naar beneden vallen. Voordat je me gaat uitleggen dat het er vanaf de maan toch heel anders uitziet: het maanmannetje is welkom op aarde om zelf te controleren of op aarde appels naar beneden vallen.