Waarom is C invariant?

[HansH]

Fotonen zijn massaloos en vervallen dus niet en zijn stabiel waardoor licht een oneindig bereik heeft. Een andere snelheid vroeger (waarschijnlijk dan lager) zou betekenen dat fotonen ooit wel vervielen en dus geen fotonen waren wat weer zou beteken dat licht ooit geen licht was. Hoe ingewikkeld wil je het hebben?

die theorie kan ik even niet volgen. het gaat volgens mij om de eigenschappen van de ruimtetijd en niet om de eigenschappen van fotonen.

[HansH]

@HansH

Je zult eerst moeten aantonen dat c überhaupt kan veranderen. Anders is c gewoon constant en is het de ratio tussen massa en energie. Zou c onder bepaalde omstandigheden wel veranderen dan valt alles weg waarbij we nu c gebruiken. Het lichtjaar b.v. zou dan geen eenheid meer zijn.

Massa en energie zijn in feite het zelfde, alleen de verschijningsvorm verschilt. Je kunt dus niet zomaar één van de twee veranderen zonder dat de ander dat ook doet.

Je zegt nu eigenlijk dat omdat wij in de natuurkunde op basis van een aanname een conclusie hebben getrokken dat de natuur zich niet anders zou mogen gedragen omdat dat onze natuurkundigen meerv werk oplevert om de theorie aan te passen? Ik vrees dat de natuur zich daar helaas niets van aantrekt.

[HansH]

Nee. Als je de noemer groter maakt, dan wordt de bijbehorende energie in de teller dus ook groter. De uitkomst blijft c^2.

als E=Mc^2 en de aanmame is dat E niet kan veranderen dan moet het product van Mc^2 gelijk blijven. dus als c groter wordt moet m kleinder worden met die aanname.
Misschien verklaart dat wel meer de oerknal. als c dan oneindig was is M=0 en dan begin je dus met alleen energie en geen massa. Dat klinkt voor mij best logisch.

[HansH]

Je kan de totale energie niet los zien van de massa: de massa is ook een onderdeel van de totale energie die er is. Je kan niet zomaar de massa laten toenemen en dan stellen dat de totale energie gelijk blijft. Zie ook mijn vorige post.

Ik denk dat je eerst je gedachten open moet stellen voor alternatieven zoals een c die niet altijd hetzelfde is geweest. als je dat niet toestaat valt er weinig te bespreken.

[Xilvo]

De vraag is of het wel zinvol is over een veranderende lichtsnelheid te spreken. Waar wil je die snelheid mee vergelijken?
Hoe wil je vaststellen dat die snelheid verandert of veranderd is?

[HansH]

De vraag is of het wel zinvol is over een veranderende lichtsnelheid te spreken. Waar wil je die snelheid mee vergelijken?
Hoe wil je vaststellen dat die snelheid verandert of veranderd is?

geen idee. maar als we niet weten hoe we het moeten vergelijken of hoe we moeten vast stellen of het constant is of verandert, waarom nemen we dan aan dat het constant is? is dat alleen omdat we dat nu sinds een jaar of 100 kunnen meten op aarde en daar onze theorieen omheen gebouwd zijn, of is dat omdat er een goede onderbouwing voor is dat het niet anders dan constant kan zijn omdat er anders ergens tegenstrijdigheden ontstaan die met aanvullende theorie niet op te lossen zijn?

[Xilvo]

... waarom nemen we dan aan dat het constant is?

Is dat wel zo?

is dat alleen omdat we dat nu sinds een jaar of 100 kunnen meten op aarde

Stel dat in die honderd jaar de lichtsnelheid anderhalf keer zo groot is geworden maar de meter ook anderhalf keer zo lang, hoe zou je het verschil kunnen merken?
Zodra dimensieloze grootheden zoals de fijnstructuurconstante (α=e²/2ε₀h.c) aan de wandel gaan weet je dat er ècht iets aan de hand is, maar als bijvoorbeeld e, ε₀ en/of h op de "juiste" manier meeveranderen lijkt het me lastig (onmogelijk?) een verandering van de lichtsnelheid te constateren.
Mocht zo'n verandering van c principieel onmogelijk te constateren zijn, dan heeft het ook geen zin er over te speculeren.

[Bladerunner]

Fotonen zijn massaloos en vervallen dus niet en zijn stabiel waardoor licht een oneindig bereik heeft. Een andere snelheid vroeger (waarschijnlijk dan lager) zou betekenen dat fotonen ooit wel vervielen en dus geen fotonen waren wat weer zou beteken dat licht ooit geen licht was. Hoe ingewikkeld wil je het hebben?

die theorie kan ik even niet volgen. het gaat volgens mij om de eigenschappen van de ruimtetijd en niet om de eigenschappen van fotonen.

De titel van dit topic is "waarom is c invariant". De ruimte-tijd speelt juist geen rol want licht had in die zelfde (of totaal andere) ruimte-tijd een andere c waarde kunnen hebben en dan was nog steeds de vraag "waarom is c invariant".

Volgens het standaardmodel beweegt elk massaloos deeltje zich met de snelheid c. Elk deeltje met een (rust)massa groter dan nul kan dus niet met de snelheid c vliegen. Neutrino's ook niet al hebben ze een extreem kleine massa. Stel nu dat c in het verleden trager was dan nu en dus niet invariant. Dan bestond licht ooit juist niet uit een massaloos deeltje. En gedroeg het zich totaal anders wat de wenkbrauwen zou doen fronsen aangezien het licht van het verste ontdekte sterrenstelsel (dus extreem 'oud' licht) niet anders is dan het licht van de zon. Want de enige manier om iets langzamer te laten gaan dan de waarde c is door het massa te geven. (Sneller zou nog vreemder zijn omdat het een negatieve massa impliceert) Dat zou betekenen dat een foton het resultaat is van het vervallen van een zwaarder deeltje naar een lichter deeltje en uiteindelijk massaloos. Of denk je soms dat een elementair deeltje als een foton uit zijn eigen zegt: "kom ik ga vandaag maar eens sneller vliegen"? Beiden (dat licht ooit trager c.q. anders was of dat het foton ineens met een andere snelheid gaat vliegen) valt met geen enkele theorie of waarneming te rijmen.

[Xilvo]

Stel nu dat c in het verleden trager was dan nu en dus niet invariant. Dan bestond licht ooit juist niet uit een massaloos deeltje.

Die stap lijkt me niet vanzelfsprekend.
Afgezien van wat ik eerder schreef over hoe je zou moeten constateren dat de lichtsnelheid veranderd zou zijn.

[Bladerunner]

@HansH

Je zult eerst moeten aantonen dat c überhaupt kan veranderen. Anders is c gewoon constant en is het de ratio tussen massa en energie. Zou c onder bepaalde omstandigheden wel veranderen dan valt alles weg waarbij we nu c gebruiken. Het lichtjaar b.v. zou dan geen eenheid meer zijn.

Massa en energie zijn in feite het zelfde, alleen de verschijningsvorm verschilt. Je kunt dus niet zomaar één van de twee veranderen zonder dat de ander dat ook doet.

Je zegt nu eigenlijk dat omdat wij in de natuurkunde op basis van een aanname een conclusie hebben getrokken dat de natuur zich niet anders zou mogen gedragen omdat dat onze natuurkundigen meerv werk oplevert om de theorie aan te passen? Ik vrees dat de natuur zich daar helaas niets van aantrekt.

Je snapt hopelijk toch wel dat wat we nu denken te weten niet iets is dat over één nacht ijs ging?
Talloze experimenten en metingen gingen er aan vooraf. Als je denkt dat c niet invariant is/was zul je toch echt met een bewijs, met een waarneming moeten komen om al die andere die er aan vooraf gingen onderuit te schoppen. Hopelijk accepteer je in ieder geval dat massa en energie equivalent zijn aan elkaar en dat als je energie wegneemt uit een gesloten systeem dit ook de massa verminderd. Dit gebeurt o.a. bij kernfusie van b.v. waterstof naar helium want de massa van een helium atoom gevormd uit waterstof is 0,7% lichter dan de som van die waterstof atomen want er kwam energie vrij.

[Bladerunner]

Stel nu dat c in het verleden trager was dan nu en dus niet invariant. Dan bestond licht ooit juist niet uit een massaloos deeltje.

Die stap lijkt me niet vanzelfsprekend.
Afgezien van wat ik eerder schreef over hoe je zou moeten constateren dat de lichtsnelheid veranderd zou zijn.

Ik geloof zelf helemaal niet dat c niet invariant zou zijn. Maar HansH kennelijk wel dus probeer ik uit te leggen wat een probleem dat zou kunnen betekenen. Je haalt er overigens een zin uit zijn context want er staat ook dat het erg ongeloofwaardig is dat een elementair deeltje ooit andere eigenschappen had. Zou zo iets überhaupt kunnen dan bestonden er geen elementaire deeltjes aangezien hun eigenschappen elementair zijn en dus onveranderbaar. Fotonen hebben een fundamentele eigenschappen en c is daar één van. Zou c dus ooit anders zijn geweest dan is het foton geen fundamenteel deeltje. En dat zouden we dan eerst moeten aantonen willen we beweren dat c ooit anders was.

[Xilvo]

Ik geloof zelf helemaal niet dat c niet invariant zou zijn.

Maar om het zeker te weten moet je een manier vinden om dat zeker te weten.
Dat iets niet verandert kun je experimenteel nooit met zekerheid aantonen. De verandering kan kleiner zijn dan de meetnauwkeurigheid.
Als iets wel (voldoende) verandert kan dat in principe wel, maar dan moet je wel een waterdichte manier zien te vinden om die lichtsnelheid te bepalen. Daar zit volgens mij nu juist het probleem.

Fotonen hebben een fundamentele eigenschappen en c is daar één van.

De lichtsnelheid (snelheid van causaliteit) is een eigenschap van de ruimtetijd. Fotonen bewegen met de snelheid van causaliteit die in een gegeven ruimtetijd heerst.

[HansH]

Stel dat in die honderd jaar de lichtsnelheid anderhalf keer zo groot is geworden maar de meter ook anderhalf keer zo lang, hoe zou je het verschil kunnen merken?

dan kun je het niet meten. Maar het zou ook kunnen dat je over 100 jaar meet dat de lichtsnelheid vanaf de 5e decimaal achter de komma veranderd is tov wat we nu meten. dus tov de meter dan wel veranderd. wat zou dan je conclusie zijn als je dat (significant verantwoord) meet?

[HansH]

Als je die vraag probeert te beantwoorden dan kom je vanzelf op een tegenstrijdigheid uit of niet.

[HansH]

Ik geloof zelf helemaal niet dat c niet invariant zou zijn. Maar HansH kennelijk wel dus probeer ik uit te leggen wat een probleem dat zou kunnen betekenen.

Ik heb niet gezegd dat ik denk dat de lichtsnelheid verandert, maar ik probeer me even ruimdenkend op te stellen en probeer te achterhalen waarom dat dan fundamenteel niet zou kunnen.