Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Wat geeft de klok weer in dit wiskundig voorbeeld?

We zien een klok op 5 lichtjaar afstand nu op 12u 's middags staan. Over 2 minuten is deze klok hier. Wat zien we dan op de klok staan?

Toegevoegd na 1 uur:
Nee maar stel dat dat de daadwerkelijke tijd op die klok iets anders is dan 12u. Wij zien het als 12u maar hij is nog 5 lichtjaar verwijderd van ons. Dus zou het niet kunnen dat het tegen de tijd dat het ons bereikt 12u laat zien maar eigenlijk dus veel meer vooruit is ivm de snelheid van licht? Wat is dan de daadwerkelijke tijd als licht 5 jaar neemt om ons te bereiken?

Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
in: Wiskunde
1.4K
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Het is niet mogelijk om 5 lichtjaar in 2 minuten te overbruggen. Dat is het enige wat er over te zeggen valt.
Cryofiel
9 jaar geleden
Aan de andere kant: er zijn sterrenstelsel die we op dit moment kunnen waarnemen (doordat hun licht ons bereikt), maar die we nooit zullen bereiken. Zelfs als je een krachtige lichtstraal in die richting afschiet, zal dat licht nooit bij die sterrenstelsels aankomen. Dat komt doordat die stelsels zich ofwel nu al met meer dan de lichtsnelheid van ons af bewegen, ofwel die snelheid zullen bereiken nog voordat onze lichtstraal daar aankomt. Het (met de lichtsnelheid) bereikbare universum is kleiner dan het waarneembare universum, en het wordt steeds kleiner.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Wie bedenkt zo'n vraag? En waarom? Enig verband met relativiteitstheorie van Einstein?
Thecis
9 jaar geleden
Wat is het probleem dan met zo'n vraag? Door vragen kom je verder. De initiele vraag van Einstein ("wat gebeurt er als ik met lichtsnelheid van de kerkklok af reis" of later "wat gebeurt er als ik met een lichtstraal mee ren" daarvan zal men ook gedacht hebben: "Wie bedenkt er zo'n vraag? En waarom?" Daar gaat het niet altijd om, het gaat er om dat iemand zo'n vraag heeft...
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
@Cryofiel: quote:
"er zijn sterrenstelsel die we op dit moment kunnen waarnemen (doordat hun licht ons bereikt), maar die we nooit zullen bereiken"
unquote De sterrenstelsels van lichtjaren ver weg zien wij nu wel, maar wat wij nu zien, is niet het "NU" maar het "TOEN".
Wij zien alleen wat de ster dus 5 lichtjaren terug heeft verzonden, en als wij dat zien, is de situatie al lang veranderd
Cryofiel
9 jaar geleden
Dat klopt ook. Maar dat is een ander effect dan het feit dat we sterrenstelsels zien die we nooit zullen kunnen bereiken, zelfs al zouden de betreffende sterren sinds ze hun licht uitzonden nooit meer veranderen.

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

Antwoorden (3)

2minuten over 12. Een lichtjaar is namelijk een bepaling van afstand en niet van tijd. Een lichtjaar is de afstand die het licht in een jaar af legt.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Nee maar stel dat dat de daadwerkelijke tijd op die klok iets anders is dan 12u. Wij zien het als 12u maar hij is nog 5 lichtjaar verwijderd van ons. Dus zou het niet kunnen dat het tegen de tijd dat het ons bereikt 12u laat zien maar eigenlijk dus veel meer vooruit is ivm de snelheid van licht? Wat is dan de daadwerkelijke tijd als licht 5 jaar neemt om ons te bereiken?
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Een lichtjaar, symbool lj, (Engels: light-year, symbool: ly) is een lengtemaat die wordt gebruikt in de astronomie. Een lichtjaar is de afstand die licht in vacuüm aflegt in een periode van één jaar volgens de aardse kalender. Een lichtjaar is dus geen eenheid van tijd, zoals de naam suggereert. Het blijft dus 2minuten over 12
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Misschien dat naam lichtjaar een beetje verwarrend is, maar een lichtjaar een eenheid van afstand en dus geen eenheid van tijd, zoals de naam suggereert.
De klok staat op een afstand van vijf lichtjaar. Dat betekent dat het licht er vijf jaar over doet om van de klok naar ons te reizen.

Stel dat de klok ook een datum aangeeft. Als wij de klok op 12:00 zien staan, en de klok staat gelijk, en wij kijken om 12:00 vandaag (26 juni 2014), dan zou de klok op 26 juni 2009 12:00 staan. De klok lijkt dus vijf jaar achter te lopen.

Als je de klok daarna heel snel naar hier haalt (wat niet mogelijk is), zie je de huidige tijd. Je ziet dan 26 juni 2014 12:02 (want het duurde twee minuten om de klok naar hier te halen).

Maar een normale klok geeft geen datum aan. Je ziet dus niet het jaartal veranderen van 2009 naar 2014, want de klok heeft geen jaartal-aanduiding. Je ziet dus de klok op 12:02 staan.
 

Toegevoegd na 1 minuut:
 
Als je in de tussentijd (tijdens de reis van de klok) naar de klok zou zijn blijven kijken, dan had je hem niet van 12:00 naar 12:02 zien bewegen, maar had je hem in twee minuten tijd 1826 dagen vooruit zien lopen.
 
(Lees meer...)
Cryofiel
9 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Volgens mij gaat het hier om de tijddilletatie. In de formule daarvoor zit WORTEL(1 - v^2 / c^2). In dit geval is v veel groter dan c, waarmee je dit een wortel uit een negatief getal dus een complex getal wordt. Wat ik weet is dat wortels uit complexe getallen speciale regels hebben waardoor het mogelijk is dat er niet eenduidig een uitpsraak gedaan kan worden of het nog wat zinvols betekent (mijn wiskunde is inmiddels te roestig om hier duidelijker in te zijn). Ik weet het niet zeker maar ik denk dat je redenatie om bovenstaande niet klopt (en dan hebben het nog niet over je terechte opmerking dat het niet mogelijk is).
Cryofiel
9 jaar geleden
Je noemt goede punten. Ik heb me er inderdaad wat makkelijk van afgemaakt met de eenvoudige opmerking dat het niet mogelijk is, en vervolgens versnellingseffecten genegeerd. Je zou er hooguit een hypothetisch geval van kunnen maken dat fysisch wél mogelijk zou kunnen zijn. In dat geval beweegt de klok niet door de ruimte heen naar ons toe, maar beweegt de ruimte waar de klok staat naar ons toe. De klok blijft dan in rust ten opzichte van de ruimte, terwijl de ruimte naar ons toebeweegt. Je krijgt dan natuurlijk een flinke blauwverschuiving in het ontvangen licht, maar voor zover ik weet zijn er geen relativistische effecten. In dat geval kan de klok toch een afstand van vijf lichtjaar overbruggen binnen twee minuten, en duren twee minuten in het referentiestelsel van de klok even lang als twee minuten in ons referentiestelsel.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Het hypothetische geval dat je beschrijft lijkt me "the big crunch". Tegen de tijd dat de klok hier is (of wij daar, of wij samen met de klok in het midden) zit er zoveel materie in zo'n kleine ruimte dat de klok niet meer als klok herkenbaar zal zijn (als wij zelf nog in staat zouden zijn ook maar iets te herkennen, wat ik ten zeerste betwijfel :-)
Cryofiel
9 jaar geleden
Tja, de hele vraag is natuurlijk hypothetisch. Maar wie weet is er een manier waarop de ruimte kan vervormen, anders dan het uitdijen dat nu plaatsvindt en dat steeds sneller gaat (we stevenen af op een Big Rip, in plaats van op een Big Crunch). In zo'n geval zou je lokaal (tussen de klok en ons) een gedeeltelijk Crunch-effect kunnen creëren, en zo de klok naar ons toehalen zonder dat die de lichtsnelheid moet overschrijden.
Verwijderde gebruiker
9 jaar geleden
Natuurlijk is de vraag hypothetisch. Dat geeft de vraagsteller zelf ook toe. Maar in zijn verdere toelichting geeft de vraagsteller ook aan dat het geheel in relatie tot de lichtsnelheid moet worden gezien. Dan is er geen antwoord mogelijk. Als je dan hypothetisch gaat verder redeneren dan zijn er nog twee mogelijkheden. 1. Wormgaten. Die zijn volstrekt hypothetisch en als je er van uit gaat dat ze zouden bestaan dan bepaald de manier waarop je er door heen reist wat er met de klok gebeurt. Dus dan kun je er nog niks over zeggen 2. Jou idee om de ruimte te laten krimpen. Dan krijg je een Hubbleconstante met volgens mij wel een hele vreemde waarde (de Hubble constante wordt gedefinieerd in megaparsec en 5 lichtjaar is ongeveer 1,5 parsec (dus zonder het woordje mega ervoor) en als je dan ruimte op zo'n korte afstand zo snel wil laten krimpen doet dat volgens mij ook rare dingen met dit soort constantes). Ik ben van mening dat ieder antwoord dat suggereert dat er iets zinnigs over de stand van de klok te zeggen volstrekte duimzuigerij is.
Omdat datgene wat je beschrijft fysiek niet mogelijk is, is hier geen antwoord op te geven.

Volgens mij gaat het hier om de tijddilletatie. De formule daarvoor is 1 / WORTEL(1 - v^2 / c^2). De klok zal hoe dan ook vanuit rust moeten versnellen naar een snelheid die vele malen groter is dan de lichtsnelheid (de c in de formule, v is de snelheid van in dit geval de klok). Dat betekent dat ergens in dat proces v gelijk wordt aan c. De formule wordt op dat moment 1 / 0 (nul). Delen door nul mag (en kan ook) niet.

Na dat moment gaat de formule over in een comlexe formule en verschijnt er ergens een i (van imaginiar getal). Volgens mij is er dan geen concrete uitspraak meer te doen over wat de klok aan geeft.

Volgens mij is dit de een wiskunde analyse van je vraag. Ieder antwoord dat een stand van de klok aan geeft impliceert dat men een imaginair getal heeft weten te vertalen naar een concrete stand van de wijzers. Volgens mij kan dat niet.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
9 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