Söker efter tidsdilatation

 

39 frågor/svar hittade

Kraft-Rörelse [2697]

Fråga:
Jo, jag ska hålla ett litet föredrag om RELATIVITETSTEORIN. Ett ämne som kanske inte är det lättaste. Jag har samlat lagom med teoretisk fakta, men skulle vilja ha ett experiment som grädde på toppen. Har ni förslag på hur man kan visa att tidsdilatationen verkligen fungerar?
/Markus A, Komvux, Sjöbo, Sjöbo

Svar:
Kanske inte ett experiment, men ett bra exempel.

Först ett par definitioner:

Längdkontraktion är den minskning i längd som enligt Albert Einsteins speciella relativititetsteori uppstår när ett föremål rör sig med stor hastighet i förhållande till den som mäter längden. Vid mer vardagsnära hastigheter är denna längdminskning helt försumbar. Det är först vid hastigheter som är minst 1/10 av ljusets hastighet som den får någon märkbar betydelse.

Tidsdilatation (tidsutvidgning) beroende på hastighet innebär att om två referenssystem r och r', har identiska klockor, kommer en observatör i r att anse att klockan i r' går långsammare om referenssystemen r och r' befinner sig i relativ rörelse. En observatör i r' anser likaså att klockan i r går långsammare än den lokala klockan.

Kosmiska strålningen består huvudsakligen av atomkärnor med mycket höga energier (mest väte). När de kolliderar med luften på cirka 20 km höjd, uppstår en uppsjö av olika partiklar. De flesta är kortlivade och sönderfaller snabbt. En av sönderfallsprodukterna kallas myon, och på grund av sina egenskaper, är den mycket lite benägen att kollidera med kärnorna i luften. Den försvinner för det mesta genom att den sönderfaller. Hur långt går den?

Myonens medellivslängd är 2.2*10-6 s. Antag att den går nära ljushastigheten (300000 km/s). Då får vi en sträcka på

300000 * 2.2*10-6 = 0.6 km = 660 m.

Ändå är det så, att de flesta partiklar vi kan registrera här nere är myoner. Genom en människa far det typiskt 30 - 40 högenergetiska myoner varje sekund. De överlever hit ner på grund av tidsdilatationen. De har så hög hastighet att tiden går mycket långsammare för dem, se översta formeln i bilden nedan. En myon med en Lorentz-faktor på 1000 kan i princip gå 660 km. Sådana myoner är inte alls ovanliga. För den myonen går tiden 1000 gånger långsammare (från oss sett).

Jaha, OK men sett från myonen då? Där går ju tiden med "normal" hastighet och myonen kan väl inte hinna ner till markytan innan den sönderfaller? Jo, det gör den därför att längdkontraktionen, se nedersta formeln nedan, gör att den sträcka myonen måste tillryggalägga är mycket kortare (sett ur myonens perspektiv).

Det är klart att resultatet att myonen hinner ner till marken innan den sönderfaller måste vara samma oberoende av om vi betraktar myonen från marken eller om vi följer med den ner genom luften.

Se vidare Muon , Time_dilation och Length_contraction .



/KS/lpe

Se även fråga 1289 och fråga 2627

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41]; längdkontraktion [5]; tidsdilatation [6];

*

Kraft-Rörelse [5027]

Fråga:
speciella relativitets teorin: Om jag färdas mot en stillastående klocka, går den då från min synpunkt fortare?
/Joakim .

Svar:
Det går inte att säga vad som är stillastående. I den meningen är också Newtons mekanik en relativitetsteori. Alltså: klockan rör sig i förhållande till dig. Enligt tidsdilatationen upplever du att den går långsammare än normalt.
/KS

*

Kraft-Rörelse [5043]

Fråga:
Jag läste frågan [4722] 2000-02-23 om varför tiden går långsammare vid gravitation. Men jag förstår inte svaret riktigt, även om våglängden ökar, får det ju inte klockan däruppe att gå snabbare. Eller? Jag trodde förut att tiden därnere gick långsammare bara för att ljuset fick längre väg att färdas, likt tidsdilationen. Dvs. gravitationen påverkar observatören därnere likadant som om han färdades med en viss hastighet, (typ 9.81 m/s^2). Men stämmer min teori? (Jag är lite osäker själv.)
/Joakim .

Svar:
Tidsdilatationen är ett fenomen som uppträder inom den speciella relativitetsteorin. De fenomen vi diskuterar här rör den allmänna relativitetsteorin, som ju beskriver gravitationen. En ljuskälla som skickar ut en viss våglängd kan ju betraktas som en klocka. Ökar våglängden går den alltså långsammare, eftersom ljushastigheten är konstant.

Ta reda på: Hur är 1 sekund definierad?
/KS

Se även fråga 4722

*

  [2776]

Fråga:
Hej! Jag har en fråga rörande relativitetsteorin. Säg att vi har två farkoster A och B med en relativ hastighet v. Under den tid en betraktare i A upplever en tid t så upplever en i B en tid t0 enligt tidsdilatationen, som är mindre än t. Men på samma sätt kan man ju vända på det och erhålla ännu mindre tider osv. Var i resonemanget ligger felet??
/Erik L, Åsö gymn, Sthlm

Svar:
Antag att A och B rör sig från varandra. A tycker att B's klocka går långsammare och B tycker att A's klocka går långsammare. Det är alltså helt ömsesidigt. Ett utmärkt sätt att mäta hur fort klockan går, är att mäta våglängden på en spektrallinje. A ser B's spektrallinjer rödförskjutna (dopplereffekt) och B ser A's spektrallinjer rödförskjutna. Vad vi här beskrivit, passar ju precis på det expanderande universum vi befinner oss i. Vi ser spektrallinjerna i avlägsna galaxer rödförskjutna. Det beror inte på att just vi sitter i universums "mitt". Det ser likadant ut i varje punkt.

Resonemanget blir likartat om A och B rör sig mot varandra.
/KS

*

Kraft-Rörelse [3141]

Fråga:
Ljushastigheten konstanten c gäller väl både för det infallande ljuset och för det reflekterade ljuset från ett objekt med massan m? Hur förklaras/tolkas följande fenomen m h a relativitetsteorin? 1. 2 stycken parallella vakumslutna supraledare (rör) 900 000 km långa uppförs. 2. I båda rören monteras en spegel den ena fast på 600 000 km avstånd, och andra är mobil och monteras i början av röret, en laser som täcker båda rörens ändar monteras. 3. Den mobila spegeln kan (accelereras) från 0 - 150 000 km/s på 1 sek varefter den erhåller konstanten(JT)= 150 000 km/s. 4. Spegeln accelereras till (JT), och i samma ögonblick den är i jämnhöjd med den andra spegeln tänds lasern under en tusendels/sekund. Vill ni vara vänliga och svara på följande frågor?

1a. På vilket avstånd från lasern träffas den fasta spegeln av ljuset?

2a. På vilket avstånd från lasern träffas den mobila spegeln av ljuset?

1b. Hur lång tid tar det innan ljuset från den fasta spegeln återvänder till rörets mynning.

2b. Hur lång tid tar det innan ljuset från den mobila spegeln återvänder till rörets mynning

3. Med vilken hastighet inföll ljuset på den fasta spegeln.

4. Med vilken hastighet inföll ljuset på den mobila spegeln.

5. Med vilken hastighet reflekterades(emitterades?) ljuset från den fasta spegeln.

6. Med vilken hastighet reflekterades(emitterades?) ljuset från den mobila spegeln.

7. Stämmer alla beräkningar(tillsammans) eller har en krökning av rummet skett(tiddilation)?

8. Vilken tidsdilation isåfall enligt den (allmänna eller speciella)

9. Vilken kraft fick rumtiden att krökas?
/Sven K, Hultsfred, Norrby

Svar:
Att rören är supraledande har ingen betydelse i sammanhanget. Här finns en fundamental oklarhet i problemställningen. Vad menas med "samma ögonblick"? Samtidighet kan inte i relativitetsteorin hanteras på samma sätt som i vardagslivet.

1a. Du har själv skrivit 600000 km.

2a. 2b. Går ej att lösa på grund av oklar problemställning.

1b. 4 sekunder

3. c

4. c

5. c

6. c

7. 8. 9. Detta är beräkningar inom speciella relativitetsteorin, så rummets krökning är inte inblandad. När det är fråga om ljus är tidsdilatationen irrelevant.

Förslag till ändring av problemets formulering:

När den rörliga spegeln passerar den fasta, skickas en ljussignal till lasrarna, som talar om att de ska skicka ut sina pulser. Nu går problemet att lösa.

Först kan man lätt konstatera att den rörliga spegeln nått sin sluthastighet vid denna tidpunkt. När ljuspulsen når lasrarna har spegeln tillryggalagt halva sträckan, det är då 300000 km kvar. Laserljuset och spegeln går nu mot varandra. De möts när ljuset gått 200000 km och spegeln gått 100000 km. När laserljuset återvänder, har det gått sammanlagt 400000 km. Här är svaren:

2a. 200000 km.

2b. 400000/c = 1.33 s.

Pulslängden är 1/2000 sekund och våglängden halverad (dopplereffekt). 
/KS

Se även fråga 3061

*

[3918]

Fråga:
På astromomilektionen diskuterar vi många invecklade teoretiska frågor. Bl a följande: Anta att vi i rymden har en ihålig betongcylinder som vi roterar så att väggarna når ljuset hastighet. Vad händer om vi förutsätter att cylindern inte förstörs av krafterna? Tidsdillation? Andra relativistiska effekter? Hur kommer det se ut för en människa som finns i centrum av den? Tack på förhand
/Johan R, Polhemskolan, Lund

Svar:
Ljushastigheten kan den inte nå, men nära. Och naturligtvis håller den inte. Men bortsett från det, är problemet intressant i alla fall. Man kan skicka in en myon i en lagringsring och mäta livstiden. Det visar sig, att livstiden ökar med lorentzfaktorn:

g = (1 - v2/c2)-0.5

En klocka på cylinderytan går alltså långsammare, tidsdilatationen funkar. Inte bara det, den skulle se rödare ut. Det ljus som når oss är rödförskjutet, eftersom det skickades ut bakåt från cylinderytan sett. Naturligtvis är båda effekterna kopplade.
/KS

*

Kraft-Rörelse [4113]

Fråga:
Jag ska göra ett specialarbete om relativitetsteorin och tänkte koncentrera mig på den speciella relativitetsteorin. Nu undrar jag om ni kan ge exempel på någon laboration som jag kan utföra som rör den speciella relativitetsteorin? Eftersom en praktisk del krävs i arbetet. Jag vet att en som arbetade med relativitetsteorin före mig gjorde ett försök där han undersökte Dopplereffekten. Men har det med den speciella relativitetsteorin att göra?
/Peter K, Laestadiusskolan, Pajala

Svar:
Det är inte lätt att göra direkta experiment i ett skollabb med relativitetsteorin. Men ett praktiskt exempel på tidsdilatationen hittar du i svaret till frågan nedan.

I galaxen M87 har man med Hubble-teleskopet fotograferat spektrallinjer från gas nära centrum. Här finner man en kraftig dopplerförskjutning, Signed, "A Black Hole" , som tyder på att gasen roterar kring ett supermassivt svart hål.
/KS/lpe

Se även fråga 2697

*

Kraft-Rörelse [4828]

Fråga:
Jag vet att tvillingparadoxen förklaras med att de båda tvillingarnas resor inte är identiska pga acceleration och inbromsning. Men hur förklaras detta matematiskt? I formlen för tidsdilatation tas ju ingen hänsyn till detta.
/Thomas N, Gullstrandskolan, Landskrona

Svar:
Man kan säga att tvillingparadoxen uppstår därför att Einstein inte var tillräckligt radikal matematiskt sett i sin ursprungliga formulering av den speciella relativitetsteorin. I Minkowskis formulering uppkommer ingen paradox. Man räknar ut egentiden genom att sätta in siffrorna i en formel. Det blir helt enkelt olika egentider för de båda tvillingarna.

Sök på tvillingparadoxen i denna databas!

I länken nedan finns en trevlig Java-applet och mer information.
/KS/lpe

1 http://www.pbs.org/wgbh/nova/einstein/hotsciencetwin/twin1.html

*

Kraft-Rörelse [7804]

Fråga:
Vad är tvillings paradoxen egentligen har inte funnit något riktigt svar. Bara att att tiden går söligare när man färdas nära ljusets hastighet. Men varför går tiden söligare när man färdas i ljusets hastighet.
/Adam E, Stenbacka, Asarum

Svar:
Tvillingaradoxen är ingen paradox, se nedan. Att en klocka går långsammare när den färdas snabbt är en annan sak. Det kallas tidsdilatationen.
/KS

Se även fråga 4828 och fråga 7638

*

Kraft-Rörelse [8425]

Fråga:
Påverkan av tiden när vi förflyttar oss. På min studieplatts dyker det upp kluriga funderingar och igår funderade vi över om tiden kan gå olika fort.Tex om en människa åker i en snabb rymdfarkost runt jorden eller om en person åker över Atlanten i en mycket snabb båt. Har det någon betydelse åt vilket håll man åker? Påverkas tiden även vid "måttliga" hastigheter? Om tiden går olika fort vid snabb förflyttning resp. stillastående, hur kan tiden gå olika fort? Mvh "lasse"
/lars b, competens, nybro

Svar:
Tidsdilatationen, som det kallas, sker i princip vid alla hastigheter, oberoende av färdriktningen. Storleken är:

1/(1 - v2/c2)1/2

där v är hastigheten och c är ljushastigheten (300000 km/s). Vid låga hastigheter är effekten försumbar:

Promenadtakt (1 m/s) 1 + 0.00000000000000001

Gevärskula (1000 m/s) 1 + 0.00000000001

Rymdraket (10000 m/s) 1 + 0.000000001

Det är först när man närmar sig ljushastigheten, som effekten blir påtaglig.
/KS

Se även fråga 2697

*

Kraft-Rörelse [9612]

Fråga:
Enligt Einstens relativitets teori fortskrider tiden snabbare för den som befinner sig i vila. Som exempel på detta används ofta den sk. tvillingparadoxen. Den som stannar på jorden är enligt denna yngre. Men skulle man själv befinna sig i raketen skulle det då bli tvärt om? Eftersom man relativt raketen befinner sig i vila.
/Ralf J, Finland

Svar:
Tvillingparadoxen (som inte är en paradox) har ingenting med tidsdilatationen att göra, alltså att en klocka går långsammare när den är i rörelse. Tvillingparadoxen beror på att den tvilling som reser iväg utsätts för acceleration, vilket inte den tvilling som stannar kvar råkar ut för. Det är orsaken till åldersskillnaden vid återkomsten. Det är den som varit ute och rest som är yngst.
/KS

Se även fråga 4828 och fråga 7984

*

Kraft-Rörelse [9816]

Fråga:
Er det ikke slik, ifølge den spesielle relativitetsteorien at i det system som beveger seg, går prosesser (som klokka) saktere enn i det som står stille. Nå er jeg klar over at bevegelse er relativt, men jeg vil da hevde at bare én av klokkene saktner farta. Hvis begge klokkene tilsynelatende går saktere, vil jo fenomenet være et synsbedrag, og det er det jo ikke. Prosessene, som aldringsprosessen, går jo saktere i det system som beveger seg. Håper på svar, og på forhånd takk.
/vanja M, Horten vgs, Horten

Svar:

Ser man på klocka B från system A, går klocka B långsammare.
Ser man på klocka A från system B, går klocka A långsammare.

Man kan alltså inte betrakta det utifrån. Det finns alltså ingen objektiv sanning. Det är detta fenomen som kallas tidsdilatationen.

Problemet med åldrandet i tvillingparadoxen har inte alls med detta att göra. Det viktiga där är att det ena systemet har blivit accelererat.
/KS

Se även fråga 9800

*

Kraft-Rörelse [9883]

Fråga:
Jeg har skjønt det slik at noe av poenget med relativitetsteoriene er at ett system ikke skal utmerke seg i forhold til noe annet system når det gjelder å kunne formulere naturlover. Og at det er derfor man også sier at tidsdilatasjon er symmetrisk. Men når en klokke er langt nede i et gravitasjonsfelt, vil jo den gå saktere enn en høyt oppe. Utmerker ikke det "laveste system" seg da?
/Vanja M, Horten vgs, Horten

Svar:
Du talar om två helt skilda fenomen. Tidsdilatationen är en följd av postulaten i den speciella relativitetsteorin. Att en klocka går långsammare långt ner i ett gravitationsfält kan inte förklaras av denna teori. Här fordras en relativistisk gravitationsteori, alltså den allmänna relativitetsteorin.
/KS

Se även fråga 9884

*

Kraft-Rörelse [10040]

Fråga:
Hej, jag undrar bara vad Far-Away Time står för. Har nämligen en bok där man jämför tiden i en satellit och Far-Away-tiden

Tack
/Martin C, Värmdö, Farsta

Svar:
Det där har vi inte hört talas om. Gissningsvis är det tiden i ett system, där satelliten har konstant fart (hastighetsvektorns absolutbelopp). Då är det meningsfullt att diskutera tidsdilatationen.
/KS

*

Partiklar [10717]

Fråga:
Finns det några "enkla" experiment för att bestämma livslängden hos någon typ av myoner? /Tack för en toppensida!
/Jimmy K, Martin Koch-gymnasiet, Hedemora

Svar:
Det finns bara en sorts myon (och dess antipartikel). Något särskilt enkelt sätt att bestämma myonens livstid kan vi inte komma på. I varje fall krävs ganska dyrbar apparatur. Någon upplysning kan man få genom att myoner, som produceras av kosmisk strålning högt uppe i atmosfären, når oss här nere på jordytan. En komplikation är att den relativistiska tidsdilatationen har kraftig inverkan på detta fenomen. Kolla svaret nedan!

Vi har faktiskt en sådan anläggning på kurslab här i Lund. Där registreras myoner från den kosmiska strålningen som bromsas in i en 5 cm tjock aluminiumplatta som befinner sig i ett magnetfält. Ytan är ungefär 1 m2. På vardera sidan sitter två stora scintillatordetektorer. Man registrerar den inkommande myonen och mäter fördröjningen för den elektron som bildas i sönderfallet. Det skulle dra för långt att gå in på detaljerna. Kostnaden för elektroniken kan uppskattas till minst 900000 kr.

De bästa mätningarna har gjorts med acceleratorproducerade myoner. Man har kommit fram till att halveringstiden är

2.1970 * 10-6 s eller 2.1970 ms (mikrosekunder)

Liksom vid andra radioaktiva sönderfall är livstiden exponentialfördelad.


/KS

Se även fråga 2697

*

Kraft-Rörelse [10160]

Fråga:
det skapes partikler oppe i atmosfæren som ferdes ned til jorden. Man kan måle levetiden til disse i laboratoriet. Når det da skapes et myon, som egentlig ikke har lang nok levetid til å dra ned til men vi allikevel kan registrere det her nede, skyldes det farten (den spesielle relativitetsteorien) eller at den ferdes i jordens gravitasjonsfelt (den generelle)?

Er den spesielle relativitetsteoriens tidsdilatasjon testet eksperimentelt?

Håper på svar, og på forhånd takk.
/Vanja M, Horten vgs, Horten

Svar:
Det är tidsdilatationen som är inblandad. Dessa fenomen hör till vardagslivet för varje högenergifysiker. Om man inte tog hänsyn till tidsdilatationen skulle det gå helt galet.
/KS

Se även fråga 2697

*

Kraft-Rörelse [10432]

Fråga:
jag skriver mitt specialarbete om relativitetsteori och ska ha ett antal övningsuppgifter i slutet..

jag har en uppgift där man ska svara på vilken fart en satellit ska ges för att nå ett solsystem, 10 ljusår bort, så fort som möjligt.. när jag skrev uppgiften resonerade jag så här: ju högre fart satelliten ges desto långsammare kommer dess tid att förflyta på grund av tidsdilatation. detta innebär att en högre fart inte behöver betyda en kortare restid (notera att detta är ur forskarnas perspektiv, vilket är intressant i detta fall).

jag är osäker på om man kan resonera såhär.. sträckan kommer ju kontraheras, men ur forskarnas (som alltså befinner sig på jorden) perspektiv måste det ju vara lika långt hela tiden.. om jag räknar som jag har tänkt bör satelliten få farten 0,71c

kan jag använda denna uppgift?
/mikael l, aleholmsskolan, sävsjö

Svar:
Från jorden sett kommer klockan på rymdfarkosten att gå långsammare (tidsdilatationen), men det upplever man inte på rymdfarkosten. Där tycker man att avståndet verkar mindre (längdkontraktionen).

Alltså: Både från jorden sett, och sett från rymdfarkosten, bör den ha högsta möjliga hastighet. När den sedan återvänder till jorden, kommer man ha olika uppfattning om hur lång tid det tog (tvillingparadoxen).
/KS

Se även fråga 4828

*

Kraft-Rörelse [10823]

Fråga:
Jag har börjat läsa lite på fritiden om relativitetsteorin och jag börjar nästa förstå mig på vad som menas med den. Efter en tid så började jag fundera på vad tid innebär och om det skulle kunna vara en sorts kraft. Så småningom kom jag fram till att tid kanske är gravitation. Om man tar det exempel där man gjorde experimentet med de två atomuren, det ena på jetplanet och det andra stationärt. Tiden gick ju långsammare. Den relativa gravitationen minskar ju snabbare man rör sig och även tiden går långsammare (för en obsevatör som står stilla). Kan nu gravitation och tid ha ett samband mellan varandra?
/Bobby D, Hagalid, Staffanstorp

Svar:
Att en klocka i rörelse går långsammare är ett fenomen (tidsdilatationen). Att klockor påverkas av gravitationsfält är ett helt annat fenomen. Se svaret nedan. Vill du fördjupa dig i tidens problematik kan vi rekommendera septembernumret av Scientific American, 2002. Speciellt artikeln av Paul Davies.
/KS

Se även fråga 9883 och fråga 10432

*

Kraft-Rörelse [11535]

Fråga:
Kan ni förklara varför tiden på hög höjd går fortare? Jag undrar också om man i satelliter använder sig utav tidsdilatationen eller den höga höjden för att kompensera tidsskillnade mot jorden.
/Erik s

Svar:
En klocka på hög höjd ser ut att gå fortare nedifrån sett. Det följer av den allmänna relativitetsteorin, som ju är en gravitationsteori. Tidsdilatationen är en helt annan sak. Den är en följd av mekaniken i den speciella relativitetsteorin, som ju inte behandlar gravitationen.

Dessa effekter är så små för satelliter kring jorden, att de i praktiken inte har någon betydelse.
/KS

Se även fråga 10823

*

Kraft-Rörelse [12597]

Fråga:
Jag undrar lite över relativistiska effekter. Ser observatörer utanför ett föremål som rör sig (1-10^(-99))c att det rör sig i denna hastighet? Om det tar en sekund enligt föremålet att röra sig en viss sträcka, bör det betyda att en observatör tycker att det tar oändligt lång tid för föremålet att röra sig samma sträcka. Eller? Det i sin tur bör betyda att föremålet rör sig mycket långsammare enligt observatören.

Jag har läst att Einstein ansåg att all materia rör sig i ljusets hastighet uppdelat i tre rumsdimensioner och en tidsdimension. Ju snabbare genom rummet man rör sig ju långsammare genom tiden. Eftersom inget förutom ljuset kan röra sig i ljusets hastighet bör det betyda att att rörelse genom rummet ej kan ske om inte den kompletteras med en rörelse genom tiden. Står tiden stilla kan inte en rörelse genom rummet noteras. Men varför gäller detta inte ljuset? Varför ser vi att ljus rör sig trots att tiden står stilla för ljuset enligt oss? Vad är det jag har missat?
/Adel A, Christopher Polhem, Visby

Svar:
Så här skall du föreställa dig detta utan att få motsägelser:

Den rörliga observatören (egentligen kan man inte skilja på observatörerna, men antag att den ena observatören är på jorden och den andra i en raket) ser den tillryggalagda stäckan mycket förkortad - lorentzkontraktion.

Den stationära observatören tycker att tiden i det rörliga systemet går mycket långsammare - tidsdilatation.

Resultatet blir då att de ändå är överens systemens relativa hastighet.

Rörelse är ju tillryggalagd sträcka på en viss tid, så rörelse utan tid är meningslös.

Apropå speciella relativitetsteorin, här är en klassisk limerick:

  There was a young Lady named Bright,
  Whose speed was far faster than light.
  She went out one day
  in a relative way
  And returned on the previous night!

- A. H. Reginald Buller (1874-1944)
/Peter E

Se även fråga 10432 och fråga 2697

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41];

*

Kraft-Rörelse [12742]

Fråga:
En rymdraket färdas med 95% av ljushastigheten. Avståndet mellan Stockholm och Malmö på jorden är 60 mil.

1 Hur långt är det mellan Sthlm & Malmö sett från rymdskeppet?

2 Hur långt tid tar det att resa mellan Sthlm och Malmö sett från rymdskeppet?

3 Hur långt tid tar samma resa sett från jorden?

Skulle vara tacksam för svar. Jag har fått fram några tankar själv men det är svårt.
/henrik s, Nacka gy., Nacka

Svar:
Henrik! Allt du behöver för detta finns på sajten Speciell relativitet .

A och O är att inte blanda ihop koordinaterna för det rörliga och fixa systemet i Lorentztransformationen. Observera emellertid att du är fri att välja vilket system som är rörligt och vilket som är fixt.

Låt koordinater med ' vara i rymdskeppet, koordinater utan ' på marken. Båda är överens om den relativa hastigheten v=0.95c (annars skulle inte relativitetsprincipen gälla).

1 Använd lorentzkontraktionen: l' = l/g där g = (1-v2/c2)-1/2. Eftersom g > 1 blir l' mindre än l.

2 Tidsdilatationen ger: t' = l'/v = l/g*v = t/g. Eftersom g > 1 blir t' mindre än t - tiden går långsammare.

3 t = l/v

Observera emellertid att den relativa hastigheten är samma i båda systemen: v = l'/t' = l/g/t/g = l/t
/Peter E

Nyckelord: tidsdilatation [6]; längdkontraktion [5]; relativitetsteorin, speciella [41];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/relativ/tdil.html#c1

*

Kraft-Rörelse [12838]

Fråga:
Vad betyder tidsdilationen? tack!
/anna l, enskede

Svar:
Anna! Tidsdilation är ett begrepp från relativitetsteorin. Med hjälp av den kan man undersöka hur olika fenomen som t.ex. tiden mellan två händelser, och avstånd mellan två punkter i rummet, beror på den relativa hastigheten mellan den som observerar och det som observeras. Litet förenklat kan man säga att klockor i rörelse går långsammare än klockor i vila (tidsdilatation), och att föremål i rörelse förkortas i rörelseriktningen (längdkontraktion).

Några exempel på detta finns redan i Frågelådan - se svaren till frågorna nedan och sök på "tidsdilatation" i vår databas. Du kan också slå upp "relativitetsteorin" i Nationalencyklopedin - där finns några rätt så bra bilder som kanske kan vara till hjälp!
/Margareta H

Se även fråga 2697 och fråga 12597

Avancerad sökning på 'tidsdilatation' i denna databas

*

Kraft-Rörelse [12892]

Fråga:
Hej! Jag har funderat en del på den speciella Relativitets teorin och då främst längdkontraktionen samt mass förändring. Ännu förstår jag den inte helt. Min fråga är dock inte hur den fungerar, utan på vilket sätt forskare har mätt längd och massa på partiklar som rör sig med sådana hastigheter? Man kan ju inte riktigt ställa dem på en våg, eller ta fram en mätsticka... Och så undrar jag om ni ni har någon litteratur att rekomenderar. Tack!
/Johanna W, Ålands Lyceum, Mariehamn

Svar:
Johanna! Det relativistiska massberoendet verifieras mycket lätt med en accelerator. En partikel med hastigheten v, laddningen e och massan m rör sig i ett magnetfält med styrkan B i en cirkelbana med radien r=mv/(Be). Det är lätt att med hjälp av detta samband verifiera att massan ändras på det sätt som relativitetsteorin förutsäger.

Tidsdilatationen bekräftas av det faktum att vi observerar myoner vid jordytan, se fråga 2697 nedan. Nedanstående animering visar hur tidsdilatationen uppkommer.

Ländkontraktionen (Lorentz-Fitzgerald kontraktion) är lite svårare att observera direkt, se länk 2 nedan. Den följer emellertid av relativitetsteorin, som är väl etablerad med andra observationer (se ovan). Den är emellertid kopplad till tidsdilationen. Föreställ dig myonerna som nämndes ovan. Sett i myonens koordinatsystem går tiden som vanligt, och myonen borde alltså sönderfalla innan den når jordytan. Motsägelsen försvinner om vi tar hänsyn till längdkontraktionen: sträckan myonen behöver tillryggalägga är mycket kortare pga längdkontraktionen. Nedanstående animering förklarar längdkontraktionen.

Det finns massor med böcker om relativitetsteori och mycket på webben. Relativitetsteori - Resurser ger några bra länkar.

Animeringarna är gjorda av David M. Harrison, Dept. of Physics, Univ. of Toronto, se länk 1.
/Peter E

Se även fråga 2697

Nyckelord: tidsdilatation [6]; relativistiskt massberoende [3]; längdkontraktion [5]; relativitetsteorin, speciella [41];

1 http://www.upscale.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/
2 http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/penrose.html

*

Kraft-Rörelse [20307]

Fråga:
En utomgalaktisk rymdflotta passerar förbi jorden med v= 0,95c, då de noterar att du sitter med ett fysikuppdrag i modern fysik. Det tar dig 50 minuter för att göra klart uppdraget. De bestämmer sig för att mäta skrivtiden och längden på ditt provpapper med en ”Strompf-Zygniebwo-meter” Hur lång tid tycker de -utomjordingarna, att uppdraget tar? 0/CP+B+K/0 Hur långt tycker de att skrivpappret är (A4-papper
/ahmed m, uppsala

Svar:
Du får helt enkelt tillämpa uttrycken för längdkontraktion och tidsdilatation, se fråga 2697 . Se även länk 1.
/Peter E

1 http://www.pluggakuten.se/forumserver/viewtopic.php?id=123353

*

Kraft-Rörelse [16263]

Fråga:
Hej hej, jag har en fråga om relativitetsteorin som jag för närvarande skriver ett arbete om i Fysiken.

Jag tror att jag har hittat en paradox när jag började räkna lite grann på tidsdilatationen. För det första;

Om man skulle befinna sig på ett tåg som rörde sig med en hastighet av 0.9999c under fem minuter, så skulle det för en utomstående observatör ha gått ca fem timmar, enligt t0=t/(sqrt(1-(v^2/c^2)) där t0 är observatörens tid, och t är tiden för personen på tåget.

t0=t/(sqrt(1-(v^2/c^2)) för t = 300s => 300/(sqrt(1-.9999^2) = 21 213.7338s ~ 5 timmar

om vi sedan släpper iväg ett tåg med halva hastigheten på samma sträcka, så skulle det ta 600s att färdas samma sträcka. Det leder till en tidsdilatation på

600 / sqrt(1 - (.49995^2)) = 692.797231 Alltså inte mer än 1.5 minuter!

Det betyder att för en utomstående observatör så skulle det långsammare tåget komma fram flera timmar före det snabbare!

Hur kan man förklara detta?

----

När jag tänkte lite på detta kom jag fram till ytterliggare en fråga, nämligen att ett ljusår (eller ljusminut, eller vilken annan avståndsbenämning som helst som bygger på ljushastigheten) ju är ett begrepp som är äldre än relativitetsprincipen. Betyder det att tidsdilatation inte tagits med i beräkningen av sträckan? För om så är fallet leder samma ekvation som tidigare till att en sträcka på 8 ljusår (jorden / sirius) skulle vara byggt på en tidsdilationerad bild av ljuset. Om man med samma tåg som tidigare åkte med en hastighet av 0.9999c så skulle man behöva färdas i endast en vecka för att tiden skall dilatationeras åtta år.

Hur går det ihop?

---

Frågan framför allt, vad har jag missat; jag tror knappast att jag hittat ett otäppbart hål i grunden för den moderna fysiken.

Tack.
/Johan S, Bergska Skolan, Finspång

Svar:
Hej Johan! Roligt att du funderar! Bra också att du inser att det krävs mycket för att kullkasta Einsteins speciella relativitetsteori. Eftersom ingen hittills lyckats (men många har försökt!) sedan 1905, så är det uppenbart att teorin vilar på ganska säker grund!

Låt oss först reda ut var ditt resonemang går fel och sedan lite om hur man skall uppfatta en fysikalisk teori och då speciellt relativitetsteorin.

I ditt första resonemang använder du dig av begreppet samtidighet, se fråga 3061 nedan och Relativity_of_simultaneity . Eftersom tidsdifferenser beror av hastigheten v och läget x (Lorentz-transformationen) så kan man inte utan vidare använda begrepp som "kommer först", "kommer efter", etc.

Din andra fråga har egentligen inget med relativitetsteorin att göra. Ett ljusår är en sträcka som ljuset tillryggalägger på ett år sett utifrån slutpunktens referensram. Ljushastigheten har varit känd med tillräcklig precision ganska länge, så det är inget problem att förvandla km till ljusår. En observatör som rör sig i förhållande till denna referensram kommer visserligen att ha en avvikande uppfattning om avståndet (längdkontraktion), men det förändrar inte det "verkliga" avståndet.

Den speciella relativitetsteorin utgår från två antaganden:

1 Naturlagarna är oberoende av rörelse med konstant hastighet

2 Ljushastigheten i vakuum c är densamma oberoende av observatörens rörelse

Dessa antaganden är rimliga med hänsyn till observationer, men de går inte att bevisa. Detta är en metod man ofta använder i vetenskapen: gör ett antagande och visa vad antagandet innebär vad gäller fenomen man kan observera. Om observationen skiljer sig från vad man väntat har man falsifierat teorin, och man får göra nya antaganden. Man har inte falsifierat relativitetsteorin, utan alla observationer stämmer med vad man väntar med utgångspunk från de två antagandena.

Detta är typiskt för naturvetenskapliga teorier: det går aldrig att bevisa att de är korrekta - endast att de är inkorrekta. De inkorrekta sorteras bort och lagras i vetenskapshistoriens skräpkammare. De som överlever blir, allteftersom nya typer av observationer visar sig stämma, mer och mer etablerade. Einsteins speciella relativitetsteori tillhör de mest etablerade fysikaliska teorierna.

Ibland kan steget mellan att formulera antagandena för en teori och att visa på vad teorin förutsäger vad gäller observationer vara svårgenomträngligt för en experimentalfysiker. Då får vi helt enkelt lita på att teoretikerna kan sin sak och att de formler de får fram är korrekta.

Den speciella relativitetsteorin ställer rimliga krav på matematikkunskaper - relativt enkel algebra räcker. Svårigheten är att vissa av resultaten av teorin står i strid med intuitionen.

Den allmänna relativitetsteorin (se General_relativity ) kräver däremot mycket avancerad matematik som få behärskar. Här får man helt enkelt nöja sig med antagandet (ekvivalens mellan acceleration och gravitation) och att resultatet av alla observationer till fullo stöder teorin.

Är då relativitetsteorierna de slutgiltiga teorierna? Nej, det är de inte, vi saknar bland annat en förening med kvantmekaniken. En ny teori kommer att omfatta relativitetsteorierna men utökas till att även ta hänsyn till kvantmekaniska fenomen.

Det finns en mycket omfattande och bra artikel i engelska Wikipedia: Special_theory_of_relativity . Se även Speciella_relativitetsteorin och fråga 16270 nedan.
/Peter E

Se även fråga 3061 och fråga 16270

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41]; fysik, förståelse av [16]; relativitetsteorin, allmänna [29];

*

Kraft-Rörelse [16270]

Fråga:
Tack så mycket för ditt svar på fråga 16263, men jag känner fortfarande inte riktigt att jag förstår. Om man placerar tågen från exempel ett på samma spår, det 'snabbare' före det 'långsammare', vad skulle hända då?

Som jag ser det så skulle det för någon som befinner sig på något utav tågen bara se ut som att det snabba tåget åkte ifrån det första, men enligt tidsdilatationen så stämmer väl inte det? Från ett utomstående system måste väl det långsammare tåget som inte tidsdilatationeras lika mycket krocka, eller passera igenom det första tåget... Något som känns otroligt.

Fast det gör ju å andra sidan ganska mycket när man pratar relativitet.
/Johan S, Bergska Skolan, Finspång

Svar:
I sådana här resonemang är det lätt att bli förvirrad av olika koordinatsystem. Du måste bestämma var du befinner dig. Låt oss säga att du befinner dig i systemet där stationerna finns. Tågen startar samtidigt (inga problem här, de startar från samma punkt) och det snabba tåget kommer först till station 2. Sedan har uppenbarligen tiden gått olika snabbt i tågen pga tidsdilation . För att förstå ditt problem (och det klassiska med tvillingen som kommer tillbaka yngre) måste man förstå rymd-tid diagram. De finns bland annat i fråga 12459 nedan och i Wikipedia-artikeln Relativity_of_simultaneity jag hänvisade till.
/Peter E

Se även fråga 16263 och fråga 12459

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41];

*

Kraft-Rörelse [17098]

Fråga:
Hur kan jag dra ett samband mellan vad den allmänna och speciella relativitetsteroin tillåter när det gäller tidsresor? Vad menar respektive teori om möjligheterna att resa i tid? Jag vet att den speciella tillåter tidsdilatation och att den allmäna säger att rumtiden kröks och att maskhål bildas som följd - men hur kan jag dra ett samband mellan de två teoriena?
/Maria

Svar:
Maria! Det beror på vad du menar med att resa i tiden. Tvillingparadoxen i den speciella relativitetsteorin är ju någon sorts tidsresa.

Maskhål i den allmänna relativitetsteorin skulle möjligen tillåta riktiga tidsresor, men man får problem med orsak och verkan. Tänk om du vid en tidsresa orsakade något som skulle märkas i din egen tid. T.ex. att din far och mor aldrig träffades!

Sedan är den speciella relativitetsteorin en beskrivning av likformig rörelse (utan acceleration) medan den allmänna relativitetsteorin är en beskrivning av gravitationen. Teorierna har alltså mycket lite med varandra att göra.
/Peter E

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41]; relativitetsteorin, allmänna [29];

*

Kraft-Rörelse [18504]

Fråga:
Hej. Om man är 10000 ljusår från jorden och kollar på jorden genom ett teleskop ser man hur det såg ut på jorden för 10000 år sedan. Om man då åker mot jorden samtidigt som man kollar på jorden ser man då en "snabbspolad" tid om ni förstår vad jag menar. Ser det ut som att tiden går snabbare då?
/gustav b, djuråsskolan, gagnef

Svar:
Gustav! Låter som en enkel oskyldig fråga, men det är i själva verket en svår fråga att reda ut ordentligt. Anledningen är att begreppet samtidighet hos två händelser bara kan definieras entydigt om händelserna är i samma punkt i rummet. Vad som därför är helt klart är att när du kommer fram till jorden så är du i "nutid" enligt jordinnevånarnas definition.

Om du rör dig snabbt mot jorden så måste du ta hänsyn till den speciella relativitetsteorin. Den säger i själva verket att du uppfattar att tiden går långsammare på jorden. Ännu värre är att jordinnevånarna tycker att tiden på rymdsskeppet går långsammare. Hur är det möjligt? Vi får ta till en analogi: Adam och Beda står på en fotbollsplan 100 m ifrån varandra. Adam uppfattar Beda som liten, och Beda uppfattar Adam som liten. Detta är emellertid inget problem för någon av dem eftersom de är vana vid perpektiveffekter: föremål långt borta ser små ut.

Se vidare Time_dilation och Tidsdilatation (ganska avancerade).
/Peter E

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41]; tidsdilatation [6];

*

[18613]

Fråga:
Hej det är så att jag håller på med en uppgift om relativitetsteori, och specifikt då tidsdilatation. Jag har använt mig av formeln för att först bryta ut hastighten och sedan räkna ut den. Sdedan har jag velat utföra en enhetsanalys. När jag dock gjorde detta har jag fått att svaret i högerledet blir noll, men de ska egentligen bli m/s. Vad gör jag för fel? Den är formlen jag använder för analysen, det är tidsdilatationsformeln fast, med v utbruten.

v=(√(1- (t^2/(t^2)) )*c

Tack i förhand
/Sandy A, Stockholm

Svar:
Sandy! Jag förstår inte vilken formel du använder. Den korrekta finns i fråga 2697 . Observera att uttrycket under rottecknet skall vara dimensionslöst: 1 och (hastighet/hastighet)2.

Varför skall du bryta ut v, du blir ändå inte av med det från rotttecknet?
/Peter E

*

Kraft-Rörelse [18996]

Fråga:
Kan jag beräkna dopplerskiftet för en mötande ljusstråle med formlerna för längdkontraktion eller tidsdilatation? Om jag möter strålen med hög hastighet ska ju ljusets frekvens bli högre och om jag åker bort från strålen så ska den ju bli lägre. Längdkontraktionen i färdriktningen ger en kortare våglängd hos en mötande stråle och därmed högre frekvens, men det fungerar ju inte om jag färdas åt andra hållet, då ska ju våglängden bli längre och det stämmer väl inte med längdkontraktionen?
/Alvin L, CPG, Visby

Svar:
Alvin! Det finns en bra och ganska enkel härledning i engelska Wikipedia: Relativistic_Doppler_effect#Motion_along_the_line_of_sight
/Peter E

Nyckelord: dopplereffekt (ljus) [1];

*

Kraft-Rörelse [19222]

Fråga:
Hej, Om jag förstår detta rätt så går tiden långsammare i högre hastighet. Då måste tiden stå helt stilla i ljushastigheten, eftersom det är den ultimata hastigheten? Hur kan då fotonerna över huvud taget ha en hastighet. Det finns ju ingen tid? (S/t = v) Om man använder den formeln blir i så fall hastigheten oändlig (S/0 går inte) Tacksam för svar!
/Johanna L

Svar:
I fråga 12742 visas att hastigheten är oberoende av system. Du måste ta hänsyn både till tidsdilatationen och lorentzkontraktionen så du får 0/0. Detta gränsvärde kan mycket väl vara ändligt.
/Peter E

*

Kraft-Rörelse [20002]

Fråga:
Hej!

Jag har lite problem med att härleda formlerna för längdkontraktion och tidsdilation från Lorentztransformationen och undrar var jag tänker fel.

Jag börjar med att introducera två godtyckliga händelser i rumtiden, (t₁, x₁, y₁, z₁) och (t₂,x₂, y₂, z₂). Vidare, för att förenkla problemet, låter jag y₁, = z₁ = y₂ = z₂ = 0.

Om jag definierar metriken d_x(x2', x1') = x2'- x1' finner jag att d_x = gamma*(x2 - v*t2) - gamma*(x1 - v*t1). Om jag nu resonerar att t2 = t1 eftersom jag mäter båda händelserna vid samma tidpunkt kan jag ersätta t2 med t1 och få d_x(x2', x1') = Δx' = gamma * Δx, vilket stämmer.

Men om detta görs för metriken d_t(t2', t1') = t2'- t1' och villkoret x1 = x2 får jag istället d_t(t2', t1') = Δt' = gamma * Δt, när Δt' egentligen ska vara Δt/gamma.

Varför kan jag inte anta x2 = x1, och hur härleder jag formeln för tidsdilation från Lorentztransformationen annars?
/Markus K, Tranemo Gymnasieskola, Tranemo

Svar:
Det finns en härledning i Lorentz_transformation#Coordinate_transformation .

I artikeln Tidsdilatation finns en mer direkt och lättförståelig härledning av tidsdilatationen.

Se även Längdkontraktion och Length_contraction#Derivation

eller lyssna på föreläsningen


/Peter E

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41]; tidsdilatation [6]; längdkontraktion [5];

*

[20170]

Fråga:
Tack för svaret på min förra fråga. Min återstående fråga om elementarpartiklar är som följer. Jag är fundersam över neutrinons massa. Vid experiment används partikelacceleratör för att skapa neutriner, varpå man ett antal meter bort mäter om neutrinerna är av samma sort som skapades i partikelacceleratorn. Då finner man att samma neutrino skiftar mellan att vara 3 olika typer av neutrino. Vilket man tagit som bevis för att neutrinon har massa. Nu kommer mitt bryderi. Partiklar har en våglängd, ju mindre massa desto längre är våglängden. Men information sprider sig inte snabbare än ljushastigheten. Så ju längre våglängd en neutrino har, desto längre tid bör det ta för den att växla till en annan typ av neutrino. Antag att neutrinons massa är 1 elektronvolt. Då är våglängden 1,3 nanometer, så det tar 4 femtosekunder för information att färdas en sträcka motsvarande neutrinons våglängd. Använd patikelaccelerator för att ge neutriner energin 100,000,000 elektronvolt. Då rör de sig med nästan ljushastighet och samtidigt gör tidsdilatationen att allt går långsammare. Så neutrinerna hinner färdas 130 meter under den tid det tar för neutrinerna själva att oscillera mellan en form av en neutrino och en annan form. En detektor placerad 10 meter från acceleratorn bör därför registrera att nästan alla neutriner är av den typ som skapades i acceleratorn medan en längre bort belägen detektor bör notera att bara 1/3 av neutrinerna är av den ursprungliga typen. Men jag har aldrig läst att man använt detta för att beräkna neutrinons massa.
/Göran J, lund

Svaret kommer snart...

*

Kraft-Rörelse [20173]

Fråga:
En fråga om relativitetsteorin,jag menar att det är bluff det här med att tiden skulle gå långsammare ju snabbare man färdas. Om vi har två klockor,som mekaniskt går exakt lika,typ atomur. Och sätter den ena i nån farkost med ljusets hastighet i ett år,och sen jämför den med den som vart kvar på jorden och det skulle vara skillnad på dom? Eller för den delen,vi människor lever ju i ett antal hjärtslag,om vi har två tvillingar som fysiskt leve lika länge,hur skulle den enas hjärta kunna slå så många fler slag än den andres? Kom ihåg att hjärtslag pumpas med en rytm som vi beskriver som ungefär 60 slag i minuten. Jag menar att allt är bluff,kan ni förklara så att jag kan tro på Einstein? Mvh Bror
/Anna W, Gymnasiet, Hudiksvall

Svar:
Nej, det är inte bluff. Tidsdilatationen är en mycket väl etablerad effekt. Man har utfört det experiment du beskriver, men naturligtvis med lägre hastighet, se fråga 18882 och 14685 .
/Peter E

*

[20413]

Fråga:
Jag arbetar med relativitetsteorierna, och just nu försöker jag förstå mig på begreppet tidsdilation. Jag förstår varför tiden går långsammare i ett objekt i rörelse, men det jag inte förstår är varför tiden går långsammare vid stark gravitation? Är det den krökta rumtiden som böjer tiden? Jag undrar också om tiden blir oändligt långsam vid ljusets hastighet
/Axel K, Käppala Skola, Lidingö

Svar:
Axel! Tidsdilatationen i allmänna relativitetsteorin beskrivs i fråga 2697 .

Vad gäller gravitationens påverkan på tiden, se en enkel härledning i fråga 16989 och 14685 .
/Peter E

*

Kraft-Rörelse [20459]

Fråga:
Längdkontraktion och tidsdilatation
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hur säker är man på förhållandet v^2/c^2 i formeln för längdkontrationen? Varför inte t.ex. v^1,98/c^1,976? Är det kvadratiska uttrycket 100% sant? Och sedan drar man roten ur "1-detta". Skulle det tex kunna vara ^0.49 i stället för ^2? Kjell-Åke E
/Kjell-Åke E, Oviken

Svar:
Lika säker som att Pythagoras sats (Pythagoras_sats ) innehåller kvadrater! Man kan härleda längdkontraktionen från Lorentz-transformationen: länk 1, Length_contraction , Derivations_of_the_Lorentz_transformations .

Länk 2 ger en enkel geometriskt härledning av längdkontraktionen, se nedanstående figur. Enda antagandet är att ljushastigheten c är konstant oberoende av koordinatsystemets rörelse.

Vi undersöker först hur en klocka bestående av en ljusstråle som går uppåt och reflekteras av en spegel. I övre delen av figuren visas hur klockan uppför sig när den inte rör sig. I nedre delen rör sig klockan med hastigheten v. För att ljusstrålen skall komma tillbaka till samma punkt måste den färdas lite längre sträcka. Om vi tillämpar Pythagoras sats på den rätvinkliga triangeln får vi

D2 = L2 + (v Dt'/2)2

(c Dt')2 = (c Dt)2 + (v Dt')2

Dt' sqrt(1-v2/c2) = Dt

Dt' = Dt g

där

g = 1/sqrt(1-v2/c2)

I Length_contraction#Time_dilation visas att längdkontraktionen av en linjal med längden L0 gör att linjalen tycks ha längden

L' = L0 / g

där L' är mindre än L0.

Se även fråga 20002 och 2697 .



/Peter E

Nyckelord: längdkontraktion [5]; lorentztransformation [2]; tidsdilatation [6];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/tdil.html
2 https://www.boundless.com/physics/textbooks/boundless-physics-textbook/special-relativity-27/consequences-of-special-relativity-179/length-contraction-657-6319/

*

Kraft-Rörelse [20570]

Fråga:
Behöver hjälp med att komma på ett exempelexperiment som tyder på att tidsdilatation finns? Och hur man kan dra denna slutsats från sina mätvärden samt en annan slutsats man kan dra från sitt experiment?
/Albert J, kitas gymnasium, göteborg

Svar:
Se fråga 2697 .
/Peter E

*

Kraft-Rörelse [20847]

Fråga:
Angående Einsteins relativitetsteori… Nu håller jag på och läser en bok av Jan Slowak som ifrågasätter den speciella relativitetsteorin. Jag hade ju, på 60-talet, en genial fysiklärare som engagerade sig i Einsteins teorier och han menade att de var felräknade. När E:s teorier inte stämde så lade E in konstanter så att de ändå stämde men ändå var fel. E drog sig inte ens för att göra om Pythagoras sats… E satte ett minustecken framför den kortaste katetens kvadrat… Den här läraren hävdade att om man räknar rätt så utvidgar sig inte universum eftersom rödförskjutningen och blåförskjutningen är lika stor! Precis dessa saker kan man hitta i boken ”Einsteins speciella relativitetsteori = matematiskt och fysikaliskt nonsens!”

Jag minns att när vi frågade vår lärare vad hans upptäckter medförde så sa han att om mänskligheten tror att universum utvidgas trots att det inte sker så spelar det absolut ingen roll. All astronomi är hjärnföroreningar! Om vetenskapsmän uppfattar Einstein som en gud så ser de inte de uppenbara fel som finns i hans teorier. Eller också är det så att de inte vill se felen för då förlorar de alla karriärmöjligheter…

Jag har försökt att hitta kommentarer till Jan Slowaks forskning utan att lyckas. Det som känns konstigt är att felräkningarna som min lärare påpekade på 60-talet finns beskrivna i Jan Slowaks bok. Kan det vara så att fortfarande ingen forskare vågar se Einsteins felräkningar? Tyvärr så omkom min geniale lärare i en trafikolycka något år senare. /Harald
/Harald G, Östersund

Svar:
Einsteins speciella relativitetsteori (SR) är - till skillnad från den allmänna relativitetsteorin (AR) - matematiskt närmast trivial. I fråga 20459 visas t.ex. en härledning av tidsdilatationen som bara kräver elementär geometri/algebra.

Den speciella relativitetsteorin bygger på två mycket rimliga antaganden, se fråga 16263 . Det finns dessutom ett otal experiment som stöder teorin, se t.ex. fråga 2697 och 14685 .

Det råder stor enighet i vetenskapssamhället att SR och även AR ger en mycket bra beskrivning av det vi kan observera. De utgör inte den slutgiltiga teorin eftersom integreringen av AR med kvantmekaniken saknas.

Det finns flera exempel på författare som kritiserat och gjort om delar av den moderna fysiken. Det mest omfattande exemplet är Randell Mills som skrivit en bok på över 1000 sidor med värdelöst nonsens, se fråga 14237 och Brilliant_Light_Power#Criticism . Jan Slowak är på en helt annan lägre nivå, se länk 1. Du har rätt i att det är svårt att hitta någon som tagit den minsta notis om JSs teorier som handlar dels om SR och dels om Big Bang. Dock har en professionell fysiker (anonym?) tagit sig tid att vänligt kritisera JSs teorier, se länk 2.

Sannolikheten att en person i dag skulle hitta grundläggande fel i en etablerad teori som SR är om inte noll så åtminstone mycket nära noll. Einstein själv framställs ibland som en isolerad kuf med revolutionerande idéer. Detta är långt ifrån sanningen. Han hade mycket bra kontroll på den aktuella vetenskapliga utvecklingen de första åren på 1900-talet. SR var en frukt av flera fysikers arbeten, men det var Einstein som "knöt ihop säcken" och skapade en konsistent teori.
/Peter E

Nyckelord: relativitetsteorin, speciella [41]; pseudovetenskap [9];

1 https://www.bokus.com/cgi-bin/product_search.cgi?authors=Jan%20Slowak
2 https://www.smakprov.se/smakprov/visa/9789174637533/partner/smakprov

*

Kraft-Rörelse [21000]

Fråga:
Hej. Jag har grubblat ett tag på tidsdilatation och längdkontraktion utifrån relativitetsteorin och får inte ihop det riktigt. Om en astronaut reser i ett snabbt rymdskepp iväg och sedan tillbaka till jorden så har tiden observerad från jorden gått långsammare för astronauten enligt teorin. Astronauten skulle vid återkomsten alltså ha åldrats mindre än observatören på jorden. Men om man låter astronauten observera jorden så rör sig jorden med hög hastighet i förhållande till rymdskeppet och tiden på jorden skulle gå långsammare där än på observatörens/astronautens klocka. Vid återkomsten skulle då jordobservatören ha åldrats mindre än astronauten. Var tänker jag fel? Har svårt att tänka mig att det finns en universell nollpunkt som alla hastigheter relateras till. Tacksam för svar.
/Hasse T, Rejmyre

Svar:
För tidsdilatation och längdkontraktion, se fråga 2697 .

För tvillingparadoxen (din sista fråga), se fråga 17238 .

Avancerad sökning på 'Peter E' i denna databas

*

Sök efter    

Skriv de ord du vill söka på i sökfältet ovan och klicka på sökknappen. Uteslut ord genom att sätta - (minus) före ordet. Ordgrupper definieras med hjälp av "...". Sökningar är oberoende av stora och små bokstäver.

Exempel:

helium "kalle anka"
Sök på 'helium' och ordgruppen 'kalle anka'
orgelpipa
Sök på 'orgelpipa'
orgel -gitarr
Sök på 'orgel' men inte 'gitarr'

 


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.