Kunnen ruimtelijke veranderingen sneller dan het licht gecommuniceerd worden?

corneel, 50 jaar
5 november 2018

Uit de relativiteitstheorie vloeit voort dat informatie niet sneller dan de lichtsnelheid kan overdragen. Toch kan je bedenken dat er universeel mogelijkheid moet bestaan dat ruimtelijke veranderingen sneller dan het licht gecommuniceerd worden. Zie figuur in bijlage. Hoe is dat in overeenstemming met de relativiteitstheorie te verklaren?

Antwoord

Opdat een gedachtenexperiment nieuwe fysische inzichten aanbrengt, is nodig dat dit experiment zelf consistent is met de fysica.  Over de opstelling die u toont, zijn toch opmerkingen te formuleren:

1. Wat betekent 'iets ophangen aan de maan'?  Het geeft de indruk dat alle gravitatie in het probleem van de aarde komt, en dat de maan gewoon een vast punt is in de ruimte.  Dat is niet zo: de maan beweegt omheen de aarde, en trekt zelf ook aan.  Het stuk van het touw dichtst bij de maan, voelt vooral de maan, en naarmate men verder van de maan is, is de relatieve invloed van de aarde groter.  Het touw blijft maar recht indien een 'andere goddelijke hand' het constant op dezelfde afstand van de maan houdt.

2. Onvervormbaar bestaat niet.  Iets blijft in zijn vorm, wanneer de externe krachten die erop werken zwakker zijn dan de interne bindingskrachten (die lokaal werken).  Die interne krachten zijn nooit oneindig sterk, je kan alles kapot krijgen.

3. Een goddelijke hand die iets vast houdt en plots loslaat, heeft geen plaats binnen de fysica.

Neem gewoon het touw en de hand weg.  Wat zal er met uw staaf gebeuren in elk punt?  Dat hangt af van de snelheid waarmee dat punt initieel beweegt, de gravitatie-aantrekking van zowel maan als aarde, en de stevigheid (interne cohesiekrachten) van de staaf.  Niets daarvan gebeurt sneller dan de lichtsnelheid.  De uitkomst hangt af van de snelheid waarmee de staaf beweegt en van de afstanden tot aarde en maan.  Indien de staaf vanuit relatieve stilstand vertrekt, zal het stuk van de staaf het dichtst bij de aarde de grootste aantrekking en dus versnelling voelen, maar doordat het vast zit aan zijn omgeving, die iets minder aangetrokken wordt, zal het minder snel vallen dan indien het niet gebonden was.  En dat geldt zo verder en verder.  Indien het verschil in gravitatiekracht (dus een getijdenkracht) binnen de staaf kleiner is dan de cohesiekrachten, blijft de staaf star, en is haar gemiddelde beweging deze van het massacentrum.  Maar de helft naar de aarde toe valt sneller dan de helft van de aarde weg, en de staaf voert dus een rotatiebeweging uit rond haar as.  Maar dat neemt niet weg dat de beweging in elk punt kan beschreven worden met de wetten van Newton.  De eindpunten van de staaf communiceren niet rechtstreeks met elkaar, ze communiceren enkel met hun omgeving.  Dat dit u de indruk geeft dat dit in tegenspraak is met de relativiteitstheorie, komt omdat u oplegt dat de staaf onvervormbaar is, dus dat de lokale cohesiekrachten oneindig sterk zijn.

 

 

 

 

 

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2018
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen