Massan nopeuden kasvu rajatta ja valonnopeus

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Oletetaan että massakappaleen nopeus noudattaa Newtonin lakeja niin että aina nopeuden kaksinkertaistuessa liike-energia nelinkertaistuu.
Millaisella energialla kilon massa liikkuisi 300 000 km/s, eli valonnopeudella?

Oletetaan että tälläisen kiihdytettävän massan omassa koordinaatistossa valon nopeus hidastuu samassa suhteessa kun massakappaleen nopeus kasvaa. Tällöinhän ulkoinen havaitsija huomaa valon aina kulkevan vakionopeudella kunhan massakappaleen nopeus on alle valonnopeus 300 000 km/s:ssa.

Mitä tapahtuu ulkoisen havaitsijan havainnoille jos massakappaleen nopeus ylittää tuon maagisen rajan? Koska massakappaleen koordinaatistossa kulkeva valo kulkee aina vain hitaammin, massakohde tulee perille ennen siitä lähtenyttä valoa tai oikeastaan samaan aikaan valon kanssa, joka on yhä sen koordinaatistossa. Valonnopeuden ylitys ei täten ilmeisesti aiheuta aikaparadokseja tai ajan kulkua väärään suuntaan?

Entäpä nopeasti liikkuvassa massakoordinaatistossa oleva havaitsija? Koska valonnopeus ja siis kaiken säteilyn nopeus hidastuu tasaisesti massakoordinaatistossa nopeuden kasvaessa, siellä olevan havaitsijan kokema aika myös hidastuu koko ajan. Tässähän on selitys aikadilataatiolle, jossa nopeasti liikkuva havaitsija kokee matkaan käytetyn ajan lyhentyneen. Tämä ajan hidastuminen johtuukin kaikkien vuorovaikutusten, eli valonnopeuden hidastumisesta nopeammin liikkuvassa aluksessa.

Miten tätä hypoteesia pystyisi testaamaan.

Sivut

Kommentit (17)

L2K2
Seuraa 
Viestejä150
Liittynyt27.10.2006
Isee
Oletetaan että massakappaleen nopeus noudattaa Newtonin lakeja niin että aina nopeuden kaksinkertaistuessa liike-energia nelinkertaistuu.
Millaisella energialla kilon massa liikkuisi 300 000 km/s, eli valonnopeudella?



E = 1/2*mv^2
E = 1/2 * 1 kg * 299 792 458 m/s
E = 149896229 J = 150 * 10^6 J = 150 MJ

Newtonilaisen mekaniikan mukainen valonnopeuden ylittäminen vastaa kutakuinkin äänennopeuden ylitystä, ei mitään ajan hidastumisia tai muuta sen tapaista.

Miten tätä hypoteesia pystyisi testaamaan.

Ei mitenkään - jos suhteellisuusteoria, joka ei mahdollista moista ilmiötä, pitää paikansa.

Vierailija
L2K2
Isee
Oletetaan että massakappaleen nopeus noudattaa Newtonin lakeja niin että aina nopeuden kaksinkertaistuessa liike-energia nelinkertaistuu.
Millaisella energialla kilon massa liikkuisi 300 000 km/s, eli valonnopeudella?



E = 1/2*mv^2
E = 1/2 * 1 kg * 299 792 458 m/s
E = 149896229 J = 150 * 10^6 J = 150 MJ

Newtonilaisen mekaniikan mukainen valonnopeuden ylittäminen vastaa kutakuinkin äänennopeuden ylitystä, ei mitään ajan hidastumisia tai muuta sen tapaista.

Miten tätä hypoteesia pystyisi testaamaan.



Ei mitenkään - jos suhteellisuusteoria, joka ei mahdollista moista ilmiötä, pitää paikansa.

Mutta entä jos suhteellisuusteoria ei pidäkään paikkansa, pystyisikö tätä testaamaan vasta kun testikappaleen nopeus ylittäisi sen 300 000 km/s:ssa?

Mikä tässä ajatelmassani ei pidä paikkansa suhteessa suhteellisuusteorian havaintoihin? Tässähän nopeasti liikkuvassa kohteessa olevan valonnopeuden hidastuminen nopeuden mukaan aiheuttaa kohteessa olevan havaitsijankin ajankulun hidastumisen, joka saadaan myös suhteellisuusteoriasta. Eli nopeasti liikkuvassa aluksessa oleva kaksonen on nuorempi perille päästyään ja tuntee matkaan kuluneen vähemmän aikaa kuin maassa ollut kaksonen, koska valonnopeus massakoordinaatistossa on hidastunut samassa suhteessa mitä kohteen nopeus on lisääntynyt.

Tämähän mahdollistaisi tähtienvälisen matkustamisen, koska 300 000 km/s:ssa ei olisikaan mikään rajanopeus massakappaleille. Millaisella nopeudella esim. 10 000 tonnin avaruusalus pääsisi lähitähdelle Proxima Centauriin, joka sijaitsee 4,22 valovuoden päässä, järkevällä kihdytyksellä? Entäpä Linnunradan keskustaan tai vaikka Andromedaan?

L2K2
Seuraa 
Viestejä150
Liittynyt27.10.2006

Mutta entä jos suhteellisuusteoria ei pidäkään paikkansa, pystyisikö tätä testaamaan vasta kun testikappaleen nopeus ylittäisi sen 300 000 km/s:ssa?

Mikä tässä ajatelmassani ei pidä paikkansa suhteessa suhteellisuusteorian havaintoihin? Tässähän nopeasti liikkuvassa kohteessa olevan valonnopeuden hidastuminen nopeuden mukaan aiheuttaa kohteessa olevan havaitsijankin ajankulun hidastumisen, joka saadaan myös suhteellisuusteoriasta. Eli nopeasti liikkuvassa aluksessa oleva kaksonen on nuorempi perille päästyään ja tuntee matkaan kuluneen vähemmän aikaa kuin maassa ollut kaksonen, koska valonnopeus massakoordinaatistossa on hidastunut samassa suhteessa mitä kohteen nopeus on lisääntynyt.

Tämähän mahdollistaisi tähtienvälisen matkustamisen, koska 300 000 km/s:ssa ei olisikaan mikään rajanopeus massakappaleille.

Massan (massa != lepomassa) kasvu nopeuden kasvaessa kaavan:
m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2) mukaisesti on kokeellisesti osoitettu, ja ero näkyy (joskin todella pienenä) jo pienemmilläkin nopeuksilla.

Valonnopeus on kaikkiin inertiaalikoordinaatistoihin nähden vakio, kokeet tukevat tätäkin havaintoa. Tästä seuraa se, että aika "joustaa" kaavan:
t = t0 / sqrt(1 - v^2/c^2) mukaisesti. Eli siis tilanne on päinvastainen, valonnopeuden vakious aiheuttaa aikadilaation.

Valonnopeuden oleminen kattonopeutena ei rajoita matkailua. Itseäni lainaten "Ratkaisu ongelmaan: aikadilaatio
Jos aluksen nopeus on vaikka 0,999999c niin sen matkustajan mielestä matkaan, joka näyttää olevan 700 valovuotta maasta katsottuna menee vain 1 (yksi) vuosi. Maassaolijoiden mielestö alus on kuitenkin hieman yli 700 vuotta matkalla."

Vierailija
L2K2
Isee
Oletetaan että massakappaleen nopeus noudattaa Newtonin lakeja niin että aina nopeuden kaksinkertaistuessa liike-energia nelinkertaistuu.
Millaisella energialla kilon massa liikkuisi 300 000 km/s, eli valonnopeudella?

E = 1/2*mv^2
E = 1/2 * 1 kg * 299 792 458 m/s
E = 149896229 J = 150 * 10^6 J = 150 MJ

Pikku korjaus: Yhtälön m on puutteellinen. On m ja m, . M on lepomassa ja m, liikemassa kappaleelle. Eli lähestyttäessä valonnopeutta kappale painaa 1 kg:n ja sen m, massalisän joka johtuu kiihdytyksestä. Lyhyesti kilon painon massa kasvaa miljardi kertaiseksi lähestyttäessä valon nopeutta, joten energian tarve on miljardeja kertoja suurempi kuin mainitsemanne 150 MJ.

L2K2
Seuraa 
Viestejä150
Liittynyt27.10.2006
risat
L2K2
Isee
Oletetaan että massakappaleen nopeus noudattaa Newtonin lakeja niin että aina nopeuden kaksinkertaistuessa liike-energia nelinkertaistuu.
Millaisella energialla kilon massa liikkuisi 300 000 km/s, eli valonnopeudella?



E = 1/2*mv^2
E = 1/2 * 1 kg * 299 792 458 m/s
E = 149896229 J = 150 * 10^6 J = 150 MJ

Pikku korjaus: Yhtälön m on puutteellinen. On m ja m, . M on lepomassa ja m, liikemassa kappaleelle. Eli lähestyttäessä valonnopeutta kappale painaa 1 kg:n ja sen m, massalisän joka johtuu kiihdytyksestä. Lyhyesti kilon painon massa kasvaa miljardi kertaiseksi lähestyttäessä valon nopeutta, joten energian tarve on miljardeja kertoja suurempi kuin mainitsemanne 150 MJ.




Tuohan oli jos Newtonin mekaniikka... niin silloin...

EDIT:

Oletetaan että massakappaleen nopeus noudattaa Newtonin lakeja niin että aina nopeuden kaksinkertaistuessa liike-energia nelinkertaistuu.
Millaisella energialla kilon massa liikkuisi 300 000 km/s, eli valonnopeudella?
Vierailija

Tunnetustihan Newtonin mekaniikka ei enää päde noin suurilla nopeuksilla. Suhteellisuusteoria astuu areenalle kun nopeus kasvaa tarpeeksi suureksi. Esimerkkinä mainittakoon esimerkiksi Galilei-muunnos joka ei päde suurilla nopeuksilla. Lisäksi kappaleen inertia riippuu energiasta, ei massasta. Siispä:

E = γmc2

missä:

γ = (1 - v^2/c^2)^(-1/2) = Lorentz-kerroin.

Valonnopeutta ei voida saavuttaa vaan sitä voidaan ainoastaan lähestyä. Ja tämähän koski valonnopeutta hitaammin kulkevia massallisia kappaleita. Tämä johtuu siitä että kun liike-energiaa nostetaan niin inertia kasvaa rajatta.

Vierailija
L2K2

Massan (massa != lepomassa) kasvu nopeuden kasvaessa kaavan:
m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2) mukaisesti on kokeellisesti osoitettu, ja ero näkyy (joskin todella pienenä) jo pienemmilläkin nopeuksilla.

No ei todellakaan ole osoitettu, eikä massa ("lepomassa" on käsitteenä järjetön) kasva oikeasti yhtään minnekään.

Jos ei muuten usko, niin kannattaa kelata seuraavaa: kaavassa m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2) suure v (eli mitattavan kappaleen nopeus) on tietysti myös suhteellinen suure. Eli jos kaverini liikkuisi 0.9c:n nopeudella johonkin suuntaan, ja minä olisin paikallani, niin tuon kaavan mukaan hänen massansa olisi jotakin, joka on reilusti suurempi kuin hänen "lepomassansa". Mutta sitten jos minä liikkuisinkin vaikka 0.8c:n nopeudella samaan suuntaan, ja suorittaisin saman mittauksen, ei hän kaavan mukaan painaisi läheskään niin paljon kuin ensimmäisessä tapauksessa. Koska massa ei ole suhteellinen suure, on saavuttu ristiriitaan. Siis massa ei kasva nopeuden kasvaessa.

Vierailija

Unohdetaan suhteellisuusteorian kaavat!

Jos kappale sujahtaa ohitsemme 700000 m/s , niin miksei se muka olisi mahdollista jos kerta universumi kätkee sisäänsä vaikka millaisia älyttömyyksiä??

L2K2
Seuraa 
Viestejä150
Liittynyt27.10.2006
Pelle_Peloton
Unohdetaan suhteellisuusteorian kaavat!

Jos kappale sujahtaa ohitsemme 700000 m/s , niin miksei se muka olisi mahdollista jos kerta universumi kätkee sisäänsä vaikka millaisia älyttömyyksiä??

700000 m/s ~ 0,002c

jos kuitenkin tarkoitit 700000 km/s (yksinkertaistettu selitys):

M = massa, m = lepomassa

Massallisen kappalleen massa kasvaa kohti ääretöntä nopeuden lähestyessä valonnopeutta (tämä on kokeellisesti osoitettu),
tällöin E (=1/2*Mv^2 (=Mc^2-mc^2)) kasvaa vastaavasti kohti ääretöntä.

deltaE = W = Fs
=> joko voima tai vaikutusmatka ääretön jotta työ ääretön
=> mahdotonta

Vierailija
L2K2

E = 1/2*mv^2
E = 1/2 * 1 kg * 299 792 458 m/s
E = 149896229 J = 150 * 10^6 J = 150 MJ

Taisi unohtua se nopeuden neliöinti

tulos olisi 44937758936840882 eli 45 PJ eli 45 * 10^15 J

Tätä ei kukaan huomannyt

Teoreettinen pohdiskelu on aika turhaa jos ymmärtää suhteellisuusteoriat, sekä yleisen että erityisen. Niissä ei ole oikeastaan mitään ihmeellistä.
Erityinen sanoo että E = mc2 ja selittää mm. fotonin dualistisen luonteen. Kun valo etenee sillä on aaltoliikkeen ominaisuudet ja nopeus on juuri valonnopeus, massa on nolla ja aika pysähtynyt.
Kun valo tai muu sähkömagneettinen aaltoenergia kohtaa hitaampaa energiaa jolla on massa, sen nopeus hidastuu, energiasta muodostuu fotoni jolla on massa, tosin melko lyhyen aikaa. Törmäyksen kohteen energiatila nousee ja ilmenee elektronien tilojen heilahduksena. Tätä ilmiötä on käytetty jo toista sataa vuotta radiossa, nykyään digikameroissa, läpivalaisulaitteissa, magneettikuvauksissa ja henkilötunnistuksessa…
Siis vain aaltoenergia voi edetä tyhjiössä nopeudella c. Kaikki massa-ominaisuudella varustetut järjestelmät pysyvät kiltisti sen rajan alapuolella. Ja hyvä niin.

Mielikuvitus voi tietysti lentää miten nopeasti tahansa, ja miten kauas tahansa. Jo Konstan pylkkerö mittaili avaruuden äärettömyyttä, katseen kantama kerrallaan. Star Trek ja muut pistävä poimuajot päälle. Hyvä niin.

Muuten, jos joku pyytää sinulta nimeä adressiin vetydioksidin kieltämiseksi mm. elintarviketeollisuudessa niin mitä vastaat?

Vierailija
Krates

No ei todellakaan ole osoitettu, eikä massa ("lepomassa" on käsitteenä järjetön) kasva oikeasti yhtään minnekään.

Jos ei muuten usko, niin kannattaa kelata seuraavaa: kaavassa m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2) suure v (eli mitattavan kappaleen nopeus) on tietysti myös suhteellinen suure. Eli jos kaverini liikkuisi 0.9c:n nopeudella johonkin suuntaan, ja minä olisin paikallani, niin tuon kaavan mukaan hänen massansa olisi jotakin, joka on reilusti suurempi kuin hänen "lepomassansa". Mutta sitten jos minä liikkuisinkin vaikka 0.8c:n nopeudella samaan suuntaan, ja suorittaisin saman mittauksen, ei hän kaavan mukaan painaisi läheskään niin paljon kuin ensimmäisessä tapauksessa. Koska massa ei ole suhteellinen suure, on saavuttu ristiriitaan. Siis massa ei kasva nopeuden kasvaessa.

m0 on tuossa kaavassa lepomassa. Ja se on vakio. Tuo m taas on enemmänkin voiman ja kiihtyvyyden välinen kytkentävakio, ei klassisessa mielessä massa. Joissain paikoissa väitetään että massa kasvaa mentäessä lähemmäs valonnopeutta, lepomassahan ei kasva mutta kappaleen hitaus kasvaa. (mekaniikan analogia m = F/a) eli voimaa per kiihtyvyys.

Koko argumenttisi perustui kohtaan jonka olen korostanut. Tuo on kehäpäätelmä. "Koska se ei ole suhteellinen suure, se ei muutu". Oletit väitteesi todeksi ja sillä todistit väitteesi.

Tuo on tosiaan todettu hiukkaskiihdytinkokeissa. Ilman suhteellisuusteorian mukaisia ratalaskuja ne laitteet eivät toimisi lainkaan.

L2K2
Seuraa 
Viestejä150
Liittynyt27.10.2006
matkain
Taisi unohtua se nopeuden neliöinti

tulos olisi 44937758936840882 eli 45 PJ eli 45 * 10^15 J

Tätä ei kukaan huomannyt

Niinpä taisi käydä .

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat