Aika-avaruus vai aika ja avaruus

Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011

Epäreilua... nuo varastivat miun hienon teorian, jonka keksin jo lukiossa, kun meidän fysiikan opettaja ei osannut selittää suppeaa suhtista korrektisti.

Physicists continue work to abolish time as fourth dimension of space
April 14, 2012 by Lisa Zyga
Philosophers have debated the nature of time long before Einstein and modern physics. But in the 106 years since Einstein, the prevailing view in physics has been that time serves as the fourth dimension of space, an arena represented mathematically as 4D Minkowski spacetime. However, some scientists, including Amrit Sorli and Davide Fiscaletti, founders of the Space Life Institute in Slovenia, argue that time exists completely independent from space. In a new study, Sorli and Fiscaletti have shown that two phenomena of special relativity - time dilation and length contraction - can be better described within the framework of a 3D space with time as the quantity used to measure change (i.e., photon motion) in this space.
http://phys.org/news/2012-04-physicists ... space.html

Jännä huomata kuinka vieraantuneita ihmiset ovat tieteen historiasta, koska ilmeisesti kyseiset fyysikot eivät edes ymmärrä sitä että kuvailevat juurikin Lorentzin suhteellisuusteoriaa tuossa. Eivätkä todellakaan siis keksineet mitään uutta, vaan keksivät vain pyörän uudestaan.

Siitä käy hyvin ilmi se, väitteeni mitä olen tuonut täälläkin esille useissa ketjuissa — huonolla menestyksellä tosin — ettei aika-avaruudelle ja siis suppealle suhtikselle ole mitään todellista empiiristä tukea, vaan kaikki mitä ollaan havaittu, voidaan helposti selittää ilman pituusakselien kontraktiota, pelkästään ajan dilataation avulla.

Tämä siis todellakin tarkoittaa, ettei liikkuvan valokellon absoluuttinen tikitysnopeus muutu, mutta koska liikkuvan havaitsijan kello hidastuu, hänen mielestään fotonikellon tikitysnopeus kasvaa! Lorentz ajatteli, että valokellon tikityksen frekvenssin kasvaminen johtuisi kaikkien pituusakselien supistumisesta, mutta tämä on tietenkin vain näköharha, koska fotoneilla ei ole inertiaa, joten niiden nopeus ei voi hidastua samassa tahdissa kuin havaitsijan kello. Näin jos fotoneja käytetään pituusakselien mittaamiseen, niin ne näyttävät supistuvan, jos oma kello hidastuu. Lorentzin suhtiksessa siis pituusakselien supistuminen ei ole todellinen fysikaalinen, vaan subjektiivinen ilmiö.

Konkreettisesti kiertoradalla tasaisesti liikkuva havaitsija voi myös synkronoida kellonsa esimerkiksi ottamalla Big Benin kellotaulusta kuvan jokaisella kierroksellaan, jolloin hän havaitsee että Big Benin kello käy nopeammin kuin hänen oma kellonsa (Jos ilmakehää ei ole, niin havaitsija voi lentää kiertoradalla metrin etäisyydeltä Big Benin kellotaulusta, joten kuvasta voidaan mitata viisarien liikkuminen nanosekuntien tarkkuudella). Suppea suhtis kategorisesti kieltää tällaisen kellon synkronoinnin, koska se johtaa paradokseihin ja rikkoo peruspostulaatin, jossa on oletettu, että mitattu valonnopeus on sama kaikissa inertiaalikoordinaatistoissa.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Sivut

Kommentit (37)

Ohman
Seuraa 
Viestejä1637
Liittynyt17.10.2010
Puuhevonen
Epäreilua... nuo varastivat miun hienon teorian, jonka keksin jo lukiossa, kun meidän fysiikan opettaja ei osannut selittää suppeaa suhtista korrektisti.

Physicists continue work to abolish time as fourth dimension of space
April 14, 2012 by Lisa Zyga
Philosophers have debated the nature of time long before Einstein and modern physics. But in the 106 years since Einstein, the prevailing view in physics has been that time serves as the fourth dimension of space, an arena represented mathematically as 4D Minkowski spacetime. However, some scientists, including Amrit Sorli and Davide Fiscaletti, founders of the Space Life Institute in Slovenia, argue that time exists completely independent from space. In a new study, Sorli and Fiscaletti have shown that two phenomena of special relativity - time dilation and length contraction - can be better described within the framework of a 3D space with time as the quantity used to measure change (i.e., photon motion) in this space.
http://phys.org/news/2012-04-physicists ... space.html

Jännä huomata kuinka vieraantuneita ihmiset ovat tieteen historiasta, koska ilmeisesti kyseiset fyysikot eivät edes ymmärrä sitä että kuvailevat juurikin Lorentzin suhteellisuusteoriaa tuossa. Eivätkä todellakaan siis keksineet mitään uutta, vaan keksivät vain pyörän uudestaan.

Siitä käy hyvin ilmi se, väitteeni mitä olen tuonut täälläkin esille useissa ketjuissa — huonolla menestyksellä tosin — ettei aika-avaruudelle ja siis suppealle suhtikselle ole mitään todellista empiiristä tukea, vaan kaikki mitä ollaan havaittu, voidaan helposti selittää ilman pituusakselien kontraktiota, pelkästään ajan dilataation avulla.

Tämä siis todellakin tarkoittaa, ettei liikkuvan valokellon absoluuttinen tikitysnopeus muutu, mutta koska liikkuvan havaitsijan kello hidastuu, hänen mielestään fotonikellon tikitysnopeus kasvaa! Lorentz ajatteli, että valokellon tikityksen frekvenssin kasvaminen johtuisi kaikkien pituusakselien supistumisesta, mutta tämä on tietenkin vain näköharha, koska fotoneilla ei ole inertiaa, joten niiden nopeus ei voi hidastua samassa tahdissa kuin havaitsijan kello. Näin jos fotoneja käytetään pituusakselien mittaamiseen, niin ne näyttävät supistuvan, jos oma kello hidastuu. Lorentzin suhtiksessa siis pituusakselien supistuminen ei ole todellinen fysikaalinen, vaan subjektiivinen ilmiö.

Konkreettisesti kiertoradalla tasaisesti liikkuva havaitsija voi myös synkronoida kellonsa esimerkiksi ottamalla Big Benin kellotaulusta kuvan jokaisella kierroksellaan, jolloin hän havaitsee että Big Benin kello käy nopeammin kuin hänen oma kellonsa (Jos ilmakehää ei ole, niin havaitsija voi lentää kiertoradalla metrin etäisyydeltä Big Benin kellotaulusta, joten kuvasta voidaan mitata viisarien liikkuminen nanosekuntien tarkkuudella). Suppea suhtis kategorisesti kieltää tällaisen kellon synkronoinnin, koska se johtaa paradokseihin ja rikkoo peruspostulaatin, jossa on oletettu, että mitattu valonnopeus on sama kaikissa inertiaalikoordinaatistoissa.

author="" kirjoitti:



Ei kai kukaan ole koskaan väittänytkään, että aika olisi avaruuden neljäs dimensio. Tyypillistä populaarihumpuukia. Erikoisessa suhteellisuusteoriassa, joka on erinäisten luonnonilmiöiden matemaattinen malli,käytetään neliulotteista matemaattista formalismia, jonka "toiminta-alue" on saanut nimen "spacetime". Tässä nimessäkin "space" ja "time" esiintyvät molemmat.

Huonoa menestystäsi yrittäessäsi selittää, ettei "suppealle suhtikselle" ole mitään todellista empiiristä tukea, en yhtään ihmettele.

Kaikella kunnioituksella

Ohman

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011
Ohman
Ei kai kukaan ole koskaan väittänytkään, että aika olisi avaruuden neljäs dimensio.

Tätä ei kukaan tosiaankaan ole yrittänyt selittää, mutta kuten tavallista, niin et taaskaan ymmärtänyt mikä oli pointti. Siis aika-avaruus on Minkowskin formalismissa nelidimensioinen, eikä aikaa ja avaruutta voida erottaa toisistaan. Minkowskin formalismissa ei siis aika ole osa avaruutta, vaan on vain nelidimensioinen aika-avaruus. Tätä on väitetty ja tätä formalismia kritisoitiin. Kritiikin mukaan aika ja avaruus ovat siis toisistaan erillisiä fysikaalisia otuksia, joista aika siis on riippuvainen inertiasta.

Muutoin en huonon suomen kielen taitosi vuoksi ymmärtänyt mitä yritit sanoa lopuilla lauseillasi. Herää siis kysymys, oletko ymmärtänyt edes suppeaa suhtista kunnolla?

Neliulotteinen aika-avaruus taas ei Lorentzin suhteellisuusteoriassa ole mahdollinen tai mielekäs, johtuen siitä, ettei pituusakselien kontraktiota tapahdu fysikaalisesti (tai relativistisesti), vaan vain ajan hidastuminen tapahtuu. Näin ajan dilataatio on fysikaalinen ilmiö, kuten näemme helposti esimerkiksi GPS-satelliittien tapauksessa tai näkisimme jos tehtäisi tarvittavat liikkuvan valokellon mittaukset.

Matemaattinen formalismi tai ei, niin joka tapauksessa se on peruspostulaateiltaan empiirisesti ei-tuettu. Eli on ns. tyhjän päällä. Aika-avaruus on siis epätieteellistä höpöä, jos pidämme empirismiä tieteellisenä ideaalina.

Light clocks A and B moving horizontally through space. According to length contraction, clock A should tick faster than clock B. In a new study, scientists argue that there is no length contraction, and both clocks should tick at the same rate in accordance with special relativity. Image credit: Sorli and Fiscaletti.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Ohman
Seuraa 
Viestejä1637
Liittynyt17.10.2010
Puuhevonen
Ohman
Ei kai kukaan ole koskaan väittänytkään, että aika olisi avaruuden neljäs dimensio.

Tätä ei kukaan tosiaankaan ole yrittänyt selittää, mutta kuten tavallista, niin et taaskaan ymmärtänyt mikä oli pointti. Siis aika-avaruus on Minkowskin formalismissa nelidimensioinen, eikä aikaa ja avaruutta voida erottaa toisistaan. Minkowskin formalismissa ei siis aika ole osa avaruutta, vaan on vain nelidimensioinen aika-avaruus. Tätä on väitetty ja tätä formalismia kritisoitiin. Kritiikin mukaan aika ja avaruus ovat siis toisistaan erillisiä fysikaalisia otuksia, joista aika siis on riippuvainen inertiasta.

Muutoin en huonon suomen kielen taitosi vuoksi ymmärtänyt mitä yritit sanoa lopuilla lauseillasi. Herää siis kysymys, oletko ymmärtänyt edes suppeaa suhtista kunnolla?

Neliulotteinen aika-avaruus taas ei Lorentzin suhteellisuusteoriassa ole mahdollinen tai mielekäs, johtuen siitä, ettei pituusakselien kontraktiota tapahdu fysikaalisesti (tai relativistisesti), vaan vain ajan hidastuminen tapahtuu. Näin ajan dilataatio on fysikaalinen ilmiö, kuten näemme helposti esimerkiksi GPS-satelliittien tapauksessa tai näkisimme jos tehtäisi tarvittavat liikkuvan valokellon mittaukset.

Matemaattinen formalismi tai ei, niin joka tapauksessa se on peruspostulaateiltaan empiirisesti ei-tuettu. Eli on ns. tyhjän päällä. Aika-avaruus on siis epätieteellistä höpöä, jos pidämme empirismiä tieteellisenä ideaalina.

Light clocks A and B moving horizontally through space. According to length contraction, clock A should tick faster than clock B. In a new study, scientists argue that there is no length contraction, and both clocks should tick at the same rate in accordance with special relativity. Image credit: Sorli and Fiscaletti.

author="" kirjoitti:




Kyllähän siinä sanottiin "time as fourth dimension of space".

Ja mitkähän ne "loput lauseet" olivat? Ainakin tuo "Huonoa menestystäsi..." on kyllä ihan oikeaa suomea.

Vastauksesi oli sekä asiasisällöltään että sävyltään sellainen,etten katso tarpeelliseksi kommentoida sitä enempää.

Ohman

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011
Ohman
Kyllähän siinä sanottiin "time as fourth dimension of space".

Ahaa, halusit vain siis saivarrella sillä että populaarin julkaisun toimittaja ei osannut otsikoida asioita täsmällisesti.

Saivartelu on aika kehno keskustelutekniikka kuitenkin. Kenties johtuen siitä etten ymmärtänyt mitä tarkoitit, johtui juurikin siitä, että halusit vain saivarrella, ilman mitään konkreettista sisältöä.

Joten kiitos tästäkin trollauksesta

On ymmärrettävää, ettet halua keskustella aiheesta, koska siitä paljastuisi vain se, ettet ymmärrä mitä suppea suhtis tarkoittaa ja vielä vähemmän ymmärtäisit mitä Lorentzin suhtis tarkoittaa. Ja kaikkein vähiten ymmärtäisit sitä mikä on niiden empiirinen ero, koska luultavasti et tunne sitä mihin empiirinen tieteen metodologia perustuu.

Suppea suhtis ei ole helppo teoria ymmärtää, ja käytännössä sen voi ymmärtää vain matemaattisen formalismin pohjalta. Tässä mielessä Minkowskin aika-avaruus on hyvä käsite sen puolesta, että se mahdollistaa juurikin suppean suhtiksen ymmärtämisen, vaikkakin toki sen visualisointi konkretian tasolla on siltikin vaikeaa ellei mahdotonta.

Lisäys: Tajusin myös mitä tarkoitit viimeisillä lauseillasi, joten siitä käy ilmi juurikin se, ettet ymmärrä mihin suppean suhtiksen empiirinen validiteetti perustuu. Kuten artikkelista käy ilmi, niin kaikkien empiiristen kokeiden tulokset voidaan aivan yhtä hyvin selittää Lorentzin suhtiksella. Tätä ilmeisesti siis et ymmärtänyt, koska kuvittelit, että suppealla suhtiksella olisi empiiristä tukea. Tämä on yksi populaarin kirjoittelun vakava väärinymmärrys, että suppealla suhtiksella olisi empiiristä tukea. Sillä ei ole empiiristä tukea, vaan se on puhtaasti a priori teoria.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011

Jees, Lorentzin suhtis on helppo selittää, mutta sitä on hankala ymmärtää (johtuen lähinnä siitä, että suppean suhtis on erittäin vaikea ymmärtää ilman sen matemaattisen formalismin ymmärtämistä).

Lorentzin suhtiksen hankaluus ymmärtää on siis siinä, ettei sitä ole hankala ymmärtää, vaan se on yksinkertainen teoria.

Lorentzin suhtis, toisin kuin Einsteinin suhtis siis olettaa, että liikkuva kello käy fysikaalisesti hitaammin. Einsteinin suhtiksessa tilanne on symmetrinen, eli siinä liikkuvan mielestä paikallaan olevan kello käy hitaammin ja paikallaan olevan mielestä liikkuvan kello käy hitaammin.

Lorentzin suhtis siis olettaa, että kellon hitaampi käyminen on fysikaalinen ilmiö, joka liittyy suoraan inertiaan.

Koska fotoneilla ei ole inertiaa, liikkuvan havaitsijan kellon hidastumisesta seuraa, että mitattu valonnopeus on suurempi. Tämä tarkoittaa siis sitä, että kaikki kolme tila-ulottuvuutta kutistuvat näennäisesti, koska fotoni ehtii kulkea pidemmän matkan aika-intervallissa, jos aika hidastuu fysikaalisesti.

Luonnollista on olettaa, että mittaukset tehdään dominoivan gravitaatiokentän suhteen, koska inertialla ja gravitaatiolla on yhteys. Empiirisesti juurikin tämä havaittiin Michelson-Morleyn kuuluisassa nollatuloksessa, eli valon mitatulle nopeudelle ei havaita muutosta, koska havaitsija tekee mittaukset samasta koordinaatistosta käsin, joka on levossa suhteessa maapallon gravitaatiokenttään.

Se mikä hauskuus tässä on, että koska kaikki tekemämme empiiriset mittaukset on tehty maan pinnalta, eli koordinaatistosta käsin joka on maapallon gravitaatiokentän suhteen levossa, niin Einsteinin ja Lorentzin suhtikset ovat matemaattisesti ja ennustustensa suhteen ekvivalentteja.

Ero syntyisi, jos kellon hidastumista mitattaisiin kiertoradalla, jolloin voitaisiin synkronoida GPS-satelliitin kello maapallon koordinaatiston kanssa ja siten mitata GPS-satelliitin kokema ajan dilataatio. Ongelma on kuitenkin, että Lorentz ennustaa mitä ennustaa oikein GPS-satelliitin ajan hidastumiselle, mutta Minkowskin aika-avaruus hajoaa käsitteellisesti, koska satelliitti kiertää kehää, vaikkakin kulkee yleisen suhtiksen mukaan suoraviivaisesti geodeesia pitkin. Näin Minkowskin aika-avaruutta ei voida soveltaa GPS-satelliitin kellon käyttäytymiseen, koska GPS:n kello voidaan ympyräliikkeen takia synkronoida, eikä tilanne siis ole Minkowskin aika-avaruudessa symmetrinen.

Kuten huomataan. Lorentzin suhtis on helppo ymmärtää, mutta koska Einsteinin suppea suhtis on käsitteellisesti erittäin vaikea ymmärtää, niin Lorentzin suhtiksen ja Einsteinin suppean suhtiksen eron selittäminen on erittäin työlästä.

Siksi olisi toivottavaa, että lukija osaisi itse johtaa eron vain siitä otaksumasta, että Lorentzin suhtiksen mukaan ajan dilataatio on fysikaalinen massallisten hiukkasten kokeman ajan hidastuminen ja ajan dilataatio riippuu nopeudesta suhteessa lokaaliin dominoivaan gravitaatiokenttään. Tämä on ainoa mitä Lorentzin suhtiksesta tarvitsee tietää, loput voidaan johtaa tästä loogisesti.

Toisin sanoen, Lorentzin suhtiksessa voidaan ajan dilataatio mitata reaaliaikaisesti. Näin on myös yleisessä suhtiksessa Lorentzin suhtikselle ja yleiselle suhtikselle yhteistä siis onkin, että molemmat teoriat ovat eetteriteorioita, joissa lokaali gravitaatiokenttä on valittu eetteriksi, eli absoluuttiseksi referenssikoordinaatistoksi.

Eetterissä ei siis ole mitään omalaatuista, vaan Einsteinkin kutsui yleistä suhtistaan eetteriteoriaksi.

*

Pikkulintu, mustissa aukoissa fysiikka menee rikki, joten en tiedä onko aika siellä pysähtynyt tai onko se edes mielekäs käsite. En tosin edes tiedä tarkalleen mitä aika on, joten en osaa kommentoida senkään puolesta.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009

Ajan dilaatio reaaliaikaisesti...

Totta viekööt olit ihan oikeassa siinä etten ymmärrä. Se ei kyllä tee teoriastasi positiividefiniittiä.

Mikä yhteys inertialla ja gravitaatiolla on? Minä en ole tuota työtä päässyt lukemaan, mutta olen kyllä lukenut kyseisten heppujen arvostuksesta, jos se nyt mitään kielii.

http://en.wikipedia.org/wiki/Lambdavacuum_solution
http://en.wikipedia.org/wiki/Ricci-flat_manifold
http://fi.wikipedia.org/wiki/Buckingham ... 0-teoreema
http://tfy.tkk.fi/aes/AES/courses/crspa ... /luku8.pdf

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011
jees
Ajan dilaatio reaaliaikaisesti...

Jups...

Mikä yhteys inertialla ja gravitaatiolla on?

Lähinnä se, että erimassaiset kappaleet putoavat samalla nopeudella. Eli gravitaatio vaikuttaa samaan hiukkasten ominaisuuksiin kuin mihin inertiakin vaikuttaa.

Minä en ole tuota työtä päässyt lukemaan, mutta olen kyllä lukenut kyseisten heppujen arvostuksesta, jos se nyt mitään kielii.

Niin, viittasinkin tuohon, etteivät heput keksineet mitään uutta, vaan uudelleen keksivät vain mikä on tunnettua jo 1800-luvun lopulta. Itse myös uudelleenkeksin kyseisen teorian — lukiossa ja lähetin sen nuorten tiedekilpailuun... odotin että saan Nobelin, mutten sitten saanutkaan.

Tuossa asiassahan juurikin sotkee se, että että Einsteinin suppea suhtis on populaarissa kirjallisuudessa erittäin vaikeaselkoisesti selitetty, joten sitten Ohman, Sorli, Fiscaletti ja kumppanit mokaavat kun eivät ymmärrä oikeastaan suppeaa suhtista.

Olisi ymmärtämisen ja tieteenhistorian kannalta paljon korrektimpaa, että suppeasta suhtiksesta annettaisiin krediitit juurikin Lorentzille, ja Einsteinin suppea suhtis+minkowskin aika-avaruus olisivat vain Lorentzin suhtiksen matemaattisia tulkintoja, joita ei kuitenkaan voida empiirisesti erottaa Lorentzin varsinaisesta suhtiksesta, joka siis selittää Morley-Michelsonin nollatuloksen.

Lorentzin suhtis on myös käsitteellisesti paljon yksinkertaisempi kuin Minkowskin aika-avaruus, joten olisi ymmärtämisen kannalta paljon parempi, että ensin opeteltaisiin ymmärtään Lorentzin suhtiksen perusperiaatteet ja sitten vasta lähdettäisiin pohtimaan käsitteellisesti hyvin abstraktia suppeaa suhtista ja Minkowskin aika-avaruutta.

*

lisäys: Luultavasti se miksi Einstein muistetaan suhtiksesta, niin Einsteinin tulkinta otettiin juurikin sen takia, että MM-kokeen tulos olettiin falsifioivan eetterihypoteesin. Tarvittiin kuitenkin Einstein siihen, että hän yleisessä suhtiksessa sitten määritteli mitä eetteri todella tarkoittaa fysikaalisesti, joten yks'kaks, kiitos Einsteinin, niin MM-koe ei olekaan ristiriidassa eetterihypoteesin kanssa, jota siis Lorentzin suhtis edellyttää. Näin eetterin hylkääminen ei ollut enää tarpeellista, joten Lorentzin tulkinta suhtiksesta on empiirisesti ihan yhtä hyvä, ellei parempikin kuin Einsteinin tulkinta.

No, tämä ei sitten enää muuttanut historian kirjoitusta, joten Lorentzin suhtis käytännössä unohdettiin (olihan se Einstein, joka tuli valkoisella ponilla ratsastaen Lorentzin avuksi ). Käytännössä kuitenkin aina kun populaaristi selitetään suhtista, niin selitetään Lorentzin suhtis, koska Einsteinin tulkinta on aivan liian abstrakti populaarissa kirjassa selitettäväksi. Samoin käytännössä kaikki laskut esimerkiksi relativistisessa kvanttiteoriassa lasketaan soveltaen Lorentzin yhtälöitä.

Lorentzin suhtis ei siis ole mihinkään kadonnut, vaan se mitä ihmiset usein kutsuvat Einsteinin suhtikseksi, niin he tarkoittavat kylläkin Lorentzin suhtista.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Vierailija
Puuhevonen

Light clocks A and B moving horizontally through space. According to length contraction, clock A should tick faster than clock B. In a new study, scientists argue that there is no length contraction, and both clocks should tick at the same rate in accordance with special relativity. Image credit: Sorli and Fiscaletti.


En nyt mene arvostelemaan artikkelia kokonaisuutena, kun en sitä ole lukenut ja tuon linkinkin vain silmäilin nopeasti läpi, mutta tämä on kyllä kukkua. Ilman pituuskontraktiota kellot tikittäisivät eri tahtiin, mutta suppean suhteellisuusteorian enuusteen mukaan ne tikittävät samaan tahtiin. Voin laittaa matikan tänne jos saan inspiraation, mutta oleellista on, että kellossa B valonsäteen tulee liikkua paitsi pystysuorassa niin myös vaakasuorassa koelaitteiston mukana, mistä saadaan nätisti ulos juurikin suhtiksen ennustama pituuskontraktio.

(P.S. kiitos linkistä, nyt osaan selittää valokellojen avulla paitsi sen, mitä tarkoittaa aikadilataatio, niin myös sen, mitä tarkoittaa pituuskontraktio )

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011
EeTee
mutta tämä on kyllä kukkua. Ilman pituuskontraktiota kellot tikittäisivät eri tahtiin, mutta suppean suhteellisuusteorian enuusteen mukaan ne tikittävät samaan tahtiin.

Kenties olet oikeassa. Tuo minkä kuvasit perustuu ainakin Lorentzin suhtikseen (jonka siis ymmärrän kunnolla, en ymmärrä Einsteinin suppeaa suhtista kunnolla). En ole aivan varma miten suppea suhtis tuossa toimii.

Kaikissa diagrammeissa kuitenkin esitetään, että vain liikkeen suuntainen pituusakseli supistuisi:

Ehkä Sorli ja Fiscaletti ovat tässä käsittäneet asian väärinpäin, johtuen ylläolevan kuvan kaltaisesta virheellisestä ilmaisusta, jossa siis veturin korkeus ei muutu, se vain lyhenee. Vai onko kuva korrekti?

Suppea suhtis ei kuitenkaan voi mallintaa kiertoradalla kulkevaa tasaista liikettä, eli suppean suhtiksen olettamaa pituusakselien kontraktiota ei voi tapahtua kiertoradalla, koska kiertoradalla oleva voi synkronoida kellonsa ja siis mitata reaaliaikaisen ajan dilataation. Eli tässä kohtaa Sorli & Fiscaletti osuivat oikeaan, ainakin, kritisoidessaan suppeaa suhtista. Suppea suhtis ei siis voi selittää kiertorataista liikettä, koska Minkowskin aika-avaruus toimii tasaisen liikkeen osalta vain euklidisessa aika-avaruudessa.

(niin kummallista kuin se onkin, niin yleinen suhtis ei kerro mitään tasaisesta liikkeestä! Vaan tasaista liikettä laskettaessa tarvitsee soveltaa erillistä suppeaa suhtista, joka tosin taitaa Minkowskin metriikan ansioista palautua aika nätisti, jos koordinaatiston kiihtyvyys on nolla. Ongelmia tulee kuitenkin kiertoradalle, joten yleinen ja suppea suhtis ovat hampaattomia selittämään kiertoradalla olevan satelliitin kellon hidastumista(!) Tämä on kenties käsittämättömin ajatus modernissa fysiikassa, että miksi suppea suhtis on hyväksytty, jos sillä ei voida selittää edes GPS-satelliitin kellon ajan hidastumista!)

Yleinen suhtis on noin muutoin käsitteellisesti helpompi ymmärtää kuin suppea suhtis, johtuen siitä että se on eetteriteoria.

Voin laittaa matikan tänne jos saan inspiraation, mutta oleellista on, että kellossa B valonsäteen tulee liikkua paitsi pystysuorassa niin myös vaakasuorassa koelaitteiston mukana, mistä saadaan nätisti ulos juurikin suhtiksen ennustama pituuskontraktio.

Tuosta saadaan siis Lorentzin suhtiksen ennustama pituuden kontraktio tai vastaavasti valonnopeuden näennäinen kasvaminen. Kontraktiotahan ei voi itse fysikaalisesti havaita, joten ei voida tehdä eroa sille mitatataanko valonnopeudelle suurempi arvo vai ovatko pituusakselit supistuneet. Ajan dilataatio voidaan kuitenkin mitata, esim. GPS-satelliittien tapauksessa.

(P.S. kiitos linkistä, nyt osaan selittää valokellojen avulla paitsi sen, mitä tarkoittaa aikadilataatio, niin myös sen, mitä tarkoittaa pituuskontraktio )

Itseasiassa et oppinut tässä Einsteinin suppeasta suhtiksesta mitään, vaan opit vain Lorentzin suhtiksen kontraktion periaatteet tässä.

Juuri tuota tarkoitin, että useimmiten kun ihmiset puhuvat Einsteinin suppeasta suhtiksesta, niin he todellisuudessa viittavat Lorentzin suhtikseen. Ja juuri tämän vuoksi suhtiksen keksijän kunnia menee aivan väärälle henkilölle.

joten, olet hieman kuitenkin ennenaikainen sen suhteen, että pääsit juhlimaan sitä että osasit selittää suppean suhtiksen mukaisen pituuden kontraktion. Näet kiertoradalla olevan satelliitin mallintaminen tuolla logiikallasi ei onnistu! Siitä huolimatta, että yleisen suhtiksen mukaan satelliitti ei koe kiihtyvyyksiä, vaan kulkee suoraviivaisesti, joten suppean suhtiksen mukaan tilanne pitäisi olla symmetrinen.

*

lisäys: Jees, jälleen kerran terävä huomio. Ilmeisesti Sorlilta ja Fiscaletiltä jäi huomiomatta tuo että tosiaankin suppea suhtis ei välttämättä tarvitse Minkowskin metriikkaa, vaikkakin se on ainoa tapa jolla itse pystyn edes etäisesti ymmärtämään suppeaa suhtista. Matematiikka on tässä suhteessa varsin joustavaa.

Minkowskin metriikkaahan preferoidaan lähinnä sen takia, että myös yleinen suhtis toimii nätisti Minkowskin metriikassa.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä5287
Liittynyt9.1.2011
jees
jos katsotaan itse kartiota, niin onhan se nyt aika intuitiivinen.
En ymmärrä kritiikkiä.

Ongelma on lähinnä siinä, että kiertoradalla valokartio on käsitteellisesti mahdoton.

Jos siis ajatellaan, ettei ilmakehää olisi, ja satelliiitti lentäisi kiertoradalla parin kilometrin korkeudella välttääkseen kuitenkin vuorenhuiput. Esim. Big Benin kopio rakennettaisiin kuuhun.

Näin satelliitti voisi mitata oman kellonsa hidastumisen, ottamalla kuvan jokaisella kierroksellaan Big Benin kellotaulusta ja verrata Big Benin käyntinopeutta oman atomikellon käyntinopeuteen.

Tämä on siis Einsteinin suppean suhtiksen ja valokartio-ajattelun ongelmakohta, jonka Lorentzin suhtis siis ratkaisee. Eli kuten satelliitti voi näin mitata oman aikansa hidastumisen reaaliaikaisesti, niin ajan hidastuminen on fysikaalinen tapahtuma.

Einsteinin suppean suhtiksen tulkinta tapauksessa olisi että satelliitin mielestä Big Benin kello hidastuu, ja Big Benin mielestä satelliitin kello hidastuu. Tämä on kuitenkin absurdi tulkinta, koska satelliitti voi mitata kellonsa hidastumisen reaaliaikaisesti.

Joten Einsteinin valokartioajattelu ei vain sovellu kiertoradalla olevan liikkeen mallintamiseksi, koska satelliitti ja Big Ben voivat synkronoida kellonsa muuttamatta liiketilaansa ja näin todeta kumman kello hidastuu oikeasti.

Tämä on siis suppean suhtiksen teoreettinen ongelma, ettei minkowskin aika-avaruus tai mikään muukaan Einsteinin suppean suhtiksen formalismi pysty mitenkään mallintamaan kiertoradalla olevan satelliitin kellon hidastumista. Näin ne väitetyt kiihtyvyydet, jotka rikkovat symmetrisen tilan ovat puhtaasti imaginäärisiä eivätkä siis fysikaalisia ja siis mitattavia kiihtyvyyksiä.

Tämä on erittäin vakava teoreettinen ongelma, enkä ymmärrä mikseivät ihmiset kiinnitä tähän enemmän huomiota, vaan sen sijaan luottavat vain sokeasti GPS-navigaattoreihinsa, joiden ei pitäisi toimia, koska niiden toiminta perustuu siihen, että tasaisessa liikkeessä oleva GPS-satelliitin kello on synkronoitu stationaarisen maan pinnan atomikellon kanssa.

Tää siis on se ongelma, enkä ole nähnyt yhdenkään henkilön itseni lisäksi täällä tiedefoorumilla edes yrittävän selittää kiertorataista liikettä suhtiksen puitteissa.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Vierailija
Puuhevonen

Einsteinin suppean suhtiksen tulkinta tapauksessa olisi että satelliitin mielestä Big Benin kello hidastuu, ja Big Benin mielestä satelliitin kello hidastuu. Tämä on kuitenkin absurdi tulkinta, koska satelliitti voi mitata kellonsa hidastumisen reaaliaikaisesti.

Suppea suhteellisuusteoria ei pystykään tuota tapausta selittämään. Siihen tarvitaan yleinen suhteellisuusteoria, jonka mukaan gravitaatio on aika-avaruuden kaareutumista. Maan lähellä aika-avaruus on kaareutunut, eikä tasaisen aika-avaruuden olettava suppea suhtis enää päde.

Yleisellä suhtiksella ei taas ole mikään ongelma laskea tarvittavia laskuja (usko pois, olen noiden laskujen lopputuloksia luentoprujuista lueskellut), ja teoria ennustaa, että sekä satelliitissa että maassa olevan havaitsijan mielestä Big Ben käy hitaammin (ainakin, jos havaitsijat eivät liiku toistensa suhteen). Siis suppean suhteellisuusteorian symmetria koordinaatistojen välillä rikkoutuu. Kuten GPS-järjestelmän toimivuudesta voidaan päätellä, näiden laskujen tulokset kuvaavat todellisuutta varsin hyvin. Onko teoria käsitteellisesti oikea neliulotteisine aika-avaruuksineen on sitten toinen juttu.

Mitä tulee tuohon junakuvaan, niin kuva on ihan oikein. Pituuskontraktio tapahtuu vain liikkeen suunnassa; liikkeelle kohtisuorat pituudet pysyvät ennallaan. Nopean wikipedia-haun perusteella näyttää siltä, että tuo Lorentzin suhtis on matemaattisesti aika lailla sama kuin Einsteininkin, ero on vain käsitteissä ja ajattelutavassa (ja Einsteinin formalismia on sitten kehitetty pidemmälle). En lähde tässä väittelemään, kenelle kuuluu oikeasti kunnia suppeasta suhteellisuusteoriasta; niitä ketjuja on tälläkin foorumilla nähty ihan tarpeeksi. Kannattaa myös muistaa, että yleinen suhtis ja suppea suhtis eivät ole mitenkään erillisiä toerioita, vaan suppea suhtis sisältyy yleiseen ja yleinen palautuu suppeaan, jos ei ole massaa kaareuttamassa aika-avaruutta.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat