Abenteuer-Universum

Nach Einstein tritt bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit ein Effekt auf: die Zeitdilatation.
Wenn ich diese jetzt auf das Licht bzw. ein Photon anwende, dann müsste doch aus Sicht eines Beobachters in Ruhe für das Licht jede zeitliche und räumliche Distanz auf den Wert Null schrumpfen.
Ist das korrekt?

Wie drückt man dies mathematisch aus (dass aus Sicht eines Beobachters in Ruhe für Licht keine Zeit vergeht)?

Higgs hat geschrieben:Nach Einstein tritt bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit ein Effekt auf: die Zeitdilatation.
Wenn ich diese jetzt auf das Licht bzw. ein Photon anwende, dann müsste doch aus Sicht eines Beobachters in Ruhe für das Licht jede zeitliche und räumliche Distanz auf den Wert Null schrumpfen.
Ist das korrekt?

Für ein Photon vergeht keine Zeit; d.h. die Zeiger einer an ein Photon geklebten Uhr stehen still. Jeder Vorgang dort würde also für einen Beobachter unendlich lange dauern.
Aber was meinst Du mit "zeitliche und räumliche Distanz"? - "Auf" dem Photon geschieht ja nichts. Meinst Du die Zeit zwischen zwei Ereignissen? Dann spielt aber das Photon selbst nur noch insofern eine Rolle als dass es sich eine Zeit t mit c bewegt.

Higgs hat geschrieben:Wie drückt man dies mathematisch aus (dass aus Sicht eines Beobachters in Ruhe für Licht keine Zeit vergeht)?

dt=0 bzw. t = konstant

Für das Photon gelten natürlich Zeitdilatation und Längenkontraktion wie für alles andere auch.
Vielleicht bringt dir ja das hier etwas: http://abenteuer-universum.de/einstein/zeit.html

Die Zeitdehnung und auch die Längenkontraktion werden für das Photon unendlich groß (aus dessen Sicht), weshalb für das Photon keine Zeit mehr vergeht und es praktisch jeden Punkt im All in Nullzeit erreichen kann. Für lichtartige Teilchen wie das Photon gibt es damit auch keine Ereignisse mehr, weshalb ja auch Einstein zu der Überlegung kam, dass er bei einem Ritt auf einem Photon nichts mehr sehen können.

Ich denke, aus Sicht des ruhenden Beobachters ist das aber anders. Er sieht ein Phon mit c durch den Raum eilen, es benötigt also Zeit zur Überwindung einer bestimmten Distanz - z.B.~ 1 s vom Mond zu uns. Wäre das nicht so - wie positronium sagt dt=0 -, so würden wir nichts sehen können. dt=0 gilt nach meiner Ansicht nur für das Photon aus dessen Sicht.

Gruß
gravi

Für das Licht gibt es keine Wegstrecke, es verlässt ein ausstrahlendes Photon und kommt im selben Augenblick am Zielort an.
Zwischen Ursache des Photons bei A und Effekt des Photons an B existiert nichts dazwischen.
Es ist daher nicht sinnig von Geschwindigkeiten zu reden. Das Photon kennt nur die Distanz, also die Anzahl der eigenen Schwingungen die es durchführen kann, bevor es den Zielort erreicht;
der Beobachter nimmt nur die Zeit wahr die das Photon zwischen Ausgesandt werden und Abgefangen werden benötigt.

Also nochmal Klartext:
Für das Photon vergeht nur Strecke, keine Zeit.
Für den Beobachter sieht es so aus als würde das Photon lediglich Zeit benötigen um von A nach B zu kommen ohne Wegstrecke dazwischen zu passieren.
Die Bewegungsrichtung des Photons in der Raumzeit ist maximal gekippt.

Skeltek hat geschrieben: Also nochmal Klartext:
Für das Photon vergeht nur Strecke, keine Zeit.

Nein, es legt auch keine Strecke zurück, denn diese Lorentz-kontrahiert in seinem (übrigens nicht-existierenden) Ruhesystem auf die Länge 0.

Hawkwind hat geschrieben:

Skeltek hat geschrieben: Also nochmal Klartext:
Für das Photon vergeht nur Strecke, keine Zeit.

Nein, es legt auch keine Strecke zurück, denn diese Lorentz-kontrahiert in seinem (übrigens nicht-existierenden) Ruhesystem auf die Länge 0.

Oh doch, es legt sehr wohl eine Strecke zurück, genauso wie Zeit vergeht - nur eben nicht aus Sicht des Photons sondern aus Sicht eines nicht-lichtartigen Beobachters. Für diesen gilt (in seinem Bezugssystem) x(t) = ct.

Für das Photon vergeht entlang seiner Weltlänge die Eigenzeit Null.

Eine weitere Größe wie "Eigenlänge" gibt es nicht.

Die Lorentztransformation (zur Ableitung der Längenkontraktion) sollte man hier nicht benutzen, denn diese wird für ein mit v=c bewegtes Bezugssytem ungültig. Die Berechnung der Eigenzeit bleibt dagegen gültig.

Hawkwind hat geschrieben:

Skeltek hat geschrieben: Also nochmal Klartext:
Für das Photon vergeht nur Strecke, keine Zeit.

Nein, es legt auch keine Strecke zurück, denn diese Lorentz-kontrahiert in seinem (übrigens nicht-existierenden) Ruhesystem auf die Länge 0.

Damit bestätigst du doch mein Argument; ohne auf ein Hinderniss zu treffen kann es sogar unendlich viel Raum in Null Eigenzeit zurücklegen.
Der durchquerte Raum ist relativ, er kann verkürzt oder verlängert werden, trotzdem ist er da wie eine Art Erhaltungsgröße. Nimmst du zwei Raumzeitpunkte verschwindet die Verbindungsstrecke nicht, nur weil du diese anders wahrnimmst.

Skeltek hat geschrieben:

Hawkwind hat geschrieben:

Skeltek hat geschrieben: Also nochmal Klartext:
Für das Photon vergeht nur Strecke, keine Zeit.

Nein, es legt auch keine Strecke zurück, denn diese Lorentz-kontrahiert in seinem (übrigens nicht-existierenden) Ruhesystem auf die Länge 0.

Damit bestätigst du doch mein Argument; ohne auf ein Hinderniss zu treffen kann es sogar unendlich viel Raum in Null Eigenzeit zurücklegen.
Der durchquerte Raum ist relativ, er kann verkürzt oder verlängert werden, trotzdem ist er da wie eine Art Erhaltungsgröße. Nimmst du zwei Raumzeitpunkte verschwindet die Verbindungsstrecke nicht, nur weil du diese anders wahrnimmst.

Bestätige ich dich wirklich? Keine Ahnung.
In seinem Ruhesystem würde ein Photon erst einmal ruhen und überhaupt keinen Weg zurücklegen.
Andererseits besagt das 2. Postulat der SRT, dass sich Photonen im Vakuum immer mit c bewegen und in keinem IS ruhen.
Wir verstoßen mit so einer Diskussion also gegen ein Basispostulat der SRT und brauchen uns nicht zu wundern, wenn bizarre Folgerungen entstehen: z.B. ein Photon sei überall gleichzeitig.

Hawkwind hat geschrieben:Bestätige ich dich wirklich? Keine Ahnung.
In seinem Ruhesystem würde ein Photon erst einmal ruhen und überhaupt keinen Weg zurücklegen.
Andererseits besagt das 2. Postulat der SRT, dass sich Photonen im Vakuum immer mit c bewegen und in keinem IS ruhen.
Wir verstoßen mit so einer Diskussion also gegen ein Basispostulat der SRT und brauchen uns nicht zu wundern, wenn bizarre Folgerungen entstehen: z.B. ein Photon sei überall gleichzeitig.

Jeder legt in seinem eigenen Ruhesystem keine Strecke zurück. Bei hohen Geschwindigkeiten wird auch bei massebehafteten Körpern die Strecke kontrahiert; wenn ich mit 99,999999%c nach Alpha Centauri fliege und dort ankomme, kann ich ja auch nicht behaupten ich habe nur 2 Meter zurückgelegt(man sollte Entfernungen hier 4-dimensional betrachten).
Da das Photon wie du sagst in jedem BS mit c bewegt wird(der oben Fragende möchte diese Analogie nunmal), ist jede Strecke durch den an den Lichtkegel anliegenden Bewegungsvektor auf 0 kontrahiert. Der "Winkel" des Bewegungsvektors ist gegenüber jedem Ruhesystem extremal, die Eigenzeitkomponente Null.
Natürlich ist die Analogie schlecht, aber ich dachte einfach das wäre die passendste Antwort auf die Frage...

Guten Tag zusammen

Ein Photorn ist ein Quant des elektromagneitsichen Feldes. damit bewegen sich Photonen auch mit der Geschwindigkeit eine EM Felds nämlich mit der Lichtgeschwindigkeit im jeweiligen Medium c.

Die Lorentz Gleichungen gelten.

Die Masse ines Photons bestimmt sich aus





Die Masse wird deshalb zu Null, da sich das Photon mit c bewegt. Das bedeutet für das Photon gibt es kein ausruhen, wissenscahftlich gesagt: das Photon besitzt eine bestimmte Energie. Diese ist:



Damit besitzt das Photon eine Masse:



Donnerwetter: erst hat es die Masse 0 dann hat es doch eine Masse! Ja ist denn die Masse nur davon abhängig welche Gleichung ich nehme??

Dieses seltsame Verhalten kommt daher, dass wir in der ersten Beziehung auf die Ruhemasse schauen und diese ist tatsächlich Null. In der zweiten Beziehung schauen wir auf die dynamische Masse, die ist abhängig von der Bewegung und eben ungleich Null.

Somit hat ein Photon eine dynamische Masse und wird daher von Gravitationsfeldern abgelenkt.
Was die Kollegen bereits gesagt haben ist richtig und ich muss dieses nicht weiter ausführen. Die für die Herleitung notwendigen Gleichungen sind der klassischen Lorentz Transformation zu entnehmen.