Announcement

Collapse
No announcement yet.

Απορία για την ταχύτητα του φωτός

Collapse
X
  • Filter
  • Time
  • Show
Clear All
new posts

  • Απορία για την ταχύτητα του φωτός

    εχω κολλησει μ ενα προβλημα που σκεφτομαι εδω και καιρο και θα ηθελα την βοηθεια και την γνωμη οσων γνωριζουν,καθοτι ουτε φυσικη ουτε μαθηματικα εχω σπουδασει.



    εστω οτι εχει εξελιχθει η νανοτεχνολογια τοσο ωστε να μπορουμε να φιαξουμε μια πολυ μακρια βεργα με ελαχιστο βαρος.ας πουμε οτι η βεργα αυτη εχει μηκος 300 χιλιαδες χιλιομετρα.ειμαστε στο διαστημα υποτιθεται και την κραταμε απο το κεντρο και την περιστρεφουμε γυρω απο τον εαυτο της ,κανοντας μια πληρη περιστροφη σε 1 δευτερολεπτο.εφοσον η γωνιακη ταχυτητα στο κεντρο και στα ακρα ειναι η ιδια,σημαινει οτι η γραμμικη ταχυτητα στο ακρο θα ειναι μεγαλυτερη του φωτος,εφοσον σε 1 δευτερολεπτο το ακρο διενυσε αποσταση μεγαλυτερη της βεργας-διαμετρου.
    κατι πιο εφικτο θα ηταν να πουμε οτι αν ειχαμε μια μικροτερη βεργα και την περιστρεφαμε στο διαστημα με εναν κινητηρα παλι κατα τον ιδιο τροπο αλλα με μεγαλυτερη ταχυτητα ,θα ειχαμε παλι το ιδιο αποτελεσμα.
    οποτε αυτο δεν σημαινει οτι η κλασσικη φυσικη μας επιτρεπει να εχουμε ταχυτητες μεγαλυτερης του φωτος;
    επειδη δεν μας το επιτρεπει η θεωρια της σχετικοτητας, αυτο θα σημαινε οτι παρολο που η βεργα θα ειχε ελαχιστο βαρος εμεις δεν θα μπορουσαμε να την περιστρεψουμε περα απο ενα σημειο πιο γρηγορα;
    μα αν ειναι ετσι ,τοτε μπορω να φερω ενα αλλο παραδειγμα.εστω οτι φιαχνουμε εναν τεραστιο σε μηκος νανοσωληνα απο την γη με προεκταση στο διαστημα(βλεπε διαστημικος ανελκυστηρας).λογω της περιστροφης της γης,η ταχυτητα του ακρου του νανοσωληνα θα ειναι παλι μεγαλυτερη του φωτος.αρα μπορουμε να επιτυχουμε τετοιες ταχυτητες.βλεπετε πουθενα κατι το απαγορευτικο σ αυτα τα παραδειγματα;γιατι εγω δεν βλεπω.εκτος αν πουμε οτι θα σταματησει να κινειται η γη για να μην υπαρξει σωμα που να επιτυχει τετοιες ταχυτητες..η να θεωρησουμε οτι θα σπασει ο νανοσωληνας.αλλα υποθετουμε οτι δεν σπαει.δηλ.η θ της σχετικοτητας μας εμποδιζει στο να μην μπορουμε να κατασκευασουμε μια τετοια βεργα ακομα κι αν ειχαμε την τεχνολογια;η μηπως αυτο σημαινει οτι και η τεχνολογια εχει αυτα τα ορια;
    Last edited by achilleas 21; 10-08-2012, 15:39.
    Αν δεν κοιτάς εκεί που θέλεις να πας,θα πας εκεί που κοιτάς.

  • #2
    Υπάρχει ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός και μέσα στην Σχετικότητα. Πχ
    Αν εκτοξεύσεις δύο φωτόνια με αντίθετες κατευθύνσεις και ο παρατηρητής είναι πάνω στο ένα φωτόνιο τότε θα μετρά ταχύτητα 2c.
    To θέμα τώρα είναι αν είναι ακίνητος ο παρατηρητής ως προς το σύστημα που λες.

    Νομίζω να με διορθώσει κανείς, ότι όταν προσεγγίσει την ταχύτητα του φωτός το άκρο της ράβδου, τότε πολύ απλά θα εξαυλωθεί και θα μετατραπεί σε ενέργεια όλη η μάζα της που θα φτάσει γραμμική ταχύτητα ίση με αυτή του φωτός. Με αποτέλεσμα να μείνεις με μία μικρότερη ράβδο.

    Comment


    • #3
      Originally posted by achilleas 21 View Post
      ας πουμε οτι η βεργα αυτη εχει μηκος 300 χιλιαδες χιλιομετρα.ειμαστε στο διαστημα υποτιθεται και την κραταμε απο το κεντρο και την περιστρεφουμε γυρω απο τον εαυτο της ,κανοντας μια πληρη περιστροφη σε 1 δευτερολεπτο.εφοσον η γωνιακη ταχυτητα στο κεντρο και στα ακρα ειναι η ιδια,σημαινει οτι η γραμμικη ταχυτητα στο ακρο θα ειναι μεγαλυτερη του φωτος,εφοσον σε 1 δευτερολεπτο το ακρο διενυσε αποσταση μεγαλυτερη της βεργας-διαμετρου.
      Δεν είναι δυνατό να γίνει αυτό, δεν μπορείς να έχεις γωνιακή ταχύτητα τόσο μεγάλη ώστε κάποιο από τα σημεία της ράβδου να ξεπερνά την ταχύτητα του φωτός.

      Όσο πιο γρήγορα κινείται ένα σώμα, τόσο μεγαλύτερη ενέργεια χρειάζεται για να το κάνεις να πάει γρηγορότερα.

      Πες ότι με κάποιο τρόπο, πρόσφερες X ποσότητα ενέργειας στην ράβδο και κάνεις το άκρο της να κινείται με ταχύτητα 0.5c. Αν προσφέρεις άλλη X επιπλέον ενέργεια, το άκρο δε θα κινείται πλέον με c αλλά με πολύ λιγότερο - πες 0.7c. Αν προσφέρεις ακόμα Χ επιπλέον ενέργεια, ίσως πάει στο 0.75c. Όσο πλησιάζεις στο c, τόσο μεγαλύτερη ενέργεια χρειάζεσαι για να το επιταχύνεις.

      Για να αγγίξει ένα σώμα το c θα χρειαζόταν άπειρη ενέργεια.

      (Αυτό ισχύει μόνο για σχετικιστικές ταχύτητες, όχι πχ για ταχύτητες αυτοκινήτου. Αν είχες ένα αυτοκίνητο στο διάστημα, χωρίς τριβές/αντίσταση του αέρα, ίδια ενέργεια χρειάζεται για να πάει από 0-100km/h, ίδια για 100-200km/h - οκ, ίσως απειρο-απειρο-απειροελάχιστα περισσότερη στη δεύτερη περίπτωση)

      εστω οτι φιαχνουμε εναν τεραστιο σε μηκος νανοσωληνα απο την γη με προεκταση στο διαστημα(βλεπε διαστημικος ανελκυστηρας).λογω της περιστροφης της γης,η ταχυτητα του ακρου του νανοσωληνα θα ειναι παλι μεγαλυτερη του φωτος.αρα μπορουμε να επιτυχουμε τετοιες ταχυτητες.βλεπετε πουθενα κατι το απαγορευτικο σ αυτα τα παραδειγματα;γιατι εγω δεν βλεπω.εκτος αν πουμε οτι θα σταματησει να κινειται η γη για να μην υπαρξει σωμα που να επιτυχει τετοιες ταχυτητες..
      Ακριβώς αυτό θα γίνει - θα επιβραδυνθεί η Γη! Όσο ψηλότερος γίνεται ο νανοσωλήνας τόσο μεγαλύτερη ενέργεια θα χρειάζονται τα ακραία σημεία για να κινηθούν - ωστώσο η συνολική ενέργεια περιστροφής της Γης είναι σταθερή, οπότε η Γη θα αρχίσει να επιβραδύνει. Πολύ πριν φτάσεις σε ταχύτητες κοντά στο c θα έχει σχεδόν σταματήσει να περιστρέφεται. Ψάξε για "διατήρηση της στροφορμής" αν ενδιαφέρεσαι για αυτό το φαινόμενο.

      Αν αρχίσεις να στριφογυρίζεις γύρω από τον εαυτό σου με τυλιγμένα τα χέρια και τα ανοίξεις, θα δεις ότι απότομα μειώνεται η ταχύτητα περιστροφής σου, κάτι ανάλογο θα γίνει και με τον νανοσωλήνα και την Γη.
      Erasmus - Helsinki

      Comment


      • #4
        Καλύτερη απάντηση η παραπάνω. Αλλά αν διαθέσεις άπειρη ενέργεια θα εξαυλωθεί όπως είπα.

        Comment


        • #5
          Originally posted by mariosx View Post
          Υπάρχει ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός και μέσα στην Σχετικότητα. Πχ
          Αν εκτοξεύσεις δύο φωτόνια με αντίθετες κατευθύνσεις και ο παρατηρητής είναι πάνω στο ένα φωτόνιο τότε θα μετρά ταχύτητα 2c.
          To θέμα τώρα είναι αν είναι ακίνητος ο παρατηρητής ως προς το σύστημα που λες.
          Τα φωτόνια νομίζω είναι ειδική περίπτωση, δεν μπορείς να χρησιμοποιήσεις ένα φωτόνιο ως σύστημα αναφοράς. Για το φωτόνιο δεν υπάρχει χρόνος, το φωτόνιο δεν ταξιδεύει μέσα στην διάσταση του χρόνου, οπότε δεν μπορεί να οριστεί καν ταχύτητα με σύστημα αναφοράς ένα φωτόνιο. (μιας και ταχύτητα = απόσταση / χρόνος).

          Νομίζω στην σχετικότητα δεν ορίζεται καν ταχύτητα μεγαλύτερη του c, δεν έχει καν νόημα.

          Νομίζω να με διορθώσει κανείς, ότι όταν προσεγγίσει την ταχύτητα του φωτός το άκρο της ράβδου, τότε πολύ απλά θα εξαυλωθεί και θα μετατραπεί σε ενέργεια όλη η μάζα της που θα φτάσει γραμμική ταχύτητα ίση με αυτή του φωτός. Με αποτέλεσμα να μείνεις με μία μικρότερη ράβδο.
          Πώς θα γίνει αυτό..? Δεν υπάρχει κάτι στη φυσική που να λέει ότι όταν κάτι πλησιάσει στην ταχύτητα του φωτός εξαϋλώνεται. Απλώς όση ενέργεια και να του δίνεις δεν πρόκειται να ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός, απλώς θα τείνει προς την ταχύτητα του φωτός.
          Erasmus - Helsinki

          Comment


          • #6
            ..............;
            Αν δεν κοιτάς εκεί που θέλεις να πας,θα πας εκεί που κοιτάς.

            Comment


            • #7
              Originally posted by Hiro View Post
              Δεν είναι δυνατό να γίνει αυτό, δεν μπορείς να έχεις γωνιακή ταχύτητα τόσο μεγάλη ώστε κάποιο από τα σημεία της ράβδου να ξεπερνά την ταχύτητα του φωτός.

              Όσο πιο γρήγορα κινείται ένα σώμα, τόσο μεγαλύτερη ενέργεια χρειάζεται για να το κάνεις να πάει γρηγορότερα.

              Πες ότι με κάποιο τρόπο, πρόσφερες X ποσότητα ενέργειας στην ράβδο και κάνεις το άκρο της να κινείται με ταχύτητα 0.5c. Αν προσφέρεις άλλη X επιπλέον ενέργεια, το άκρο δε θα κινείται πλέον με c αλλά με πολύ λιγότερο - πες 0.7c. Αν προσφέρεις ακόμα Χ επιπλέον ενέργεια, ίσως πάει στο 0.75c. Όσο πλησιάζεις στο c, τόσο μεγαλύτερη ενέργεια χρειάζεσαι για να το επιταχύνεις.

              Για να αγγίξει ένα σώμα το c θα χρειαζόταν άπειρη ενέργεια.

              (Αυτό ισχύει μόνο για σχετικιστικές ταχύτητες, όχι πχ για ταχύτητες αυτοκινήτου. Αν είχες ένα αυτοκίνητο στο διάστημα, χωρίς τριβές/αντίσταση του αέρα, ίδια ενέργεια χρειάζεται για να πάει από 0-100km/h, ίδια για 100-200km/h - οκ, ίσως απειρο-απειρο-απειροελάχιστα περισσότερη στη δεύτερη περίπτωση)



              Ακριβώς αυτό θα γίνει - θα επιβραδυνθεί η Γη! Όσο ψηλότερος γίνεται ο νανοσωλήνας τόσο μεγαλύτερη ενέργεια θα χρειάζονται τα ακραία σημεία για να κινηθούν - ωστώσο η συνολική ενέργεια περιστροφής της Γης είναι σταθερή, οπότε η Γη θα αρχίσει να επιβραδύνει. Πολύ πριν φτάσεις σε ταχύτητες κοντά στο c θα έχει σχεδόν σταματήσει να περιστρέφεται. Ψάξε για "διατήρηση της στροφορμής" αν ενδιαφέρεσαι για αυτό το φαινόμενο.

              Αν αρχίσεις να στριφογυρίζεις γύρω από τον εαυτό σου με τυλιγμένα τα χέρια και τα ανοίξεις, θα δεις ότι απότομα μειώνεται η ταχύτητα περιστροφής σου, κάτι ανάλογο θα γίνει και με τον νανοσωλήνα και την Γη.



              ναι αλλα εχουμε υποθεσει οτι ο νανοσωληνας εχει σχεδον μηδενικο βαρος.στο παραδειγμα σου, τα ανοιγμενα χερια εχουν σημαντικη μαζα που επηρεαζουν την στροφορμη.αλλα απ οτι καταλαβαινω τον ρολο της μαζας στον νανοσωληνα ,τον παιζει το απαγορευτικο της ταχυτητας;δηλ αν υποθεσουμε οτι ο νανοσωληνας ειχε σχεδον μηδενικο βαρος ,παλι δεν θα μπορουσαμε να τον περιστρεψουμε γυρω απο τον εαυτο του σε 1 δευτερολεπτο.σωστα;
              Αν δεν κοιτάς εκεί που θέλεις να πας,θα πας εκεί που κοιτάς.

              Comment


              • #8
                Originally posted by achilleas 21 View Post
                ναι αλλα εχουμε υποθεσει οτι ο νανοσωληνας εχει σχεδον μηδενικο βαρος.στο παραδειγμα σου, τα ανοιγμενα χερια εχουν σημαντικη μαζα που επηρεαζουν την στροφορμη.αλλα απ οτι καταλαβαινω τον ρολο της μαζας στον νανοσωληνα ,τον παιζει το απαγορευτικο της ταχυτητας;δηλ αν υποθεσουμε οτι ο νανοσωληνας ειχε σχεδον μηδενικο βαρος ,παλι δεν θα μπορουσαμε να τον περιστρεψουμε γυρω απο τον εαυτο του σε 1 δευτερολεπτο.σωστα;
                Η στροφορμή επιρρεάζεται και από το σχήμα του αντικειμένου - ακόμα και αν υποθέσεις σχεδόν μηδενική μάζα, όσο υψηλότερος θα γίνεται ο νανοσωλήνας τόσο πιο ανομοιόμορφο θα γίνεται το σχήμα, αυξάνοντας την αδράνεια περιστροφής της. Όσο κάνεις τον νανοσωλήνα ψηλότερο, τόσο θα επιβραδύνεται η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής της Γης.
                Erasmus - Helsinki

                Comment


                • #9
                  Originally posted by Hiro View Post
                  Η στροφορμή επιρρεάζεται και από το σχήμα του αντικειμένου - ακόμα και αν υποθέσεις σχεδόν μηδενική μάζα, όσο υψηλότερος θα γίνεται ο νανοσωλήνας τόσο πιο ανομοιόμορφο θα γίνεται το σχήμα, αυξάνοντας την αδράνεια περιστροφής της. Όσο κάνεις τον νανοσωλήνα ψηλότερο, τόσο θα επιβραδύνεται η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής της Γης.
                  αν υποθεσουμε οτι αντι για νανοσωληνα ειχαμε ενα nano-σκοινι με το ιδιο μηκος και δεμενο ενα μικρο σωμα στην ακρη του;παλι το ιδιο θα συνεβαινε δηλαδη;
                  Αν δεν κοιτάς εκεί που θέλεις να πας,θα πας εκεί που κοιτάς.

                  Comment


                  • #10
                    Originally posted by achilleas 21 View Post
                    αν υποθεσουμε οτι αντι για νανοσωληνα ειχαμε ενα nano-σκοινι με το ιδιο μηκος και δεμενο ενα μικρο σωμα στην ακρη του;παλι το ιδιο θα συνεβαινε δηλαδη;
                    χμμ ναι, δε βλέπω κάποια διαφορά σε αυτό το παράδειγμα με το προηγούμενο
                    Erasmus - Helsinki

                    Comment


                    • #11
                      Originally posted by Hiro View Post
                      Τα φωτόνια νομίζω είναι ειδική περίπτωση, δεν μπορείς να χρησιμοποιήσεις ένα φωτόνιο ως σύστημα αναφοράς. Για το φωτόνιο δεν υπάρχει χρόνος, το φωτόνιο δεν ταξιδεύει μέσα στην διάσταση του χρόνου, οπότε δεν μπορεί να οριστεί καν ταχύτητα με σύστημα αναφοράς ένα φωτόνιο. (μιας και ταχύτητα = απόσταση / χρόνος).

                      Νομίζω στην σχετικότητα δεν ορίζεται καν ταχύτητα μεγαλύτερη του c, δεν έχει καν νόημα.
                      Αυτό το παράδειγμα νομίζω ότι το έχει πει ο Πλανκ. Αλλά και πάλι έστω ότι έχουν ταχύτητες c/2+x δεν θα μετρηθεί ταχύτητα μεγαλύτερη του c; Μην ξεχνάς ότι η θεωρία της σχετικότητας ονομάζεται έτσι λόγω της σχέσης μετρήσεων ανάλογα με την ταχύτητα του παρατηρητή ως προς ένα σύστημα.
                      Στην σχετικότητα δεν ορίζεται ταχύτητα μεγαλύτερη του c ως προς έναν ακίνητο παρατηρητή.
                      Originally posted by Hiro View Post
                      Πώς θα γίνει αυτό..? Δεν υπάρχει κάτι στη φυσική που να λέει ότι όταν κάτι πλησιάσει στην ταχύτητα του φωτός εξαϋλώνεται. Απλώς όση ενέργεια και να του δίνεις δεν πρόκειται να ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός, απλώς θα τείνει προς την ταχύτητα του φωτός.
                      Ναι αυτό που λες πρακτικά, όσο είναι δυνατόν. Θεωρητικά με άπειρη ενέργεια μπορεί να σπάσουν οι δεσμοί των στοιχειωδών σωματιδίων και να απελευθερώσουν την ενέργεια που εμπεριείχε η μάζα. Βασικά νομίζω και πρακτικά αυτό γίνεται στο CERN καθώς με την κρούση, εκλύεται κατάλληλη ενέργεια ώστε να εξαυλωθεί μεγάλο αν όχι τεράστιο μέρος της μάζας.

                      Comment


                      • #12
                        Originally posted by Hiro View Post
                        χμμ ναι, δε βλέπω κάποια διαφορά σε αυτό το παράδειγμα με το προηγούμενο
                        δηλαδη αν μπορουσαμε να το κανουμε αυτο σε καθε πλανητη,θα μπορουσαμε να τους σταματησουμε να περιστρεφονται μονο με ενα τετοιο σκοινι-σωληνα..γενναει πολλα ερωτηματα αυτο..
                        Αν δεν κοιτάς εκεί που θέλεις να πας,θα πας εκεί που κοιτάς.

                        Comment


                        • #13
                          Originally posted by achilleas 21 View Post
                          δηλαδη αν μπορουσαμε να το κανουμε αυτο σε καθε πλανητη,θα μπορουσαμε να τους σταματησουμε να περιστρεφονται μονο με ενα τετοιο σκοινι-σωληνα..γενναει πολλα ερωτηματα αυτο..
                          Το σκοινί θα πρέπει να είναι πραγματικά τεράστιο, ασύλληπτα τεράστιο για να έχει το παραμικρό αντίκτυπο στην ταχύτητα περιστροφής ενός ολόκληρου πλανήτη. Θα χρειαζόταν να πάρουμε μεγάλο μέρος της μάζας της Γης και να το μετατρέψουμε σε σκοινί για να έχει την παραμικρή επίδραση. Θεωρητικά μιλάμε, είναι τελείος εκτός πραγματικότητας να εφαρμοστεί πρακτικά κάτι τέτοιο :P

                          // Μακράν η καλύτερη εξήγηση που έχω βρει για την σχετικότητα και το φως είναι αυτό (στα αγγλικά)
                          Last edited by Hiro; 10-08-2012, 17:37.
                          Erasmus - Helsinki

                          Comment


                          • #14
                            Όσο η ράβδος του πρώτου παραδείγματος θα πλησίαζε την c, η μάζα του σωλήνα θα μεγάλωνε (θα γίνονταν θεωρητικά άπειρη όταν θα "έπιανε" την ταχύτητα c). Απειρη ροπή αδρανείας , άρα άπειρη απαιτούμενη ροπή. Η αύξηση της ροπής αδρανείας θα σταματούσε την περιστροφή της γής, πολύ πριν πλησιάσει το άκρο την c.
                            Ενα φωτόνιο θα "έβλεπε" ένα άλλο αντίθετης ταχύτητας φωτόνιο να κινείται με ταχύτητα ...πάλι... c αλλά με πολύ μεγαλύτερη συχνότητα. (αν και δεν μπορώ να φανταστώ κάποιο φυσικό ισοδύναμο αυτής της κατάστασης)
                            "There are more things in heaven and earth, Horatio,
                            Than are dreamt of in your philosophy."

                            Comment


                            • #15
                              Originally posted by Adon View Post
                              Ενα φωτόνιο θα "έβλεπε" ένα άλλο αντίθετης ταχύτητας φωτόνιο να κινείται με ταχύτητα ...πάλι... c αλλά με πολύ μεγαλύτερη συχνότητα. (αν και δεν μπορώ να φανταστώ κάποιο φυσικό ισοδύναμο αυτής της κατάστασης)
                              Ναι λόγω Ντόπλερ να υποθέσω. Για αυτό το διόρθωσα νομίζω και είπα έστω μικρότερη ταχύτητα από c. Έστω να έχουν αντέθετες ταχύτητες με μέτρο c/2+x και δεν είναι φωτόνια.

                              Comment

                              Latest

                              Collapse

                              Working...
                              X