Newton + SRT = α ? De ontknoping
Geplaatst: vr 15 dec 2017, 14:49
Hier beschouwen we het algemene geval van een foton dat een zwaar hemellichaam passeert. Aangezien de baan naar het hemellichaam toe en de baan van het hemellichaam af symmetrisch zijn hoeven we maar één van die twee te berekenen. We bekijken hier de baan vanaf het hemellichaam of preciezer uitgedrukt vanaf het perihelium (of periastron).
De grootte van het perihelium (of periastron) geven we aan met p. Het H-stelsel is het niet roterende referentiestelsel dat met het middelpunt O van het hemellichaam is verbonden. Het L-stelsel is het niet roterende referentiestelsel dat met het middelpunt OL van een vrijvallende bolvormige liftcabine is verbonden. De klok op punt O in het H-stelsel wijst de eigentijd τH aan en net zo wijst de klok op punt OL in het L-stelsel de eigentijd τL aan. Wanneer het foton het perihelium (of periastron) passeert begint de klok in het H-stelsel vanaf nul te lopen. De klok in het L-stelsel begint vanaf nul te lopen zodra het foton het middelpunt OL passeert. We berekenen dus alleen situaties voor niet-negatieve τH en τL. Tenslotte kiezen we de beginsnelheden van opeenvolgende liftcabines op tijdstippen tH zodanig dat vL(tH) = vr(tH) waardoor het foton zich binnen de bij die cabines behorende L-stelsels in infinitesimaal kleine tijdjes na die tH met snelheid c enkel horizontaal langs de xL-as beweegt.
Wegens de klok hypothese hebben we dan voor een waarnemer in het H-stelsel dat:
Daarin is vL de momentane snelheid van de liftcabine inclusief OL zoals gemeten in het H-stelsel.
Voor een vrijvallende liftcabine met een infinitesimale breedte beweegt het foton in infinitesimale tijdjes dτH (bezien vanuit het H-stelsel) en dτL (bezien vanuit het L-stelsel) van het middelpunt van de liftcabine OL naar de zijwand. Aangezien de breedte van de liftcabine bezien vanuit het H-stelsel en het L-stelsel hetzelfde is vinden we:
Het foton blijft vanuit het H-stelsel bezien ondanks het gravitatieveld dus voortdurend met de lichtsnelheid bewegen. Dit is voor een semi-klassiek model als het onze een fraai tussenresultaat. Later meer...
Ondertussen wil ik de lezer van harte uitnodigen aangaande de redeneringen en afleidingen in dit topic vragen te stellen of commentaar te leveren.
De grootte van het perihelium (of periastron) geven we aan met p. Het H-stelsel is het niet roterende referentiestelsel dat met het middelpunt O van het hemellichaam is verbonden. Het L-stelsel is het niet roterende referentiestelsel dat met het middelpunt OL van een vrijvallende bolvormige liftcabine is verbonden. De klok op punt O in het H-stelsel wijst de eigentijd τH aan en net zo wijst de klok op punt OL in het L-stelsel de eigentijd τL aan. Wanneer het foton het perihelium (of periastron) passeert begint de klok in het H-stelsel vanaf nul te lopen. De klok in het L-stelsel begint vanaf nul te lopen zodra het foton het middelpunt OL passeert. We berekenen dus alleen situaties voor niet-negatieve τH en τL. Tenslotte kiezen we de beginsnelheden van opeenvolgende liftcabines op tijdstippen tH zodanig dat vL(tH) = vr(tH) waardoor het foton zich binnen de bij die cabines behorende L-stelsels in infinitesimaal kleine tijdjes na die tH met snelheid c enkel horizontaal langs de xL-as beweegt.
Wegens de klok hypothese hebben we dan voor een waarnemer in het H-stelsel dat:
\( \mbox{d} \tau_H = \gamma \cdot \mbox{d} \tau_L \)
Met:\( \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - (\frac{v_L}{c})^2}} \)
Daarin is vL de momentane snelheid van de liftcabine inclusief OL zoals gemeten in het H-stelsel.
Voor een vrijvallende liftcabine met een infinitesimale breedte beweegt het foton in infinitesimale tijdjes dτH (bezien vanuit het H-stelsel) en dτL (bezien vanuit het L-stelsel) van het middelpunt van de liftcabine OL naar de zijwand. Aangezien de breedte van de liftcabine bezien vanuit het H-stelsel en het L-stelsel hetzelfde is vinden we:
\( v_{\theta} \, \mbox{d} \tau_H = \mbox{c} \, \mbox{d} \tau_L \)
\( v_{\theta} \, \gamma \, \mbox{d} \tau_L = \mbox{c} \, \mbox{d} \tau_L \)
\( v_{\theta} \, \gamma = \mbox{c} \)
\( v_{\theta} = \frac{\mbox{c}}{\gamma} \)
\( v_{\theta} = \mbox{c} \cdot \sqrt{1 - \left ( \frac{v_L}{c} \right )^2} \)
\( v_{\theta} = \mbox{c} \cdot \sqrt{1 - \left ( \frac{v_r}{c} \right )^2} \)
\( (v_{\theta})^2 = \mbox{c}^2 \cdot \left (1 - \left ( \frac{v_r}{c} \right )^2 \right ) \)
\( (v_{\theta})^2 = \mbox{c}^2 - (v_r)^2 \right ) \)
\( (v_{\theta})^2 + (v_r)^2 = c^2 \)
Het foton blijft vanuit het H-stelsel bezien ondanks het gravitatieveld dus voortdurend met de lichtsnelheid bewegen. Dit is voor een semi-klassiek model als het onze een fraai tussenresultaat. Later meer...
Ondertussen wil ik de lezer van harte uitnodigen aangaande de redeneringen en afleidingen in dit topic vragen te stellen of commentaar te leveren.