Matematyka.pl

Jak to jest z tą prędkością światła? Czemu prędkość światła jest stała i nie da się jej sumować? Np. Kiedy zacznę się zbliżać do źródła światła z prędkością 1 miliona metrów na sekundę to prędkość światła i tak nie przekroczy 300 milionów metrów na sekundę, co na to wpływa?

Zostało to stwierdzone doświadczalnie i wtedy okazało się, że mechanika klasyczna w przypadku bardzo dużych prędkości nie spełnia oczekiwać (nie pozwala przewidzieć wyników eksperymentu) i zaczęła powstawać mechanika relatywistyczna, a później mechanika kwantowa (dla skal subatomowych).
Musisz się z tym pogodzić.

SlotaWoj pisze:Zostało to stwierdzone doświadczalnie i wtedy okazało się, że mechanika klasyczna w przypadku bardzo dużych prędkości nie spełnia oczekiwać (nie pozwala przewidzieć wyników eksperymentu) i zaczęła powstawać mechanika relatywistyczna, a później mechanika kwantowa (dla skal subatomowych).
Musisz się z tym pogodzić.

Ale ktoś to zmierzył i tak rzeczywiście jest (np. w zderzacz hadronów)? Czy nie da się tego udowodnić i tak się przyjęło - jeżeli tak to dla czego (lub gdzie mam zasięgnąć informacji, jaka literatura)?

Fizyka jest nauką doświadczalną, więc wszystko co się przyjmuje za prawdę musi być potwierdzone doświadczalnie/obserwacyjnie. Pośrednio lub bezpośrednio.

AiDi pisze:Fizyka jest nauką doświadczalną, więc wszystko co się przyjmuje za prawdę musi być potwierdzone doświadczalnie/obserwacyjnie. Pośrednio lub bezpośrednio.

A jest gdzieś wyjaśnione w jakiejś literaturze czemu światło ma taką właściwość?
Czy jakieś inne fale też mają taką cechę?

Wszystko co jest bezmasowe - czyli najpopularniejsze fotony - klasycznie mówiąc fale elektromagnetyczne. Gluony także są bezmasowe, ale nie występują w stanach niezwiązanych, więc ich na co dzień nie "widać". Kiedyś uważano, że i neutrina. Obecnie uważa się jednak, iż żadne z neutrin nie ma zerowej masy. Hipotetyczny grawiton też poruszałby się z prędkością światła. Chyba coś jeszcze by się znalazło, pewnie któreś z supersymetrycznych braci znanych już cząstek.
Z teorii względności wynika, że wszystkie bezmasowe cząstki poruszają się z pewną stałą prędkością niezależną od układu odniesienia. A że akurat wyszło z doświadczeń, że światło z tą prędkością się porusza, to prędkość tę nazwano prędkością światła. Fakt iż akurat fotony nie mają masy wynika ze struktury symetrii elektrodynamiki, to już nie tak łatwe do wyjaśnienia sprawy, ale pewien powód jest Przynajmniej formalnie.

rubesom pisze:... Np. Kiedy zacznę się zbliżać do źródła światła z prędkością 1 miliona metrów na sekundę to prędkość światła i tak nie przekroczy 300 milionów metrów na sekundę, co na to wpływa?

Kiedy Twoja prędkość będzie rosła do wartości porównywalnych do prędkości światła, to jednocześnie będą się zmieniały własności Twojego układu odniesienia w sposób, który powoduje że prędkość światłą pozostanie stała – w taki sposób są skonstruowane modele rzeczywistości które to wyjaśniają. Pierwotną przyczyną tego jest fakt, że obecność masy wpływa na własności geometryczne otaczającej ją przestrzeni.

Niezależność prędkości światłą od wyboru układu odniesienia została wielokrotnie potwierdzona doświadczalnie. Pierwszym z najważniejszych eksperymentów był przeprowadzony przez Alberta Michelsona w 1883 r. i powtórzony później wraz z Edwardem Morleyem w 1887 r. Żadne zderzacze hadronów do tego nie były potrzebne.

rubesom pisze:A jest gdzieś wyjaśnione w jakiejś literaturze czemu światło ma taką właściwość?
Czy jakieś inne fale też mają taką cechę?

To nie są właściwości światłą. To są właściwości Wszechświata. Jeśli chcesz wiedzieć więcej na ten temat szukaj książek nt. historii powstania teorii względności i mechaniki relatywistycznej.

Ciekawych rzeczy się dowiedziałem na stare lata, że prędkość światła nadal jest jednak \(\displaystyle{ \infty}\)

@rubesom poczytaj o teorii eteru i naszym rodaku Michelsonie, który urodził się w Strzelnie, potem wyemigrował do Ameryki ale nawet tam kazał wymawiać swoje nazwisko tak jak się je czyta po polsku a nie po amerykańsku [majkelson]:

OK. Widzę że w polszy cenzura już matematyką zarządza.
Zapomniałem, że indoktrynacja to postęp geometryczny... tylko szkoda że prosto do śmietnika.

Taka lekka sugestia dla zarządców tego forum:
należy zmieniać moderatorów co jakiś czas, raz na rok, powiedzmy.
Ci starzy zawsze głupieją - fakt empiryczny (w języku medialnym).

-- 30 kwietnia 2015, 14:24 --

daras170 pisze:Ciekawych rzeczy się dowiedziałem na stare lata, że prędkość światła nadal jest jednak \(\displaystyle{ \infty}\)

Zgadza się.

Chodziło tylko o model matematyczny, który będzie zachowywał tę wartość skończoną - właśnie tak jak nieskończoność jest zachowana.

I stąd ta geometria hiperboliczna w relatywizmie.
\(\displaystyle{ \tgh (a+b) = \frac{\tgh (a) + \tgh (b)}{1 + \tgh (a)\cdot \tgh (b)}}\)

Nie cenzura, tylko regulamin forum który zgodziłeś się przestrzegać rejestrując się tutaj. Więc bądź łaskaw nie zwalać winy na innych, tylko dostosuj się do reguł tu panujących. I sugestie tego typu pisz bezpośrednio do adminów - to nie miejsce na wylewanie swoich żalów.

Zgadza się.

Nie, nie zgadza się. Nie o model matematyczny chodzi, a o fakty doświadczalne, a z tymi się nie dyskutuje.

Fibik pisze:OK. Widzę że w polszy cenzura już matematyką zarządza.
Zapomniałem, że indoktrynacja to postęp geometryczny... tylko szkoda że prosto do śmietnika. ...

Kolego "Fibik", proszę z szacunkiem wyrażać się o Polsce.
Nie jest to "polsza" i proszę to zakarbować sobie raz i na zawsze.
W.Kr.

Fibik pisze:OK. Widzę że w polszy cenzura już matematyką zarządza.
Zapomniałem, że indoktrynacja to postęp geometryczny... tylko szkoda że prosto do śmietnika.

Taka lekka sugestia dla zarządców tego forum:
należy zmieniać moderatorów co jakiś czas, raz na rok, powiedzmy.
Ci starzy zawsze głupieją - fakt empiryczny (w języku medialnym).

-- 30 kwietnia 2015, 14:24 --

daras170 pisze:Ciekawych rzeczy się dowiedziałem na stare lata, że prędkość światła nadal jest jednak \(\displaystyle{ \infty}\)

Zgadza się.

Chodziło tylko o model matematyczny, który będzie zachowywał tę wartość skończoną - właśnie tak jak nieskończoność jest zachowana.

I stąd ta geometria hiperboliczna w relatywizmie.
\(\displaystyle{ tgh(a+b) = \frac{tgh(a) + tgh(b)}{1 + tgh(a)\cdot tgh(b)}}\)

Coś mi to przypomina strasznie z innego forum...

Żeby nie było off-topic , stałość prędkości światła wynika m.in z równań Maxwella i własności przestrzeni oraz została jak mówił AiDi, potwierdzona wielokrotnie doświadczalnie.Więc nie pleć już bzdur.

Kolega Igor V pisze:"Żeby nie było off-topic , stałość prędkości światła wynika m.in z równań Maxwella i własności przestrzeni oraz została jak mówił AiDi, potwierdzona wielokrotnie doświadczalnie."

Równania Maxwella, tak jak każde inne równania czego by nie dotyczyły, opisują własności czego tam, tu przestrzeni która spełnia "wyniki doświadczeń", tu stałości prędkości światła. Nie jest zaś odwrotnie, że owa stałość jest "wynikiem" tych równań.
W.Kr.

Można mówić na gruncie teoretycznym, że pewna własność wynika z równań. Dopiero potem sprawdzamy doświadczalnie czy tak jest. Transformację Lorentza można wyprowadzić bez założenia o stałości prędkości światła. Robi to Andrzej Szymacha w swojej starej książce. A jednym z zasadniczych wniosków z transformacji Lorentza jest fakt istnienia niezmienniczej prędkości.
Czy stałość ta wynika z równań Maxwella - grupa Lorentza jest grupą symetrii równań Maxwella, więc wszystkie wnioski z transformacji Lorentza są wbudowane w równania Maxwella. Ale to samo tyczy się wszystkich równań teorii relatywistycznych - OTW czy kwantowej teorii pola.

EDIT

Wystarczy wspomnieć że bazą do tego STW jest zupełnie klasyczna teoria Lorentza,
zatem tam nie ma mowy o postulatach odnośnie stałości światła (jak to w klasyce), a eksperymentalnie jest ona zgodna w 100% z STW.

Jak wspominałem wyżej - nie potrzebujemy postulatu stałości prędkości światła. Jest to wniosek, potwierdzony doświadczalnie. I potwierdzony przez powyższe słowa, skoro mamy 100% zgodność z STW To, że nie ma mowy nic nie znaczy. Ponadto w teorii Lorentza zakładamy istnienie niepotwierdzonego doświadczalnie eteru.

Teoria Eteru Lorentza: LET ma 100% zgodności z STW ale tylko w dół, co znaczy że STW jest tu tylko fragmentem LET.

Ta teoria Lorentza wyjaśnia w 100% dlaczego w eksperymentach mierzymy prędkości światła zawsze równe c, a nie jakieś inne liczby, czego niestety STW nie potrafi uzasadnić, stąd też tam postulat: c = inv, który jest nie tylko zbyteczny, ale i zupełnie błędny.

I na tym głównie polega różnica pomiędzy teorią a modelem: STW jest modelem w ramach LET.
Taki jest fakt.

I przestań improwizować z tymi doświadczalnymi potwierdzeniami.
Ludzie już tysiące razy wyciągali błędne wnioski z pomiarów, i tak jest także w tym przypadku.

Wystarczy tu wspomnieć słynny model Ptolemeusza, który jest do dziś zgodny z obserwacjami, no ale jednak... to dużo za mało.

W LET zakładano obecność eteru, ale nie bezpodstawnie, ani nie sprzecznie z innymi prawidłami matematycznymi, jak jest w przypadku STW.

Dlatego też eksperyment może potwierdzić LET, ale nigdy STW - dlaczego?
To jest oczywiste: my nie weryfikujemy zasadności, sensowności modeli, ponieważ my wiem że to jest tylko model, czyli uproszczenie - jakaś tam idealizacja.