jos kaksi valonsädettä lähtee samalla hetkellä liikkeelle vastakkaisiin suuntiin, onko valonsäteiden kohtaamisnopeus valonnopeus vai 2x valonnopeus. entä jos molemmat kohteet joilta valonsäteet lähtevät liikkeelle lähestyvä toisiaan 90% valonnopeudesta, mikä silloin on valon kohtaamisnopeus?
mikä on suurin mahdollinen valon kohtaamisnopeus
Anonyymi
16190
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 16
Vanhimmat
Mitä tarkoitat valonsäteiden kohtaamisnopeudella? Valo on sähkömagneettista säteilyä ja jos ajat kaksi valonsädettä vastakkain tyhjiössä niin säteet läpäisevät toisensa vuorovaikuttamatta keskenään millään tavoin eli valo ei kohtaa valoa.
Vain hyvin harvinaisissa tilanteissa on mahdollista saada aikaan kahden fotonin yhteentörmäys ja silloinkin se kvanttielektrodynamiikan (QED) mukaisesti tapahtuu siten että fotonit ensin muuttuvat virtuaalihiukkaspareiksi ja nämä virtuaalihiukkasparit sitten vuorovaikuttavat keskenään muuttuen lopulta takaisin fotoneiksi.
https://www.symmetrymagazine.org/article/a-collision-of-light
Tuon mukaan yhteensä neljä kuukautta kestäneissä mittauksissa on nähty luokkaa 60 kpl fotonien törmäyksiä. Massallisten virtuaali - elektroni-positroniparien nopeudet ovat tietenkin valoa hitaampia eli varsinainen valonsäteiden vuorovaikuttava keskinäinen kohtaaminen tapahtuu korkeintaan valon nopeudella (fotoni-virtuaalihiukkanen tai virtuaalihiukkanen-virtuaalihiukkanen).
Tuossa edellä siis valonsäteiden törmäyksestä. Kun puhutaan massallisista hiukkaisista niin silloin käytetään suhteellisuusteorian mukaista Einsteinin nopeuksien yhteenlaskukaavaa. Sen mukaan kahden nopeuksilla v1 ja v2 kulkevan kappaleen kohtaamisnopeus v on
v = (v1 v2)/ (1 (v1*v2/c^2) )
Tässä v1 = v2 = 0.9 c joten kohtaamisnopeus v = 0.9945c
Yhteenlaskukaava löytyy suhteellisuusteoriaa käsitteleviltä sivustoilta.
Matemaattisesti samasta kaavasta saadaan eri suuntiin lähetettyjen valon säteiden keskinäinen nopeus.
Kaava : v = (v1 v2)/ (1 (v1*v2/c^2) )
Sijoitetaan c kaavaan: valon säteen nopeus on v=(c c) / (1 (c*c/c^2)) = 2c / (1 1) = 2c / 2 = c. MOT
Valon nopeus on aina valonnopeus :-) Fotonin massa on nolla. Lepokoordinaatistoa ei ole.
Jos jomman kumman nappaa lepokoordinaatistoksi, siinä kuluva aika lähestyy nollaa. Kannattanee varmaan miettiä koejärjestely välimatkan muutoksena. Kuten vertaa vaikka avaruuden metrinen laajeneminen noin 70km/s/MPc josta syntyy horisontti. Se nopeus ei ole fyysisen objektin nopeus eikä siten ole alisteinen erityiselle suhteellisuusteorialle tai rajoitu valonnopeudella.
--planeetta
Jotta ei tarvitsisi puhua kohtaamisnopeudesta niin lähetetään valonsäteet vastakkaisiin suuntiin niin että ne kulkevat toisistaan poispäin. Lähettäjäukko seisoo taskulamput käsissään ja lähettää siin valoa itsestään poispäin vastakkaisin suuntiin.
Lähettäjän koordinaatistossa toinen valo etenee nopeudella c ja toinen nopeudella - c. Valon eturintamat loittonevat toisistaan lähettäjän mielestä nopeodella 2 c eli niiden välimatka kasvaa nopeudella 2 c.
Tässä on huomattava, että lähettäjän koordinaatistossa mikään fyysinen objekti ei etene nopeudella 2 c. Toisen valon nopeushan on c ja toisen - c.
Jos kohtaamisnopeus on liian monimutkainen ja monikäsitteinen termi, niin entä lähestymisnopeus?
Lähestymisnopeuden kanssa tilanne on tietenkin ihan sama kuin kuvaamassani etäisyyden kasvussa.Välimatka pienenee nopeudella 2c mutta mikään fyysinen ei liiku tällä nopeudella, vaan keskellä seisovan havaitsijan mukaan toinen valo lähestyy häntä nopeudella c ja toinen nopeudella - c.
Jos nopeudet ovat pienempiä kuin c voidaan jompaan kumpaan liikkuvista objekteista kiinnittää inertiakoordinaatisto ja siinä vastaantuleva kappale liikkuu nopeudella, jonka Anonyymi/ 14.12.2019 12:05 esitti.
On teillä kummallisia kuvitelmia "nopeuksista".
Kun auto A ja auto B, joiden molempien nopeus on 100 km/h, niiden kohdatessa toisensa nokkakolarissa, nopeudet ovat samat 100 km/h törmäyshetkellä. Nopeus ei muutu miksikään ennen kuin liikemäärät lasketaan. Jos molempien auton liikemäärät ovat samat, ne molemmat pysähtyvät törmätessään ideaalisesti. Todellisuudessa tietenkin osia niistä sinkoutuu moniin eri suuntiin, koska törmäys ei ole täysin ideaalisesti kohdakkain.
Mutta niiden autojen välimatka ennen törmäystä vähenee 200km/h. ulkoisen katsojan mielestä. Autossa tilanne on hieman eri, koska aikadilataatio.
Vastamelukuuloke on kuuloketyyppi, joka vähentää ympäristön äänten pääsyä korvaan tuottamalla meluun nähden vastakkaisessa vaiheessa olevan äänen, joka pyrkii kumoamaan melun.
Ääniaaltojen, autojen ja sähkömagneettisten aaltojen "törmäys" ei ole yksi ja sama asia. Avaus oli ihan hyvä avaus eli turhaan käyt arvostelemaan.
Ei noilla nopeuksilla EST:aa tarvita. Newton riittää. Ja siinä Auton B nopeus auton A sujhteen on 200 km/h.
Toki suhteelliset nopeudet ovat 200 km/h, mutta törmäyksen voimia laskettaessa auto törmää samalla voimalla kuin 100 km/h ajettaessa kiviseinään (olettama, että seinä ei jousta yhtään). Jotkun kun luulee, että se olisi sama kuin ajaisi 200 km/h seinään.
Autoesimerkki ei tietenkään mitenkään liity tähän valonnopeusasiaan, mutta oikaisimpa vain jälleen kerran tämänkin tosiasian.
No mitä sillä aikadilataatiolla (EST:n käsite) on tämän kanssa tekemistä?
Entä jos seinä ja auto ajavat kohti toisiaan molemmat nopeudella 100 km/h ja törmäävät, onko siinä eroa onko se toinen osapuoli seinä vai auto? Entä liikkuva seinä vs. liikkumaton seinä?
Jos seinä liikkuu, mikään ei muutu liikemääriä laskettaessa, koska paikallaan oleva seinä (joka ei siis jousta) aiheuttaa yhtä suuren vastavoiman siihen törmäävään autoon kuin, mitä auto aiheuttaa seinään.
Tämä on Newtonin vastavoiman laki (Newtonin 3. laki). Tämä on siis ihan perusfysiikkaa, ei tarvita suhteellisuusteoriaa.
Ratkaisevia ovat liikemäärät. Jos liikkuva seinä jyrää auton, tai päin vastoin auto jyrää seinää niin, että seinä joustaa, niin liikemäärät muuttuvat. Silloin voidaan ajatella "törmäysnopeuden" olevan suurempi tai pienempi kuin 100 km/h riippuen siitä, kunpi osapuolista jyrää toisen.
Mutta vertautuminen 200 km/h törmäysnopeuteen tapahtuu vasta, kun jompikumpi (auto tai seinä) jyrää toisen niin, että se itse jatkaa nopeudella 100 km/h eteenpäin. Tällöin kaikki liikemäärän muutos on laskettava sille jyrän alle jäävälle osapuolelle.
>>Jotta ei tarvitsisi puhua kohtaamisnopeudesta niin lähetetään valonsäteet vastakkaisiin suuntiin niin että ne kulkevat toisistaan poispäin. Lähettäjäukko seisoo taskulamput käsissään ja lähettää siin valoa itsestään poispäin vastakkaisin suuntiin.
Lähettäjän koordinaatistossa toinen valo etenee nopeudella c ja toinen nopeudella - c. Valon eturintamat loittonevat toisistaan lähettäjän mielestä nopeodella 2 c eli niiden välimatka kasvaa nopeudella 2 c.<<
Säteiden välimatka kasvaa valonnopeudella c. Tämä johtuu siitä, että nopeudesta voidaan puhua ainoastaan suhteessa havaitsijaan. Suuntaan A fotoni kulkee nopeudella c suhteessa Lähettäjäukkoon, ja suuntaan B fotoni kulkee nopeudella c suhteessa Lähettäjäukkoon, mutta tästä ei voi suoraan päätellä vielä mitään kahden fotonin keskinäisestä suhteellisesta nopeudesta. Sen kertovat ns. Lorentz-muunnokset, joiden avulla voidaan siirtyä yhdestä inertiaalikoordinaatistosta toiseen.