Best HJ Faber,

In de natuukundige theorie is de lichtsnelheid een natuurconstante. De lichtsnelheid in vacuüm (c) is exact gezet op 299.792.458 m/s. In het vacuüm zal het licht (of een andere elektromagnetischegolf) zich dus nooit sneller of langzamer voorplanten. In materie (een gas, vloeistof of vastestof) zal het licht zich wel langzamer verplaatsen. Dit is afhanleijk van het soort materie zelf.

Dat deze lichtsnelheid constant is in vacuüm, is een aanname die gebruikt is voor het opstellen van natuurkundige theorieën. Zo'n aanname noemen we een postulaat. Deze aanname komt voort uit verschillende waarnemingen. We nemen dus aan dat dit waar is tenzij wordt aangetoond dat dit niet waar. Het onderuit halen van deze aanname vormt een uidaging voor velen, aangezien op deze aanname één van de meest belangrijke theorieën is gebaseerd: de speciale relativiteitstheorie van Einstein.

Binnen de speciale relativiteitstheorie wordt gebruikt dat de lichtsnelheid concstant is en dat de lichtsnelheid voor elke waarnemer hetzelfde is. Dit leidt uiteindelijk tot de beroemde formule E = mc². Hieruit halen we dus het verband tussen massa en energie, die is dus afhankelijk van deze lichtsneldheid.

Of met deze korte achtergrond je vraag beantwoord is weet ik niet. Ook de natuurkunde heeft geen direct antwoord op de vraag: 'waarom is de lichtsnelheid constant?' Behalve dat veel kloppende theorieën hierop gebaseerd zijn. De formule E=mc² wordt dagelijks in een kernreactor gebruikt.

Ik hoop je vraag beantwoord te hebben.

Met vriendelijke groet,

Joep Jongen

Het is duidelijk dat de lichtsnelheid experimenteel vast is gesteld op ongeveer 300 000 km/s en dat we dat als constante aannemen.

Mijn vraag en ik denk ook die van vraagsteller is waarom het licht niet sneller gaat. Waardoor wordt de snelheid fysiek begrensd tot 300 000 km/s ?

 

Als een snaar een bepaalde spanning heeft, dan kunnen golven (trillingen) met een bepaalde snelheid over die snaar bewegen. Dat is zo door moeder natuur bepaald en de "natuurkunde" heeft dat als zodanig ontdekt en vastgesteld.

Elektromagnetische golven bewegen in het vacuum met een bepaalde snelheid voort. Die blijkt gelijk aan c = 300 000 km/s te zijn. Niet meer niet minder. Ook uit de vergelijkingen van Maxwell die elektromagnetische straling beschrijft als een wisselend elektrisch E en magnetisch B veld dat zichzelf voortduwt/creeert komt een golfsnelheid gelijk aan c tevoorschijn. De snelheid als eigenschap van de manier waarop deze golven ontstaan en voortplanten.

Waarom zou het sneller moeten gaan? Waarom langzamer?  Het gaat langzamer door een optisch medium als glas of water ( v = c/n, n=brekingsindex, v=lichtsnelheid in een optisch medium)

Een Fyra trein kan ook maar een maximum snelheid halen (als ie probleemloos zou rijden) en niet harder. Waarom niet? Waarom zou die niet met lichtsnelheid kunnen gaan? Hij is er niet op gebouwd. Het zit er niet in.  Zo zit het ook niet in lichtgolven om sneller te gaan dan 300 000 km/s.

Zie bijlage.

Niets is sneller dan het licht is de algemene theorie van Einstein.

Maar wat gebeurt er waneer we  het hebben over Teleportatie.

Teleportatie of teleporteren is de rechtstreekse verplaatsing van objecten van de ene plaats naar de andere, zonder dat het object fysiek de ruimte tussen beide plaatsen hoeft te doorkruisen. Min of meer op hetzelfde moment verdwijnt het object op de ene plaats en verschijnt het op de andere. Welke invloed heeft het licht op dit fenomeen. licht heeft invloed omdat we het kunnen waarnemen wat er gebeurt als we iets teleporteren. 

gr Maarten

"min of meer op hetzelfde moment" moet je dan lezen als "na een tijd die informatie nodig heeft om op het andere uiteinde te komen" en informatie gaat niet sneller dan het licht.
Zo teleporteren al mogelijk is verdwijnt dus iemand van de Aarde om 4 jaar later bij Proxima Centauri weer te worden "opgebouwd". Als alleen het bouwschema wordt overgestuurd dan bestaat het origineel op aarde nog steeds en is een duplicaat bij Proxima gemaakt.

De Star Trek "beam me up, Scotty" werkt niet sneller dan het licht en is vooralsnog een complete fictie die bedacht is om binnen de 45 minuten avonturen geen tijd te verliezen met shuttles die vanaf de Enterprise naar de planeet eronder afdalen of opstijgen. En de productiekosten zijn ook een stuk lager met wat goedkope rotoscope effecten.

Verwar teleportatie niet met quantum-verstrengeling waarbij twee deeltjes die bij elkaar horen ver uiteen geplaatst worden en als het ene deeltje gemeten wordt (bijv. spin up) dan is het andere deeltje automatisch bekend voor deze eigenschap (spin down).

Is het mogelijk om de snelheid van het licht te laten versnellen? 
Hoe kan dit?

Nee. Maxwell berekende hoe snel een lichtgolf vooruit bewoog en kwam voor vacuum op 300 000 km/s uit. Door materie heen neemt de snelheid door interactie ermee af (v = c/n met v =lichtsnelheid in optisch medium met brekingsindex n). Nooit toe. Dus sneller dan de vacuum snelheid zit er niet in.

Een interessante: wat gebeurt er dan met de snelheid van licht als het naar een zwart gat toe beweegt? Versnelt de snelheid dan? Aangezien het zwarte gat geen licht meer terug laat gaan?

https://en.wikipedia.org/wiki/Tachyon

...en dat is dus onbewezen... Tachyonen hebben een naam, met name in science fiction, maar zijn nooit aangetoond. Dat wil niet zeggen dat ze niet bestaan maar dat wij ze niet gevonden hebben en dat vooralsnog geldt dat de lichtsnelheid de hoogste snelheid is (voor ons) en wellicht de laagste voor hypothetische tachyonen.

>Een interessante: wat gebeurt er dan met de snelheid van licht als het naar een zwart gat toe beweegt? Versnelt de snelheid dan? Aangezien het zwarte gat geen licht meer terug laat gaan? 

Licht blijft met vaste snelheid bewegen. Het heeft geen (rust)massa dus zal niet sneller gaan vallen zoals een bal richting aarde. Maar eenmaal over de "event horizon" is de ontsnappingssnelheid van het zwarte gat groter dan c en daarmee kan het licht met zijn vaste snelheid er niet meer uit. 

Dat klinkt gek, dat licht zonder massa toch ineens "last" heeft van zwaartekracht. Toch is dat wat gebeurt: licht wordt ook afgebogen als het zware objecten tegenkomt. In feite "bewees" Eddington in 1919 bij een zonsverduistering dat licht van sterren achter de zon toch door een buiging van hun licht zichtbaar was: de relativiteitstheorie voorspelde dit al.

We weten niet wat licht is. Soms toont het golfgedrag (interferentie, ontstaanswijze), soms gedraagt het zich als deeltje (fotoelektrisch effect). Massa kan ook in puur energie (straling) worden omgezet volgens E = mc² . Daarmee kun je aan licht een (relativistische) massa van m = E/c² toekennen.  En voor massadeeltjes geldt dat je ontsnappingssnelheid kunt definieren gelijk aan   v² = 2GM/r  (r= afstand tot een (black hole) massa M ) en zo gauw v > c dan kan het lichtdeeltje niet ontsnappen: het heeft niet genoeg snelheid. Zoals een voetbal die minder dan 11 km/s gaat uiteindelijk toch weer op aarde terugkomt.
Waar een voorwerp met rustmassa afremt en kinetische in potentiele energie omzet en een hoogste punt bereikt, gebeurt dat bij straling niet. Dat heeft geen rustmassa. De snelheid blijft gelijk (c = λf) maar E = hf neemt wel af: de frequentie wordt lager, de golflengte langer: een roodverschuiving. Tot het extreem waar f = 0 Hz en λ oneindig. 

Een zaklantaarn die licht met frequentie f uitzendt en richting zwarte gat valt lijkt vanaf aarde steeds roder (lagere f) omdat de snelheid van de bron (lantaarn) in de richting van het zwarte gat steeds groter wordt waardoor diens klok voor buitenstaanders steeds langzamer gaat lopen en het tijdsinterval toeneemt (frequentie neemt af) tussen pieken van een lichtgolf. Tot het moment dat de lantaarn binnen de event-horizon komt. De klok staat dan stil (f = 0 Hz volgens de aarde). Volgens de zaklantaarn zelf is er niks aan de hand: die zendt nog steeds straling uit van frequentie f en de lichtdeeltjes hebben een energie E=hf. Maar de snelheid c is inmiddels minder dan nodig om uit het zwarte gat te ontsnappen: het licht "buigt terug" want v_ontsnap² = 2GM/r  > c² en de straling (golf- of deeltjesaspect) gaat "maar" met snelheid c en dat is te weinig: het is gevangen in het zwarte gat.

De snelheid is kennelijk een empirisch gegeven. 
Bestaat er een theorie die bewijst/verklaart dat de lichtsnelheid een bepaalde waarde moet hebben?

Uit de berekeningen van James Clark Maxwell voor elektromagnetische straling volgt een snelheid. Licht bleek precies deze snelheid te hebben en ook aan andere elektromagnetische stralingseigenschappen te voldoen. Vandaar de conclusie dat licht elektromagnetische straling moet zijn. Een tegendeel is tot heden niet aangetoond.

Nergens staat dat licht een bepaalde snelheid moet hebben, maar ALS het elektromagnetische straling is, DAN heeft het de daarbij horende snelheid. Die inmiddels als "lichtsnelheid" bekend staat (300 000 km/s).

Dus licht heeft een vaste snelheid, c, totdat het tegendeel bewezen wordt. Dat laatste geldt voor elke natuurkundige theorie. Zo zijn al diverse theorieen (zoals bijv. warmte als flogiston,  aarde in het middelpunt van het heelal, de aarde is plat, heelal gevuld met een ether, zware voorwerpen vallen sneller, gravitatie werkt instantaan, etc) onderuit gehaald. Maar voor licht komt elk experiment overeen met wat we tot heden aannemen.

Waneer iets massa heeft kan het niet sneller dan het licht, dat leerde mijn natuurkunde leraar. Ook vertelde hij dat wanneer (met als voorbeeld treinen) 2 treinen op elkaar af zouden rijden met allebei 150.000 km per uur de afstand tussen de treinen met 300.000 kilometer per uur zou afnemen. Dat zou onmogelijk zijn en dus niet kunnen volgens hem. Maar de lichtsnelheid wordt niet overschreden per trein en dus denk ik dat het wel kan.
Zou iemand mij hier meer uitleg over willen geven?

Nee, dat kan ook niet. De relatieve snelheid van twee op elkaar afstuivende massa's is niet de klassieke som van beide maar neemt af naarmate die relatieve snelheid klassiek toeneemt. Zie https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Snelheidstransformatie
Klassiek zou de relatieve snelheid met v=150 000 km/s en u = -150 000 km/s v-u=300 000 km/s zijn. 
Relativistisch is dit minder en blijft het onder de 300 000 km/s.



In jouw geval zou bij halve lichtsnelheid (1/2 x 300 000 km/s) de verhouding v/c=-u/c=0,5 en u_rel = (0,5 -(- 0,5))c / (1-(-0,5x0,5)) = 4/5 c

In het extreme geval: bij twee lichtstralen die op elkaar afschieten "meet" elke lichtstraal dat de andere met lichtsnelheid beweegt en niet 2x de lichtsnelheid.

Bij klassieke snelheden u<<c zie je dat de noemer vrijwel 1 is en de klassieke waarde geldt.
Voor jouw geval van 150 000 km/h (misschien bedoelde je km/s) is dit 1/7200 c en dan geeft de formule al aan dat de noemer 
1/(1+ 1/7200²) = 1/1,000 000 019 is ofwel vrijwel 1. 
De beide treinen zouden dan elkaar inderdaad met snelheid 2 x 150 000 = 300 000 km/h op elkaar zien afstuiven. Klassiek dus.

En wat met het gegeven tijd in deze zaak.
Als je de snelheid van het licht zou bereiken zou de tijd niet meer vooruit gaan maar gewoon niet meer bestaan? Zo had ik eens vernomen.

Bij lichtsnelheid (zoals een lichtdeeltje gaat) staat de tijd stil. Of beter: heeft geen betekenis. Het subtiele verschil tussen formules die naar nul neigen voor grote waarden en tegelijk voor een bepaalde waarde niet gedefinieerd zijn.

lichtsnelheid is bepaald door zijn omgeveving .stel je voor dat bij het onstaan van het heelal een hele hoop puntjes zijn.
licht verplaats zicht met een bepaalde tijd van puntje tot puntje.die tijd is altijd het zelfde.
als die puntjes zich met een constante snelheid van elkaar verplaatsen,betekend het eigenlijk dat de snelheid van het licht versneld,want de tijd tussen de punten blijft voor licht het zelfde.
Het verklaart dat het heelal versneld uit elkaar gaat{niet dus}
black energy ; neuh

neuh...onzin. Is recent een blik opengetrokken van "alternative fact" gelovigen? dit is niet het forum daarvoor.
Als "puntjes" met een snelheid bewegen betekent het dat de afstand ertussen groter wordt. Licht gaat niet ineens sneller. Een zwemmer die achter een boot aan zwemt die plotseling sneller vaart, gaat ook niet ineens "vanzelf" sneller zwemmen.

Pieke's uitleg mogelijk? Neuh...

in ieder geval alternatief, ik ben geen opengetrokken blik.als je wilt wil ik erover discuseren. stuur pm

Dag pieke,

Als je wil discussiëren over alternatieve gezichtspunten op lichtsnelheid e.d. ,  bij dezen het vriendelijk verzoek daarvoor een ander platform te vinden. Want dit soort discussies zijn niet het doel van deze vraagbaak. Op Wetenschapsforum.nl bijvoorbeeld lopen er wel een paar gebruikers rond die met plezier gehakt van je theorie willen maken. 

Groet, Jan