Avatar billede dcgeek Nybegynder
26. maj 2004 - 10:43 Der er 27 kommentarer

Lysets hastighed

Jeg har altså nogle problemer med at forstå lysets hastighed. Hver gang jeg spørger i andre fora bliver jeg henvist til hovedsiden af en eller anden online fysikbog, uden deeplinks osv. Jeg vil altså derfor gerne have en direkte forklaring (uden henvisning til andre sider) til hvordan lysets hastighed skal forstås.

Einstein sagde, at intet kan gå hurtigere end lysets hastighed.

Endvidere er der blevet lavet videnskabelige forsøg der har påvist, at lysets hastighed er uafhængigt af anden hastighed. Altså, lysets hastighed for en person der sidder i et fartøj der med en hastighed på 25 m/s er det samme som for en person der sidder i et andet fartøj med en fart på 30 m/s.

Så lad os antage, at i vores referencesystem har vi altså en observatør her nede på jorden.

En raket flyver så med en given hastighed, 25 m/s, i forhold til observatøren på jorden.

Der bliver nu fra raketten udsendt en lysstråle.
Piloten ser "enden" af lysstrålen til at være 300.000.000 m væk fra ham.

Men hvad med observatøren nede på jorden?
Vil han ikke se, at lysstrålen bevæger sig med 300.000.025 m/s?

Hvis IKKE det er tilfældet, så må den der sidder i raketten jo observere lysstrålens "ende" til at være længere væk, end observatøren nede på jorden.

Lysets hastighed skal altså derfor alligevel ses i forhold til hvem der ser på det. Den der rejser med høj hastighed kan altså se længere end den der rejser med lav hastighed, selv i samme øjeblik de passerer hinanden.

Lysets hastighed må altså være variabelt, uanset hvordan man vender og drejer det.

- det er det jeg endnu ikke har fået svar på (kun en masse ubrugelige svar), men vil meget gerne hvis i kunne gøre det.
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 11:20 #1
Mit svar hører sikkert til den kategori der hedder ubrugelig svar, da jeg ikke er udpræget fysikexpert, men nuvel:

I dit fine reference mangler du så vidt jeg kan se én ting. Raketten er 300.000.000 m væk fra observatøren. Dvs. at piloten ser ikke enden af lysstrålen, før ét sekund efter han har "afsendt" lysstrålen, dvs. at afstanden er 300.000.025 m. Observatøren ser heller ikke lystrålen pga. forsinkelsen før afstanden fra observatør og pilot er 300.000.025 m.

Og mig bekendt ER lysets hastighed variabelt afhængig af det medium det går igennem - tænk bare på vores berømte fysiker Lene Hau, som nedsatte lysets hastighed til 17 m/s og andre er kommet længere ned til gå hastighed.

Og så vidt jeg ved sagde Einstein kun at den eneste konkrete konstant var lysets maksimale hastighed på de 300.000 km/s.
Avatar billede dcgeek Nybegynder
26. maj 2004 - 11:37 #2
scheea2000 - nej, raketten er ikke nødvendigvis 300.000.000 m væk fra observatøren.
Den kan være alt lige fra 0 - HvadDuNuFinderPå.

Altså:

Raket
|
|<---Afstand mellem raket og observatør.
|
Observatør
Avatar billede 4us.dk Nybegynder
26. maj 2004 - 11:54 #3
scheea2000: det siges også at hvis du kan komme op på en hastighed hurtigere end lysets hastighed, kan du rejse i tiden...

Vil det så sige, rent teoretisk, at hvis man lavede en maskine, som sørgede for at alt lys omkring den kun var nede på en hastighed af 17m/s og så "fløj/kørte" i den maskine over 17m/s burde man jo teoretisk kunne rejse i tiden...(?) :)

dcgeek: ligemeget hvor rakken og observatøren er, tror jeg de vil kunne se lyset, spørgsmålet er bare hvor lang tid der går... hvis de er 2429348723984732984723794324 km væk fra hinanden, er det bare at tælle sekunderne for at lyset kan ses, efter observatøren har sendt det afsted, og så har du lysets hastighed.
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 12:16 #4
Jeg kan stadig ikke se problemet. Det er samme princip uanset afstaden. Hvis afstanden er 150.000 km. vil observatøren se strølen et halvt sekund efter "afsendelse" og piloten vil første "se" ende samme halve sekund efter.

Nej man kan nu ikke "rejse i tiden". Men hvis et legeme kommer op på nær lysets hastighed vokser massen for det første og tid betragtes som anderledes end for en legeme som ikke rejser med nær lysets hastighed.

se evt. http://home19.inet.tele.dk/vikinger/AtomFysik/Speciel.htm

Det er i forhold til lysets maksimale hastighed (hastighed i vakuum) og ikke hvad man ellers kan sætte den ned til
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 12:18 #5
Avatar billede 4us.dk Nybegynder
26. maj 2004 - 14:39 #6
Det er sgu spændende læsning
Avatar billede drip Nybegynder
26. maj 2004 - 15:17 #7
Der findes en rigtig god bog om det du har gang i.
"E=mc2", den forklarer alt iformlen. Under c, finder man en masse info om lysets hastighed (bla. at lyset bevæger sig med 900.000 km/sek og en masse teoier).

En stor del tror/ved at elektronernes hastighed har noget med størrelsen og enerigen af gøre..
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 15:18 #8
Ja meget. Se evt. også denne side som har masser af spændene læsning, men lidt mere langhåret:
http://users.cybercity.dk/~kam1966/

eller lidt mere relevant i denne sammenhæng:
http://users.cybercity.dk/~kam1966/konstant.htm


eller lidt fra DR
http://www.dr.dk/Videnskab/Emner/Universet/NASA/apr04/einstein.htm
Avatar billede drip Nybegynder
26. maj 2004 - 15:19 #9
Hvis raketen er 300.000 km væk vil der derfor gå 300.000 km/900.000 km/sek = 0,3333 sekunder før han ser den..
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 15:21 #10
og også:

http://users.cybercity.dk/~kam1966/lys.htm

og drip  - skal vi ikke lige holde lysets hastighed på 300.000 km/s ;-)
Avatar billede drip Nybegynder
26. maj 2004 - 15:24 #11
Hov, hvad tænker jeg dog på :(..
http://www104.thinkquest.dk/historie/his_roem_lys.htm
Avatar billede big_mamma Nybegynder
26. maj 2004 - 16:28 #12
hey..

mener jeg har set i TV at de havde fået lyset ned på 0 km/timen (helt stille)

men det kan også være at det er mig der tager fejl;--D
Avatar billede johnstigers Seniormester
26. maj 2004 - 19:55 #13
Hvis lys bevæger sig med 0 kilometer i timen, bevæger det sig ikke. Det vil sige det er slukket.
Avatar billede ferret Nybegynder
26. maj 2004 - 20:08 #14
Lidt ubrugeligt - lyset (eller noget andet) vil ikke kunne likke helt stille.
Heisenbergs usandsynligheds princip siger at Usikkerheden i position ganget med usikkerheden i hastighed skal være lig med c/h hvor h er Plancks konstant. Det vil sige at man aldrig kan kende lysets hastighed helt præsist, da det vil betyde at lyset har en usikkerhed i hastigheden på 0, og så opstår der lidt i problem, ja?

Dette gør sig gældende alle steder i universet, selv i absolut vacuum, der kan energien aldrig helt være nul, det er dette resonnement der bla. ligger til grund For Stephen Hawkings' teori om fordampende sorte huller.

/nørd
Avatar billede johnstigers Seniormester
26. maj 2004 - 20:13 #15
ferret> forklar lige dette så det får mening: "Heisenbergs usandsynligheds princip siger at Usikkerheden i position ganget med usikkerheden i hastighed skal være lig med c/h hvor h er Plancks konstant."
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 21:11 #16
hm...ferret. Det er nu ikke helt skævt, når big mamma skriver han har set det i fjernsynet. Lene Hau har rent faktisk udvidet sit eksperiment til også at omfatte at stoppe en lysstråle i ca. 0.9 millisek. Men hvor meget der er "kopi" og hvor meget der er den oprindelige fotonkilde, ved jeg ikke, da jeg ikke er inde i stoffet.


Jeg har fundet noget her:
http://www.aktuelnat.au.dk/pdf01_1/an1lys.pdf

Angående Hawkings teorier, så står der noget på siden jeg linkede til før:
http://users.cybercity.dk/~kam1966/sorthul.htm
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 21:43 #17
Ferret ... Er produktet af usikkerheden i positionen og hastigheden (energien) bare lig med h (plancks konstant) og ikke c/h, med mindre c er en af dine usikkerheder...forstod bare ikke lige ligningen...
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
26. maj 2004 - 21:48 #18
Eller masse? Gældende i mikrokosmos?
Avatar billede ferret Nybegynder
27. maj 2004 - 19:03 #19
scheea2000:

Det usandynligheds princippet siger er at produktet af usikkerheden i position og usikkerheden i hastighed skal være lig med lysets hastighed (c) divideret med Plancks konstant (h). Hvis en af faktorerne er 0 altså at man kender enden hastigheden eller positionen med 100% nødagtighed bliver venstre siden af ligningen lig med 0 og 0 er ikke lig med c/h, sværere er det sådan set ikke. Matematikken bag udledningen af usandsynligheds princippet er nok lidt mere hardcore.

Og så med hensyn til fastfrosset lys:
Bare fordi vi ikke kan måle at det bevæger sig betyder ikke at det ikke bevæger sig :> Det bevæger sig bare meget lidt.
Avatar billede johnstigers Seniormester
27. maj 2004 - 20:03 #20
ferret> Kommentar: john_stigers
26/05-2004 20:13:10
Avatar billede ferret Nybegynder
27. maj 2004 - 21:37 #21
Sorry overså dig:

Heisenbergs usandsynligheds princip er en af de grundlæggende elementer i kvantemekanikken. Hvad det siger er at jo bedre man kender en partikkels position jo dårligere kender man hastigheden, og vice versa.

Dette kan illustreres ved:
Hvis man måler en partikkels position med en lang bølgelængde påvirker man hastigheden mindre men positionen bliver bere uklar, men til gængeæld hvis man måler med en kort bølgelænge påvirkes hastigheden mere men positionen kendes bedre. Alt dette har til grund i at en fotons energi er givet ved f*h hvor f er frekvensen og h er plancks konstant.
Avatar billede johnstigers Seniormester
27. maj 2004 - 21:41 #22
sorry jeg er nok dum for jeg forstår det stadig ikke - men det er nu også ligemeget, du behøves ikke forklare mere ;)
Avatar billede scheea2000 Nybegynder
27. maj 2004 - 22:30 #23
Ferret: Jeg har bare stødt på Heisenbergs ubestemmelighedsprincip i en anden form, hvor produktet af de to er lig plancks konstant og i mikrokosmos er produktet lig Plancks konstant divideret med massen (som har stor betydning i dette tilfælde hvis massen er lile). Har du links?

Måske er hastigheden heller ikke nul. Det Hau bare kunne konstatere (mig bekendt) var bare at fotonkilden ikke kom ud af suppen, før koblingslaseren blev tændt. Og det kunne de holde i op til 0.9 millesekunder( Laaaang tid i denne sammenhæng).
Avatar billede ferret Nybegynder
27. maj 2004 - 23:21 #24
Der findes flere formuleringer og beviser for usandsynligheds princippet, lige sm med pythagoras' sætning. Pointen er bare at man kan ikke kende et punkts position og/eller hastighed med 100% nødagtighed.

Er den formulering du tænker på således:
Usuikkerhed i hastighed * usikkerhed i position * partiklens masse > Plancks konstant
Det er den formulering der er i Hawkings "The universe in a nutshell".
Avatar billede ferret Nybegynder
28. maj 2004 - 00:03 #25
Jeg må kede mig:

http://malkavian.adsl.dk/heis.pdf

/nørd
Avatar billede dadane Novice
04. juli 2004 - 10:24 #26
Lidt sent måske. Men må jeg anbefale "Mr. Tompkins i drømmeland, eller historien om c, G og h). Det er en super bog som på ikke matematisk sprog forklarer er par af de ting der er mærkelige i fysikkens verden

(Lysets endelige og konstante hastighed (i vakuum), kvantefysik og diskussionen om hvorvidt universet er åbent eller lukket).
Avatar billede Ny bruger Nybegynder

Din løsning...

Tilladte BB-code-tags: [b]fed[/b] [i]kursiv[/i] [u]understreget[/u] Web- og emailadresser omdannes automatisk til links. Der sættes "nofollow" på alle links.

Loading billede Opret Preview
Kategori
Computerworld tilbyder specialiserede kurser i database-management

Log ind eller opret profil

Hov!

For at kunne deltage på Computerworld Eksperten skal du være logget ind.

Det er heldigvis nemt at oprette en bruger: Det tager to minutter og du kan vælge at bruge enten e-mail, Facebook eller Google som login.

Du kan også logge ind via nedenstående tjenester