Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Als een lamp 1 jaar geleden twee tegengestelde kanten uit een lichtpuls uitzond, is de afstand tussen beide lichtdeeltjes groter dan 2 lichtjaar?

Het heelal dijt uit (niet alleen aan de 'randen' (voor zover je over randen mag spreken) - maar overal). Dus als een lamp in de ruimte 1 jaar geleden twee tegengestelde kanten uit een lichtpuls uitzond (zeg maar: naar links=puls A; naar rechts=puls B), dan is de afstand tussen die pulsen na 1 jaar dus groter dan 2 lichtjaar?

Zo ja: is er voor puls A in dezen qua afstand naar puls B verschil tussen:
-T.o.v. zichzelf;
-T.o.v. het vertrekpunt (de lamp die in het midden blijft);
-T.o.v. een zeer ver verwijderd punt waar geen roodverschuiving is t.o.v. de lamp.

En: alhoewel er voor licht geen tijd vergaat: als vanaf puls A na 1 jaar een nieuwe puls wordt verzonden richiting puls B: kan die puls (lichtdeeltje) dan ooit puls B nog bereiken, als we er even vanuit gaan dat het heelal blijft uitdijen?
http://nl.wikipedia.org/wiki/Uitdijing_van_het_heelal

Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
1.3K
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Dat laatste zal sowieso nooit kunnen, besef ik me... (Tenzij we krommingen of zelfs scheuren/gaten in de ruimte mee gaan rekenen, voor zover van toepassing of mogelijk.)

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Het korte antwoord is: Ja, de afstand is groter dan 2 lichtjaar, omdat het heelal uitdijt.
Laten we er voor het gemak even vanuit gaan dat ruimte uniform expandeert. Hiermee is de afstand van een lichtpuls tot de lamp ook al groter dan 1 lichtjaar.
Vanuit de lichtpuls meten we echter dat deze slechts één lichtjaar heeft afgelegd, omdat deze eenparig beweegt. Toch heeft de lichtpuls niet het punt bereikt dat we zouden verwachten. Hij is minder ver gekomen, omdat de ruimte voor hem uit ook is geëxpandeerd.
Merk op dat het licht van de lamp vanuit ieder punt in het heelal rood verschoven is. De mate van roodverschuiving is proportioneel met de afstand tot de lamp. Er is dus geen "ver" punt waar geen roodverschuiving is.
Stel dat we vanuit puls A een nieuwe puls C richting B uitzenden. Omdat B en C zich beiden met de lichtsnelheid van A af bewegen, in dezelfde richting, zal A de twee pulsen achter elkaar aan 'zien' blijven bewegen. Door de uitzetting van het heelal zal C steeds verder achterop raken op B. Immers, B is relatief verder rood verschoven dan C, gezien vanuit A.
Vanuit B gezien, zend A nooit een lichtpuls C uit. Immers, B ziet nog altijd hetzelfde "stil-image" van A als toen ze vertrokken. Dit geldt evenwel voor A als die naar B kijkt. Merk verder op dat bij dit hele gedachte-experiment de tijd, aan boord van een lichtpuls, oneindig langzaam verstrijkt. Het is dus fysiek onmogelijk voor A om na 1 jaar (in het frame van de lamp) een lichtpuls uit te zenden.
Wanneer je meer over dit onderwerp wilt weten kan ik je aanraden de 4 delige "Cosmology Tutorial" van Ned Wright te lezen. Jouw situatie valt prima te begrijpen met de kennis uit deel 2 en 3. Zie de link voor deel 1.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
is het niet een theorie dat het heelal uitdeit ? ( ik kan het fout hebben hoor ) maar ik vergaar graag nieuwe kennis.
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Lichtdeeltjes bewegen zich voort aan de lichtsnelheid. Dan is volgens de relativiteitstheorie de tijd voor hen toch trager en zal dit toch een ander effect hebben op de ruimte waardoorheen zij reizen (gezien de ruimtetijd). Ik zou zeggen dat het principe: 2 deeltjes vertrekken vanuit hetzelfde punt aan een snelheid van x lichtjaar/jaar en de ruimte dijt uit dus is de afstand tussen de 2 deeltjes na een jaar groter dan 2x lichtjaar inderdaad van toepassing is, behalve voor fotonen, net omdat zij reizen tegen de snelheid van het licht.
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
@ruben1997a: de uitdijing van het heelal is impliciet experimenteel waargenomen. Het meest overtuigende bewijs is dat het licht van verre sterrenstelsels meer rood verschoven is dan dichterbij gelegen stelsels. Dit duidt er op dat objecten die zich verder bij ons vandaan bevinden ook sneller van ons af bewegen. We weten door nauwkeurige metingen dat de snelheid waarmee een object zich van ons af beweegt alleen afhankelijk is van zijn afstand. Het gemeten verband toont aan dat het heelal initieel vertraagd expandeerde, maar later weer versnelde. De verklaring voor dit verschijnsel is voorlopig nog gissen. De beste poging is de introductie van donkere energie, welke zich op grote afstand manifesteert als een afstotende kracht. @Daki: Hierbij een zuiver theoretisch gedachte-experiment. Gegeven twee waarnemers A en B (massaloos). A blijft hier op Aarde en B kruipt gedurende 1 jaar (in het frame van A) aan boord van een lichtpuls. A ziet B nu eenparig bewegen met de lichtsnelheid en concludeert met behulp van de speciale relativiteitstheorie dat de klok van B stil staat. Voor waarnemer B verstrijkt er geen tijd tussen het moment van opstappen op en afstappen van de lichtpuls (in overeenstemming met de waarneming van A). Als zodanig 'ziet' B gedurende zijn reis de tijd voor A oneindig snel verstrijken. Wanneer de ruimte expandeert langs de weg van B zal de lichtpuls waar deze zich op bevindt rood verschuiven. Zijn snelheid blijft echter de lichtsnelheid. De afgelegde afstand is daarmee natuurlijk ook een lichtjaar. Echter, omdat de afgelegde weg ZELF is toegenomen, is de afstand tussen A en B meer dan een lichtjaar. Aan de andere kant is het geplande eindpunt niet bereikt in een jaar, omdat ook die afstand is toegenomen. Zoals je ziet zijn de fotonen in de lichtpuls hierin niet speciaal.

Andere antwoorden (3)

Ik denk dat dat niet kan, want dan zou het licht met een grotere snelheid dan het licht moeten reizen en dat kan niet.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Licht vertrekt altijd met de lichtsnelheid. Het krijgt geen snelheid mee van het voorwerp dat het licht uitzendt. Het is dus niet zoals wanneer je vanuit een rijdende trein een voetbal wegschiet in de richting waarin de trein rijdt. De afstand van puls A naar puls B is dus na 1 jaar 2 lichtjaren. De puls die je daarna terugschiet zal puls B nooit inhalen: de afstand blijft altijd hetzelfde.
De reden is dat licht geen materie is. Voor materie geldt de logica van Newton, zoals in mijn voorbeeld van de rijdende trein. Voor licht niet.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Voor je eerste vraag: ja dat is zo. De 2 lichtdeeltjes leggen ieder een afstand van 1 lichtjaar af. Ieder een eigen richting dus zijn ze in eerste instantie 2 lichtjaar van elkaar verwijderd. Het uitdijen van het heelal zou er in principe voor moeten zorgen dat het zelfs ietsjes meer is.
In 'praktijk' zal dit echter zo weinig zijn dat dit te verwaarlozen is. De deeltjes hebben dus NIET een langere weg afgelegd (nog steeds 1 lichtjaar). Wanneer de deeltjes terug zouden gaan naar het beginpunt zou dit dus iets langer duren (de weg is immers iets langer). Het uitdijen van het heelal is overal. Het maakt dus niet uit waarheen het deeltje reist of waar de positie aan gerelativeerd wordt.
Voor het 2e deel van je vraag heeft Christiaan denk ik al een goed antwoord gegeven.
(Lees meer...)
11 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding