Wat gebeurt met gravitatie als 2 objecten zich in tegengestelde richting verplaatsen sneller dan c/2?

filiep, 54 jaar
16 augustus 2019

Als 2 objecten (of een integraal van oneindig aantal kleine objecten) zich in tegengestelde richting verplaatsen met een snelheid groter dan c/2, wat gebeurt dan met de gravitatie, aangezien die overgedragen wordt met de lichtsnelheid, zoals blijkt uit het bestaan van zwaartekrachtgolven? Wat met de zwaartekracht, de energie? Het lijkt erop dat energie hier verloren gaat, wat theoretisch niet kan. De stelling is wel realistisch; op elk moment gaan in bepaalde processen deeltjes met snelheid groter dan c/2 alle kanten uit. Deeltjes kunnen niet sneller gaan dan lichtsnelheid, maar hun verwijdering ten opzichte van mekaar kan wel sneller dan de lichtsnelheid. Hoe reageert het zwaartekrachtveld hierop?

Antwoord

U schrijft:

"Deeltjes kunnen niet sneller gaan dan lichtsnelheid, maar hun verwijdering ten opzichte van mekaar kan wel sneller dan de lichtsnelheid."

Dat laatste is niet juist. Dat is net een eigenschap van de speciale relativiteitstheorie. U mag die snelheden, gemeten door de stilstaande waarnemer, niet zomaar optellen om de snelheid te bepalen waarmee de deeltjes elkaar zien. Stel dat u twee deeltjes ziet die zich aan 0.6c in tegengestelde richting van elkaar verwijderen, dan is hun snelheid tegenover elkaar niet gewoon 1.2c  maar 'slechts'  0.8824..c.  Vreemd, maar het is zo in de natuur. Zelfs de lage 'alledaagse' snelheden kan je heel strikt genomen niet optellen of atrekken maar omdat de fout die je dan maakt totaal verwaarloosbaar is (hoewel niet nul!) doen we dat toch zonder dat er merkbare gevolgen zijn. Bij snelheden die te vergelijken zijn met de lichtsnelheid, zogenaamde relativistische snelheden, kan dat echter niet meer.

Op

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/einvel2.html#c2

vind je de juiste manier om relativistische snelheden op te tellen en kan je ook zelf de twee snelheden invullen die een stilstaande waarnemer meet om dan te  zien hoe de twee deeltjes elkaar zien bewegen. Het resultaat is nooit groter dan c of kleiner (negatiever) dan -c. Zoals ik al zei, als ze elk tegenover u aan 0.6c van elkaar wegbewegen zouden ze elkaar zien wegbewegen aan 0.8824...c. Vul het maar eens in op die website (even naar beneden scrollen om de tool te vinden).

Nog een verrassend voorbeeldje: twee raketten bewegen in dezelfde richting, de ene zie jij aan 0.6c, de andere aan 0.8c. Dus jij meet een verschil van 0.2c. Dan zien zij elkaar niet aan 0.2c maar aan 0.3845...c  tegenover elkaar bewegen! Maar met 0.5c en 0.3c, dus een zelfde verschil van 0.2c voor u, zien ze elkaar aan 0.2353..c bewegen.

Speciale relativiteitstheorie: tegen onze dagelijkse ervaring en intuïtie, maar fysisch correct en experimenteel ontegensprekelijk vastgesteld.

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

© 2008-2019
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen