Ha egy vonat fénysebességgel távolodik egy állomástól (csak képzeljük el), akkor a vonat végéről az állomás irányába küldött fénysugár mikor érkezik meg az állomásra?

Pont ugyanúgy, mintha állna a vonat. Persze az állomásról nézve.

A vonatról nézve a távolság összemegy, tehát sokkal rövidebb idő alatt megérkezik.

Ugyanannyi idő alatt, amennyit eltávolodott az állomástól, feltéve ugye, hogy nem volt gyorsulás, hanem a vonat kedettől fénysebességgel távolodott az állomástól.

Csakhogy nem fény lesz belőle, hanem olyan rádióhullám, amelynek a hullámhossza 300000 km - mínusz a fény eredeti hullámhossza, amely attól függ, milyen színű, vagy színárnyalatú volt a fény.

A kérdés alapvetően rossz, mert nem a valós fizikára vonatkozik. Tömeggel rendelkező test nem haladhat fénysebességgel, így a kérdező által sejtetett paradox helyzet sem állhat fenn.

A vonat elvben tetszőlegesen megközelítheti a fénysebességet, és az, hogy a hátrafelé kibocsájtott fénysugár mikor érkezik meg az állomásra, az állomás rendszerében csak attól függ, hogy hol van a vonat akkor, amikor elindul róla a fény. A távolságot a fénysebességgel elosztva megkapjuk a szükséges időt, amennyinek el kell telnie ahhoz, hogy a fény az állomásra érjen.

Ugyanez az időtartam a vonatról nézve jóval kisebb lesz, mivel az állomás-vonat távolság Lorentz-kontrahálódik, így a fénynek innen nézve kisebb távolságot kell megtennie az állomásig ugyanazzal a sebességgel.

Az állomásról nézve a fény vonatból mért utazási idejének rövidségét persze az idődilatációval lehet magyarázni: a nagy sebesség miatt a vonat sajátideje az állomásról nézve lassabban telik.

Ha tőled jobbra is és balra is távolodhat egy-egy test 250000-250000 km/s sebességgel, akkor a te nézőpontodból a két test távolodhat egymástól 500000 km/s-mal. Ezt alapul véve, ha mondjuk a jobbra távolodó lenne az állomás és a balra távolodó a vonat, akkor a te nézőpontodból a vonatról az állomás felé kibocsátott fény elérné-e az állomást, vagy az állomásról a vonat felé bocsátott a vonatot? Erre vajon mi lenne a válasz?

Mert a vonat illetve az állomás nézőpontjából egyik sem haladhat a másikhoz képest fénynél gyorsabban, sőt még el sem érhetik a fénysebességet.

#8: kicsit elmaradtál a tudománytól.

A sebességeket nem lehet így összeadni.

Nézz utána a relativitásnak.

Egy alaptétel: a fény MINDIG fénysebességgel megy.

Tehát bármilyen vonatoztatási :-) rendszerben a fény el fogja érni a vonatot vagy az állomást.