Gagnrýnin hugsun

10.1 Forsendur takmörkuðu afstæðiskenningarinnar

Spurning 6. Útskýrðu hvernig forsendurnar tvær í takmörkuðu afstæðiskenningu Einsteins, teknar saman, geta leitt til aðstæðna sem virðast stangast á við aflfræði og hreyfilögmál Newtons.

1. Í newtonskri aflfræði eru hraðar margfaldaðir saman, en hraða ljósgjafa á hreyfingu er ekki hægt að margfalda við ljóshraðann því samkvæmt takmörkuðu afstæðiskenningunni er ljóshraðinn mesti mögulegi hraði.
2. Í newtonskri aflfræði eru hraðar lagðir saman, en hraða ljósgjafa á hreyfingu er ekki hægt að leggja við ljóshraðann því ljóshraðinn er mesti mögulegi hraði.
3. Hlutur sem er í kyrrstöðu í einu viðmiðunarkerfi getur virst vera á hreyfingu í öðru viðmiðunarkerfi, en í newtonskri aflfræði eru slíkar aðstæður ekki mögulegar.
4. Forsendur takmörkuðu afstæðiskenningarinnar stangast ekki á við neinar aðstæður sem newtonsk aflfræði útskýrir.

Spurning 7. Það tekur ljós 6,0 mínútur að ferðast frá sólinni til reikistjörnunnar Venusar. Hversu langt er Venus frá sólinni?

1. 18 × 10⁶ km
2. 18 × 10⁸ km
3. 1,08 × 10¹¹ km
4. 1,08 × 10⁸ km

Spurning 8. Árið 2003 voru jörðin og Mars nær hvort öðru en þau höfðu verið í 50.000 ár. Reikistjörnurnar röðuðust þannig að jörðin var milli Mars og sólarinnar. Þá tók ljós frá sólinni 500 s að ná til jarðar og 687 s að ná til Mars. Hver var fjarlægðin frá Mars til jarðar?

1. 5,6 × 10⁷ km
2. 5,6 × 10¹⁰ km
3. 6,2 × 10⁶ km
4. 6,2 × 10¹² km

Spurning 9. Lýstu tvennu sem greinir ljós frá öllum öðrum gerðum bylgjuorku.

1. Ljós berst sem langsbylgja. Ljós berst um miðil sem fyllir tómarúm alheimsins.
2. Ljós berst sem þverbylgja. Ljós berst um miðil sem fyllir tómarúm alheimsins.
3. Ljós berst á mesta mögulega hraða í alheiminum. Ljós berst um miðil sem fyllir tómarúm alheimsins.
4. Ljós berst á mesta mögulega hraða í alheiminum. Ljós þarf engan efnismiðil til að berast.

Spurning 10. Notaðu forsendur takmörkuðu afstæðiskenningarinnar til að útskýra hvers vegna hraði ljóss frá ljósgjafa á mikilli ferð getur ekki farið yfir 3,00 × 10⁸ m/s.

1. Ljóshraðinn er hámarkshraði í viðmiðunarkerfi hlutarins sem er á hreyfingu.
2. Ljóshraðinn er lágmarkshraði í viðmiðunarkerfi hlutarins sem er á hreyfingu.
3. Ljóshraðinn er sá sami í öllum viðmiðunarkerfum, þar á meðal í hvíldarkerfi ljósgjafans.
4. Ljós berst alltaf í tómarúmi með hraða sem er minni en 3,00 × 10⁸ m/s, óháð hraða ljósgjafans.

10.2 Afleiðingar takmörkuðu afstæðiskenningarinnar

Spurning 11. Halastjarna Halleys kemur nálægt jörðinni á 75 ára fresti þegar hún ferðast eftir 22 milljarða km braut sinni á allt að 700.000 m/s hraða. Ef hægt væri að setja klukku á halastjörnuna og lesa af henni í hvert sinn sem hún færi framhjá, hvaða hluta takmörkuðu afstæðiskenningarinnar væri hægt að prófa? Hver væri væntanleg niðurstaða? Útskýrðu.

1. Það myndi prófa tímalengingu. Klukkan myndi virðast ganga örlítið hægar.
2. Það myndi prófa tímalengingu. Klukkan myndi virðast ganga örlítið hraðar.
3. Það myndi prófa lengdarstyttingu. Lengd brautarinnar myndi virðast styttri frá viðmiðunarkerfi jarðar.
4. Það myndi prófa lengdarstyttingu. Lengd brautarinnar myndi virðast styttri frá viðmiðunarkerfi halastjörnunnar.

Spurning 12. Kjarni samsætunnar flúors-18 (¹⁸F) hefur massagallann 2,44 × 10⁻²⁸ kg. Hver er bindiorka ¹⁸F?

1. 2,2 × 10⁻¹¹ J
2. 7,3 × 10⁻²⁰ J
3. 2,2 × 10⁻²⁰ J
4. 2,4 × 10⁻²⁸ J