Warum ist Lichtgeschwindigkeit die einzige konstante Geschwindigkeit?

Ich habe über die spezielle Relativitätstheorie nachgedacht und die folgende Mathematik durchgeführt (ich bin ein Anfänger in dieser Relativitätstheorie, also tut es mir leid, wenn das Problem, das ich gemacht habe, Fehler enthält)

Nehmen wir an, ein Raumschiff reist an 1 2 Lichtgeschwindigkeit ( 150.000 k M / H ) misst im Vakuum ein sich bewegendes Photon 300.000 k M in einer Sekunde. Wenn wir still sind und die spezielle Relativitätstheorie auf das anwenden, was das Raumschiff im Vergleich zu uns gemessen hat, finden wir Folgendes

Der 300.000 k M für das Raumschiff ist 346.410 , 16 k M für uns( 300.000 X γ ( 150.000 ) ), und das 1 zweite für das Raumschiff ist 1 , 155 S für uns ( 1 X γ ( 150.000 ) ). Wenn wir die Ergebnisse dividieren, um die Geschwindigkeit zu erhalten ( 346.410 , 16 / 1 , 155 ) wir bekommen 300.000 k M / H , die Lichtgeschwindigkeit, also sehen wir, dass sie konstant ist und sich nicht ändert, egal bei welcher Geschwindigkeit wir sie messen.

Das Problem, das ich gefunden habe, ist, dass, wenn ich diese Zahlen für andere ändere, zum Beispiel die Geschwindigkeit, die wir messen, (gemessen vom Raumschiff) 250.000 k M / H , diese Geschwindigkeit ist immer noch gleich: 250.000 k M für das Raumschiff ist 288.675 , 13 k M für uns. 1 S für das Raumschiff ist 1 , 155 S für uns 288.675 , 13 1 , 155 = 250.000 k M / H

So 250.000 k M / H verhält sich genauso wie die Lichtgeschwindigkeit, da sie konstant ist

Kann mir jemand erklären, warum mir das passiert?

Hinweis: Wählen Sie zwei Ereignisse A und B aus, bei denen das Photon anwesend ist. (In Ihren eigenen Koordinaten könnten Sie genauso gut A das Ereignis nennen, bei dem t=0, x=0 und B das Ereignis, bei dem t=1,x=1). Berechnen Sie nun die Koordinaten dieser Ereignisse im Rahmen des Raumschiffs. Teilen Sie, um die Lichtgeschwindigkeit im Rahmen des Raumschiffs zu erhalten. Wählen Sie nun zwei Ereignisse A und C aus, bei denen ein Teilchen, das sich (relativ zu Ihnen) mit 5/6 Lichtgeschwindigkeit bewegt, anwesend ist. Sie könnten A auch das Ereignis nennen, bei dem t=0,x=0 und C das Ereignis, bei dem t=1, x=5/6. Konvertieren Sie in den Rahmen des Raumschiffs und dividieren Sie, um eine Geschwindigkeit zu erhalten. Ist es immer noch 5/6?
Ich bekomme immer noch 5/6, ich weiß nicht, wo ich es vermasselt habe. Bitte helft mir, keinen Awnser dafür zu haben, ist sehr belastend.
Wie geht es dir noch 5 / 6 ? Was hast du für die Koordinaten von bekommen? A Und C im Rahmen des Raumschiffs?
(Nebenbei: Betrachten Sie den Extremfall, dass sich das Teilchen mit Geschwindigkeit fortbewegt 0 in Bezug auf den bodengestützten Beobachter. Dann bewegt es sich eindeutig mit einer Geschwindigkeit von − 1 / 2 relativ zum Raumschiff, richtig? Wenn Ihre Berechnung Ihnen also sagt, dass alle Geschwindigkeiten unveränderlich sind, versuchen Sie, Ihre Berechnung auf den Fall der Geschwindigkeit Null anzuwenden und sehen Sie, wo es schief geht.)
Ich kann nicht glauben, dass ich so einen dummen Fehler gemacht habe, DANKE. Das hat wirklich geholfen ÷).
So war deine Antwort 4 / 7 ?

Antworten (2)

Zunächst müssen wir klären:

  1. deine Berechnungen scheinen richtig zu sein.

  2. Sie stellen die Lichtgeschwindigkeit auf 250000 km/s ein

  3. dann scheinen deine rechnungen auch zu stimmen.

  4. Sie fragen sich, warum die Berechnung trotzdem mit einer anderen Lichtgeschwindigkeit funktioniert.

  5. Die Maxwell-Gleichungen setzen die Lichtgeschwindigkeit auf ca. 300000 km/s im Universum. Da das Vakuum so aufgebaut ist, definieren die Permittivität und Permeabilität des Vakuums, dass sich EM-Wellen mit genau dieser Geschwindigkeit durch das Vakuum ausbreiten können.

  6. Sie fragen sich, warum das so ist, aber Sie müssen einfach akzeptieren, dass sich EM-Wellen, Photonen und jedes Teilchen ohne Ruhemasse mit dieser Geschwindigkeit fortbewegen können, weil das Vakuum im Universum so aufgebaut ist, Vakuum hat überall EM-Felder und Photonen sind nur eine Anregung im Feld. Nun ist es diese Erregung, die sich mit dieser Geschwindigkeit ausbreitet. Wir wissen nicht warum, aber vielleicht, weil EM-Felder Zeit brauchen, um angeregt zu werden, und daher die Ausbreitung dieser Anregung Zeit braucht.

  7. Was Sie tun, ist, dass Sie versuchen, diese Eigenschaft des Universums auf einen anderen Wert einzustellen, in Ihrem Fall auf 250000 km / s. Das würde eine andere Vakuumpermittivität und -permeabilität erfordern.

  8. In diesem Fall würden EM-Wellen eine andere Zeit benötigen, um sich durch das Vakuum auszubreiten.

  9. Dies würde SR immer noch nicht ändern, sodass jeder Beobachter sehen würde, wie sich Licht mit dieser Geschwindigkeit von 250000 km / s ausbreitet.

SR (Spezielle Relativitätstheorie) ist das Ergebnis der beiden Einstein-Prinzipien: 1) Jeder Trägheitsreferenzrahmen ist äquivalent, 2) Die Lichtgeschwindigkeit ist in jedem Trägheitsreferenzrahmen eine Konstante; plus Annahmen zur Homogenität und Isotropie des Vakuums.
Allein das erste Prinzip ergibt, dass es in jedem Trägheitsbezugssystem eine Grenzgeschwindigkeit gibt, die eine vom Bezugssystem unabhängige Konstante ist und von keinem materiellen Objekt überwunden werden kann. Experimentellen Beweisen zufolge erfüllt die Lichtgeschwindigkeit diese Anforderung perfekt. Deshalb des zweiten Prinzips.
Natürlich, wenn Sie die Lorentz-Transformationen manipulieren und statt C Du postest eine andere Höchstgeschwindigkeit C l Formal funktionieren die Formeln, aber Sie weichen von einer korrekten Beschreibung der Realität ab, wie sie gemessen wird.

Warum ist Lichtgeschwindigkeit die einzige konstante Geschwindigkeit?
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