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

Valamit megkevertél. Ekkora sebességeknél már nem a klasszikus fizika az irányadó, hanem a relativisztikus.

A fény sebessége mindig állandó. Tehát amíg a mozdony nem éri el pontosan a fénysebességet, addig a pontosan annyi idő alatt ér el az állomásra a fényjelzés, mintha az adott helyen a vonat állna, azonban a doppler hatás miatt a hullámhossza erősen változna. Sajnos arra a relativisztikus fizika sem ad választ, hogy mi van, a a mozdony pontosan fénysebességgel halad, mert az egyik kitétel, hogy nyugalmi tömeggel rendelkező test nem haladhat fénysebességgel.

Mivel egyenlőre legfeljebb a gyorsítókban (pl. CERN) tudjuk a tárgyakat a fénysebességgel összemérhető sebességre gyorsítani, elképzelhetőek meglepetések ezen a téren, bár nem igazán valószínű, mert a gyorsítókban mért értékek nagy pontossággal egyeznek az elmélet alapján számoltakkal.

"A kérdésben benne volt az, hogy: >>csak képzeljük el<<.

Tehát itt most nem érdemes rugózni azon, hogy egy nyugalmi helyzetben tömeggel rendelkező tárgynak fénysebességnél a tömege végtelen lenne, ezért nem érheti el a fénysebességet.

Ettől most vonatkozzunk el."

Még mindig nem érted. A kérdésed nem a valós fizikára vonatkozik, ezért semmilyen kijelentést, becslést, számtást nem alapozhatsz rá, mert nem tudsz mondani róla semmit. Ennyi erővel azt is írhattad volna, hogy képzeljük el, hogy a hétfejű sárkány bekapja a robogó vonatot, és számítsuk ki, hogy mekkora sebességgel kell haladnia a vonatnak ahhoz, hogy a tarkóján jöjjön ki, és ne tudja lenyelni. A kérdésed ebben az esetben is nem jól definiált lenne, ahogy most is az.

"Az állomáson maradt utas soha nem kaphatná meg a fényjelzést a vonatról, ha a vonat fénysebességgel távolodna."

Ez egy teljesen téves kijelentés. A fény elhagyja a vonatot és eléri az állomást, függetlenül attól, hogy a vonat sebessége mennyire közelíti meg a fényét. Ez még c->végtelen aszimptotikus esetben is igaz.

"Ha pedig a vonat távolodása csak megközelíti a fénysebességet, a fényjelzés annál később érkezik az állomásra, minél közelebb van a vonat sebessége a fénysebességhez."

Ez úgyszintén téves megállapítás. A Doppler-hatás lesz erőteljesebb, és a vonat fénye vöröseltolódást szenved, de a terjedési sebességet ez nem befolyásolja, mivel vákuumban a fénynek nincs diszperziója.

"Ha viszont a vonat közeledne az állmás felé (képzeletbeli) fénysebességgel, akkor a vonat elejéről küldött fényjelzés nem érne az állomásra hamarább, mint a vonat eleje."

Ez aszimptotikusan ugyanúgy nem teljesül, ahogy a távolodás esetén sem.

Kérdező: megpróbálod a klasszikus fizika alapján elképzelni a dolgokat, ÉS még ráadásul rosszul is.

1: Az állomásról nézve a fény, ami elhagyta a vonatot, EL FOGJA ÉRNI az állomást, még a klasszikus fizika szerint is, mivel fénysebességgel megy! NEM a vonathoz képest, hanem az állomáshoz képest!

2: A vonatról nézve pedig a VALÓSÁGBAN úgy néz ki a dolog, hogy a relativitás miatt nagyon lerövidül a távolság a vonat és az állomás között, ezért a fény NAGYON HAMAR eléri az állomást!

Ezeket kellene megértened.

Pontosan!

Tehát a klasszikus fizika szerint milyen sebességgel megy a fény?

Így igaz... KIS sebességekre.

10 ezer km/mp az még kis sebesség.

A fény az viszont mindig fénysebességgel megy.

A klasszikus fizika is úgy méri, hogy a fény fénysebességgel halad.

MINDIG úgy halad.

TELJESEN függetlenül attól, hogyan keletkezik.

Ezek után mehetünk tovább?