Lichtsnelheid

[fhbdjoene]

ah, ik denk dat ik het ongeveer begin te snappen , dat filmpje maakte veel duidelijk m.b.v die spiegels en de foton die ertussen weerkaatste

[Darktemple]

Het ding is, er gebeuren een paar raare dingen als je de lichtsnelheid nadert:

Je wordt zwaarder naarmate je de lichtsnelheid naderd

Je tijd gaat langzamer (echt waar), dit heet tijddilatatie, als je bijvoorbeeld twee vliegtuigen met allebij een atoomklok erin neemt. En je gaat vervolgens met beide vliegtuigen een rondje om de Aarde vliegen, de een met de rotatierichting van de Aarde mee, en de ander er tegen in. Dan zal na dit rondje, de klok in het vliegtuig die met de rotatierichting van de Aarde mee vloog, een piep klein beetje achter lopen. Dit komt omdat hij sneller ging tov de andere klok, en daardoor loopt zijn tijd langzamer.

Je kan niet de lichtsnelheid bereiken, hoe dichter je in de buurt komt, des te zwaarder je wordt, en des te langzamer je tijd gaat. Dus als je extra gas geeft, heeft dit steeds minder effect omdat je raket steeds zwaarder wordt, en er dus meer energie nodig is om hem te accelereren. Daarnaast gaat de tijd ook steeds langzamer waardoor je nóg langzamer accelereerd.

Dus als je een kogel zou afschieten in je raket die met 99% C vliegt, is het voor jou hetzelfde om een kogel hier op Aarde af te schieten. Echter, van buitenaf de raket, gebeurt alles binnen die raket, in slowmotion, zo ook de kogel. Dus je kan in principe de snelheden wel optellen, maar dan moet je het wel eens zijn over de snelheid van die kogel.

Ohja, je hebt trouwens ook ONEINDIG veel energie nodig om de lichtsnelheid te halen, omdat je gewicht ook naar ONEINDIG loopt naarmate je sneller gaat.

Als je onendig veel energie nodig hebt om de lichtsnelheid te halen. Heeft een foton dus dan 0 massa?

Een foton van de zon naar de aarde (+- 150 milj. km) gaat in pak hem beet 8 minuten (voor een waarnemer op aarde). Dan is de tijd die verstreken is voor de foton zelf dus veel korter als ik het goed begrijp, laten we even aannemen dat dit dan 2 minuten is (zo maar uit de lucht gegrepen). Dan heeft de foton dus in 2 minuten (voor de foton zelf) 150 milj. km afgelegd. Dit betekent dat de foton ZELF dus 1,2 milj. km per seconde (4x lichtsnelheid) heeft gereisd, ja toch? Voor de waarnemer op aarde blijft het 8 minuten uiteraard.

Je kan niet de lichtsnelheid bereiken, hoe dichter je in de buurt komt, des te zwaarder je wordt, en des te langzamer je tijd gaat. Dus als je extra gas geeft, heeft dit steeds minder effect omdat je raket steeds zwaarder wordt, en er dus meer energie nodig is om hem te accelereren.

In de ruimte heb je toch geen weerstand, iets wat beweegt blijft toch bewegen? Als je een raket afschiet en daar stop je verder geen energie meer in om te acceleren, blijft deze toch dezelfde snelheid houden?

Je hoeft dan toch maar eenmalig weer een 'duwtje' te geven zodat deze weer een hogeren snelheid heeft en behoud?

Als die raket dan 1.000.000 km per uur zou vliegen kost het dus meer energie om deze te acceleren naar 1.000.001 km/h dan om de snelheid van een raket van 1000 km per uur te verhogen naar 1001 km/h?

[Paul0o]

Als je onendig veel energie nodig hebt om de lichtsnelheid te halen. Heeft een foton dus dan 0 massa?

Een foton van de zon naar de aarde (+- 150 milj. km) gaat in pak hem beet 8 minuten (voor een waarnemer op aarde). Dan is de tijd die verstreken is voor de foton zelf dus veel korter als ik het goed begrijp, laten we even aannemen dat dit dan 2 minuten is (zo maar uit de lucht gegrepen). Dan heeft de foton dus in 2 minuten (voor de foton zelf) 150 milj. km afgelegd. Dit betekent dat de foton ZELF dus 1,2 milj. km per seconde (4x lichtsnelheid) heeft gereisd, ja toch? Voor de waarnemer op aarde blijft het 8 minuten uiteraard.

In de ruimte heb je toch geen weerstand, iets wat beweegt blijft toch bewegen? Als je een raket afschiet en daar stop je verder geen energie meer in om te acceleren, blijft deze toch dezelfde snelheid houden?

Je hoeft dan toch maar eenmalig weer een 'duwtje' te geven zodat deze weer een hogeren snelheid heeft en behoud?

Als die raket dan 1.000.000 km per uur zou vliegen kost het dus meer energie om deze te acceleren naar 1.000.001 km/h dan om de snelheid van een raket van 1000 km per uur te verhogen naar 1001 km/h?

Het klopt dat er geen weerstand is in de ruimte, maar als je de lichtsnelheid nadert treden er relativistische effecten op zoals hierboven beschreven. De wetten van Newton gelden dan niet meer, Machans heeft al verschillende dingen beschreven zoals tijdsdilatatie en het zwaarder worden.

Misschien moet je deze link eens doorlezen als je dat nog niet gedaan hebt:

http://nl.wikipedia.org/wiki/Speciale_relativiteitstheorie

http://nl.wikipedia.org/wiki/Tijdsdilatatie

Dit verduidelijkt het misschien al een beetje. Als je de lichtsnelheid nadert gebeuren er allerlei effecten die tegen de dingen ingaan die je gewend bent in het dagelijks leven.

Bijvoorbeeld in de deeltjesversneller LHC gaan protonen met 99,9999991% van de lichtsnelheid. De protonen lijken dan ongeveer 7500x zo zwaar als normaal.

Hier wordt het nog eens in uitgelegd: http://journal.batard.info/post/2008/09/12...hese-protons-go

Ik hoop dat het je iets duidelijker wordt na deze links...

[kleine fysicus]

@ Darktemple, persoonlijk vindt ik jouw uitleg een beetje onduidelijk. Daarnaast klopt het een en ander niet, dat ga ik ook verbeteren.

Als je onendig veel energie nodig hebt om de lichtsnelheid te halen. Heeft een foton dus dan 0 massa?

Een foton kan de lichtsnelheid halen, omdat hij geen massa heeft. Dit heeft het gevolg dat je geen oneindige energie nodig hebt om hem tot de lichtsnelheid te acceleren. Massa's hebben naarmate ze sneller gaan bewegen steeds meer energie nodig om snelheid c te halen. Die energie is oneindig en zoveel energie is er helaas niet. De volgende twee dingen kun je herleiden uit:

\(E = mc^2\)

Een foton van de zon naar de aarde (+- 150 milj. km) gaat in pak hem beet 8 minuten (voor een waarnemer op aarde). Dan is de tijd die verstreken is voor de foton zelf dus veel korter als ik het goed begrijp, laten we even aannemen dat dit dan 2 minuten is (zo maar uit de lucht gegrepen). Dan heeft de foton dus in 2 minuten (voor de foton zelf) 150 milj. km afgelegd. Dit betekent dat de foton ZELF dus 1,2 milj. km per seconde (4x lichtsnelheid) heeft gereisd, ja toch? Voor de waarnemer op aarde blijft het 8 minuten uiteraard.

Een foton kent geen tijd, namelijk bij hem staat de tijd stil. Kijk maar eens naar de volgende formule:

\(t= t_0 \sqrt {1- \frac {v^2}{c^2}}\)

Nog een puntje: Einstein leert ons dat de lichtsnelheid een natuurconstante is. Die snelheid is gelijk voor alle waarnemers en kan dus niet veranderen. Stel ik loop 10 km/h en jij staat stil dan vinden wij allebei dezelfde snelheid. Dat leren wij uit het eerste axomia van Einstein:

1.de lichtsnelheid c heeft in elk inertiaalstelsel dezelfde waarde

2.in elk inertiaalstelsel gelden dezelfde natuurwetten.

[Darktemple]

Nog een puntje: Einstein leert ons dat de lichtsnelheid een natuurconstante is. Die snelheid is gelijk voor alle waarnemers en kan dus niet veranderen. Stel ik loop 10 km/h en jij staat stil dan vinden wij allebei dezelfde snelheid. Dat leren wij uit het eerste axomia van Einstein:

1.de lichtsnelheid c heeft in elk inertiaalstelsel dezelfde waarde

2.in elk inertiaalstelsel gelden dezelfde natuurwetten.

Ok, dus de lichtsnelheid is een natuurconstante. Maar iemand of iets wat dus met bijna de lichtsnelheid reist, kan dus wel meer dan 300.000 km per uur afleggen, immers gaat de tijd langzamer voor diegene/datgene. Ja toch?

Dus zou je zo de toekomst in kunnen, of niet?

[Jan van de Velde]

Ok, dus de lichtsnelheid is een natuurconstante. Maar iemand of iets wat dus met bijna de lichtsnelheid reist, kan dus wel meer dan 300.000 km per uur afleggen, immers gaat de tijd langzamer voor diegene/datgene. Ja toch?

Dus zou je zo de toekomst in kunnen, of niet?

even voor de volledigheid, de lichtsnelheid is bijna 300 000 km/s.

En nee, dat kan niet. Je moet niet de tijd vanuit het ene referentiestelsel en de afstand vanuit het andere bekijken.

[Darktemple]

even voor de volledigheid, de lichtsnelheid is bijna 300 000 km/s.

En nee, dat kan niet. Je moet niet de tijd vanuit het ene referentiestelsel en de afstand vanuit het andere bekijken.

300000 km/s ja, sorry.

Waarom zou je het vanuit een andere referentiestelsel MOETEN bekijken? Wat interesseert Remi het wat zijn snelheid voor een ander is, als hij zelf maar snel gaat.

[bobrommelkop]

Er is niet zo iets als een absolute snelheid. Snelheden van voorwerpen zijn altijd relatief. Als raket1 vanaf de aarde naar een andere ster vliegt met bv. 3000 m/s en raket2 ook met een snelheid van 4000 m/s t.o.v. de aarde dan gaat raket 2 t.o.v. raket1 met 1000 m/s. Je zult snelheden altijd relatief moeten zien.

Bij kleine snelheden mag je ze inderdaad optellen, het newtoniaanse en intuitieve perspectief.

Nu zegt Einstein concluderend uit de theorie van Maxwell dat er 1 absolute snelheid is, en dat is de snelheid van het licht vastgesteld op 299 792 458 m/s. Voor elke waarnemer in welk stelsel dan ook zal dat de snelheid zijn van een lichtstraal.

Met andere woorden, raket1, raket2 en een waarnemer op aarde meten bv de snelheid van het licht dat op hun afkomt van die andere ster. Zij meten ieder 299 792 458 m/s terwijl ze alle met een andere snelheid bewegen t.o.v. de ster.

Vanuit het idee dat de lichtsnelheid absoluut is voor alle waarnemers in welk inertiaalstelsel dan ook, is Einstein nieuwe wetten gaan opstellen voor bv. het optellen van snelheden.

Hij heeft niets anders gedaan dan opnieuw nadenken wat het feit van een absolute lichtsnelheid voor gevolgen heeft.

Bij grote snelheden t.o.v. een waarnemer treedt dan tijddilitatie of lengtecontractie op. Het is een leuk onderwerp om je erin te verdiepen. Maar bedenk dus dat eerst de lichtsnelheid absoluut is genomen en van daaruit opnieuw tegen de omgeving wordt aangekeken.

[bobrommelkop]

Nog een toevoeging.

Als we de lichtsnelheid absoluut nemen, heeft dat gevolgen voor de tijd/gelijktijdigheid en voor de ruimte/afstanden.

Als 2 mensen met een hoge snelheid t.o.v. elkaar reizen, zijn ze het niet meer eens over de tijd en lengte.

Als bijvoorbeeld een trein met een snelheid van 4/5c (= 4/5 van de lichtsnelheid) reist en iemand in het midden van de trein observeert dat de trein wordt getroffen door een bliksem aan de voorkant en tegelijkertijd door een bliksem aan de achterkant van de trein, dan ziet een waarnemer die bv. op het perron naast de trein staat de bliksem niet tegelijkertijd maar na elkaar de trein treffen.

Zo zullen ze het ook niet eens zijn over de lengte van de trein.

[kleine fysicus]

Louter een gedachtegang: Volgens de relativiteitstheorie kent een foton geen tijd. (Tijddilatatie) Als wij dan de formule s=vt er bij halen en t=0, dan legt de het foton geen afstand af. Bouw ik de formule om naar v=s/t dan heeft het foton klaarblijkelijk ook geen snelheid! Hoe zit dit? Het licht heeft toch wel een snelheid volgens snelheid = golflengte x frequentie. Zit dit verschil in golf en deeltje?

[ZVdP]

De t in s=vt is niet de eigentijd van het beschouwde deeltje, maar de tijd in een ander referentiestelstel ten opzichte waarvan je de snelheid/afstand van het object wil meten, met andere woorden gewoon de tijd die ik meet op mijn horloge, en niet die van het foton.

Je kan bovendien geen inertiaalstelsel koppelen aan een foton, dus het lijkt me dat zeggen dat de eigentijd voor een foton 0 is, onzinnig is.

[299792.458]

http://www.youtube.com/watch?v=hbmf0bB38h0

misschien de meest onnuttige post ooit, maar aan iedereen die iets wil bijleren over relativiteitstheorie zijn er deze reeks ECHT goede lezingen.

met vriendelijke goeten