środa, 7 marca 2012

Jak przekroczyć prędkość światła (serio)

Jeśli tylko nie wychowałeś się na bezludnej wyspie, słyszałeś zapewne ten słynny cytat, że "nic nie może poruszać się szybciej niż światło". Że to niemożliwe. A gdy choćby pomyślisz, że może jest jakiś sposób, zaraz ktoś nazwie Cię idiotą.

Pora to zmienić, oto Wasza zemsta.


Czego potrzebujesz :
1. Trochę cegieł
2. Wskaźnik laserowy
3. Silnik
4. Potencjometr (pedał gazu, jeśli wolisz)




Co robimy :

1. Weź cegły i zbuduj mur, będący okręgiem o średnicy 200 km.
2. Weź laser wystarczająco silny aby wskazać punkt odległy o 100 km.
3. Zamontuj laser na silniku, tak aby jego promień był prostopadły do osi obrotu.
4. Ustaw silnik wraz z laserem na środku zbudowanego okręgu, aby laser wskazywał ścianę

OK

Mniej więcej powinno wyglądać to tak :

Widok z boku :

Widok z góry :



Trochę matmy :
Ściana ma długość 628 km (2*Pi*(r), gdzie r=0.5średnicy=100km)
Prędkość światła to około 300 000 km/s



Czas na zabawę !

Uruchom rotor i ustaw moc na 1 obrót na sekundę.
Co się dzieje ? Silnik obraca osią 1 raz na sekundę. Ale również punkt na ścianie, który pokazuje laser, obraca się 1 raz w ciągu sekundy, po całym murze. Zgadza się ? Laser oraz punkt na ścianie obracają się taką samą ilość razy w ciągu sekundy.

a zatem.... punkt na ścianie pokonuje 628 km w ciągu sekundy, po ścianie, dookoła. Zgadza się ? Zgadza.


Dodajmy trochę mocy... Ustaw rotor na 1000 obrotów na sekundę i uruchom.

Oczywiście punkt na ścianie także wykonuje 1000 obrotów w ciągu sekundy. Ale to oznacza, że w ciągu sekundy punkt pokonuje dystans 628 000 kilometrów...

Zatem jego prędkość wynosi...  628.000 /s
co przekracza prędkość światła ponad dwukrotnie.

Daj jeszcze więcej mocy. Ustaw na 10.000 obrotów/s. Punkt porusza się 20 razy szybciej niż światło.


ROBI TO. Nie ma tu żadnej sztuczki. Okazuje się, że prędkość tego punktu jest NIEOGRANICZONA. Możesz zbudować monstrualnie wielki mur, dać potężny laser i bardzo szybki silnik. Jedyne ograniczenie, to problemy techniczne.

Zatem następnym razem, gdy ktoś z uśmiechem powie Ci "stary, nic nie może poruszać się szybciej niż światło", skieruj go tutaj :)


Wyjaśnienie :
Nie nie nie. Tak łatwo się nie dowiesz. Przemyśl to sam, przeanalizuj. Ostatecznie podświetl ukrytą podpowiedź za tym dwukropkiem : Co się porusza ?



Zagadka bystrzaka !

Zbuduj dostatecznie wielkie koło, np. gigantyczne koło rowerowe. Rozkręć je tak jak w przykładzie powyżej. Teraz porusza się obiekt fizyczny (opona). Czy może nie ?

Czy fala może poruszać się szybciej niż światło ? Światło nie może (raczej), dźwięk nie może, fala wodna nie może. Czy jakaś inna fala może ? Rozważmy miliard baloników z wodorem ułożonych w prostą linię. Baloniki ułożone są w odległości 1 km jeden od drugiego. Mają zapalniki czasowe i eksplodują tak : pierwszy balonik 00:00:00, drugi balonik 00:00:01, trzeci balonik 00:00:02, a więc co sekundę. Widok wybuchających baloników przypomina falę eksplozji. Prędkość tej fali wynosi 1km/s. Teraz rozstawmy baloniki 100km od siebie i przestawmy zapalniki na ekplozję w kolejnych dziesięciotysięcznych częściach sekundy. Prędkość tej fali eksplozji wynosi 1000 000 km/s. Czyli 3 razy więcej niż prędkość światła. Tu również nie ma ograniczeń.

Czy jest to fala ? Tak wygląda, ale czy jest falą ? Czy można tak przesyłać informację, jak ludzie którzy ustawieni na szczytach odległych wzniesień rozpalali wielkie ogniska ?



Bonus !

Prędkość światła jest najwyższą możliwą prędkością w próżni i wynosi około 300 000 km/s. Jednakże w innych ośrodkach światło porusza się z mniejszą prędkością. Potrafimy nawet wyprodukować taki ośrodek, przez który światło przechodzi z prędkością rzędu 0.2 milimetra /s (mniej niż 1 metr na godzinę). Co jeszcze ciekawsze, pewne rzeczy w takich samych ośrodkach mogą poruszać się szybciej niż samo światło, zatem jest możliwe aby coś poruszało się szybciej niż światło, pod warunkiem że nie jest to próżnia.

Następnym razem na spacerze z dziewczyną po parku, błyśnij wiedzą i powiedz : "wiesz że idziemy teraz szybciej niż porusza się światło w pewnych ośrodkach, które potrafimy wyprodukować ?". Zgarniesz ładnych pare punktów ;)


28 komentarzy:

  1. BOŻE... człowieku skąd Ty się urwałeś...??
    Ten przykład był przedyskutowany z 20 lat temu i wg. 'oficjalnemu stanowiska' pkt nie przemieści się szybciej niż 'c', obojętnie jak szybko będzie się kręcić silnik.

    ...nie można zjeść ciastka i mieć ciastko.
    To nie mechanika kwantowa. :p :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Interesujące, bo ja znam dokładnie przeciwne źródło. Np. to: http://www.fuw.edu.pl/~dragan/Fizyka/Nstw.pdf

      Zechcij więc podać swoje, zamiast rzucać puste słowa.

      Usuń
    2. kolega nie zrozumiał 'wkrętki' artykułu, tego, że autor chciał skłonić do pomyśenia, gdzie leży błąd rozumowania

      Usuń
  2. Wydaje mi sie, ze linia kreslona przez laser przy odpowiedniej predkosci obrotowej traci ciaglosc i przestaje byc linia. Laser mozna przyrownac do miotaczy kulek. Kulki sa miotane super szybko (okres - czas plancka), ale przy odpowiedniej predkosci w koncu zauwazalne staja sie przerwy miedzy kulkami w pewnej odleglosci. Ewentualna zmiane jaka mozna przyjac do mojej wypowiedzi moze byc zamienienie modelu kulkowego na falowy - wtedy obserwujemy harmoniczne zmiany natezenia swiatla - o tym wiekszym okresie, niz predkosc obrotowa.

    Gratuluje bloga. Sam kiedys myslalem o tego typu blogu. Mam podobne przemyslenia. Co wiecej, czesc moich przemyslen pokrywa sie z niektorymi wpisami tutaj. Moze kiedys :P

    Sorry za brak polskich znakow.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Mylisz się. Najlepszym przykładem, że prędkości większe od światła istnieją, jest istnienie pulsarów. Nie ma przerw w ciągłości ani zmian natężenia obserwowanych impulsów. Problemem jest niezrozumienie "o co chodzi z tą prędkością światła". Otóż ograniczeniu prędkości do prędkości światła w próżni, podlega jedynie przekaz informacji. A więc nie możesz przesłać informacji szybciej niż światło ale prędkość sama w sobie istnieje. Dziwi mnie to, że w XXI wieku trzeba jeszcze wyjaśniać tak oczywiste rzeczy :/

      Usuń
    2. Nie możesz przesłać informacji szybciej niż światło? Mylisz się :)Do tego celu wystarczy użyć "upiornego oddziaływania na odległość" cząsteczki powiązane, "przesyłają" informację bez różnicy związanej z odległością między nimi. Informacja dociera szybciej (i to zdecydowanie) niż gdyby poruszała się z prędkością równej prędkości światła. Nie zamierzam dalej tego tłumaczyć, bo z tym problemem nie poradził sobie sam Albert Einstein. Lecz co udowodnione! Jest to możliwe. ~XYZ

      Usuń
  3. Z tego co mi się wydaje promień lasera ulegnie zakrzywieniu, i rzutując go na płaszczyzne powstanie spirala której punkt skrajny(ten na ścianie) będzie poruszał się z prędkością nie większą niż c

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Jeśli miałbyś rację, to pulsary by nie istniały ;)

      Usuń
    2. mógłbyś rozwinąć ?

      Usuń
  4. Tylko gdyby zbudować taką "laserową rakietę", to czy ruch po okręgu z prędkością światła miałby takie same konsekwencje co ruch postępowy w takich warunkach? Czy wzór Einsteina też by działał?
    Czy taki eksperyment ma sens, bo jeśli chodzi o wykonanie, to chyba jest to możliwe.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Jaką laserową rakietę? W artykule nie ma słowa o czymś takim.

      Usuń
  5. Tak naprawdę nic tutaj nie porusza się szybciej od światła. Po prostu fotony są rozrzucane np z prędkością 1000 obrotów, ale to nie znaczy, że rzucone fotony mają prędkość liniową po ścianie! Są rzucone w ścianę i tyle, nie poruszają się po ścianie.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dokładnie! Interpretacja słowa "punkt".

      Usuń
    2. "Dokładnie" to może zegarek wskazywać czas. Oczywiście, że obraz porusza się liniowo szybciej od światła, żadne prawo fizyczne temu nie przeczy.

      Usuń
    3. właśnie skokowo, a nie liniowo więc nie ma tej prędkości większej od prędkości światła

      Usuń
  6. ZAGADKA BYSTRZAKA:
    Nie. Rozkręcając koło, przekazujesz ruch za pomocą szprych, a więc ta informacja musi biec po nich wolniej od c (wszak to obiekt materialny, a wszelkie naprężenia miedzy atomami w szprychach są przekazywanie za pomocą sił elektrycznych). Koniec końców, "z góry" będzie to wyglądać tak, że szprychy będą biec spiralnie aż do opony. Im większa prędkość, tym więcej "spiralności" szprych. Oczywiście prędkość opony nie przekroczy c ale będzie zwiększać się jej masa relatywistyczna, bo my tak naprawdę nie przekazujemy prędkości ale pęd.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. ZAGADKA BYSTRZAKA 2:
      Zapalniki są ustawione "z góry", a każdy następny zapalnik nie ma pojęcia o tym, że zadziałał poprzedni (c przekroczone kosztem braku możliwości przekazania informacji). Jakby uwarunkować każdy zapalnik tak, żeby wybuchał po wybuchu poprzedniego to już inna para kaloszy (czytaj: w tym wypadku nie ma bata na przekroczenie c).

      Usuń
  7. Pomysł z balonikami jest chybiony i to mocno. Przecież eksplozja baloników to zdarzenia od siebie niezależne, ustawiamy przecież osobne niepowiązane ze sobą zapalniki. Czego miałoby to dowodzić?

    Pomysł z kręcącym się kołem rowerowym - nie osiągniemy prędkości światła, gdyż potrzeba do tego ogromnych ilości energii. Zbliżając się do prędkości światła zwiększa się relatywistyczna masa poruszającego się obiektu, dlatego też bariera energetyczna będzie zbyt wielka, dążąca do nieskończoności.

    Autor prowadzi naukowy trolling - bazując na błędnych założeniach i omijając podstawowe prawa fizyki stara się pokazać "szokujące" zjawiska. Niestety każdy z odpowiednim przygotowaniem teoretycznym (choćby nawet rozszerzony zakres fizyki w liceum, nie mówiąc już o fizyce kwantowej czy chemii teoretycznej z zakresu studiów) jest w stanie obalić pewne zakładane tu teorie :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Jedyne co obalasz to swój wizerunek. To do czego się odnosisz, to pastisz prowokujący do samodzielnego zrozumienia tematu (koło i balony). Dla ludzi, którzy nie zrozumieliby tego od razu, dopisałem na końcu zagadki pytania "czy może nie?" oraz "czy to jest fala?" a także ukrytą podpowiedź odnośnie wiązki lasera, nakierowującą na sedno zrozumienia tego pozornego paradoksu, czyli właśnie jego pozór. Tobie jednak nawet to nie pomogło, bo nie pojąłeś sensu przekazu tego artykułu i ubzdurałeś sobie, że głoszę fałszywe informacje.

      Usuń
    2. Naukowy trolling - mocne słowa.

      Nic nie jest tutaj niezgodnego z nauką. W przypadku przykładu z obracającym się laserem nie przyspieszamy pojedynczego fotonu, lecz obraz stworzony przez fotony na ścianie. To że obraz końcówki lasera (punkt na scianie) porusza się 10x prędkoscia swiatla w zaden sposob nie zmienia faktu, że fotony z lasera lecą do ściany z predkoscia swiatla, a kazde przesuniecie punktu jest innym fotonem.

      Usuń
  8. Autor mowi tutaj o ruchu pozornym obrazu fotonu na scianie, ktory tak naprawde niewiele wspolnego ma z zalozeniem E=mc2, dylatacja czasu i innymi efektami relatywistycznymi ... (i z samym ruchem wogole - czyli przemieszczeniem masy przy pomocy energii).

    Dobry wpis, prowokujacy do myslenia.

    Dziekuje.

    ps. przepraszam za brak polskich liter, nie mam.

    OdpowiedzUsuń
  9. baloniki to jakby splątanie kwantowe w wiekszej skali. coś stworzone w jednym momencie (np: para cząstek, zestaw baloników zaprogramowanych w domu i rozstawionych potem co 100km) porafi dać efekt który interpretowany jest (tylko ciekawe czy słusznie) jako coś działającego szybciej niz światło. jakby było jednym i tym samym. w sumie to przecież jest ;)

    OdpowiedzUsuń
  10. Z tym ośrodkiem to się zgadzam, ale ta niby prosta linia na pewno się zakrzywi i nic nie będzie się poruszało szybciej od prędkości światła.

    OdpowiedzUsuń
  11. UWAGA - WKLEJAM TEKST NA RATY BO MA ZA DUŻO ZNAKÓW:

    Kompromitujecie się. Strasznie. Przykład z laserem jest do bani i nie ma co go rozważać, bo każdy punkt na murze to nowy foton z lasera i nie ma żadnego ruchu plamki po murze - to tylko pozór. Jak ktoś tego nie rozumie niech nie czyta dalej.
    ALE UWAGA. Są inne obiekty, które poruszają się z prędkościami nadświetlnymi, to większosć ciał niebieskich jakie obserwujemy na niebie. Już wam tłumaczę tylko przeczytajcie UWAŻNIE:
    Więc teoria względności zakłada (zarówno STW jak i OTW):
    0. fundament - prędkość światła jest nie przekraczalna (w uproszczeniu - bo prędkość grupowa i fazowa światła mogą być różne i tu można też przekroczyć prędkość światła bez przekazu informacji ale nie o to chodzi - chodzi o to że zaden materialny obiekt nie może się przemieszczać nawet z prędkością światła, a już napewno nie większą)
    1. ruch jest względny
    2. nie ma wyróżnionego układu współrzędnych
    W związku z 1. i 2. jak stoimy na Słońcu i mówimy że Ziemia się obraca wokół Słońca to jest to równoważne w pełni z tym, że jak stoimy na Ziemi to mówimy, że Słońce obraca się wokół Ziemi.
    To podstawa by to rozumieć. Jak ktoś tego nie pojmuje niech nie czyta dalej.
    No i teraz stojąc na Słońcu możemy powiedzieć że Ziemia wykonuje obrót wokół niego w okresie około 365 dni plus wiruje wokół własnej osi w okresie obrót na około 24 godziny, zaś stojąc na Ziemi możemy śmiało powiedzieć że To słońce obiega ziemię ruchem dość skomplikowanym po "epicyklu" (to tak w uproszczeniu) poprostu złożenie dwóch ruchów czyli że Słońce wiruje wokół Ziemi w 24 godziny i okrąża ja w 365 dni. To jest RÓWNOWAŻNE. Są prostaczki, co nie pojęły podstaw fizyki i mówią, że Ziemia porusza się wokół Słońca i kręci wokół własnej osi a nie Słońce wokół Ziemi po epicyklu i takich najbardziej nie lubię. JEST TO RÓWNOWAŻNE - OBYDWA STWIERDZENIA W ŚWIETLE TEORI WZGLĘDNOŚCI SĄ RÓWNE! I jak jestem na Ziemi to mam większe prawo i większa w tym logika, by mówić, że to Słońce mnie obiega a nie ja je. Bo tu mieszkam i Ziemia jest moim układem odniesienia. Podobnie wszelkie loty itp. są rozpatrywane względem Ziemi a nie słońca więc nie wiem czemu prostaki tak sobie uroiły, żeby mówić odwrotnie, kiedy większą słuszność ma mówienie tak jak ja. Ale filzofię pozostawmy. Jak wolicie żeby rozpatrywać swój ruch względem słońca to OK.

    OdpowiedzUsuń
  12. Do czego zmierzam. Ano do tego że skoro to obojętne, to w cyklu dobowym patrząc na niebo obserwuję jak wszystko porusza się wokół mnie 360 stopni (pełen okrąg) lub inaczej 2pi radianów w ciągu 24h. Czyli każdy obiekt na niebie ma prędkość kątową 360stopni/24h lub profesjonalniej 2pi/24h - i z tego możemy dla poszczególnych obiektów wyliczyć ich właściwe prędkości liniowe czyli faktyczne z jakimi się poruszają (w naszym układzie współrzędnych). Prędkość liniowa = prędkość kątowa * odległość obiektu (to w uproszczeniu pomijając zapis wektorowy) czyli istnieje taka odległość, dla której prędkość liniowa będzie większa niż światło - łatwo ją policzyć i kiedyś liczyłem natomiast nie pamiętam i nie chce mi się teraz liczyć ale wyszło mi z tego co pamiętam, że to mniejwięcej odległość Plutona stanowi tą granicę (ale nie dam sobie ręki uciąć, bo może mi się coś popierniczyło teraz i chodziło o Neptuna czy inną planetę ale tego rzędu wielkości) i że wszystkie obiekty w tej lub większej odległości maja prędkość liniową większą niż światło. A te najdalsze to już mają MEGA prędkość.
    Z tego wynika, że:
    0. (fundament) prędkość światła nie jest maksymalną możliwą dla obiektów materialnych. A jeśli jest to:
    1. albo ruch nie jest względny - ABSURD
    2. istnieje wyróżniony układ współrzędnych, w którym trzeba wszystko rozpatrywać, by nie przekroczyć prędkości światła - kolejny ABSURD (z tym absurdem nie chodzi mi o wyróżniony układ tylko dodatkowo o taki, w którym nie da sie znaleźć obiektu szybszego niż światło)
    Prawdziwe jest to, że można przekroczyć prędkość światła. Zaś źle sformułowano teorie (obie) względności. Bo podstawą jest, że nie może nic się poruszać szybciej niż światło, a tym czasem chodzi tylko o to by informacja nie poruszała się szybciej niż światło w tych teoriach. I ta zasada nie jest łamana. I tak zapewne byłoby napisane ale Einstein zabrnął w g.. i stwierdził, że prędkość światła w dowolnym kierunku wynosi "c" i jest stała i stąd mu się uogólniło, że nic nie może się poruszać szybciej niż światło a w gruncie rzeczy to informacja miała się nie poruszać szybciej, ale to inny temat. Mianowicie "one way speed of light" - dość obszerny i ciężki, więc nie poruszam. Przyczym dodatkowo powiem, że to ograniczenie poruszania informacji szybciej niż światło jak najbardziej RÓWNIEŻ jest nie prawdziwe ale tu poruszamy nie ruch informacji tylko obiektu materialnego ogólnie przy czym to się wiąże i na dobrą sprawę można by to einsteinowskim językiem podciągnąć jedno pod drugie ale ja precyzyjnie formułuję zagadnienia i tu NIE MÓWIMY O INFORMACJI!

    OdpowiedzUsuń
  13. Podsumowując z teorii względności należy KATEGORYCZNIE wyrzucić ten WIELKI błąd jakim jest stwierdzenie, ze żaden obiekt nie może przekroczyć prędkości światła, bo może WIĘKSZOŚĆ obiektów w kosmosie jeśli ruch jest pojęciem względnym i nie ma wyróżnionego układu współrzędnych. Przy czym to założenie z brakiem wyróżnionego układu współrzędnych nie do końca jest potrzebne do tych rozważań bo wystarcza sama względność, ale to też inny ciężki temat z tym wyróżnionym układem, więc nie poruszam. Poprostu na tą chwilę jak chodzi o współczesną fizykę wystarczy by prostaczki pojęły ten jeden błąd. A jak mi ktoś powie, że nie mam racji to niech mi wytłumaczy gdzie nie mam racji. To rozważanie to fundament! Jeśli chcemy względności to nie można jej stosować wybiórczo i nie można także mówić o pozornym ruchu, że coś się wydaje, bo tak naprawdę to ziemia się porusza - NIEPRAWDA - teorie względności mówią, że ruch jest WZGLĘDNY i NIE MA WYRÓŻNIONEGO UKŁADU (a przynajmniej takiego, w którym można by zabronić prędkości większej niż światło)!!!
    I na koniec BEZ WYJAŚNIEŃ moje stanowisko:
    1a. nie ma ograniczeń prędkości (chodzi o to, że prędkość światła nie stanowi granicy prędkości) bez względu na obiekt, którego ruch rozważamy
    1b. informacja także może się przenosić z dowolną prędkością
    1c. światło nie porusza się z tzw. z prędkością światła zaś z prędkością zmienną w zależności od kierunku i zwrotu w wyróżnionym układzie współrzędnych
    1d. KOMUNIKACJA nie może odbywać się z prędkością większą niż określona - na chwilę obecną tzw. prędkość światła
    2a. istnieje wyróżniony układ współrzędnych (w którym można się poruszać z dowolną prędkością jak wyżej)
    2b. Istnieje wyróżniony zegar (bo czas i przestrzeń tworzą czasoprzestrzeń i to wynika z 2a)
    3. ruch jest względny na potrzeby rozważań, przy czym w ostatecznym rozrachunku należy uwzględnić wyróżniony układ współrzędnych
    4. dylatacja czasu to efekt pozorny podobnie jak skrócenie Lorentza - konieczny do uwzględnienia w trakcie trwania ruchu
    Piszę będąc zmęczonym, więc mogłem popełnić błędy nawet merytoryczne ale nie znaczące w kontekście całości rozważań.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Nie ma możliwości nadać obiektowi prędkości większej od c, bo przy prędkościach bliskich c przyspieszanie obiektu nie odnosi już prawie skutku (czym byś chciał nadać tę prędkość?). C nie jest tylko prędkością postrzegania, ale maksymalną prędkością oddziaływań w ogóle.

      Usuń
  14. R.Sheldrake, Kozyreiew, Szypow, N.Tesla + religie, jako prenaukowe źródło informacji

    OdpowiedzUsuń