Ştiri:

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

Main Menu

nedumerire despre viteza luminii

Creat de daniel1906, Decembrie 22, 2010, 10:56:42 AM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

daniel1906

Poate parea putin infantil acest subiect, dar eu am mai de mult o mare nelamurire legata de viteza luminii.
In primul rand notiunea de viteza este legata de un sistem de referinta. Adica eu cred ca exista sisteme de referinta unde viteza luminii este mai mare decat "c - viteza luminii". Adica este general acceptat ca nimic nu poate depasi acest c. Dar putem sa consideram un sistem de referinta in care lumina depaseste acest c.
De exemplu: lumina care pleaca de la soare inspre pamant trece pe langa el prin cele 2 parti ale pamantului (considerand planul ecuatorului la momentul cand acest plan contine si soarele). Dar pamantul se roteste in jurul axei sale. Asta inseamna ca obiectele aflate pe suprafata pamantului au o viteza relativa fata de soare. Pe partea care se apropie de soare viteza este indreptata spre soare iar pe partea care se indeparteaza de soare viteza are sens dinspre soare.
Acum, pentru un observator aflat pe suprafata pamantului, viteza cu care lumina emisa de soare trece pe langa el este mai mare decat viteza luminii la rasarit (atunci cand observatorul este miscat de pamant inspre soare).
In acest caz cum ramane cu celebra viteza a luminii? Si daca nu e cea mai mare viteza care se poate atinge, atunci care ar fi consecintele asupra intelegerii fizicii?
Exista un sistem de referinta in care un obiect (pamantul spre exemplu) depaseste viteza luminii?

Adi

Da, o viteza este legata de un sistem de referinta, dar lumina are aceeasi valoare a vitezei in orice sistem de referinta (atentie, sistemul de referinta trebuie sa fie inertial!). Tu crezi ca aceasta nu este asa, dar atunci trebuie sa explici de ce. Deocamdata experimental nu s-a descoperit un astfel de sistem de referinta pentru care viteza sa aiba alta valoare decat c. Si atunci acest fapt este unul din cele doua postulate ale teoriei relativitatii restranse, care a produs o intreaga teorie, ale carei toate predictii au fost confirmate experimental. Asadar, tu de ce inca mai crezi ca e gresit acest postulat?
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Electron

Citat din: daniel1906 din Decembrie 22, 2010, 10:56:42 AM
De exemplu: lumina care pleaca de la soare inspre pamant trece pe langa el prin cele 2 parti ale pamantului (considerand planul ecuatorului la momentul cand acest plan contine si soarele). Dar pamantul se roteste in jurul axei sale. Asta inseamna ca obiectele aflate pe suprafata pamantului au o viteza relativa fata de soare. Pe partea care se apropie de soare viteza este indreptata spre soare iar pe partea care se indeparteaza de soare viteza are sens dinspre soare.
Acum, pentru un observator aflat pe suprafata pamantului, viteza cu care lumina emisa de soare trece pe langa el este mai mare decat viteza luminii la rasarit (atunci cand observatorul este miscat de pamant inspre soare).
Ce formula pentru compunerea vitezelor folosesti?


e-
Don't believe everything you think.

florin_try

Citat din: daniel1906 din Decembrie 22, 2010, 10:56:42 AM
Exista un sistem de referinta in care un obiect (pamantul spre exemplu) depaseste viteza luminii?

Da, exista.

Adi

Citat din: florin_ din Decembrie 26, 2010, 09:44:37 AM
Citat din: daniel1906 din Decembrie 22, 2010, 10:56:42 AM
Exista un sistem de referinta in care un obiect (pamantul spre exemplu) depaseste viteza luminii?

Da, exista.

Nu cred ca exista. Tu care zici ca e ala, florin_?
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

florin_try


Daca luam in consideratie si expansiunea spatiului, pot exista obiecte aflate dincolo sfera noastra cauzala (adica lumina de la ele nu va mai putea ajunge la noi niciodata), iar aceste obiecte se departeaza aparent fata de noi cu viteza mai mare decit cea a luminii.

Spun aparent pentru ca mai corect ar fi sa spun ca 'distanta intre noi si aceste obiecte e sortita sa creasca cu o viteza mai mare decit cea a luminii.'.
 

Electron

Citat din: florin_ din Decembrie 26, 2010, 10:19:00 AM
Spun aparent pentru ca mai corect ar fi sa spun ca 'distanta intre noi si aceste obiecte e sortita sa creasca cu o viteza mai mare decit cea a luminii.'.
florin_, viteza cu care creste distanta de care vorbesti nu se poate compara cu viteza de propagare a luminii, pentru ca nici macar nu se masoara cu aceeasi unitate de masura. Nu uita ca pentru a vorbi de o viteza (cum e cea a luminii) trebuie sa ai un sistem de referinta. Fata de ce sistem de referinta masori tu "viteza de crestere a distantei datorate expansiunii Universului" ?

e-
Don't believe everything you think.

florin_try

#7
Am intilnit pe internet in diferite locuri ca exista galaxii care acum se departeaza de noi cu viteza mai mare decit cea a luminii.
De exemplu in linkul: http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=575
spune (ps. sursa e cornel.edu) :

Citat
"
the universe does expand faster than the speed of light, and, perhaps more surprisingly, some of the galaxies we can see right now are currently moving away from us faster than the speed of light!
"

Cred ca sistemul de referinta este Terra (sau care are aceasi viteza cu noi).



Adi

#8
Citat din: florin_ din Decembrie 26, 2010, 08:15:24 PM
Am intilnit pe internet in diferite locuri ca exista galaxii care acum se departeaza de noi cu viteza mai mare decit cea a luminii.
De exemplu in linkul: http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=575
spune (ps. sursa e cornel.edu) :

Citat
"
the universe does expand faster than the speed of light, and, perhaps more surprisingly, some of the galaxies we can see right now are currently moving away from us faster than the speed of light!
"


Acea exprimare este asa pe intelesul poporului, dar nu este corecta din punct de vedere stiintific. Cum a zis si electron nu poti compara mere si pere, adica in fizica nu poti compara doua lucruri ce nu se masoara cu aceeasi unitate de masura. Ori viteza de expansiune a Universului nu se masoara in metri pe secunda.
Cred ca sistemul de referinta este Terra (sau care are aceasi viteza cu noi).
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

mercur

Citat din: Electron din Decembrie 26, 2010, 12:12:54 PM
Citat din: florin_ din Decembrie 26, 2010, 10:19:00 AM
Spun aparent pentru ca mai corect ar fi sa spun ca 'distanta intre noi si aceste obiecte e sortita sa creasca cu o viteza mai mare decit cea a luminii.'.
florin_, viteza cu care creste distanta de care vorbesti nu se poate compara cu viteza de propagare a luminii, pentru ca nici macar nu se masoara cu aceeasi unitate de masura. Nu uita ca pentru a vorbi de o viteza (cum e cea a luminii) trebuie sa ai un sistem de referinta. Fata de ce sistem de referinta masori tu "viteza de crestere a distantei datorate expansiunii Universului" ?

e-
Deci: viteza de expansiune a universului nu se măsoară în, să zicem km/s. Se masoară în km/s/Mpc (kilometri pe secunda pe megaparsec). Deja avem altă unitate de măsură (a constantei lui Hubble) care nu este aceaşi cu a vitezei.

Electron

Citat din: florin_ din Decembrie 26, 2010, 08:15:24 PM
Am intilnit pe internet in diferite locuri ca exista galaxii care acum se departeaza de noi cu viteza mai mare decit cea a luminii.
De exemplu in linkul: http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=575
spune (ps. sursa e cornel.edu) :

Citat
"
the universe does expand faster than the speed of light, and, perhaps more surprisingly, some of the galaxies we can see right now are currently moving away from us faster than the speed of light!
"
Cred ca nu mai e cazul sa repet faptul ca nu tot ce scrie pe internet trebuie luat de bun. A spune ca universul se extinde mai repede decat viteza luminii e o ineptie, o eroare grava de logica, din cauza incompatibilitatii unitatilor de masura.

Recomandarea mea este sa te gandesti singur mai bine la acest detaliu si sa nu ma crezi pe cuvant. Daca nu te convingi singur care e varianta corecta, degeaba crezi ce se spune in acest topic (pentru ca si acest topic e "pe internet").

CitatCred ca sistemul de referinta este Terra (sau care are aceasi viteza cu noi).
Pentru cazul in care luam in considerare insasi expansiunea spatiului, problema sistemului de referinta e ceva mai subtila. Un sistem de referinta nu e un punct (cum ar fi aici Terra) ci o alaturare de repere care sa permina determinarea distantelor, a timpilor si a orientarilor. Intr-un spatiu care se extinde, asta e mai greu de facut, tocmai pentru ca e spatiul fata de care masuram care e dinamic. Repet, incearca sa te gandesti singur la ce inseamna asta, cauta sa vezi daca e totuna sa masori viteza unei masini pe strada sau a unui gandac pe o banda de cauciuc ce se intinde in continuu. Si fii atent ce sistem de referinta folosesti in fiecare exprimare de viteza.

e-
Don't believe everything you think.

AlexandruLazar

Citat din: florin_ din Decembrie 26, 2010, 08:15:24 PM
Am intilnit pe internet in diferite locuri ca exista galaxii care acum se departeaza de noi cu viteza mai mare decit cea a luminii.

Asta e în principiu corect -- chiar sunt galaxii care, pe măsuratelea, se îndepărtează de noi cu viteză mai mare decât a luminii. Dar nu e vorba de faptul că ele se mișcă prin spațiu cu o viteză mai mare decât a luminii. Poți să îți imaginezi chestia asta considerând că ești într-o stație de autobuz și galaxia e la următoarea stație, dar în fiecare secundă, la fiecare metru de șosea se mai adaugă zece cm. Propriu-zis și tu, și galaxia stați pe loc, se îndepărtează doar stațiile între ele, iar limita ca atare e impusă numai de câți centimetri se adaugă la fiecare metru și de cât de depărtate sunt stațiile. Desigur, în condițiile în care la fiecare metru de autostradă se adaugă zece centimetri (astfel încât ea se extinde cu zece centimetri pe metru per secundă), e lipsit de sens fizic să spui că autostrada se extinde cu o viteză de X metri pe secundă.

Matematic are sens să aduni ce distanță se adaugă într-o secundă și să spui că aia e "viteza" de expansiune , însă definirea ei ca viteză nu are propriu-zis sens pentru că nu există o metrică exterioară Universului la care să poți raporta coordonata spațială care variază (sau, mai pe matematicește, în [tex]dx/dt[/tex] nu ai niciun sistem de coordonate pentru x, și la drept vorbind nici pentru t.

florin_try

Citat din: Electron din Decembrie 27, 2010, 01:07:32 PM
Cred ca nu mai e cazul sa repet faptul ca nu tot ce scrie pe internet trebuie luat de bun....

Recomandarea mea este sa te gandesti singur mai bine la acest detaliu si sa nu ma crezi pe cuvant. Daca nu te convingi singur care e varianta corecta, degeaba crezi ce se spune in acest topic (pentru ca si acest topic e "pe internet").

Sursa era subdomeniu din cornel.edu . Of fi de la prestigioasa Universitate Cornel.
Ca daca da,  pe bune ca sunt sunt tentat sa ii iau mai in serios.

Citat
A spune ca universul se extinde mai repede decat viteza luminii e o ineptie, o eroare grava de logica, din cauza incompatibilitatii unitatilor de masura.

Se poate oricind (si fara prea mult efort) rescala unitatile/formularea la modul: consideri 2 puncte suficient de departate in Univers si 'masori' cit de repede se departeaza unu de celalalt ca urmare a expansiunii universului. E posibil ca la un moment dat obiectele sa iasa din conul de lumina deoarece expansiunea intrinseca a spatiului creste 'in plus' distanta intre ele, si asta e ca si cum ele s-ar departa unu de altul cu viteza superluminica. Poate ca formularea mea nu e ad-literam cu definitia din carte, dar cu putin efort se poate intelege ce am vrut sa zic.

Citat
Pentru cazul in care luam in considerare insasi expansiunea spatiului, problema sistemului de referinta e ceva mai subtila. Un sistem de referinta nu e un punct (cum ar fi aici Terra) ci o alaturare de repere care sa permina determinarea distantelor, a timpilor si a orientarilor. Intr-un spatiu care se extinde, asta e mai greu de facut, tocmai pentru ca e spatiul fata de care masuram care e dinamic. Repet, incearca sa te gandesti singur la ce inseamna asta, cauta sa vezi daca e totuna sa masori viteza unei masini pe strada sau a unui gandac pe o banda de cauciuc ce se intinde in continuu. Si fii atent ce sistem de referinta folosesti in fiecare exprimare de viteza.

Pe bune si strict vorbind, si (din cite inteleg eu) confirmat chiar din ce se deduce din experiment, exista obiecte ce se departeaza unul de altul cu viteze mai mari decit a luminii (si deci pot iesi din conul de lumina al celuilalt). E posibila 'explicatie' (gen textbook) e ca insasi 'banda de cauciuc' (i.e. spatiul) se intinde. Pun 'explicatie' intre ghilimele deoarece daca nu ne oprim la definitiile din carte, imediat apar intrebari fara raspuns pentru stiinta de azi, de genul "De ce banda se intinde?", "Care e natura benzii de se intinde?".   



florin_try

#13
@AlexandruLazar

Desi raspunsul tau este foarte clar si bine explicat/exemplificat, cred ca tot am o nedumerire:

Citat din: AlexandruLazar din Decembrie 27, 2010, 07:19:38 PM
Asta e în principiu corect -- chiar sunt galaxii care, pe măsuratelea, se îndepărtează de noi cu viteză mai mare decât a luminii.

Asta stiam si eu.

Citat
Matematic are sens să aduni ce distanță se adaugă într-o secundă și să spui că aia e "viteza" de expansiune

De acord.

Citat
, însă definirea ei ca viteză nu are propriu-zis sens pentru că nu există o metrică exterioară Universului la care să poți raporta coordonata spațială care variază (sau, mai pe matematicește, în dx/dt nu ai nici un sistem de coordonate pentru x, și la drept vorbind nici pentru t.

Nedumerirea mea e urmatoarea: Eu ma refeream strict la faptul ca [te citez]: 'chiar sunt galaxii care, pe măsuratelea, se îndepărtează de noi cu viteză mai mare decât a luminii.' La ce viteza te refereai?

Schimba acel dx/dt introdus de tine faptul ca sunt galaxii care au iesit din conul nostru de lumina, cu alte cuvinte: se îndepărtează de noi mai repede decit lumina. ?

AlexandruLazar

#14
Când zic "pe măsuratelea", mă gândesc la procesul de măsurare ca atare. Desigur că nu pot să pună vitezometre pe galaxii, așa că de fapt se măsoară viteza de deplasare prin procedee indirecte (de exemplu pe baza deplasării spre roșu a spectrului). Din asta, pe hârtie, iese în mod legitim că se îndepărtează cu o viteză mai mare decât a luminii -- fiindcă hârtia nu face diferența între mișcarea efectivă a galaxiei și faptul că stă pe loc dar se adună spațiu între noi și ea. De aceea astronomii zic uneori mai fără jenă că unele galaxii se îndepărtează cu o viteză mai mare decât a luminii; dealtfel, viteza aparentă de deplasare a galaxiilor e utilă și în alte calcule.

CitatSchimba acel dx/dt introdus de tine faptul ca sunt galaxii care au iesit din conul nostru de lumina, cu alte cuvinte: se îndepărtează de noi mai repede decit lumina. ?

Din punct de vedere al observațiilor, da -- e o chestie care le-a dat mari bătăi de cap astronomilor la un moment dat fiindcă se așteptau să vadă radiații în spectrul razelor X dar erau atât de deplasate spre roșu încât veneau în spectrul radio; timp de ceva vreme oamenii au fost de-a dreptul bulversați de asta pentru că nimeni nu își punea problema că deplasarea poate fi atât de radicală -- altfel spus, că mișcarea aparentă poate fi atât de rapidă. Totuși, nu e vorba de schimbările prevăzute de teoria relativității restrânse -- adică vezi spectrul deplasat spre roșu, dar nu vezi galaxia lungindu-se, iar cei care trăiesc în galaxia aceea nu văd ceasurile noastre mergând altfel decât ale lor, pentru că nu e vorba de o mișcare *prin* spațiu.