Suhteellisuusteoriassa jotain heittoa?!

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Suhteellisuusteorian eräs väittämä on että liikkeessä oleva kello käy hitaammin kuin paikallaan oleva, tämä väite ei voi pitää paikkaansa.
Maapallo liikkuu melkoisella nopeudella auringon ympäri, kuten tiedämme tähän kuluu aikaa 365, 2422 vrk jokainen osaa laskea tunteina, minuutteina. Pidetään toinen atomikello siis maapallolla, mutta asennetaan toinen kuvitteellisesti aurinkoon jossa kello pysyy paikallaan, todellisuudessa kello ei ole paikallaan sielläkään koska koko aurinko kunta + linnunrata liikkuu. Mutta suhteessa maahan kello pysyy paikallaan. Puolueeton tarkkailija valitsee hetken aurinkosta käsin jolloin kellot lyödään käyntiin, tarkkojen mittalaitteiden avulla hän määrittää maapallon paikan muihin tähtiin nähden, samoin tehdään maapallolla.
Tasan vuoden kuluttua kellot sammutetaan, maapallo on kiertänyt radallaan samaan pisteeseen. A) Paljonko näyttää kello maapallolla B Paljonko näyttää kello aurinkossa?

Kommentit (5)

Vierailija

1) Maan rata auringon ympäri ei ole ympyrä vaan ellipsi, eli etäisyys vaihtelee jatkuvasti.

2) Jos koordinaatit on pistetty aurinkoon, niin maa liikkuu auringon suhteen, ja vice versa. Ei nämä kellot pysy kummassakaan tapauksessa paikallaan toistensa suhteen

3) satelliitteihin laitetut atomikellot ovat jo osoittaneet käyvänsä nopeammin suhteessa maassa oleviin samanlaisiin atomikelloihin.

Vierailija

Aiheen ymmärtäminen näyttää tuottavan ongelmia. Ellei vastauksia siis enempää ilmaannu voimme siis kaikki todeta sen minkä me kaikki tiedämme ettei maapallon nopeus vaikuta vuoden pituuteen mittaamme sitä aurinkosta käsin tai maapallolta, näin ollen suhteellisuus teoriassa on jotain korjattavaa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
E.N.K
Aiheen ymmärtäminen näyttää tuottavan ongelmia.



Suhteellisuusteoria on toisaan haastava aihe, jonka asiantuntijat ovat harvassa. Kaiken lisäksi he joutuvat jatkuvasti oikomaan amatöörien täysin virheellisiä käsityksiä asiasta, siihen tympääntyy ja ymmärrän hyvin ettei heitä kiinnosta vastailla tällaisiin.


Ellei vastauksia siis enempää ilmaannu voimme siis kaikki todeta sen minkä me kaikki tiedämme ettei maapallon nopeus vaikuta vuoden pituuteen mittaamme sitä aurinkosta käsin tai maapallolta, näin ollen suhteellisuus teoriassa on jotain korjattavaa.

Voisitko edes harkita sitäkin vaihtoehtoa, että suhteellisuusteoria toimii mutta et ole itse ymmärtänyt asiaa kunnolla. Jonkin verran fysiikkaa opiskelleena voin vakuttaa, että oma väärinkäsitys on yleinen syy sille että joku fysiikan tulos tuntuu järjettömältä.

Suhteellisuusteoriat ovat kokeellisesti erittäin hyvin varmennettuja teorioita. Päteväksi osoittautuva suhteellisuusteorioiden vastainen havainto olisi kuitenkin tieteessä kovan luokan juttu. Kyllä sellainen julkaistaan heti kun siihen aihetta on. Toistaiseksi ei kuitenkaan mitään suhteellisuusteorian vastaista ei ole varmasti havaittu.

Vierailija

NIIN, kyllä kai "Wanha Albert" edelleen pintansa
pitää, vaikka "kosmologinen vakio" olikin hätäratkaisu
kvanttifysiikkaa vastaan, josta Albertti sanoi,
"ettei Jumala pelaa noppaa" ...

Tuo valon taipuminen gravitaatiokentässä; nuo ensimmäiset
mittaukset, joiden perusteella Albert kuninkaaksi huudettiin,
perustuivat kylläkin onnekkaaseen mittausvirheeseen, ajan
laitteiden tarkkuus ei oikeaan todistamiseen olisi
riittänyt

AnssiH
Seuraa 
Viestejä429
Liittynyt20.7.2005
Neutroni
E.N.K
Aiheen ymmärtäminen näyttää tuottavan ongelmia.



Suhteellisuusteoria on toisaan haastava aihe, jonka asiantuntijat ovat harvassa.



Totta ehkä, toisaalta syy siihen miksi ne asiantuntijat ovat harvassa on myös rikollisen huonossa asian populistisessa esittämisessä. Ei sitä sinänsä ole niin hankala käsittää loogiselta kannalta, kuka tahansa kyllä pystyy siihen jos haluaa, mutta kun populistinen kuvaus aiheesta on yleensä aivan liian ylimalkainen ymmärrettäväksi oikein. "Liikkeessä oleva kello käy hitaammin kuin paikallaan oleva" tai "mikään ei liiku valoa nopeammin" tai "valon nopeus on aina C" ei sinänsä kerro vielä kellekään mistä on kyse. Ja kun populistiset esitykset usein tekevät jopa täysin vääriä väitteitä suhtiksesta, ei ole ihme että ihmiset ihmettelevät mikä on homman nimi.

On tietty tärkeätä ihmetellä, koska olisi tärkeätä että ihmiset todella ymmärtäisivät mitä suhtis väittää huomatakseen että ontologisessa mielessä teoria on paljon hankalampi kuin ensialkuun voisi olettaa, vaikka loogisessa mielessä toimiikin.

Ja avain ajatuksen ymmärtämiseen ja teorian toimimiseen ylipäätään, on väitteessä samanaikaisuuden suhteellisuudesta, joka yleensä populistisissa kuvauksissa joko sivuutetaan kokonaan, tai annetaan kuva että kyse olisi muka asioiden havaintohetkien suhteellisuudesta.

Ensimmäisenä kannattaa miettiä ankarasti vaikka sitä, että miten voisit juosta kohti lamppua eri nopeuksilla, niin että silti valonsäteet saavuttaisivat sinua tasan nopeudella c?
Jos kaverisi seisoo paikallaan jonkin matkan päässä lampusta, ja sinä juokset kaverisi ohitse kohti lamppua, niin miten on mahdollista että se valonsäde jonka havaitsette, on molempien todellisuudessa saavuttanut teitä itseänne nopeudella c?

Jos käsitellään asiaa koordinaatistoiden avulla, jotka kuvitellaan olevan kiinnitettynä teihin molempiin, niin newtonilaisittain sanottaisiin että valonsäteen nopeus on eri kun se on merkittynä eri koordinaatistoon, eli että nopeudet summautuvat.

Suhtiksessa sanotaan että ei se nopeus mitään muutu vaan se hetki kun se valonsäde on lähtenyt liikkeelle on erilainen eri koordinaatistoissa. Toisin sanoen, koska juokset kohti sitä lamppua, niin kaverisi kohdalla havaitsemasi valo on lähtenyt liikkeelle omassa koordinaatistossasi aiemmin kuin sama valo kaverisi koordinaatistossa. -> Samanaikaisuuden suhteellisuus.

http://www.aip.org/history/einstein/ess ... tivity.htm
In all of his struggles with the emission theory as well as with Lorentz's theory, he had been assuming that the ordinary Newtonian law of addition of velocities was unproblematic. It is this law of addition of velocities that allows one to "prove" that, if the velocity of light is constant with respect to one inertial frame, it cannot be constant with respect to any other inertial frame moving with respect to the first. It suddenly dawned on Einstein that this "obvious" law was based on certain assumptions about the nature of time always tacitly made. In particular, the concept of the velocity of an object with respect to an inertial frame depends on time readings made at two different places in that inertial frame.

How do we know that time readings at two such distant places are properly correlated? Ultimately this boils down to the question: how do we decide when events at two different places in the same frame of reference occur at the same time, i.e., simultaneously? Isn't universal simultaneity an intuitively obvious property of time? Here, I believe, Einstein was really helped by his philosophical readings. He undoubtedly got some help from his readings of Mach and Poincaré, but we know that he was engaged in a careful reading of Hume at about this time; and his later reminiscences attribute great significance to his reading of Hume's Treatise on Human Nature.

Ja tämä kaikki lopulta johtaa melko väkisin ontologiaan jossa todellisuus on staattinen aika-avaruus jossa mikään ei oikeasti liiku, joka jättää selittämättä miksi meidän kokemuksemme todellisuudesta kuitenkin on sellainen että asiat liikkuvat / aika etenee.

Eli jos saan vielä pureskella alkuperäisen viestin paloiksi:

Suhteellisuusteorian eräs väittämä on että liikkeessä oleva kello käy hitaammin kuin paikallaan oleva



Suhtis sanoo että omasta framestasi tarkasteltuna siinä levossa olevat kellot käyvät nopeammin kuin siinä liikkuvat kellot. Niiden "liikkuvien kellojen" framessa taas ne sinun suhteen levossa olevat kellot käyvät hitaammin. Ei ole olemassa mitään metafyysisesti "liikkeessä olevaa" ja "paikallaan olevaa" kelloa.

, tämä väite ei voi pitää paikkaansa.
Maapallo liikkuu melkoisella nopeudella auringon ympäri, kuten tiedämme tähän kuluu aikaa 365, 2422 vrk jokainen osaa laskea tunteina, minuutteina. Pidetään toinen atomikello siis maapallolla, mutta asennetaan toinen kuvitteellisesti aurinkoon jossa kello pysyy paikallaan, todellisuudessa kello ei ole paikallaan sielläkään koska koko aurinko kunta + linnunrata liikkuu.



"Todellisuudessa" sen auringossa olevan kellon oleminen paikallaan tai liikkeessä on vain semanttinen konsepti joka perustuu newtonilaiseen liikkeen suhteellisuuteen, ja tämä pitää ymmärtää ennen kuin alkaa pureksia mitä tarkalleen ottaen suhtis sanoo tästä. Ei siis voida sanoa että aurinkokunta ja linnunrata liikkuu määrittelemättä että minkä suhteen.

Mutta suhteessa maahan kello pysyy paikallaan. Puolueeton tarkkailija valitsee hetken aurinkosta käsin jolloin kellot lyödään käyntiin,



Jos samanaikaisuus on suhteellista, eivät kellotkaan voi lähteä käyntiin samanaikaisesti kuin yhden arbitraarisen koordinaatiston kannalta. Jos ne lähtevät käyntiin samanaikaisesti auringon liikeframessa, niin ne käynnistyvät eriaikaisesti maan liikeframessa, ja toisinpäin.

tarkkojen mittalaitteiden avulla hän määrittää maapallon paikan muihin tähtiin nähden, samoin tehdään maapallolla.



Ja koska samanaikaisuus on suhteellista, täytyy määritellä tarkemmin millä hetkellä ja missä framessa maapallon sijainti muihin tähtiin nähden määritellään.

Tasan vuoden kuluttua kellot sammutetaan, maapallo on kiertänyt radallaan samaan pisteeseen. A) Paljonko näyttää kello maapallolla B Paljonko näyttää kello aurinkossa?

Ja jotta voidaan sanoa "tasan vuoden kulutta", täytyy määritellä minkä koordinaatiston/maailmanviivan kannalta vuoden kuluttua.

Huomaa myös että kun aletaan puhua ympyräliikkeistä, ei siinä ole enää kyse levossa olevasta tarkkailijasta. Tosin jos huomioon otetaan myös painovoiman luonne suhtiksen mukaan (eli halutaan ennustaa todellisia mittaustuloksia eikä yksinkertaistetun ajatuskokeen tuloksia), niin maa on levossa, mutta aika-avaruus on aika vinksallaan.

EDIT: Tarkennetaan tätä vielä ettei tule väärinkäsityksiä. Kappale voi siis olla tasan kahdessa erilaisessa liiketilassa; tasaisessa liikkeessä (joka on sama asia kuin "levossa"), tai kiihtyvässä liikkeessä. Kappale jota pyöritetään narulla on kiihtyvässä liikkeessä. Kappale joka kiertaa gravitaation vaikutuksen alaisena toista kappaletta, on tasaisessa liikkeessä vääntyneessä aika-avaruudessa.

Yksi tapa ymmärtää asia on kuvitella niitä koordinaatistoja joihin valonsäteen liike on merkitty, ja ajatella että liiketilaa vaihtamalla se koordinaatisto venyy juuri sillä tavalla että valonsäteen nopeus pysyy samana, joka samalla aiheuttaa sen että asioiden tapahtumishetket muuttuvat, jonka sivutuotteena on myös kappaleiden Lorentz-kutistuminen.

Uusimmat

Suosituimmat