Valonnopeus maailmankaikkeuden kattonopeusko?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Terves,

Mikä tekee Valonnopeudesta maksiminopeuden ja mikä estää että sitä ei voi ylittää? Eikö se jossain tapauksissa ole jo ylitettykkin, en ikävä kyllä muista oliko tiede vai tkl vai mikä mistä siitä luin?

Tuuminpa vain että otetaan tilanne missä valonsäde lentää vaikkapa mustaa aukkoa suoraan kohti, voiko olla niin että sen nopeus ei kiihdy yhtään sen lentäessä mustaa aukkoa kohti? Että se välttäisi painovoiman vaikutuksen mennessä aukkoa päin mutta silti ei pääsisi pakenemaan vaikutusta kun on ohittanut aukon?

Mielestäni tämä jo osoittaa ettei se ole mikään maksiminopeus. Sekä tämä osoittaa sen, että painovoimalla voidaan saada "ääretön" nopeus, jos vain kykenee luomaan sopivan painovoiman liikuteltavan kappaleen eteen.

Jos jollain on ajatus mikä tekee valonnopeudesta vakion tai edes valonnopeuden nopeimman nopeuden maailmankaikkeuden kattonopeudeksi, olisi mukavaa jos se perustellusti kerrottaisi.

.Silkki

Sivut

Kommentit (43)

galilei
Seuraa 
Viestejä106
Liittynyt18.6.2007

Mikäli valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, kuten oletan sen olevan, en minä ainakaan keksi, miten aallon etenemisnopeutta avaruudessa voisi nopeuttaa. Valoaaltohan saa lisää energiaa (=putoaa syvemmälle potentiaalikuoppaan), mutta samalla sen aallonpituus lyhenee ja taajuus kasvaa.

Ja mitä kattonopeuteen tulee, olen käsittänyt asian niin (on pääteltävissä suppeamman suhteellisuusteorian yhtälöistä), että jos jotain kappaletta kiihdytetään, sen liikemassa kasvaa ja lähestyy ääretöntä, kun kappaleen nopeus lähestyy valonnopeutta. Tästä mielestäni seuraa, että lähellä valonnopeutta olevan kappaleen kiihdyttämiseen tarvitaan aina vain enemmän energiaa, eikä sitä (mielestäni) ole saatavissa mistään yhä suurempia ja suurempia määriä. Ja lopulta, jos valonnopeus aiottaisiin saavuttaa ja ylittää, energiaa tarvittaisiin ääretön määrä.

Mutta on tietysti mahdollista, että suhteellisuusteoria antaa meille väärän kuvan valonnopeudesta "rajanopeutena". Toistaiseksi kuitenkin uskon, että juuri c on kattonopeus, sillä muutakaan nopeutta ei ole riittävästi perusteltu. Tähän asti valonnopeuden "ylittymiset" ovat mielestäni olleet lähinnä näennäisiä, joissa jokin näyttää liikkuvan ylivalonnopeudella. (Huvikseen voisi tarkastella vaikkapa varjon etenemisnopeutta tasolla/pallopinnalla, joka on valonlähteestä ja liikkuvasta varjostimesta riittävän kaukana.) Luulen kuitenkin, että valonnopeuden saavuttamattomuus liittyy lähinnä siihen, että informaatio ei voi kulkea valoa nopeammin paikasta toiseen. Mitä tämä sitten tarkemmin tarkoittaa, en tiedä.

Me iudice

Vierailija
galilei
Mikäli valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, kuten oletan sen olevan, en minä ainakaan keksi, miten aallon etenemisnopeutta avaruudessa voisi nopeuttaa. Valoaaltohan saa lisää energiaa (=putoaa syvemmälle potentiaalikuoppaan), mutta samalla sen aallonpituus lyhenee ja taajuus kasvaa.

Ja mitä kattonopeuteen tulee, olen käsittänyt asian niin (on pääteltävissä suppeamman suhteellisuusteorian yhtälöistä), että jos jotain kappaletta kiihdytetään, sen liikemassa kasvaa ja lähestyy ääretöntä, kun kappaleen nopeus lähestyy valonnopeutta. Tästä mielestäni seuraa, että lähellä valonnopeutta olevan kappaleen kiihdyttämiseen tarvitaan aina vain enemmän energiaa, eikä sitä (mielestäni) ole saatavissa mistään yhä suurempia ja suurempia määriä. Ja lopulta, jos valonnopeus aiottaisiin saavuttaa ja ylittää, energiaa tarvittaisiin ääretön määrä.

Mutta on tietysti mahdollista, että suhteellisuusteoria antaa meille väärän kuvan valonnopeudesta "rajanopeutena". Toistaiseksi kuitenkin uskon, että juuri c on kattonopeus, sillä muutakaan nopeutta ei ole riittävästi perusteltu. Tähän asti valonnopeuden "ylittymiset" ovat mielestäni olleet lähinnä näennäisiä, joissa jokin näyttää liikkuvan ylivalonnopeudella. (Huvikseen voisi tarkastella vaikkapa varjon etenemisnopeutta tasolla/pallopinnalla, joka on valonlähteestä ja liikkuvasta varjostimesta riittävän kaukana.) Luulen kuitenkin, että valonnopeuden saavuttamattomuus liittyy lähinnä siihen, että informaatio ei voi kulkea valoa nopeammin paikasta toiseen. Mitä tämä sitten tarkemmin tarkoittaa, en tiedä.

Oikein hyvin kerrottu ja tuo alussa oleva taajuuden muuttuminen vaikuttaa enemmän kuin järkevältä. Mutta toisessa aiheessa kyselin kiinnostuneena aaltoliikkeestä, että mitä se Käytännössä on?
Liikkuuko fotoni tosiaan "ylös ja alas" siniaallon mukaisesti (avaruudessa nyt suuntia paljon ole mutta ymmärtänet) kokoajan, vai mitä liikettä se tarkoittaa?
Olen yrittänyt etsiä vastausta tuohon mutten jostain syystä löydä mistään, liekö se vain teoria tasolla sitten.

Minun on todella vaikea uskoa että mikään voisi olla massaton. Energia on vain asioiden suhdanne, paljonko jonkun aiheuttamalla jutulla voidaan tehdä jotakin (esim, kuinka pitkälle jaksat juosta energiapatukasta saadulla energialla tai kuinka monta desibeliä tulee kaiuttimesta kun sinne syötetään x määrä energiaa). Tämähän ei siis ole mitään konkreettista vaan kuvaa "syytä ja seurausta".
Jos jokin on olemassa, sillä on mielestäni oltava massa, koska se pystyy liikkumaan niin Jokin siinä liikkuu, olkoon se massa sitten niin pieni ettei me voida vielä pitkään aikaan sitä mitata. Mutta koska massa on oltava edes pienin mahdollinen. Mikä sotii taas sitä vastaan että valonnopeudella kaikki massa olisi energiaa.
Myös vaikeuden tämän ymmärtämiseen minulle tuottaa se, miten massaton kappale voisi vuorovaikuttaa mihinkään.

Eikä mielestäni ole kaukaahaettua miettiä että pienin massallinen hiukkanen voi pienimmillään olla niin pieni kuin maailmankaikkeuden pienin kahden pisteen välimatka voi olla. Näitä hiukkasiahan voi olla rajaton määrä eikä me niitä havainnoida. Neutriinoitakin lentelee paljon ristiin ja rastiin. Mikä estäisi että niitä pienempiäkin olisi vielä eikä nekään olisi massattomia.

.Silkki

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Voihan se massattomuus edustaa kentän muutosta. Kentän muutos aiheutta potenttiaalieron kahden kohdan välille ko. muutosalueessa. Jos ajatellaan, että kenttä ei edusta massaominaisuutta (tai aineellisuutta / materiaa), niin ei sillä silloin hiukkasmuodossakaan tarvitse olla massaa.

Pitäisi puhua ainakin fotonin virtuaalimassasta, jos fotonille hiukkasena halutaan massa määritellä. Sähkömagneettinen aaltoliikehän on vain sähkö- ja magneettikenttien voimakkuuden vaihtelua eri tasoissa edeten tyhjiössä vakionopeudella.

galilei
Seuraa 
Viestejä106
Liittynyt18.6.2007
Silkki
Mutta toisessa aiheessa kyselin kiinnostuneena aaltoliikkeestä, että mitä se Käytännössä on?
Liikkuuko fotoni tosiaan "ylös ja alas" siniaallon mukaisesti (avaruudessa nyt suuntia paljon ole mutta ymmärtänet) kokoajan, vai mitä liikettä se tarkoittaa?



Kun sanon, että oletan valon olevan sähkömagneettista aaltoliikettä, tarkoitan, että se, mikä havaitaan valona, olisi sähkökentän ja magneettikentän värähtelyä toisiaan vasten kohtisuorassa. Eli ei se valonsäde mitenkään hyppelehtisi, vaan vain etenisi suuntaan, joka on kohtisuorassa em. kenttiä vastaan.

Silkki
Minun on todella vaikea uskoa että mikään voisi olla massaton. Energia on vain asioiden suhdanne, paljonko jonkun aiheuttamalla jutulla voidaan tehdä jotakin (esim, kuinka pitkälle jaksat juosta energiapatukasta saadulla energialla tai kuinka monta desibeliä tulee kaiuttimesta kun sinne syötetään x määrä energiaa). Tämähän ei siis ole mitään konkreettista vaan kuvaa "syytä ja seurausta".
Jos jokin on olemassa, sillä on mielestäni oltava massa, koska se pystyy liikkumaan niin Jokin siinä liikkuu, olkoon se massa sitten niin pieni ettei me voida vielä pitkään aikaan sitä mitata. Mutta koska massa on oltava edes pienin mahdollinen. Mikä sotii taas sitä vastaan että valonnopeudella kaikki massa olisi energiaa.
Myös vaikeuden tämän ymmärtämiseen minulle tuottaa se, miten massaton kappale voisi vuorovaikuttaa mihinkään.

Ota huomioon, että jos valo ei etene valonnopeudella, niin mikä sitten etenee? Tästä seuraa mielestäni, että kentän välittäjähiukkasen, fotonin, on liikuttava nopeudella c, mikä tarkoittaa, ettei sillä ole lepomassaa. Tämä olisi suoraa seurausta suppeamman suhteellisuusteorian yhtälöistä, mutta kuten sanottua, teoria voi antaa meille väärän kuvan.

Joka tapauksessa oletuksesta seuraa, että sähkö- ja magneettikentällä on energiaa ja edelleen, ettei se ole ainetta, eikä sillä niin ollen ole massaa. Tietysti sille voidaan laskea massa eräänlaisena suureena, sillä onhan Einsteinin kuuluisin yhtälö E = mc^2 voimassa myös fotonille. On kuitenkin huomattava, että kun jokin, esimerkiksi gravitaatio, vaikuttaa valoon, se ei vaikuta siihen suoraan, vaan kentän välittäjiin, fotoneihin ja että se vaikuttaa siten kentän energiaan. Tästä seuraa, että kyllä vuorovaikutuksia voi olla, vaikkei hiukkasilla "massaa" sanan varsinaisessa merkityksessä olekaan. Tätähän Davidkin käsittääkseni tarkoitti.

Me iudice

Vierailija

Kaikki massalliset kappaleet säteilevät energiaa ympärilleen ja kyllä, myös fotoni on massallinen kappale ja myös fotoni säteilee energiaa ympärilleen, samalla kun laajenee kolmiulotteisesti.

Avaruusalus joka kiihdyttää vauhtiaan avaruudessa, laajenee tietysti koko ajan kolmiulotteisesti ja mitä nopeammin alus liikkuu, sitä nopeammin se kohtaa vastaan tulevia energiakimppuja kuten fotoneja, jotka saavat aluksen räjähtämään eli laajenemaan aina vain nopeammin ja nopeammin.

Ja näin alus kohtaa aina vain leveämmältä alueelta vastaan tulevia energiakimppuja ja sitä nopeammin se laajenee jne.

Tämän takia alus tarvitsee aina vain enemmän ja enemmän energiaa, että se saa vauhtiaan kiihtymään edes vähän, joka taas saa aluksen kohtaamaan aina vain leveämmältä ja leveämmältä alueelta ja entistä nopeammin vastaan tulevia energia-kimppuja, jotka saavat aluksen laajenemaan entistä nopeammin jne.

Vaan entäpä jos alus pyörii vinhasti akselinsa ympäri, samalla kun etenee vauhtiaan kiihhyttäen avaruudessa?

Nyt aluksen ympärillä pyörii energiakenttä, joka estää vastaan tulevien energiakimppujen pääsyn aluksen atomien ytimiin ja näin alus ei ala räjähtää eli laajentua normaalia nopeammin, jolloin se ei kohtaa vastaan tulevia energiakimppuja niin leveältä alueelta kuin suoraviivaisesti eteenpäin perinteisellä tavalla etenevä alus ja näin vastaan tulevat energiakimput eivät vastusta sen vauhdin kiihdyttämistä niin paljoa jne.

?!?

Onesimple

;):)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005
Silkki
Mikä tekee Valonnopeudesta maksiminopeuden ja mikä estää että sitä ei voi ylittää? Eikö se jossain tapauksissa ole jo ylitettykkin, en ikävä kyllä muista oliko tiede vai tkl vai mikä mistä siitä luin?



Luonnonlakien perimmäisiä toimintamekanismeja ei tunneta. Maailman on vain voitu havaita käyttäytyvän niin, ettei valon nopeus ylity. Suhteellisuusteoria on matemaattinen malli, joka on tehty kuvaamaan havaintoja.

Kyllä joidenkin suureiden arvot voivat ylittää valon nopeuden, ja sellaisilla on viime aikoina jonkin verran populaarijulkisuudessa kikkailtu. Keskeistä kutenkin on, ettei massaa tai informaatiota voida siirtää valoa nopeammin.

Tuuminpa vain että otetaan tilanne missä valonsäde lentää vaikkapa mustaa aukkoa suoraan kohti, voiko olla niin että sen nopeus ei kiihdy yhtään sen lentäessä mustaa aukkoa kohti? Että se välttäisi painovoiman vaikutuksen mennessä aukkoa päin mutta silti ei pääsisi pakenemaan vaikutusta kun on ohittanut aukon?

Mielestäni tämä jo osoittaa ettei se ole mikään maksiminopeus. Sekä tämä osoittaa sen, että painovoimalla voidaan saada "ääretön" nopeus, jos vain kykenee luomaan sopivan painovoiman liikuteltavan kappaleen eteen.




Valo etenee aina samalla nopeudella. Ei se muutu painovoimakentässä. Fotoniein energia (aallonpituus) voi kyllä muuttua, kun se kulkee gravitaatiopotentiaalissa.

Yleinen suhteellisuusteoria ennustaa tuollaiset asiat tarkasti. Edelleenkään ei ole havainnoin voitu osoittaa yhtään ilmiötä, joka olisi ristiriidassa teorian kanssa. Maailma näyttää tuolta osin käyttäytyvän arkijärjelle kovin monimutkaisella ja epäintuitiivisella tavalla, mutta perehtymällä teoriaan sen voi ymmärtää hyvin.

Jos jollain on ajatus mikä tekee valonnopeudesta vakion tai edes valonnopeuden nopeimman nopeuden maailmankaikkeuden kattonopeudeksi, olisi mukavaa jos se perustellusti kerrottaisi.

Se on havaittu fakta. Sen syvällisempää syytä sille, tai muillekaan luonnontieteen peruskysymyksille ei ole. Maailma vain on mikä se on, ja me yritämme tutkia millainen se on. Luontoa kuvaavat teoriat luonnollisesti formuloidaan niin, että ne ennustavat valon nopeuden erikoisominaisuudet. Eivät ne muuten kuvaisi luontoa, mikä on luonnontieteen teorian tarkoitus. Jos havaitaan uudenlaisia ilmiöitä, jotka edellyttävät teorioiden muuttamista, sitten niitä muutetaan, mutta sitä ennen on turha alkaa ehjää korjaamaan.

Vierailija

Miksi fotoni saa elektronin hetkellisesti kauemmaksi atomin ytimestä?

Koska fotoni lisää itsellään kolmiulotteisesti laajenevan atomin ytimestä avautuvan energia-aallon energiaa ja näin se omaa elektroniverhon tiheyden kaumpana atomin ytimestä kuin edellä mennyt energia-aalto sen omasi.

Eli fotonit saavat atomit laajenemaan nopeammin.

ja mitä nopeammin fotoneja kohdataan, sitä nopeammin me laajenemme jne.

Onesimple

;):)

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Muistutetaanpa taas, että tunnettu universumi laajenee niin, että vajaan 14 miljardin valovuoden päässä laajenemisnopeus ylittää valon nopeuden. Siis säteen kasvu kilometreinä jaettuna ajalla antaa tulokseksi yli 300000km/s. Universumi on eräitten arvioitten mukaan sen verran laajempi, että koko paketin säde pitenee koko ajan noin 4,5 miljoonaa kilometriä sekunnissa.

Tätä kummallisuutta yritetään selittää sillä, että mikään ei liiku vaan väliin tulee uutta avaruutta. Mutta kuitenkin puhutaan oman näkyvän kaikkeuden osalta, että ainakin galaksit ja suuremmat rakenteet keskimäärin etääntyvät meistä.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija
Paul M
Muistutetaanpa taas, että tunnettu universumi laajenee niin, että vajaan 14 miljardin valovuoden päässä laajenemisnopeus ylittää valon nopeuden. Siis säteen kasvu kilometreinä jaettuna ajalla antaa tulokseksi yli 300000km/s. Universumi on eräitten arvioitten mukaan sen verran laajempi, että koko paketin säde pitenee koko ajan noin 4,5 miljoonaa kilometriä sekunnissa.

Tätä kummallisuutta yritetään selittää sillä, että mikään ei liiku vaan väliin tulee uutta avaruutta. Mutta kuitenkin puhutaan oman näkyvän kaikkeuden osalta, että ainakin galaksit ja suuremmat rakenteet keskimäärin etääntyvät meistä.

Niin, todellakin,

yritetään selittää.

Se mitään tila laajene.

Energiakeskittymät laajenevat tilassa joka ei laajene ja avautuvat samalla energia-aaltoja joilla on kolmiulotteisesti laajenevien energiakeskittymien luonne.

Ja näin tää nyt vaan menee.

Ja Shamppanjaa tulee

Onesimple

;):)

de Selby
Seuraa 
Viestejä1231
Liittynyt16.3.2005

Paul M,

Onko sitten myös niin, että jos yli 14 mrd:n valovuoden päässä olevan planeetan asukas tarkkailee omaa lähiavaruuttaan, hän/se toteaa kaiken laajenevan alle valonnopeuden, mutta katsottaessa sieltä käsin vaikkapa maapalloa, voidaan väittää maapallon pakenevan ylivalonnopeudella tarkkailijaansa?

Edit: Jos "kyllä", mikä siis liikkuu ylivalonnopeutta?

Gravity sucks.

Loptio
Seuraa 
Viestejä1187
Liittynyt12.4.2005

Valonnopeushan ei ole maksimiarvo, vaan raja-arvo, jota voidaan asymptoottisesti lähestyä sitä suuremmalta ja sitä pienemmältä nopeusalueelta.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005
de Selby
Paul M,

Onko sitten myös niin, että jos yli 14 mrd:n valovuoden päässä olevan planeetan asukas tarkkailee omaa lähiavaruuttaan, hän/se toteaa kaiken laajenevan alle valonnopeuden, mutta katsottaessa sieltä käsin vaikkapa maapalloa, voidaan väittää maapallon pakenevan ylivalonnopeudella tarkkailijaansa?

Edit: Jos "kyllä", mikä siis liikkuu ylivalonnopeutta?

Suhteellisuus tekee sen, että meidän kannalta tai tuon toisen planeetan asukkaan kannalta mikään ei etäänny yli valon nopeuden. On vain kovasti punasiirtynyttä katseltavaa. Jopa niin paljon punasiirtynyttä, että kaikki havaittava on häipynyt havaitsemisrajan taakse tai alle. Tarkkailu tulee tehdä eri tavalla. Mittakepin venymisen näennäinen suhteellisuus pitää osata korjata. Mutta meikäläisen kyvyt eivät riitä tämän asian syvälliseen ymmärtämiseen saatika selittämiseen. Ymmärrys lipsahtaa newtonilaiseen ajatteluun liian helposti. Mutta osaan silti todeta ja hyväksyä tuon asian jostain sen luettuani.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija

Fotoniein energia (aallonpituus) voi kyllä muuttua, kun se kulkee gravitaatiopotentiaalissa

Mikäli näin on, tarkoittaa että painovoima vaikuttaa valon väreihin. Ei täysin mahdoton ajatus.

Tämä voi taas olla hakusessa, mutta jottei tarvitse mitään ihmeellisempää niin voisin kuvitella fotonin taajuuden (eli tämä energia) olevan sen omaa pyörintäliikettä? Tai jos fotoni on todellakin niin likellä massatonta, niin järkevältä kuulostaisi että se koostuu kvarkeista tai jostain vastaavasta, jotka pyörivät itsensä ympärillä (atomin ydin ja elektronit mut pienempää) kasassa, joten niistä tuleekin yhdessä fotoni. ja niiden pyörintänopeus toistensa ja itsensä ympäri vaikuttaisi 'aaltoliikeeseen' eli käytännössä minkä värisenä me se fotoni nähdään.

Totta ei ole etteikö informaatiota voisi lähettää yli valonnopeudella, mutta mitään visuaalista ei voida lähettää sitä nopeammin. JOS valonnopeus on kattoraja niin tietenkään silloin homma ei toimi, mutta näkemykseni edelleen on että se ei olisi kattonopeus, joten voit esim lähettää jäätelön toisen käteen yli valonnopeudella, joten toisella on jätski kädessä ennenkuin kerkee nähdä sitä. Informaatiota on siis siirtynyt. Sitä ei vain näe. Vähän vertailuksi että vaikka kuljet ääntä nopeammin, voit toki huutaa mutta et välttämättä ikinä kuule huutoasi, ennenkuin pysähdyt ja odotat huutosi saavuttavan sinut.

.Silkki

ps.
Savor sanoi että Kaikki massalliset kappaleet säteilevät energiaa.
Aiemmin selitin että Energia ei ole mitään mystistä juttua vaan suhde kahden asian välillä. Joten MITÄ nämä massalliset kappaleet sitten todellisuudessa säteilevät, elektroneja?

Ja minun on edelleen vaikea ymmärtää miten mikään voi olla olemassa ja massaton, Massalla ymmärrän että jokin on jotakin, jos jokin on jotakin muttei sillä ole massaa, olisi luonnollista että sitä ei ole olemassa?
Tutustuin eilen paremmin säteilyyn ja siitä sain tämän "aaltoliike on pyörimisliikettä säteilevän hiukkasen itsensä ympäri (tai mikäli se koostuu pienemmistä niin niiden pyörimistä toistensa ympäri)".

pss. Savor, teoriasi laajenemisesta on mielenkiintoinen ja olet hyvin paneutunut siihen, vaan toi on logiikan kannalta melko jännä ymmärtää

Vierailija

Nykyisen universumin laajenemisnopeuden mukaan minkä tahansa kahden kohteen keskinäinen nopeus ylittää valonnopeuden kun niiden välinen etäisyys ylittää 4200 Mpc. Huomaa, että kyseessä on ns. näennäinen nopeus, massaa/informaatiota ei siirry.

Lisäksi laajeneminen esiintyy vain suuressa mittakaavassa, galakseissa ja niiden joukoissa gravitaatio on edelleenkin vallitseva voima.

Vierailija

Ja sitä jännemmäksi se käy, kun sitä alkaa ymmärtämään.

Ja niin oli maakeskisesti ajatelleille jännää alkaa ymmärtämään Aurinkokeskistä mallia.

Mikä muka pitäisi atomien ytimissä olevan energian saman tilan peittävänä pakettina?

Ja jos joku muka pitäisi, niin mitä muka tapahtuisi? Ei mitään.

Jatkuva muutos ja entropia perustuu juuri siihen että enegria pyrkii avautumaan tasaisesti tilaan joka ei laajene tai kaareudu.

Onesimple

;):)

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat