Welke richting en snelheid beweegt ons zonnestelsel

[jadatis]

Is het bekend in welke richting ons zonnestelsel beweegt in de ruimte en met welke snelheid?

Is het ooit gemeten of geprobeerd te meten?

Om dit te bepalen dacht ik eerst dat je de testen voor meten van de snelheid van het licht kunt gebruiken.

Deze gebruiken meestal een spiegel , waardoor het licht heen en weer gaat.

Stel dat de beweging van plek waar je meet precies in dezelfde richting is als waar je het licht in uitzendt, dan duurt het iets langer voor het licht bij de spiegel is en datzelfde stuk korter op de terugweg, dus daarmee is het niet te bepalen.

Zou je dwars op de bewegingsrichting uitzenden, dan zou er een zijdelingse verschuiving van het licht zijn in die tijd.

Maar de spiegel wordt afgesteld zodat het licht weer terugkomt op de plek waar je het wilt hebben, dus die zijdelingse verschuiving wordt bij stilstand van het meetsijsteem gecompenseerd.

De beweging van de aarde is als de zon stil zou staan in de ruimte, te berekenen aan de hand van de afstand tot de zon en de omlooptijd ( 365dagen). Heb ik grofweg berekent en is 1/10.000 van de lichtsnelheid.

en dus gedurende het jaar steeds in een andere richting.

[StrangeQuark]

Is het bekend in welke richting ons zonnestelsel beweegt in de ruimte en met welke snelheid?

Is het ooit gemeten of geprobeerd te meten?

Ten opzichte van wat? Je kan geen referentie kader vinden in het universum wat vast staat.

Zou je dwars op de bewegingsrichting uitzenden, dan zou er een zijdelingse verschuiving van het licht zijn in die tijd.

Maar de spiegel wordt afgesteld zodat het licht weer terugkomt op de plek waar je het wilt hebben, dus die zijdelingse verschuiving wordt bij stilstand van het meetsijsteem gecompenseerd.

Heel slim bedacht, helaas hebben Michelson en Morly dat eind negentiende eeuw ook geprobeerd, en ze vonden helaas geen verschil. Dat klopt ook want volgens de relativiteit zie je het licht altijd met dezelfde snelheid van je weg gaan en is dat onafhankelijk van je eigen snelheid.

[FrankP]

Is het bekend in welke richting ons zonnestelsel beweegt in de ruimte en met welke snelheid?

We bewegen in de ruimtetijd met een snelheid van één seconde per seconde in de richting van de toekomst.

Flauw antwoord misschien, maar zoals al gezegd moet je een referentiekader hebben, dus weten ten opzichte waarvan je beweegt.

In het uitdijende heelal is er niets dat stilstaat, ten opzichte waarvan je je relatieve snelheid zou kunnen afmeten.

Vanuit onze melkweg bekeken, lijken zo goed als alle sterrenstelsels zich van ons te verwijderen. Hoe verder ze liggen, des te sneller vliegen ze van ons weg. Je zou daarom kunnen concluderen dat wij het middelpunt van het universum zijn. Nochtans zou je dezelfde waarneming doen vanop eender welk sterrenstelsel, zou het ook daar het middelpunt lijken.

[Victor]

Hoi!

De richting en snelheid die ons zonnestelsel heeft is bekend, ten opzichte van andere hemellichamen.

Bestaat er dan niets absoluut om de snelheid van ons zonnestelsel mee te vergelijken? Misschien zoals je voorstelt, de zijdelingse verschuiving van licht? Helaas... Licht heeft geen zijdelingse verschuiving. Zie deze korte maar krachtige discussie: Zijdelingse snelheid licht

Hmm...kunnen we dan de snelheid van ons zonnestelsel écht niet vergelijken met iets absoluuts?

Jawel! De maximumsnelheid. Deze kan nooit overschreden worden, en zal dus altijd de maximumsnelheid zijn, in welk referentiestelsel dan ook, je zult deze nooit kunnen overschrijden. Het is een absolute referentie.

Practisch is de snelheid van onze aarde, met als referentie de maximumsnelheid, te meten via onderstaande methode.



Waarom is dit nog nooit eerder gemeten met historische lichtsnelheidsmetingen? Omdat al deze historische meetopstellingen 1 iets over het hoofd zagen: de lichtstraal legt de afstand 2x af, door en terug, dus heffen de snelheden elkaar op, men bekomt altijd c + snelheid aarde - snelheid aarde = c.

Mocht ik zo'n 10'000 euro over hebben, zou'k het vlug vlug meten en je de snelheid van ons zonnestelsel meedelen...

[StrangeQuark]

Mocht ik zo'n 10'000 euro over hebben, zou'k het vlug vlug meten en je de snelheid van ons zonnestelsel meedelen...

Jammer dat de rest van de wetenschappelijke wereld nu niet 10000 euro had, dan hadden we het eindelijk geweten.

[eendavid]

Of, hopelijk ten overvloede, : Michelson-Morley (in reply op post #4).

[Victor]

1,2,3,4, oei, post 4, dat was ik!

Eendavid, zelfs bij het Michelson-Morley-experiment werd de lichtstraal 2x doorlopen: heen en terug. De opstelling is gewoon de samenstelling van 2 klassieke lichtsnelheidsmetingen loodrecht op elkaar. Dus ook hier kon men onmogelijk een andere snelheid dan 'c' vinden: "c + 'snelheid aarde' - 'snelheid aarde' = c"

De kans is heel heel klein dat iemand met 10'000 euro en interesse voor dit soort zaken, er nooit aan gedacht heeft de afstand slechts 1x af te leggen (niet heen en terug), met de mogelijkheid dat we een andere snelheid bekomen....maar toch blijkt het zo te zijn!

[oktagon]

Dit zijn de snelheden welke de astronomie toekent aan de verschillende objecten:

Snelheden hemellichamen:

==============================================

AARDE om de zon 29 km/sec

ZON vanuit sirius 220 km/sec

naar hercules + 20 km/sec (?!)

MELKWEGSTELSEL 180 km/sec

GROEP stelsels 670 km/sec

====================================

Dit zijn natuurlijk betrekkelijke snelheden,omdat de gehele inhoud van ons heelal in beweging is;oa.wordt verondersteld een uitdijende beweging,deze zou je mogelijk kunnen beschouwen als de grootste maat.

De diverse stelsel zitten ook weer in grotere bewegende systemen,dus een absolute snelheid is m.i. nooit te bepalen.

Wij rijden met onze autootjes met een gemiddelde snelheid van 70-80 km/u.,maar dat is tot van een vaste plaats op het aardopp.

Nemen we de omtreksnelheid van onze planeet,dan moet je daar-uitgaande dat een auto met de aardbeweging in breedterichting rijdt,dus // evenaar- 1667 km/u bijtellen en ga zo maar door.

Door werking van zwaartekracht(en) beleven wij onze 70 km/u.

[Benm]

Eendavid, zelfs bij het Michelson-Morley-experiment werd de lichtstraal 2x doorlopen: heen en terug. De opstelling is gewoon de samenstelling van 2 klassieke lichtsnelheidsmetingen loodrecht op elkaar. Dus ook hier kon men onmogelijk een andere snelheid dan 'c' vinden: "c + 'snelheid aarde' - 'snelheid aarde' = c"

Zoek even op hoe dat experiment eruit zag: Het betreft 2 metingen, loodrecht op elkaar. De onze snelheid is in die richtingen ongelijk - als je het ding bijv op het dak van je auto zou monteren, zou je met de meting paralel aan de auto een snelheid moeten meten, en met die dwars erop niet (als je rechtuit rijdt).

Het is dus geen kwestie van heen en terug meten, maar vooral een kwestie van haaks meten: zou de 'absolute snelheid' bestaan en invloed hebben, dan zou die invloed groter zijn om de meting die in het verlengde van die beweging ligt. Dat is niet gevonden.

[eendavid]

Gek. Een triviale berekening leert immers dat met de gewone optelsomwet ons wel degelijk in staat zou stellen om de snelheid van de aarde te meten. Het zou nogal idioot zijn moest het niet zo zijn. Zie hier, of om het even welk tekstboek over speciale relativiteit.

edit: Benm was me voor. Overigens is dat heen en weer meten an sich ook in staat om een snelheid van de aarde vast te stellen. Dat volgt eenvoudig uit de correcte berekening, maar de intuitieve reden is dat meereizen met het licht met de veronderstelde lagere relatieve snelheid langer duurt en dus een hogere impact heeft op de gemeten reistijd.

[Victor]

Zoek even op hoe dat experiment eruit zag: Het betreft 2 metingen, loodrecht op elkaar. De onze snelheid is in die richtingen ongelijk - als je het ding bijv op het dak van je auto zou monteren, zou je met de meting paralel aan de auto een snelheid moeten meten, en met die dwars erop niet (als je rechtuit rijdt).

"...zou je met de meting parallel aan de auto een snelheid moeten meten"

Neey, en dat is de fundamenteel foute opvatting van het experiment.

Kijk even naar het principeschema, het Michelson Morley experiment:



De gele stralen doen er niet toe, want deze zijn voor beide stralen gelijk.

Merk op: de roze lichtweg gaat heen en terug. Als de opstelling beweegt langs de x-as, zul je niets merken, want c+v-v=c.

Merk ook op: de blauwe lichtweg gaat heen en terug. Als de opstelling beweegt langs de y-as, zul je niets merken, want c+v-v=c.

Wat je ook doet met deze opstelling, telkens zullen beide lichtstralen er evenlang overdoen om de afstand af te leggen, net omdat ze 'heen en terug' gaan. Je zal dus altijd 'c' meten. De hele opzet van het experiment valt in het water. De snelheid van de aarde tegenover de absolute maximumsnelheid c is niet detecteerbaar met deze opstelling.

[StrangeQuark]

Merk ook op: de blauwe lichtweg gaat heen en terug. Als de opstelling beweegt langs de y-as, zul je niets merken, want c+v-v=c.

En daar zit je redeneringsfout! Parallel aan de beweging vand de aarde gaat de straal gewoon heen en terug, maar haaks die een driehoek beweging in plaats van een streep die op en neer gaat:

Dus in het geval van de lichtstraal die parallel gaat aan de beweging van de aarde krijg je:

\(t=\frac{afstand}{snelheid}=\frac{l}{2(c-v)}+\frac{l}{2(c+v)}\)

De ene keer telt de snelheid op en de andere keer werkt hij tegen, precies zoals je zegt.

Dit kun je omschrijven naar:

\(\frac{l}{2(c-v)}+\frac{l}{2(c+v)}=\frac{l}{2(c-v)}\cdot\frac{(c+v)}{(c+v)}+\frac{l}{2(c+v)}\cdot\frac{(c-v)}{(c-v)}=\frac{l(c+v)}{c^2-v^2}+\frac{l(c-v)}{2(c^2-v^2)}=\frac{lc-lv+lc-vc}{2(c^2-v^2)}=\frac{lc}{c^2-v^2} \)

Dat is voor heen en terug. Voor de haakse richting moet je een driehoek tekenen en pythagoras toepassen.

\(t_2=\frac{l}{\sqrt{c^2+v^2}}\)

Je ziet dat er een verschil zit in tijd met die factor c, kijk anders nog in het document van eendavid

[jadatis]

Heb veel van het genoemde globaal doorgelezen. Victor wilde met zijn topic eigenlijk al naar hetzelfde toe, lijkt mij.

Maar ben het toch als simpele ziel, niet met de grote man Einstein eens, dat het licht ons van elke plek, met dezelde snelheid van ons af beweegt, als ik dat dan weer goed begrepen heb.

Heb er eens een nachtje over geslapen.

uitgangspunt , je moet het toch in de lichtsnelheid-meting zoeken.

als het zou lukken om 2 perfect vlakke spiegels op een grote afstand ( 150 meter werd mee gewerkt) 1000% parallel te zetten en een lichtstraal uit te zenden, dan zou bij een zijdelingse beweging in de ruimte het licht terug komen op een punt achter de beweging aan. Zal een kleine hoek zijn maar te meten, als de afstand groot genoeg is. Het licht gaat recht op en neer, maar ondertussen is het meetpunt verschoven.

In praktijk is dat echter niet te doen. Bij de lichtsnelheidsmeting, die ik over gelezen heb, wordt niet een perfect ronde kamer met een straal van 150 meter gebruikt, maar een licht holle spiegel met brandpunt 150 meter. Deze wordt dan bij stilstand zo afgesteld dat het licht weer op het meetpunt terugkaatst, en daarbij wordt de eventueel zijdelingse beweging in de ruimte dus gecompenseert.Gemeten wordt er als de spiegel in het midden draait. Je zou dan als de boel is afgesteld de opstelling 180 graden moeten draaien( vergelijk het controleren van een waterpas) zonder dat er iets verbuigt of verschuift, kortom... niet te doen, of nooit te bewijzen dat dat niet gebeurt.

Daarom heb ik het op kleinere schaal gezocht.

De snelheid van de beweging is dan niet ( of mischien toch) te bepalen van de aarde in de ruimte, maar wel de richting.

Hiervoor maken we dan gebruik van de eigenschap van dat als licht van een dichter naar een dunner(?) medium gaat en de hoek groot genoeg is, dat dan de lichtstraal gaat spiegelen en dus in het dichtere medium blijft.

Ben er nog niet helemaal uit, maar dit zou kunnen met een staafje optisch glas met een vierkant profiel.

Met een lazerstraal licht onder een grote hoek op een van de 4 vlakken. Het licht zou dan blijven spiegelen in het staafje en als er geen beweging was in de ruimte ( wat er wel is) er niet aan de zijkanten uit komen.

Krijg je wel te maken met divergeren van de lazerstraal en absorbtie en verstrooing van het glasmateriaal.

Daarvoor een nauwkeurige stelinrinchting van de richting van de lazerstraal ook in de zijdelingse richting.

Stel dan de lazer zo in dat het licht er aan een kant uit komt en de andere kant zo donker mogelijk blijft.

Daarna de waterpas-methode toepassen, dus het geheel 180 graden draaien . Bij beweging van de meetplek in de ruimte moet er dan verschil zijn, en er meer licht aan de donkere kant uit komen.

Omdat dit veel kleiner is kan dit eventueel met een robot-arm wel verdraaid worden,zonder dat er iets aan de meetopstelling zelf verandert...denk ik. Nogmaals , is even een open idee, ik zie vast nog wat over het hoofd.

De gegevens die oktagon noemt geven aan dat de snelheid van de zon zeer waarscheinlijk 10 keer groter is dan die van de aarde ten opzichte van de zon, dus dat is dan 1/1000e van de lichtsnelheid, wat wiskundig al niet meer te verwaarlozen is.

[StrangeQuark]

Maar ben het toch als simpele ziel, niet met de grote man Einstein eens, dat het licht ons van elke plek, met dezelde snelheid van ons af beweegt, als ik dat dan weer goed begrepen heb.

Dan vind je dus onherroepelijk dat de natuurwetten verschillend zijn voor mensen die in een auto zitten en voor mensen die stilstaan op aarde. Geen enkel experiment laat dat zien. Het postulaat van dat de lichtsnelheid constant is, levert de tijdsdilatie, lengtecontractie, massatoename en allerlei andere verschijnselen die we gewoon meten. Denk jij dat de natuurwetten hetzelfde zijn voor iemand met een snelheid of niet? Als dat namelijk niet zo is, kan het licht niet anders dan dezeflde snelheid hebben van je bolgolf is dan geen bolgolf meer.

Hiervoor maken we dan gebruik van de eigenschap van dat als licht van een dichter naar een dunner(?) medium gaat en de hoek groot

Ik snap niet exact wat je nu precies wil, maar de snelheid van het licht is sowieso niet constant in verschillende media, maar ik neem aan dat je dat weet?

[jadatis]

Even kort door de bocht.

Als je reist door de ruimte met een snelheid van de halve lichtsnelheid,En je schijnt met een lamp in die zelfde richting,dan zal het licht zich met de halve lichtsnelheid van je af bewegen....volgens mij.

Zou dat met de volle lichtsnelheid zijn,dan zou het licht dus een snelheid hebben van 1,5 maal de lichtsnelheid in de ruimte, en dat kan niet. En dat is wat volgens mij door Einstein gezegd is, wat ik dus niet kan rijmen met wat ik nu beschreven heb.

Zit dan wel met de vraag wat er gebeurt als je naar achteren schijnt, gaat dan het licht met een snelheid van 1,5 x de lichtsnelheid van je af.

Nu is de snelheid waarin we in de ruimte bewegen een fractie van de lichtsnelheid, dus zullen dit soort verschillen niet opvallen.

Dat in een optisch dichter medium de snelheid van het licht lager is zou, puur alleen voor de richtingbepaling alleen maar een voordeel zijn. Zo is de bewegingsrichting door de ruimte een groter deel van de lichtsnelheid in dit dichter optisch medium, en zal grotere hoekafwijkingen geven.