כמה שאלות

[Mike A]

כמה שאלות

1. מה זה הזמן-חלל (space-time)? 2. מהירות האור תלויה ביחסות? נגיד אני נוסע באוטו 100 קמ"ש, והאורות שלי מאירים קדימה. האור שיוצא, יחסית אלי, הוא C או C - 100? 3. בן אדם יוצא על חללית מכדור הארץ במהירות קרובה למהירות האור. הזמן אמור לעבור לאט בשבילו, נכון? אבל אפשר להסתכל על זה גם ככה: כדוה"א מתרחק מהחללית, ולכן הזמן אמור לעבור מהר יותר בשביל הטייס מאשר בכדוה"א. מה קורה פה??

 

[elfsong]

אוקי נתחיל לאט

זמן חלל הוא ההגדרה למרחב של היקום בפיסיקה והוא אומר שבשיל להתמצע במרחב אתה צריך נקודה שמיקומה מוגדר ע"י שלושה מימדים ומימד הרביעי (זמן) הבנו? לכן אנשים חושבים שמסע בזמן אפשרי כיוון שמדובר בעוד מימד שצריכה להיות אפשרות לתנועה בו מהירות האור אינה תלויה במהירותך מהבחינה הרגילה של מהירות יחסית(C-100) אלה היא תמיד יחסית למהירותך ז"א נניח אתה טס בחללית שנעה ב40% מהירות האור ואתה יורה איזשהו פגז שביחס לצופה נייח נע במהירות של 60% ממהירות האור מתמטיקה פשוטה תגיד לך שמהירותו של הפגז צריכה להיות 100% מC אבל היא תהייה פחות מזה בכמה מאיות האחוז אבל אם אותה חללית תקרין איזה שהיא קרן לייזר נגיד מהירותה ביחס לחללית תהייה שווה לC

נשמע מוזר נכון אבל אלה עקרונות מתורת היחסות הפרטית אם אני לא טועה. בנוגע לשלישי זה קצת קשה להסביר אבל אני אנסה. נניח שעל החללית יש מה שנקרא שעון אופטי/לייזר זהו שעון שמחשב את הזמן לפי מס' פגיעות של הקרן אור בלוחות כיוון שהמרחק בין הלוחות קבוע ביחס לחלית הנעה השעון מתקתק שנייה בקצב המוגדר של שנייה אבל ביחס לצופה נייח יראה שהקרן מבצעת דרך זיגזגית ז"א ארוכה יותר ממה שנראה לטייס. זה אחד ההסברים למה הזמן נע לאט יותר לצופה בתנועה עכשיו בנוגע להשוואה שלך כאילו כדה"א הוא הנע אין לי מוגש אבל אני מניח שזה בעיקרון אותו דבר אם מישהו מצא משהו לתקן אנה ציינו לי תודה מראש

 

[טל ר]

תיקון קטן

בסצנריו שציינת - חללית הנעה ב-0.4C משגרת פגז במהירות 0.6C - הפגז ינוע יחסית לצופה "נייח" (זה שביחס אליו החללית נעה ב-0.4C) במהירות 0.88C (שהם 12% פחות מ-C - לא מאיות האחוז).

 

[elfsong]

בסדר

אני לא באתי לחשב אמרתי בקירוב כי אם הייתי לוקח חללית ב0.9C היורה פגז במהירות 0.9C ביחס אליה אז כן פשוט לא רציתי להגזים אבל תודה בכל מקרה דרך אגב אתה יכול להסביר את השאלה השלישית שלו כי אני לא בדיוק ידעתי איך

 

[עוץליגוץלי]

השלישית? תאוצה.

ההבדל בין נקודת המבט שנשארת על פני כדור הארץ לזו המצויה בחללית היא כמובן התאוצה - החללית האיצה כדי להתרחק, ומאיצה גם כדי לשוב. בעת שהתאום בתנועה יחסית למוצא, הוא אכן יראה את הזמן במוצא מאט. אבל כאשר הוא יבצע היפוך מהירות (תאוצה לכוון ההפוך) הוא יראה איך הזמן מאיץ למשך התאוצה שלו, וכאשר הוא יאט בסוף הדרך, הוא יראה האטה נוספת בזמן היחסי.

 

[Mike A]

עוד שאלה

אם הוא מסתובב ולא עוצר וחוזר?

 

[עוץליגוץלי]

גם בסיבוב מופעלים עליו כוחות תאוצה

המתבטאים ב"כוח הצנטריפוגלי" (בעצם זהו כוח התמד המתנגד לכוחות הצנטריפטאליים שמסובבים את העצם).

 

[D a n n y b o y]

נסיון לענות.

1. אני לא יודע בדיוק. אבל התרגום לעברית הוא מרחב-זמן. אין כוונה לזמן שמודדים בחלל החיצון, או משהו כזה 2. יש שני עקרונות בסיסיים לתורת היחסות הפרטית: א) מהירות האור קבועה בכל מערכת ייחוס. ב) חוקי הפיסיקה לא משתנים במעבר בין מערכות ייחוס אינרציאליות. לפי העקרון הראשון, למרות שאתה נוסע במהירות מסויימת, האור יוצא במהירות האור ואתה (הנהג) תמדוד את אותה מהירות שימדוד השוטר שייתן לך דו"ח. 3. הזמן לא מתארך ביחס לאסטרונאוט. הוא מתארך ביחס לצופה שנמצא במנוחה ביחס לחללית. אז, כן. את יכול להתייחס לחללית כנחה ואל כדוה"א כמתרחק ממך וביחס אליך, הזמן על כדוה"א מתארך. אם תחשוב רגע, תראה שאין ממש בעייתיות עם זה. אם הכוונה שלך היא להכנס לפרדוקס התאומים, היחסות הפרטית לא תפתור עבורך את הבעיה.

 

[arifell]

פספסת משהו, לדעתי

ע"פ תורת היחסות הפרטית, יש פה באמת פרדוקס, כי הזמן אמור להתארך לצופה בכדור הארץ כי הוא נמצא במנוחה (מבחינתינו) והאסטרונאוט נע. אבל אם אנחנו היינו על החללית מבחינתינו כדור הארץ היה נע ואנחנו במנוחה, ולכן הזמן יתארך עבורינו. מי שפותר את הפרדוקס, זו תורת היחסות הכללית. אבל אני לא יודע אותה מספיק טוב, פרט לכך שהזמן מתארך ע"י מסות כבדות יותר.

 

[D a n n y b o y]

זהו לא הפרדוקס שהיחסות הכללית פותרת

מדובר בפרדוקס התאומים- אחד התאומים טס בחללית במהירות יחסותית וחוזר אחרי כמה שנים. כאשר הוא חוזר הוא מגלה שבעוד שהוא נותר צעיר, התאום שלו הזדקן. אני לא יודע מספיק, אבל לפי מה שהבנתי התאוצה (שמוסברת בתורת היחסות הכללית) פותרת את הבעיה.

 

[Mike A]

חשבתי שזה משהו עם תאוצה..

נגיד החלליות יוצאת, עוצרת, ואז מאיצה שוב בחזרה.

 

[arifell]

אבל זה אותו פרדוקס (פרדוקס?)

 

[D a n n y b o y]

טוב... אתה בטח צודק.

 

[mandela22]

תיקון חשוב לכל הדיון

1. חשוב להבין שאין זמן מוחלט. ברגע שמשתחררים מרעיון הזמן המוחלט זה לא נראה מוזר איך כל צופה רואה את הזמן של הצופה השני כזז לאט. (עדיין ללא תאוצה). 2. אין צורך ביחסות כללית לפתרון פרדוקס התאומים. נכון שמדובר בתאוצה, ונכון שיחסות פרטית מדברת על תנועה לא מואצת, אבל: א. ניתן לבצע חישובים הנוגעים למערכות מואצות ע"י הנחה שבזמן קצר dt גם מערכת מואצת נמצאת במהירות רגעית קבועה. בנוסף אפשר לבצע חישובים קינמטיים שכוללים מעבר תנע בין חלקיקים ושינוי מהירות, בלי יחסות כללית. ב. הפרדוקס נפתר בקלות ע"י ציור דיאגרמת t-x (מרחב מינקובסקי) ומעבר בין מערכות ייחוס.