PtrO schreef op 26 september 2004 @ 04:54:
[...]
OK, terug naar de stelling.
3 massaloze lichtgevende objecten P(iet) met A(ppel), en K(ees) op een afstand van C/1sec, bewegen in dezelfde richting met dezelfde snelheid C. Op een zeker moment verlaat de Appel haaks zonder reactie vertraging Piet en wordt verplaatst naar Kees die dus zich parallel en evenwijdig (aan Piet) bevindt op een afstand van C/1sec (~299.999km~).
Vragen:
1) Zal Piet of Kees het traject van de Appel kunnen volgen ? Nee vanwege verlies van zicht en omdat het 'beeld' verdwijnt. |
2) Kan Piet vaststellen dat de Appel is vertrokken ? Ja, want hij is weg op T=0 |
3) Kan Kees vaststellen dat de Appel is aangekomen ? Ja want hij heeft hem T0+1. |
4) Kan Piet zeker weten dat de Appel na 1 seconde bij Kees zal zijn aangekomen ? Ja want T = dC /vC = 1. (T=distance/velocity). |
5) Volgt het traject van de appel een rechte lijn ? Zie onder. |
Primaire opmerkingen m.b.t. 1 t/m 5:
1) Als de Appel minder dan snelheid
c wordt gegooid kunnen Piet en Kees in principe de appel wel volgen. Indien de appel een foton zou zijn kan Piet men niet meer waarnemen en Kees ziet de foton pas als hij inslaat op zijn detector ;
2) t/m 4) Akkoord;
3) Voor Punt 5): indien er geen zwaartekrachten aanwezig zijn is de conclusie dat het pad een geometrische rechte lijn is. In je stelling zijn Piet en Kees waarnemers die een massa hebben en indien de massa-opstelling niet symmetrisch is met het fotonpad dan zou het fotonpad niet meer een geometrische rechte lijn zijn maar wel een geodetische lijn.
__________________________________________
Kritiek SRT Voorbeelden: Deel 1
Waarom moeten Piet (-A-), Kees (-B-) en de Appel (-F-) lichtgevend zijn? Dat mag natuurlijk maar is in de zaak ter hand overbodig. De vraag/stelling t.o.v. de SRT lijkt mij gericht te zijn op wat waarnemer D (We noemen hem Harry) op het perron zal
waarnemen betreffende de Appel beweging A-B. Wat Piet en Klaas zullen waarnemen staat vast
indien de omgevingsconditie van het laboratorium kunnen definiëren. Als we dat niet doen is een interpretatie überhaupt niet mogelijk. As we terug gaan naar 1905 en stellen dat de trein in een
lege ruimte beweegt en geen invloed uitoefent op de ruimte waarin Piet en Kees zich bevinden, en we stellen dat Piet en Kees zelf ook geen invloed uitoefenen op deze ruimte dan kan ik dat accepteren als “jou opstelling” maar dan nog is er de vraag: “Wat is de
bewegingswet voor het object dat van Piet naar Kees beweegt?” Als ik de vraag zou moeten beantwoorden met de traditionele SRT als uitgangspunt, omdat dat je klaarblijkelijk daar vanuit gaat, dan zou ik dat niet kunnen doen: in de eenvoudige SR treinvoorbeelden wordt dit ook niet gedaan. De bewegingswet wordt in de SRT-voorbeelden zeer primitief voorgesteld door te stellen dat alleen de
lichtsnelheid in beide inertiaalstelsels
c moet zijn. Nu komt mijn stelling: het is niet zinvol de vraag te stellen met een gegooide appel onder relativistische snelheden voor de appel noch voor de trein. Het zou immers niet aantoonbaar zijn dat een voorspelling al dan niet juist zou zijn. Voorts is de stelling dat in beide stelsels de lichtsnelheid
c moet zijn niet genoeg: de bewegingwet voor licht zal gelijk zijn.
Het is doelmatiger in mijn reactie op de PtrO vraagstukken om Piet te vervangen met een lichtbron A, de appel met een foton F en Kees met een fotondetector B. Piet en Kees mogen desgewenst naast A en B blijven
kijken. Op het perron staat Harry en een fotondetector B’ welke zich op de zelfde plaats bevindt als detector B, op het moment de foton op B inslaat. In een werkelijk experiment zou detector B’ alleen op deze plaats aanwezig kunnen zijn in een tweede experiment. De opstelling is identiek als de treinvoorbeelden welke in de SRT normaliter gebruikt worden. Zie Fig. 1 hieronder:
De foton snelheid voor A-B is [b]c]/b] en de treinsnelheid is
u. Ik merk op dat ik het woord
trein gebruik om in de geest van de originele probleemstelling van PtrO te blijven. Indien voor hoge snelheden voor
u welke de lichtsnelheid benaderen deze opstelling geverifieerd dient te worden dan moet dit een gelijkwaardige opstelling zijn en voor zover de opstelling anders zou zijn moeten de afwijkende aspecten en hun eventuele invloeden op de fotonbeweging strak gedefinieerd zijn, of wel moet aantoonbaar zijn dat de afwijkingen verwaarloosbare kleine dan wel eenduidig berekende effecten hebben zodat het experiment een zinvolle betekenis heeft (afwijkingen kunnen er uit gefilterd worden). Het fotonpad Pad\ab heeft een lengte van
1 lichtseconde (een forse trein!). We kunnen de berekeningen uiteraard ook doen met 1 nanoseconde of een lichtjaar.
De apparaten zijn met draden c.q. via lichtsignalen verbonden en registreren de gebeurtenis (foton transitie) waarvan twee Datasets gemaakt worden, één voor door Piet, Klaas in de trein en één voor Harry op het perron om na het experiment geanalyseerd te kunnen worden. Uiteraard zijn er in reële experimenten alleen maar instrumenten A,B,B’en D welke na het experiment geïnterpreteerd worden. De vraag wat waarnemers zullen [b]zien]/b] is daarmee gedefinieerd: Ze zullen onder vooruit bepaalde snelheden
u een
Dataset van de metingen kunnen zien en deze kunnen analyseren. Piet, noch Klaas, noch Harry kunnen de foton waarnemen tussen de posities A en B en tussen de posities A en B’. Ik stel hier nadrukkelijk dat er twee experimenten dienen plaats te vinden als het een reëel experiment zou zijnt: 1) De foton Inslag op B en 2) de foton inslag op B’. De reden hiervoor is eenvoudig: de twee detectoren bewegen relatief tot elkaar. De detector oriëntatie en positie voor het detecteren van de foton inslagen is daarmee een belangrijke factor en het is duidelijk dat op een enkele locatie niet twee relatief tot elkaar bewegende aparte detectoren op het zelfde
moment aanwezig kunnen zijn. Daar kom ik later op terug. In gedachten kunnen we de detectoren wel op de zelfde plaats en op het zelfde moment plaatsen.
Via synchronisatie worden er timers gestart zodat op het moment dat de foton de lichtbron A verlaat de Timer A , Timer B, en Timer B’ op nul staan zodat Ta=Tb=Td=0, met inbreng van de
signaaltransport tijden er in verwerkt. Hoe de synchronisatie tot stand komt doet er hier niet toe omdat dit een voorwaarde is voor een zinvol meetresultaat en de synchronisatie in alle uitvoerbare testen ook realiseerbaar zal zijn. Vanuit de SRT zal ik nu de standaard SR verklaring van de gebeurtenissen geven, zoals deze in tekstboeken vaak voorkomen. Dit is hier nodig om in tweede instantie een tegenstrijdigheid in deze SRT verklaring aan te tonen:
De twee benen van de driehoek
A-B = 1*c en
B-B’=Td*u in Fig. 1 zijn afstanden. In beide stelsels is er geen onzekerheid over de afstand A-B omdat deze haaks op de snelheid
u staat en daardoor niet aan relativistische contractie onderhavig is. Over de afstand B-B’ kan waarnemer D niets zeggen omdat hij geen wetenschapper is en eenvoudigweg een instrument is welke de tijd zal
meten, dan wel de lengte
Td*u gaat meten. Het is op dit moment duidelijk dat voor D de afstand B-B’
Td*u zal zijn. Waarnemer D zal vanuit de Dataset constateren dat de foton van A naar B’ bewogen heeft indien de foton op B’ inslaat en een Dataset achter gelaten heeft. Als de foton niet op B’ inslaat kan er eenvoudigweg geen conclusie getrokken worden. De foton zou dan B; gemist hebben of nog niet aangekomen zijn.
Uitwerking SRT Oplossing:
Fotonpad Pad\ab’ ={(1*c)^2 +(Td*u)^2}^1/2
De SRT stelt dat de foton snelheid in beide stelsels de standaard lichtsnelheid zal zijn. Dit houdt in dat de foton snelheid op Pad/ab’
c moet zijn, als stelling. De meting zou dit al dan niet bevestigen:
Fotontijd via SRT voor Td =Tab’= Pad\ab’/c
Td= 1/c*{(1*c)^2 +(Td*u)^2}^1/2 --------à Td^2=(1)^2 +(Td*u/c)^2
Td^2{1 - (u/c)^2}= 1
Waaruit
volgt dat
Td = 1/{1 - (u/c)^2}^1/2
Dit houdt ook in dat deze
tijdberekening volgens de SRT in overeenstemming moet zijn met de
tijdmeting voor Td vanuit detector B’. De foton transitietijd voor A en B, Tab= 1 s. Interessant hier is dat waarnemer D hier geen
interpretatie maakt over de tijd Ta= 1 s zoals dat zo is voor Piet en Kees en zo gemeten zal worden: D weet daar niets van totdat hij na het experiment de tijd Tab
eventueel kan aflezen op detector B. De standaard verklaring vanuit de SRT is dat voor D
Td= Ta/{1 - (u/c)^2}^1/2 . . . . .(Ta = Tb = Tab gemakshalve geschreven als Ta)
waarin Ta de tijd is voor het bewegende inertiaalstelsel, indien D de tijd Ta zou weten, of hebben kunnen meten. Vanuit de opstelling zou Harry kunnen concluderen dat Tab 1 s moet zijn, maar het is doelmatiger om alleen de Datasets van de instrumenten te raadplegen.
Vanuit de SRT is het duidelijk dat de tijd Td= 1/{1 - (u/c)^2}^1/2 moet zijn. Dit wordt
precies door het foton F voorbeeld voorspeld omdat Ta =1 het uitgangspunt is. De betekenis van dit SRT voorbeeld is
in overeenstemming met de stelling dat voor beide partijen de klok anders zal lopen volgend de bovengenoemde relatie tussen Ta en Td. Voorts is deze relatie in overeenstemming met de bekende SRT
Twin Paradox: beide waarnemers denken dat de voor de andere (bewegende) waarnemers hun klok langzamer zal tikken dan de stilstaande klok.
Voor A en B, gezien vanuit de SRT, zal tijd Ta korter zijn dan Td. Als Waarnemer A zelf geen klok zou hebben en afstand A-B niet zou weten is dat in de SRT geen probleem als hij Td weet:
Ta=Td*{1 - (u/c)^2}^1/2
En voor elke waarde van
u zou Ta gewoon 1 seconde zijn. Voor waarnemer D zou de tijd als functie van
u deze zijn”
u=0 geeft Td = 1
u>0 geeft Td >1
u-----à c geeft Td -----à oneindig.
De interpretatie (u---à c) geeft stof tot nadenken: het houdt in dat de klok in detector B’
bij benadering stil gaat staan, maar dat is niet het enigste. De tijd Td wordt zo groot dat de afstand Td*u naar oneindig lang neigt. Waarnemer D (Harry) kan gezien worden als achterblijvend op het perron op positie B voor Td=0, maar in dat geval kan hij instrument B’ niet aflezen om Td te weten te komen. Als alternatief kunnen we waarnemer D op positie B’plaatsen, maar dat geeft een ander probleem: de detector B’ moet dan bij voorbaat op een haast oneindige afstand van positie B geplaatst worden en het neemt een haast oneindige tijd in beslag om dat te doen, en bovendien is de kloksynchronisatie dan niet meer uitvoerbaar: de signalen zouden haast eeuwig onderweg zijn! Mijn conclusie hier is dat
1) Het SRT voorbeeld is slechts een wiskundige interpretatie van de ingebakken SRT en zou alleen doelmatig zijn indien de SRT onvoorwaardelijk voor reële experimenten juist zou zijn. Dat is niet het geval. Het feit dat in reële experimenten relativiteit aspecten aantoonbaar zijn houdt niet in dat de SRT juist is;
2) Indien reële experimenten uitgevoerd worden zullen ze altijd geheel anders opgesteld zijn en de gebeurtenissen volledig onder anders geldende condities uitgevoerd worden (met deeltjes of fotonen waarin massa’s van eventuele deeltjes en omgeving, zwaartekracht, elektrische ladingen, magnetische momenten en externe elektrische en magnetische (wisselwerkende) velden, deeltjesversnellingen met afgeven straling aanwezig zijn. De reële aard van deeltjes aandrijfmechanismen zijn dan nog niet eens in detail beschouwd. Het is dan bij voorbaat duidelijk dat reële experimenten niet door de SRT voorspeld zullen worden maar door de feitelijk geldende condities.
Het voorafgaande SRT voorbeeldt heef nog een aspect welke niet door de SRT verklaard wordt: het is het
foton bewegingsmechanisme.
Nu is het een goed punt om een aantal zaken toe te lichten zodat de gebeurtenissen m.b.t. de fotonbeweging analyseerbaar zijn:
1) Het foton transport vanaf A neemt plaats in een vacuüm en wordt niet beïnvloed door zwaartekrachtvelden. We gebruiken een
vacuümbuis waarin een laser een foton aantoonbaar zonder veel neveneffecten rechtlijnig naar het doel B kan schieten. De vacuümbuis is doelmatig om de beweging van de foton in de ruimte te definiëren: de foton heeft een e-m oriëntatievector (polarisatie)en een bewegingsvector
ū*c van A naar B. De
ū is een éénheidsvector).
Het probleem van praktische aard is deze: de detectie van de foto-inslag op detector B is duidelijk. De orientatie- en bewegingsvectoren worden eenduidig geregistreerd: de beweging vector is van A naar B gericht. De detector B legt dit vast (het soort detector bepaald of zoiets gedaan kan worden, dus kiezen we dergelijke multifunctionele detectoren). Voor een bepaalde relatieve snelheid
u zal Detector B’ de fotoninslag ook kunnen registreren. Deze detector is logischerwijs zo georiënteerd om de fotoninslag te registreren op een identieke wijze als detector B dit doet. Dat is: detector B’ is een kopie van detector B en is georiënteerd met de “opening” gericht in lijn met fotopad Pad\ab’. Mijn stelling is nu dat detectoren B en B’ zodanig zijn ingericht dat het minimaal de bewegingvector van de foton kan registreren: dit is de georiënteerde lijn waarop de elektrische en magnetische golf-aspecten georiënteerd zijn.
[b]Wat gebeurt er nu precies als de foton bron A verlaat?
In de trein de foton legt het pad A-B af in de vacuümbuis. . . .het verlaat de Bron A met een vectororiëntaties welke
bepaald wordt door de bron en we presenteren de bewegingsvector oriëntatie as een pijl met richting A-B welke parallel ligt aan de vacuümbuis’s orientatievector: dat is de bewegingsvector van de foton.. . .in de vacuümbuis . . . en de richting van de buis zelf hebben een identieke richtingsvector. Zie Figuur 1a:
Afgezien van het feit dat detector B’ de foton’s bewegingsvector eenduidig zal registreren is het vanuit DIT voorbeeld te voorspellen dat de bewegingsvector
onveranderd zal blijven. Hierdoor ontstaat een SRT dilemma. Als je uitgaat van de SRT dan zou de bewegingvector 100% georiënteerd moeten zijn langs het fotonpad Pad\ab’ en dit zou inhouden dat de veronderstelde lege ruimte in de vacuümbuis de foton bewegingsvector heeft doen draaien vanwege een relatieve snelheid
u, maat niet alleen dat, het zou tevens betekenen dat de vacuümbuis zelf ook werkelijk gedraaid zou zijn en buis langer geworden is. Uiteraard is dit de verklaring welke de SRT probeert te onderschrijven, maar dit kan überhaupt niet met deze opstelling aantoonbaar gemaakt worden als een werkelijk resultaat. De stelling hier zou betekenen dat vanwege een constante snelheid van de trein langs een waarnemer de trein zelf dezelfde rotatie als de foton en vacuümbuis zou ondergaan. Dat zou ook inhouden dat de trein in zijn geheel (lees ruimte waarin A en B zijn opgesteld) deze rotatie en verlenging zou ondergaan. De foton is immers verondersteld te zijn ontstaan op positie A en dat is het beginpunt van de vacuümbuis!. Positie A blijft in het stilstaande stelsel op zijn plaats, voor zover de foton aangaat en vanuit punt A is gehele SRT interpretatie uitgevoerd. Deze SRT beredenering houdt in dat de vacuümbuis, vanaf het perron beschouwd, op het fotonpad Pad\ab’ zou liggen. Het feit is dat de SRT veronderstellingen juist impliceren dat de afstand A-B onveranderd is! Dit impliceert ook dat de vacuümbuis onveranderd moet zijn en volledig zijn
haakse positie ten opzichte van de snelheid
u behoudt. Hierdoor concludeer ik vervolgens dat de oriëntatievector van de foton ook haaks op snelheid zal blijven staan. Het is niet acceptabel om te argumenteren dat de buis haaks blijft staan en dat alleen de foton bewegingsvector richting A-B’ gedraaid zou zijn Dit houdt in dat dit voorbeeld louter een wiskundige weergave is van de SRT welke duidelijk tegenstrijdig is met de werkelijke fotonbeweging vanuit een bewegende bron in een dergelijke situatie. Het voorbeeld is een valse constructie welke niet met een werkelijk foton transport overeenkomt.
De SRT stelling dat in beide inertiaalstelsels de natuurwetten identiek moeten zijn is een logische stelling maar ook gemakkelijk zodanig ten onrechte te vereenvoudigen dat de werkelijkheid geweld aangedaan wordt. In het voorbeeld met een haaks op
u bewegende foton dient de beweging van de foton in zijn werkelijke hoedanigheid beschouwd te worden.
In Deel 2 zal ik nog een voorbeeld geven waarin de typische SRT stellingen een nog duidelijker conflict oplevert daardoor duidelijk zal zijn dat deze voorbeelden volstrekt niet kloppen en de eenvoudige SRT niet toereikend is om werkelijke processen uit te beelden.
[
Voor 1% gewijzigd door
Confusion op 11-10-2004 10:33
. Reden: Quote en img tags gerepareerd ]