Voiko avaruudessa ylittää valon nopeuden suhteellisesti?

Seuraa 
Viestejä995
Liittynyt13.12.2009

Tiedän, että valon nopeutta ei mikään voi ylittää, mutta kiinnostaa tämä yksi jo pitkään mieltäni vaivannut seikka, joka liittyy Einsteinin aikaulottuvuuden koordinaatistoihin, liikkuviin "aikahäkkeihin".

Jos kaksi junaa tulee vierekkäisillä raiteilla toisiaan vastaan 0,6-kertaisella valonnopeudella, kumpikin omassa häkissään, niin eikö junassa olijoiden mielestä vastaan tullut juna sujahtanut ohitse 1,2-kertaisella valonnopeudella?

Kumpikaan ei omassa aikahäkissään ylittänyt valonnopeutta, mutta junassa olijoista se saattoi siltä tuntua. Tampereen asemalla kolmatta junaa odottava taas näki, että jaahas, siinä tulivat Oulun ja Hesan junat vastakkain kummatkin 0,6-kertaisella valonnopeudella. Tampereellehan eivät junat pysähdy silloin, kun junat tuota nopeutta kulkevat, paitsi Turusta.

Sitten vielä aikakoordinaatistoihin liittyvä toinen asia. Mikä on aika atomin eri osissa, esimerkiksi elektronin pinnalla, kun sen paikkaakaan ei tunneta ennen kuin se mitataan? Siis kuluuko aika atomin osissa kovastikin eri tahtiin kuin näissä makrojärjestelmissä tuntuu kulkevan?

Kommentit (8)

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
Arkkimeedees
Sitten vielä aikakoordinaatistoihin liittyvä toinen asia. Mikä on aika atomin eri osissa, esimerkiksi elektronin pinnalla, kun sen paikkaakaan ei tunneta ennen kuin se mitataan? Siis kuluuko aika atomin osissa kovastikin eri tahtiin kuin näissä makrojärjestelmissä tuntuu kulkevan?

Suhtiksen mukaan elektronin kokema aikadilataatio ratkeaa näinkin yksinkertaisesti. Muistelisin elektronien keskimääräisen nopeuden ytimen ympäri olevan luokkaa 0,1c, joten vaikutuksen ei pitäisi vielä valtava olla. Tiedä sitten, mitä vaikuttaa elektronin kokema radiaalinen kiihtyvyys...
Koska nukleonien kokemat sidosvoimat ovat paljon voimakkaammat, on varmaankin niiden värähtely paljon nopeampaa ja kokema aikadilataatio suurempaa. Kvarkit, joiden värivoiman ylijäämää nukleonien kokema "ydinvoima" oikeastaan on, taitavat kieppua vielä lujemmalla taajuudella.

E: Sen verran voisin täsmentää, että värivoiman ylijäämällä hain nukleonien välille analogista ilmiötä kuten vetovoimat poolisten molekyylien välillä tai Van der Vaalsin voimat poolittomien molekyylien välillä. Tarkemmin en tunne ilmiön luonnetta, enkä tiedä kumpaa "ydinvoima" on todellisuudessa lähempänä. Joku korjatkoon, jos olen väärässä.

Vierailija

Sama tilanne askarrutti minuakin joskus, mutta ei valonnopeus ylity näinkään. Nopeushavainnot muuttuvat, kun vaihdetaan koordinaatistoa maasta junaan. Lorentz-muunnoksella tämä kai lasketaan mutta olen unohtanut jos olen joskus osannut. Atomikysymykseen en osaa sanoa mitään.

Arkkimeedees
Seuraa 
Viestejä995
Liittynyt13.12.2009
Edu
Sama tilanne askarrutti minuakin joskus, mutta ei valonnopeus ylity näinkään. Nopeushavainnot muuttuvat, kun vaihdetaan koordinaatistoa maasta junaan. Lorentz-muunnoksella tämä kai lasketaan mutta olen unohtanut jos olen joskus osannut. Atomikysymykseen en osaa sanoa mitään.



Lisäisin vielä kaksi mieltäni askarruttanutta dilemmaa.
1. Kulkeeko valo kaikkien aikakoordinaatistojen läpi samalla nopeudella eli neljäs ulottuvuus ei siihen vaikuta?
2. Väitän, että jos yksi atomi häviää energioineen universumista, niin kaikki muut painolliset partikkelit tietävät sen samalla sekunnilla, eli tieto kulkee reaaliajassa eikä valonnopeus tässä tapauksessa vaikuta.

Tässäpä nämä päällimmäiset.

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
Arkkimeedees
2. Väitän, että jos yksi atomi häviää energioineen universumista, niin kaikki muut painolliset partikkelit tietävät sen samalla sekunnilla, eli tieto kulkee reaaliajassa eikä valonnopeus tässä tapauksessa vaikuta.

Eli oletat, että gravitaatiovuorovaikutus välittyy äärettömällä nopeudella? Tällöin gravitaatioaaltoja lienee turha odottaa. No ei niitä kai vielä ole havaittukaan.

Vierailija
Arkkimeedees

Jos kaksi junaa tulee vierekkäisillä raiteilla toisiaan vastaan 0,6-kertaisella valonnopeudella, kumpikin omassa häkissään, niin eikö junassa olijoiden mielestä vastaan tullut juna sujahtanut ohitse 1,2-kertaisella valonnopeudella?

Kumpikaan ei omassa aikahäkissään ylittänyt valonnopeutta, mutta junassa olijoista se saattoi siltä tuntua. Tampereen asemalla kolmatta junaa odottava taas näki, että jaahas, siinä tulivat Oulun ja Hesan junat vastakkain kummatkin 0,6-kertaisella valonnopeudella. Tampereellehan eivät junat pysähdy silloin, kun junat tuota nopeutta kulkevat, paitsi Turusta.

Arkkimeedees

Lisäisin vielä kaksi mieltäni askarruttanutta dilemmaa.
1. Kulkeeko valo kaikkien aikakoordinaatistojen läpi samalla nopeudella eli neljäs ulottuvuus ei siihen vaikuta?


Vierailija

Entä kaksi lomittunutta saman kvanttitilan omaavaa hiukkasta?
Jos toisen tila muuttuu niin toisenkin tila muuttuu sillä samalla hetkellä oli etäisyysmikä hyvänsä...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26837
Liittynyt16.3.2005
Arkkimeedees
Sitten vielä aikakoordinaatistoihin liittyvä toinen asia. Mikä on aika atomin eri osissa, esimerkiksi elektronin pinnalla, kun sen paikkaakaan ei tunneta ennen kuin se mitataan? Siis kuluuko aika atomin osissa kovastikin eri tahtiin kuin näissä makrojärjestelmissä tuntuu kulkevan?



Sikäli kun elektronin kokoa ja rakennetta ei tunneta, tuohon kysymykseen ajan kulusta elektronin pinnalla on paha vastata. Keveiden atomien mallintamiseen klassinen malli soveltuu hyvin. Relativistiset efektit ovat kuitenkin ennustettavissa häiriöteoreettisin keinoin ja myös kokeellisesti mitattavissa (muistaakseni spektriviivojen hajoamisena). Raskaimmilla alkuaineilla erityisesti 1s elektronit ovat jo selvästi relativistisia, mikä vaikuttaa kyseisten aineiden kemiallisiin ominaisuuksiin.

Vierailija
peippo
Entä kaksi lomittunutta saman kvanttitilan omaavaa hiukkasta?
Jos toisen tila muuttuu niin toisenkin tila muuttuu sillä samalla hetkellä oli etäisyysmikä hyvänsä...



Jos näin on, olisiko valoa nopeampi kommunikointi mahdollista? Miten tämä suhtautuu aika-avaruuden kausaliteetteihin (esim. suppean suhtiksen mielessä)?

Uusimmat

Suosituimmat