Fysik
generel relativitet
Edit: Hov titlen skulle have været speciel relativitet.....
Vi er lige begyndt på relativitetsteori, og jeg tror jeg har fået en lidt konceptuel misforståelse af nogle af begreberne. Vi har i hvertfald:
1) Ethvert intertialt system er ligeværdigt for udførelsen af alle fysiske (ikke kun mekaniske) eksperimenter.
Og det skulle så medføre:
2) Lysets hastighed er den samme set fra alle intertialsystemer.
Men jeg forstår bare ikke, hvordan 1) skulle medføre 2). Måske er det det med udfaldet jeg misforstår. For betragt en mand, der løber i et kørende tog, mens en mand står udenfor toget og ser på det.
I toget måler man hans hastighed til v, og det vil man også gøre på jorden. Men relativt til til toget vil manden da uanset hvad se, at manden har hastigheden v + vtog.
Hvis man så har et eller andet lysglimt inde i toget, så vil man derinde uden tvivl måle lysets hastighed til c, og det ville man også, hvis det blev udsendt i mandens interialsystem. Så der har man vel allerede, at udfaldet af et fysisk eksperiment er ens i hvert interialsystem. Men hvis man så kigger relativt vil man da med min tankegang uanset hvad se, at lysets hastighed relativt til manden er lidt større eller mindre (afhængig af togets bevægelsesretning) - og det er jo forkert, for så er vi tilbage ved galilei-transformationen). Det er nok, fordi jeg misforstår det her med "udfaldet" af et fysisk eksperiment.... Kan nogen forklare?
Svar #1
10. oktober 2011 af Andersen11 (Slettet)
Der er ikke tale om, at 1) medfører 2). 1) og 2) er to postulater, der opstilles som grundlaget for den specielle relativitetsteori.
I den specielle relativitetsteori kan man ikke længere addere relative hastigheder for at transformere fra eet inertialsystem til et andet. Man skal her benytte en Lorentz transformation.
Svar #2
10. oktober 2011 af zezima (Slettet)
Min lærer sagde altså helt bestemt, at 2) medførte 1), men jeg tror nu jeg ved, hvorfor han sagde det. Postulat 1 siger jo, at der ikke findes noget absolut rum, som alt bevæger sig i forhold til. Siden der ikke gør det, må lyset ikke bevæge sig i forhold til noget særligt inertialsystem men med samme hastighed uafhængig af dem. Hvis det ikke er rigtig, kan jeg henvise til side 12 i kompendiet: http://fys.bozack.dk/kurser/01fys1/specielrelteori.pdf
og så kan du hjælpe mig til forståelse :)
Svar #3
10. oktober 2011 af peter lind
Jeg er ikke helt enig med #1.
Regner man på Maxwells ligninger kommer man frem til at der kan udsendes stråling med en hastighed. Denne hastighed kan findes ud fra målinger på det statiske tilfælde. Desuden viste sig at denne hastighed svarede til den målte hastighed af lys. Man konkluderede derfor at denne stråling rent faktisk var lys. Det gav det problem at så skulle lyshastigheden være den samme i alle inertialsystemer. Det kunne selvfølgelig godt være at det var Maxwells ligninger, der var noget galt med; men målinger viste så at man altid fandt samme hastighed for lyset.
Da Einstein fremsatte sin specielle relativitesteori gik han ud fra at lyshastigheden var konstant og kom med to begrundelser.
Den ene var at måling af hastigheden viste at denne konstant.
Den anden var et simpelt laboratorieforsøg.
Lader man en tråd og en magnetfelt bevæge sig i forhold til hinanden induceres, der en elektrisk strøm. Forklaringen på dette ud fra Maxwells ligninger gav helt forskellige svar eftersom man så det fra tråden eller magnetens inertialsystem. Set fra trådens inertialsystem var der et varierende magnetfelt, som inducerede en elektromotorisk kraft. Set fra magnetens inertialsystem påvirkede magnetfeltet elektronerne i tråden gennem Lorenz kraften. Einstein kunne simpelthen ikke acceptere at verden "tilfældig" opførte sig på den måde.
Svar #4
10. oktober 2011 af Andersen11 (Slettet)
#2
Postulat 1) siger ikke nonget om et absolut rum. Postulatet siger, at de love, under hvilke et fysisk systems tilstandsparametre ændres, ikke afhænger af, i hvilket inertialsystem systemet betragtes. Begge postulater er nødvendige som basis for den specielle relativitetsteori, og det ene postulat kan ikke vises ud fra det andet.
Svar #5
10. oktober 2011 af peter lind
Postulat #1 og maxwell ligningerne er på en måde i modstrid med hinanden med mindre man accepterer at lyshastigheden er konstant
Svar #6
10. oktober 2011 af zezima (Slettet)
Okay. Så logikken lyder altså:
Einstein postulerer, at ethvert intertialsystem er ligeværdigt, fordi han ikke kan acceptere, at man får to forskellige resultater. Men af den grund er man derfor også nødt til at sige, at lyshastigheden skal være konstant for, at det kan gælde.
Svar #7
10. oktober 2011 af peter lind
Initialsystemerne stammer fra Newton ikke fra Einstein.
Det er at overdrive at sige at lyshastigheden skal være konstant
. Det vil være mere rigtig at sige at som grundsats angav han eksistensen af inertialsystemer. Han gav ingen begrundelser for det; men den påstand havde været almindeligt accepteret i flere hundrede år.
Lyshastighedens konstans var mere kontroversielt. Begrundelserne for at gå ud fra at lyshastigheden er konstant er givet ovenfor.
Skriv et svar til: generel relativitet
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.