Seuraa 
Viestejä9265

Ihan siis vaan haluaisin ymmärtää miksi aika pysähtyy valonnopeutta liikkuvalle?

くそっ!

Sivut

Kommentit (45)

Ronron
Ihan siis vaan haluaisin ymmärtää miksi aika pysähtyy valonnopeutta liikkuvalle?

Ei se pysähdykkään - omasta näkökulmasta. Paikallaanolevan näkökulmasta valonnopeutta liikkuvan aika lähes pysähtyy. Valonnopeutta liikkuvan näkökulmasta paikallaanolevan aika kulkee hurjan nopeasti. Se on aikadilataatiota.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Pohjoinen Zen
Ronron
Ihan siis vaan haluaisin ymmärtää miksi aika pysähtyy valonnopeutta liikkuvalle?



Ei se pysähdykkään - omasta näkökulmasta. Paikallaanolevan näkökulmasta valonnopeutta liikkuvan aika lähes pysähtyy. Valonnopeutta liikkuvan näkökulmasta paikallaanolevan aika kulkee hurjan nopeasti. Se on aikadilataatiota.

Tai niin siis.. hmm. Mutta miksi? Miksi liikkuja kokee kaiken ihan normaalina, valokeila joka suuntautuu eteenpäin näyttää kulkevan valonnopeudella itsestään pois päin vaikka se ei etene paikallaan olijan näkökulmasta minnekään. Mitä tämä on? Miksi aika riippuu jotenkin valonnopeudesta?

くそっ!

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Hyvä kysymys.
Miten minun liikkuminen vaikuttaa aikaan?
Todellakin, mitä niillä on tekemistä toistensa kanssa.

Tässä iässä nopeuteni hiljenee, mutta aika käy pitkäksi.
Eikö se pitäisi olla päinvastoin

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Ronron
Mitä tämä on? Miksi aika riippuu jotenkin valonnopeudesta?

Valon nopeus on jokaiselle havaitsijalle vakio - riippumatta havaitsijan liiketilasta suhteessa valonlähteeseen.
Jos lause "valo etenee tyhjiössä 300 000 km/s" on yleispätevä luonnonlaki, kuten se Maxwellin sähkömagnetismin yhtälöiden mukaan näyttäisi olevan, niin tämän luonnonlain on pädettävä jokaisessa "inertiaalikoordinaatistossa" eli jokaiselle havaitsijalle, olipa heidän liiketilansa mikä tahansa.
Jotta tämä olisi mahdollista, niin jotain on muunnuttava. Se jotain on aika ja etäisyys.

Aikadilataatio poikittaisessa liikkeessä.
http://en.wikipedia.org/wiki/Time_dilation

Toinen tapa ymmärtää aikadilataatiota on ajatella, että universumi on neliulotteinen ja että kappaleen nopeuden lisääntyessä tilaulottuvuuksissa sen "nopeus ajassa" hidastuu, sillä kappaleen nelinopeus on vakio ja inertiaalikoordinaatistosta riippumaton suurre (se on oikeastaan valon nopeus ).

Nopeasti kiihdyttävän havaitsijan näkemys tapahtumista aika-avaruudessa
http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_transformation
http://en.wikipedia.org/wiki/Four-velocity

Silti mikään ei koskaan liiku neliulotteisessa aika-avaruudessa, vaan "liike" on harhakuva, joka johtuu siitä, että emme havaitse neliulotteista aika-avaruutta suoraan. Havaitsemme kolmiulotteisen projektion siitä ja neljännen ulottuvuuden koemme muutoksena... tämän takia aikaa on vaikea mieltää ulottuvuudeksi (eli "suunnaksi").

∞ = ω^(1/Ω)

Kuka selittäisi yksinkertaisesti, mitä tekemistä nopeudella on ajan kanssa?
Nehän ovat kaksi täysin eri käsitettä.

Sen minä kyllä ymmärrän, että mitä nopeammin liikkuu sitä enemmän hikoiluttaa, mutta en minä sitä ymmärrä, että aika sen tähden alkaa hidastumaan.
Teillä pojat taitaa kellot olla rantarolexeja

derz
Seuraa 
Viestejä2431
markent
Kuka selittäisi yksinkertaisesti, mitä tekemistä nopeudella on ajan kanssa?
Nehän ovat kaksi täysin eri käsitettä.

Oikeastaan aika liittyy nopeuteen yhtä paljon, kuin paikan muutos.
[v = dx/dt] eli nopeus = paikan muutos ajan suhteen.
Niin, ja selitin miksi havaitsijan aika hidastuu suhteessa alkuperäiseen inertiaalikoordinaatistoon tuossa ylempänä.
Tässä vielä Raivomielen unien tarkempi analyysi asiasta.

∞ = ω^(1/Ω)

David
Seuraa 
Viestejä8877
derz
markent
Kuka selittäisi yksinkertaisesti, mitä tekemistä nopeudella on ajan kanssa?
Nehän ovat kaksi täysin eri käsitettä.

Oikeastaan aika liittyy nopeuteen yhtä paljon, kuin paikan muutos.
[v = dx/dt] eli nopeus = paikan muutos ajan suhteen.
Niin, ja selitin miksi havaitsijan aika hidastuu suhteessa alkuperäiseen inertiaalikoordinaatistoon tuossa ylempänä.
Tässä vielä Raivomielen unien tarkempi analyysi asiasta.

Nopeus on kylläkin hetkellinen suure, toki matkan syntymiseen jollain nopeudella tarvitaan aikaa. Jos me pienennämme aikaväliä nollaa lähestyen, nopeus on aina sama eli matkan ja ajan suhde pysyy vakionopeudella vakiona. Nopeus ei siis muutu miksikään vaikka vaikka aika (tarkemmin kesto eli aikaero) supistuu nollaan. Sitäkin riippumatta, että jaettava ja jakaja tuossa tapauksessa tulisivat nollaksi.

derz
Seuraa 
Viestejä2431
David
derz
markent
Kuka selittäisi yksinkertaisesti, mitä tekemistä nopeudella on ajan kanssa?
Nehän ovat kaksi täysin eri käsitettä.

Oikeastaan aika liittyy nopeuteen yhtä paljon, kuin paikan muutos.
[v = dx/dt] eli nopeus = paikan muutos ajan suhteen.
Niin, ja selitin miksi havaitsijan aika hidastuu suhteessa alkuperäiseen inertiaalikoordinaatistoon tuossa ylempänä.
Tässä vielä Raivomielen unien tarkempi analyysi asiasta.



Nopeus on kylläkin hetkellinen suure, toki matkan syntymiseen jollain nopeudella tarvitaan aikaa. Jos me pienennämme aikaväliä nollaa lähestyen, nopeus on aina sama eli matkan ja ajan suhde pysyy vakionopeudella vakiona. Nopeus ei siis muutu miksikään vaikka vaikka aika (tarkemmin kesto eli aikaero) supistuu nollaan. Sitäkin riippumatta, että jaettava ja jakaja tuossa tapauksessa tulisivat nollaksi.

Kappaleen nopeus on silti kappaleen paikan muutos ajan suhteen, vaikka tarkasteltaisiin äärettömän pieniä matkoja ja aikoja. Ei se siitä miksikään muutu.

∞ = ω^(1/Ω)

Avaruudessa ei kuitenkaan ole aikaa eikä paikkaa, aika ja paikka tulee siinä vaiheessa reaaliseksi, kun liike kohtaa toisen liikkeen, joita verrata.
Aika on liikkeen suhteita, valonsäde lienee siis ikuinen.

David

Nopeus on kylläkin hetkellinen suure, toki matkan syntymiseen jollain nopeudella tarvitaan aikaa. Jos me pienennämme aikaväliä nollaa lähestyen, nopeus on aina sama eli matkan ja ajan suhde pysyy vakionopeudella vakiona. Nopeus ei siis muutu miksikään vaikka vaikka aika (tarkemmin kesto eli aikaero) supistuu nollaan. Sitäkin riippumatta, että jaettava ja jakaja tuossa tapauksessa tulisivat nollaksi.



Kuvasit sitten äsken sen mihin koko differentiaalilaskenta perustuu. Erotusosamäärän raja-arvo. Eli lähdemme liikkeelle jostain äärellisestä deltasta ja supistamme tämän sitten nollaan, siitä saadaan ulos jotain minkä yleinen notaatio on dx/dt.

Tietenkin nopeus on hetkellinen suure. Mutta koko nopeuden käsite tarvitsee aikaa. Joka johtuu juuri siitä että nopeus on vektorin derivaatta ajan suhteen, jos meillä ei ole sitä minkä suhteen derivoida niin se on merkityksetön.

markent
Sen minä kyllä ymmärrän, että mitä nopeammin liikkuu sitä enemmän hikoiluttaa, mutta en minä sitä ymmärrä, että aika sen tähden alkaa hidastumaan.
Teillä pojat taitaa kellot olla rantarolexeja



Tämä johtuu ainoastaan siitä että valonnopeuden tulee olla vakio. Itse ajan hidastuminen ei ole niin itsestäänselvä asia kuitenkaan, vaan seuraa tästä käytetyistä koordinaatistomuunnoksista. Einstein sai vakioitua valonnopeuden siten että ajasta täytyi tehdä muuttuva suure. Ja luonto vaikuttaa myös käyttäytyvän näin.

Pohjoinen Zen
Ei se pysähdykkään - omasta näkökulmasta. Paikallaanolevan näkökulmasta valonnopeutta liikkuvan aika lähes pysähtyy. Valonnopeutta liikkuvan näkökulmasta paikallaanolevan aika kulkee hurjan nopeasti. Se on aikadilataatiota.

Molempien mielestä toistensa ajat menevät hitaammin. Aikaintervallien pidentyminen on vakionopeudella kulkeville havaitsijoille symmetrinen.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265

Siis onko se ihan niin simppeliä että reaktiot ja fysiikalliset vuorovaikutukset tapahtuvat korkeintaan valonnopeudella, ja siksi valonnopeutta mentäessä ei voi "reagoida" eikä vuorovaikuttaa, jonka takia aika ikään kuin pysähtyy...

くそっ!

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Ronron
Siis onko se ihan niin simppeliä että reaktiot ja fysiikalliset vuorovaikutukset tapahtuvat korkeintaan valonnopeudella, ja siksi valonnopeutta mentäessä ei voi "reagoida" eikä vuorovaikuttaa, jonka takia aika ikään kuin pysähtyy...

Tavallaan.
Aika ei tosin koskaan voi pysähtyä, sillä valon nopeutta ei voi kulkea (paitsi valo ja muut massattomat hiukkaset).
Jos minä kiihdytän lähelle valon nopeutta suhteessa sinuun, niin havaitset aikani kulkevan hitaammin suhteessa omaan aikaasi.
Itse en silti tätä huomaisi, vaan mielestäni kello tikittäisi yhtä nopeasti kuin ennenkin.

∞ = ω^(1/Ω)

Matemaattisesti valon kokeman ajan olemattomuus seuraa suoraan lorenzin muunnoksista. Jätän nyt tämän johtamisen pois mutta suppeassa lasketaan itseisaika mielivaltaisesta inertiaalikoordinaatistosta muodolla delta tau = integraali T0-T1 (dt sqrt(1 - v(t)^2/c^2)). Ja koska valo kulkee jokaisen suhteen nopeudella c niin tuosta näemme että jälkimmäinen termi supistuu pois. Integraalin arvo on siis aina nolla.

David
Seuraa 
Viestejä8877
Raivomielen Unet
David

Nopeus on kylläkin hetkellinen suure, toki matkan syntymiseen jollain nopeudella tarvitaan aikaa. Jos me pienennämme aikaväliä nollaa lähestyen, nopeus on aina sama eli matkan ja ajan suhde pysyy vakionopeudella vakiona. Nopeus ei siis muutu miksikään vaikka vaikka aika (tarkemmin kesto eli aikaero) supistuu nollaan. Sitäkin riippumatta, että jaettava ja jakaja tuossa tapauksessa tulisivat nollaksi.



Kuvasit sitten äsken sen mihin koko differentiaalilaskenta perustuu. Erotusosamäärän raja-arvo. Eli lähdemme liikkeelle jostain äärellisestä deltasta ja supistamme tämän sitten nollaan, siitä saadaan ulos jotain minkä yleinen notaatio on dx/dt.

Tietenkin nopeus on hetkellinen suure. Mutta koko nopeuden käsite tarvitsee aikaa. Joka johtuu juuri siitä että nopeus on vektorin derivaatta ajan suhteen, jos meillä ei ole sitä minkä suhteen derivoida niin se on merkityksetön.

Aivan, matkan (kahden staattisesti toisiinsa sidottujen pisteiden väli) tekoon tarvitaan aikaa, myös valon kohdalla asia on näin. Jos liikkujan aika hidastuisi, silloin valo etenisi ko. havainnoijan mukaan tuon välin vieläkin nopeammin.

Matkat ja aika ovat siis staattisia suureita ja nopeus voimien myötä muuttuva (tai muuttumaton) hetkellinen suure.

David
Raivomielen Unet
David

Nopeus on kylläkin hetkellinen suure, toki matkan syntymiseen jollain nopeudella tarvitaan aikaa. Jos me pienennämme aikaväliä nollaa lähestyen, nopeus on aina sama eli matkan ja ajan suhde pysyy vakionopeudella vakiona. Nopeus ei siis muutu miksikään vaikka vaikka aika (tarkemmin kesto eli aikaero) supistuu nollaan. Sitäkin riippumatta, että jaettava ja jakaja tuossa tapauksessa tulisivat nollaksi.



Kuvasit sitten äsken sen mihin koko differentiaalilaskenta perustuu. Erotusosamäärän raja-arvo. Eli lähdemme liikkeelle jostain äärellisestä deltasta ja supistamme tämän sitten nollaan, siitä saadaan ulos jotain minkä yleinen notaatio on dx/dt.

Tietenkin nopeus on hetkellinen suure. Mutta koko nopeuden käsite tarvitsee aikaa. Joka johtuu juuri siitä että nopeus on vektorin derivaatta ajan suhteen, jos meillä ei ole sitä minkä suhteen derivoida niin se on merkityksetön.




Aivan, matkan (kahden staattisesti toisiinsa sidottujen pisteiden väli) tekoon tarvitaan aikaa, myös valon kohdalla asia on näin. Jos liikkujan aika hidastuisi, silloin valo etenisi ko. havainnoijan mukaan tuon välin vieläkin nopeammin.

Matkat ja aika ovat siis staattisia suureita ja nopeus voimien myötä muuttuva (tai muuttumaton) hetkellinen suure.

Liikkuvalle myös etäisyydet lyhenevät (ja tietenkin myös liikkuvan etäisyydet lyhenevät, tämä on suhteellinen asia). Eli kun aika hidastuu niin matkakin koetaan lyhyemmäksi. Valolle matkat kontrahoituvat nolliksi. Eli siinä missä havaitaan aika erilaiseksi havaitaan myös matkat erilaisiksi. Aika ja paikka ikäänkuin sotkeutuvat keskenänsä. (Tai sitten ne voidaan käsittää hyperbolisiksi rotaatioiksi 4d avaruudessa, tällöin jokaisen nopeusvektorin pituus on c, myös valon).

David
Seuraa 
Viestejä8877
Raivomielen Unet

Liikkuvalle myös etäisyydet lyhenevät (ja tietenkin myös liikkuvan etäisyydet lyhenevät, tämä on suhteellinen asia). Eli kun aika hidastuu niin matkakin koetaan lyhyemmäksi. Valolle matkat kontrahoituvat nolliksi. Eli siinä missä havaitaan aika erilaiseksi havaitaan myös matkat erilaisiksi.



Tämä on tietysti mahdollista sikäli kuin havainto / informaatioharhat hyväksytään fysikaalisiksi lähtökohdiksi. Kappaleiden sisäiset voimat ensikädessä kuitenkin määräävät kappaleiden muodon ja mitat, eikä siihen todellisuuteen vaikuta se mistä nopeudesta havaitsija niitä tarkastelee. Liiketilojen ollessa samat (eli kun kappaleet ovat levossa toistensa suhteen, eikä niihin vaikuta ulkopuolisia voimia) paljastuu todellinen tilanne. (Tai etäisyyksien supistuessa nollaan, jolloin informaatioviiveillä ei ole merkitystä.)

Raivomielen Unet

Aika ja paikka ikäänkuin sotkeutuvat keskenänsä. (Tai sitten ne voidaan käsittää hyperbolisiksi rotaatioiksi 4d avaruudessa, tällöin jokaisen nopeusvektorin pituus on c, myös valon).

Tuntuu siltä, että myös todellisuus ja informaatioviiveiden aiheuttamat harhat sotkeutuvat keskenänsä. Tällä tavoin "ulottuvuuksia" voi varmaan olla ihan niin monta kuin on matemaattisissa yhtälöissä eri tekijöitten vapausasteitakin.

Edit: Jos oletetaan, että mikään meistä etääntyvä massallinen kappale ei voi meidän mielestämme saavuttaa valon nopeutta, silloin kun tarkkailemme tuota kappaletta sen itsensä tuottaman informaation perusteella näin voi tosiaan olla. Tarvittaisiin ääretön määrä energiaa, että mikään kapale voisi meidän havaintojemme mukaan loitota valon nopeudella. Kappaleen todellinen loittonemisnopeus voi olla suurempikin, mutta informaatiota emme saa kuin korkeintaan valon nopeudella. Jos tuo kappale on kuitenkin alus, joka ohittaa lähietäisyydeltä tuntemamme taivaankappaleen tietyllä hetkellä, voidaan sieltä lähettää viesti meille siitä millä hetkellä alus ohituksen suoritti. Vähentämällä tuon viestin informaatioviiveen, saamme selville aluksen todellisen nopeuden meidän suhteemme.

On kolme helppoa ulottuvuutta
Ylös-alas
eteen-taakse
vasemalle-taakse

Sitten tulee se neljäs, aika. Sitä me ei yleensä tajuta ulottuvuudeksi, koska vaikutukset tulevat esiin vasta lähellä valon nopeutta.

Jos Heikki kulkisi valon nopeutta(Heikki ei saisi painaa mitään), hän ei vanhenisi.

Fotonit, jotka ovat syntyneet universumin syntymän aikaan, ovat olemassa vieläkin. Ne tulevat myös olemaan olemassa, koska niillä aika ei kulu ollenkaan.

Yritän tällä kertoa sen, ettei valonsäde vanhene koskaan, mutta kaikki muu vanhenee.

Jos todella haluat tietää, mitä sitten tapahtuu, ota yhteyttä viranomaisiin.

David
Seuraa 
Viestejä8877

On useampia tapoja ajatella informaation siirtymistä kahden pisteen välillä, jotka ovat liikkeessä toistensa suhteen.

Tapa 1. Valon nopeus on vakio avaruudessa, tällöin liikkuvan lähteen muosdostama informaatio lähtee liikkeelle heti synnyttyään. Informaatiolla on kuitenkin myös kesto, joten liikkuvan kohteen osalta lähteen etenemä venyttää lisää pituutta pulssille. Informaation etureuna lähestyy havaitsijaa vaikka pulssi ei ole vielä kokonaan muodostunutkaan. Informaation kaikki vaiheet etenevät kuitenkin valon nopeudella kohti havaitsijaa. Pulssin venyminen synnyttää doppler-ilmiön. Vaihtoehtoisesti informaatio tavoittaa liikkuvan havaitsijan hitaammin, jonka seurauksena on myös doppler-ilmiö. Tässä parissa pitäisi kuitenkin eroa syntyä siinä, koska informaation etureuna tavoittaa havaitsijan. Havaitsijan etääntyessä informaation etureuna pitäisi viivästyä, vaikka informaation kesto olisikin sama molemmissa tapauksissa. Tämä vaihtoehto täyttää MM-kokeen tuloksen vain, jos aikaa rukataan liikkujan näkökulmasta.

Edit: Tässä vaihtoehdossa vielä, jos liikkuvan aika on hidastunut, myöskin sen lähteen kyky tuottaa informaatiota pitäisi silloin olla hidastunut, mikä vielä osaltaan lisää informaation venymistä. Miten tämä pitäisi nähdä kääntäen, liikkuvan havaistijan kyky vastaanottaa informaatiota hitaammin ei oikein vakuuta ( jos aikadilaataatiota / relavistista doppler-ilmiötä ajatellaan ).

Tapa 2. Valon nopeus on vakio lähteen suhteen. Etääntyvän kohteen ja sen tuottaman informaation nopeus on c-v, kun lähteen nopeus on v. Tällöin informaatio lähestyy havaitsijaa pienemmällä nopeudella, mutta pulssin koko pituus on sama kuin se olisi levossa olevan lähteenkin osalta. Doppler ilmenee samalla tavalla johtuen alentuneesta informaation lähestymisnopeudesta. Sama määrä informaatiota saadaan pidemmässä ajassa sen alentuneesta nopeudesta johtuen. Tässä tapauksessa ei ole eroa siinä, kumpiko on liikkeessä lähde, vai havaitsija. Tilanne on identtinen molemmissa tapauksissa ja täyttää myös MM-kokeen tuloksen.

Tapa 3. Valon nopeus on vakio väliainekohtaisesti, siten että kunkin objektin ympäristö muodostaa oman valon väliainekentän. Tässä tapauksessa informaatio erkanee lähteestään nopeudella c lähteen suhteen ja sen nopeus muuttuu matkalla ympäristön vaihdellessa esim. lähes tyhjän avaruuden ja objektien ympäristöjen välillä, päätyen havaitsijakohtaiseen ympäristöön, jossa nopeus sitten on c kyseisen havaitsijan suhteen. Sekaympäristössä voi vaikuttaa samanaikaisesti useiden objektien ympäristöt samanaikaisesti vallitsevaan valon nopeuteen. Myös tämä vaihtoehto täyttää MM-kokeen tuloksen.

Muita vaihtoehtoja ei tule mieleen. Näistä voi nyt sitten jokainen valita mieleisensä näkemyksen.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat