Kan et jernrør bevæge sig hurtigere end lyset?

Læs mere om

lørdag 24. nov 2007 kl. 09:03

Anders Nielsens spørgsmål handler om bevægelser ved lysets hastighed:

”Hvis man forstiller sig, at man står på jorden med et rigtigt langt jernrør på 1 lysår. Og man rykker det ca. 30 cm ned. Så må det jo samtidigt rykke 30 cm ned et lysår væk, - har det så ikke bevæget sig hurtigere end lyset?”


Svaret kommer fra John Renner, der er professor og institutleder på Niels Bohr Institutet:

"Når man trækker røret ned, er det dybest set de yderste atomer, som først trækker i de næste længere oppe i røret, som så igen trækker i de næste og så videre og så videre, indtil forskydningen har forplantet sig hele vejen op til den anden ende af røret.

Den acceleration som et atom flytter sig med afhænger af dets masse og selvfølgelig af den kraft, som påvirker atomet. Tunge atomer vil reagere langsommere. Det tager altså et stykke tid, fra man begynder at påvirke atomet, til det flytter sig og dermed kan påvirke de næste atomer længere oppe i røret, som så igen er lidt træge til at bevæge sig og påvirke de næste.

Tænk på det hele som en række kugler forbundet med fjedre. Når man trækker i den yderste, går der et stykke tid, inden reaktionen når hele vejen ned til enden. Hvis kuglerne er tunge, går der lang tid. Faktisk er det den måde, lyden forplanter sig gennem faste stoffer, så udbredelsen af den nedadgående bevægelse vil foregå med noget, der ligner lydhastigheden i rørets jernvæg."



25. nov 2007 kl 21:08

Tim Christoffersen

Re: Kan et jernrør bevæge sig hurtigere end lyset?

Hvis du nu har dette jernrør som er 1 lysår langt, og du rejser det op, så det står i 90-graders vinkel udfra Jorden.

Så vil spidsen af røret bevæge sig ufatteligt langt (kan ikke lige huske formlen for hvor langt) i løbet af 24 timer.
Er dette ikke hurtigere end lyset ?


25. nov 2007 kl 21:28

Bjarke Dalslet

Re: Re: Kan et jernrør bevæge sig hurtigere end lyset?

Klassisk vil det vel være pi/4*længden?

Og nej det vil ikke bevæge sig hurtigere end lyset, af samme grund som det første eksempel - røret vil simpelthen bøje.


26. nov 2007 kl 00:03

avatar

Peter Ole Kvint

Røret vil bare blive korter.

hvis du trykker hårdt på noget som er stift, så bliver bare kortere og tykkere. Hvis du bare har en 30 meter langt rør, som ikke kan bøje, og du sætte en maskine til at skubbe på rørets ene ende, så er det ikke sikkert at den anden ende flytter sig 30cm når du flytter enden 30cm. Det er noget med rørets styrke, væget og elasikitet.


26. nov 2007 kl 00:07

avatar

Peter Ole Kvint

Re: Re: Kan et jernrør bevæge sig hurtigere end lyset?

Hvis du nu har dette jernrør som er 1 lysår langt, og du rejser det op, så det står i 90-graders vinkel udfra Jorden.

Så vil spidsen af røret bevæge sig ufatteligt langt (kan ikke lige huske formlen for hvor langt) i løbet af 24 timer.
Er dette ikke hurtigere end lyset ?

Det kunne være at røret stod på sydpolen, men hvis det er en lysår langt, så vejer det mere end jorden er så det er jorden som flytter sig 30cm.


26. nov 2007 kl 13:51

Iver Sørensen

Fra ende til anden

Skal du påstå en lyshastighed med et rør i lyshastighedslængde er det ikke nok du flytter "hovedet" på røret du må agså have "rø---) med dig til den når i mål et lysår fremme.


03. dec 2007 kl 23:30

Jacob Christian Munch-Andersen

Re: Re: Re: Kan et jernrør bevæge sig hurtigere end lyset?

Det kunne være at røret stod på sydpolen, men hvis det er en lysår langt, så vejer det mere end jorden er så det er jorden som flytter sig 30cm.

Nej, en lille pind på et lysår står slet ikke mål med Jorden, rørets vægt er af størrelsesordenen 10^16 kg, hvor Jorden ligger på 6*10^24 kg.


23. mar 2008 kl 12:03

John Larsson

Lydhastigheden?

"Den acceleration som et atom flytter sig med afhænger af dets masse og selvfølgelig af den kraft, som påvirker atomet. "

Det er dét man normalt definerer som lyd. Lydens hastighed i stål er af størrelsesorden 4-5 km/s.


23. mar 2008 kl 15:10

Berndt Barkholz

Intet

hverken kan eller kunne nogen sinde bevæge sig hurtigere end lyset !

Det der kan bevæge sig med dobbelt lyshastighed er formindskelsen af mellemrummet imellem to lysstråler der bevæger sig direkte imod hinanden, men det er ikke noget fysisk.

mvh Berndt


10. maj 2008 kl 07:29

Tim Christoffersen

Re: Intet

hverken kan eller kunne nogen sinde bevæge sig hurtigere end lyset !

Ja, dette er blevet gentaget igen og igen lige siden Einstein påstod det.
Men kan det egentlig bevises ?

Kan det bevises - udover enhver tvivl - at det er absolut umuligt at overskride lysets hastighed ?

Eller er det blot endnu en af menneskets "sandheder", som en dag må vige for et bevis på en endnu større sandhed.
Dem har vi jo efterhånden haft en del af i historien...


12. maj 2008 kl 00:17

Jens Madsen

Uendelig lang stang

En uendelig lang stang, og en stang eksempelvis 1 lysår lang, må virke på samme måde, de første to år.

En uendelig lang stang må føles tung, men ikke uendelig tung, trods den er uendelig tung og lang.

Føles den tungere med tiden?


16. jun 2008 kl 16:02

Thomas Lundgaard

Cylinder der bevæger sig med lysets hastighed...

Lad os antage ovenstående - nu placerer vi en enhed i cylinderen, som bevæger sig i samme retning som cylindere. Enheden bør nu, i forhold til cylinderens ydre, bevæge sig med cylindrens hastighed + plus sin egen hastighed. Det vil være logik efter min opfattelse....


16. jun 2008 kl 16:08

Berndt Barkholz


11. jul 2008 kl 17:35

Jens Pedersen

Re: Re: Cylinder der bevæger sig med lysets hastighed...

Det er den klassiske "hvad sker der hvis jeg tænder forlygterne på en rumfærge der næsten rejser med lysets hastighed" eller "hvad sker der hvis jeg løber fremad i et tog der næsten kører med lystets hastighed...

Hvis man befinder sig i et tog/en rumfærge eller bare et givent "system" der bevæger sig med lysets hastighed MINUS 0.01km/t (vi glemmer lige at man skal bruge en jævn mængde energi for at nå denne hastighed) så ville tiden i dette system gå meeeeget langsommere end tiden UDENFOR systemet.

Dette er en del af Einsteins teori/udtalelse om at alting er relativt.

Når man er i systemet kan man bevæge sig frit, man kan gå frem og tilbage, tænde lys osv. man vil endda kunne tænde "forlygterne" hvis man havde lyst til dette og observere at lyset ville lyse fremad, fuldstændigt som hvis man vil forvente.

HOV - jamen, når man bevæger sig med lysets hastighed OG tænder forlygterne og man ser at de lyser som forventet, så har man 2x lysets hastighed?

Nope...
Ens egen tidsfornemmelse er jo netop meget langsommere i systemet der bevæger sig med lysets hastighed end hvis man var stationær. Så lyset stråler godt nok kun fremad med 0.01km/t i forhold til systemet, set udefra, men i og med at ens egen tidsopfattelse at tiden går meget langsomt, så vil man inde i systemet observere at lyset (målt med et ur inde i systemet)

Der er så nogle småproblemer med at man vil føle sig rimeligt fladtrykt i et sådant system, men det må man tage med…


14. nov 2008 kl 22:18

kim sahl

Relativitetsteori

Einsteins specielle relativitetsteori (1905), lægger op
til en enkel formalisme, men er ofte en speget affære. Ikke mindst postulatet om lyshastighedens konstans; selv ikke Einstein uddybede emnet, men
holdt sig blot til det, som postulat.
Den specielle relativitetsteori kan ikke "forklares", og
nemmere bliver det ikke når den moderne fysik bidrager med abstrakte definitioner og urigtige over-
leveringer, af bl.a. Newton.


14. nov 2008 kl 22:20

Bjarke Mønnike

Svaret er..

...som før.....NEJ


15. nov 2008 kl 00:39

John Johansen

Re: Relativitetsteori

kim sahl:

Den specielle relativitetsteori kan ikke "forklares"
Så hold dig til den generelle relativitetsteori, som forklere mange af naturens tilstande, og endnu ikke er blevet modbevist!

(En teori som gennem 100 år, ikke er blevet modbevist, må anses som værende stærk!)


15. nov 2008 kl 01:34

kim sahl

Troens univers

Hej John.
Rs kan ikke forklares, men alligevel syntes den heller ikke at være et emne for troens univers.
Der syntes i Rs at være en række uholdbare forhold,
og jeg er bange for et skift til Ra, hvad ville man ikke kunne finde af "uregelmæssigheder" her?
Så jeg holder mig til den mere overskuelige Rs.


15. nov 2008 kl 01:43

Carsten Scherrebeck Møller

Re: Intet

Intet hverken kan eller kunne nogen sinde bevæge sig hurtigere end lyset !

Dette er næppe rigtigt, men fysisk set er der en seriøs barriere at overkomme.

Analogi: En ubåd, der presses til at sejle igennem et ocean, har let ved at sejle, indtil den når en fart, hvor vandmolekyler ikke længere har let ved at komme af vejen. Hvis ubåden da fortsætter med at tvinge sig fremad i højere fart, begynder vandmolekylerne at opføre sig som et fast stof, dvs. med krystalstruktur, foran ubåden, en masse som vokser sig stadig større, i takt med at ubåden forøger sin hastighed fremad, en masse og en gnidningsmodstand som ubådens motor og overflade skal overkomme, og som er problemer der vokser drastisk i størrelse. Imens, ganske sikkert, bliver ubåden komprimeret i sin længde, på grund af presset, alle mulige problemer opstår, men hvis motoren er stærk nok, og hvis skroget er stærkt nok, da kan ubåden mase sig igennem.

Samme fænomen opstår i luft, når et legeme flyver med en hastighed større en lydens: Luftmolekyler kan ikke nå at komme af vejen, som betyder at et fly fx begynder at blive ophedet, på grund af gnidningsmodstand.

Lysets fart igennem vakuum, er udtryk for den samme art af fysisk fænomen. Lysets hastighed er den hastighed som ingredienser i vakuum evner at udveksle inertibevægelser med hinanden, dvs. formidle en bølge igennem sig af inerti. Hvis atomer forsøger at overskride denne fart, da skal atomet evne at presse sig igennem et vakuum der bliver stadig mere tungt og komprimeret og besværligt, fordi ingredienser i vakuum ikke kan nå at glide til side. Vi har beviser for dette, at vi omtrent slet ikke evner at målrette energi nok til at accelerere en proton op i en hastighed nær lysets. Mildt sagt et bevis på, at der kræves megen energi, hvis man ønsker at tvinge sig igennem vakuum. Ved lave hastigheder, derimod, er vakuum så gnidningsfrit at vi i praksis bilder os ind at det slet ikke eksisterer.

Engang i fremtiden, hvis menneskeracen fx kan målrette al den energi der er i en stjerne, da kan det tænkes at overlysfart bliver muligt med en raket. Med et svimlende forbrug af energi, og med anvendelse af teknologier som vi ikke har i dag. Man kunne forestille sig mange ting, fx at man fylder en tank fuld af sorte huller, dvs. en tæt kompression af energi, og at man eksploderer dem bagud, for at blive drevet fremad, hvordan, er et godt spørgsmål, uløseligt, med den viden som vi har i dag. Men, hvis man således evner at tryne vakkum baglæns i stor stil, da vil man måske med raketten blive trynet fremad igennem vakuum. Det er ganske klart, at raketten risikerer at blive temmelig komprimeret i en sådan proces.


15. nov 2008 kl 02:05

John Johansen

Re: Troens univers

kim sahl:

Der syntes i Rs at være en række uholdbare forhold

Så'e? Hvilke?
Kom nu med nogle konkrete eksempler!

Ikke mindst på; "Uholdbare i forhold til hvad!??



15. nov 2008 kl 09:32

Berndt Barkholz

Re: Re: Intet

Engang i fremtiden, hvis menneskeracen fx kan målrette al den energi der er i en stjerne, da kan det tænkes at overlysfart bliver muligt med en raket.

Det er ikke ligefrem en beskeden tankegang, hvad får dig til at tro at vi mennesker engang ville kunne manipulere med stjernernes energi ? Overlysfart eller bare 50% underlysfart bliver aldrig muligt, hverken med eller uden raket...


15. nov 2008 kl 10:26

Carsten Scherrebeck Møller

Re: Re: Re: Intet

hvad får dig til at tro at vi mennesker engang ville kunne manipulere med stjernernes energi ?

Intet, det er kun et tankefoster. Hvis vi sammenligner stenalderens bål med vor nutidige evne til at håndtere atomenergi, da er skalaen blevet voldsomt større. Der var desuden en gang da mennesket troede at en fart højere end en hest kan løbe, ville være farligt, og, at mennesket aldrig ville evne at flyve med en fart større en lydens. Hvis vi gætter os til, at mennesket vil fortsætte med at bryde barrierer, selvsagt umuligt at vide, men hvis, da vil der måske være interessante teknologier om 10.000 år.

Og dermed en tanke: Når vi ser supernovaer, da sker der chokbølger udad, dvs. fysisk stof der bliver slynget med hastigheder der giver resonanser med selve vakuum, som tyder på hastigheder nær lysets. Hvorfor at denne udløsning af energi sker, har jeg endnu ikke fået nogen god forklaring på, men vi ved at nogle af disse supernovaer sker i neutronstjerner, en eller anden mekanisme, slet ikke let at få til at ske, for ellers ville supernovaer være meget mere hyppige.

Samtidig er en neutronstjerne jo et udtryk for en heftig komprimering af fysisk stof, en slags én stor atomkerne. Man kunne forestille sig, at mennesket på et tidspunkt vil evne at lave vilkårligt store atomer, ved hjælp af elektromagnetisme, forudsat adgang til meget store mængder af energi. Velsagtens så store energimængder, at det kræver at man stjæler fra planeter som Jupiter, eller ligefrem en stjerne.

Og deraf: Hvis vi på et tidspunkt opnår en evne til at eftergøre en sådan komprimering i håndterbare portioner, en slags mobile tryktanke, og hvis vi lærer at undgå tyngdekraft derfra, og hvis vi lærer at udløse energien, og hvis vi lærer at pege den i kun én retning, da har vi beskrivelsen af en motor der vil slå hastighedsrekorder. En sådan motor vil være så heftig, at den vil begå universel forurening i sin retning bagud. Hvis mennesket engang vælger at udforske andre solsystemer, da vil der være brug for motorer af cirka en sådan kaliber.


15. nov 2008 kl 17:11

kim sahl

Mystisk postulat

Når en teori undersøges, kan selve teorien blive mere eller mindre dissikeret, eller omstændigheder omkring den kan undersøges, så som forsøg, om overleveringerne i forhold til teorien er rigtige, og hvordan den siden dets skabelse, tolkes.
Når vi i dag udlægger lyshastighedens konstans som værende ens for alle lyskilder og lysmodtagere, er det ikke hvad Einstein skrev, da lyshastigheden her er ens i alle retninger i forhold til et ´stationært´ koordinatsystem. Einstein markerer ordet stationær, for at det ikke forveksles med et absolut hvilende system. Det var ikke muligt for Einstein at forklare hvordan i alverden dette skulle kunne finde sted, sådan rent fysisk, men henviste blot til det som et postulat.
Det er aldrig en styrke at fremsætte noget mystisk/finurligt/mærkeligt som postulat.
Vi må errindre at vi her snakker om postulat 2
(af 2), hvorpå Rs har sit udgangspunkt.
Det kunne se ud som om jeg er sur på dette postulat, hvilket bestemt ikke er tilfældet, det er originalt og modigt fremlagt, men løser langt fra de gådefulde fænomener, fysisk hvile og bevægelse.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto