Lysets Hastighed

[HansChristian]

Jeg ved at lyset hastighed er beregnet på grundlag af Maxwells ligninger.
Men hvad er der egentlig med de ligninger som gør at lysets hastighed skal være 299.792.548 m/s.

[harbst]

Lysets hastighed er ikke altid de ca 300000000m/s. Det er eksempelvis væsentlig langsommere i vand.

Nu er det nærmere omvendt så lyshastigheden indgår implicit i maxwels ligninger.
Lyshastigheden i et medie kan udtrykkes ved dets permeabilitet (magnetisme) og dets permitivitet (elektricitet) . 

I de sædvvanlige maxwels ligninger indgår de to, men i vacuum er de bestemt ud fra lyshastigheden. Det kan blive meget filosofisk, når vi ser på størrelsernes definition i de forskellige målesystemer.

[Morten Jødal]

Men hvad er der egentlig med de ligninger som gør at lysets hastighed skal være 299.792.548 m/s.

Lad mig indledningsvis fastslå, at jeg er 100% enig i harbsts betragtninger.
Men jeg kan tilføje, at lyshastigheden I DET TOMME RUM er en naturkonstant, som vi ikke kan forklare, blot tage til efterretning.
Enheden "en meter" blev for godt 200 år siden fastlagt som 1/10.000.000 af afstanden fra Ækvator til Nordpolen. Den er altså alene bestemt af Jordens størrelse.
Selv om den oprindelige definition ikke duer mere (den er ikke nøjagtig nok), og man idag definerer meteren på en måde, der involverer lysets hastighed, er det altså stadig meteren, der kom sidst, hvorimod lyshastigheden har været konstant siden Universets skabelse (nåske endda før, hvis det spørgsmål giver mening?).

[HansChristian]

Men jeg kan tilføje, at lyshastigheden I DET TOMME RUM er en naturkonstant, som vi ikke kan forklare, blot tage til efterretning.

Hvad ligger til grund for denne, i og med den jo nok ikke er målt

[Morten Jødal]

i og med den jo nok ikke er målt

Jo, den er relativt let at måle!
Det blev første gang gjort af Ole Rømer i 1675 ved iagttagelse af Jupiters måne Io.
Lyshastigheden kan idag måles i ethvert gymnasiefysiklaboratorium med god nøjagtighed, bl.a. ved brug af spejle og en roterende mekanisme, hvis omløbsfart er kendt.

Men hvad du i virkeligheden spørger om, er nok, hvorfor naturkonstanten har netop denne værdi.
Og her ligger der en endnu ikke uddelt nobelpris til dig, hvis du kan svare på spørgsmålet ...

[John Larsson]

Jeg støtter absolut Morten i hans udlægning, men jeg er måske ikke helt så sikker som Morten om naturkonstanternes gyldighed i tid og rum. Det skyldes, og SÅ er det allerede blevet "filosofisk", at man ikke kan definere en bestemt størrelse, som indgår i alle modeller af vort verdensbillede, nemlig TIDEN! Vi kan registrere det vi kalder "tid", men vi kan ikke definere denne størrelse, og derfor er det, i hvert fald rent logisk, ikke muligt at udtale sig om naturkonstanter er "konstanter" i alle mulige faser af universet!

Selv mod denne baggrund, synes jeg absolut at det er rimeligt at prioritere nogle af disse størrelser foran andre størrelser. For at knytte an til Harbsts kommentar, synes jeg fx. at værdien for lysets hastighed i vacuum må priortoriteres højere end værdien for lysets hastighed i andre stoffer!

[HansChristian]

Jeg støtter absolut Morten i hans udlægning, men jeg er måske ikke helt så sikker som Morten om naturkonstanternes gyldighed i tid og rum. Det skyldes, og SÅ er det allerede blevet "filosofisk", at man ikke kan definere en bestemt størrelse, som indgår i alle modeller af vort verdensbillede, nemlig TIDEN! Vi kan registrere det vi kalder "tid", men vi kan ikke definere denne størrelse, og derfor er det, i hvert fald rent logisk, ikke muligt at udtale sig om naturkonstanter er "konstanter" i alle mulige faser af universet!

Selv mod denne baggrund, synes jeg absolut at det er rimeligt at prioritere nogle af disse størrelser foran andre størrelser. For at knytte an til Harbsts kommentar, synes jeg fx. at værdien for lysets hastighed i vacuum må priortoriteres højere end værdien for lysets hastighed i andre stoffer!

Enig.
Hvem siger at ikke tiden ændres f.eks. i takt med Universets udvidelse?

[harbst]

. at værdien for lysets hastighed i vacuum må priortoriteres højere end værdien for lysets hastighed i andre stoffer!

Hvis man vil forstå naturen og naturlovene duer det ikke at prioritere
visse fænomener og se bort fra dem, der ikke lige passer med ens ideer.

En af de interessante fænomener i vand, er at man kan se hvad der sker når ladede partikler bevæger sig med overlyshastighed.

Begrebet tid og hastighed er , filosofisk set, to sider af samme sag.
Hvis alt stod stille  uden hastighed , ville begrebet tid ikke have mening.
Derfor vil en bestemt vacuumhastighed for lys også betyde en konstant "hastighed" på tiden.  Dine ideer om forskellig lyshastighed i forskellige universer på grund af forskellig tid er derfor meningsløse.

[HansChristian]

Hvis man vil forstå naturen og naturlovene duer det ikke at prioritere
visse fænomener og se bort fra dem, der ikke lige passer med ens ideer.

Netop.
Det får mig til at tænke på at fotoner skulle være partikler (fordi det passer godt med kvantefysikken) men det passer jo dårligt med resten af fysikken, - fordi når en foton bevæger sig bare en anelse ind eller ude af et tyngdefelt ændres den energi, (skal man tro bølgeformelen).

Hvordan kan det lade sig gøre at fotonens energi påvirkes af afstanden til et tyngdefelt den befinder sig.?
I henhold til energilovene kan energi jo ikke forsvinde eller dukke op fra ingenting, men noget sådan accepterer vi jo i og med at vi accepterer at en foton lige her har en ganske bestemt energi afhængig af frekvens per tid..
Rejser fotonen blot en smule ud eller ind af et tyngdefelt ændres tiden, og derfor dens frekvens per tid, og dermed dens energi.
Det lyder altså forkert i mine ører, med mindre nogen har et meget godt bud på hvordan en foton kan få eller tabe energi.

En af de interessante fænomener i vand, er at man kan se hvad der sker når ladede partikler bevæger sig med overlyshastighed..

Det må du uddybe, der er vel ingen partikler der bevæger sig hurtigere end lyset, - heller ikke i vand ? – Så skulle de vel rejse tilbage i tiden ikke ?

Begrebet tid og hastighed er, filosofisk set, to sider af samme sag.

Netop
Lystes hastighed skulle være den samme målt ude ved Neptuns bane (”observatør A”), som målt i Jordens bane (”Observatør B”), - selv om tiden er forskellig.
Dersom observatør A og B begge skulle være enig i at lyset hastighed er præcis 299.792.548 m/s., så kan afstande for observatør A og B vel ikke være de samme? –Afstande må vel så også være relative lige som tiden er det ?
Hvad er der med disse afstande, hvad sker der med dem?  

(Jeg vil tro et andet Univers kan have en helt anden tid, -  og derfor også helt andre afstande?)

[Morten Jødal]

Et par korte indspark:

1. Både fotoner og andre partikler kan godt bevæge sig med overlysfart i andre medier end vacuum. Det er ALENE vacuumlyshastigheden, der er en naturk"konstant" (hvad det så er).

De første atomreaktorer til forskningsbrug var ofte åbne i toppen, og man kunne der se en blå stråling, kaldet Cerenkov-stråling, som skyldes partikler, der bevæger sig med overlyshastighed gennem moderatoren (vand.

Se her:



Strålingen kan også frembringes i et laboratorium ved at sætte et glas vand ind i et områdel, hvor der er stråling:



Du kan læse mere om Cerenkov-stråling HER

Fænomenet er principielt ganske det samme som "lydmursbrag" og bovvand ved skibe - det opstår, når en partikel bevæger sig hurtigere end en bølges udbredelsesfart.

2. Bliver man filosofisk, findes der en god (men svær) bog om emnet: Helge Kragh: Om tid.

Her kan man bl.a. læse om, at tiden måske er en del af Universet, så det ikke giver mening at tale om "før" Big Bang.
Den hyperinflatoriske fase i det tidlige univers var ikke "opfundet", da bogen blev skrevet, så den er ikke behandlet; men mange andre ting.
Men ellers giver jeg harbst ret i, at tid og hastighed er så snævert sammenknyttede, at man ikke kan definere hastighed uden at forudsætte tiden.
Og jeg kan fortsat ikke forklare, hvorfor lyshastigheden i vacuum er konstant og har den værdi den har.

[HansChristian]

Et par korte indspark:

1. Både fotoner og andre partikler kan godt bevæge sig med overlysfart i andre medier end vacuum. Det er ALENE vacuumlyshastigheden,..........

Uden jeg har læst artiklen må det vel betyde at det altid er tale om masseløse partikler.
Hvilke fotoner er der tale om?
I øvrigt, har man noget indtryk af hvilke størrelse fotoner egentlig er, rent tidsmæssigt, eller "længemæssigt"

[harbst]

Nej cerenkov strålingen skyldes elektrisk ladede partikler med overlyshastighed. De har skam en masse.
Der er intet som forhindre partikler med masse i at bevæge sig hurtigere end lyset.

Jeg bragte kun fænomenet på bane for at vise hvor upræcis du er i dine formuleringer.
Du har sikkert hørt og misforstået så meget om lys og tyngde, at du tror at al lys opfører sig som i vacuum.

Et andet eksempel på dine uovervejede løse formuleringer er

Hvordan kan det lade sig gøre at fotonens energi påvirkes af afstanden til et tyngdefelt den befinder sig.?

Hvis fotonen er i et tyngdefelt, kan der da ikke være en afstand til feltet. I øvrigt er tyngsefelter da uden grænse, så begrebet afstand til feltet er der heller ikke nogen mening i.

Hvis du mener afstand til den masse, som forårsager feltet er der da intet underligt i at energien er afhængig af afstanden. Det gælder da  for eksempelvis en sten du ruller op ad bakke her på jorden.

[HansChristian]

Nej cerenkov strålingen skyldes elektrisk ladede partikler med overlyshastighed. De har skam en masse.
Der er intet som forhindre partikler med masse i at bevæge sig hurtigere end lyset.
Jeg bragte kun fænomenet på bane for at vise hvor upræcis du er i dine formuleringer.
Du har sikkert hørt og misforstået så meget om lys og tyngde, at du tror at al lys opfører sig som i vacuum.
 

Jeg har aldrig hørt om det nej.
Er der tale om en slags dominoeffekt lige som for elektronvandring, hvorved den partikel du skubber ind i den ene ende ikke er den der kommer ud af den anden. ? Er du sikker på der er tale om reel hastighed?
Hvad er forklaring til at det kan lade sig gøre ?

Et andet eksempel på dine uovervejede løse formuleringer er
Hvordan kan det lade sig gøre at fotonens energi påvirkes af afstanden til et tyngdefelt den befinder sig.?
Hvis fotonen er i et tyngdefelt, kan der da ikke være en afstand til feltet. I øvrigt er tyngsefelter da uden grænse, så begrebet afstand til feltet er der heller ikke nogen mening i.

Er vi ikke ude i ordkløveri nu?
Din formulering er da lige så upræcis, fordi der ikke er noget ”hvis” en foton er i et tyngdefelt.
En foton er altid i ikke bare et tyngdefelt men i et hav af tyngdefelter.
Jeg mente selvfølgelig underforstået afstanden til et bestemt tyngdefelts >udspring<, - som jeg kan se at du har regnet ud.

Hvis fotonen er i et tyngdefelt, kan der da ikke være en afstand til feltet.
I øvrigt er tyngsefelter da uden grænse, så begrebet afstand til feltet er der heller ikke nogen mening i.

Er alt det her ordkløveri udenomsnak ?
Det fremgår da klart hvad spørgsmålet er:
Gentaget citat : ”Rejser fotonen blot en smule ud eller ind af et tyngdefelt ændres tiden, og derfor dens frekvens per tid, og dermed dens energi.”

Det "skulle" da være nok til at den gik igennem ikke ?

Hvis du mener afstand til den masse, som forårsager feltet er der da intet underligt i at energien er afhængig af afstanden. Det gælder da for eksempelvis en sten du ruller op ad bakke her på jorden.

Nej nu vrøvler du da vist.
Nu er en foton jo ikke en sten, men en partikel, -  i øvrigt i modsætning til stenen uden masse, og som på en given ”højde”  i et tyngdefelt ,  har en ganske bestemt energi,  - hvilket er bestemt at den tid der er netop der hvor den er, -  i og med at tiden er bestemmende for dens frekvens  per sekund og dermed dens energi.

Når fotonen således er tættere på Jorden, hvor tiden går langsommere, har den mere energi, i modsætning til fx stenen der har mindre gravitational potentiel energi, (som i øvrigt ud over endnu en ligegyldig modtætning intet har noget med spørgsmålet eller fotonen at gøre).  

Rejser fotonen nu ud af Jordens tyngdefelt reduceres dens energi. Og omvendt ind mod Jorden ja så øges dens energi.

I princippet sker der (eller må der ske) en ”energi forvandling” for hver nano-millimeter fotonen rejser ind eller ud af et tyngdefelt.  

Hvor kommer den energi fra som fotonen vinder, og hvor forsvinder dens energi hen, som den taber.?

Der sker ingen omsætning så vidt jer ser det, og det er da et klart eksempel på læren om fotonens energi på den ene side passer godt til kvantefysikken, men ikke til energi bevarelses læren, og heller ikke til hvordan energi kan komme ud af intet, udelukkende pga. en dybere placering i et tyngdefelt.

Som du (forhåbenligt) -nu- ser så behøver du ikke søge langt fra denne tråd, for at måde det første klare eksempel på at  selvom ; > dit eget citat:

Hvis man vil forstå naturen og naturlovene duer det ikke at prioritere
visse fænomener og se bort fra dem, der ikke lige passer med ens ideer.

Så er det ofte sådan at naturvidenskaben ser lidt igennem fingeren med det ikke?

Det var bare det der var min pointe, som jeg håber du nu forstår, efter en lidt lang omvej.

[harbst]

Llysets hastighed i vand er ca 225 000000 m/s, lidt afhængig af bølgelængden. Derfor kan energirige partikler der dannes ved fision have større hastighed. Det er der intet mystisk ved.

Prøv at forstå den klassiske fysik.

[HansChristian]

Llysets hastighed i vand er ca 225 000000 m/s, lidt afhængig af bølgelængden. Derfor kan energirige partikler der dannes ved fision have større hastighed. Det er der intet mystisk ved.

Prøv at forstå den klassiske fysik.

Jeg tror på dig, og vil da også se om jeg ikke kan dykke lidt dybere i det

Men jeg har nu sådant rent spontant mistanke om at der er en slags bytte-domino effekt.
Du ved i kvantefysikken er det hele jo mildt sagt en stor pærevælling, hvor selv det umulige kan ske, og jeg tror sådan umiddelbart det nok snarere i den boldgade at svaret skal findes, og ikke klassisk fysisk (når vi taler om overlys hastighed)?

Kvantefysikken kan jo heller ikke komme uden om relativitets teorien, og jeg er altså ikke tilhænger af tid der går baglæns.

Altså noget med at en reaktion her ligeså godt også kan betyde en øjeblikkelig reaktion et sted enormt langt derfra.

Dermed havner du jo nemt i noget pløret mellemliggende samhørighed hvor ingen længere ved hvad der er op og ned, og hvor afstande og tid egentlig slet ikke eksisterer, som de jo for eksempel ikke gør set fra en fotons virkelighed.