Wat zou een niet constante lichtsnelheid betekenen?
 

Zo hier en daar ben ik wat artikelen tegen gekomen over een niet constante lichtsnelheid. Niet dat ik daar nog nooit eerder over heb gehoord maar nu ben ik er een beetje in gaan verdiepen. Ik wil het nu niet hebben over of het (variable lichtsnelheid) wel of niet kan, is bewezen of niet, of iets in richting, maar eerder over wat het zou betekenen. In andere woorden, een "wat if" situatie.

(Ik ben er wel degelijk van bewust dat er een niet gering aantal artikelen en teksten te vinden zijn in bladen en boeken en op internet waarin wetenschappers (of gespuis :P) met beweringen en feiten aankomen die naar een variable lichtsnelheid schijnen te wijzen. Al is dit reuze interessant wil ik daar liever (hier en nu) geen discussie over hebben. Als je naar zulk een bron wil verwijzen let er dan even op dat het ontopic blijft en het niet (teveel) uitnodigt op die dingen door te gaan die ik net noemen. Bvd.)

Wat als de lichtsnelheid, c, niet constant zou zijn, en het bijvoorbeeld vroeger hoger of lager lag en langzaam (constant) verhoogt of verlaagt, of dat het in een 'onregelmatig' patroon verandert.

Als ik het goed begrijp zegt Toby dat ook al zou c niet constant zijn, dat niet uitmaakt omdat c samen met h and G (alle?) andere natuurwetten definieeren. Hij zegt dan dat niet de gemeten data anders is dan we dachten, maar de maatlat waarmee we die data meten.
Daar ben ik het niet mee eens. Volgens mij zou een variabele lichtsnelheid wel zeker betekenisvol zijn, en niet zo klein beetje ook. Om een paar dingen te noemen:
- Astrologie: Naar mijn mening zal een variabele lichtsnelheid zeer veel invloed hebben op dit terrein. Niet alleen zullen vele metingen opnieuw moeten worden gedaan of bekeken, ook de meetmethoden zelf zullen moeten worden heronderzocht en in het uiterste geval moeten worden herzien. Als de lichtsnelheid niet constant is, is ons hedendaags beeld op het universem fout, bijvoorbeeld over de leeftijd:
- Darwinsime: Als het licht bijvoorbeeld vroeger veel sneller ging (waar overigens vrij veel over te lezen is, maar dat terzijde) zou dat betekenen dat het heelal veel jonger zou zijn. Dit zou drastische gevolgen hebben voor de evolutie theorie van het Darwinisme (de Creationisten uiteraard menig vreugde dans doen :P, wat weer tot uitzonderlijk veel ergenis zal lijden). Als het Darwinisme overhoop wordt gegooid zal dat ook zeker oa effect hebben in de:
- Psyschologie: Een opmerkelijk aantal psychologen voort het Darwinisme door in hun eigen vakgebied en bestempeld aanranders als mensen die last hebben van hun dierlijk instinct wat we nogsteeds hebben (persoonlijk vindt ik dat een bijzonder bizzare stelling; ik ben op het momen neutral t.o.v. het Darwinisme, maar niet tegen dit soort kul).

Hier heb ik slechts een zijtak gepakt die me het eerste te binnenschoot om te laten zien dat dit (niet constante lightsnelheid) naar mijn inziens veel effect zal hebben op zobeetje elk (vak)gebied, van wetenschap tot filosofie tot cultuur.

Het lekkerste heb ik nog voor het laats bewaard. Waarschijnlijk dacht iedereen die dit las gelijk aan de almighty E=mc^2. Als c niet zo constant blijkt te zijn als men dacht zal dat, volgens mij, deze formule overhoop gooien. Of toch niet? Misschien alleen maar de uitkomst. Al is dit een van de meest interessante punten van deze "what if" situatie, ik durf er nu nog niets over te zeggen of over te beweren.


Mijn begin- en eindvraag: Wat zou een niet constante lichtsnelheid voor effect hebben?


psje: Vergeef mij aub alle wetenschappelijke of taalkundige fouten, ik ben nog jong, onervaren en menig wijsheid onbewust ;).

Ja, inderdaad - de definitie van een meter is bijvoorbeeld afhankelijk van de lichtsnelheid, die als constant wordt beschouwd. Zou het licht opeens sneller gaan, dan word je dus kleiner. :p

Maar alle gekheid op een Tokkie, het is natuurlijk niet voor niets dat de lichtsnelheid hiervoor gebruikt wordt. Dat zal er wel mee te maken hebben dat niets er ooit op gewezen heeft dat de lichtsnelheid (in vacuum) variabel is.

Maar is er ook geen directe reden om aan te nemen dat hij wel constant is (is maar een aanname/postulaat van de relativiteitsleer). Maar er is, zoals ts fantaseert, helemaal geen reden om aan te nemen dat de lichtsnelheid vroeger [veel] hoger lag. De afwijking waar over gepraat wordt zijn echt ontzettend lullig, fracties van een procent. Dat zou helemaal niks aan de evolutieleer of psychologie veranderen, en zelfs de sterrenkunde blijft grotendeels heel (als een ander heelal 20 cm verder weg blijkt te liggen - so be it). Het zou kleine effecten hebben op de geometrie van het universum, dat is het belangrijkste. Ik doe hier een heel uneducated guess, maar de standaardformules van 'Einstein' zullen wel overeind blijven, op een evt. miniscule restterm na.

Hmja, zoals ik dus al eerder heb gezegt heb ik de artikelen gelezen die gaan over een variabele lichtsnelheid en weet ik dus over hoe kleine afwijking het gaat (1 of 100.000, met een kans van 1 op 10.000 dat het een statische fout is).
Gelukkig is dat dan ook helemaal niet het onderwerp van dit topic. Mijn vraag was slechts wat voor effect het zou hebben als de lichtsnelheid niet constant blijkt te zijn. Hoe groot die verandering zou zijn volgens bepaalde theorieen (wat slechts theorieen zijn en niets meer) heeft hier niets mee te maken, maar voor het gemak maken we de veranding in deze 'wat als' situatie van zulk een grote dat het wel degelijk invloed heeft op dingen zoals bv interstelliare afstanden.

er zal niks veranderen hier hoor, het is zo als het is

Maar wat veroorzaakt deze verandering in lichtsnelheid dan? Of is de snelheid van het licht als een golf? Langzaam, sneller, snel, langzamer, langzaam... en dat verspreid over duizenden jaren...

Dat hangt er denk ik ook een beetje vanaf hoe variabel de lichtsnelheid dan is en op welke manier. Is hij variabel in de zin dat het licht vandaag met een snelheid van 3*10^8 m/s beweegt, morgen met 1*10^8 m/s en overmorgen met 6*10^8 m/s (m.a.w. willekeurig)? Of inderdaad dat het licht steeds langzamer wordt (dan is het denk ik trouwens niet echt variabel, want dan is er misschien een formule f(Tijd) die c beschrijft)? En hoe groot is de afwijking van c zoals wij het kennen?

Kijkend naar de genoemde gevolgen, lijkt het erop dat er van uit wordt gegaan dat het licht vroeger veel sneller was dan nu. Dat heeft dan vervolgens 3 'gevolgen', hoewel er maar eentje een direct gevolg is (het universum is jonger) en de rest bestaat weer uit gevolgen daarvan.

Overigens snap ik niet helemaal waarom een nonconstante lichtsnelheid "meaningless" zou zijn (aldus Toby). Het kan wel zijn dat andere eenheden ooit zijn afgeleidt mbv de lichtsnelheid, maar als morgen het licht 2 keer zo langzaam is, is er niemand die denkt dat hij ineens nog maar 90 cm lang is of dat een dag ineens nog maar 12 uur heeft.

Jammer genoeg heeft het SI altijd gelijk. De waarde van de lichtsnelheid is per definitie 299 792 458 m/s, de lengte van één meter verandert dan maar mee. Tijd wordt, heel clever, gemeten aan de hand van een proces in een cesium-kern. Een natuurkundige kan en zal nooit kunnen zeggen dat de lichtsnelheid een andere waarde dan 299... m/s heeft. (Bovendien is dit alleen een hypothetisch probleem - daarom werkt het SI goed.)

Niemand die dat denkt, nee. Het ís echter wel zo. Echter, alle apparatuur moet dan opnieuw geijkt worden.

Ik vraag me zo af wat er allemaal op lichtsnelheid gebaseerd is. Als al die waarden zoals de lengte van een meter (dus afstand in het algemeen), gewicht, tijd, energie, etc. ook mee zouden veranderen terwijl bepaalde andere waarden (die niet gebaseerd/afgeleid/geijkt op de lichtsnelheid zijn) hetzelfde blijven lijkt het me dat je een behoorlijke chaos krijgt.

Gezien de formule E=mc^2 zou of de massa groter moeten worden of de energie lager. Mij lijkt het aanemelijker dat de energie lager wordt, wat denken jullie?

Als je de tweede wet van de thermodynamica erbij neemt is het (in theorie) misschien niet eens zo heel erg onrealistisch dat ook de lichtsnelheid langzaam 'vervalt'; langzaam (bruikbare) energie verliest.


Hm ik neem nu een beetje automatisch aan dat als de lichtsnelheid niet constant zou zijn dat het langzaam afneemt :/.

Maar dan is het toch veel makkelijker om gewoon te zeggen dat de lichtsnelheid geen 3*10^8 m/s meer is, maar iets anders? Eigenlijk lijkt het me sowieso logischer om de lichtsnelheid te defineren in termen van meters en seconden en niet andersom, maar daar is vast een reden voor...

wat veranderd er dan allemaal eigenlijk? Meetlatten hoeven niet opnieuw geijkt natuurlijk, die veranderen niet in omvang ten opzichte van de rest. Maar wat dan wel? Veranderd de temperatuur-uitzettingscoefficient van kwik als c groter of kleiner wordt?

Dat gebeurt natuurlijk ook wel. Men probeert tegenwoordig alleen onze eenheden te defenieren mbv invariabele dingen in de natuur. De seconde is bijvoorbeeld gedefenieerd als de tijd die een cesium atoom, in rust, bij 0 K, nodig heeft om zus en zoveel keer te trillen ofzoiets.

Bij 0 kelvin zal die cesium atoom niet zoveel meer trillen :P.

Die is er ook. Het blijkt zelfs zo te zijn dat de lichtsnelheid c kan worden uitgedrukt in 2 andere grootheden, manelijk de elektische permittiviteit en de magnetische permeabilitieit van het vacuüm. De elektische permittiviteit van het vacuüm wordt aangegeven met epsilon₀ en heeft de waarde 8,85*10^-12 Farad per meter, en de magnetische permeabilitieit van het vacuüm wordt aangegeven met mu₀ en heeft de waarde 4*pi*10^-7 Henry per meter. Het blijkt nu dat de lichtsnelheid c in deze waarden wordt uitgedrukt volgens c=1/sqrt(epsilon₀*mu₀).
Vroeger gebruikte men voor de meter de definitie van de lengte van een platinastaaf met een lengte van 1 m (de zogenaamde standaardmeter) die in Sèvres bij Parijs wordt bewaard, maar van 1960 tot 1983 definieerde men de meter als 1650763,73 golflengten van Kr-86 bij de overgang van 2p₁₀ naar 5d₅. Sinds 1983 definieert men de lengte van de meter als de afstand die het licht in 1/299792458e seconde aflegt. De seconde werd vroeger gedefinieerd als 1/86400e deel van een gemiddelde zonnedag, maar wordt nu gedefinieerd als 9192631770 maal de overgang tussen 2 hyperfijne niveaus in de grondtoestand van Ce-133.

Een beetje offtopic, maar dan vind ik wel dat ze daar aparte dingen voor hebben gekozen. Als het nou zo was dat een meter precies 2000000 gelflengten van Kr-86 zou zijn en een seconde precies 10000000000 keer die overgang in Ce-133, zou ik het wel begrijpen. Maar als het van die rotgetallen zijn zoals 1650763,73 en 9192631770, dan snap ik niet helemaal waarom ze daarvoor hebben gekozen. Waarom is een seconde dan niet 1234567890 maal die overgang in goud ofzo? (getal klopt uiteraard niet, aangezien ik er geen verstand van heb)

Maar goed, is het dan niet zo dat wij mensen die afhankelijkheden hebben bedacht en dat de snelheid van het licht dus in feite helemaal niet afhangt van die dingen in Ce-133 en Kr-86?
Dat zou dan lijkt mij betekenen dat alleen bepaalde eenheden opnieuw gedefineerd moeten worden, omdat dat moet gebeuren op basis van iets dat constant is. Dat lijkt me dan echter niet zo'n heel groot probleem, want dan kunnen we toch gewoon terug naar die Kr-86 definitie van de meter?
Theorien die echt gebaseerd zijn op de snelheid van het licht dienen uiteraard herzien te worden als die snelheid niet constant blijft. Persoonlijk lijkt het me echter stug dat de lichtsnelheid zoveel is veranderd dat de aarde (en het heelal) ineens nog maar 5000 jaar (of whatever godsdiensten zeggen) oud blijkt te zijn waardoor wij allemaal ons denkbeeld over de evolutie om moeten zetten. Bovendien zijn er dan nog steeds wel dingen die wijzen op evolutie zoals allerlei archeologische vondsten (dinosaurussen, homo erectus enzo..).

De meter bestond al een aardig tijdje voordat we ook maar iets wisten van atomen en moleculen, laat staan over de golflengte van Kr-86 bij een bepaalde overgang. Toen de wetenschap veel verder gevorderd was, was het ook nodig om de exacte lengte van 'de meter' te definieren. De platina staaf die daar eerst voor werdt gebruikt is daar niet voor geschikt omdat dat een veelste 'groffe' bepaling is en de staaf is niet in alle situaties even groot (de niet constante meter :P). Zelfde geld voor een seconde; bij zulk een gevorderde en vergaande wetenschap moet je wel een exacte definitie hebben, en die golflengte of die overgang tussen twee niveus van dat en dat element hebben ze daarvoor gekozen.

Is het trouwens ook niet zo dat de bijvoorbeeld de vervalsnelheid van radioactive stoffen verband houdt met de snelheid van het licht? Op het internet kan ik daar zo snel niets over vinden.

Ja.

Juist! En nog iets...zolang de lichtsnelheid mbv een ATOOMKLOK gemeten wordt, zal de gemeten waarde NIET afwijken van die we al kennen, MAAR als de lichtsnelheid met een MECHANISCHE KLOK gemeten wordt, dan gaan we verschillen zien, die, afgezien van de onnauwkeurigheid, het beeld te zien geeft dat de lichtsnelheid AFNEEMT.
Dus als je nu een meting doet met een gewone klok, dan zal over bv 10-jaar dezelfde meting met dezelfde klok een lagere snelheid opleveren. Doe je die metingen echter met een atoomklok, dan zal er geen verschil te zien zijn!

Normaal is een up van 6 maanden niet geheel de bedoeling, maar om de inhoud van je post wil ik je het best vergeven ;). Het is interessant wat je zegt, maar heb je dat gefundeerd op goede bronnen, en zo ja, welke zijn dat?

Het heeft te maken met relativiteit. Tijddialatie zorgt ervoor dat deeltjes langer leven cq. een langere halfwaardetijd hebben als ze sneller bewegen, en de mate waarin dit gebeurt is afhankelijk van c. Simpel gezegd: "bewegende klokken lopen langzamer".

Die mechanische processen zijn uiteindelijk ook onderhevig aan elektromagnetische + quantummechanische verschijnselen, en dus zijn die net als de atoomklok ook afhankelijk van waarde van de lichtsnelheid.

Het komt alleen niet zo expliciet naar voren.