Oletetaan tilanne jossa 1 miljoonaa kilometriä pitkä "keppi" viedään täysin tyhjään avaruuteen. Keppiä heilautetaan 90:n asteen kulmassa toisen pään pysyessä paikoillaan. Oletetaan että suoritukseen kuluu aikaa 1 sekunti. Tällöin kepin toinen pää liikkuu n. 5 kertaa nopeammin kuin valo.
Mitä kepin liikkuvassa päässä tapahtuisi? Entä mitä siinä välikohdassa josta eteenpäin keppi liikkuu yli valonnopeutta ja toiseen suuntaan alle valonnopeutta?
Käytännössä tilanne olisi tietysti mahdoton järjestää, mutta miten keppi käyttäytyisi periaatteessa? Estäisikö lopulta jokin tekijä kuitenkin sen, ettei toinen pää menisi yli valonnopeutta?
Mitä kepin liikkuvassa päässä tapahtuisi? Entä mitä siinä välikohdassa josta eteenpäin keppi liikkuu yli valonnopeutta ja toiseen suuntaan alle valonnopeutta?
Käytännössä tilanne olisi tietysti mahdoton järjestää, mutta miten keppi käyttäytyisi periaatteessa? Estäisikö lopulta jokin tekijä kuitenkin sen, ettei toinen pää menisi yli valonnopeutta?
Vastaukset 5
Vanhimmat
Newtonilaisessa fysiikassa kaikki olisi helppoa laskea normaaleilla liikekaavoilla. Voitaisiin olettaa keppi tietty-aineiseksi ja tietty-ulottuvaiseksi, vaikkapa sentin läpimittainen pyöreä rautakeppi. Ainoa lisäoletus olisi jäykkyys. Sitten vain laskemaan kepin liikearvot vaikkapa tasaisesti kiihtyvänä pyörähdysliikkeenä, jolloin neljännesympyrän pyörähtämiseen menisi se sekunti. Kaikki laskut olisivat yksinkertaisia ja kai siihen voisi laskea sen tarvittavan voimankin ja sitten pyöräyttää keppiä sillä voimalla ja sillä siisti. Kepin toinen pää huitelisi ylivalonnopeudella eikä kukaan välittäisi siitä mitään, ei edes keppi.
Einteinilaisella suhteellisuusteoreettisella laskennolla mukaan tulisi valonnopeutta lähentelevien liikkeiden suhteellisuuskummallisuudet. Kun kepin toisen pään nopeus alkaisi lähestyä valonnopeutta, paikallaan olevasta sivustaseuraajasta se heilahtava pää alkaisi käyttäytyä oudosti, se litistyisi liikesuunnassaan ja sen pään massa kasvaisi, jolloin heilauttavaa voimaa pitäisi kasvattaa. Tärkein pointti siellä heilahtavassa päässä olisi paikallisajan hidastuminen, jolloin se pää jäisi jälkeen muusta kepistä. Mikään kepin osa ei saavuttaisi valonnopeutta. Suhteellisuusteoria kieltää sen. Kepin jälkeenjääneisyyskohta vain siirtyisi lähemmäksi heilauttavaa päätä. Kussakin kepin kohdassa mitattava paikallisaika olisi sekunti kokonaisheilahdusajalle. Sivustaseuraajan kellolla mitattuna kepin toinen pää liikkuisi paljon sekuntia kauemmin. Todellisuudessa keppi olisi jäykkä ja suora, avaruusaika vain olisi kiero.
"Todellisuudessa keppi olisi jäykkä ja suora, avaruusaika vain olisi kiero." Tämä on ihan väärä selitys
Keppi.
Olen suhteellisesti vain teoreettinen harrastelija alalla ilman matemaattisia edellytyksiä vääntää avaruusaikaa mutkille.
Käytän kansanomaislogiikkaa suhteettomuuksien jatkokehittelyihin tajunnan tuollapuolla
siis tarvitset 5X valon nopeuden että kysienen hirmunen matka l>_ taittuisi semmoista nopeutta mahdoton aikaan saada jo jos toinen pää menisi edes valon nopeutta keppi hajoaisi atomeiksi siis se soa mikä menee kovaa vauhtii
Keppiä parempi esimerkki on laser, jolla valaistaan kuun pintaa. Se on tehty. Kun täällä heilautetaan vähän "lamppua" säteen olettaisi kuunpinnalla liikkuva valonopeammin, vaikkapa 1 ms kuun päästä päähän. Näin ei käykään, koska:
Kokeile vaikka puutarhaletkulla suihkuttaa vettä sopivalta etäisyydeltä seinään. Sitten ala heiluttaa letkua edestakaisin, suihku kaareutuu, jää jälkeen tavallaan. Sama käy valolle, ja kepillekin kai jollain lailla. Joten kunkin "osan" tätä keppiä nopeus on korkeintaan valonnopeus, tämän joku voi sitten matematiikalla perustella, itse pidän vain teorioista, en niiden matemaattisesta puolesta.