Meni usko valonnopeuteen - voinko enää valokuvata

[jaava]

Mitenhän tuo menis, jos ottais yhteyttä Espoossa sijaitsevaan Mittatekniikan keskukseen (Suomi on BIPM-järjetön jäsen, joka määrittelee SI-järjestelmää) ja ehdottais metrin mitan määrittelemistä hieman pragmaattisemmin:

Otetaan käyttöön Einsteinin mittaustapa Suppeasta Suhteellisuusteoriasta ja sanotaan metrin olevan se mitta, jonka valo kulkee edestakaisin 1/??????? sekunnissa. Ja wualaa, homma on taas hanskassa. ?????? voidaan mitata oikeasti sillä tarkkuudella, kuin mittaustekniikka antaa periksi, eikä tule ongelmaa synkronoinnin kanssa.

Säilyis objektiivien polttovälien millitkin sit vakioina.

[jaava]

Tuli vastaan uutinen atomikelloista, jotka on saatu kvanttilomittumaan 2 metrin etäisyydellä.

Onnistuneissa mittauksissa kellojen pitäisi tosin olla tarpeeksi kaukana toisistaan, kun nyt tehdyssä tutkimuksessa kellojen väli oli vain kaksi metriä.

Artikkeli:
Kahden atomikellon kvanttilomittaminen onnistui ensimmäistä kertaa
https://www.mikrobitti.fi/uutiset/mb/e0 ... parit:8913

Päästäänkö tällä menetelmällä eroon sovitusta (tyhjiössä 299 792 458 m/s) valonnopeudesta?
Tässähän olis mainio järjestely pistää kaksi atomikelloa samaan aikaan, ja mitata niiden välisen valon kulkuaika yhteen suuntaan!
Avot ja tuloksena saataisiin todellinen mitattu valonnopeus ... tai nopeudet eri suuntiin - sekin kun on edelleen mahdollista.

[xorsa]

Vau, no onneksi vaan kuvailen, hitaasti, kuten vanhemmalle eläkeläiselle sopii.

[hkoskenv]

Tuli vastaan uutinen atomikelloista, jotka on saatu kvanttilomittumaan 2 metrin etäisyydellä.


Päästäänkö tällä menetelmällä eroon sovitusta (tyhjiössä 299 792 458 m/s) valonnopeudesta?

Ei päästä. Tuossa ei sovita valon nopeutta vaan pituuden mittayksikkö metri. Valon nopeus on luonnonvakio, joka voidaan mitata, ja sekunti on määritelty tietyn atomin tiettyjen elektronitilojen välisen siirtymän tuottaman säteilyn taajuuden perusteella. Kaksi kolmesta on kiinnitetty, joten se määrää metrin yksikäsitteisesti luonnonvakioiden avulla.

Tässähän olis mainio järjestely pistää kaksi atomikelloa samaan aikaan, ja mitata niiden välisen valon kulkuaika yhteen suuntaan!
Avot ja tuloksena saataisiin todellinen mitattu valonnopeus ... tai nopeudet eri suuntiin - sekin kun on edelleen mahdollista.

Lomittumisilmiöitä ei voi hyödyntää rikkomaan suhteellisuusteoriasta johdettuja rajoja informaation siirrolle. Se toimii vain, jos tieto mittauksesta toisaalla välitetään jollain perinteisellä tavalla toiselle mittauspaikalle.

[jaava]

Tuli vastaan uutinen atomikelloista, jotka on saatu kvanttilomittumaan 2 metrin etäisyydellä.


Päästäänkö tällä menetelmällä eroon sovitusta (tyhjiössä 299 792 458 m/s) valonnopeudesta?

Ei päästä. Tuossa ei sovita valon nopeutta vaan pituuden mittayksikkö metri. Valon nopeus on luonnonvakio, joka voidaan mitata, ja sekunti on määritelty tietyn atomin tiettyjen elektronitilojen välisen siirtymän tuottaman säteilyn taajuuden perusteella. Kaksi kolmesta on kiinnitetty, joten se määrää metrin yksikäsitteisesti luonnonvakioiden avulla.

Sekunti on sidottu elektronitilojen siirtymän avulla, mutta valonnopeus jää sopimukseksi. Voiko sopimusta pitää luonnonvakiona.

Tässähän olis mainio järjestely pistää kaksi atomikelloa samaan aikaan, ja mitata niiden välisen valon kulkuaika yhteen suuntaan!
Avot ja tuloksena saataisiin todellinen mitattu valonnopeus ... tai nopeudet eri suuntiin - sekin kun on edelleen mahdollista.

Lomittumisilmiöitä ei voi hyödyntää rikkomaan suhteellisuusteoriasta johdettuja rajoja informaation siirrolle. Se toimii vain, jos tieto mittauksesta toisaalla välitetään jollain perinteisellä tavalla toiselle mittauspaikalle.

Einsteinhan tuo selkeästi esiin tavan jolla valonnopeus mitataan: Se on edestakainen matka ja yhdensuuntainen nopeus jää määrittelemättä - eikä kahdensuuntaista nopeuttakaan anneta tunnettuna numeerisena vakiona. Metrin mitta ei ole luonnonvakio - mittayksikkönä voidaan käyttää mitä tahansa.

Suppea suhteellisuusteoria eli erityinen suhteellisuusteoria tai erikoinen suhteellisuusteoria
Jonka Einstein julkaisi 30.6.1905 saksaksi nimellä ON THE ELECTRODYMACIS OF MOVING BODIES
(pdf tiedostona https://www.fourmilab.ch/etexts/einstei ... pecrel.pdf)

We have not defined a common “time” for A and B, for the latter cannot be defined at all unless we establish by definition that the “time” required by light to travel from A to B equals the “time” it requires to travel from B to A.

In agreement with experience we further assume the quantity
2*(AB)/(t'A - tA) ) = c
to be a universal constant — the velocity of light in empty space.

Nythän tuo numeerinen vakio on edelleen mittaamatta yhteen suuntaan tavalla, jonka tiedeyhteisö olisi hyväksynyt. Valonnopeus on mitattu edestakaiselle matkalle - joista yksikään mittaustulos ei ole tarkasti 299 792 458 m/s.
Muistelisin että tuo 299 792 458 m/s oli sovittuna jo mun opiskeluaikoina (70-luvulla), jolloin metrin mittaa säilytettiin Pariisissa.

Ja tiedossa on, ettei valonnopeus yhteen suuntaan tule olemaan millään järkevällä todennäköisyydellä tuo 299 792 458 m/s, jos se saadaan joskus mitattuakin - ainakaan jos metrin pituudeksi katsotaan Pariisissa säilytetyn prototyypin pituus

Piti nyt vielä katsoa nykyinen metrin määritelmä:
Metri määritellään nykyään pituudeksi, jonka valo kulkee tyhjiössä 1/299 792 458 sekunnissa.
Ennen nykyistä, vuonna 1983 vahvistettua määritelmää valonnopeus oli mittausten mukaan likimain 299 792 458 m/s, mutta nykyisin tämä on metrin määritelmään perustuva tarkka arvo.

Herää kysymys:
Onko tuo metrin matka nykyään mitattu eri suuntiin - kulkeeko valo joka suuntaan samaa nopeutta ja onko metri joka suuntaan yhtä pitkä?
No sitä ei tiedetä, kun kukaan ei ole pystynyt mittaamaan - Einstein vain haluaa valon kulkevan joka suuntaan samaa nopeutta c ("We have not defined a common “time” for A and B, for the latter cannot be defined at all unless we establish by definition that the “time” required by light to travel from A to B equals the “time” it requires to travel from B to A.").
Occamin partaveistä käyttäen päädytään Einsteinin postulaattiin avaruuden isotrooppisuudesta (yksinkertaisin selitys), mutta ei ihmisellä ole sen tueksi vielä mittaustulosta.

Millaisia rajoitteita kohdistuu lomittumiseen - millä ehdoilla lomitetut atomikellot A ja B käyvät samaa aikaa?

PS. Tarkentelin hieman kirjoittamiani aamusella 18.9.

[Sakke_K]

Ja tiedossa on, ettei valonnopeus yhteen suuntaan tule olemaan millään järkevällä todennäköisyydellä tuo 299 792 458 m/s, jos se saadaan joskus mitattuakin - ainakaan jos metrin pituudeksi katsotaan Pariisissa säilytetyn prototyypin pituus

No ei tulla katsomaan Metrin pituudeksi on sovittu se matka, minkä valo kulkee /sekunnissa ja valon nopeus yhteen suuntaan tulee olemaan yhden metrin tarkkuuteen pyöristettynä tuo nykyinen nopeus.

[jaava]

Ja tiedossa on, ettei valonnopeus yhteen suuntaan tule olemaan millään järkevällä todennäköisyydellä tuo 299 792 458 m/s, jos se saadaan joskus mitattuakin - ainakaan jos metrin pituudeksi katsotaan Pariisissa säilytetyn prototyypin pituus

No ei tulla katsomaan Metrin pituudeksi on sovittu se matka, minkä valo kulkee sekunnissa ja valon nopeus yhteen suuntaan tulee olemaan yhden metrin tarkkuuteen pyöristettynä tuo nykyinen nopeus.

Suhteellisuusteoria ei ota kantaa metrin pituuteen yhteen suuntaan, vaan kahteen suuntaan mitattuna ja laskien mittausten keskiarvo ja metrin pituuden sopimus suurinpiirtein eo. mitattu valonnopeus kahteen suuntaan.
Ja avaruuden vaaditaan olevan isotrooppinen. Millä perusteella?
Tuohan on tilanne jossa me luulotellaan tietävämme, mutta emme tiedä miten vahvistaa tietomme olevan empiirisesti todennettavissa. Teoria on askeleen edellä empiiristä fysiikan tutkimusta.

Tuntuu turhauttavalta sotkea koko pituusmitan määritelmää sekoittamaan pakkaa. Se ei ole luonnonvakio, mutta valonnopeus on.

MUTU: Kun saadaan aikaan yhtenäisteoria (kaikenteoria), joudutaan luultavasti tuohonkin (isotrooppisuuteen) ottamaan kantaa.

Mutta itse asiaan lomittumisesta:
Millaisia rajoitteita kohdistuu lomittumiseen - millä ehdoilla lomitetut atomikellot A ja B käyvät samaa aikaa? Kun Eistein sanoo "we have not defined a common “time” for A and B", niin estääkö avaruuden rakenne kellojen lukemisen samanaikaisesti, vaikka tilanmuutos näkyisikin myös toisella ilman viivettä?
Millä ehdoilla niitä voitaisiin käyttää mittamaan valonnopeus yhteen suuntaan?

[hkoskenv]

Sekunti on sidottu elektronitilojen siirtymän avulla, mutta valonnopeus jää sopimukseksi. Voiko sopimusta pitää luonnonvakiona.

Valon nopeus on ihmisestä riippumaton luonnonvakio. Se on sopimus millaisilla yksiköillä sitä mitataan. Toisinaan (ennen tietokoneita paljon useammin) käytetään yksikköjärjestelmää, jossa valon nopeutta merkitään ykkösellä. Ei se muuta fysiikkaa vaan vain numeroita.

Nythän tuo numeerinen vakio on edelleen mittaamatta yhteen suuntaan tavalla, jonka tiedeyhteisö olisi hyväksynyt. Valonnopeus on mitattu edestakaiselle matkalle - joista yksikään mittaustulos ei ole tarkasti 299 792 458 m/s.

Valon nopeutta ei voi mitata yksisuuntaisesti, koska ei ole keinoa välittää tietoa valon saapumisesta perille muuten kuin valon nopeudella. Mutta ei ole myös mitään syytä epäillä, ettei avaruus olisi valon nopeuden suhteen isotrooppinen. Käytännössä mittaukset tehdään edestakaisin tai silmukan yli.

Muistelisin että tuo 299 792 458 m/s oli sovittuna jo mun opiskeluaikoina (70-luvulla), jolloin metrin mittaa säilytettiin Pariisissa.

Fyysinen metrin mitta oli metrin määritelmä vuoteen 1960. Sitten se korvattiin tietyllä määrällä tietyn säteilyn aallonpituuksia vuoteen 1983 asti. 1983 metri määriteltiin matkaksi, jonka valo kulkee tyhjiössä 1/299792458 sekunnissa.

Ja tiedossa on, ettei valonnopeus yhteen suuntaan tule olemaan millään järkevällä todennäköisyydellä tuo 299 792 458 m/s, jos se saadaan joskus mitattuakin - ainakaan jos metrin pituudeksi katsotaan Pariisissa säilytetyn prototyypin pituus

Nuo yksiköiden määritelmät riippuvat enemmän mittaustekniikasta kuin fysiikasta. Fyysikot haluavat sitoa ne luonnonvakiohin, mutta ennen kuin luonnonvakioista voidaan suoraan johtaa mittausmenetelmiä, on tyydyttävä kiertoteihin. Metri oli mittatikku niin kauan kuin vertaaminen mittatikkuun oli tarkin tapa verrata pituuksia. Sitten kun interferometria kehittyi tarkemmaksi, määritelmä muutettuuin Kryptonin tietyn säteilyn aallonpituuteen verrannolliseksi. Ja sitten kuin kulkuaikamittaus kehittyi tarkimmaksi, metri määriteltiin valon kulkuajan mukaan.

Viimeksi yksiköitä muutettiin 2019, jolloin kilogramma sidottiin Planckin vakioon (ja metriin ja sekuntiin), ja ampeeri alkeisvaraukseen (ja muihin yksiköihin). Moolikin taidettiin muuttaa tietyksi lukumääräksi alkeisosia.

Onko tuo metrin matka nykyään mitattu eri suuntiin - kulkeeko valo joka suuntaan samaa nopeutta ja onko metri joka suuntaan yhtä pitkä?

Edestakaisen kulkuajan mittauksia on tehty eri suuntiin ja erilaisia silmukkaratoja, sekä laboratoriomittakaavassa että kosmisilla etäisyyksillä. Niillä tutkitaan aika-avaruuden ominaisuuksia. Myös valon nopeuden mahdollinen muuttuminen ajan mukana on tutkimuksen kohteena. Vaikka valon nopeutta yhteen suuntaan ei voida mitata, sellaisen mallin laatiminen, jossa valon nopeus on suuntariippuvainen, mutta kaikkien mahdollisten edestakaisten tai silmukkamittausten kulkuaika olisi täsmälleen vakionopeuden mukainen, ei ole mahdollista tai ainakin vaatisi jotain todella ihmeellisiä oletuksia. Se on ennemmin filosofista saivartelua kuin vakavasti otettava fysikaalinen ongelma.

[jaava]

Valon nopeutta ei voi mitata yksisuuntaisesti, koska ei ole keinoa välittää tietoa valon saapumisesta perille muuten kuin valon nopeudella. Mutta ei ole myös mitään syytä epäillä, ettei avaruus olisi valon nopeuden suhteen isotrooppinen.

Mä korjailin edellistä kirjoitustani moneen kertaan.
Oletko ollut tekemisissä lomittumiseen liittyvän fysiikan kanssa?
Lainaus mun edellisestä korjatusta viestistä:

Tuntuu turhauttavalta sotkea koko pituusmitan määritelmää sekoittamaan pakkaa. Se ei ole luonnonvakio, mutta valonnopeus on.

MUTU: Kun saadaan aikaan yhtenäisteoria (kaikenteoria), joudutaan luultavasti tuohonkin (isotrooppisuuteen) ottamaan kantaa.

Mutta itse asiaan lomittumisesta:
Millaisia rajoitteita kohdistuu lomittumiseen - millä ehdoilla lomitetut atomikellot A ja B käyvät samaa aikaa? Kun Eistein sanoo "we have not defined a common “time” for A and B", niin estääkö avaruuden rakenne kellojen lukemisen samanaikaisesti, vaikka tilanmuutos näkyisikin myös toisella ilman viivettä?
Millä ehdoilla niitä voitaisiin käyttää mittamaan valonnopeus yhteen suuntaan?

[hkoskenv]

Suhteellisuusteoria ei ota kantaa metrin pituuteen yhteen suuntaan, vaan kahteen suuntaan mitattuna ja laskien mittausten keskiarvo ja metrin pituuden sopimus suurinpiirtein eo. mitattu valonnopeus kahteen suuntaan.

Suhteellisuusteoria ei ota mitään kantaa minkään yksikön pituuteen. Mittayksiköt ovat käytännön mittaustekniikkaa eivätkä fysiikkaa. Fysiikan suureita voidaan mitata millä yksiköillä tahansa ja teorioiden matematiikka antaa saman tuloksen (jos yksikköjärjestelmä on konsistentti). Sotket ilmeisesti nyt fysikaalisen suureen ja sen mittayksikön.

Ja avaruuden vaaditaan olevan isotrooppinen. Millä perusteella?
Tuohan on tilanne jossa me luulotellaan tietävämme, mutta emme tiedä miten vahvistaa tietomme olevan empiirisesti todennettavissa. Teoria on askeleen edellä empiiristä fysiikan tutkimusta.

Avaruuden oletetaan olevan isotrooppinen. Oletus hyväksytään postulaatiksi, koska kaikki siitä johdetut ennusteet havaittaville asioille ovat yhteneviä havaintojen kanssa. Täysin sama koskee kaikkia teorioiden postulaatteja. Ne ovat eri tavalla arvattuja tai pääteltyjä väitteitä, joista seuraa havaittavan kanssa yhdenmukaisia ennusteita eikä ristiriitoja. Ei se tarkoita, että ne kuvaisivat maailmamme toimintaa oikein jollakin perustavanlaatuisella tasolla. Siksi tehdään koko ajan kokeita suuremmilla energioilla tai havaitaan suurenergisiä kosmisia ilmiöitä, että löydettäisiin ristiriitoja nykyisten postulaattien ja havaintojen välillä ja päästäisiin käsiksi vielä tarkemmin maailmaamme kuvaavaan fysiikkaan.

Tuntuu turhauttavalta sotkea koko pituusmitan määritelmää sekoittamaan pakkaa. Se ei ole luonnonvakio, mutta valonnopeus on.

Sekin on oletus, että valon nopeus on luonnonvakio. Sitä käytetään postulaattina, koska ei ole koskaan havaittu mitään viitettäkään sen muuttumisesta. Mutta ei sitä oteta kiveen kirjoitettuna totuutena, luonnovakioiden vakioisuutta tutkitaan koko ajan.

Mittaustekniikka on käytännöllistä insinööritiedettä. Meillä pitää olla koko ajan mittayksiköitä ja niitä mittaavia mittalaitteita, että teollisuus ja koko maailma voi toimia, vaikka me tiedämme, että ne eivät ole täydellisiä. Yksiköt on vain pakko määritellä parhaan sen hetkisen tiedon perusteella ja vaihtaa sitten määritelmiä, kun tiede ja tekniikka kehittyy. Ei niistä koskaan tule täydellisiä.

Kun saadaan aikaan yhtenäisteoria (kaikenteoria), joudutaan luultavasti tuohonkin (isotrooppisuuteen) ottamaan kantaa.

Sitten saadaan lukemattomia uusia kysymyksiä ja epäilyjä. Emme voi kuitenkaan olla varmoja, että muita kuin meidän tuntemiamme vuorovaikutuksia ei voi maailmassa olla. Mitään teoriaa ei voi koskaan todistaa oikeaksi kaiken kattavaksi teoriaksi maailmasta.

Mutta itse asiaan lomittumisesta:
Millaisia rajoitteita kohdistuu lomittumiseen - millä ehdoilla lomitetut atomikellot A ja B käyvät samaa aikaa? Kun Eistein sanoo "we have not defined a common “time” for A and B", niin estääkö avaruuden rakenne kellojen lukemisen samanaikaisesti, vaikka tilanmuutos näkyisiskin myös toisella ilman viivettä?
Millä ehdoilla niitä voitaisiin käyttää mittamaan valonnopeus yhteen suuntaan?

Minä en noista edistyneistä kvantti-ilmiöistä paljoa tiedä. En sitäkään mitä tuollainen atomikellojen lomittaminen käytännössä tarkoittaa. En ole itse törmännyt ehdotuksiin, että kvantti-ilmiöitä voitaisiin käyttää relativististen rajoitteiden rikkomiseen. En odottaisi mitään ihmeellistä, mutta toisaalta nuo kvanttimaailman ilmiöt ovat ihmeellisiä ja suhteellisuusteoria tuskin jää tieteen viimeiseksi sanaksi. Mutta jos joku haluaa maailman olevan selkä ja ymmärrettävä paikka, en hänenä toivoisi kvanttimekaniikalle yhtään voittoa. Se on täysin sekopäinen maailma ihmisen normaaliin arki-intuitioon verrattuna.

[määvaan]

On se per..ana, että tämänkin vielä teki. Einstein nimenomaan sanoi valonnopeuden tyhjiössä (299 792 458 m/s) olevan vain sopimus!
Valonnopeutta ei ole kukaan vielä kyennyt mittaamaan (yhteen suuntaan, tähän päivään mennessä). Tilannetta ei paranna yhtään se, että valon nopeus on kyllä mitattu, kun se kulkee silmukan (esim. peiliin ja takasin), mikä ei ollenkaan kerro siitä, millä nopeudella valo eteni menosuuntaan ja toisaalta palatessaan.

Tämähän romuttaa koko kameran kuvantallennuksen uskottavuuden!
Aikanaan ymmärsin, ettei nykyiset digitaalikamerat tunnista värejä oikein - ne pitää säätää jälkikäsittelyssä halutuiksi. Ja nyt sitten kameran kuvien muodotkaan ei ole luotettavia (vaikka optiikka olis ideaalista), kun ei tiedetä mihin suuntiin valo etenee milläkin nopeudella!

Kevennystä keskusteluun. Mutta fakta on, että valonnopeus on vain sopimus.

Usko pois, valonnopeus ei ole vakio.

[erilainen]

Usko pois, valonnopeus ei ole vakio.

totta, se riippuu väliaineesta