Kunnen we op deze manier de snelheid van het licht benaderen?

Dit is een hypothetisch verhaal, negeer even de praktische bezwaren:

Stel, er rijdt een grote trein rondom de aarde. De trein is zo lang dat de voorste en achterste wagon met elkaar in verbinding staan. Er is dus een lang , afgesloten, gangpad door die hele trein. Als de trein rijdt en een continue snelheid heeft voel je geen luchtweerstand in de coupe.

Door dat gangpad (ja, het is een groot gangpad) laten we een andere trein rijden. Deze trein heeft dezelfde eigenschappen en rijdt dus door het gangpad van de grote trein.

Als je nu in de kleinere trein zit, en beide treinen rijden bv 300 km/u, verplaats je je met 600 km/u ten opzichte van de aarde. Klopt he?

Als de buitenste trein maar groot genoeg is, kun je de snelheid weer verhogen met 300 km/u door in de 2e trein een 3e trein te laten rijden.

Stel dat je dit, het blijft theoretisch, meerdere keren herhaalt; kun je dan de snelheid van het licht behalen?

Zo ja, wat zie je dan als je naar buiten kijkt?

Zo nee, wat houdt je dan tegen?
Omdat elke trein pas gaat rijden als zijn 'moeder' trein een vaste snelheid heeft, is de moeite die een trein moet doen om op snelheid te komen voor elke trein weer gelijk toch?

Welk fenomeen maakt dit nu onmogelijk (nogmaals, los van de praktische bezwaren). Welke natuurkundige principes liggen hier nou aan ten grondslag?

Weet jij het antwoord?

/2500

Nee, de snelheid blijft die van de grootste trein, hoeveel andere treinen je ook inzet, dus 300 km per uur.

Je vraag is, of je dan de snelheid van het licht kunt behalen. Het antwoord is nee. Om snelheden te berekenen moet er ook een referentie punt zijn. Ik neem even aan dat je bedoelt om de lichtsnelheid te bepalen gezien wordt vanuit iemand die tov van de (eerste) trein stilstaat op de aarde . Ten eerste om de lichtsnelheid te bereiken wordt er van je verwacht om een massa van 0 te hebben. Om een massa tot de lichtsnelheid te brengen zou je dan ook oneindig veel energie nodig hebben, en die is natuurlijk niet beschikbaar. Volgens de relativitietstheorie kan een lichaam met een niet-nulle massa dan ook nooit aan de lichtsnelheid, (of sneller), bewegen. Lichtdeeltjes (fotonen) doen dat wel, maar die hebben dan ook een massa gelijk aan nul. Ten tweede kun je snelheden die rond de 300 km per uur gaan inderdaad gewoon optellen in het dagelijks leven. Echter precies beschouwt klopt dit volgens de relativiteitstheorie ook niet. Het is weliswaar een te verwaarlozen verschil maar het is er wel. En als men dit tot in het bijna eindeloze blijft doen kan men niet zo snel de lichtsnelheid behalen als je zou denken en al helemaal niet voorbijgaan (zoals volgens jouw beredenering nog mogelijk zou zijn).

echt een hele leuke vraag. in principe zou het moeten kunnen. alleen zie ik één probleem. en dat zijn de aantal treinen die in elkaar rijden als ze elk 300 km/u rijden. de snelheid van het licht is afgerond 300.000 km/sec. dat is per uur 1080000000 km/u (afgerond) als elke trein 300 km/u gaat moeten er dus 3600.000 treinen in elkaar rijden. als de binnenste trein 2 meter breed is, en elke volgende 50 cm breder is, is de buitenste trein 1.800 km breed. dat is vanaf hier tot onderin Spanje. maar stel dat we het gaan uitvoeren. zonder de praktische bezwaren, denk ik toch dat we de snelheid van het licht (theoretisch) gaan halen.

De spelbreker is hier de ruimtetijd. Inderdaad zou in je gedachtenexperiment de binnenste trein sneller gaan dan het licht ware het niet de de snelheid de tijd gaat beinvloeden. Als simpel voorbeeld het volgende, je zit in een ruimteschip die 1/2C snelheid heeft. Deze schiet een raket af die 1/2 C SNEller gaat dan het ruimte schip. Hij blijkt dan maar 0.7C werkelijke snelheid te hebben omdat de tijd gaat "uitrekken" . Dit gebeurt ook in je gedachtenexperiment. Was de tijd een absoluut gegeven dan zou je in theorie sneller kunnen dan C maar de ruimtetijd vervormt door de snelheid (en zwaartekracht ) en belemmert het overscheiden van de snelheid van het licht (C).

Zuiver hypothetisch gezien klopt het. Als jij namelijk met de draaiing van de aarde mee loopt, ga je met 1005 km/u. Als je tegen de draaiing van de aarde in loopt, ga je met 995 km/u achteruit. Sterker nog als je de snelheid vanaf de zon meet dan ga je nog sneller 107.200 km/uur. (snelheid is dus altijd relatief). Met jouw kleine trein zou je op een bepaald punt dus 108.805 km/uur kunnen gaan (107.200 km/uur +1005km/u +600km/u +5km/u). Praktisch is het inderdaad volledig onzin. De grote trein gaat namelijk langzamer op het moment dat de kleinere trein gaat rijden. De kleine trein zet zich namelijk af tegen zijn ondergrond en duwd dus in tegengestelde richting, waardoor de grote trein afremd. Uiteindelijk is het dus veel praktischer om gewoon één trein te maken eventueel in een vacuüm tunnel om de luchtweerstand weg te halen.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100