Licht snelheid
Huib stelde deze vraag op 10 april 2022 om 21:45. Goedenavond ik zit met een vraag/beredenering wat ik niet van me af kan schudden en hoe langer ik er over denk het wordt alleen maar erger haha. Okay de snelheid van het licht is een constante dus als ik bijna de snelheid van het licht zou hebben zou het licht wat naar me toe gaat en van mij af gaat nog altijd de snelheid van het licht zijn wat dus zou betekenen dat ik nog een keer zou kunnen versnellen tot opnieuw de snelheid van het licht waardoor ik dus bijna twee keer sneller ga dan de snelheid van het licht als je op aarde staat maar zelfs dan aangezien licht een constante is zou ik voor het licht nog altijd stil staan waardoor ik dus nogmaals zou moeten kunnen versnellen tot bijna de snelheid van het licht maar dan ga je al 3x sneller dan het licht terwijl je voor het licht nog steeds stil staat maar dit is onmogelijk omdat niks sneller gaat dan het licht maar zelfs met 3x de snelheid van het licht sta je voor het licht nog steeds stil wat gaat hier nou mis ? vriendelijke groet Huib boshart
Reacties
wat hier mis gaat is dat je blijkbaar nog even moet wennen aan de idee dat niet alles is zoals het lijkt te zijn vanuit je eigen zintuiglijke waarnemingen (die helaas beperkt zijn tot klassiek-mechanisch lage snelheden) .
Het is ook een postulaat (onbewezen uitspraak) van Einstein. We hebben alleen het indirecte bewijs dat alle voorspellingen die op dat postulaat zijn gebaseerd (en dat is alles wat voortkomt uit speciale en algemene relativiteit) tot nu toe zijn uitgekomen. Tot en met de wildste voorspellingen zoals het bestaan van zwarte gaten.
Dus, er zit maar een ding op: wen er maar aan. De lichtsnelheid is voor alle waarnemers, ongeacht hun eigen beweging, gelijk. En als ooit zou blijken dat dat toch niet zo zou zijn, dan zijn er nog veel idiotere dingen aan de hand :(
Groet, Jan
(PS "tijd gaat langzamer": een seconde blijft een seconde, en waar je op aarde misschien 1 hartslag per seconde hebt, heb je die op de lichtstraal ook. Alleen voor buitenstaanders lijkt jouw seconde een eeuwigheid te duren - je hart slaat ook voor hen zo enorm traag omdat die ene slag per seconde er voor buitenstaanders zo lang over lijkt te doen omdat die seconde zo lang schijnt).
We kunnen je voorstelling behandelen met een gedachte-experiment.
Op de horizontale grond ligt een lang, recht spoor.
a. Een platte spoorwagen 1 rijdt met 10 m/s over het spoor. Huib loopt vooruit over de wagen met 3 m/s ten opzichte van wagen 1. Hoe groot is de snelheid van Huib ten opzichte van de grond, gemeten door waarnemers die stilstaan op de grond?
Galilei zegt: 10+3=13 m/s exact.
Einstein zegt: een minieme fractie minder dan 13 m/s.
Het verschil tussen de beide waarden neemt toe naarmate de snelheden toenemen.
b. Wagen 1 rijdt weer met een snelheid van 0,9 maal de lichtsnelheid c (kortweg: 0,9) over het spoor. Huib loopt over wagen 1 vooruit met een snelheid van 0,9 ten opzichte van wagen 1. Hoe groot is de snelheid van Huib ten opzichte van de grond, gemeten door waarnemers die stilstaan op de grond?
Galilei zegt: vgrond=0,9+0,9=1,8 exact en dat is groter dan de lichtsnelheid 1.
Einstein zegt: vgrond=(vwagen1+vloop)/(1+vwagen1·vloop)=(0,9+0,9)/(1+0,9·0,9)=0,994475 en dat is kleiner dan 1.
c. Wagen 1 rijdt met 0,9 over het spoor. Op wagen 1 ligt een tweede spoor. Wagen 2 rijdt over het tweede spoor met 0,9 ten opzichte van wagen 1. Huib loopt over wagen 2 vooruit met 0,9 ten opzichte van wagen 2. Hoe groot is de snelheid van Huib ten opzichte van de grond, gemeten door waarnemers die stilstaan op de grond?
Galilei zegt: 0,9+0,9+0,9=2,7 exact en dat is sneller dan het licht.
Einstein zegt: vgrond=(vwagen2+vloop)/(1+vwagen2·vloop)
vgrond=(0,994475+0,9)/(1+0,994475·0,9)=0,999708 en dat is kleiner dan 1.
We kunnen naar believen sporen en wagens toevoegen. Volgens Einstein nadert vgrond dan steeds dichter tot 1, maar vgrond wordt nooit 1.
Uit vele experimenten blijkt dat Einstein gelijk heeft en Galilei niet.
De gebruikte formule voor vgrond volgt uit de Lorentztransformaties. Dat zijn formules waarmee we de tijd en plaats van een gebeurtenis zoals gemeten in het ene inertiaalstelsel (grond, wagens) kunnen omrekenen naar de tijd en plaats zoals gemeten in een ander stelsel.
De Lorentztransformaties worden dikwijls afgeleid met behulp van het 'tweede postulaat' van de speciale relativiteitstheorie, over de 'constante lichtsnelheid', maar we kunnen ze ook afleiden zonder gebruik van het tweede postulaat.
Groet, Jaap