A en B verbinden een koord met een veer onder spanning. Als A het koord doorknipt, ontspant de veer bij B zich direct: sneller dan de lichtsnelheid?

Question

Volgens Einstein is de lichtsnelheid (300.000 km/sec) de maximale snelheid die kan worden bereikt.
Dit zou betekenen dat informatie-uitwisseling of communicatie ook aan dit maximum zou zijn gebonden.
Stelt u zich nu de volgende situatie voor:
Planeet A en Planeet B bevinden zich op een afstand van 1 licht-uur (1.080.000.000 km – voor het gemak 1 miljard km).
A en B zijn verbonden door een zeer sterk koord met een zeer kleine massa (een te verwaarlozen traagheid).
Op planeet B is het koord verbonden met een trekveer. Onderaan de trekveer is een electrisch contact bevestigd. Het koord is strak aangespannen, zodat het electrische circuit open is.
Op A wil men nu een boodschap naar B sturen. Bijvoorbeeld: A en B hebben tevoren afgesproken dat het sluiten van het electrische circuit op B (hetgeen een lamp laat branden) “ja” betekent.
Op A knipt men nu simpelweg het koord door, waardoor (vrijwel) onmiddellijk de lamp op B gaat branden.
Men zou de constructie vice-versa kunnen uitbreiden met een tweede koord, dat B in staat stelt de ontvangst van het bericht onmiddellijk te bevestigen. In dat geval knipt men op B het koord door, zodat een wederzijdse communicatie tussen A en B binnen enkele seconden plaatsvindt, hoewel de planeten zich op een afstand van 1 miljard km bevinden.
Klopt deze redenering?

rose · Answer

De misvatting is dat het koord zich aan beide zijden tegelijk zou ontspannen. Op korte afstanden lijkt dit zo, maar dit is niet het geval.

 · Answer

Je zou zelf een opstelling kunnen maken met bv visdraad van 100 meter of iets dergelijks (zonder rek)

Dan zul je zien dat het niet direct schakelt, met welke snelheid het draad zich ontspant moet te berekenen zijn. 
Vast wel ergens te vinden maar lijkt mij niet dat dat met de snelheid van het licht gaat

Wel een interessant vraagstuk trouwens ....

 · Answer

In de vraagstelling diskwalificeer je de krachten die je proef laten mislukken, maasaloze draad en een veer die geen interne traagheid heeft alsmede een vaste afstand tussen de planeten.
Via entanglement wil het wel en is het ook al bewezen.
Het is dus mogelijk om info sneller dan het licht over te brengen.

 · Answer

Volgens Einstein kan niets sneller dan de lichtsnelheid (de maximaal haalbare snelheid voor een massaloos item)

De veer uit jouw gedachtenexperiment bestaat ! We noemen deze zwaartekracht.

De zon houdt de aarde in een baan door haar zwaartekracht. Wat nu wanneer door een enorm kosmisch ongeluk de zon plotseling zou verdwijnen ?

Volgens Newton zou dan de aarde onmiddellijk haar baan verlaten. Maar volgens Einstein ontstaat een zwaartekrachtgolf die zich met de snelheid van het licht verplaatst. Pas wanneer deze golf de aarde zou bereiken, pas dan zal de aarde haar baan verlaten.

Hetzelfde geld voor je veer. Het doorknippen van je draad zal een golf veroorzaken welke op z'n hoogst de lichtsnelheid zal bereiken.

Het signaal zal dus pas na een uur op je virtuele planeet aangekomen zijn.

 · Answer

Toevallig is de voortplanting door een koord erg mooi in beeld gebracht in deze youtube en zijn vervolg. Mijn voorspelling is dat je redenering niet klopt.

Alleen in het geval van een massaloos koord, verbonden met een  bijna oneindig snel oplopende spankracht bij rek, maar massaloze koorden zijn nogal dun en het is ook niet helemaal duidelijk welke interactie het koord bij elkaar houdt. Aangezien zowel de gravitatie als het licht door de eigenschappen van de ruimte zelf een beperkte voortplantingssnelheid hebben lijken me dat soort interacties niet aanwezig.

Enigszins realistische koorden, kun je het best met een slinky (trapveer) vergelijken.

A en B verbinden een koord met een veer onder spanning. Als A het koord doorknipt, ontspant de veer bij B zich direct: sneller dan de lichtsnelheid?

Antwoorden (5)

Weet jij het beter..?