Ansibeli, kausaliteetti ja suhteellisuusteoria

Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006

Mua on tämä ylivalonnopeus kiehtonut jo pitkän aikaa. Nyt kuitenkin tänään löysin "järkyttävää" aineistoa ansibelista, kausaliteetista ja suhteellisuusteoriasta eli näistä voidaan valita vain kaksi - yksi täytyy hylätä.

Aihetta on aiemmin sivuttu täällä. Aiheesta on keskustelua myös space.com:issa, mutta ymmärrän modernin fysiikan englantia sen verran huonosti, että on vaikea hahmottaa asiaa. Aiheeseen liittyvä ajatuskoe:

http://www.theculture.org/rich/sharpblue/archives/000089.html

Osaisiko joku selittää hiukan tätä asiaa? Tuolla sivulla kuvassa 2 on kaksi eri aika-avaruus-koordinaatistoa päällekäin. Miksi koordinaatistoissa aika menee eri tahtiin, tai siis, miten missäkin koordinaatistossa käsitetään nykyhetki? Voivatko siis eri intertiaalikoordinaatioissa olevat kappaleet olla tuolla aika-akselilla ihan missä vaan?

Sitten siihen paradoksiin. Eli kuvassa 3 on Alice ja Bob ja Alice lähettää ansibelillä viestin Bobille. Olenko käsittänyt oikein, että mitään ongelmaa ansibelin kanssa ei ole, jos sekä lähettäjä että vastaanottaja ovat samassa intertiaalikoordinaatistossa?

Mutta sitten Bob "antaa" viestin Carolille, joka on toisessa intertiaalikoordinaatistossa, mutta samassa paikassa ja samassa hetkessä. Tämä lähettää sen omalla ansibelillään Davelle, joka on syystä tai toisesta aika-akselilla tämän alkuperäisen lähettäjän (Alicen) menneisyydessä viestiä saadessaan ja jos siis Dave lähettää ansibelillä viestin takaisin Alicelle, tämä saa oman viestinsä menneisyydessään...?

Siis mitä tämä nyt tarkoittaa? Voiko siis Dave todellakin olla menneisyydessä, siis sillä hetkellä kun Carol sai viestin?

Miten aikadilataatio tässä vaikuttaisi vai vaikuttaisiko mitenkään? Siis luulisi, että jos Alicelta kesti 1 sekunti lähettää viesti, niin eikö se tuossa koordinaatiston vaihtopisteessä pitenisi/lyhenisi?

Sivut

Kommentit (46)

Vierailija

Kiehtovaa mutta olen antanut itseni ymmärtää ettei ajassa voi matkustaa. Siinä vaiheessa kun fysiikka astuu filosofian puolelle jotain on pielessä.

Silti meinaan nyt tutustua paremmin vaativaan aiheeseen.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006
crusaron uusi tuleminen
Kiehtovaa mutta olen antanut itseni ymmärtää ettei ajassa voi matkustaa.

Siis nimenomaan! En minäkään usko, että ajassa voi matkustaa, mutta se peruskysymys on siis se, että kun katsoo tuon sivun viimeistä kuvaa (ja lukee selitystekstin) eli kuvaa 5 - Dave lentää Alicen ohi (piste R) ja saa siis Carolilta ansibelillä Alicen tulevaisuudessa lähettämän signaalin. EDIT: Toisin sanoen, jos Dave nyt välittää viestin Alicelle ansibelillä, niin Alice vastaanottaa viestin ennenkuin itse lähetti sen...

Se, mikä minua ihmetyttää on siis se, että kun nämä eri inertiaalikoordinaatistot on yhdistetty, niin Daven nykyhetki on Alicen menneisyydessä...?

Ja yksi kysymys on siis se, että jos sekä ansibelillä lähettäjä että vastaanottaja ovat samassa intertiaalikoordinaatistossa, niin ongelmaa ei siis ole, vaikka viestisivät kuinka paljon tahansa, niinkö?

EDIT: Oletetaan, että A ja B ovat ensin vierekkäin ja molemmat ottavat ansibelit. Jos nyt B kiihdyttää toiseen inertiaalikoordinaatistoon, niin tuleeko ongelmia (siis voiko B lähettää viestejä A:n menneisyyteen tai tulevaisuuteen tai toisin päin)? Mistä kohtaa siis koordinaatistot asetetaan päällekäin?

Lisäkysymys: Miksi Carolin nykyhetki on kuitenkin sama kuin Alicen ja Bobin?

Siis ymmärrän, että tässä on kyseessä se, että kun tapahtumia tarkastellaan, niin niiden järjestys riippuu mm. havaitsijan liiketilasta (ja tietysti paikasta suhteessa tapahtumiin). Mutta en ymmärrä tuossa esimerkissä sitä, että Daven nykyhetki on eri kuin näiden kolmen muun havaitsijan. Eikö Daven pitäisi kuitenkin olla tuossa pikkuisen Alicen oikealla puolella (oman liiketilansa ja Alicen, Bobin ja Carolin nykyhetken leikkauspisteessä). Miten se voi olla vielä menneisyydessä?

EDIT: Ja siis korostetaan vielä sitä, että nyt on kysymys nimenomaan suhteellisuusteorian tulkinnasta, ei missään tapauksessa siitä, pitääkö suhteellisuusteoria paikkaansa vaiko eikö.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006

Ja vielä lisää ihmetyksen aiheita tuosta jutusta. Nimittäin, onko todellakin niin, että Carolin ja Daven mielestä heidän etäisyytensä on suurempi kuin mitä se on Bobin ja Alicen mielestä?

Miltä Bobin ja Alicen välinen etäisyys (siis sijainti) vaikuttaa Carolista ja Davesta? Ääh, kun on vaikea hahmottaa tuota koordinaatistoa...

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006
-:)lauri
Kaiken ymmärtämättömyyteni mukaan kulmat sekä R ja P ovat samoja ajanhetkiä?

Minä käsitän tuon kaavion siten, että R ja P tapahtuvat samassa paikassa, mutta R tapahtuu ennen P:tä. Eli siis R tapahtuu silloin, kun Dave ohittaa (törmää) Alicen.

Carolin mielestä Alicen viesti tulee tulevaisuudesta, eikö... Eli siis Carolin mielestä Alicen nykyhetki on tulevaisuudessa ja Alicen ja Bobin mielestä Daven nykyhetki on menneisyydessä...

EDIT: Kun Dave ohittaa Alicea, häntä hämmästyttää se, että hän saa samalla Carolilta viestin, jonka Carol sanoo saaneensa Bobilta (ajaessaan Bobin ohi, tapahtuma Q), mutta jonka Alice on Carolin mielestä lähettänyt tulevaisuudesta...

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä26991
Liittynyt13.5.2005
MaKo71
-:)lauri
Kaiken ymmärtämättömyyteni mukaan kulmat sekä R ja P ovat samoja ajanhetkiä?
Minä käsitän tuon kaavion siten, että R ja P tapahtuvat samassa paikassa, mutta R tapahtuu ennen P:tä. Eli siis R tapahtuu silloin, kun Dave ohittaa (törmää) Alicen.
Lorentzin muunnos kahdelle kappaleelle lasketaan yhden x-akselin suhteen. Miksi tuossa käytetään kahta x-akselia (R-Q ja P-Q)? Eli miksi taustalla olevan "verkon" perspektiiviä muutetaan kesken kaiken?

Riittoisampi keskustelukumppani.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006
-:)lauri

MaKo71
Minä käsitän tuon kaavion siten, että R ja P tapahtuvat samassa paikassa, mutta R tapahtuu ennen P:tä. Eli siis R tapahtuu silloin, kun Dave ohittaa (törmää) Alicen.



Lorentzin muunnos kahdelle kappaleelle lasketaan yhden x-akselin suhteen. Miksi tuossa käytetään kahta x-akselia (R-Q ja P-Q)? Eli miksi taustalla olevan "verkon" perspektiiviä muutetaan kesken kaiken?

En minä vaan tiedä, mutta tahtoisin tietää (siksi täällä tätä asiaa ihmettelen ja siksi täällä, etten ymmärrä modernin fysiikan englantia tarpeeksi syvällisesti)... Se on kuitenkin kertoman mukaan erittäin vakuuttava todiste sille, että suhteellisuusteoria, kausaliteetti ja ansibeli eivät tule toimeen keskenään eli joku noista kolmesta on hylättävä...

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä26991
Liittynyt13.5.2005

No sitten on vedettävissä vain yksi johtopäätös: kun Alicen ja Bobin koordinaatisto on suora (A), mutta Daven ja Carolen koordinaatisto (B) on diagonaali (sekä ajalliset että avaruudelliset mittasuhteet keskenään eri), niin A ei ole samassa lorentz-invariantissa aika-avaruudessa B:n kanssa, eikä kyseessä ole siten suhteellisuusteorian postulaatti. Hupilinkki?

Ongelman, jota tuossa hieman hassusti (ehkä) sivutaan, voi esittää myös klassisena suhteellisuusteorian aikaparadoksina. Eikä siinä tarvita kuin Alice, joka ampuu madonreiän (Bob&Carole) läpi itsensä menneisyydessä (Dave) kuoliaaksi. Tosin siinä ei tarvita mitään ylivalonnopeuksia.

Riittoisampi keskustelukumppani.

Vierailija

Tuo on on perus diagrammi Minkowskin avaruudesta jossa aika kulkee y akselilla ja matka x akselilla. Juju tuossa on siinä, että kun Carol saa viestin Bobilta hänen näkökulmastansa Alice ei ole vielä lähettänyt viestiä. Joten jos suhteellisuusteoria on oikeassa niin Alice saa Carolin viestin juuri sillä hetkellä millä Carol näkee hänen olevan saatuaan viestin Bobilta.

Ajanhetkien samanaikaisuus taas riippuu liiketilasta. Tästä syystä tapahtumat P ja Q ovat Bobin ja Alicen mielestä samanaikaisia. Mutta Carolin mielestä taas R ja Q ovat samanaikaisia. Sivun tekijän olisi havainnollisuuden vuoksi pitänyt tehdä toinen kuva missä Carolin valokartio olisi pystyssä ja Alicen ja Bobin vääntynyt.

Aikadilataatio on taas täysin seurausta havaitsijoiden liikkeistä Minkowskin avaruudessa. (epäeuklidinen avaruus muotoa s^2 = ct^2 - x^2 -y^2 -z^2. Eli aikadilataation vaikutukset ovat 'sisäänrakennettuja' jo tuohon kuvaan.

Laurille. Ne ovat diagonaalit toistensa suhteen. Ne ovat toisillensa täysin lorenz invariantteja.

Vierailija
Raivomielen Unet

[size=200:27i64il0] Laurille. [/size:27i64il0]

[size=200:27i64il0] Ne ovat diagonaalit toistensa suhteen. [/size:27i64il0]

[size=200:27i64il0] Ne ovat toisillensa täysin lorenz invariantteja. [/size:27i64il0]

Juuri näin. Tässä ei ylimääräiset filosofoinnit auta yhtään.

Jos tietoa puuttuu on turha esittää asiantuntijaa. Siitä

narahtaa joka tapauksessa.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006
Raivomielen Unet
Juju tuossa on siinä, että kun Carol saa viestin Bobilta hänen näkökulmastansa Alice ei ole vielä lähettänyt viestiä.



Jeps, eli siis Carolin mielestä hän saa Bobilta viestin, jonka Alice lähettää tulevaisuudessa. Hämmästys on varmaan valtava, kun Bob sanoo, että ei, justiinsa äskenhän Alice sen lähetti.

Raivomielen Unet

Joten jos suhteellisuusteoria on oikeassa niin Alice saa Carolin viestin juuri sillä hetkellä millä Carol näkee hänen olevan saatuaan viestin Bobilta.



Niin, siis pääsenkö edes hajulle, jos sanon, että suhteellisuusteorian mukaan nykyhetki on suhteellista (havaitsijan koordinaatistosta riippuva). Eli absoluuttista nykyhetkeä ei ole olemassa?

Mutta kun Alice lähettää viestinsä, niin eikö Daven pitäisi olla kuitenkin Alicen mielestä tuossa hänen nykyhetkensä ja Daven "lentoradan" leikkauspisteessä?

Raivomielen Unet

Ajanhetkien samanaikaisuus taas riippuu liiketilasta. Tästä syystä tapahtumat P ja Q ovat Bobin ja Alicen mielestä samanaikaisia. Mutta Carolin mielestä taas R ja Q ovat samanaikaisia.



Näin ymmärsin.

Raivomielen Unet

Sivun tekijän olisi havainnollisuuden vuoksi pitänyt tehdä toinen kuva missä Carolin valokartio olisi pystyssä ja Alicen ja Bobin vääntynyt.



Joo, totta, ajattelin ensin itse piirtää sellaisen, kunnes tajusin, että Daven ja Carolin mielestä Alicen ja Bobin aika-avaruus on "tiltattu" vastakkaiseen suuntaan (eli vasemmalle). Ja siksi Carolista tuntuu, että Alicen viesti tulee tulevaisuudesta.

Raivomielen Unet

Aikadilataatio on taas täysin seurausta havaitsijoiden liikkeistä Minkowskin avaruudessa. (epäeuklidinen avaruus muotoa s^2 = ct^2 - x^2 -y^2 -z^2. Eli aikadilataation vaikutukset ovat 'sisäänrakennettuja' jo tuohon kuvaan.

Juuri näin asian ymmärsin.

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä26991
Liittynyt13.5.2005
Raivomielen Unet
Ajanhetkien samanaikaisuus taas riippuu liiketilasta. Tästä syystä tapahtumat P ja Q ovat Bobin ja Alicen mielestä samanaikaisia. Mutta Carolin mielestä taas R ja Q ovat samanaikaisia. Sivun tekijän olisi havainnollisuuden vuoksi pitänyt tehdä toinen kuva missä Carolin valokartio olisi pystyssä ja Alicen ja Bobin vääntynyt.

Laurille. Ne ovat diagonaalit toistensa suhteen. Ne ovat toisillensa täysin lorenz invariantteja.

Käväisi toki mielessä se, että missä vaiheessa itse kukin toistensa havaitsee itsensä suhteen. Siinä ei vain päästä Alicen menneisyyteen (Dave), vaikka sitä tuolla esityksellä pyrittiin osoittamaan.

teemuB
Juuri näin. Tässä ei ylimääräiset filosofoinnit auta yhtään. Jos tietoa puuttuu on turha esittää asiantuntijaa. Siitä narahtaa joka tapauksessa
Kiitän aivan liiallisesta huolenpidostasi.

Riittoisampi keskustelukumppani.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006

Mutta niitä kysymyksiä: Jos ansibelin käyttäjät ovat samassa inertiaalikoordinaatistossa, niin silloinhan ei ole ongelmaa, eihän?

Entä, jos kaksi kaverusta ovat ensin samassa inertiaalikoordinaatistossa ja toinen lähtee matkalle relativistisilla nopeuksilla - aiheuttaako ansibelin käyttö näiden kaverusten välillä tätä paradoksia?

Vierailija
-:)lauri
Raivomielen Unet
Ajanhetkien samanaikaisuus taas riippuu liiketilasta. Tästä syystä tapahtumat P ja Q ovat Bobin ja Alicen mielestä samanaikaisia. Mutta Carolin mielestä taas R ja Q ovat samanaikaisia. Sivun tekijän olisi havainnollisuuden vuoksi pitänyt tehdä toinen kuva missä Carolin valokartio olisi pystyssä ja Alicen ja Bobin vääntynyt.

Laurille. Ne ovat diagonaalit toistensa suhteen. Ne ovat toisillensa täysin lorenz invariantteja.

Käväisi toki mielessä se, että missä vaiheessa itse kukin toistensa havaitsee itsensä suhteen. Siinä ei vain päästä Alicen menneisyyteen (Dave), vaikka sitä tuolla esityksellä pyrittiin osoittamaan.

teemuB
Juuri näin. Tässä ei ylimääräiset filosofoinnit auta yhtään. Jos tietoa puuttuu on turha esittää asiantuntijaa. Siitä narahtaa joka tapauksessa
Kiitän aivan liiallisesta huolenpidostasi.

Vilkaiseppas huviksesi kyseisen teemun viestit. Pelkkää pään aukomista jokainen ilman minkäänlaista sisältöä joten ei kannata välittää

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat