Experimenten voor het meten van de eenrichtingssnelheid van het licht.

[HansH]

stel even: ik versnel in een raket met 5g gedurende een jaar (dan zit ik ongeveer op v=a*t= 5c als c_heen oneidig zou zijn en heb ik dan geen last van relativiteit op de heenweg en dus kom ik met versnelling a=50m/s^2 op een afstand van 1/2*50*t^2=2.5 x 10^16 meter) en versnel dan met -5g tot ik weer thuis ben. Is het verste punt wat ik dan bereik een functie van κ ? immers ik zou denken als c oneindig is dat je dan op de heenweg geen last hebt van een snelheidslimiet waarbij je asymptotisch tot c nadert dus kun je lijkt mij veel verder komen als c oneindig is op de heenweg zoals ik bereken. of maak ik dan een denkfout? En vraag is kun je dit uitrekenen op de heenweg als c_heen=c/2 ipv oneindig als κ=-1? dan heb je ineens wel last van relativiteit immers. dus kom je dan minder ver? je kunt ook meten hoe ver je bent gekomen op het moment dat je op de heenweg je raketmotor uitzet. dat is misschien makkelijker rekenen. 

[vijv]

Ik heb het artikel maar diagonaal gelezen, maar wat hier beweerd wordt is dat je informatie (gelijkzetten van klokken) instantaan kan overbrengen. Er moet volgens mij een serieuze denkfout zitten binnen dit artikel.

Ik geraak er ook meer en meer van overtuigd dat alle experimenten voor het meten van eenwegssnelheid van het licht gaat falen op dit principe.

[wnvl1]

Oei!

De fysieke realiteit van een anisotrope lichtsnelheid zou een diepgaande impact hebben op ons huidige begrip van het universum, van de meest fundamentele natuurwetten tot de grootste kosmologische structuren.

Momenteel wordt de lichtsnelheid aanvaard als de constante c met een waarde van 299.792.458 m/s. Hierop zijn talrijke astrofysische berekeningen gebaseerd, evenals afstanden en posities van hemellichamen, de grootte van het waarneembare universum en meer.

Als de lichtsnelheid in verschillende richtingen zou verschillen, zou dit al deze berekeningen ter discussie kunnen stellen.

Wat betreft de astronomie: De afstanden tot sterren zouden onjuist zijn en ook de dopplerverschuiving zou variabel zijn afhankelijk van de richting.

Het bestaan en de voorspelde hoeveelheden donkere energie en donkere materie zijn gebaseerd op dopplerverschuiving, de snelheid en intensiteit van roterende sterrenstelsels, en deze worden allemaal berekend met c als constante.

Dit zou eveneens onze voorspellingen over de leeftijd van het universum kunnen beïnvloeden en meerdere onderzoeksgebieden raken.

Als fundamentele natuurwet geldt dat materie zich niet sneller kan voortbewegen dan licht.

Als de lichtsnelheid echter richting afhankelijk zou zijn, dan zouden technisch gezien talrijke objecten in de ruimte — die door zwarte gaten tot enorme snelheden zijn versneld — in sommige richtingen de lichtsnelheid kunnen overschrijden.

De Lorentztransformaties en daarmee ook, in het verlengde daarvan, Einsteins relativiteitstheorieën zouden mogelijk herzien moeten worden.

Heel deze post gaat over een anisotrope heen-en-weer snelheid van het licht. Dit topic gaat over een anisotrope eenrichtingssnelheid.

[HansH]

Ik geraak er ook meer en meer van overtuigd dat alle experimenten voor het meten van eenwegssnelheid van het licht gaat falen op dit principe.

Meten van de eenwegsnelheid hoeft misschien niet eens als je met een proefje in staat bent om aan te tonen dat de snelheid altijd gelijk is in 2 richtingen. ik neem toch aan dat het wel uitmaakt hoe groot de lichtsnelheid is in de richting waaron je bv reist met een raket.
stel dat de lichtsnelheid 1m/s zou zijn. dan kan ik na 1 jaar versnellen met 5g nooit verder komen dan 1 jaar x 1m/s= 31536km. met c=300000km/s kom ik zeker een heel stuk verder.

[wnvl1]

Bij het slingerproefje hoef je enkel te kijken of het onmogelijk blijkt met het geschetste toestel de slinger dusdanige duwtjes te geven dat die netjes symmetrisch blijft slingeren. Als dat niet lukt wijst dat erop dat de lichtsnelheid heen en terug verschillend is. Je kunt dan niet zowel links als rechts gelijk met de slinger oplopende duwtjes geven. Dus wordt de slingering bij een ongelijke heen en terug snelheid van het licht verstoord. De vaststelling of dat gebeurt zal lijkt mij niet van de gekozen kloksynchronisatie afhangen. Of wel...?

In een coördinatenstelsel waarin men een anisotrope éénrichtingssnelheid invoert, dus \( c_+ \neq c_- \), verschuiven tegelijk ook de tijdcoördinaten van de betrokken gebeurtenissen. Wat in het ene stelsel “gelijktijdig” is links en rechts, is dat in het andere niet. Maar de dynamica van de slinger wordt uitsluitend bepaald door lokale interacties: op het moment dat de slinger een duwmechanisme bereikt en dat mechanisme geactiveerd wordt, vinden beide gebeurtenissen op dezelfde plaats plaats. De eigen tijd langs die wereldlijn is onafhankelijk van de gekozen synchronisatie.

Daarom geldt het volgende. Als de slinger in het Einstein-gesynchroniseerde stelsel symmetrisch oscilleert, dan zal hij dat ook doen in een ander \( \varepsilon \)-gesynchroniseerd stelsel. De beschrijving in termen van coördinatentijden verandert, maar de fysische beweging niet. Een verandering van de éénrichtingssnelheid die louter voortkomt uit een andere synchronisatieconventie kan geen fysisch meetbaar effect veroorzaken, en dus ook geen verstoring van de slingering.

Alleen indien \( c_+ \neq c_- \) zou voortkomen uit een werkelijke dynamische anisotropie in de onderliggende natuurwetten, bijvoorbeeld in de vergelijkingen van Maxwell, zou dat experimenteel waarneembare gevolgen hebben. Van dat laatste gaat niemand hier uit veronderstel ik.

[wnvl1]

of bv ik versnel in een raket met 5g gedurende een jaar en verstel dan met -5g tot ik weer thuis ben. is het verste punt weat ik dan bereik een functie van κ ?

Het antwoord is nee. Het verste punt dat bereikt wordt is een fysische grootheid en kan worden uitgedrukt in termen van invariant gedefinieerde grootheden zoals de eigenversnelling \( a \) en de eigen tijd \( \tau \). Bij constante eigenversnelling in speciale relativiteit geldt voor de wereldlijn (in standaard Minkowski-coördinaten):

\[
x(\tau) = \frac{c^2}{a} \left( \cosh\!\left(\frac{a\tau}{c}\right) - 1 \right),
\]

\[
t(\tau) = \frac{c}{a} \sinh\!\left(\frac{a\tau}{c}\right).
\]

Na een fase van versnellen en vervolgens even lang afremmen is het maximale bereikte ruimtelijke coördinaatverschil volledig bepaald door \( a \) en de totale eigen tijd. Dit resultaat volgt uit de geometrie van de wereldlijn in de Minkowski-ruimtetijd en is onafhankelijk van de gekozen synchronisatieconventie.

Indien men overschakelt naar Andrews-coördinaten met

\[
t' = t + \kappa x,
\]

dan verandert de beschrijving van simultaneïteit en de coördinatenwaarde van gebeurtenissen, maar niet de wereldlijn zelf als meetkundige kromme in de ruimtetijd. Het maximale ruimtelijke scheidingsinterval tussen vertrekpunt en omkeerpunt is een invariant gegeven door de ruimtetijdgeometrie. Een andere keuze van \( \kappa \) herlabelt enkel de tijdcoördinaten; zij verandert geen eigen tijd, geen eigenversnelling en geen fysisch gemeten afstand.

Met andere woorden: zolang \( \kappa \) enkel een synchronisatieparameter is (zoals in Edwards-achtige constructies), kan het verste punt dat men bereikt geen functie van \( \kappa \) zijn. Alleen indien \( \kappa \) een echte fysische anisotropie van de natuurwetten zou representeren — wat experimenteel niet wordt waargenomen — zouden zulke trajecten fysisch verschillend kunnen uitvallen.

[HansH]

dus met c=oneindig op de heenweg kom ik met 5g (50m/s/s) gedurende 1 jaar op 1/2*50*t^2=2.5 x 10^16 meter met c=300000km/s kom ik in een jaar nooit verder dan c x 1 jaar=9.4 x 10^15 maar in werkelijkheid nog minder omdat het al 100 dagen duurt om de halve lichtsnelheid te bereiken. maar er zou dus een verschil moete ontstaan als functie van kappa volgens mij.

[HansH]

Alleen indien \( \kappa \) een echte fysische anisotropie van de natuurwetten zou representeren — wat experimenteel niet wordt waargenomen — zouden zulke trajecten fysisch verschillend kunnen uitvallen.

daar hebben we het volgens mij over. en over het feit dat het idee is dat je dat met geen enkele meting kunt detecteren. dus als jij nu zegt: 'wat experimenteel niet wordt waargenomen' dan zeg je dus dat er proefjes zijn waar je het wel mee zou kunnen detecteren, mits een echte fysische anisotropie er echt is.

[wnvl1]

dus met c=oneindig op de heenweg kom ik met 5g (50m/s/s) gedurende 1 jaar op 1/2*50*t^2=2.5 x 10^16 meter met c=300000km/s kom ik in een jaar nooit verder dan c x 1 jaar=9.4 x 10^15 maar in werkelijkheid nog minder omdat het al 100 dagen duurt om de halve lichtsnelheid te bereiken. maar er zou dus een verschil moete ontstaan als functie van kappa volgens mij.

We vertrekken in standaard Minkowski-coördinaten \( (t,x) \) met constante eigenversnelling \( a \). De wereldlijn is parametriseerd door
de eigen tijd \( \tau \):

\[
x(\tau) = \frac{c^2}{a}\left(\cosh\!\left(\frac{a\tau}{c}\right)-1\right),
\]

\[
t(\tau) = \frac{c}{a}\sinh\!\left(\frac{a\tau}{c}\right).
\]

Na een versnelfase van eigen tijd \( \tau_0 \) gevolgd door een even lange afremfase is het verste punt bereikt bij \( \tau=\tau_0 \).
De maximale afstand in deze coördinaten is dus

\[
x_{\max}
=
\frac{c^2}{a}
\left(
\cosh\!\left(\frac{a\tau_0}{c}\right)-1
\right).
\]

We voeren nu Andrews/Edwards-coördinaten in via

\[
t' = t + \kappa x,
\qquad
x' = x.
\]

Dit is een zuivere herdefinitie van simultaneïteit; de ruimtelijke coördinaat wordt niet veranderd.

Langs de wereldlijn geldt dan

\[
x'(\tau) = x(\tau)
=
\frac{c^2}{a}\left(\cosh\!\left(\frac{a\tau}{c}\right)-1\right).
\]

Men ziet onmiddellijk dat \( x'(\tau) \) geen \( \kappa \)-term bevat.
Het maximum treedt op bij dezelfde waarde van \( \tau \), dus

\[
x'_{\max}
=
\frac{c^2}{a}
\left(
\cosh\!\left(\frac{a\tau_0}{c}\right)-1
\right).
\]

Dit is identiek aan het resultaat in Einstein-coördinaten.

Men kan dit ook invariant formuleren. Het ruimtetijdinterval tussen vertrekpunt \( (0,0) \) en omkeerpunt \( (t_{\max},x_{\max}) \) is

\[
s^2
=
c^2 t_{\max}^2 - x_{\max}^2.
\]

Onder de transformatie \( t' = t + \kappa x \), \( x' = x \) wordt

\[
s'^2
=
c^2 (t' - \kappa x')^2 - x'^2
=
c^2 t^2 - x^2
=
s^2.
\]

Het interval is dus invariant. Omdat de eigenversnelling en de eigen tijd invariant gedefinieerd zijn via dit interval, ligt ook het omkeerpunt vast door de ruimtetijdgeometrie en niet door de keuze van \( \kappa \).

[wnvl1]

Alleen indien \( \kappa \) een echte fysische anisotropie van de natuurwetten zou representeren — wat experimenteel niet wordt waargenomen — zouden zulke trajecten fysisch verschillend kunnen uitvallen.

daar hebben we het volgens mij over. en over het feit dat het idee is dat je dat met geen enkele meting kunt detecteren. dus als jij nu zegt: 'wat experimenteel niet wordt waargenomen' dan zeg je dus dat er proefjes zijn waar je het wel mee zou kunnen detecteren, mits een echte fysische anisotropie er echt is.

Dat ga je toch zonder probleem opmerken in een Michelson–Morley-experiment. De faseverschuiving gaat dan afhangen van de oriëntatie van het toestel.

[wnvl1]

Ik heb het artikel maar diagonaal gelezen, maar wat hier beweerd wordt is dat je informatie (gelijkzetten van klokken) instantaan kan overbrengen. Er moet volgens mij een serieuze denkfout zitten binnen dit artikel.

Ik geraak er ook meer en meer van overtuigd dat alle experimenten voor het meten van eenwegssnelheid van het licht gaat falen op dit principe.

Ik heb het gelezen, maar zo een artikel is moeilijk te beoordelen als je niet vertrouwd bent met dit soort van experimenten, wat vermoedelijk voor de meesten op dit forum het geval is.

[HansH]

Dat ga je toch zonder probleem opmerken in een Michelson–Morley-experiment. De faseverschuiving gaat dan afhangen van de oriëntatie van het toestel.

kun jij aangeven wat het fundamentele verschil is tussen het heen en weer kaatsen van magnetrongolven en het Michelson–Morley-experiment? voor het magnetron experiment heb ik aangetoond dat daarmee geen snelheidsverschillen tussen heen en teruggaande golven gemeten kunnen worden als die er zouden zijn. het Michelson–Morley-experiment is volgens mij een dubbele uitvoering daarvan waarbij de golven ook nog eens in de haakse richting heen en weer gestuurd worden, maar dat maakt denk ik voor het resultaat geen verschil

kappa

(141.91 KiB) 12 keer gedownload

[wnvl1]

Als de éénrichtingssnelheid van licht fysisch richtingafhankelijk zou zijn, en die anisotropie kan niet worden weggetransformeerd via een Edwards/Anderson-achtige synchronisatietransformatie, dan krijg je onvermijdelijk meetbare effecten. En die zouden inderdaad zichtbaar zijn in zowel een microgolfoven als in een Michelson–Morley-experiment.

[Professor Puntje]

Even een poging tot reset: dit topic gaat over concrete proefjes waarmee eventueel kan worden gecontroleerd of de heen- en terug-snelheid van licht gelijk zijn. Dat het uiterst onwaarschijnlijk is dat we hier een dergelijk proefje gaan vinden is bekend, maar dat is nog geen reden om het dan maar over allerhande andere aanverwante zaken te gaan hebben. Ik heb pas een slinger-proefje gepost en ik ben heel benieuwd wat er specifiek aan dat proefje mankeert.

[HansH]

Als de éénrichtingssnelheid van licht fysisch richtingafhankelijk zou zijn, en die anisotropie kan niet worden weggetransformeerd via een Edwards/Anderson-achtige synchronisatietransformatie, dan krijg je onvermijdelijk meetbare effecten. En die zouden inderdaad zichtbaar zijn in zowel een microgolfoven als in een Michelson–Morley-experiment.

blijkbaar mijn bijlage niet bekeken