. . .verhaal over de aankomst van de signalen
beeb en
tweetOnmogelijk, volgens de relativiteitstheorie kan er geen informatiedracht zijn met een hogere snelheid dan c. Wanneer je probeert de relativiteitstheorie omver te werpen, moet je natuurlijk wel de basispostulaten aannemen (1=lichtsnelheid voor iedereen gelijk;2=fysische wetten gelijk in elk inertiaalstelsel).
. . . . .
In dit "trein" voorbeelden betreffende de SRT worden er door voorstanders zowel als de tegenstanders vaak foute argumenten aangevoerd. Enerzijds stelt
Eomiss dat de beep en de tweet gelijktijdig aankomen zonder precies te verklaren waarom dat zo zou zijn (wat betekend gelijktijdig dan wel?) en anderzijds stelt
Enamelink dat de signalen niet gelijktijdig aankomen op basis van elementen in de SRT welke Enomis negeert. Er blijft dus altijd een verschil van mening bestaan als beide partijen niet consequent zijn
Zoals ik reeds vele malen eerder aangevoerd heb wordt met een "trein-model" van de SRT niets bewezen en met een "trein-model" van elke andere theorie ook niet. . .zoiets is door anderen ook min of meer geaccepteerd. . . (2+2=6 als je bij definitie aanneemt dat 1+1=3 waar is). Een model laat slechts zien wat een theorie betekend
indien het op het model van toepassing zou zijn.
Indien je het treinmodel perse wilt gebruiken (als voorbeeld van de theorie) moet je wel ook op alle ander punten in het argument consequent blijven en waar nodig vereenvoudigingen aanbrengen welke voor een uitleg nodig zijn om de uitkomst van de analyse te kunnen verklaren. Op het punt van informatieoverdracht met snelheid
c is het volgende belangrijk:
Als de transportafstand c.q. transporttijd van een te ontvangen signaal verwaarloosbaar klein is in verhouding met de transportafstand c.q. transporttijd van de betreffende gebeurtenissen welke we analyseren wordt het acceptabel om de kleine grootheden te negeren. Dus een microseconde signaaltijd in een proces dat een seconde duurt kan verwaarloosd worden.
Nu enig commentaar op het gedachte-experiment zelf:
Stel dat we in plaats van een lange trein alleen maar een bewegende spiegel en een pulslaser beschouwen welke langs het perron bewegen met snelheid
v. De lengte van de trein komt er dan niet in voor. De spiegel en instrumenten welke laserpulsen kunnen registreren zitten verpakt in een dunne buis welke haaks ten opzichte van het perron beweegt:
Met de spiegel beweegt er een klok Ka en een lichtbron La (een laser) allemaal met snelheid
v. De klok Ka heeft tevens een ingebouwde detector dat kloktijden registreert als het een laserpuls ontvangt.
Op het perron is er klok P1 met een laserpulsdetector en een gesynchroniseerde klok P2 met een laserpulsdetector op een afstand L in de richting waarheen de spiegel beweegt.
Op het moment dat de spiegel P1 passeert is de afstand tussen Ka en P1 verwaarloosbaar klein. Dit is Tijd=0 voor klokken Ka, P1 en voor P2 T=0 vanwege synchronisatie. De klokken zijn fysiek identiek.
Essentieel in deze opstelling is de fysieke toestand van het gedachte-experiment. De bewegende laser
wijst fysiek naar de spiegel. . .zou het niet naar de spiegel wijzen dan zou er geen laserpuls van La kunnen weerkaatsen om op klokdetector Ka en klokdetector P2 een aankomstregistratie te kunnen maken. Vergeet niet dat de volledige assemblage opgesloten zit in een dunne buis welke haaks ten opzichte van het perron beweegt! De laser moet derhalve een hoek van 90 graden maken met het oppervlak van de spiegel. . . en de richting van snelheid
v.
Op tijd T=0 geeft laser La een fotonpulse in de richting van de spiegel zowel achteruit in de richting van klok P1 op het perron. De afstand tussen de spiegel en de laser La is zodanig dat heen en weer er
1 tijdseenheid heeft plaatsgevonden . . .wat deze eenheid is doet niet terzake. Het kan 1 nanoseconde zijn of een jaar. De tijdsduur van het signaal van La naar P1 is 0 vanwege de verwaarloosbare afstand tussen La en P1.
Transporttijd voor de laserpuls (van bron La naar spiegel en terug naar klok Ka)=1
Op Tijd T=0 registreren alle klokken T=0
Voor het referentiekader Ra (spiegel, laser La en Ka) is hun bewegingsafstand c.q. bewegingstoestand (zoals gemeten vanaf het perron) niet relevant. . . of ze wel of niet met constante snelheid V=0 of V=v bewegen kunnen ze niet merken. Anderzijds is het zo dat op het perron (referentiekader Rp) er geen sprake is van het
bekijken van
wat de laserpuls doet of
hoe het beweegt . . .je kan een laserpuls alleen maar zien als het in je oog schijnt. Vanuit het perron
zie je laserpuls
niet en dat heeft niets te maken met praktische zaken maar louter met het feit dat je e-m straling niet kan zien
passeren op de zelfde manier dat je een golfbal kunt
zien passeren. De uitkomst van het gedachte-experiment met de laser en de spiegel is louter en alleen waar te nemen op basis van geregistreerde kloktijden T=1 en T=t. . . welke louter en alleen op basis van de gebruikte theorie te berekenen zouden zijn.
In tijd T=1 voor de laserpuls heeft de assemblage afstand L=v*t afgelegd. Voor de situatie op het perron wordt het
van te voren geregeld, via calculaties, dat op het moment dat de laserpulse op detector Ka inslaat op T=1 dat de laserassemblage dan precies op de locatie vertoeft waar P2 is opgesteld. . . .dit kan je uiteraard alleen maar doen als je een model hebt voor wat er gaat gebeuren. Dit houdt in dat de meting alleen zal slagen als je theorie er voor van toepassing is.
Met snelheid
v legt de laser La en de spiegel een afstand
L=v*t af waar
t in wezen een onbekende tijd is. De tijd T=t wordt gemeten door klok P2 en deze klok triggerd een signaal om de aankomsttijd van de laserpuls te registreren. . . . Klok P2 krijgt een signaal van Ka (de bewegende klok). Met de aanname dat de afstand tussen Ka en P2 verwaarloosbaar klein is kan je stellen dat de transporttijd voor het signaal van Ka (aankomst laserpulse op klok Ka) naar klok detectorklok P2 verwaarloosbaar klein is met de tijdeenheden T=1(voor klok Ka) en T=t voor klok P2, zodat deze tijden de kloksnelheden vertegenwoordigen.
In dit gedachte-experiment gaat de laserpuls vanuit de positie van de laser La op T=0 niet
fysiek in de richting naar de positie waar de spiegel op tijd T=1/2 zal zijn. . . dit is de positie op het perron T=t/2. . .maar de
bewegingsvector van de laserpuls is haaks georiënteerd op de beweging
v. Het is derhalve ten onrechte aangenomen (door de SRT aanhangers) dat vanuit het perron de bewegingsvector van de laserpuls fysiek zodanig is
gedraaid zodat het op tijd T=t/2 precies bij de spiegel is aangekomen. Deze conclusie is niet terecht. Het zou een
fysieke verdraaiing van de gehele laserbuis moeten inhouden om de laserpuls op de spiegel te laten landen op tijd T=t/2. Deze conclusie kan niet gemaakt worden: een fysieke verdraaiing c.q. rotatie van de gehele laserassemblage gebeurd niet.
Het enigste dat in dit gedachte-experiment geldig is is de tijdsmeting
T=t. De fysieke interpretatie van de dynamiek van de beweging is dat de laserbuis van laser La niet op magische wijze fysiek gedraaid zou zijn in de richting van de snelheid
v. De enigste conclusie welke een waarnemer op het perron kan maken is naar klok P2 toe te gaan en de tijd T=t
af te lezen van de klok welke op
T=t de
transporttijd, van
T=0 naar T=1 voor de laser/spiegel kader, van de laserpuls heeft geregistreerd.
Als je dit experiment nu gaat overdoen met een tweede laser Lp op het perron op positie T=0 welke de zelfde ruimtelijke oriëntatie heeft als de laser La. . . namelijk loodrecht op de snelheid
v, en laser Lp fires op het zelfde moment T=0 in de richting van de spiegel dan zijn er twee
bronsignalen welke qua
fysieke hoedanigheid identiek zijn maar ruimtelijk een
verschillende bewegingsoriëntatie hebben: De puls van laser La beweegt
loodrecht naar de spiegel toe en weerkaatst terug naar de bron in tijd T=1 op klok Ka zowel als op klok P2 zoals voorheen. . . het is immers dezelfde situatie als in Experiment 1.. . .!
De puls van laser Lp vertrekt ook op tijd T=0 loodrecht op de bewegingsvector
v en verdwijnt in de ruimte zonder ooit terug te komen. . . .de spiegel heeft zich immers al met afstand L/2 verplaatst in tijd T=t/2 en de pulse van laser Lp kan de spiegel nier raken!
Het is derhalve zo dat de twee laserpulsen fysiek niet identiek zijn in hun ruimtelijke oriëntatie: er is sprake van twee verschillende laserpulsen. . . ondanks het feit dat ze op T=0 gelijkertijd in de zelfde richting verzonden zijn. De pulse van La heeft bewegingssnelheid
c in de richting van de spiegel en komt derhalve
voorspelbaar terug op de bronpositie La en klok Ka in tijd T=1 voor de bewegende klok.
Vanuit een positie op het perron kan men alleen de aankomsttijd T=t waarnemen omdat de aanname dat de laserpuls voor een waarnemer op het perron een langere weg ook met snelheid
c aflegt (langs de hypotenusa van de driehoek) niet kan bewijzen maal slechts kan stellen zoals gedaan wordt door SRT-aanhangers. De oriëntatie van de laserpuls fotonen kan je niet, vanuit het perron, meten terwijl ze van bron naar doel bewegen. Er is slechts
een interpretatie mogelijk: indien de laserpuls op detectorklok P2 aankomt heeft het de spiegel geraakt. Dat de puls
met snelheid c een
Pad =(c
2+(v*t)
2)
0,5
heeft afgelegd is niet aantoonbaar. Het is slechts een SRT-veronderstelling.
Waar de SRT analyse voor dit laser/spiegel opstelling manko gaat is dat het fysische proces van laserlicht-transport voor de twee referentiekaders niet identiek is. . .de twee licht transport mechanismen voor de twee referentiekaders voldoen niet aan de voorwaarden waaruit de SRT ontwikkeld is.
De SRT basis ligt hier, en ik citeer: " 2=fysische wetten gelijk in elk inertiaalstelsel".
Dit is in het laser/spiegel voorbeeld hierboven niet van toepassing. In de typische treinvoorbeelden kruipt het zelfde probleem in de standaard verklaringen. Het licht-transport mechanisme, vanuit de bewegingvector gezien, is in de trein haaks op de snelheid vector v maar op het perron is deze bewegingvector
niet haaks op bewegingsvector
v. Met de typische SRT verklaring met treinen is er derhalve sprake van twee
verschillende processen voor het licht transport en dat voldoet überhaupt niet aan de grondregels van de SRT. De treinvoorbeelden zijn onjuiste uitbeeldingen van de SRT. . . dit volledig afgezien van de vraag of de SRT juist is of niet, en dat vraagstuk is in dit betoog niet aan de orde.
Mijn voorbeeld met de bewegende spiegel toont eenvoudigweg aan dat:
1 De signalen van de aankomst van de laserpuls in de "trein" en op het perron wel degelijk op het zelfde moment kunnen aankomen. Het feit dat licht transport tijd vergt is hier uitgeschakeld vanwege de grootheidsvergelijking. Het is niet automatisch zo dat "op het zelfde moment" het zelfde betekend als "gelijktijdig". . . .als twee klokken niet gelijk lopen krijg je normaliter verschillende tijden voor het registreren van een enkelvoudige gebeurtenis(met signaaltransporttijden in beschouwing genomen wordt wat je meet nog complexer);
2 Er is hier geen enkele reden is om te stellen dat tijd T=1 voor de klok Ka niet identiek zal zijn met tijd T=t voor de klok P2 op het perron. Dus T=1=t zal in eerste instantie verondersteld moeten worden juist te zijn omdat de stelling van de SRT niet van toepassing is: het gaat in deze eenvoudige "trein"voorstelling van zaken niet om een identiek e-m energietransport dat vanuit twee referentiekaders wordt gemeten maar om twee verschillende energietransportmodellen welke door twee waarnemers gemeten wordt. Voor beide waarnemers is het wezenlijke transportmodel voor de twee laserpulsen identiek maar de ruimtelijke orientatie niet.
Hieruit volgt dat t=1 en dit zou de conclusie geven dat de klok Ka en klokken P1 en P2 met gelijke snelheid lopen.
Het bewijs kan echter alleen geleverd worden als je een gelijksoortig experiment daadwerkelijk uitvoert. Een verwijzing naar en klok in een straaljager voldoet niet.
Ook het feit dat in deeltjesversneller ontwerpen relativiteitformules worden gebruikt bewijst niets over laserpulsen in een trein of bewijst niet dat op een trein alle klokken vertraagd lopen ten opzichte van klokken op het perron.
Je kan in werkelijke situaties alleen maar metingen uitvoeren op basis van geregistreerde tijden op de klokken. Voor het voorbeeld met de laser en de spiegel zou het aantoonbaar moeten zijn dat T=1 en T=t voor de twee processen al dan niet twee verschillende tijden opleveren: dus als je stelt dat de SRT geldig is moet je überhaupt de afstand L=v*t gaan instellen met de berekende relatie tussen de kloksnelheid van Ka en de kloksnelheid van P1 en P2. . . als je dan voor hoge constante snelheden
v---> c kan aantonen dat je de laserpuls voor elke snelheid
v kan blijven ontvangen als je de snelheid
v opvoert zou de SRT voor treinen bevestigd zijn.
Als je echter voor hoge snelheden
v---> c geen puls zou meten op P2 dan is je SRT veronderstelling onjuist omdat dat de afstand L= v*t dan onjuist berekend zou zijn.
Dit argument zou uiteraard ook gelden als het uitgangspunt T=1=t zou zijn. De afstand voor de detector P2 zou dan op positie L=1*v liggen en als de klokken niet gelijk zouden lopen zou deze afstand verkeerd gekozen zijn.
[
Voor 4% gewijzigd door
Verwijderd op 16-05-2005 15:26
]