Päivää taas. Perustin tämän Osa3-viestiketjun, koska aiempi "Osa2: Epäselvyys suhteellisuusteorian aika ja etäisyys käsityksissä" meni pitkäksi ja repaleiseksi. Arvelen että monikaan ei jaksa sitä lukea. Ja siitä lienee vaikea saada käsitystä sen olennaisista pointeista.
Kun aloitin aiemmat epäselvyys-viestiketjut 6/2023 ja 2/2025 olin vielä suhteellisuusteorian (ST) opiskelumoodissa, olen kai vieläkin. Nyt kuitenkin luulen päässeeni käsitykseen sen eräistä epäselvyys-kohdista, koskien lähinnä suppeaa ST:aa. Seuraavilla postauksilla teen yhteenvetoa millaisiin käsityksiin olen päätynyt.
Aiemmille postauksilleni jäin kaipaamaan "virallisten auktoriteettien" kommentteja (luokkaa proffa joka opettaa ST:aa yliopistossa). Siksi hätäydyin kysymään ST-asioita tekoälyltä (AI). AI:t puolestaan tuntuvat olevan niin ST-standardifraasien lumoissa, että monesta asiasta sai väitellä monen monta kierrosta ennen kuin päästiin yhteisymmärrykseen - aina ei päästy (kokemus ChatGPT, Gemini, DeepSeek).
Varoitan siis lukijaa, että käsitykseni voivat olla myös väärin johdettuja. Mutta kommentteja ja korjauksia voi kirjoittaa.
Matkin Einsteinia ja tein ajatuskokeita. Väittelin niistä AI:n kanssa ja sain selville erilaisia asioita ja AI:t olivat jopa monesta "järkeilystä" samaa mieltä. Koejärjestely on seuraava:
On asema, siellä on paikallan 100 mA pitkä juna (mA~"aseman liiketilan mukainen metri", myöhemmin esiintyy J~"junan liiketilan mukainen"), suora junarata, jossain radan vieressä on 100 mA pitkä talo. Juna on 4 mA korkea. Talo on 8 mA korkea. Talon radanpuoleiseen seinään on maalattu 1 mA korkuiset vaakaraidat. Kaikilla osapuolilla on samanlaiset kellot. Juna kiihtyy lyhyessä ajassa 0.8c nopeuteen. Radan vieressä on 864 MkmA (miljoonaa kilometriä) kohdalla kilometripylväs, eli siinä kohtaa mihin juna pääsee 0.8c nopeudella aseman kellon mukaan.
Näissä ajatuskokeissa on kaksi liiketilaa asema ja juna. Vältän puhumasta epäselvällä ST-jargonin puhetyylillä ~"K:ssa oleva havainnoijan mielestä asiat ovat K':ssa, tai näkee asioita K':sta, tietyllä tavalla", tai toisinpäin. Sen sijaan mitataan kyseinen asia siitä toisesta liiketilasta eikä nähdä tai olla jotakin mieltä. Miltä mittaustuloa näyttää ihmisen silmiin tulevana valona tulee myös esiin ihan loppuvaiheessa.
Ajatuskoe 1: Junan pituuden mittaaminen liiketilakohtaisella metrillä.
ST on minusta ikään kuin luopunut tavastaan selittää aikaa ja etäisyyttä "ST-tavalla-epäselvästi", kun se on suostunut SI-standardin mukaiseen menettelyyn miten sekunti ja metri määritetään. Tuon "luovutuksen" jälkeen voidaankin nojata tarkkaan SI-säännöstöön, jonka mukaan aikaa ja etäisyyttä voidaan liiketilassa mitata ja sanoa hyvästit "liiketilan K tai K' kannalta" -kaltaiselle selittelylle.
Okei, mitataan aluksi juna SI-säännöstön mukaisella metrillä kun juna on paikallaan asemalla. Hieman mutkat suoraksi selitettynä se menee seuraavasti. Otetaan Cs-133 atomikello ja viritetään sen värähdyslaskin 9 192 631 770:een (SI:n määräämä arvo). Näin saadaan yhden sekunnin kesto aseman liiketilassa, 1 sA. Siitä saadaan puolestaan metrin pituus SI-kaavalla 1 mA = 1/299 792 458, mikä on matka, jonka valo kulkee aseman liiketilassa yhdessä sA:n 299 792 458's -osassa. Veistetään tuon mittainen mA-tikku. Mitataan sillä junan pituus ja saadaan, tietysti, testitilanteen lähtökohdan mukaisesti 100 mA-tikullista. Junan korkeudeksi saadaan 4 mA-tikullista.
Sitten juna lähtee liikkeelle, kiihtyy ja saavuttaa 0.8c nopeuden. Nyt määritetään taas samalla tavalla sekunti ja siitä metri, saadaan 1 sJ ja 1 mJ. Koska nopeassa liikkeessä kellon osoittaman sekunnin kesto venyy Lorentzin kaavan mukaan verrattuna paikallaan olevaan kelloon, SI-määrityksen mukaan metri venyy vastaavasti. Veistetään myös 1 mJ pituinen mJ-tikku. Lorentzin kaavaan mukaan 0.8c:ssä mJ-tikun pituus on 1.67 x mA-tikun pituus.
Kun junailija mittaa liikkuvan junan näillä tikuilla, hän saa lukemiksi 100 mA-tikullista ja 60 mJ-tikullista.
[Tässä kohtaa minulla oli väittelyitä AI:n kanssa. Usein aluksi ne sanoivat, että mA- ja mJ-tikut olivat yhtä pitkät. Tai että liikkuvan junan pituus on 100 mJ-tikullista. Ne perustelivat kantaansa siten, että "junan mielestä" juna on paikallaan ja alla oleva rata liikkuu toiseen suuntaan. Ja kun juna oli jo kerran mitattu (silloin kun se oli asemalla paikallaan) 100 mA tikun pituiseksi, se on niin ja pysyy. Ikään kuin juna ei olisi liikahtanut asemalta mihinkään vaan kiskot lähteneet toiseen suuntaan. Lopulta päästiin sopuun, että junan pituus on 100 mA-tikullista mikä on sama kuin 60 mJ-tikullista. Kesti pitkään kunnes sain AI:n uskomaan, että junan mittaus paikallaan asemalla ei edusta liikkuvan junan lepopituutta. Jotenkin minusta tuntuu, että ST:n idiomi "kumpi tahansa voi kuvitella olevansa paikallaan" voi pelata matemaattisena mallina mutta ei reaalimaailmassa.]
Kun juna kulki radan vieressä olevan talon ohi, ihan mielenkiinnosta junailija piti mA-mittatikkua ikkuna kohdalla pystyssä ja totesi, että talon vaakaraita oli mA-tikun kun korkuinen.
Kun juna palasi asemalle ja junan pituus ja korkeus mitattiin vielä kerran mA-tikuilla ja reissussa valmistetulla mJ-tikulla. Saatiin samat lukemat (junan pituus 100 mA / 60 mJ, korkeus 4 mA / 2.4 mJ).
Ettäkö liikkuvassa tilassa mitään ei olisi muuttunut paikallaan olleeseen tilaan nähden? Onhan muuttunut: liiketilan sekunti ja metri. Fyysisesti juna on saman kokoinen kuin ennenkin, se mitataan vaan eri pituisella metrillä ja saadaan eri numeroarvoja.
Muistatko vielä Kurki-Suonion opetuksen: kaikissa inertiaalikoordinaatistoissa on normaalit luonnonlait. Siksi mittakeppi säilyy samana vauhdista riippumatta. Joten kun toisesta koord:sta nähdään "kaavan läpi"(aika-avaruuden läpi) toinen koord., niin siinä on se muutos.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 16.10.2025, 23:52:38Muistatko vielä Kurki-Suonion opetuksen: kaikissa inertiaalikoordinaatistoissa on normaalit luonnonlait. Siksi mittakeppi säilyy samana vauhdista riippumatta. Joten kun toisesta koord:sta nähdään "kaavan läpi"(aika-avaruuden läpi) toinen koord., niin siinä on se muutos.
Kyllä muistan. Osa2:ssa oli Kurki-Suonio viittauksia postauksissasi 21.02.2025 ja 05.03.2025.
Tuon luonnonlakien samanlaisesti toimimisen eri liiketiloissa ja gravitaatiopositioissa kyllä ostan. Mutta sekunti ja metri eivät ole luonnonlakeja. Ne ovat ihmisten sopima tapa mitata (SI-standardi) aikaa ja etäisyyttä. Havaintojen perusteella voi sanoa, että kellon käyntinopeus muuttuu nopeuden ja gravitaation vaikutuksesta. Esimerkiksi GPS-satelliitin kelloa joudutaan näistä syistä säätämään, jotta se systeemi pelaisi. En tiedä mikä tai mitkä luonnonlait kellon käyntinopeuden muutoksen saavat aikaan. ST:n selitys "kokee erilaista aikaa" tuntuu jotenkin epätieteelliseltä.
Kuitenkin, kun ST on sekunti- ja metri-asiassa luovuttanut määritysvallan SI:lle, se on pelkkää fysiikkaa päätellä, että mA-keppi ja mJ-keppi eivät ole saman pituisia - vaikka molemmat liiketilat niitä ylpeänä esittelevätkin metrin mittaisina.
Se oli minulle suuri oivallus se Kurki-Suonion pointti. Sehän selittää myös GPS-satelliitin kellon eron maan kelloon nähden. Kelloilla on eri matka tulevaisuuteen. Niiden olosuhteet on samat, atomikellon sykli on sama. Mikään ei muutu atomin maailmassa. Mutta matka tulevaisuuteen on eri mittainen.
Älä kysy miten se on mahdollista, en ymmärrä syitä syviä. Eusa tarjoaa projektiota selitykseksi mutta en tiedä mikä projisoituu ja mitä vasten.
Kiitos mistral kommentistasi. Valitettavasti en ymmärrä mikä on pointti esim. "Kelloilla on eri matka tulevaisuuteen" -kommenttissa, joten en osaa ottaa siihen kantaa.
Mutta kun tämän viestiketjun nimessä on "...epäselvyys...", niin tässä meillä on esimerkki siitä. Kun on valmistettu mA-keppi ja mJ-keppi odellä kuvatulla tavalla ja ne lojuvat junan lattialla vierekkäin ja junailija katsoo niitä, ovatko kepit yhtä pitkiä (jos ymmärsin, sinun mielestä) vai eri pitkiä (minun mielestä). Onko muita mielipiteitä? Tai tunteeko joku ST:aa opettavan proffan ja kysyisi hänen mielipidettä.
Junailija näkee ne yhtä pitkinä. Lyhyempi matka tulevaisuuteen tarkoittaa valon kohdalla auringosta maahan nolla sekuntia kun taas raketilla vaikka 150km/s matka kestää miljoona sekuntia.
----------
korjaus:
Ei tuosta yllämainitusta löydy punaista lankaa, mutta valon kontraktio siitä löytyy eli se menee nollaan. Kaksosparadoksissa se kaksonen joka enemmän matkustaa kontraktiossa, matkustaa vähemmän aikaa eli kello käy vähemmän.
Tee ajatuskoe. Junasi kutistuu kulkusuunnassa. Tämä on todellista kutistumista. Kutistuminen vain ei näy junan sisällä, koska sen sisällä kaikki mittaava kokee saman kutistumisen. Ulkomaailma venyy junasta katsoen. Junassa saman tarkkailupisteen ohittaminen kestää kauemmin kuin tarkkailupisteestä katsoen junan ohitus.
Sama kutistuminen tapahtuu voimakkaan gravitaation vaikutuksesta.
Lainaus käyttäjältä: Paul Metsälä - 19.10.2025, 14:26:52Tee ajatuskoe. Junasi kutistuu kulkusuunnassa. Tämä on todellista kutistumista. Kutistuminen vain ei näy junan sisällä, koska sen sisällä kaikki mittaava kokee saman kutistumisen. Ulkomaailma venyy junasta katsoen. Junassa saman tarkkailupisteen ohittaminen kestää kauemmin kuin tarkkailupisteestä katsoen junan ohitus.
Sama kutistuminen tapahtuu voimakkaan gravitaation vaikutuksesta.
Kiitos myös Paul Metsälä kommentista. Varsinaisesti toivoin suoraa vastausta ovatko tuolla tavalla valmistetut mittakepit yhtä pitkiä vai ei. Tulkitsen kommenttisi, että mielestäsi ne ovat yhtä pitkät.
Neuvoit tekemään ajatuskokeen. Senhän tein juuri edellä #2:ssa. Voitko osoittaa siinä tehdyn päättelyn virheelliseksi.
Tarkkailija näkee lyhentyneen mittakepin kun pikajuna vilahtaa ohi. Paluumatkalla asemalle, on keppi palannut entiseen mittaansa kunhan seisahdutaan. Miten tätä muuten voisi ajatella? Mitä on tapahtunut? Jotain oleellista on kyllä tapahtunut. Keppi ei ole niin vanha kuin asemalla odottanut. Nopeuden ja siitä seuranneen kutistumisen tasapainottava tekijä on kuluneen ajan väheneminen.
Esimerkissä ei ollut tarkkailijaa, joka seisoisi radan vieressä katsomassa ohi vilahtavaa pikajunaa ja näkisi sieltä yhden mittakepin (kumman niistä?). Tarkkailija on junan kyydissä oleva junailija, joka kaikessa rauhassa katselee junan lattialla olevia mA-keppiä ja mJ-keppiä. Mitä junailija voi päätellä niiden pituudesta?
Ne ovat saman mittaiset. Ota huomioon, että ulkoinen paikallaan oleva maailma venyy liikkeen suunnassa ikkunasta katsottaessa. Ulkoisen maailman koordinaatisto vääristyy junasta katsoen. Y säilyy, X venyy.
Lainaus käyttäjältä: Paul Metsälä - 19.10.2025, 18:36:59Ne ovat saman mittaiset. Ota huomioon, että ulkoinen paikallaan oleva maailma venyy liikkeen suunnassa ikkunasta katsottaessa. Ulkoisen maailman koordinaatisto vääristyy junasta katsoen. Y säilyy, X venyy.
Kiitos selvästä vastauksesta. Mutta esittämälläsi argumentaatiolla en luovu kannastani, että mittakepit junassa ovat eri pituisia. Varsinkin kun "Ota huomioon..." -perustelussa esität, että junan ikkunasta näkyvät kappaleet näyttävät liikesuuntaan venyneiltä! Esimerkiksi JYU:n "https://www.youtube.com/watch?v=29LAzwUHd4I":ssa, esitetään, että ne näyttävätkin litistyneiltä. (Minulla on tuostakin kommentoitavaa, mutta siitä myöhemmin)
Edelleen pyydän, että osoittaisit kohdat #2:sta, jossa keppien pituuden määritys on mielestäsi virheellinen. Tai kuka tahansa voi myös kommentoida sitä.
Litistynyt ja kulkusuunnassa venynyt ovat sama asia. En osaa todistaa vaan totesin kuinka asia on. Mittatikut eivät muutu junailijan kannalta millään nopeudella. Junailija näkee edelleen saman metrin. Myös junasta poistuessaan luonnollisesti pysähtyneenä.
Okei, oletetaan että mA-keppi (aseman liiketilassa, paikallaan määritetty metrin pituus) ja mJ-keppi (junan liiketilassa 0.8c nopeudessa määritetty metrin pituus) ovat yhtä pitkät. Tehdään järkeily toiseen suuntaan. SI:n mukaan liiketilan metri on valon kulkumatka liiketilan sekunnin 299 792 458's osassa. Koska valon nopeus molemmissa liiketiloissa on sama, molemmissa liiketiloissa täytyy olla yhtä pitkä sekunti (jotta saadaan yhtä pitkä metri). Josta seuraa, että molemmissa liiketiloissa kello käy samaa tahtia. Mutta muuta kautta tiedetään, että nopeassa liikkeessä kello käy hitaammin kuin paikallaan ollen. Siis oletus ei voi pitää paikkaansa.
Lainaus käyttäjältä: Paul Metsälä - 19.10.2025, 20:45:23Litistynyt ja kulkusuunnassa venynyt ovat sama asia. En osaa todistaa vaan totesin kuinka asia on. Mittatikut eivät muutu junailijan kannalta millään nopeudella. Junailija näkee edelleen saman metrin. Myös junasta poistuessaan luonnollisesti pysähtyneenä.
Totta että omassa koordinaatistossa mikään ei muutu mutta venyminen tarkoittaa pitenemistä kun litistyminen tarkoittaa lyhenemistä.
Jatkan urheasti ajatuskokeiden postauksia. Ja yhä vakaassa uskossa, että mJ-keppi on 1.67 x mA-kepin pituinen. Mistral ja Paul, jos ja kun olette eri mieltä, osoittakaa SI-menettely sekunnin ja metrin määrittämiseksi vääräksi tai miten kuvasin sen soveltamista #2:ssa.
Ajatuskoe 2: Liikkuvan junan pituuden mittaaminen junan kellolla.
Laitetaan junan keulaan ja perään kellot (samanlaiset kuin #2:ssa), jotka käyvät samaa aikaa. Radan viereen on pystytetty tolppa, joka antaa laser-valoa radan (junan) suuntaan. Kun juna kulkee 0.8c vauhdilla tolpan ohi, ensin laserpulssi pysäyttää junan keulassa olevan kellon. Junan perässä oleva kello pysähtyy kun se ohittaa tolpan. Kellojen pysähtymisaikojen erotus on aika, joka junalta kokonaisuudessaan kului tolpan ohitukseen (on J-aikaa).
Tuossa ajassa kuljettu matka eli "junan pituus = mitattu_aika / 0.8c". Koska junan kellot käyvät niin laiskasti, ne saavat venyneillä sekunneillaan lasketuksi vain 60 mJ pituuden. Eli sama mikä saatiin mJ-tikulla mitattuna. Tuo 60 mJ on junan "mittauksellinen" lyhentyminen liikkeessä, mikä vastaa junan kellon hidastumista. Eli tätä se pituuskontraktio on.
Ajatuskoe 3: Liikkuvan junan pituuden mittaaminen aseman kellolla.
Edellisessä ajatuskokeessa olevaan tolppaan radan viereen laitetaankin aseman kellon kaltainen start-stop kello. Ja junan keulaan ja perään laitetaan penkereelle osoittavat laser valot, jotka antavat tolpan kellolle start-stop signaalit.
Tolpan kello (käy nopeaa A-aikaa) mittaa ajan, mikä koko junalta kuluu tolpan ohittamiseen. Kun junan nopeus tiedetään saadaan "junan pituus = mitattu aika / 0.8c". Tulos on 100 mA (mA siksi kun käytetty aikakin oli sA). Mikä muu se voisi olla? Koejärjestelyssä ei ole mitään signaaliviiveitä eikä havaintoa vääristävää Terrel-efektiä tms.
100 mA on sama, minkä junailija sai junan pituudeksi, kun hän teki mittauksen mA-tikulla ensin paikallaan asemalla ja toistaen sen liikkuvassa junassa.
Ajatuskoe 4: Liikkuvasta junasta mitataan paikallaan olevan talon pituus junan kellolla.
Testiasetelman lähtökohtahan oli, että radan vieressä paikallaan on 100 mA pituinen ja 8 mA korkuinen talo. Nyt kysytään mikä on talon pituus junasta mitattuna.
Olkoon talon etu- ja takanurkissa laservalot radan suuntaan. Talon pituus on siis noiden laservalojen välimatka. Junan keulassa on edellä puhutun kaltainen start-stop kello (käy laiskaa J-aikaa). Kun junan keula ohittaa talon etunurkan, laservalo käynnistää kellon. Kun junan keula ohittaa talon takanurkan, laservalo pysäyttää kellon.
Kun junan nopeus 0.8c tiedetään, tuossa ajassa kuljettu matka eli "talon pituus = mitattu_aika / 0.8c". Koska junan kello käy niin laiskasti, se saa venyneillä sekunneillaan mitatuksi 60 mJ pituuden. Aseman liiketilassa talo on ja pysyy 100 mA pituisena, mikä on sama kuin 60 mJ.
Kuvio on ihan sama kuin raketti lentäisi 0.8c vauhdilla 8 vv päähän Siriukseen. Raketin kello startataan maassa ja stopataan Siriuksessa. Matka-ajaksi saadaan raketin kellolla 5.6 v ja maan kellolla 10 v, matkojen pituudet vastaavasti (4.8 vv raketin metreinä ja 8 vv maan metreinä). Mutta saman pituinen matka se on molemmissa tapauksissa. Harhaanjohtava ST-jargon sanoo, että matka olisi lyhentynyt.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 19.10.2025, 22:37:42Totta että omassa koordinaatistossa mikään ei muutu mutta venyminen tarkoittaa pitenemistä kun litistyminen tarkoittaa lyhenemistä.
Huomasin mokani. Sekä tarkkailija, että junailija näkevät kulkusuunnassa kutistuneita asioita. Juna on lyhentynyt ulkopuolisen tarkkailijan havaintona. Junailija näkee kulkusuunnassa kutistuneen maailman.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 20.10.2025, 14:27:25Ajatuskoe 2: Liikkuvan junan pituuden mittaaminen junan kellolla.
Laitetaan junan keulaan ja perään kellot (samanlaiset kuin #2:ssa), jotka käyvät samaa aikaa. Radan viereen on pystytetty tolppa, joka antaa laser-valoa radan (junan) suuntaan. Kun juna kulkee 0.8c vauhdilla tolpan ohi, ensin laserpulssi pysäyttää junan keulassa olevan kellon. Junan perässä oleva kello pysähtyy kun se ohittaa tolpan. Kellojen pysähtymisaikojen erotus on aika, joka junalta kokonaisuudessaan kului tolpan ohitukseen (on J-aikaa).
Tuossa ajassa kuljettu matka eli "junan pituus = mitattu_aika / 0.8c". Koska junan kellot käyvät niin laiskasti, ne saavat venyneillä sekunneillaan lasketuksi vain 60 mJ pituuden. Eli sama mikä saatiin mJ-tikulla mitattuna. Tuo 60 mJ on junan "mittauksellinen" lyhentyminen liikkeessä, mikä vastaa junan kellon hidastumista. Eli tätä se pituuskontraktio on.
Koska mitataan omaa koordinaatistoa, se on aina sama 100mJ.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 20.10.2025, 14:29:08Ajatuskoe 3: Liikkuvan junan pituuden mittaaminen aseman kellolla.
Edellisessä ajatuskokeessa olevaan tolppaan radan viereen laitetaankin aseman kellon kaltainen start-stop kello. Ja junan keulaan ja perään laitetaan penkereelle osoittavat laser valot, jotka antavat tolpan kellolle start-stop signaalit.
Tolpan kello (käy nopeaa A-aikaa) mittaa ajan, mikä koko junalta kuluu tolpan ohittamiseen. Kun junan nopeus tiedetään saadaan "junan pituus = mitattu aika / 0.8c". Tulos on 100 mA (mA siksi kun käytetty aikakin oli sA). Mikä muu se voisi olla? Koejärjestelyssä ei ole mitään signaaliviiveitä eikä havaintoa vääristävää Terrel-efektiä tms.
100 mA on sama, minkä junailija sai junan pituudeksi, kun hän teki mittauksen mA-tikulla ensin paikallaan asemalla ja toistaen sen liikkuvassa junassa.
Asemalta liikkuvan koordinaatiston mittaus tuottaa litistyneen tuloksen eli 60mJ.
Loistavaa. Tämän viestiketjun nimi "... epäselvyys ..." on osoittanut voimansa. Meillä on konkreettinen epäselvyys miten ST pelaa. Alkuerimielisyys on siitä onko asemalla paikallaan ja liikkuvassa junassa määritetyt metrit yhtä pitkiä vai ei. Mistral ja Paul ovat sitä mieltä, että ne ovat yhtä pitkät. Minä väitän, että ne ovat eri pitkät (liikkuvan junan metri on pitempi).
Perusteluna totean, että SI-standardi määrittää liiketilakohtaisen sekunnin ja metrin tietyllä tavalla, jossa lähtökohta on vain kellon käyntinopeus ja valon nopeus. Niistä seuraa tietyllä teknisellä mittauksella metrin pituus. Eli liiketilan metri on kuin liekanarussa kellon käyntinopeuteen.
Kun SI-standardi on hyväksytty, se ei voi olla ristiriidassa vallitsevan ST-käsityksen kanssa mitä sekunti ja metri merkitsevät kussakin liiketilassa. Joten, kun paikallaan asemalla ja liikkuvassa junassa kellot käyvät eri nopeutta, myös noissa liiketiloissa määritetyt metrit ovat eri pitkiä. M.O.T.
Ja nyt, muuttuuko liikkuvassa tilassa jotain? Kyllä muuttuu, sekunnin ja metrin pituus. Ne määritettiin molemmissa liiketiloissa ST:n hyväksymällä tavalla fysiikan sääntöjen mukaan.
Nuo ajatuskokeet 2, 3 ja 4, joissa eri kelloilla ja junan nopeuden 0.8c avulla määritettiin junan pituutta ja radan vieressä olevan talon pituutta. Tietysti niiden tulokset täytyy olla johdonmukaiset siihen nähden, mitä liiketilakohtaisilla metreillä (mA-tikku ja mJ-tikku) on mitattu. Jos niin ei ole, jossain on jotain pielessä.
Junailija nikkaroi asemalla 1m pitkän kepin ja toisen 1m kepin junassa jonka nopeus on 08c. Käyttää työkaluina atomikelloja ja laseria. Molemmat kepit ovat 1m pitkiä, vielä tarkistaa seuraavalla asemalla ja ne ovat edelleen tarkkaan yhtä pitkät. Juna 08c on inertiaalikoordinaatistosssa jossa luonnon lait ovat yhdenvertaiset muiden inertiaalikoordinaatistojen kanssa (kuten jo todettu). Valon nopeus on tasan c ja kellot tikittää oikein. Jos näin ei ole esim kepin pituus olisi 0.6-1.67m riippuen paljonko poikkeaa liikesuunnasta.
Juna 100m ohittaa aseman 08c nopeudella, keulassa on laser joka merkkaa radan sivussa olevaan mittanauhaan merkin ja samalla menee käsky junan perässä olevalle laserille joka merkkaa samaan aikaan merkin nauhaan. Tarkistusmittauksessa saadaan merkkien väli on 60m.
Muistin virkistämiseksi, kuinka paljon on 08c, jos rata jatkuisi ympäri maapallon niin 0.17s kuluttua juna tulisi uudelleen mittauspaikalle. Saatta olla että tilannetta seuraavalta junan lähettäjältä niska nyrjähtää, ainakin koppalakki tippuu.
Jos maapallo ja kaikki muu häiritsevä poistetaan, mikä erottaa junan liikkeen asemarakennuksen liikkeestä?
Ei mikään.
Lainaus käyttäjältä: kuunylinen - 21.10.2025, 15:36:34Ei mikään.
Niinpä. Silloin aineelliset mitat molemmissa liikkuvissa kohteissa ovat yhtäläiset perustuen ainerakenteen universaaliuteen. Ei ole mitään epäselvyyttä.
Kuunylinen ja Eusa, pyydän teiltäkin: Please, osoittakaa miksi #2:ssa ja #23:ssa kuvaamani SI-standardi ei muka tuotaisi eri pituista metriä toiseen liiketilaan, jos kerran kellon käynti toisessa liiketilassa on erilainen. SI-standardi ei kaada ST:aa, mutta minusta tuo selvyyttä joihinkin ST:n tulkintoihin.
Pyydänpä anteeksi kuunyliseltä ja Eusalta, että edellä en ole vastannut heille asiallisesti. Nimittäin keskusteluidealismini mukaan, kun B vastaa A:n kirjoitukseen, B:n pitäisi vastata siihen mitä A kirjoitti. Käyttäen A:n käyttämiä termejä, kommentoida niitä, jne. Eikä niin kuin minä viimeksi tein: Jätin heidän kommentit huomiotta ja runnasin vaan omaa SI-standardimenettelystä lähtevää metrin pituuden perustelua. Jonka näkökohdan, apropos, kaikki neljä keskustelijaa ovat jättäneet huomiotta.
Mutta vastaanpa nyt kuunyliselle:
- Sanot: "Molemmat kepit ovat 1m pitkiä". Minusta sotket 1 m ja 1 m. Ensimmäinen 1 m on aseman liiketilan metri. Toinen 1 m on juna liiketilan metri. Jos olet mieltä, että niiden SI-määritystapa tuottaa niille 0c ja 0.8c nopeudessa saman pituuden, olen sanaton.
- Puhut merkkauskäskyn lähettämisestä junan toiseen päähän. Kun juna kulkee 0.8c ja merkkauskäsky kulkee 1.0c, käsky tulee niin myöhässä perille, että tulee merkkausvirheitä
Ja Eusalle kommentoin:
- Ideoit: "Jos maapallo ja kaikki muu häiritsevä poistetaan...". Sellaista ei voi tehdä. Miksi tarvisi?
- Olennaisesti kysyit "mikä erottaa junan liikkeen asemarakennuksen liikkeestä?" Junailija tietää sen. Elämän kokemuksensa ja terveen järkensä varassa hän ei usko siihen, että juna olisi jäänyt paikalleen ja asema, rata, metsät, ilma, kuu taivaalla olisivat alkaneet liikkua toiseen suuntaan, varsinkin kun junailija on kokenut kiihtyvyyttä asemalta lähdön jälkeen. Ja samaan aikaan asemalta lähti toinen juna toiseen suuntaan. Varmemmaksi vakuudeksi, todetakseen että on liikkeessä, junailija voi mitata tuleeko kosminen taustasäteily yhtä vahvana joka suunnasta niin kuin maapallolla yleensä. 0.8c vauhdissa varmasti havaitaan dipolisoitumista, kun se hienoisesti havaitaan jo maapallonkin kiertäessä aurinkoa 30 km/s.
Jatkanpa siis tätä ristiretkeäni...
Einsteinin käsityksiä pituuskontraktiosta koskien liikesuuntaa ja sen poikkisuuntia:
Ensin siteeraan Heikki Ojan kirjaa "Einsteinin perintö, luku 8, Välimatkat lyhenevät suurilla nopeuksilla". Einstein kirjoittaa 6/1905 Annalen der Physik:
"Kun siis pallon (tai minkä tahansa muotoisen jäykän kappaleen) Y- ja Z-mitat eivät näytä liikkeen takia muuttuvan, näyttää X-mitta lyhenevän suhteessa 1:sqrt(1-(v/V)^2), eli sitä enemmän, mitä suurempi v on. Kun v = V, kutistuvat kaikki liikkuvat kappaleet - levossa olevasta järjestelmästä katsottuna - kasaan muodoltaan tasomaisiksi."
Kiinnitän huomioita: "Y- ja Z- mitat eivät näytä..." ja "näyttää X-mitta...". Olen kirjoista ymmärtänyt, että 1905-aikoihin Einsteinilla oli uneasy-feeling miten selittää pituuskontraktion fyysinen tapahtuminen. Ehkä siksi tällainen "näyttää"-terminologia, ikäänkuin lakaistaan maton alle hankala kohta.
Seuraava lainaus on Einsteinin omasta kirjasta 1917 "Erityisestä ja yleisestä suhteellisuusteoriasta yleistajuisesti", luku 14 Suhteellisuusteorian heuristinen arvo:
"Jokaisen luonnonlain täytyy olla sen kaltainen, että siitä tulee täsmälleen samoin ilmaistu laki, kun alkuperäisen koordinaattisysteemin K aika-paikka-muuttujien x, y, z, t sijasta otetaan koordinaattisysteemin K' uudet aika-paikka-muuttujat x', y', z', t', jolloin pilkutettujen ja pilkuttomien suureiden matemaattisen yhteyden antaa Lorentz-transformaatio."
Ymmärrän tämän Einsteinin 1917 tekstin niin, että pituuskontraktio (tuo koordinaattien transformaatio) koskee samanlaisena myös liikesuuntaan poikittaisia ulottuvuuksia. Niitä kohtaan hän ei nyt esitä varauksia. Kuitenkin esimerkiksi nykyisin esitettävissä YouTube videoissa asiat selitetään ja esitetään niin, että liikkuva kappale näkyy ulkopuoliselle havaitsijalle liikesuuntaansa typistyneenä, mutta muissa suunnissa yhtä paksuna kuin paikallaankin. Kun liikkuvasta kappaleesta lähtee valoa havainnoitsijan silmiin, valon lähtötilanteessa ainakaan kappaleen xyz ulottuvuuksien keskinäiset suhteet eivät ole Einsteinin mukaan muuttuneet!
Olisikohan tuo Einsteinin 1905 kirjoitus syynä yleiseen ST-jargoniin, minusta väärään, että vain liikesuunta kokee pituuskontraktion. Ja pituuskontraktiotahan pidän vain mittauksellisena muutoksena.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 23.10.2025, 13:14:40Einsteinin käsityksiä pituuskontraktiosta koskien liikesuuntaa ja sen poikkisuuntia:
Ensin siteeraan Heikki Ojan kirjaa "Einsteinin perintö, luku 8, Välimatkat lyhenevät suurilla nopeuksilla". Einstein kirjoittaa 6/1905 Annalen der Physik:
"Kun siis pallon (tai minkä tahansa muotoisen jäykän kappaleen) Y- ja Z-mitat eivät näytä liikkeen takia muuttuvan, näyttää X-mitta lyhenevän suhteessa 1:sqrt(1-(v/V)^2), eli sitä enemmän, mitä suurempi v on. Kun v = V, kutistuvat kaikki liikkuvat kappaleet - levossa olevasta järjestelmästä katsottuna - kasaan muodoltaan tasomaisiksi."
Kiinnitän huomioita: "Y- ja Z- mitat eivät näytä..." ja "näyttää X-mitta...". Olen kirjoista ymmärtänyt, että 1905-aikoihin Einsteinilla oli uneasy-feeling miten selittää pituuskontraktion fyysinen tapahtuminen. Ehkä siksi tällainen "näyttää"-terminologia, ikäänkuin lakaistaan maton alle hankala kohta.
Kontraktio on hankala. Meitäkään ei olisi olemassa jos se olisi kirjaimellinen tapahtuma. Nimittäin kun fotoni A tulee pohjoisesta ja B lännestä, niin kaikki materia häviäisi olemasta. Ensin pohjoisesta tuleva tekee materiasta "lätyn" ja sitten lännestä tuleva tekee lätystä tyhjiön.
Joten kyse on jostain muusta ja sitä tuskin kukaan osaa selittää. Syy miksi kontraktiota tarvitaan, tulee ajan hidastumisesta:
ajan hidastuminen ---> hidastuneessa ajassa relativistisella nopeudella menevä ylittää c nopeuden ---> avaruutta pitää litistää jotta c ei ylittyisi. Luonnon on vaan "pakko" muuntua vaikkei kukaan osaa sitä selittää.
Avaruudessa liikkuu kaksi betonilaattaa, joista toisen päällä on juna ja toisen päällä asema - muuttuvatko metrit, kun juna taotaan asemarakennukseksi ja asema nikkaroidaan junaksi?
Lainaus käyttäjältä: Eusa - 23.10.2025, 17:39:57Avaruudessa liikkuu kaksi betonilaattaa, joista toisen päällä on juna ja toisen päällä asema - muuttuvatko metrit, kun juna taotaan asemarakennukseksi ja asema nikkaroidaan junaksi?
Asema-juna esimerkki ei ole tällainen. Jos noista betonilaatoista taotaan asema ja juna ja ne jatkavat lillumistaan avaruudessa vierekkäin, niiden kellot käyvät samaa aikaa ja niiden SI-tavalla määritetyt metrit ovat yhtä pitkiä. Mutta jos juna kiihdyttää aseman luota 0.8c vauhtiin (niin kuin asema-juna esimerkissä tapahtui), junan kellon käynti muuttuu ja junan metri ei ole enää sen pituinen, kuin se oli junan ollessa paikallaan.
No mistä sen tietää kumpi liikkuu. Junailija tietää sen kun hän on painanut kaasua ja on kokenut kiihtyvyyttä. Ja hän voi varmentaa liiketilansa muuttumisen vaikka kosmisen taustasäteilyn avulla.
Tokihan maapallokin kokee kiihtyvyyttä, kun juna jarruttaa asemalle tai lähtee matkaan. Kunhan yritin auttaa perusteiden äärelle...
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 23.10.2025, 13:09:43Minusta sotket 1 m ja 1 m. Ensimmäinen 1 m on aseman liiketilan metri.
Keppejä voi vapaasti sekoittaa koska ne ovat yhtä pitkiä.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 23.10.2025, 13:09:43käsky tulee niin myöhässä perille, että tulee merkkausvirheitä
Aika on suhteellista, yhteistä nyt hetkeä ei ole.
Juna 08c lepäilee omassa lepokoordinaatistossaan jossa atomikello tikittää normaalisti, valon nopeus joka suuntaan on c ja valon taajuus joka suuntaan normaali valkoinen. Mutta asema näyttää omituiselta, sen lähestyvät valot on siniset, laihtuneen junan lähettäjän kädessä on kaksi 0.6m keppiä radan suunnassa, toinen junassa 08c veistetty.
Juna parkkeeeraa aikanaan asemalle jossa voidaan todeta kaikkien asioiden olevan normaalisti, paitsi kello joka on jäljessä. Jopa lihonut asemahenkilö seisoo 1m pituiset kepit kädessään.
Kello on jäljessä koska atomin ominaisvärähtely on hidastunut elektronien kvanttitason tapahtumien myötä. Tämä ei haittaa koska juna kilkuttelee hidastuneessa ajassa kaikki on keskenään suhteessa normaalia. Sanotaan että aika ikään kuin venyy, en tiedä minusta se ikäänkuin kutistuu.
Lainaus käyttäjältä: Eusa - 23.10.2025, 20:19:55Tokihan maapallokin kokee kiihtyvyyttä, kun juna jarruttaa asemalle tai lähtee matkaan. Kunhan yritin auttaa perusteiden äärelle...
Varmaan itsekin tiedät, että isossa kuvassa junan liike ei maapalloa paljonkaan hetkauta. Mutta mitä perusteita kenties tarkoitat (liittyen epäselvyyteemme tuottaako SI-menettely eri nopeuksissa eri pituisen metrin).
Lainaus käyttäjältä: kuunylinen - 24.10.2025, 08:08:26Keppejä [mA ja mJ tyyppisiä] voi vapaasti sekoittaa koska ne ovat yhtä pitkiä.
Minun ei kannata jatkaa debattia kanssasi, koska emme ole puineet lähtilanteen epäselvyyttämme: tuotaako SI-menettelyn mukaisesti määritetty metri eri nopeuksissa eri pituisen metrin.
Ajatuskoe 5: Miten juna tietää oman nopeutensa.
Aiemmissa ajatuskokeissa oli "kun juna tietää oman nopeutensa 0.8c, niin...". Mutta kuinka juna sen tietää? No laitetaanpa junaan oma nopeusmittari. Se perustuu junan kelloon ja mittapyörään, jonka kehä on 1 mA. Aina kun pyörä tekee yhden kierroksen kiskoa pitkin, kellon matkalaskuriin tulee +1. Nopeushan = kuljettu matka / matkan kulkemiseen kulunut aika. Ajan nopeusmittari saa junan kellosta ja kuljetun matkan mittapyörän kierroslaskurista.
Tällainen nopeusmittari toimii riittävän tarkasti nykyisillä mahdollisilla (alhaisilla) nopeuksilla, mutta se ei enää relativistisilla nopeuksilla. Niissä kellon käynti on merkittävästi hidastunut ("kellodilaatio"), mutta matkan mittaamiseen käytetty mittapyörä pysyy samana 1 mA kehämittaisena fyysisenä kappaleena.
Nopeusmittari näyttäisi liian suurta nopeutta. Esimerkiksi, jos juna ajaisi todellista 0.8c vauhtia radan vieressä olevan 864 MkmA kilometritolpan kohdalle, junan kello on kulkenut vain 36 minJ ja nopeudeksi tulisi mahdoton n. 1.3c. Insinööritehtävänä tällaisen nopeusmittarin suunnittelu tuntuu haastavalta kun sen on toimittava kaikissa nopeuksissa.
ST:n yhteydessä usein sanotaan, että liikkeessä kaikki toimii samoin (implisiittisesti tarkoittaa oikein) kuin paikallaan ollessakin. Tämäkin esimerkki osoittaa, että niin ei ole - tällainen nopeusmittari ei toimi oikein. Toisaalta ST oikeasti sanoo vain, että fysiikan lait ovat samat. Tällainen nopeusmittari nojaa fysikaaliseen ilmiöön, että kellon käynti hidastuu liikkeessä. Tavallaan liikkeessä "kellodilaatio" tapahtuu itsekseen, fyysisesti ja automaattisesti. Mutta pituuskontraktiota ei tapahdu fyysisesti. Mittapyörän kehän pituus säilyy 1 mA:na riippumatta kuinka kovaa juna kulkee (mittapyörän kehä ei automaattisesti veny junan kulloisenkin nopeuden metriksi). Jos joku selvittäisi mitkä fysiikan lait aiheuttavat "kellodilaation", hän voisi saada vaikka Nobelin palkinnon!
[Kun esitin tämän junan nopeusmittari tapauksen AI:lle, ne järjestään kaikki alkuun väittivät, että tuollainen mittari näyttäisi oikeaa nopeutta kaikissa nopeuksissa! Sitä pidän osoituksena siitä, että AI:t ovat opiskelleet ST:n teksteistä, joissa on toistettu ST:n löysää puhetta, että liikkeessä kaikki toimii samoin kuin paikallaankin. Kahden AI:n kanssa väittelin tämän nopeusmittarin toiminasta ja pääsimme edellä kuvattuun yhteisymmärrykseen.]
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 24.10.2025, 14:06:30Varmaan itsekin tiedät, että isossa kuvassa junan liike ei maapalloa paljonkaan hetkauta. Mutta mitä perusteita kenties tarkoitat (liittyen epäselvyyteemme tuottaako SI-menettely eri nopeuksissa eri pituisen metrin).
Fysiikan periaatteiden tasolla vähäisyys ei ole syy hylätä periaatetta. Nähdäkseni opiskelematta syvemmin et saa epäselvyyksiäsi selvitettyä.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 24.10.2025, 19:54:09[Kun esitin tämän junan nopeusmittari tapauksen AI:lle, ne järjestään kaikki alkuun väittivät, että tuollainen mittari näyttäisi oikeaa nopeutta kaikissa nopeuksissa! Sitä pidän osoituksena siitä, että AI:t ovat opiskelleet ST:n teksteistä, joissa on toistettu ST:n löysää puhetta, että liikkeessä kaikki toimii samoin kuin paikallaankin. Kahden AI:n kanssa väittelin tämän nopeusmittarin toiminasta ja pääsimme edellä kuvattuun yhteisymmärrykseen.]
Aika-avaruus on etu. Jos sitä ei olisi, tulisi ongelmat vastaan muualla. Jos ohitat aika-avaruuden, joudut opiskelemaan hiukkasfyysikoksi ja suunnittelemaan mekanismin jolla atomikello saadaan käymään hitaammin.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 24.10.2025, 19:54:09Aina kun pyörä tekee yhden kierroksen kiskoa pitkin, kellon matkalaskuriin tulee +1. Nopeushan = kuljettu matka / matkan kulkemiseen kulunut aika. Ajan nopeusmittari saa junan kellosta ja kuljetun matkan mittapyörän kierroslaskurista.
Tuossa on itseasiassa 3 koordinaatistoa junan, pyörän ja aseman johon kisko kuuluu. Kun pyörä merkkaa kiskoon 1m niin laskelmat tehdään saman koordinaatiston kellon mukaan, eli aseman. Pyörän kehä on pienen hetken samassa koordinaatistossa kuin asema, kun koskettaa kiskoa, väliajan se huntelehtaa kiihtyvässä koordinaatistossa. Jos junaaan tehdään jonkinlainen vastaava koejärjestely, junan koordinaatistoon(en tiedä millainen), niin siihen täytyy käyttää junan kelloa, muutahan aikaa junassa ei ole.
Muutoin 08c on niin raju nopeus että mukavalla 9.8m/s2 jarrutuksella kuluu 9.4kk palata lähtönopeuteen, siis maasta katsoen. Mahtaako ihminen noin rivakkaa rakettinopeutta saada ikinä aikaiseksi?
Lainaus käyttäjältä: kuunylinen - 25.10.2025, 15:27:29Muutoin 08c on niin raju nopeus että mukavalla 9.8m/s2 jarrutuksella kuluu 9.4kk palata lähtönopeuteen, siis maasta katsoen. Mahtaako ihminen noin rivakkaa rakettinopeutta saada ikinä aikaiseksi?
Ajatuskokeissahan tämäkin on mahdollista, kun mielenkiinto on 0.8c vakionopeudessa. Se on siitä mukava nopeus, että sillä saadaan erot selvästi näkyviin ja sen Lorentz-kerroin on helppo laskea.
Ajatuskoe 6: Miten paikallaan oleva tarkkailija näkee liikkuvan junan.
Tässä ajatuskokeessa tutkitaan miten 100 mA pitkä ja 0.8c nopeutta kulkeva juna näkyy paikallaan olevalle tarkkailijalle, joka saa silmiinsä kuvan junasta valon välityksellä 1 kmA etäältä. Näkyykö juna kenties Lorentzin kertoimen suhteessa liikesuunnassa lyhentyneenä mutta korkeus olisi ennallaan. Niin YouTube videot asian esittävät, esimerkkinä JYU:n https://www.youtube.com/watch?v=29LAzwUHd4I.
Aiemmissa ajatuskokeissa, joissa selvitettiin junan pituutta, mittaus tehtiin itse liiketilassa, asemalla paikallaan ja liikkuvassa junassa. Käytettiin fyysisiä kappaleita, mA-tikkua ja mJ-tikkua, jotka olivat SI-standardin mukaan liiketilassa valmistettuja metrin mittoja. Sekunnin ja metrin määritys liiketilakohtaisesti SI:n mukaan on johdonmukainen ST:n kanssa. Mittaustulos 100 mA-tikullista tai 60 mJ-tikullista on armoton fakta. Mittaustuloksessa ei ole signaaliviivettä (niin kuin olisi, jos mittaaja saisi tiedon mittaustuloksesta vasta valon kulkuajan jälkeen). Nuo fyysiset tikut, kun ne on kerran valmistettu, pysyvät saman kokoisina riippumatta minne liiketilaan ne joutuvatkin.
Tässä ajatuskokeessa puolestaan mittaustulos, miltä juna näyttää, tulee havaitsijan silmiin valonsäteen tuomana. Koska juna ei ole pistemäinen kappale vaan sen eri osat ovat eri etäällä havaitsija, myös niistä lähtenyt valo on lähtenyt eri aikaan ja kulkenut eri pituisen matkan ennen kun se on saavuttanut näkijän.
Fyysisenä kappaleena juna on, tehtäväasettelun mukaan, 100 mA pitkä. Kun sitä ajatellaan asema-liiketilassa, jossa tarkkailijakin on, ja vaikka juna sinänsä liikkuu, se on silti vaan 100 mA pitkä kappale. Jos mentäisiin junan kyytiin, juna-liiketilaan, niin silloin junan pituus olisi 60 mJ.
Erityisen mielenkiintoisia ovat liikkuvan junan perä ja keula, koska niiden väli on junan pituus. Ne emittoivat valoa kaikkiin suuntiin. Koska juna on liikkeessä, emittoituneet fotonit kai perivät lentorataansa myös junan liikkeen (samoin kuin valokellossa). Tästä seuraa (minusta) haastavia laskelmia mikä on niiden fotonien lentorata, jotka ovat irronneet junan perästä (peräfotoni) ja keulasta (keulafotoni) ja lopulta osuneet tarkkailijan silmiin samaan aikaan. Siitä näkymästä tarkkailija hahmottaa junan pituuden.
Paperille piirrettynä kokeen järjestely on seuraava:
Paperin keskellä on y-akseli ja alalaidassa x-akseli. Junarata kulkee x-akselia pitkin. Juna tulee negatiivisista x-arvoista kohti origoa 0.8c nopeudella. Tarkkailija on paikassa (0, 1000) eli 1000 m etäällä radasta. [tästä eteenpäin kaikki sekunnit ja metrit ovat asema-liiketilan mittoja]. Tarkkailijalla on myös kamera ikuistamaan mitä hän näki. Radan takana välillä (0, -1). . .(100, -1) on 100 m pitkän talon seinä. Tarkkailija onnistuu saamaan kameralla kuvan, jossa näkyy junan perä kohdassa (0, 0), eli vielä juuri ja juuri talon nurkan kohdalla.
Kysymys: Missä kohtaa kuvassa näkyy junan keula (?, 0).
Itse en osaa tätä laskea. Olisikohan lukijakunnassa ketään jotka voisisivat yrittää, kiitos. Miten se laskelma on tehty myös kiinnostaisi.
Kiitos JYU:n animaatiosta, siinä varmistui että myös sivulla avaruus litistyy vaikkei sivulla ole lainkaan kohtisuoraa liikettä. Eli juuri sivusuuntainen liike on askarruttanut, eli miten luonto mittaa asiat, näköjään nopeuden suunnalla ei ole vaikutusta.
Laskuihin en osaa sanoa mitään.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 29.10.2025, 12:13:28Paperille piirrettynä kokeen järjestely on seuraava:
Paperin keskellä on y-akseli ja alalaidassa x-akseli. Junarata kulkee x-akselia pitkin. Juna tulee negatiivisista x-arvoista kohti origoa 0.8c nopeudella. Tarkkailija on paikassa (0, 1000) eli 1000 m etäällä radasta. [tästä eteenpäin kaikki sekunnit ja metrit ovat asema-liiketilan mittoja]. Tarkkailijalla on myös kamera ikuistamaan mitä hän näki. Radan takana välillä (0, -1). . .(100, -1) on 100 m pitkän talon seinä. Tarkkailija onnistuu saamaan kameralla kuvan, jossa näkyy junan perä kohdassa (0, 0), eli vielä juuri ja juuri talon nurkan kohdalla.
Kysymys: Missä kohtaa kuvassa näkyy junan keula (?, 0).
Niin kuin pelkäsinkin, halukkaita ST-osaajia ei ilmaantunut vastaamaan tähän kysymykseen. Jos jotakuta kiinnostaa, niin kerron mitä ChatGPT ja Copilot vastasivat, siis tilanteeseen mitä katselija näki paikasta (0, 1000) kun junan perä näkyi paikassa (0, 0) ja tallentui niin kameran filmille:
ChatGPT: Valo junan perästä lähti kohdasta (-1333, 0), lentoaika kameraan 5.5585 μs. Valo junan keulasta lähti paikasta (-1074, 0), lentoaika kameraan 4.8950 μs. Junan keula näkyi paikassa ~(100, 0).
Copilot: Oli samaa mieltä, että valo junan perästä lähti paikasta (0, -1333). Muut vastaukset ovat minusta epäilyttäviä, eli valo muka lähti junan keulasta (0, -367) ja näkyi kohdassa (0, 485).
ChatGPT:n vastaus tuntuu mahdolliselta. Mutta en oikein usko kumpaakaan vastausta. Kuitenkin se, että juna näkyisi typistyneeltä Lorentz-kaavan mukaan ja keula näkyisi valokuvassa (0, 60) kohdalla, minusta tuskin pitää paikkaansa. Näin kuitenkin esim. edellä viitattu YouTube video selvästi antaa ymmärtää.
Olisikohan noiden videoiden tekijät ajatelleet, että "näkeminen" tarkoittaa: Kun ulkopuolinen katsoo liikkuvaa kappaletta, hän tietää tai arvioi liikenopeudesta jonkun v:n ja mielessään laskee sille Lorentz-kertoimen ja saa numeroarvon kuinka vähän tuon liiketilan metreissä tuo kappale onkaan pitkä. Ja sitten, yhä ajatuksissaan, on näkevinään kappaleen sen liiketilan mukaisen metrilukeman pituisena. Tämä on paras selitys, minkä olen keksinyt. Mutta jos "näkeminen" ei tarkoitakaan fyysistä optista ilmiötä, nuo videot todella johtavat harhaan yksinkertaista katsojaa, kuten minua.
Lisäksi toinen asia: Aiemmissa postauksissa olen mielestäni osoittanut, että liikesuunta ei ole erityisasemassa. Liikkuvan junan mittaus mA-tikuilla ja mJ-tikuilla osoittivat, että junan ulottuvuuksien suhde ei ole muuttunut. Einsteinin 1917 kirja sanoo saman asian. Johtopäätökseni on, että vain liikesuunnassa typistyminen on ST-fraseologian urbaani legenda mikä ei pidä paikkansa.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 23.10.2025, 13:14:40Seuraava lainaus on Einsteinin omasta kirjasta 1917 "Erityisestä ja yleisestä suhteellisuusteoriasta yleistajuisesti", luku 14 Suhteellisuusteorian heuristinen arvo:
"Jokaisen luonnonlain täytyy olla sen kaltainen, että siitä tulee täsmälleen samoin ilmaistu laki, kun alkuperäisen koordinaattisysteemin K aika-paikka-muuttujien x, y, z, t sijasta otetaan koordinaattisysteemin K' uudet aika-paikka-muuttujat x', y', z', t', jolloin pilkutettujen ja pilkuttomien suureiden matemaattisen yhteyden antaa Lorentz-transformaatio."
Ymmärrän tämän Einsteinin 1917 tekstin niin, että pituuskontraktio (tuo koordinaattien transformaatio) koskee samanlaisena myös liikesuuntaan poikittaisia ulottuvuuksia. Niitä kohtaan hän ei nyt esitä varauksia. Kuitenkin esimerkiksi nykyisin esitettävissä YouTube videoissa asiat selitetään ja esitetään niin, että liikkuva kappale näkyy ulkopuoliselle havaitsijalle liikesuuntaansa typistyneenä, mutta muissa suunnissa yhtä paksuna kuin paikallaankin. Kun liikkuvasta kappaleesta lähtee valoa havainnoitsijan silmiin, valon lähtötilanteessa ainakaan kappaleen xyz ulottuvuuksien keskinäiset suhteet eivät ole Einsteinin mukaan muuttuneet!
Olisikohan tuo Einsteinin 1905 kirjoitus syynä yleiseen ST-jargoniin, minusta väärään, että vain liikesuunta kokee pituuskontraktion. Ja pituuskontraktiotahan pidän vain mittauksellisena muutoksena.
Kuinka pituuskontraktio olisi ollut alunperin "kontraktio kaikkiin suuntiin"? Sehän vaatisi valtavan väärinkäsityksen. Tuhansien tutkijoiden pitäisi tehdä sama virhe. Ja jo Einsteinin aikana asiaa ei olisi korjattu. Siis myös Einstein olisi tehnyt sen virheen ettei olisi huomannut että kaikki muut olisi ymmärtäneet hänen teoriansa väärin.
Ehkä offtopicia. Eräs olisko ollut fyysikko, sanoi oppilaalle: älä laske kahteen kertaan Lorenzin kerrointa! Tämä jäi mieleen, ja mietin mitä hän sillä tarkoitti.
Otan esimerkkejä jossa kerroin ilmenee.
1) Tuntematon kappale lähestyy maapalloa 0,8c nopeudella ---> kerroin on kappaleen litteydessä
2) Olemme kappaleen kyydissä. Maa lähestyy meitä 0,8c nopeudella ---> kerroin on maan litteydessä
3) ProximaC. ja maapallo ja kappale muodostaa kolmion. Olemme Proximassa kun kappale lähestyy maapalloa. Kappale on litistynyt ---> kerroin on kappaleen litteydessä. Mutta kappaleen kello näyttää myös käyvän hitaammin ---> kerroin on myös kellossa!
Onko tässä tehty virhe kun kerroin on laskettu kahteen kertaan?
Lainaus käyttäjältä: mistral - 01.11.2025, 16:38:55Kuinka pituuskontraktio olisi ollut alunperin "kontraktio kaikkiin suuntiin"? Sehän vaatisi valtavan väärinkäsityksen. Tuhansien tutkijoiden pitäisi tehdä sama virhe. Ja jo Einsteinin aikana asiaa ei olisi korjattu. Siis myös Einstein olisi tehnyt sen virheen ettei olisi huomannut että kaikki muut olisi ymmärtäneet hänen teoriansa väärin.
Mistral, tässä pituuskontraktio-asiassa olen puhunut kahdesta käsityksestä: a) se ilmenee vain liikesuuntaan ja b) se ilmenee myös liikesuuntaan poikittaisiin ulottuvuuksiin. Postauksessa #30 esitin, että Einstein kirjoitti 1905 a-tulkintaa tukevaa käsitystä sanomalla epämääräisesti "näyttää siltä...". Mutta 1917 Einstein kirjoitti selvästi b-tulkintaa tukevasti. Koko tämän "Osa 3:..." ketjun ajan olen ajanut b-tulkintaa kun YouTube videot jne esittävät asian a-tulkinnalla.
Tätä tosiaan pidän valtavana väärinkäsityksenä. Ihmettelen tätä tulosta itsekin. Joten olisin kovin kiitollinen, jos joku osoittaisi virheen päättelyketjussani.
Lainaus käyttäjältä: velihopea - 01.11.2025, 19:47:42Mistral, tässä pituuskontraktio-asiassa olen puhunut kahdesta käsityksestä: a) se ilmenee vain liikesuuntaan ja b) se ilmenee myös liikesuuntaan poikittaisiin ulottuvuuksiin. Postauksessa #30 esitin, että Einstein kirjoitti 1905 a-tulkintaa tukevaa käsitystä sanomalla epämääräisesti "näyttää siltä...". Mutta 1917 Einstein kirjoitti selvästi b-tulkintaa tukevasti. Koko tämän "Osa 3:..." ketjun ajan olen ajanut b-tulkintaa kun YouTube videot jne esittävät asian a-tulkinnalla.
Tätä tosiaan pidän valtavana väärinkäsityksenä. Ihmettelen tätä tulosta itsekin. Joten olisin kovin kiitollinen, jos joku osoittaisi virheen päättelyketjussani.
Muistuu mieleen kirja jossa sanottiin että hiukkaskiihdyttimessä kun tehdään törmäyksiä niin kimmokkeiden suunnasta ollaan päätelty että hiukkaset on litistyneitä. Olikohan se Richard A. Muller "Nyt: ajan fysiikka". Toinen asia on hiukkasen muoto jo normaalitilassa, onko se kappale vai energiapaketti? Jos energiapaketti, sen rakenne voi olla mitä vaan, esim 'voimien kimppu'.
Myös hiukkasten osuminen toisiinsa vaikeutuisi jos ne pienenisi lähestyttäessä c-nopeutta. Kuitenkin ne saadaan osumaan mikä todistaa ettei ne luultavasti pienene ollenkaan sivusuunnissa.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 01.11.2025, 20:22:23Muistuu mieleen kirja jossa sanottiin että hiukkaskiihdyttimessä kun tehdään törmäyksiä niin kimmokkeiden suunnasta ollaan päätelty että hiukkaset on litistyneitä. Olikohan se Richard A. Muller "Nyt: ajan fysiikka". Toinen asia on hiukkasen muoto jo normaalitilassa, onko se kappale vai energiapaketti? Jos energiapaketti, sen rakenne voi olla mitä vaan, esim 'voimien kimppu'.
Myös hiukkasten osuminen toisiinsa vaikeutuisi jos ne pienenisi lähestyttäessä c-nopeutta. Kuitenkin ne saadaan osumaan mikä todistaa ettei ne luultavasti pienene ollenkaan sivusuunnissa.
Ajattomassa ja nopeudettomassa taustamekanismissa se on venytys. Taustan rentoutta vähennetään ja tämä edustaa energiaa. Geometrisesti esitettävissä ja taustan itsensä kannalta staattinen tila.
Lainaus käyttäjältä: Paul Metsälä - 11.11.2025, 19:05:37Ajattomassa ja nopeudettomassa taustamekanismissa se on venytys. Taustan rentoutta vähennetään ja tämä edustaa energiaa. Geometrisesti esitettävissä ja taustan itsensä kannalta staattinen tila.
Mitä yrität sanoa?
Lainaus käyttäjältä: mistral - 11.11.2025, 22:37:22Mitä yrität sanoa?
"Toinen asia on hiukkasen muoto jo normaalitilassa, onko se kappale vai energiapaketti? Jos energiapaketti, sen rakenne voi olla mitä vaan, esim 'voimien kimppu'." Hiukkanen taustan topologiassa. Voimien kimppu. Ellei pyöri, on se puhdas staattinen venytystila.
Aha, että energia olisi ladattu venyttämisen työhön. Itse ajattelin kimppua arvoituksellisena energian tapana järjestäytyä. Tapoja on monta mutta kaikki voidaan annihiloida valoksi niin kuin elektroni ja positroni annihiloituu. Tai mikä pakko annihiloida jos joku toinen keino myös toimii.