TIDSREISER ER MULIGE!

Hei igjen!

Denne gangen skal vi ta for oss det evige spørsmålet - Er tidsreiser mulige?
Svaret er både ja og nei. Nei ved små hastigheter, men ja ved svært høye hastigheter. Vi tar for oss 2 eksempler:

1. Doppler-effekten

Lydens hastighet er ca. 340 m/s i luft og vi betrakter dette med såkalte klassiske ligninger. Dette innebærer ingen reise i tid.

2. Romskip med høy hastighet

Vi later som et romskip har en hastighet tilsvarende 60% av lysets hastighet og betrakter dette med såkalte relativistiske ligninger. Lysets hastighet er definert c = 299.792.458 m/s i vakuum. Her reiser romskipet fremover i tid. Dagens teknologi kan ikke i nærheten gi denne hastigheten, men teorien begrenser oss i utgangspunktet kun til lysets hastighet. Her følger oversikt over relativistiske ligninger:

1. Doppler-effekten

En radiomast varsler flyalarm-prøve. En bil A kjører mot masten(kilden) og en annen bil B kjører fra kilden.

Hastighetene til observatører i bilene kan betraktes enkelt og greit som:

v_observatør = v_lyd + v_{bil A}

v_observatør = v_lyd - v_{bil B}

Slike typer ligninger gjelder kun når v << c. Vi har en formelsammenheng mellom hastigheten v og frekvensen f. Denne gir

f_observatør  = f_lyd (v_lyd +/- v_bil  )/v_lyd

Observatører i bil A hører altså lyd med en høyere frekvens enn utgangspunktet f_lyd, og de i bil B en lyd med lavere frekvens enn f_lyd. Rent intuitivt skulle man kanskje tro at slik vil regnestykkene alltid bli. Men da vil vi kunne få hastigheter høyere enn c, og dette er ikke mulig ifølge relativitetsteorien.

2. Romskip med høy hastighet

Her er hastigheten såpass høy at vi bruker relativistiske ligninger. Romskipet kjører en liten ferd på et døgn. For romskipet vil dette være tiden t₀ = 1 døgn. Vi på jorden vil imidlertid betrakte at tiden

er gått. Romskipet har altså reist netto 1,25 døgn - 1 døgn = 0,25 døgn fremover i tid. Å reise bakover i tid er imidlertid ikke mulig. Det snakkes om teoretiske reiser i såkalte ormehull. Dette grunnet at rommet er krumt, eller rettere sagt rom-tiden. Men disse reisene er nok temmelig "teoretiske" m.h.p. de fysiske forhold der. 

MEKNAD: t₀ er satt lik 1 døgn. I utgangspunktet skal man bruke noen standardiserte enheter som heter SI-enheter på fysikk-regnestykker. SI-enheten for tid er sekunder, der 1 sekund er definert som ca. 9,2 milliarder perioder av en bestemt type stråling av cesiumisotopen 133 Cs. Vi får dog ut riktig svar for tiden t over.

Her kommer svaret på forrige måneds OPPGAVE – Enkelt gjennomsnitt:

Totalt antall elementer er 50 + 70 = 120

Svaret er andel₁ x gjennomsnittstall₁ + andel₂ x gjennomsnittstall₂

50    x  32   +  70  x  53  =  44,25
120                 120

Dette blir det siste ordinære innlegget på Realfagshjørnet her på forfatterbloggen.no. I løpet av august vil det bli publisert et kort innlegg her med informasjon om hvilken webside Realfagshjørnet flyttes til. Hilsen erty56.

Posted at 09:58PM jul 29, 2010 by erty56 in Relativitetsteori  |  Kommentarer[0]