Ştiri:

Vă rugăm să citiţi Regulamentul de utilizare a forumului Scientia în secţiunea intitulată "Regulamentul de utilizare a forumului. CITEŞTE-L!".

Main Menu

Fotonii sunt în afara timpului. Care este semnificaţia acestui lucru?

Creat de Diamond, Martie 01, 2011, 11:29:24 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

mercur

Deci, din toate aste, eu inteleg ca raportat la un sistem de referinta C, din care se va observa o "eventuala particula superluminica" ca emisa dintr-un punct A spre un punct B, din sistemul de referinta al C ea va fi perceputa ca trecand mai intai prin punctul B si apoi prin A?

tavy

Citat din: mercur din Martie 04, 2011, 02:31:32 PM
Deci, din toate aste, eu inteleg ca raportat la un sistem de referinta C, din care se va observa o "eventuala particula superluminica" ca emisa dintr-un punct A spre un punct B, din sistemul de referinta al C ea va fi perceputa ca trecand mai intai prin punctul B si apoi prin A?
Exact. Dacă ,,ceva" cu viteză supraluminică trece prin punctele A și B, cu A diferit de B, nu se poate spune, în mod absolut, pe unde a trecut mai întâi. Din anumite S.R. a trecut întâi prin A iar din alte S.R. a trecut întâi prin B. Pot fi S.R. în care ,,cevaul" se găsește simultan în punctele A și B.

Mishulanu

Citat din: mercur din Martie 04, 2011, 02:31:32 PM
Deci, din toate aste, eu inteleg ca raportat la un sistem de referinta C, din care se va observa o "eventuala particula superluminica" ca emisa dintr-un punct A spre un punct B, din sistemul de referinta al C ea va fi perceputa ca trecand mai intai prin punctul B si apoi prin A?
Chiar daca aceasta particula superluminica ar exista, nu ai avea cum sa o observi si sa-i masori viteza ca sa vezi daca este intradevar superluminica, pentru ca o astfel de particula se va gasi intr-o regiune de spatiu-timp separata cauzal si informational orice sistem de referinta in care acea particula ar parea ca are viteza mai care decat c. De exemplu, un foton care cade intr-o gaura neagra si depaseste orizontul ar putea sa aiba o viteza superluminica, dar interiorul gaurii negre este deconectat cauzal de exteriorul ei si nici o informatie despre fotonul superluminic nu va ajunge vreodata la noi.

tavy

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 03:52:37 PM
Chiar daca aceasta particula superluminica ar exista, nu ai avea cum sa o observi si sa-i masori viteza ca sa vezi daca este intradevar superluminica, pentru ca o astfel de particula se va gasi intr-o regiune de spatiu-timp separata cauzal si informational orice sistem de referinta in care acea particula ar parea ca are viteza mai care decat c.
De unde reiese asta?

mercur

De ce?
Citat din: MishulanuDe exemplu, un foton care cade intr-o gaura neagra si depaseste orizontul ar putea sa aiba o viteza superluminica...
Nu vad de ce, in acest caz, acel foton ar putea sa aiba o viteza superluminica. Poti fi mai explicit? (fara suparare)
Citat din: taviPot fi S.R. în care „cevaul” se găsește simultan în punctele A și B
Desigur, din SR-ul fotonului.
In alta ordine de idei; pentru a fi mai intuitiv, ai putea exemplifica sisteme de referinta din care "ceva"-ul trece mai intai prin A si pe urma B, respectiv B si pe urma A, sau simultan?

tavy

Citat din: mercur din Martie 04, 2011, 04:26:47 PM
Citat din: taviPot fi S.R. în care ,,cevaul" se găsește simultan în punctele A și B
Desigur, din SR-ul fotonului.
Cum în ,,sistemul de referință al fotonului" nu există timp ca dimensiune a spațiului nu putem vorbi despre simultaneitate. Nu m-am referit la ,,sistemul de referință al fotonului".

Citat din: mercur din Martie 04, 2011, 04:26:47 PM
In alta ordine de idei; pentru a fi mai intuitiv, ai putea exemplifica sisteme de referinta din care "ceva"-ul trece mai intai prin A si pe urma B, respectiv B si pe urma A, sau simultan?
Să încercăm.
Fie două puncte [tex]A[/tex] și [tex]B[/tex] care în sistemul de referință [tex]S[/tex] au coordonate [tex](x_{A},0,0)[/tex] respectiv [tex](x_{B},0,0)[/tex]. Fie particula care în [tex]S[/tex] se mișcă cu viteza [tex]v[/tex] de la [tex]A[/tex] la [tex]B[/tex].
Fie acum sistemul de referință [tex]S'[/tex] care se mișcă cu viteza [tex]v_{S'}[/tex] față de [tex]S[/tex]. În [tex]S'[/tex] punctele [tex]A[/tex] și [tex]B[/tex] au coordonate [tex](x'_{A},0,0)[/tex] respectiv [tex](x'_{B},0,0)[/tex]
Particula trece, din punct de vedere al lui [tex]S[/tex], cu viteza [tex]v_P[/tex] prin punctele [tex]A[/tex] și [tex]B[/tex] la momentele [tex]t_{A}[/tex] respectiv [tex]t_{B}[/tex] cu [tex]t_{B}>t_{A}[/tex]. În sistemul [tex]S'[/tex] particula va trece prin punctele [tex]A[/tex] și [tex]B[/tex] la momentele [tex]t'_{A}[/tex] respectiv [tex]t'_{B}[/tex]. Ne propunem să determinăm [tex]t'_B-t'_A[/tex].
Din transformările Lorentz avem:
[tex]
\left\{\begin{matrix}
t'_A=\gamma\left ( t_A- \frac{v_{S'}x_A}{c^2} \right ) \\
x'_A=\gamma\left ( x_A- v_{S'}t_A \right )
\end{matrix}\right.
[/tex]
respectiv
[tex]
\left\{\begin{matrix}
t'_B=\gamma\left ( t_B- \frac{v_{S'}x_B}{c^2} \right ) \\
x'_B=\gamma\left ( x_B- v_{S'}t_B \right )
\end{matrix}\right.
[/tex]
rezultă
[tex]
t'_B-t'_A=\gamma\left ( t_B- \frac{v_{S'}x_B}{c^2} \right )-\gamma\left ( t_A- \frac{v_{S'}x_A}{c^2} \right )=\gamma\left ( t_B-t_A-\frac{v_{S'}}{c^2}\left (x_B-x_A\right) \right)
[/tex]
dar
[tex]
\left (x_B-x_A\right)=v_P(t_B-t_A)
[/tex]
rezultă
[tex]
t'_B-t'_A=\gamma\left ( t_B-t_A-\frac{v_{S'} v_P}{c^2}\left (t_B-t_A\right) \right)=\gamma\left ( 1-\frac{v_{S'} v_P}{c^2}\right)\left ( t_B-t_A\right)
[/tex]

Ne aducem aminte că [tex]\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v_{S'}^2}{c^2}}}>0[/tex].
[tex]\left (t_B-t_A\right) \right)>0[/tex] din datele inițiale.

Dacă
[tex]
t'_B>t'_A \Leftrightarrow \left (t'_B-t'_A\right)>0 \Leftrightarrow \left ( 1-\frac{v_{S'} v_P}{c^2}\right)>0 \Leftrightarrow \frac{v_{S'} v_P}{c^2}<1 \Leftrightarrow v_P<\frac{c^2}{v{S'}}
[/tex]
Atunci particula va trece prin punctul [tex]B[/tex] după ce trece prin punctul [tex]A[/tex] și din sistemul de referință [tex]S'[/tex].

Dacă
[tex]
t'_B=t'_A \Leftrightarrow \left (t'_B-t'_A\right)=0 \Leftrightarrow \left ( 1-\frac{v_{S'} v_P}{c^2}\right)=0 \Leftrightarrow \frac{v_{S'} v_P}{c^2}=1 \Leftrightarrow v_P=\frac{c^2}{v_{S'}}
[/tex]
Atunci, din [tex]S'[/tex], particula se va găsi simultan în [tex]A[/tex] și [tex]B[/tex].

Dacă
[tex]
t'_B<t'_A \Leftrightarrow \left (t'_B-t'_A\right)<0 \Leftrightarrow \left ( 1-\frac{v_{S'} v_P}{c^2}\right)<0 \Leftrightarrow \frac{v_{S'} v_P}{c^2}>1 \Leftrightarrow v_P>\frac{c^2}{v_{S'}}
[/tex]
Atunci, din [tex]S'[/tex], particula va trece mai întâi prin [tex]B[/tex] și apoi prin [tex]A[/tex].

În speranța că nu am făcut prea multe greșeli sper că s-a înțeles cel puțin esența a ce am vrut să zic.

Mishulanu

Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 03:55:51 PM
Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 03:52:37 PM
Chiar daca aceasta particula superluminica ar exista, nu ai avea cum sa o observi si sa-i masori viteza ca sa vezi daca este intradevar superluminica, pentru ca o astfel de particula se va gasi intr-o regiune de spatiu-timp separata cauzal si informational orice sistem de referinta in care acea particula ar parea ca are viteza mai care decat c.
De unde reiese asta?
Reiese din faptul ca noi putem avea informatii doar despre evenimente care au loc in interiorul orizontului nostru, orizont care exista tocmai datorita faptului ca viteza luminii este viteza maxima cu care se poate propaga informatia. Tot ce exista in interiorul orizontului se misca fata de noi cu viteza intre 0-c. O particula superluminica nu ar putea face parte din orizontul nostru si evident nu am putea gasi informatii despre existenta ei.

Citat
Citat din mesajul lui: Mishulanu
De exemplu, un foton care cade intr-o gaura neagra si depaseste orizontul ar putea sa aiba o viteza superluminica...

Nu vad de ce, in acest caz, acel foton ar putea sa aiba o viteza superluminica. Poti fi mai explicit? (fara suparare)
Pentru ca la orizontul evenimentului spatiul "curge" in gaura neagra cu viteza luminii, iar dincolo de orizont ar trebui sa curga cu o viteza mai mare decat cea a luminii. Dar cum este fizic imposibil sa vedem ce se intampla dincolo de orizont, fara a cadea efectiv in gaura, nu avem cu sa observam curgerea superluminica a spatiului. Evident, dupa ce treci de orizont si poti vedea ce se intampla in interiorul gaurii si sistem de referinta s-a schimbat iar din acest nou sistem de referinta totul este limitat la viteza luminii.



tavy

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 06:37:29 PM
Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 03:55:51 PM
Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 03:52:37 PM
Chiar daca aceasta particula superluminica ar exista, nu ai avea cum sa o observi si sa-i masori viteza ca sa vezi daca este intradevar superluminica, pentru ca o astfel de particula se va gasi intr-o regiune de spatiu-timp separata cauzal si informational orice sistem de referinta in care acea particula ar parea ca are viteza mai care decat c.
De unde reiese asta?
Reiese din faptul ca noi putem avea informatii doar despre evenimente care au loc in interiorul orizontului nostru, orizont care exista tocmai datorita faptului ca viteza luminii este viteza maxima cu care se poate propaga informatia. Tot ce exista in interiorul orizontului se misca fata de noi cu viteza intre 0-c. O particula superluminica nu ar putea face parte din orizontul nostru si evident nu am putea gasi informatii despre existenta ei.
Cum rămâne cu viteza unui spot luminos proiectat pe un perete? Poate depăși viteza luminii?

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 06:37:29 PM
Citat
Citat din mesajul lui: Mishulanu
De exemplu, un foton care cade intr-o gaura neagra si depaseste orizontul ar putea sa aiba o viteza superluminica...

Nu vad de ce, in acest caz, acel foton ar putea sa aiba o viteza superluminica. Poti fi mai explicit? (fara suparare)
Pentru ca la orizontul evenimentului spatiul "curge" in gaura neagra cu viteza luminii, iar dincolo de orizont ar trebui sa curga cu o viteza mai mare decat cea a luminii. Dar cum este fizic imposibil sa vedem ce se intampla dincolo de orizont, fara a cadea efectiv in gaura, nu avem cu sa observam curgerea superluminica a spatiului. Evident, dupa ce treci de orizont si poti vedea ce se intampla in interiorul gaurii si sistem de referinta s-a schimbat iar din acest nou sistem de referinta totul este limitat la viteza luminii.
Spațiul curge?  :o
Tu știi ce poți vedea după ce treci de orizontul evenimentelor? ??? De unde știi că după ce treci de orizontul evenimentelor poți vedea ce se întâmplă în interiorul găurii negre? Nici măcar nu știm cum este spațiul în interiorul orizontului evenimentelor, nici care sunt legile fizicii acolo și tu știi deja că poți vedea acolo, poate universul acolo nu are timp și atunci nici nu există noțiunea de a vedea, sau poate sunt mai multe dimensiuni temporale de unde știi? Eu nici măcar nu-mi permit să speculez cu privire la cum este după ce ai depășit orizontul evenimentelor.

Mishulanu

Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 07:36:04 PM
Cum rămâne cu viteza unui spot luminos proiectat pe un perete? Poate depăși viteza luminii?
Nu. De ce ar depasi viteza luminii?

CitatSpațiul curge? 
Tu știi ce poți vedea după ce treci de orizontul evenimentelor? Huh De unde știi că după ce treci de orizontul evenimentelor poți vedea ce se întâmplă în interiorul găurii negre? Nici măcar nu știm cum este spațiul în interiorul orizontului evenimentelor, nici care sunt legile fizicii acolo și tu știi deja că poți vedea acolo, poate universul acolo nu are timp și atunci nici nu există noțiunea de a vedea, sau poate sunt mai multe dimensiuni temporale de unde știi? Eu nici măcar nu-mi permit să speculez cu privire la cum este după ce ai depășit orizontul evenimentelor.
Chiar daca tu nu-ti permiti sa speculezi, TRG nu are nici o problema in a spune ce se intampla la orizont, dupa si chiar la singularitate, desi in cazul singularitatii se contrazice cu mecanica cuantica, de unde si criza din fizica de azi. Legile fizicii sunt aceleasi si dupa orizont iar timpul curge bine merci. Problema cea mare ramane singularitatea.
Niste link-uri pentru documentare:
Journey into a Schwarzschild black hole
Maximizing survival time below the Schwarzschild
event horizon





Electron

Citat din: florin_ din Martie 04, 2011, 11:50:22 AM
Citat din: Electron din Martie 04, 2011, 11:19:19 AM
Fiecare teorie (care se respecta) are un domeniu de definitie bine explicitat; in afara acestuia sunt "exceptii" unde teoria nu se aplica.

In ultima instanta domeniu de aplicabilitate a unei teorii este realitatea fizica asa cum e ea din observatii obiective.
Nu la asta ma refer. Orice teorie fizica ce se vrea relevanta trebuie sa aiba ca domeniu de aplicabilitate realitatea fizica. Doar ca inca nu exista o teorie care sa se aplice la toata realitatea fizica cunoscuta de noi. Legile mecanicii lui Newton sunt sper un exemplu destul de graitor. Daca aduni newtonian viteze relativiste obtii aberatii, din cauza ca teoria nu se poate aplica oriunde (desi Newton nici macar nu stia cat de limitata e teoria sa). In cazul TR limitele sunt cat se poate de clare.

CitatTR-ul nu se aplica la viteze mai mari ca a luminii pentru ca esenta TR-ului e ca nu e posibil sa ajungi la viteze mai mari ca c.
Nu as spune chiar "esenta", dar e clar o consecinta inechivoca a teoriei. Esenta pentru mine ar fi "demolarea" intuitiilor despre spatiu si timp aboslute specifice fizicii cunoscute pana la Newton inclusiv.


CitatExperimentele confirma c ca fiind limita de viteza,nu? Si ca c nu poate fi depasit. Bine, aparenta deplasarea superluminica fata de noi a galaxiilor indepartate se atribuie dilatarii intrinseci a spatiului - e altceva. Asadar nu TR-ul e depasit la viteze superluminice sau la particule cu masa 'ajunse' la viteza c, ci REALITATEA interzice asta. Nu acelasi e cazul pentru foton.
Aici nu inteleg cum compari cazul fotonului cu restul fragmentului. Pai TR nu interzice existenta fotonilor care se deplaseaza cu viteza maxima. Dar existenta acestor fotoni nu implica existenta unui SR legat de acesti fotoni, conform definitiei operationale a SR. De asta spun ca "timpul unui foton" e in afara domeniului fizicii actuale. Iar limita matematica a formulelor din TR sper ca e clara, atunci cand incerci sa faci transformari de coordonate pentru un ipotetic SR solidar cu un foton.

CitatTot realitatea arata caci corpusculi cu masa de repaus zero (dar moment linear p nenul), numiti fotoni, pot atinge si au exact viteza luminii. Asta e o realitate obiectiva si masurabila. Si totusi TR nu se aplica acestei realitati.
Formulele din TR care permit compararea timpului (de fapt a coordonatelor in general) nu se pot aplica fotonului. Incearca sa o faci poate asa o sa intelegi de ce nu poti. Iar TR nu afirma nicaieri ca ar trebui sa se poata.

Citat
Citat
"timpul fotonului" e in afara domeniului de definitie al fizicii

Si cu asta problema e rezolvata, nu? How convenient  .....
Daca accepti ca asta demonstreaza ca e o problema "falsa" in sensul ca TR nu are cum sa abordeze asa ceva, atunci asta "rezolva" problema. Daca tu vrei de fapt un raspuns filozofic, eu nu sunt interesat (cel putin deocamdata) sa speculez in astfel de context. Dar stiintific raspunsul e clar, cel putin pentru mine.


e-
Don't believe everything you think.

tavy

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 09:13:59 PM
Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 07:36:04 PM
Cum rămâne cu viteza unui spot luminos proiectat pe un perete? Poate depăși viteza luminii?
Nu. De ce ar depasi viteza luminii?
Imaginează un laser care se rotește cu viteza unghiulară [tex]\omega[/tex]. Laserul lasă un spot pe un ecran circular în jurul lui de rază [tex]R[/tex]. Viteza cu care se va mișca sportul pe ecran va fi [tex]\omega R[/tex]. Cum [tex]R[/tex] poate fi oricât de mare atunci nici viteza spotului pe ecran nu are o limită superioară.


Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 09:13:59 PM
CitatSpațiul curge? 
Tu știi ce poți vedea după ce treci de orizontul evenimentelor? De unde știi că după ce treci de orizontul evenimentelor poți vedea ce se întâmplă în interiorul găurii negre? Nici măcar nu știm cum este spațiul în interiorul orizontului evenimentelor, nici care sunt legile fizicii acolo și tu știi deja că poți vedea acolo, poate universul acolo nu are timp și atunci nici nu există noțiunea de a vedea, sau poate sunt mai multe dimensiuni temporale de unde știi? Eu nici măcar nu-mi permit să speculez cu privire la cum este după ce ai depășit orizontul evenimentelor.
Chiar daca tu nu-ti permiti sa speculezi, TRG nu are nici o problema in a spune ce se intampla la orizont, dupa si chiar la singularitate, desi in cazul singularitatii se contrazice cu mecanica cuantica, de unde si criza din fizica de azi. Legile fizicii sunt aceleasi si dupa orizont iar timpul curge bine merci. Problema cea mare ramane singularitatea.
Niste link-uri pentru documentare:
Journey into a Schwarzschild black hole
Maximizing survival time below the Schwarzschild
event horizon

Atâta timp cât nu scapă informație din interiorul orizontului evenimentelor orice speculație cu privire la ce se întâmplă în interiorul orizontului evenimentelor este filozofie de birt.
Până nu imaginezi un experiment prin care, indiferent cât de dificil ar fi, poți verifica dacă predicțiile unei teorii cu privire la ce se întâmplă în interiorul evenimentelor sunt corecte, respectivele predicții nu au nici un fel de valoare. Dacă TRG, după cum spui tu, ar prezice ceva cu privire la ce se întâmpla în interiorul orizontului evenimentelor atunci acele predicții au aceeași valoare cu predicția că acolo s-ar găsi inorogi roz atâta timp cât nici una din predicții nu poate fi verificată nici măcar în principiu, chiar dacă am putea depăși orice dificultăți tehnologice.

Electron

Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 10:21:40 PM
Imaginează un laser care se rotește cu viteza unghiulară [tex]\omega[/tex]. Laserul lasă un spot pe un ecran circular în jurul lui de rază [tex]R[/tex]. Viteza cu care se va mișca sportul pe ecran va fi [tex]\omega R[/tex]. Cum [tex]R[/tex] poate fi oricât de mare atunci nici viteza spotului pe ecran nu are o limită superioară.
Ai luat in calcul si viteza finita a razei laser (adica a fotonilor care pleaca de la sursa spre ecran) ?

e-
Don't believe everything you think.

tavy

Citat din: Electron din Martie 04, 2011, 10:30:37 PM
Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 10:21:40 PM
Imaginează un laser care se rotește cu viteza unghiulară [tex]\omega[/tex]. Laserul lasă un spot pe un ecran circular în jurul lui de rază [tex]R[/tex]. Viteza cu care se va mișca sportul pe ecran va fi [tex]\omega R[/tex]. Cum [tex]R[/tex] poate fi oricât de mare atunci nici viteza spotului pe ecran nu are o limită superioară.
Ai luat in calcul si viteza finita a razei laser (adica a fotonilor care pleaca de la sursa spre ecran) ?
Da. Nu are nici o legătură, poți să înlocuiești raza cu orice altceva, spre exemplu cu un fascicul de electroni cere, firește, au viteză mai mică decât c iar spotul este format pe ecran prin fluorescență. Viteza spotului pe ecran nu are nici o legătură cu viteza particulelor care-l produc.

Mishulanu

Citat din: tavy din Martie 04, 2011, 10:21:40 PM
Imaginează un laser care se rotește cu viteza unghiulară [tex]\omega[/tex]. Laserul lasă un spot pe un ecran circular în jurul lui de rază [tex]R[/tex]. Viteza cu care se va mișca sportul pe ecran va fi [tex]\omega R[/tex]. Cum [tex]R[/tex] poate fi oricât de mare atunci nici viteza spotului pe ecran nu are o limită superioară.
Este adevarat ca spotul va parea ca se misca cu o viteza mai mare decat cea a lumini dar aceasta viteza nu are nici o legatura cu notiunea de viteza la care se refera TRG.
Exemplul tau este ca si cum as zice ca daca ma uit de la stanga la dreapta am vazut Universul de la un capat la celalat si "viteza" privirii mele a fost de 1 milion de ori mai rapida decat lumina.

Ca experimentul propus de tine sa fie relevant, in loc de spotul laser, ia o coarda arbitrar de lunga, leaga o greutate la unul dintre capete si roteste coarda in jurul tau. Mai atinge greutatea aia viteza superluminica?

tavy

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 10:41:52 PM
Este adevarat ca spotul va parea ca se misca cu o viteza mai mare decat cea a lumini dar aceasta viteza nu are nici o legatura cu notiunea de viteza la care se refera TRG.
Care este diferența între ,,pare că se mișcă cu viteză mai mare decât cea a luminii" și ,,se mișcă cu viteză mai mare decât cea a luminii"?

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 10:41:52 PM
Exemplul tau este ca si cum as zice ca daca ma uit de la stanga la dreapta am vazut Universul de la un capat la celalat si "viteza" privirii mele a fost de 1 milion de ori mai rapida decat lumina.
Nu cunosc noțiunea de ,,viteza privirii", nu ma pot băga aici.

Citat din: Mishulanu din Martie 04, 2011, 10:41:52 PM
Ca experimentul propus de tine sa fie relevant, in loc de spotul laser, ia o coarda arbitrar de lunga, leaga o greutate la unul dintre capete si roteste coarda in jurul tau. Mai atinge greutatea aia viteza superluminica?
Nu ține, coarda și greutatea pot transporta informație deci situațiile nu sunt echivalente.