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/ NetNews Usenet Archive 1992 #26 / NN_1992_26.iso / spool / sci / physics / 18400 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-11-08  |  3.9 KB

  1. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!sol.ctr.columbia.edu!destroyer!cs.ubc.ca!unixg.ubc.ca!ramsay
  2. From: ramsay@unixg.ubc.ca (Keith Ramsay)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Some physics questions
  5. Date: 8 Nov 1992 02:46:21 GMT
  6. Organization: University of British Columbia, Vancouver, B.C., Canada
  7. Lines: 64
  8. Distribution: na
  9. Message-ID: <1dhv1tINNrnh@iskut.ucs.ubc.ca>
  10. References: <23651@galaxy.ucr.edu> <MATT.92Nov6134208@physics3.berkeley.edu> <6NOV199215292345@csa1.lbl.gov>
  11. NNTP-Posting-Host: unixg.ubc.ca
  12.  
  13. In article <6NOV199215292345@csa1.lbl.gov> sichase@csa1.lbl.gov 
  14. (SCOTT I CHASE) writes:
  15. |>The speed of light is a dimensional quantity, so it has the value that
  16. |>it does only because we happen to use a certain set of units; I think,
  17. |>then, that a better way to phrase the question is: why do we choose to
  18. |>measure distances in centimeters and times in seconds?  
  19. |
  20. |Oh, come on.  That's just a dodge.  The speed of light is independent
  21. |of the units you choose to measure it in.  If I take two light beams,
  22. |and you measure the speed of light in cm/sec and I measure the
  23. |speed of light in droobles/flimbat, the light from the two beams will
  24. |still travel at the same speed.  Why *that* speed?
  25.  
  26. I think this touches on the interesting philosophical question of
  27. "what is it that `a quantity' is?" What kind of "thing" is it that
  28. "that speed" is?
  29.  
  30. I think what is being implied here is that all this talk about
  31. "quantities" which have dimension is just a manner of speaking. The
  32. claim is that whatever you can say about `quantities' must,
  33. implicitly, mean something expressible solely in terms of
  34. dimensionless ratios of quantities. Can we think of any fact which can
  35. be stated about dimensioned quantities, which does not reduce in some
  36. way to a claim about ratios of quantities?
  37.  
  38. For example, if I ask how long tall you are, the proposal is that the
  39. only content which can be gathered from the question is to compare
  40. your height to some reference length(s). A "length" is, essentially,
  41. just defined by its ratios to the framework of all the other lengths
  42. which we can talk about-- most especially to standardized ones. But,
  43. if, for example, some bizarre change were to occur which affected only
  44. the particular phenomenon which was used to define the standard,
  45. leaving the ratios of most other quantities basically intact, then
  46. we'd surely agree to change the standard, rather than regard all the
  47. other quantities as having changed. (The old example was, "what if the
  48. platinum bar in Paris were stretched".)
  49.  
  50. There is a natural gauge transformation here-- change of unit-- which
  51. causes all the numbers to change, but the physical reality being
  52. described stays the same. The things which are invariant under this
  53. gauge are just the dimensionless ratios of quantities.
  54.  
  55. There are so many things which are intimately connected with the speed
  56. of light that it is hard to imagine how we could make a model of a
  57. counterfactual universe, in which the speed of light changes but the
  58. overall framework of speeds remains roughly the same as in the real
  59. world. One can write a story about it-- one of the Mr. Tompkins
  60. stories e.g.-- but I'm not sure that there is a natural way of
  61. modifying physical laws to fit the story.
  62.  
  63. From the standpoint of fundamental physics, it seems more natural to
  64. invert the question, and treat c as the symbol we tack on to
  65. quantities when we compare lengths with times, and define other speeds
  66. in terms of it. (Isn't it now true that light of a given color travels
  67. at a certain speed by definition, since both the meter and the second
  68. are defined in terms of it?)
  69.  
  70. Massless particles follow paths which travel equally far in the space
  71. direction as in the time direction! The question becomes why our
  72. world-lines go at such a small slope v/c.
  73.  
  74. Keith Ramsay         "But I really think that frequent posters such as 
  75. ramsay@unixg.ubc.ca  myself, Dale, Scott, McIrvin and others are not 
  76.                      crackpots; we are simply loudmouths."
  77.