Waarnemen door een lichtdeeltje van een ander

[robertification]

Als je als waarnemer met een bepaalde snelheid beweegt en een ander bewegend voorwerp/persoom waarneemt, dan meet je een andere snelheid als wanneer je stilstaat.

Maar als je een lichtdeeltje waarneemt zul je ongeacht je snelheid altijd op hetzelfde uitkomen. Nu dus mijn vraag: Stel ik zou een lichtdeeltje zijn dat een ander lichtdeeltje waarneemt, meet ik dan nog steeds diezelfde lichtsnelheid?

[user666]

De relativiteitstheorie stelt dat snelheden niet opgeteld mogen worden, Bewegen 2 deeltjes naar elkaar is hun onderlinge snelheid nooit groter dan de snelheid van het licht.

[Gast041]

Het lijkt mij dat als twee fotonen op elkaar af gaan, ze elkaar naderen met de dubbele lichtsnelheid. Absoluut gezien gaat geen van beiden sneller dan de lichtsnelheid, geen probleem dus.

[mathfreak]

De relativiteitstheorie stelt dat snelheden niet opgeteld mogen worden, Bewegen 2 deeltjes naar elkaar is hun onderlinge snelheid nooit groter dan de snelheid van het licht.

Snelheden mogen volgens de speciale relativiteitstheorie niet op de klassieke manier worden opgeteld. Stel u en v zijn de gegeven snelheden, dan geldt volgens de speciale relativiteitstheorie dat de totale selheid w wordt gegeven door

\(w=\frac{u+v}{1+\frac{uv}{c^2}}\)

.

[Gast041]

Wat betekent dat in 'gewone' taal?

[DeltaX]

dat een snelheid hoger dan die van het licht niet mogelijk is, de totale snelheid (opgeteld) is gelijk aan de snelheden opgeteld, gedeeld door (1+ (snelheid1 maal snelheid2)/(de lichtsnelheid kwadraat))

Bv 2 fotonen die naar elkaar toe bewegen: (300000000+300000000)/2=300000000=c (de lichtsnelheid)

[Gast041]

Dat een snelheid hoger dan die van het licht niet mogelijk is betwist ik niet. Maar die twee fotonen die op elkaar af gaan hebben toch wel allebei de lichtsnelheid?

[DeltaX]

ja, maar als je hun snelheid in de formule steekt zie je dat de totale snelheid tov elkaar de lichtsnelheid is, en dus niet 2x de lichtsnelheid. Dit komt doordat 'tijd' afhangt van de snelheid (speciale relativiteitstheorie). Google maar

[Gast041]

En als ik me dan precies in het midden bevind, ze komen dus van twee kanten op me af, dan zie ik ze wel allebei met de lichtsnelheid op me afkomen?

Dat tijd afhangt van snelheid weet ik wel. Waar staat tijd in deze formule?

[Michel Uphoff]

w = de onderling waargenomen snelheid

u = snelheid voorwerp 1 (in m/s)

v = snelheid voorwerp 2 (in m/s)

c= de lichtsnelheid (in m/s)

Voorbeeldje: twee voorwerpen schieten beiden met de halve lichtsnelheid (dus beiden hebben een tegenovergestelde snelheid van 150 miljoen meter per seconde) naar elkaar toe. Wat is de waargenomen onderlinge snelheid w ?

u+v= 300.000.000 m/s

uv= 22.500.000.000.000.000 m²/sec²

c²= 90.000.000.000.000.000 m²/sec²

uv/c²=0,25

w is dus 300 miljoen gedeeld door 1,25 = 240 miljoen m/s of 240 duizend km/s

Als je dit voor nog hogere onderlinge snelheden uitrekent, zal je zien dat het resultaat langzaam naar de lichtsnelheid toe kruipt maar deze nooit zal overschrijden.

[Gast041]

Is de waarnemer in dit geval een van de twee voorwerpen uit de formule? En zo ja, geldt dit ook voor een externe waarnemer (ik in het midden bijvoorbeeld)?

[Michel Uphoff]

Dat is de onderling waargenomen snelheid.

Jij in het midden ziet beide voorwerpen met 150 duizend km/s op je af komen.

[DeltaX]

dus als er een foton op je afkomt zie je hem met 300000000m/s komen, maar als er nog een uit de tegenovergestelde richting komt zie je het maar met 150000000m/s komen? dit is toch eerder raar? als je 2 lampen op een bepaalde afstand van jou zet, zie je het licht later als je ze tegelijk aanzet, dan als je er maar 1 aanzet. Waar ben ik mis? Alvast bedankt!

[Gast041]

Dan blijft dat tenminste logisch... Goed uitgelegd verder.

[Gast041]

@Delta: in het voorbeeld van Michel Uphoff hadden de twee voorwerpen beide een snelheid van 150.000 km/s om te beginnen.