Osa2: Epäselvyys suhteellisuusteorian aika ja etäisyys käsityksissä

Aloittaja velihopea, 15.02.2025, 17:42:40

« edellinen - seuraava »

mistral

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 05.09.2025, 23:00:25Kyse on fysiikan aivan perusteista. Suljetuista ja avoimista järjestelmistä.

Jos kyse olisi perusteista, ei olisi niin paljon koulukuntia. Joten miten aika-avaruus toimii, on hyvin vaikea asia, siis vaikeaa fysiikkaa. Vai voitko selittää kuinka 4 valovuoden päästä kiihdyttävän raketin aika-avaruus matka projisoituu maan kaukoputkeen? Itse en osaa laskea sitä mutta sanoilla voin soperrella jotain.


Eusa

Lainaus käyttäjältä: mistral - 06.09.2025, 21:55:31Jos kyse olisi perusteista, ei olisi niin paljon koulukuntia. Joten miten aika-avaruus toimii, on hyvin vaikea asia, siis vaikeaa fysiikkaa. Vai voitko selittää kuinka 4 valovuoden päästä kiihdyttävän raketin aika-avaruus matka projisoituu maan kaukoputkeen? Itse en osaa laskea sitä mutta sanoilla voin soperrella jotain.
Kiihtyvälle ikääntymisero, joka kompensoi pois kaksosparadoksimaisuuden, lasketaan kiihtyvyydestä a ja inertiaalisena pysyvän isotrooppisesta etäisyydestä X taajuussiirtymällä: aX/c².

Kun kiihtyvyys on kohti, a>0, kun poispäin a<0.

mistral

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 07.09.2025, 00:22:16Kiihtyvälle ikääntymisero, joka kompensoi pois kaksosparadoksimaisuuden, lasketaan kiihtyvyydestä a ja inertiaalisena pysyvän isotrooppisesta etäisyydestä X taajuussiirtymällä: aX/c².

Kun kiihtyvyys on kohti, a>0, kun poispäin a<0.

Tarkoittaako että kun a on negatiivinen niin maassa ihmiset ikääntyvät hitaammin kuin raketissa? Ja kun a on positiivinen, maassa ikäännytään nopeammin?

Eusa

Lainaus käyttäjältä: mistral - 07.09.2025, 15:10:16Tarkoittaako että kun a on negatiivinen niin maassa ihmiset ikääntyvät hitaammin kuin raketissa? Ja kun a on positiivinen, maassa ikäännytään nopeammin?
Kyllä. Kohti kiihdyttäminen erkaannuttaa kyseisen kellon kantajan aikaisemmasta suljetusta järjestelmästään lähemmäksi kohdetta "syöden" välistä etäisyyttä ikäeroksi. Kohteen ikääntyminen on hinta siitä, että 4-ulotteiset muuttuvatkin erillisyydet ovat invariantteja eli kaikkien havaitsijoiden on oltava samaa mieltä fysikaalisen muutoksen kausaalisesta luonteesta; 4-ulotteinen erillisyys kohteiden välillä vähenee. Se ei voi tapahtua ilman energiasiirtymää = avoin järjestelmä.

kuunylinen

Kiihdytyksen jälkeen syntyy aikadilaatio, ikäeroa kaksoseen syntyy. Jarrutus ei tätä eroa poista, toki kellot kilkuttaa samaan tahtiin sen jälkeen kun päästään samaan koordinaaatistoon. Eli melko todellista.

mistral

Itse ymmärrän että aikaero kelloihin tulee siitä kun toinen matkustaa lyhyemmän matkan. Vaikka toinen on kaksosparadoksissa paikallaan, hän kuitenkin matkustaa aika-avaruudessa. Me kaikki matkustetaan aika-avaruudessa miljoonien eri koordinaatistojen suhteen. Jokainen ihminen matkustaa avaruudesta lähestyvän hiukkasen suhteen sen koordinaatistossa. Kun se lähestyy maata 0,9c nopeudella, olemme kontraktiossa hiukkasen koordinaatistoon, sen suhteen aika-avaruus on lyhentynyt selvästi. Eli meillä kaikilla on suhde hiukkaseen suhteellisuusteorian perusteella. Kun näitä suhteita on miljoonittain, on ymmärrettävää ettei suhteellisuusteoria nimeä jotain niistä lepokoordinaatistoksi. Siksi mekin kotona ollessamme matkustamme yhtälailla kuin raketissa matkaavat. Tältä pohjalta raketissa matkaava ja kotona olija on yhtälailla matkalla. Erot kelloihin tulee kausaalisuuden viiveestä, se kello joka matkustaa lyhyemmän matkan, ehtii tikittämään vähemmän.

Esimerkki:
Raketti CygnusA radiogalaksi on 760 miljoonan valovuoden päässä. Raketti starttaa sieltä kohti maata ja saavuttaa hetkessä 0,99999... c nopeuden.

vaihtoehto 1. Me maassa tiedetään että startti tapahtuu nyt 9.9.2025. Mutta kaukoputkella joudutaan odottamaan760 000 000 vuotta ennenkuin kausaalisuus kytkeytyy ja raketti lähtee liikkeelle.

vaihtoehto 2. Startti siis tapahtui 9.9.2025 ja koska kausaalisuus kytkeytyy vaikka viikon päästä niin 16.9.2025 niin raketti näkyy kaukoputkella lähestyvän hurjaa vauhtia ja se laskeutuu maahan vaikka 16.12.2025.

Selitys nopealle tulolle on se että me maassa kytkeydyttiin kausaalisesti raketin koordinaatistoon lähes reaaliajassa. Näin me olisimme matkustaneet raketin koordinaatiston suhteen hetkessä sen 760 000 000 valovuotta.

No jokainen tietää että vain 1. vaihtoehto on totta, kausaalisuus siirtyy c nopeudella ja siksi maa joutuisi odottamaan yli 760 000 000 vuotta rakettia.

Mutta raketin matkustajat oikeasti taittaisivat matkan muutamassa vuodessa koska heidän kausaalinen kytkentänsä on reaaliaikaisesti voimassa.

velihopea

Lainaus käyttäjältä: mistral - 09.09.2025, 23:27:47Itse ymmärrän että aikaero kelloihin tulee siitä kun toinen [kaksosista] matkustaa lyhyemmän matkan. ...

Kysymys siis on miksi rakettimatkalta palaavan kaksosen kellossa on pienempi lukema kuin maahan jääneessä kellossa. Eikö syyksi yksinkertaisesti riitä, että maan kello mittaa normaalilla tikitystahdilla raketin lentoajan kun taas nopeasti liikkuvan raketin kello käy hitaammin ja siten mittaa saman lentoajan pienemmäksi.

Se että mistral koetat koplata syyn rakettimatkalaisen kulkeman matkan pituuteen...: Minusta se ei ole juurisyy. Juurisyynä pidän että kellon käynti hidastuu nopeassa liikkeessä ja kuinka sekunti ja metri on määritelty (ne venyvät). Matka ei ole lyhentynyt mihinkään, nopeassa liiketilassa mitattuna ja käyttäen sen metri-määritystä, saadaan vaan pienempi metrilukema kuin maan liiketilasta arvioiden.

Esittämästäsi "kausaalisuuden viiveestä" ja sen "kytkeytymisestä" yms. -ajattelustasi en saa oikein otetta.

velihopea

@Eusa: Useassa postauksessa painotat jotenkin, että kiihdytyksellä on erityinen selittävä rooli sille, että nopeassa liiketilassa kello käy hitaammin. Puhun nyt vain tilanteesta, jossa liiketilojen välillä gravitaatiopositio ei muutu, siis suppean ST:n viitekehyksessä.

Olen kiihdytyksen roolista about samaa mieltä, mutta en anna sille erityiskrediittiä. Jotta massakappale saadaan kulkemaan nopeammin (se saa lisää kineettistä energiaa), kyllä, tarvitaan jostain energiaa sen kiihdyttämiseksi. Mutta, käsittääkseni, tuo kiihdytysvaihe ei aiheita kellolle "erityistikitystä" vaan kussakin kiihdytyksen vaiheessa kello käy sitä frekvenssiä mikä kellon liikenopeus sillä hetkellä on. Ja kun kappale (kello) on saanut uuden vakionopeuden, se käy sitten sitä vakiofrekvenssiä.

Ikääntymisen ajattelen kulkevan käsi kädessä kellon käyntinopeuden kanssa. Ja kellon käyntinopeuteen vaikuttaisi kellon liike ja gravitaatiopositio, ei kiihtyvyys sinänsä.

Mielestäni selitykseni kiihtyvyyden roolista pelaa ihan hyvin. Ja en ole tarvinnut nojata mm. konsepteihin  "kellon erkaannuttaminen", "erillisyyksien invarianttisuus", "fysikaalisen muutoksen kausaalinen luonne", "4-ulotteinen erillisyys", "tapahtuminen ilman energiasiirtymää = avoin järjestelmä". Sorry, en osaa jäsentää ja ymmärtää mitä nuo konseptit oikein merkitsevät.

Eusa

Kiihdyttävän oma kello käy samoin kuin ennen kiihdytystä.

Koska erillisyyksiin kohteiden välillä liittyy sekä matka että aika, kiihdyttävä kohde muuttuu energeettisesti suhteessa kaikkiin muihin - osan suhteen ikääntymisero pienenee, osan suhteen kasvaa.

Mitä suurempi on erillisyys johonkin kohteeseen sitä enemmän ikääntymiseroa syntyy. Tasaiset nopeudet eivät ikääntymisiä erkaannuta, mutta kun on muuttunut tilanne, sitä kauttakin, eli ajelehtimisnopeudesta, lopputulosta tietysti lasketaan.

Nopeus ei ole syy, reitin polkukaarevuus eli kiihtyminen on syy. Aivan fundamentaalein syy on vuorovaikutuksen myötä kappalevalinnan muuttuminen avoimena systeeminä.

mistral

Lainaus käyttäjältä: velihopea - 13.09.2025, 16:39:42Kysymys siis on miksi rakettimatkalta palaavan kaksosen kellossa on pienempi lukema kuin maahan jääneessä kellossa. Eikö syyksi yksinkertaisesti riitä, että maan kello mittaa normaalilla tikitystahdilla raketin lentoajan kun taas nopeasti liikkuvan raketin kello käy hitaammin ja siten mittaa saman lentoajan pienemmäksi.
Maan näkökulmasta raketin kello käy hitaammin mutta raketin kantilta avaruus (maan koord.) litistyy. Tämä johtuu siitä että omassa koordinaatistossa on aina normaalit luonnonlait. Siis:
- maa katsoo raketin koordinaatistossa olevia muutoksia
- raketti katsoo maan -------"-------------------------
LainaaSe että mistral koetat koplata syyn rakettimatkalaisen kulkeman matkan pituuteen...: Minusta se ei ole juurisyy. Juurisyynä pidän että kellon käynti hidastuu nopeassa liikkeessä ja kuinka sekunti ja metri on määritelty (ne venyvät). Matka ei ole lyhentynyt mihinkään, nopeassa liiketilassa mitattuna ja käyttäen sen metri-määritystä, saadaan vaan pienempi metrilukema kuin maan liiketilasta arvioiden.

Esittämästäsi "kausaalisuuden viiveestä" ja sen "kytkeytymisestä" yms. -ajattelustasi en saa oikein otetta.

Kausaalisuus vaan tarkoittaa toisen koordinaatiston päivitystä. Päivitys tapahtuu kun c nopeudella tuleva tieto saavuttaa toisen osapuolen. Selitän nyt miksi koordinaatistot on "eri viivalla".

Syy miksi kiihdyttävä koordinaatisto on aina päivitetty on se että se saa jatkuvasti reaalista signaalia. Eli signaali on raketin vierellä samaa kuin miljoonan valovuoden päässä raketista. Syy on se ettei maa kiihdytä minnekään.

Maan koordinaatisto tai oikeastaan maa taas saa epäreaalista signaalia raketista siksi koska raketti on muuttanut nopeuttaan. Nopeuden muutoksen tieto etenee viiveellä maahan. Niin kauan kuin se ei ole saavuttanut maata, maan fysiikka "olettaa" ettei raketti ole kiihdyttänyt. Aika-avaruus nimittäin tietää muotonsa, se ei voi "valehdella itselleen". Vasta kun tieto päivittyy, avaruuden muoto muuttuu.

Joten kiihdyttävä koordinaatisto tietää koko ajan todellisen tilanteen reaaliajassa mutta paikallaan oleva kärsii "päivitysongelmista" ja siksi sen kello tikittää enemmän.

kuunylinen

Maakaksonen lähettää rakettikaksosen matkaan ja voi sen nopeuden perusteella laskea raketin kellonajan joka hetki. Rkaksosen kello jätättää, mutta rkaksosen mielestä mkaksosen kello jätättää. Rkaksonen lähettää viestillä kellonsa nyt ajan joka voi tulla mkaksoselle vaikka seuraavana päivänä. Eivät pääse ajasta yksimielisyyteen ennenkuin ovat samassa koordinaatistossa.

Rkaksonen vaihtaa koordinaatistoa, lähtee kotimatkalle ja jarruttaa  samaan koordinaatistoon kuin mkaksonen.  Silloin konkreettinen aikavertailu on mahdollinen, katsotaan mitä Seiko näyttää. Mkaksonen silti koko ajan on tiennyt rkaksosen kellon kulun tarkkaan koska matka on suunniteltu.

Rkaksoselle tuli paljon kilometrejä mutta aika-avaruudessa taivalsi lyhyemmän matkan kuin mkaksonen. Mahtavaa, mahtaako paljon matkustava saada rakettifirman kultakortin että pääsee joskus vaikka loungeen rentoutumaan matkojen välillä.

velihopea

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 13.09.2025, 18:15:01Kiihdyttävän oma kello käy samoin kuin ennen kiihdytystä.

Koska erillisyyksiin kohteiden välillä liittyy sekä matka että aika, kiihdyttävä kohde muuttuu energeettisesti suhteessa kaikkiin muihin - osan suhteen ikääntymisero pienenee, osan suhteen kasvaa.

Mitä suurempi on erillisyys johonkin kohteeseen sitä enemmän ikääntymiseroa syntyy. Tasaiset nopeudet eivät ikääntymisiä erkaannuta, mutta kun on muuttunut tilanne, sitä kauttakin, eli ajelehtimisnopeudesta, lopputulosta tietysti lasketaan.

Nopeus ei ole syy, reitin polkukaarevuus eli kiihtyminen on syy. Aivan fundamentaalein syy on vuorovaikutuksen myötä kappalevalinnan muuttuminen avoimena systeeminä.

No joo, niinhän se on että raketin matkustaja ei huomaa kellossa mitään outoa, ei ennen, aikana tai jälkeen kiihdytyksen. Kellon käyntinopeutta yhä vaan pidän kellon nopeudesta riippuvana ominaisuutena. Kiihdytys vaan muuttaa kellon nopeutta.


velihopea

Lainaus käyttäjältä: kuunylinen - 14.09.2025, 09:02:07<skennarion kaksoisparadoksista... jonka alla toistan italicsilla ja kommentoin pätkä kerrallaan>

Maakaksonen lähettää rakettikaksosen matkaan ja voi sen nopeuden perusteella laskea raketin kellonajan joka hetki.
Totta. Järkeenkäypää.

Rkaksosen kello jätättää...
Rkaksosen kellon jätättäminen, hmmm... Sanoisin rkaksosen kello käy oman liikeympäristösä mukaista aikaa. Mutta totta, kun rkaksonen tietää, että hän on kiihdyttänyt mkaksonen liikeympäristöstä, hänen kellonsa käy hitaammin, eli jätättää.

..., mutta rkaksosen mielestä mkaksosen kello jätättää.
Mielipide ei ole fakta. Jos rkaksonen luulee tai uskoo, että mkello jätättää rkelloon nähden, se on hänen tietonsa vastaista! Sillä rkaksonen tietää, että hän on se joka liikkuu eli oli aluksi mkaksosen liiketilassa mutta siitä kiihdyttänyt r-liiketilaan. Jos kuvio olisi toisinpäin (maa ja koko muu kosmos liikkuisi rakettiin nähden) se on vaan mahdoton.

Rkaksonen lähettää viestillä kellonsa nyt ajan joka voi tulla mkaksoselle vaikka seuraavana päivänä.
Ok. Tosin, jos rkaksonen noudattaa matkasuunnitelmaansa, mkaksonen voi milloin tahansa laskea mikä on nyt-aika raketissa (+ miten etäällä raketti on). Noista raketin nyt-aika viesteistä mkaksonen voi tarkistaa (kun suodattaa signaalin kulkuajan pois), että raketti on pysynyt matkasuunnitelmassaan.

Eivät pääse ajasta yksimielisyyteen ennenkuin ovat samassa koordinaatistossa.
Ei heillä ole tarvetta väitellä että m tai r kelloajoista toinen olisi oikeampi. Kaksoset ovat fysiikkansa lukeneet ja tietävät että m ja r ympäristöissä kellot käyvät eri tahtiin eikä toinen ole toista oikeampi.

Rkaksonen vaihtaa koordinaatistoa, lähtee kotimatkalle ja jarruttaa  samaan koordinaatistoon kuin mkaksonen.  Silloin konkreettinen aikavertailu on mahdollinen, katsotaan mitä Seiko näyttää. Mkaksonen silti koko ajan on tiennyt rkaksosen kellon kulun tarkkaan koska matka on suunniteltu.
Kyllä kellovertailu oli ennen maaliin tuloakin mahdollinen r:n lähettämien nyt-aika viestien perusteella.

Rkaksoselle tuli paljon kilometrejä mutta aika-avaruudessa taivalsi lyhyemmän matkan kuin mkaksonen.
Kuten olen alkanut inttämään, rkaksosen matka ei ole lyhentynyt, se on mitattu vaan pidemmillä r-metreillä (ja saatu pienempi lukema).

Mutta Heureka! Ehkä edellisestä kuitenkin oivalsin jotain siitä mikä aika-avaruus on. Eli sekin olisi jotain suhteellista tai lähinnä mittauksellista. Eli jokaisella liiketilalla on ikäänkuin oma aika-avaruutensa, eli oma aika- ja etäisyyskäsitys. Ja kun hypitään avaruuksien välillä ei muuta kun Lorentzin konversiota peliin aika- ja pituusmittoihin.

Mahtavaa, mahtaako paljon matkustava saada rakettifirman kultakortin että pääsee joskus vaikka loungeen rentoutumaan matkojen välillä.
Kannataa sopia lentobonusten saaminen maan maileissa :)

kuunylinen

Fotoni on sellainen vesseli että sen oma aika on nolla, ei ollenkaan lepokoordinaatistoa, pituuskontraktio on ääretön. Eli kun lähtee auringosta se on maassa heti. Tosin meidän koordinaatistosta katsottuna fotonin matka kestää 8 min. Fotonin lähestymistä ei voi nähdä koska sen nopeus on c, se näkyy vasta sitten kun osuu verkkokalvolle. Aurinkoa ei näy, tiedetään että tuolla se on koska sieltä tulee noinkin paljon fotoneita.

Eli jos maata lähestyy suoraan jokin kpl vaikka 0,99999 nopeudella ja pystyisimme näkemään 10 vv päähän niin reagointiaika olisi alle kaksi tuntia. Toivottavasti se jokin olisi pieni.

Eusa

Lainaus käyttäjältä: kuunylinen - 16.09.2025, 17:23:06Fotoni on sellainen vesseli että sen oma aika on nolla, ei ollenkaan lepokoordinaatistoa, pituuskontraktio on ääretön. Eli kun lähtee auringosta se on maassa heti. Tosin meidän koordinaatistosta katsottuna fotonin matka kestää 8 min. Fotonin lähestymistä ei voi nähdä koska sen nopeus on c, se näkyy vasta sitten kun osuu verkkokalvolle. Aurinkoa ei näy, tiedetään että tuolla se on koska sieltä tulee noinkin paljon fotoneita.

Eli jos maata lähestyy suoraan jokin kpl vaikka 0,99999 nopeudella ja pystyisimme näkemään 10 vv päähän niin reagointiaika olisi alle kaksi tuntia. Toivottavasti se jokin olisi pieni.
Mietipä käännettyä näkökulmaa niin, että valo määrittää erillisyyksiä ja erityisesti niitä määrittäviä rakenteita. Kaareva valo on osa keskuskappaleen massa-/gravitaatiokenttää ja ainehiukkasissa valo silmukoituu pitkäikäisiksi skyrmioni-solmuiksi...

Lopulta kaikki voidaan määrittää valona. Tuollaisesta olen julkaissut teoriaa:
http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.11474.06085