Pontatlan-e az az állítás, miszerint fénysebességet tömeggel rendelkező testek nem érhetnek el?

A fénysebességet hívjuk c-nek, és ez pontosan annyi, amennyit a fény sebessége vákuumban.

c=299,792,458 m/s

Csak azért szokták a másikat használni, mert sokkal egyszerűbb.

"akkor a fekete lyukak sem lennének feketék, mivel a nagy gravitáció csak akkor húzhatná vissza magába a fényt, ha annak van tömege, aminek nincs tömege, arra nem is hathat a tömegvonzás. "

A fénynek, amikor fénysebességgel megy, van tömege.

Nem, ha feketelyukakról beszélünk nem lehet klasszikus gravitáció elmélettel közelíteni a dolgokat. Az általános relativitáselméletet kell alkalmazni, egyszerűen a nagy tömeg elgörbeti a téridőt és a testek továbbra is egyenesen haladnak, mármint követik a görbületet. Ekkor lehet a fényről is beszélni, a fénynek nincs nyugalmi tömege, követi a görbült téridőt.

A kérdés első feléhez, igen a spec rel-ben használt c az a tökéletes vákuumbeli fénysebesség ami több mint ami az űrben van hiszen ott van por atomok stb. Egyébként nem tudom halottále már a cserenkov sugárzásról.

[link]

Ha nem tiszta valami írj még.

ált rel-hez egész jó kis előadás

https://www.youtube.com/watch?v=NFLtRjcJPlU

"Köszönöm a válaszokat! Így most már tiszta, akkor a 300,000 km/s-et az egyszerűsége miatt használják, ugyanúgy mint a nehézségi gyorsulás esetében a 9,81 (nálunk) m/s^2 helyett a 10-et."

Stimmt.

"Már csak ezt nem értem, illetve több helyen is láttam, meg a 2. válaszoló is írta a "nyugalmi tömeg" fogalmat. "

Megint csak relativitáselmélet, bár ez most spec. rel.: a relativisztikus (fénysebességet jelentős mértékben megközelítő) sebességgel haladó dolgoknak megnő a tömegük. Ez valójában nem igazi tömegnövekedés, hanem az óriási mozgási energia adódik hozzá tömeg formájában a gyorsan mozgó dolgok alap tömegéhez.

Amely dolgok nem haladnak nagy sebességgel, azoknak csak nagyon minimális a relativisztikus tömegnövekedése, így azok közelítőleg nyugalmi tömeggel rendelkeznek.

A második válaszoló által linkelt videó Dávid Gyula előadássorozatának csak egy része. Érdemes az összeset megnézni, de elég hosszú (egy-egy előadás 2-3 órás).

Röviden: A relativitáselméletben szereplő sebesség nem a fénysebesség, hanem az univerzális határsebesség, amit semmilyen objektum nem léphet át, elérni is csak a fény képes. A fény azért tudja elérni ezt a sebességet, mert nulla a tömege. Ha lenne tömege a fénynek, akkor ő sem tudná elérni. Itt direkt nem beszéltem nyugalmi meg mozgási tömegről, mert ez a megkülönböztetés felesleges. A nyugalomban lévő részecskék energiáját nevezzük tömegnek. Ha mozog, akkor nő az energiája, de a tömege nem. A megnövekedett energiából tömeget számolni nem helyes. A második válaszolónak pedig a térgörbülettel kapcsolatban igaza van. A fényre nem a tömege miatt hat a gravitáció, hanem az energiája miatt. Ugyanis az általános relativitáselméletben a gravitációt nem a tömeg, hanem az energia és az impulzus határozza meg.

Nem, az állítás nem pontatlan. De azért hasznos, ha tisztában vagyunk azzal, hogy mit nevezünk tömegnek.

A relativitáselmélet rámutat arra, hogy az egyetlen értelmes, valóban használható tömegdefiníció a nyugalmi tömeg definíciója. Ez ugyanis operatív, azaz vonatkoztatási rendszertől független dolog. Ha ezt érjük "tömeg" alatt, akkor valóban nem érheti el egyetlen tömeggel rendelkező test sem a fénysebeséget.

Az a kijelentés, hogy a fénynek mégis van tömege, azon alapul, hogy az E=mc^2 egyenlet értelmében egy E energiájú fotonhoz is társíthatunk tömeget. Ez azonban nem vezet új fogalomra, csak ugyanazt a gyereket egy másik néven hívjuk. Továbbá ez a gyakorlat azon a relativitáselmélet szempontjából hibás nézőpontból ered, hogy a fotonnak muszáj, hogy legyen tömege, különben nem hatna rá a gravitáció. Csak ilyenkor azt felejtik el, hogy a gravitáció nem a tömegre hat - hiszen a relativitáselméletben a gravitáció nem erő -, hanem a téridő görbületeként jelenik meg, a tömegpontok (illetve fotonok) pedig a görbült téridő geodetikusain mozognak. Az pedig, hogy ez a geodetikus milyen geodetikus, éppen attól függ, hogy az adott dolognak van-e (nyugalmi) tömege vagy sem: ha van, akkor időszerű geodetikusról, ha nincs, akkor fényszerű geodetikusról van szó.

Fölösleges tehát a tömeg nyakába varrni azt, amiről épp a relativitáselmélet mutatja meg, hogy nincs köze hozzá. Arról nem is beszélve, hogy lokális inerciarendszerekben a különböző tömeggel rendelkező testek párhuzamos geodetikusokon mozognak (emiatt beszélhetünk egyáltalán inerciarendszerről), vagyis megintcsak nem a tömeg az, ami az adott gravitációs térben történő mozgást befolyásolja.

laikusként nem akarok bele kotnyeleskedni. Viszont elképzelhető egy test, ami halad bizonyos irányba, nagy sebességgel, ennek felszínén van egy másik test, ami szintén nagy sebességgel halad, ennek felszínén szintén van egy test, ami nagy sebességgel halad, és így tovább, akár több millió ilyen test van egymáson, vagy még több. Miért ne adódhatna össze úgy a sebességük, hogy a legfelül lévő test sebessége meghaladja a fényét?

Más dolog a technikai megvalósítás, hogy milyen nehéz lenne ilyen sok "kifutópályát" építeni, ilyen eszméletlenül nagyokat.

#8: Ez a kifutópályás dolog kábé ugyanaz, mint amikor két, nyugalmi tömeggel rendelkező test egymással szembe mozog 0,8c-vel, akkor egyik a másikról nézve elvileg 1,6c-vel mozog. De Einstein óta tudjuk, hogy ez nem igaz, nem lehet a sebességet csak úgy összeadni. A fénysebesség jelentős százalékával haladó objektumok esetében a Lorentz-transzformációt kell alkalmazni, mert az egymáshoz képest mozgó objektumok különböző inerciarendszereket alkotnak:

[link]

Igazából bármilyen, különböző vektorral (iránnyal és/vagy sebességgel) rendelkező mozgásokat a Lorentz-transzformáció szeri kellene számolni ahhoz, hogy teljesen pontos eredményt kapjunk. De a hétköznapi sebességek esetében olyan minimális a sima sebesség-összeadás/kivonás és a Lorentz-transzformáció által adott eredmények közötti különbség, hogy bőven a hibahatáron belül mozog az eredmény (két, 100 km/h sebességgel mozgó autó esetében egyszerűen nincs szükségünk arra, hogy 8-10 tizedesjegy pontossággal számolgassunk).

Szóval hiába építesz akár ezer vagy millió kifutópályát egymás hátára, az utolsóról elindított objektum a legelső kifutópályához képest sem fog fénysebességet meghaladó sebességgel mozogni.

"laikusként nem akarok bele kotnyeleskedni. Viszont elképzelhető egy test, ami halad bizonyos irányba, nagy sebességgel, ennek felszínén van egy másik test, ami szintén nagy sebességgel halad, ennek felszínén szintén van egy test, ami nagy sebességgel halad, és így tovább, akár több millió ilyen test van egymáson, vagy még több. Miért ne adódhatna össze úgy a sebességük, hogy a legfelül lévő test sebessége meghaladja a fényét?"

Hogy miért nem? Hát erről (is) szól a relativitáselmélet, hogy miért nem. A fénysebesség egy olyan határsebesség, amelyet tömeggel rendelkező test nem tud elérni, illetve az eleve fénysebességgel közlekedő részecskék minden inerciarendszerből nézve fénysebességgel haladnak. A speciális relativitáselméletnek ugyanis épp a fénysebesség állandósága az egyik sarokköve.

Neked, mint laikusnak, akinek remélhetőleg van némi affinitása a matematikához és fizikához, tudom ajánlani Taylor-Wheeler Téridő fizika című könyvét, amely a speciális relativitáselmélet elég alapos és sok példával illusztrált összefoglalója.