Hoe meer we de lichtsnelheid naderen, hoe korter de afstand wordt in de bewegingsrichting (srt) en raken we overal

[Maarten1234]

Volgens de speciale relativiteitstheorie van Einstein ervaar je bij reizen met snelheden dicht bij de lichtsnelheid een significante verkorting van afstanden in de richting van je beweging. Dit fenomeen staat bekend als lengtecontractie.

Dit betekent dat elke afstand in het universum bereikbaar is als we maar dicht genoeg bij de lichtsnelheid kunnen reizen, want Naarmate
𝑣 nadert tot 𝑐, wordt γ zeer groot, en dus wordt 𝐿 zeer klein.

Voor een waarnemer die stilstaat ten opzichte van jouw beweging (een "buitenstaander"), lijkt jouw klok langzamer te lopen; dit heet tijdsvertraging. Maar vanuit jouw eigen perspectief in het ruimteschip verloopt de tijd normaal, en is het juist de afstand tot je reisbestemming die korter wordt.

Dit kan worden onderbouwd met de formules uit de speciale relativiteitstheorie:

L = L₀ / γ

waarbij:
​
Lo de rustlengte is (de lengte gemeten in het referentiekader waarin het object in rust is),

γ (gamma) de Lorentzfactor is, gedefinieerd als:

γ = 1 / √(1 - v² / c²)

v de snelheid van het bewegende object is,
𝑐 de lichtsnelheid is.

Tijdsvertraging
De vertraagde tijd Δ𝑡
Δt gemeten door de stilstaande waarnemer wordt gegeven door:

Δt = γ * Δt₀

waarbij:
Δto de eigentijd is (de tijd gemeten in het referentiekader van de bewegende waarnemer).


Toelichting
Voor jou in het ruimteschip:De afstand tot je bestemming L is kleiner dan de rustafstand
𝐿0 vanwege lengtecontractie. De tijd verloopt normaal; je merkt geen verschil in het verloop van tijd in je eigen referentiekader.


Voor de buitenstaander:
Jouw klok lijkt langzamer te tikken vanwege tijdsvertraging.
De afstand tussen vertrekpunt en bestemming blijft 𝐿0.

​Er is geen lengtecontractie in hun referentiekader.

Deze effecten worden significant bij snelheden die een aanzienlijk deel van de lichtsnelheid bedragen. Ze zijn het gevolg van de manier waarop ruimte en tijd met elkaar verweven zijn in de relativiteitstheorie.

Conclusie: elke afstand wordt bereikbaar, eens men dicht bij de lichtsnelheid zit.

[Xilvo]

Conclusie: elke afstand wordt bereikbaar, eens men dicht bij de lichtsnelheid zit.

...als je aan de energie kunt komen.
Wil je naar de dichtstbijzijnde ster, de zon uitgezonderd, dan moet je ca 4 lichtjaar overbruggen.
Zelfs als iemand bereid zou zijn daar 40 jaar over te doen, dan moet je aan 0,1 c zien te raken. Dat vergt per kilo 4,5E14 J ofwel ca 5 gram materie-equivalent.

Met 0,9 c lukt het er binnen 2 jaar te komen maar dan heb je voor iedere kilo 1,30 kg aan materie-equivalent nodig.

[HansH]

daarnaast begreep ik dat ook het feit dat overal materie is om ons heen in de vorm van sterren, planeten, stof etc dat je ook nog een ontsnappingssnelheid moet overbruggen om steeds verder weg te komen. om naar een andere melkwegstelsel te komen was dat al iets van 500km/s of zoiets meen ik gelezen te hebben. als het heelal oneindig uitgebreid en homogeen is dan betekent dit dat je ergens een punt moet hebben waar de ontsnappingssnelheid tov aarde groter wordt dan de lichtsnelheid, dus zou je denken dat je daar uberhaupt nooit kunt komen.

[HansH]

daarnaast begreep ik dat ook het feit dat overal materie is om ons heen in de vorm van sterren, planeten, stof etc dat je ook nog een ontsnappingssnelheid moet overbruggen om steeds verder weg te komen.

Verder denkend zal dit alleen gelden als je je verwijdert van een massaconcentratie zoals bv onze melkweg of op een nog grotere schsaal een kluster van melkwegstelsels, dus in het algemeen richting ruimte met minder massadichtheid. maar als op oneindige schaal het heelal gemiddeld overal dezelfde massadichtheid heeft dan kun je niet meer spreken over een ontsnappingssnelheid.

[Noel]

Hoe groter je ben met aanzienlijke snelheden hoe meer botsingen je zult hebben met aanzienlijke kracht met deeltjes stof en objecten op jouw pad.

[Professor Puntje]

Een interessante vraag (waarop ik het antwoord niet weet) is of er lokaal een soort van gemiddelde snelheid van materie bestaat...

[HansH]

Een interessante vraag (waarop ik het antwoord niet weet) is of er lokaal een soort van gemiddelde snelheid van materie bestaat...

maar wel off topic lijkt mij. Dus misscien beter een nieuw topic of afsplitsen. De gemiddelde snelheid zal vooral zijn tov de locale omgeving en de zwaartekrachtsvelden die daar heersen. wij tov bv 1 miljoen lichtjaar zit wel een groot snelheidsverschil. dat is beschreven via de hubbelconstante.

[Professor Puntje]

Het was naar aanleiding van de post van Noel, maar een nieuw topic daarvoor is inderdaad beter

[HansH]

Het was naar aanleiding van de post van Noel, maar een nieuw topic daarvoor is inderdaad beter

als je het hebt over het onderwerp van het topic dan zijn gemiddelde locale snelheden van materie verwaarloosbaar tov de snelheden waarbij lengtekrimp en anders verlopen van de tijd een rol begint te spelen. Dus lijkt me ook weinig zinvol om dat er dan bij te slepen. net zoals botsen met deeltjes als je heel snel gaat ook weinig met het topic te maken heeft.

[Professor Puntje]

Dat is jouw mening, strikt genomen is dit topic zinloos want volgens de SRT bestaat er geen absolute snelheid (behalve dan de lichtsnelheid zelf). Een raket gaat dan ook niet met een snelheid die de snelheid van het licht meer of minder dicht benadert. Dat is binnen de SRT een betekenisloze bewering. Als je toch graag op dat spoor verder wil, dan veel plezier daarmee.

De opmerking van Noel levert een nieuw gezichtspunt dat mogelijk wel interessant is, want als er zoiets als een een lokale gemiddelde snelheid van materie bestaat dan kun je ook spreken van de snelheid van een raket of ruimteschip ten opzichte van de lokale gemiddelde snelheid (of dan eigenlijk positie) van de materie. En dan heb je het ten minste ergens over.

[HansH]

strikt genomen is dit topic zinloos want volgens de SRT bestaat er geen absolute snelheid (behalve dan de lichtsnelheid zelf). Een raket gaat dan ook niet met een snelheid die de snelheid van het licht meer of minder dicht benadert. Dat is binnen de SRT een betekenisloze bewering.

het gaat in dit topic over afstand in de bewegingsrichting, dus over afstand tussen bv een hele snelle raket en een verre ster vergeleken met die verre ster en aarde (die tov die ster dus maar een beperkte snelheid heeft). dus niets absoluuts, maar snelheden tov elkaar, dus sneheidsverschil tussen raket en ster en sneheidsverschil tussen aarde en ster. Dus niet zinloos lijkt mij.