Det er urets bevægelse der har betydning

Det har ikke noget at gøre med bevægelige dele i uret. Det er hastigheden hvormed uret bevæger sig.

Det er tiden der går langsommere...

Det er tiden der går langsommere, ikke målemetoden.

Hvis man anbringer en genstand (et ur, en banan eller en blomst) et sted hvor tiden går halvt så hurtigt som her, så tæller uret kun 1 sekund for hver to af "vores" sekunder. Bananen rådner halvt så hurtigt. Blomsten vokser halvt så hurtigt.

Hvis man selv går ind i området hvor tiden går med "halv hastighed", så ser det pludselig ud som om alting dér går med normal hastighed. Og alt og alle udenfor bevæger sig dobbelt så hurtigt.

både ja og nej

Ethvert ur har bevægelige dele. Selv atomurets elektroner bevæger sig.

Tiden

I relativitetsteorien er det fænomenet tid (og rum) der med bevægelser viser sig at være "elastiske". Overalt hvor dette fænomen optræder fysisk "ses" denne effekt, en effekt der er uafhængig af enhver tidsmålers beskaffenhed.
Næppe nogen anden del af fysikken er så ofte omtalt vrøvlet som netop relativitetsteori.

Standard-ure overalt

Det er essensen af "ur" at det er et system der er særlig godt til at "holde takten". Relativitetsteorien er som sagt lige glad med hvilket system man vælger, og det kommer jo an på forholdene hvad der egner sig. Men noget skal ændre sig regelmæssigt. Så på den måde besvarer spørgsmålet sig selv.

Tanken er, at hvis et atom i det væsentlige er upåvirket fra omgivelserne, og i frit fald, så vil et sådant atom holde den samme takt overalt i universet, dvs. frekvensen af udsendt lys der er den samme overalt. Det kunne være et Cs-atom som man "kaster" opad, og måler på netop når det er på toppen, så man i det øjeblik ser det i hvile i forhold til laboratoriet, og samtidig i frit fald.

Vi har god grund til at antage at kvantesystemer, f.eks. atomer af samme grundstof, er aldeles identiske overalt i universet. Hvis noget skulle kunne rokke ved det, kunne det være hvis naturkonstanterne havde andre talværdier i forgangne epoker. Men det er der ikke noget der tyder på, indtil videre.

Dermed har vi så en praktisk foreskrift på hvordan man indretter sig med standard-ure, som per definition går ens overalt, og til alle tider. Hvis vi dernæst synkroniserer dem, evt. ved at udveksle signaler, så har vi en fysisk baseret tids-koordinat som kan bruges overalt. (PHK kan sikkert forklare hvordan det gøres i praksis.)

Der er ikke noget i det som anfægter den bekendte relativistiske tids-forkortning, som man iagttager i gangen af et ur som bevæger sig i forhold til en selv. Det er faktisk bemærkelsesværdigt netop fordi alle urene holder samme takt når de måles i hvile.

Interessant vinkel

Som nævnt oven for indgår der altid bevægelse i en eller anden for i et ur.
Det siger jo noget, selvom det er en matematisk selvfølgelighed; tid kan kun defineres ved hjælp af bevægelse. Det er derfor validt at spørge om det er bevægelsen der "sløves" i uret. Problemet er bare at alle referencer vil opleve samme effekt og vi derfor ikke lige kan optstille et forsøg der kan give et svar.
På samme måde kan man heller ikke erkende hvis tiden ændre "hastighed" over tid (f.eks. om lystes hastighed ænder sig) fordi alle referencer følger med.

Projekt "GREAT"

Fik mig til at tænke på et ganske interessant "hjemmelavet" forsøg med et atomur og en tur i bjergene: http://www.leapsecond.com/grea...005/

Forkert eksempel og Forkert svar

To fakatorer spiller ind på tidsforskydningen:
1) hastigheden at beregne efter spec. relativitetsteori
2) det svagere gravitationsfelt af beregne efter alm. relativitetsteori

Pga. 2) er eksemplet med ISS ikke velvalgt (korrektionen udgør 10 %), da der kun spørges til et ur i bevægelse.

ISS bevæger sig med 7,7 km/s i 353 km højde.

Beregnes tidforskydninger efter 1) fås 0,0104 sek pr. år
Eller 10 gange mindre end det svar artiklen anfører.

Korrektion i henhold til 2) er ca 10 %, og kan udregnes til 0,0012 sek pr. år

Alt sammen i forhold til en stationær iagttager på jorden.

Korrigér mig venligst, hvis jeg har regnet galt.

Ure og bevægelse

Jeg kom til at tænke på om man overhovedet kan måle tid uden at noget bevæger sig. Det bliver lidt filosofisk, men er al vores tid og tidsregning egentlig ikke baseret på bevægelse.
Kan man tænke sig en tidsmåler, der ikke er baseret på at noget bevæger sig?
Det kan jo være en krystal, eller elektroner i en svingningskreds, et pendul, solen, månen osv.
Det eneste jeg kan komme op med, er radioaktivt henfald, men det er ikke den mest præcise tidsmåler, da det sker tilfældigt.

Alle ure går lige hurtigt

Jeg tror, at meget af det der forvirrer er, at vi siger, at to ure anbragt i forskellige referencerammer (hastighed og/eller tyngdekraft) går med forskellig hastighed. Det er jo det vi umiddelbart konstaterer, når vi tager de to ure ud af deres forskellige referencerammer og sammenligner deres visning i en fælles referenceramme: Det ene ur har "tabt" tid, eller det andet ur har "vundet tid". Det er relativt rigtigt, men noget relativistisk nonsens;-)

Begge ure har reelt gået lige hurtigt hele tiden (!) og ingen af dem har hverken tabt eller vundet tid. Derimod har de gjort lige nøjagtig dét, som ure er allerbedst til: De to referencerammer har været forskellige (tyngde/hastighed) og når de to ure efterfølgende sammenlignes i en fælles referenceramme ser vi IKKE en forskel i den hastighed, de to ure har bevæget sig med, men derimod resultatet af urenes præcise måling af en del af det, der var den relative forskel mellem de to referencerammer, urene var en del af under forsøget.

De gik altså lige hurtigt begge to, men de har målt en relativ forskellighed i rum-tidens krumning i de to referencerammer.

Men for, at det kan give mening, så skal de to ures metode til tidsmåling naturligvis være uafhængig af ikke-relativistiske faktorer. Eksempelvis vil et pendulur gå langsommere på toppen af et højt bjerg, end ved havoverfladen, men årsagen hertil er IKKE relativistisk, men derimod et resultat af, at penduluret benytter tyngdeaccelerationen som "svingfjeder" og da tyngdeaccelerationen afviger med afstanden til jordens centrum vil uret på bjergets top gå langsommere - og på ISS vil det gå helt i stå. Og dette er IKKE en relativistisk effekt!

Mål

Svend - om man kan måle tid uden en bevægelse.
Nu er tid et fysisk begreb, og et fysisk begreb kan aldrig måles. Så tid (med eller uden bevægelse) kan ikke måles:
Naturens fysik er enten målbar eller ikke målbar, til det ikke målbare hører alle fysiske begreber (en planet/et hus/en stol/et atom m.v.) - disse ting kan ikke måles men nok erkendes.
Nu handler det ikke bare om tid, men om hele grundlaget for den livløse natur - kaldet fysik.

Ukonstant c

Simon, er c ukonstant vil ikke bare tid i alle systemer men hele fysikken følge trop. F.eks. må gravitionen med < c eller > c blive henholdsvis større/mindre, hvis lyshastigheden fortsat skal være en grænsehastighed.
Og rode os ud i noget så eksotisk, gør vi ikke gerne så længe fysikken er så lidet forståeligt.
At nørderne ikke kan nære sig, må vi se gennem fingre med.

Re: Ukonstant c

De gik altså lige hurtigt begge to, men de har målt en relativ forskellighed i rum-tidens krumning i de to referencerammer.

Re: Ukonstant c

gentagelse

Re: Ukonstant c

@Søren Fosberg

Eksemplet i artiklen er vedrørende ISS, der befinder sig i jordens gravitationsfelt. Derfor er på sin plads at benytte generel relativitetsteori.

Det er alm. lærdom, at lysets hastighed aftager, når det falder mod jorden - helt i modsætning til at faldende legeme med masse.

(Lokalt måles selvfølgelig stadig den konstante lyshastighed co.)

Regnes på eksemplet bidrager hastigheden med 90 % til tidsforsinkelsen, mens gravitationen bidrager med 10 % med modsat fortegn (urene går langsommere, jo tættere man er på jorden).

Jeg håber ikke, at det er kendetegnende for Ingeniørens faglige niveau, at det svar, som PKH giver den sagesløse spørger er en faktor 10 forkert !

Jeg forstår ikke, hvorfor fejlen ikke er rettet (se mit indlæg ovenfor).

Shortt

Øverst nævner Poul-Henning Shortt-uret. Shortt-uret nr.41 kunne i starten af fyrrende, hvor det kørte 3 år uden afbrydelser, præstere en afvigelse på mindre end 0,02 sekunder. Dermed var en kunstig tidsmåling mere præcis end den astronomiske, der derved blev afsløret som værende ikke helt præcis.

Re: Forkert eksempel og Forkert svar

Pga. 2) er eksemplet med ISS ikke velvalgt

Samlet tidsdilation

Når jeg benytter formler fra mine lærebøger om GPS [1] (samme formel er i øvrigt også at finde på [2]), så får jeg, at den relative tidsforskel baseret på fart- og tyngdeforskel for ISS i forhold til havoverfladen er 2,93E-10, hvilket på et år betyder, at et ur på ISS vil tabe ca. 9,25 ms i forhold til et ur magen til på jorden.

En spøjs ting er, at de to effekter udligner hinanden for satellitter i circulære baner med banehøjder svarende til en halv jord-radius, dvs. i en højde af omkring 3190 km. Under denne banehøjde vil satellitens ur gå langsommere end ved havoverfladen, og omvendt for banehøjder over denne værdi.

For at sammenligne de to effekter isoleret set kan man forstiller sig jorden ikke havde nogen atmosfære. I dette tilfælde kunne en satellit der lige netop kredsede i jordhøjde knibe sig op på at tabe omkring 11 ms om året, mens en satellit "uendelig" langt væk ville vinde op mod 22 ms.

[1] "GPS, Theory and Practice", Springer 1997.
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/T...ther

Re: Samlet tidsdilation

En spøjs ting er, at de to effekter udligner hinanden for satellitter i circulære baner med banehøjder svarende til en halv jord-radius, dvs. i en højde af omkring 3190 km.

Re: Samlet tidsdilation

@Filip Larsen

Jeg formoder, at din refence [1] er
Xu: GPS – Theory, Algorithms and Applications (2.ed.)(Springer 2007) (Ok bog)
Desuden er følgende 2 referencer læsværdige:
[2] Ashby: Relativity in the Global Positioning System (Living reviews in Relativity)
[3]Maltolcsi: GPS revisited: the relation of proper time and coordinate time (2006)
http://arxiv.org/abs/math-ph/0...86v1
Bemærk at den sidste revision er fra 2008 og væsentlig forskellig fra første version fra 2006. Det viser, at peer review er nødvendigt, og at det fungerer på arXiv. (ok)

Så vidt jeg kan se, er din reference på Wikipedia baseret på Maltolcis første og nu forældede revision (problemet er accelerationen i de krumme baner).

Udregningen sker lettest, hvis man betragter en stationær iagttager i det tomme gravitationsfri rum i forhold til rumstationen ISS og i forhold til en iagttager på jorden (jeg har valgt ækvator). Derfra kan iagttageren i rummet elimineres. Rækkeudvikles til første orden (ok for ISS pga. den lave bane, men upræcis for GPS satellitter med høj bane) fås følgende:

dtsea:= (G*M*h/(R*c)^2-(1/2)*(Vs/c)^2)*dte;

dtsea = tid(ISS)-tid(Jord) (approximeret)
G = Gravitationskonstant
M = Jordens masse
h = satellit højde over jord (353 km for ISS)
R = Jordens radius (6371 km)
C = lyshastighed i vacuum (299792 km/s)
Vs = satellit hastighed (ISS) (7,707 km/s)
dte = antal sekunder pr. år.

Heraf fås:

tid(ISS)-tid(jord) = -0,009168 sek. pr. år.

Heraf er bidraget for hastighed = -0,01042 sek. pr. år
og gravitationsbidraget = 0,00122 sek. pr. år

En langt mere kompliceret udregning uden rækkeudvikling giver:

tid(ISS)-tid(jord) = -0,009461 sek. pr. år.

Hvad er klokken?

Jorden bevæger sig rundt om solen, solsystemet drejer rundt om galaksens sorte hul, galaksen farer rundt i universet, universet ..........

Er der nogen der ved hvad klokken er?

Re.: Hvad er klokken ?

Hvis du ikke kan finde hjem i din brandert, så er det selvforskyldt.

Du kan umuligt være ingeniør. Du har muligvis en fremtid i fletning med peddigrør. Men heller ikke mere. Find dig dog et holdepunkt i tilværelsen !

Stig Larsens indlæg illustrerer, hvilke mørke kræfter tidskriftet Ingeniøren er oppe imod. Vi trænger til en debat om, hvor åbne spalterne skal være og om der desværre skal være en eller anden form for censur, så de mest tåbelige indlæg kan frasorteres.

Hvis det så var morsomt - men indlægget er værre end et sort nul (hul) !

Re: Re.: Hvad er klokken ?

Hej Henrik

Hvis der var censur var det nok dit indlæg der ville blive censureret bort.
Det understreger netop fordommen om ingenører som socialt dysfunktionelle individer der burte lukkes inde på en udviklingsafdeling og kun tages frem ved festlige lejligheder.

Selv mennesker der tydeligvis ikke har humor er sjældent selv klar over det. Symptomet er oftest at man ikke griner særligt meget - syntes mange af de jokes andre kommer med ar dårlige....
Der er desværre nok ingen kur. Men prøv evt. at lade være med at tage dig selv så alvorligt.

Re: Re.: Hvad er klokken ?

@Simon Rigét

Tak for pegefingeren. Jeg skal fremover tilstræbe indlæg a la Sokal.

Ref.: http://da.wikipedia.org/wiki/A...okal

Re: Alle ure går lige hurtigt

Eksempelvis vil et pendulur gå langsommere på toppen af et højt bjerg, end ved havoverfladen, men årsagen hertil er IKKE relativistisk, men derimod et resultat af, at penduluret benytter tyngdeaccelerationen som "svingfjeder" og da tyngdeaccelerationen afviger med afstanden til jordens centrum vil uret på bjergets top gå langsommere - og på ISS vil det gå helt i stå. Og dette er IKKE en relativistisk effekt!

Ur uden bevægelige dele

Et sådant kan næppe tænkes.
Et ur uden "BEVÆGELIGE DELE" er jo blot et ur styret af bevægelser på atomart eller subatomart niveau.
Så vidt jeg ved, var det ved hjælp af sådanne bevægelser, man først beviste relativitetsteorien om sammenhængen mellem tidsforløb og bevægelse.