Samanaikaisuuden suhteellisuus

[Kontra]

Kun samanaikaisuuden suhteellisuuden ymmärtäminen koordinaatistojen kesken luo pohjan suhteellisuusteorian ymmärtämiselle, laitoin sille oman ketjun.
Ketjussa Einsteinin merkityksestä, QS esitti matemaattisen analyysin tähän junanvaunun esimerkkiin, josta sen voi katsoa.

Samanaikaisuuden suhteellisuus
"Suppean suhteellisuusteorian mukaan aika on suhteellista, eikä se ole kaikissa inertiaalikoordinaatistoissa sama. Siksi myös yhdessä inertiaalikoordinaatistossa havaitut samanaikaiset tapahtumat eivät koskaan ole täysin samanaikaisia jossakin toisessa inertiaalikoordinaatistossa.”

Samanaikaisuuden suhteellisuus junanvaunun esimerkillä

Liikkuvan junanvaunun keskellä katossa on lamppu, joka syttyy vaunun ohittaessa laiturin.

Vaunussa lampun valo saavuttaa päätyseinät samanaikaisesti vaunun omassa koordinaatistossa.
Vaunun lampun valon nopeus vaunussa ja laiturin suhteen on sama valonnopeus c, koska valon nopeus on aina kaiken suhteen vakio c , riippumatta valolähteen liikkeestä. Laiturin (maanpinnan) koordinaatistossa vaunun valo saavuttaa sen vuoksi takaseinän ennen etuseinää, sillä takaseinä tulee valoa vastaan vaunun liikkuessa.

Laiturin koordinaatistossa doppler-ilmiön vuoksi vaunun liike aiheuttaa taaksepäin suuntautuvassa valossa punasiirtymän ja eteenpäin suuntautuvassa valossa sinisiirtymän.

Valon sytyttyä vaunun koordinaatistossa aikaa aletaan laskea lampusta, joka siis liikkuu eteenpäin valon kulkuaikana seiniin, jolloin valojen kulkuaika seiniin on yhtä pitkä. Laiturin koordinaatistossa aikaa aletaan laskea lampun syttymispisteestä, jolloin laiturin koordinaatistossa valon kulkuaika päätyseiniin on erilainen, eli takaseinään lyhyempi kuin etuseinään, koska vaunu liikkuu eteenpäin valon kulkuaikana.

Kun laiturin koordinaatistossa valon kulkuajat päätyseiniin ovat eri pituiset, ja valon nopeus on molempiin suuntiin sama c, valon kulkumatkatkin ovat erilaiset päätyseiniin.
…….
Laitetaan vielä kolmaskin koordinaatisto samaan tapahtumaan.

Radan varressa on moottoritie. Auto tiellä ajaa samaan suuntaan kuin juna ja ohittaa sen. Auton koordinaatistossa tapahtuma on päinvastainen kuin maanpinnan koordinaatistossa. Vaunu liikkuu siis poispäin autosta, jolloin vaunun etuseinä tulee vaunun lampun valoa vastaan, kun taas takaseinä karkaa valon edellä. Eli valo saavuttaa etuseinän ennen takaseinää.
……
Tehdäänpäs vielä niin, että on lamppu keskellä vaunun kattoa ja laiturilla toinen lamppu. Lamput on synkronoitu syttymään samanaikaisesti.

Kun vaunu porhaltaa ohi, lamput syttyvät samanaikaisesti. Vanun koordinaatistossa vaunun lampun valo saavuttaa vaunun päätyseinät samanaikaisesti. Laiturin koordinaatistossa lampun valo saavuttaa ikkunoiden läpi takaseinän ennen etuseinää, koska vaunu liikkuu valon sytyttyä, jolloin takaseinä tulee valoa vastaan, ja etuseinä karkaa valon edellä. Ei kai tätä kukaan voi kiistää.
Mutta, laiturin koordinaatistossa vaunun lampun valon etureuna tekee ihan saman tempun kuin laiturilla syttyvän lampun valon etureuna, eli niiden molempien valojen etureunat saavuttavat vaunun takaseinän samanaikaisesti. (Käytännössä laiturin valon etureuna vähän viivästyy vaunun valon etureunasta kun tulee vinosti ikkunasta.) Jos vaunussa ei olisi takaseinää, valot vaeltaisivat rinta rinnan samalla nopeudella, vaunun valo vain punertavampana.

Kun laiturin valon etureuna saavuttaa vaunun etuseinän ja valot ovat syttyneet samanaikaisesti, ei vaunukaan valon etureuna ole ehtinyt yhtään kauemmaksi laiturin valon etureunaa, eli kummankin valon etureunat saavuttavat vaunun etuseinän samanaikaisesti. Jos etuseinää ei olisi, valot vaeltaisivat rintarinnan samalla nopeudella, vaunun valo vaan sinertäisi.
Näin siis tapahtuisi laiturin koordinaatistossa, jolloin vaunun valopiste onkin lukittuna laiturin koordinaatistoon eikä lamppuun valon lähtiessä liikkeelle. Sen jälkeen välittömästi lamppu voi vaikka sammua, se ei vaikuta valon etureunan kulkuun mitenkään.
……
Siirretään vaunun katossa oleva lamppu vaunun ikkunan ulkopuolelle, ja laiturin lamppu ihan niin lähelle vaunua, että vaunun lamppu ohittaa laiturin lampun vain pari senttiä sen yläpuolelta. Nyt molemmat valot ikkunan läpäistyään kulkevat vaunun sisäilmassa kumpikin.

Laiturin koordinaatistossa mikä voisi estää lampuista ensimmäisten taaksepäin lähtevien fotonien saapumisen ihan samanaikaisesti takaseinään ja ensimmäisten eteenpäin lähtevien fotonien saapumista samanaikaisesti etuseinään?

[Stalker]

Eikös vaunu liikkunut?

[Kontra]

Eikös vaunu liikkunut?

Kannattaa lukea kommentti, ennen kuin ottaa kantaa siihen.
Ensimmäinen lause esityksessäni: Liikkuvan junanvaunun keskellä katossa on lamppu, joka syttyy vaunun ohittaessa laiturin.

[Goswell]

Nyt pitää muistaa pari asiaa. Ensimmäinen on se että väliaine vaikuttaa valon liikkuvuuteen jos sinulla on umpivaunu jossa vaunun ilmamassa on vaunun kanssa samassa liiketilassa, siellä valo liikkuu nopeammin laiturin suhteen vaunun kulkusuuntaan ja hitaammin tulosuuntaan kuin laiturilla olleen lampun valo, näin koska vaunun ilmamassa liikkuu aseman ilman suhteen ja ilmassa valonnopeus on vakio.
Toinen juttu on mikä on todellisuus ja mikä on havainto. Vaunussa valo saavuttaa vaununpäät yhtäaikaa, aina, se mitä laiturilta mitataan vaunussa tapahtuvaksi on havainto, se ei ole todellisuus.
Jos vaunun päissä on ilmapallot jotka puhkeaa kun valo saavuttaa vaunun seinät, voit olla aivan varma että ne puhkeaa yhtäaikaa vaikka asemalta havaittaessa eivät sitä tekkään.
Asemalta havaittaessa informaatio pallojen puhkeamista on vääristynyt.

[Kontra]

Nyt pitää muistaa pari asiaa. Ensimmäinen on se että väliaine vaikuttaa valon liikkuvuuteen jos sinulla on umpivaunu jossa vaunun ilmamassa on vaunun kanssa samassa liiketilassa, siellä valo liikkuu nopeammin laiturin suhteen vaunun kulkusuuntaan ja hitaammin tulosuuntaan kuin laiturilla olleen lampun valo, näin koska vaunun ilmamassa liikkuu aseman ilman suhteen ja ilmassa valonnopeus on vakio.
Toinen juttu on mikä on todellisuus ja mikä on havainto. Vaunussa valo saavuttaa vaununpäät yhtäaikaa, aina, se mitä laiturilta mitataan vaunussa tapahtuvaksi on havainto, se ei ole todellisuus.
Jos vaunun päissä on ilmapallot jotka puhkeaa kun valo saavuttaa vaunun seinät, voit olla aivan varma että ne puhkeaa yhtäaikaa vaikka asemalta havaittaessa eivät sitä tekkään.
Asemalta havaittaessa informaatio pallojen puhkeamista on vääristynyt.

Jos tuo on kynnyskysymys suostumukseesi alkaa herätellä vuosikausia hirsiä vetäneitä aivojasi, laitetaan ne kiskot ja juna sinne samaan avaruuteen sinun kelkkojesi viereen.

[Kontra]

täydennys
herätellä vuosikymmeniä hirsiä vetäneitä aivojasi

[Stalker]

Kyllä pitäisi pystyä abstraktiin ajatteluun, heitetään junat ja kelkat veks.
Herrat K. ja G. liikkuvat avaruudessa kumpikin oman rakettinsa vetäminä omasta mielestään 100m narun päässä vastakkaisiin suuntiin. Ilmailumääräysten mukaan miehissä ja raketeissa on vilkkuvat valot.
Fundeeratkaa tätä abstraktia esimerkkiä.

[Kontra]

Kyllä pitäisi pystyä abstraktiin ajatteluun, heitetään junat ja kelkat veks.
Herrat K. ja G. liikkuvat avaruudessa kumpikin oman rakettinsa vetäminä omasta mielestään 100m narun päässä vastakkaisiin suuntiin. Ilmailumääräysten mukaan miehissä ja raketeissa on vilkkuvat valot.
Fundeeratkaa tätä abstraktia esimerkkiä.

Sellaisesta keskustelupalstasta voi nähdä vain unta, jossa karteesiolaisen demonin orjuuttamat räyhähenget eivät mellastaisi.

[Kontra]

Nyt pitää muistaa pari asiaa. Ensimmäinen on se että väliaine vaikuttaa valon liikkuvuuteen jos sinulla on umpivaunu jossa vaunun ilmamassa on vaunun kanssa samassa liiketilassa, siellä valo liikkuu nopeammin laiturin suhteen vaunun kulkusuuntaan ja hitaammin tulosuuntaan kuin laiturilla olleen lampun valo, näin koska vaunun ilmamassa liikkuu aseman ilman suhteen ja ilmassa valonnopeus on vakio.
Toinen juttu on mikä on todellisuus ja mikä on havainto. Vaunussa valo saavuttaa vaununpäät yhtäaikaa, aina, se mitä laiturilta mitataan vaunussa tapahtuvaksi on havainto, se ei ole todellisuus.
Jos vaunun päissä on ilmapallot jotka puhkeaa kun valo saavuttaa vaunun seinät, voit olla aivan varma että ne puhkeaa yhtäaikaa vaikka asemalta havaittaessa eivät sitä tekkään.
Asemalta havaittaessa informaatio pallojen puhkeamista on vääristynyt.

Jos tuo on kynnyskysymys suostumukseesi alkaa herätellä vuosikausia hirsiä vetäneitä aivojasi, laitetaan ne kiskot ja juna sinne samaan avaruuteen sinun kelkkojesi viereen.

Kun Kuuhun pian asetutaan niin uskottavasti, ettei Brainwashedkaan enää voi olla uskomatta, ja laitetaan sinne rautatie, niin mene sinä sinne tekemään empiiriset testit tuosta samanaikaisuuden suhteellisuudesta.

[Stalker]

Kyllä pitäisi pystyä abstraktiin ajatteluun, heitetään junat ja kelkat veks.
Herrat K. ja G. liikkuvat avaruudessa kumpikin oman rakettinsa vetäminä omasta mielestään 100m narun päässä vastakkaisiin suuntiin. Ilmailumääräysten mukaan miehissä ja raketeissa on vilkkuvat valot.
Fundeeratkaa tätä abstraktia esimerkkiä.

Ohoh, hirtin itseni naruun, tuolloinhan olisi kyse kiihtyvästä liikkeestä. Narun päässä ei tarvitse olla raketti, naruhan suorana avaruudessa ilmankin, varoitusvalo pitää tietysti olla narun päässä.
Koejärjestelyn aikaan saaminen on eri juttu, mutta tämähän onkin abstrakti ajatuskoe.

[Q-S]

Mitein, että miten relaitivistisissa ilmailumääräyksissä pitäisi lausua esim. punaisen valon väri. Tätä varten voisi laatia liitteen valoja koskevaan ohjeistukseen.

[Goswell]

Nyt pitää muistaa pari asiaa. Ensimmäinen on se että väliaine vaikuttaa valon liikkuvuuteen jos sinulla on umpivaunu jossa vaunun ilmamassa on vaunun kanssa samassa liiketilassa, siellä valo liikkuu nopeammin laiturin suhteen vaunun kulkusuuntaan ja hitaammin tulosuuntaan kuin laiturilla olleen lampun valo, näin koska vaunun ilmamassa liikkuu aseman ilman suhteen ja ilmassa valonnopeus on vakio.
Toinen juttu on mikä on todellisuus ja mikä on havainto. Vaunussa valo saavuttaa vaununpäät yhtäaikaa, aina, se mitä laiturilta mitataan vaunussa tapahtuvaksi on havainto, se ei ole todellisuus.
Jos vaunun päissä on ilmapallot jotka puhkeaa kun valo saavuttaa vaunun seinät, voit olla aivan varma että ne puhkeaa yhtäaikaa vaikka asemalta havaittaessa eivät sitä tekkään.
Asemalta havaittaessa informaatio pallojen puhkeamista on vääristynyt.

Jos tuo on kynnyskysymys suostumukseesi alkaa herätellä vuosikausia hirsiä vetäneitä aivojasi, laitetaan ne kiskot ja juna sinne samaan avaruuteen sinun kelkkojesi viereen.

Kun Kuuhun pian asetutaan niin uskottavasti, ettei Brainwashedkaan enää voi olla uskomatta, ja laitetaan sinne rautatie, niin mene sinä sinne tekemään empiiriset testit tuosta samanaikaisuuden suhteellisuudesta.

No eipä se tilanne siitä muuksi muutu juurikaan. Valo saavuttaa vaununpäät edelleen yhtäaikaa, pallot puhkeaa ja asemalta töllistelevä havaitsee vaunun takapäässä olevan pallon puhkeavan ensin. Todellisuudessa ne puhkeaa tasan yhtäaikaa mutta aseman havainnossa, joka ei vastaa todellisuutta, eri aikaan.
Maassa, ilmassa ja avovaunussa takapään pallo puhkeaisi ensin jopa vaunussa vaikka valo lähtee yhtäaikaa yhtä pitkälle matkalleen, arvaatko miksi.

[Goswell]

Mitein, että miten relaitivistisissa ilmailumääräyksissä pitäisi lausua esim. punaisen valon väri. Tätä varten voisi laatia liitteen valoja koskevaan ohjeistukseen.

Kannattaa varmaan perustua muotoihin, ei väriin.

[Kontra]

Kyllä pitäisi pystyä abstraktiin ajatteluun, heitetään junat ja kelkat veks.
Herrat K. ja G. liikkuvat avaruudessa kumpikin oman rakettinsa vetäminä omasta mielestään 100m narun päässä vastakkaisiin suuntiin. Ilmailumääräysten mukaan miehissä ja raketeissa on vilkkuvat valot.
Fundeeratkaa tätä abstraktia esimerkkiä.

Käypäs kysymässä paikallisesta esileikkikoulusta, josko jutuillasi pääsisit hauskuuttajaksi sinne - siellä voivat hyvikin ymmärtää nauraa tuon tasoisille maanpintaa uhmaavalle mielen akrobatialle.

[Kontra]

Nyt pitää muistaa pari asiaa. Ensimmäinen on se että väliaine vaikuttaa valon liikkuvuuteen jos sinulla on umpivaunu jossa vaunun ilmamassa on vaunun kanssa samassa liiketilassa, siellä valo liikkuu nopeammin laiturin suhteen vaunun kulkusuuntaan ja hitaammin tulosuuntaan kuin laiturilla olleen lampun valo, näin koska vaunun ilmamassa liikkuu aseman ilman suhteen ja ilmassa valonnopeus on vakio.
Toinen juttu on mikä on todellisuus ja mikä on havainto. Vaunussa valo saavuttaa vaununpäät yhtäaikaa, aina, se mitä laiturilta mitataan vaunussa tapahtuvaksi on havainto, se ei ole todellisuus.
Jos vaunun päissä on ilmapallot jotka puhkeaa kun valo saavuttaa vaunun seinät, voit olla aivan varma että ne puhkeaa yhtäaikaa vaikka asemalta havaittaessa eivät sitä tekkään.
Asemalta havaittaessa informaatio pallojen puhkeamista on vääristynyt.

Jos tuo on kynnyskysymys suostumukseesi alkaa herätellä vuosikausia hirsiä vetäneitä aivojasi, laitetaan ne kiskot ja juna sinne samaan avaruuteen sinun kelkkojesi viereen.

Kun Kuuhun pian asetutaan niin uskottavasti, ettei Brainwashedkaan enää voi olla uskomatta, ja laitetaan sinne rautatie, niin mene sinä sinne tekemään empiiriset testit tuosta samanaikaisuuden suhteellisuudesta.

No eipä se tilanne siitä muuksi muutu juurikaan. Valo saavuttaa vaununpäät edelleen yhtäaikaa, pallot puhkeaa ja asemalta töllistelevä havaitsee vaunun takapäässä olevan pallon puhkeavan ensin. Todellisuudessa ne puhkeaa tasan yhtäaikaa mutta aseman havainnossa, joka ei vastaa todellisuutta, eri aikaan.
Maassa, ilmassa ja avovaunussa takapään pallo puhkeaisi ensin jopa vaunussa vaikka valo lähtee yhtäaikaa yhtä pitkälle matkalleen, arvaatko miksi.

Sinullehan tuosta samanaikaisuuden suhteellisuuden ymmärtämisestä ei olisikaan mitään hyötyä, kuten ei monelle muullekaan, joille valon nopeus ei ole vakio eikä aika suhteellinen.