Merilnik hitrosti podlage

Posebna in splošna teorija relativnosti
Odgovori
Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 1.12.2007 12:27

GJ, Mirko, se strinjam, da čas v vsakem sistemu teče drugače, da so razdalje v vsakem sistemu drugačne, zato skušam za začetek razumeti najbolj elementarno dogajanje samo v enem sistemu opazovanja in celo v eni sami prostorski razsežnosti. Pojave opazujem za začetek le sistemu opazovanja, v katerem se nahajajo ogledala in detektor. Gledam tudi le v eni zamrznjeni časovni točki tega sistema opazovanja. Hkratno opazovanje mnogih razsežnosti v mnogih sistemih opazovanja poveča kompleksnost, to pa lahko zmanjša razumljivost. Opazujem torej razdaljo od traku do ogledal.
- Ali je razdalja od ogledal do traku (in vodila) v eni časovni točki v opisanem sistemu opazovanja odvisen od hitrosti gibanja traku?
- Ali v enem sistemu opazovanja ura (na roki) teče enako hitro za vse opazovane objekte (gibajoče in mirujoče)?
LP FR

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko » 1.12.2007 23:28

Ali je razdalja od ogledal do traku (in vodila) v eni časovni točki v opisanem sistemu opazovanja odvisen od hitrosti gibanja traku?
Ne.
Ali v enem sistemu opazovanja ura (na roki) teče enako hitro za vse opazovane objekte (gibajoče in mirujoče)?
Nisem čisto prepričan, da razumem tvoje vprašanje, vendar: recimo, da imaš enega opazovalca, ki sedi na ogledalu, in drugega, ki sedi na traku. Opazovalca imata iztegnjeni roki, tako da vsak od njiju lahko vidi poleg ure na svoji roki tudi uro na roki drugega opazovalca. Oba vidita enako: ura na roki drugega opazovalca zaostaja za uro na svoji roki, in to kljub temu, da rezultate svojega opazovanja popravita za čas, ki ga potrebuje svetloba za pot med opazovalcema.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 2.12.2007 11:06

Mirko, z odgovori se strinjam. Odgovori so bili pričakovani, vprašanja pa zastavljena z namenim, da enoumno odgovorimo na tista dejstva, ki onemogočajo konsistentno pojasnitev odboja žarkov na temelju PTR. Imamo torej:
- nekonsistentno razlago odboja žarkov na osnovi PTR, poleg tega pa razumljivo
- razlago odboja, ko dopustimo, da žarka na podlago padeta z različnima hitrostma.
Razlagi se med seboj izključujeta. Ena razlaga zahteva enaki vpadni hitrosti, druga zahteva različni vpadni hitrosti žarkov. To pomeni, da je v celoti konsistentna razlaga lahko le ena izmed obeh.
Tako kot v preteklih temah, sem s pomočjo vaših komentarjev utrdil mnoga spoznanja, ne glede na to, koliko se strinjamo. Za poglabljanje spoznanj je celo boljše, da se sogovorniki med seboj ne strinjajo, kajti sicer vsi ponavljajo iste trditve. Vsem razpravljavcem se torej zahvaljujem za dosedanjo pomoč pri spoznavanju skrivnosti fizike in seveda pričakujem kreativne razprave tudi v bodoče.
LP FR

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko » 3.12.2007 0:01

Mirko, z odgovori se strinjam. Odgovori so bili pričakovani, vprašanja pa zastavljena z namenim, da enoumno odgovorimo na tista dejstva, ki onemogočajo konsistentno pojasnitev odboja žarkov na temelju PTR. Imamo torej:
- nekonsistentno razlago odboja žarkov na osnovi PTR, poleg tega pa razumljivo
- razlago odboja, ko dopustimo, da žarka na podlago padeta z različnima hitrostma.
Obžalujem, da se ti prva razlaga še vedno zdi nekonsistentna, in hkrati ne vidim dejstev, ki onemogočajo konsistentno pojasnitev odboja žarkov na temelju PTR. Če se z odgovori strinjaš, potem bi se morda lahko tudi z naslednjim: Opazovalec v sistemu ogledal izmeri žarku, ki vpada na gibajočo podlago, drugačno frekvenco kot opazovalec v sistemu podlage. Govorimo o Dopplerjevem pojavu pri svetlobi. Od tu naprej je zgodba še bolj preprosta: za opazovalca v sistemu podlage gre v naslednji fazi za klasičen odbojni zakon: odbiti žarek ima v sistemu podlage enako frekvenco kot vpadni, odbojni kot pa je enak vpadnemu. Glede na skico kaže, da podlaga ni idealno ravna, saj pri odboju pride do sipanja svetlobe.
Rečeno z manj besedami: že vpadni žarek ima drugačno frekvenco, odbiti žarek pa ima frekvenco enako vpadnemu žarku (torej drugačno).

Upam, da se ti s tem pogled na nekonsistentnost prve razlage morda nekoliko spremeni.
Razlagi se med seboj izključujeta. Ena razlaga zahteva enaki vpadni hitrosti, druga zahteva različni vpadni hitrosti žarkov. To pomeni, da je v celoti konsistentna razlaga lahko le ena izmed obeh.
Preden bi se odločil za eno ali drugo, bi pogledal empiriko in nato vzel tisto razlago, ki se bolje ujema z rezultati eksperimentov. Če se obe ujemata enako dobro, bi vzel tisto, ki velja "širše" in morda poskušal najti razlog za ujemanje obeh razlag. Sicer pa konsistentnosti druge razlage ne morem presojati, ker je ne poznam.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 3.12.2007 18:04

Mirko, meni bi se zdelo bolj dolgočasno, če bi vsi ljudje razmišljali enako, kot če razmišljamo različno. Različnost prinaša pestrost in dinamičnost. Pestrost je celo dobrodošla, posebno če spoštujemo sogovornikovo različnost.
Glede same teme pa vidim problem v tem, da se ne razumemo in govorimo drug mimo drugega.
Da bosta frekvenci različni kot posledica Dopplerjevega efekta ste mi sogovorniki povedali pet krat in vedno sem rekel, da se strinjam in da ne vidim problem v Dopplerju ampak v pripadajoči geometriji. Tudi sam sem pet krat navedel, kje je nekonsistentna geometrija in vsakič ste spregledali moje vprašanje.
Da se ne bi ponavljal, naj za osvežitev navedem le eno neodgovorjeno vprašanje. Vprašal sem ali se spremeni razdalja med trakom in svetilom zaradi hitrosti traku. Odgovor je bil, da se spremeni, kar se strinjam. Vodilo v katerem teče trak miruje glede na svetilo. Po PTR torej ni razloga, da se spremeni tudi razdalja od svetila do vodila. Če se razdalja od svetila do traku spremeni, do svetila do vodila pa ne (gledano v izbranem zamrznjenjem trenutku časa) se trak oddalji od vodila in teče vzporedno z vodilom (nad vodilom ali pod vodilom), ne pa v zanj namenjenem vodilu. Kako je s tem (in še čem) mi nihče ni odgovoril.
LP FR

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko » 4.12.2007 0:19

Takole sem odgovoril:
Citiram:
Prvi problem se dogodi že s samim trakom, ki mi (matematično) izpade iz vodila. Trak namestim v vodilo. Vodilo miruje, trak se giblje. Ker se trak giblje se spremeni razdalja od traku do ogledal.
Narobe. Razdaljo med trakom in ogledalom se v tvojem opazovalnem sistemu dobi na naslednji način: iz ogledala potegneš pravokotnico na trak in izmeriš razdaljo med ogledalom in presečiščem traku s pravokotnico. Res pa se spreminja razdalja med določenim ogledalom in določeno snovno točko na traku. In to je poleg dilatacije časa pomembno pri Dopplerjevem efektu, pa čeprav je tista snovna točka osvetljena samo kratek čas, določen s širino svetlobnega snopa, hitrostjo gibanja traku (točke) in kotom med trakom in svetlobnim snopom. Ta snovna točka zaradi gibanja, med katerim se spreminja razdalja med njo in ogledalom, v času osvetljenosti zazna drugačno frekvenco vpadnega valovanja, kot če bi se trak ne gibal.
S prvo besedo v mojem odgovoru - "Narobe" sem hotel povedati, da je tvoja trditev "Ker se trak giblje se spremeni razdalja od traku do ogledal." napačna. V nadaljevanju v izogib nesporazumu pojasnjujem, kako vidim zadevo - enako kot naprimer, če imaš delavca za tekočim trakom. Razdalja med delavcem in tekočim trakom se ne spreminja, spreminja pa se razdalja med delavcem in izdelkom, ki potuje na tekočem traku. Seveda pa druga trditev o razdalji med delavcem in izdelkom ne spreminja prve trditve o razdalji med delavcem in tekočim trakom.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 4.12.2007 17:23

Mirko, skušajva dogajanje analizirati po korakih in za vsak korak posebej ugotavljati ali drži ali ne.
1. Trak naj v začetku miruje. Oba vpadna žarka naj bosta enako dolga in v vsakem vpadnem žarku naj bo enako število EM valov.
2. Ko trak poženem se število EM valov v žarkih ne spremeni.
3. Sprememba frekvence nastane, ker se po PTR spremeni dolžina žarka (enega podaljša, drugega skrajša).
4. S tem se spremeni gostota EM valov na enoto dolžine.
5. Sprememba gostote EM valov ob enaki hitrosti gibanja niza EM valov pomeni spremembo frekvence na ponoru.

Do tu so stvari jasne in ne pričakujem komentarjev. Od tu naprej pa nastane problem:
6. Odbojna kota žarka od ogledal se zaradi gibanja traku ne spremenita, žarka se torej odbijeta v isto smer ne glede na hitrost traku. Od ogledal se odbijeta v isto smer, kot pri mirujočem traku.
7. Žarkoma kot rečeno se spremni dolžina. En žarek se podaljša, drug skrajša pri določenem številu EM valov, kot jih žarka imata v primeru gibanja ali mirovanja traku.
8. Ob mirujočem traku sta se oba žarka odbijala približno v isti točki na traku.
9. Kje se odbijeta žarka potem, ko se en žarek podaljša, drug skrajša?
10. Domnevno se krajši žarek odbije že preden je prispel do traku, to je nad trakom.
11. Daljši žarek nadaljuje pot skozi trak in se odbije nekje pod trakom in se proti detektorju ponovno vrača skozi trak.

12. Celo sliko poenostavim tako, da dogodek pogledamo v zamrznjeni časovni točki (dogodek fotografiram in gledamo fotografijo)
Mirko skušajva najprej ugotoviti katere točke ločujejo najin pogled in se v nadaljevanju osredotočiti predvsem nanje.
LP FR

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko » 5.12.2007 0:39

3. Sprememba frekvence nastane, ker se po PTR spremeni dolžina žarka (enega podaljša, drugega skrajša).
Ta sklep mi ni jasen. Ali se spremeni dolžina žarka, če zamenjaš opazovalni sistem iz sistema ogledal v sistem traku, ali se spremeni dolžina že v sistemu ogledal? Zakaj "po PTR"?
Po mojem mnenju do spremembe frekvence pride zaradi naslednjega: eno je dilatacija časa, če zamenjamo opazovalni sistem iz sistema ogledal v sistem traku. Opazovalec v sistemu traku zaradi dilatacije časa zazna manjšo frekvenco izvora svetlobe. Poleg tega pa se frekvenca še dodatno zmanjša, če se sprejemnik svetlobe (snovna točka na traku) oddaljuje od izvora (prvega ogledala), po drugi strani pa je frekvenca nekoliko večja od spremenjene zaradi dilatacije časa, če se sprejemnik svetlobe (snovna točka na traku) približuje k izvoru (drugemu ogledalu). Da pojasnimo ta pojav, pravzaprav ne potrebujemo PTR. Gre zato, da sprejemnik s svojim gibanjem proč od naslednje valovne fronte (v primeru oddaljevanja) podaljša čas med sprejetjem dveh valovnih front. Oziroma, druga valovna fronta naredi daljšo pot od prve, preden zadene v sprejemnik. Podoben sklep velja za gibanje sprejemnika proti naslednji valovni fronti - čas med sprejetjem dveh valovnih front se skrajša.
Glede na tvoja dosedanja sklepanja (recimo v primeru dveh teles, ki se drugo proti drugemu gibljeta s hitrotjo večjo od polovice svetlobne) bo po mojem mnenju tu prišlo do ugotovitve, da to zdaj pomeni, da se je hitrost valovanja glede na snovno točko na traku spremenila. Vendar pa to ni nujno res. To bi morali preveriti z meritvijo hitrosti valovanja v sistemu traku. Ostaja pa dejstvo, da svetloba za daljšo pot potrebuje več časa, tudi če se hitrost glede na sprejemnik ne spremeni.

Mislim, da tak pogled spremeni marsikaterega od sklepov v nadaljevanju.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 5.12.2007 8:39

Frekvenca še zmanjša, če se sprejemnik svetlobe (snovna točka na traku) oddaljuje od izvora (prvega ogledala). Da pojasnimo ta pojav, ne potrebujemo PTR. Sprejemnik s svojim gibanjem proč od naslednje valovne fronte (v primeru oddaljevanja) podaljša čas med sprejetjem dveh valovnih front. Oziroma, druga valovna fronta naredi daljšo pot od prve, preden zadene v sprejemnik.
Navdušen sem in v celoti se strinjam s tvojo razlago. Natanko to ves čas zagovarjam tudi sam. Ta razlaga pa potrebuje še eno pojasnilo. Tvoj stavek ' Sprejemnik z gibanjem proč od naslednje valovne fronte podaljša čas med sprejetjem dveh valovnih front' pomeni, da vpadna hitrost žarka na trak ni enaka svetlobni hitrosti ampak manjša. To pa je vse, kar želim s tem primerom pokazati. Hitrost svetlobe torej ni enaka v vseh razmerah.
LP FR

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko » 5.12.2007 13:31

Torej, sklepaš točno tako, kot sem predvideval:
Glede na tvoja dosedanja sklepanja (recimo v primeru dveh teles, ki se drugo proti drugemu gibljeta s hitrotjo večjo od polovice svetlobne) bo po mojem mnenju tu prišlo do ugotovitve, da to zdaj pomeni, da se je hitrost valovanja glede na snovno točko na traku spremenila. Vendar pa to ni nujno res. To bi morali preveriti z meritvijo hitrosti valovanja v sistemu traku. Ostaja pa dejstvo, da svetloba za daljšo pot potrebuje več časa, tudi če se hitrost glede na sprejemnik ne spremeni.
Če ne drugega, sem ti v zadnjem stavku napisal, zakaj bi bil tvoj sklep lahko preuranjen.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 7.12.2007 8:30

Mirko, meni je na temelju najine skupne ugotovitve kristalno jasno, da če se trak izmika svetlobnemu žarku in ga žarek zato počasneje dohaja, kot kadar trak miruje, da če valovi zamujajo pri vpadu, da s tem žarek vpada na gibajoči trak z manjšo hitrostjo kot na mirujoči trak.
Sem v zadregi, kako pojasniti nekaj kar mi je tako jasno, da v mojem pogledu ni nobenega dvoma. V nadaljevanju take razpravi obstaja nevarnost, da bi katero koli utemeljevanje ostalo na nivoju 'filozofiranja'.
Hitrost svetlobe iz gibajočega se vira v fiziki še ni izmerjena in verjetno je edini pravi način za odgovor na to vprašanje objektivna meritev hitrosti svetlobe. Posebno še, ker meritev je izvedljiva, le izvedena še ni bila.
LP FR

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2602
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ » 7.12.2007 9:10

Rozman napisal/-a:Hitrost svetlobe iz gibajočega se vira v fiziki še ni izmerjena in verjetno je edini pravi način za odgovor na to vprašanje objektivna meritev hitrosti svetlobe. Posebno še, ker meritev je izvedljiva, le izvedena še ni bila.
LP FR
Rozman, svetloba oziroma foton ima zmerom, zmerom eno samo absolutno hitrost in ta je c. Ta hitrost ni odvisna skozi kaj potuje niti, če se odbija itd. Ta hitrost je absolutna v vseh pogledih.
In vendar opazovalec lahko izmeri to hitrost manjšo ali celo višjo. Zakaj je hitrost višja oziroma nižja od absolutne hitrosti c pa je odvisno od tvojega načina opazovanja oziroma merjenja. Razlogi napak so ponavadi posledica gravitacijskih ali EM sil, ki delujejo v prostoru.

Lep pozdrav..

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko » 7.12.2007 9:45

Mirko, meni je na temelju najine skupne ugotovitve kristalno jasno, da če se trak izmika svetlobnemu žarku in ga žarek zato počasneje dohaja, kot kadar trak miruje, da če valovi zamujajo pri vpadu, da s tem žarek vpada na gibajoči trak z manjšo hitrostjo kot na mirujoči trak.
Sem v zadregi, kako pojasniti nekaj kar mi je tako jasno, da v mojem pogledu ni nobenega dvoma. V nadaljevanju take razpravi obstaja nevarnost, da bi katero koli utemeljevanje ostalo na nivoju 'filozofiranja'.
In potem je ovca dobila v roke puško in je volku postalo jasno, kaj je to demokracija...Tudi jaz sem bil v enaki zadregi. In pred mano še kdo drug. Filozofiranu se je mogoče izogniti, vendar ne brez truda in ne zastonj. Najboljša in najdražja pot je, da pri kakšnem profesorju opraviš izpit iz PTR. Samo iz razloga, da se s PTR temeljito seznaniš, četudi se z njo ne strinjaš.
Hitrost svetlobe iz gibajočega se vira v fiziki še ni izmerjena in verjetno je edini pravi način za odgovor na to vprašanje objektivna meritev hitrosti svetlobe. Posebno še, ker meritev je izvedljiva, le izvedena še ni bila.
Kar se konkretnih meritev hitrosti iz gibajočega vira tiče, moram reči, da zadev ne poznam dovolj, da bi o tem lahko karkoli rekel. Vem pa, da enačbe za Dopplerjev efekt ločijo samo med oddaljevanjem in približevanjem, in je povsem vseeno, ali gre za mirovanje izvora in oddaljevanje sprejemnika, ali pa za mirovanje sprejemnika in oddaljevanje izvora.

Rozman
Prispevkov: 1284
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman » 7.12.2007 10:36

GJ, na čem temelji trditev, da ima svetloba zmerom, zmerom eno samo absolutno hitrost in ta je c,
- na meritvi (kateri?),
- je to aksiom?
- je to hipoteza?

- ................... ?
LP FR

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2602
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ » 7.12.2007 10:55

Rozman napisal/-a:GJ, na čem temelji trditev, da ima svetloba zmerom, zmerom eno samo absolutno hitrost in ta je c,
- na meritvi (kateri?),
- je to aksiom?
- je to hipoteza?

- ................... ?
LP FR
No zgoraj sem poudaril, da to velja za lastno hitrost fotona, ki je osnovni delec svetlobe. Svetlobni žarek ima seveda lahko relativno gledano/merjeno nižjo hitrost, ki je odvisna od snovi po kateri potuje.

Trditev seveda izhaja iz PTR.

Poglej si recimo:
http://sl.wikipedia.org/wiki/Hitrost_svetlobe
ali pa:
http://www.kvarkadabra.net/vprasanja/te ... itrost.htm
Jure napisal/-a: Ker je hitrost širjenja elektromagnetnega valovanja v vakuumu (svetlobna hitrost) neodvisna od tega v katerem inercialnem sistemu se nahaja opazovalec, je torej svetlobna hitrost ena od osnovnih fizikalnih konstant in je po dogovoru (!) enaka c=299792458 m/s.
Lep dan..

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 2 gostov