lichtsnelheid is een constante in het universum ?

Werner stelde deze vraag op 29 juli 2015 om 21:42.

 Ik heb begrepen dat de CERN supercollider in staat is geweest om een deeltje met 99,98% van de lichtsnelheid te verplaatsen. (ongeveer)
 
Als lichtsnelheid niet overschreden kan worden, mag ik aannemen dat dit enigszins de kosmische constante genoemd kan worden, met een zekere afwijking van tijd/ruimte door zwaartekracht van massa.
 
Er is bepaald dat onze planeet zich met een snelheid van ongeveer 2% van de lichtsnelheid, door het universum verplaatst.
Dit, a.d.h.v. metingen van het doppler effect t.ov. de kosmische achtergrond straling door de 'big bang'.

Dat zou betekenen dat dit deeltje in de CERN deetljestversneller zich met ongeveer enerzijds 97 % en anderzijds met 102% van de lichtsnelheid verplaatst, t.o.v. het universum, ongeveer.

De kleine tijd/ruimte vervorming van onze zwaartekracht zou weinig van invloed zijnop deze calculatie.

Reacties

Theo de Klerk op 29 juli 2015 om 23:23

De lichtsnelheid "c" is vooralsnog de hoogst haalbare snelheid en daarmee een natuurconstante.

De algemene en speciale relativiteitstheorie van Einstein nemen dit als postulaat op en in die theorie wordt de massa van een object dat wordt versneld ook steeds groter. (Kinetische) Energie wordt daarbij omgezet in massa ipv snelheid en bij naderen van "c" wordt deze bijna oneindig groot. Hierdoor is een bijna oneindig grote kracht nodig is om de snelheid verder te verhogen door een versnelling a (F = m.a  met m bijna oneindig).

Huidige experimenten blijken het postulaat steeds te bevestigen: niets gaat sneller dan het licht.

Alleen lichtdeeltjes gaan met lichtsnelheid c, alle andere bekende deeltjes en objecten met een lagere dan lichtsnelheid. In science-fiction boeken worden hypothetische deeltjes die sneller dan het licht gaan (maar dan ook weer niet langzamer kunnen gaan) tachyonen genoemd. Die zijn in de werkelijkheid nooit gevonden.

Naarmate de snelheid hoger wordt (groter ca. 50-60% lichtsnelheid) , zijn er duidelijker afwijkingen waarneembaar van de "gewone", meer intuitieve, mechanica van Newton. De relativiteitstheorie laat dan deze afwijkingen zien. Tijd blijkt langzamer voorbij te gaan als je snel beweegt en afstanden korter te worden. (Voor details: zie elk goed boek over speciale relativiteitstheorie).  Voor lage snelheden geeft de relativiteitstheorie dezelfde antwoorden als de bekende Newtoniaanse mechanica.

In dat kader zullen 2 lichtstralen die op elkaar afkomen toch de snelheid van de tegemoetkomende lichtstraal als "c" meten en niet zoals Newton en de gemiddelde mens verwacht met snelheid c+c=2c.
Om dezelfde redenen zal een deeltje in de CERN versneller niet met 0,98c of 1,02c bewegen maar met relativistische snelheden beneden de c. (zie bijv.  https://nl.wikipedia.org/wiki/Speciale_relativiteitstheorie bij "snelheden" die niet zomaar kunnen worden opgeteld)
Daar doet de algemene relativiteitstheorie die ook gravitatie meeneemt in de berekeningen, weinig aan toe of af. De snelheid blijft beneden de lichtsnelheid. Overigens verplaatst de aarde zich niet met 0,02c snelheid "t.o.v. het universum" aangezien "het universum" niet stilstaat: alle bewegingen zijn relatief t.o.v. elkaar.

Werner op 31 juli 2015 om 00:21

Dit postulaat is mij reeds bekend:

Ongacht de verplaatsing van de waarnemer, zou lichtsnelheid voor ieder gelijk zijn.

M.a.w. is te zeggen dat de data die zo'n deeltjesversneller aangeeft, onbetrouwbaar is., of in ieder geval: we kunnen niet meten
wat we waarnemen ?

Theo de Klerk op 31 juli 2015 om 00:42
Ik weet niet waar je heen wilt, maar meetresultaten geven tot heden steeds aan dat niets sneller dan het licht gaat en dat de relativiteitstheorie daarvoor de juiste waarden geeft. Tot heden zijn theorie en experiment met elkaar in overeenstemming.
Er is geen reden de data van de deeltjesversneller onbetrouwbaar te noemen en ook niet dat we niet meten wat we waarnemen. Immers een waarneming is een meting.

Werner op 31 juli 2015 om 01:02

Oeps .. ja, dat was eigenlijk ook verkeerd geformuleerd.

Ik besefte dat nadat ik het gestuurd had:De meting is de waarneming.

 

Waar ik heen wil:

Als je op aarde een deeltje met 0,998c wegschiet, en de aarde beweegt zich met 0,02c .. dan is de optelsom groter dan de lichtsnelheid, endat is niet mogelijk. Dus hoe is dat te verklaren ?

Theo de Klerk op 31 juli 2015 om 01:11
Dat is te verklaren door eens een goed boek over relativiteitstheorie te lezen waarin deze snelheidsoptelling die niet volgens Newtoniaanse intuitie gebeurt, wordt uitgelegd. Het lijkt me niet zinvol op deze site lappen leerboektekst te herhalen.  De "verklaring" zit hem in de aanname (die niet door experimenten wordt weerlegd en zelfs tot heden bevestigd) dat de lichtsnelheid de maximum snelheid is en alle waarnemers het eens zijn over die snelheid.

Kijk bijv. naar Sander Bais' "De sublieme eenvoud van relativiteit - een visuele inleiding" (Amsterdam University Press).
Werner op 31 juli 2015 om 01:21
Je zou toch op z'n minst een soort afwijking moeten kunnen registreren in de meting ?
Werner op 31 juli 2015 om 01:25

ok, ik ben wel een leek op dit gebied. Dus ik zal proberen het te begrijpen.

Maar misschien moet ik me er bij neer leggen dat ik er niet slim genoeg voor ben. Maar ik ga me er meer in verdiepen, zover ik dat kan.

Werner op 31 juli 2015 om 01:35

Feit is:

Ik kan me niet meten met iemand die zich daar jaren full-time mee bezig houdt , terwijl ik het alleen beter wil leren begrijpen.

Een wetenschapper heef ooit gezegd:

Elk antwoord roep alleen nog meer vragen op.

Wetenschap is niet het zoeken naar de oplossing, maar meer het begrip

van hoe weinig we eigenlijk weten

theo op 31 juli 2015 om 01:55
Je meet geen afwijking (van wat?) maar de snelheidsmeter geeft de goede snelheid aan. Als je de snelheid v1 van een deeltje meet en daar de snelheid van de aarde v2 bijtelt, dan blijkt deze som die een waarnemer buiten de aarde meet, niet v1+v2 en daarmee groter dan de lichtsnelheid te zijn maar nog altijd kleiner dan de lichtsnelheid. Dat is het niet zo intuitieve van de relativiteit. Daar zul je je inderdaad in moeten verdiepen en anders moeten accepteren dat mensen die daar dagelijks mee werken ervaringen hebben die door Einstein zijn beschreven. Voor dagelijkse ervaringen met snelheden tot zo'n 100,000 km/h zijn de afwijkingen met de intuitieve Newtoniaanse waarden gering. 

Inderdaad geeft een nieuw inzicht vaak ook weer nieuwe vragen en daarmee weten we een steeds kleiner deel van wat er allemaal te weten valt. In de 16e eeuw was natuurkunde een veel kleiner vakgebied dan tegenwoordig. Er is sindsdien veel bijgekomen en de nieuwe vragen zijn in veelvoud gekomen.


Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft eenendertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)