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Licht, Zeit und Raum

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stadei
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Licht, Zeit und Raum

Beitrag von stadei » 20. Mai 2016, 19:39

Hallo zusammen,

erst mal ein herzliches "Grüß Gott" an alle und das Outen als neuer, grüner Teilnehmer.
Ich hoffe das mir ein paar Leute weiterhelfen können oder zumindest wissen wo ich noch nachschauen kann.
Bin Maschinenbauingenieur und habe mit Physik soweit es bei uns auf der Erde passiert ein bisschen Ahnung.
Leider fehlt mir das Verständnis für die Astrophysik. Ich scheitere immer an der Frage Licht, Zeit und Raum.

So und jetzt gehts los:

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante (?)
Kein massebehafteter Körper kann die Lichtgeschwindigkeit erreichen (?)
Bei Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit still oder geht gegen null (?)

Das sind mal die Feststellungen außerhalb der Quatenphysik, wie ich sie verstanden habe.
Das geht gerade noch so. Ich kann in diesem Zusammenhang auch die Formel E=m C² und die Ableitung E= !/2 m v² als gegeben hinnehmen und die möglichen Ableitungen verstehen.

Aber dann geht es los:

Das Licht hat ja anscheinend eine endliche Geschwindigkeit. Also müßte auch die aufgewandte Energie endlich sein (riesig groß)
Wenn Licht entsteht (Photon, sofort Lichtgeschwindigkeit) sollte es ja da die Zeit keine Rolle spielt immer schon dagewesen sein und nie vergehen.
Würde auch erklären(?) das Photonen gleichzeitig an verschiedenen Orten sein können (auch an verschiedenen Zeiten?)

Dann das nächste Problem:
Warum kann masseloses Licht Sonensegel antreiben? Waurm ist ein Massestrom in Form von Licht auf die Erde Möglich(in Google nachgelesen)?
Ändert sich Licht wenn es auf was stößt in Masse? Ist dann die Zeit ein relevanter Faktor? Heißt das das Lichtstrahlung bei Widerstand zur Masse
wird?

Dann noch eine Frage:
Schwarze Löcher haben angeblich eine so große Schwerkraft, das auch Licht nicht entweichen kann. Ist bei einer endliche Geschwindigkeit des Lichts vorstellbar. Aber keine Masse (Licht) auch keine Anziehungskraft. Und was wenn Licht keine Zeit kennt?

Entweder ich bin absolut nicht in der Lage das ganze zu verstehen oder es fehlen mir die "einleuchtenden"" Antworten.

Vielleicht können mir ja ein paar Leute weiterhelfen.

Gruß an die Community Franz

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Stephen
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von Stephen » 20. Mai 2016, 19:50

Hallo und willkommen,
stadei hat geschrieben:Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante (?)
Kein massebehafteter Körper kann die Lichtgeschwindigkeit erreichen (?)
Bei Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit still oder geht gegen null (?)
Du kannst alle drei Fragen getrost mit JA beantworten, wenn du "normale" Verhältnisse voraussetzt.
Im Wasser ist die Lichtgeschwindigkeit zum Beispiel langsamer (etwa nur 225.000 km/s), obwohl sie trotzdem eine Konstante ist.

Gruß
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Zuletzt geändert von Stephen am 21. Mai 2016, 04:28, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von positronium » 20. Mai 2016, 19:57

Willkommen im Forum!
stadei hat geschrieben:Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante (?)
Ja. Das besondere ist aber, dass das Licht für jeden, egal wie bewegten Beobachter, und unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle gleich schnell ist.
stadei hat geschrieben:Kein massebehafteter Körper kann die Lichtgeschwindigkeit erreichen (?)
Ja.
stadei hat geschrieben:Bei Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit still oder geht gegen null (?)
Würde sich ein Körper mit c bewegen, stünde für ihn die Zeit still.
stadei hat geschrieben:Das geht gerade noch so. Ich kann in diesem Zusammenhang auch die Formel E=m C² ...
Das ist das Energieäquivalent von Masse.
stadei hat geschrieben:und die Ableitung E= !/2 m v² als gegeben hinnehmen und die möglichen Ableitungen verstehen.
Vorsicht! E=1/2mv² ist die nicht-relativistische kinetische Energie. Relativistisch ist die Gesamtenergie (bei c=1) m/sqrt(1-v²) und damit die relativistische kinetische Energie m/sqrt(1-v²)-m.
stadei hat geschrieben:Das Licht hat ja anscheinend eine endliche Geschwindigkeit. Also müßte auch die aufgewandte Energie endlich sein (riesig groß)
Verstehe ich nicht. - Vielleicht ein Missverständnis bzgl. der nicht-relativistischen Formel, oben?
stadei hat geschrieben:Wenn Licht entsteht (Photon, sofort Lichtgeschwindigkeit) sollte es ja da die Zeit keine Rolle spielt immer schon dagewesen sein und nie vergehen.
Dass bei v=c keine Zeit vergeht bzw. verginge gilt nur für massebehaftete Körper; für Licht existiert Zeit einfach nicht.
stadei hat geschrieben:Warum kann masseloses Licht Sonensegel antreiben?
Photonen tragen Impuls.
stadei hat geschrieben:Waurm ist ein Massestrom in Form von Licht auf die Erde Möglich(in Google nachgelesen)?
Ändert sich Licht wenn es auf was stößt in Masse? Ist dann die Zeit ein relevanter Faktor? Heißt das das Lichtstrahlung bei Widerstand zur Masse
wird?
Dem kann ich leider nicht folgen.
Es ist zwar richtig, dass sich Photonen in Materie umwandeln können, aber längst nicht bei Energien, wie sie Photonen von der Sonne tragen.
stadei hat geschrieben:Schwarze Löcher haben angeblich eine so große Schwerkraft, das auch Licht nicht entweichen kann. Ist bei einer endliche Geschwindigkeit des Lichts vorstellbar. Aber keine Masse (Licht) auch keine Anziehungskraft. Und was wenn Licht keine Zeit kennt?
Dafür braucht man die Vorstellung der Raumzeit nach der Allgemeinen Relativitätstheorie. Ab einer gewissen Masse wird der Raum so stark gekrümmt, dass gerade Linien, auf denen sich auch Licht bewegt, so stark gekrümmt sind, dass sie eben nicht mehr weg führen.

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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von Frank » 20. Mai 2016, 20:45

Stephen hat geschrieben: (etwa nur 225.000 km/h),
Meintest du nicht 225.000 km/s?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von Stephen » 21. Mai 2016, 04:27

Frank hat geschrieben:Meintest du nicht 225.000 km/s?
Natürlich. Danke. :well:
Habe es geändert.
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von gravi » 21. Mai 2016, 21:13

stadei hat geschrieben: Dann das nächste Problem:
Warum kann masseloses Licht Sonensegel antreiben? Waurm ist ein Massestrom in Form von Licht auf die Erde Möglich(in Google nachgelesen)?
Ändert sich Licht wenn es auf was stößt in Masse? Ist dann die Zeit ein relevanter Faktor? Heißt das das Lichtstrahlung bei Widerstand zur Masse
wird?
Auch von mir ein herzliches Willkommen!

Nun, nach Einsteins E = mc2 sind Energie und Masse dasselbe. Werfe ich dir einen Ball an den Kopf, merkst du das. Nehme ich nun eine Menge an Photonen, die der Masse des Balls entsprechen und ich sie in diese Größe zusammenballen könnte und dir an den Kopf werfe, merkst du das auch.

Zum Glück stimmt Einsteins Formel wirklich, denn der Druck, den Photonen z.B. im Innern eines Sterns produzieren, hindern ihn daran, in sich zu kollabieren. Wäre das nicht so, würde kein Stern leuchten, unsere Sonne nicht scheinen und hier wäre es bangig kalt... :frosty:

Schönen Gruß
gravi
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stadei
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von stadei » 22. Mai 2016, 19:25

Hallo Gravi,

du hast ja das richtige Synonym.
Schwerkraft hält ja alles zusammen. Außer sie wird zu groß. Zieht ja dann auch Licht an (angeblich ?).

Aber da genau liegt mein Problem. Vielleicht kann es ja über die Quantenmeckanik erklärt werden und ich hab noch nie eine für mich verständliche Antwort erhalten.

Die Menge an Licht die die Erde von unserer Sonne, und von sonstwo, erreicht lässt sich anscheinend in Masse beziffern.
Natürlich ist das einzelne Photon so gering, das man es als masselos bezeichnen könnte. In der Summe aber ist es doch als Masse messbar.

Wenn dem so ist und das Photon doch eine Masse hat, warum kann es dann mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein? Oder verfügt es einfach über genügend Energie das zu schaffen?
Und das ganze erklärt noch nicht warum ein Photon gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten sein kann, oder auch nicht, je nachdem ob man es beobachtet (also misst) oder nicht. Und das ganze evtl. auch noch in der Zeit verschoben.

Daraufhin mal eine gewagte Frage: Wenn ein Photon an zwei oder mehreren Orten sein kann und das auch zu verschiedenen Zeiten (von uns aus gesehen)
müsste es doch am Anfang der Zeit (von uns aus gesehen) oder am Ende der Zeit auftauchen können?

Obwohl wir meinen das Photon ist gerade erst entstanden, sollte es doch eigentlich schon immer dagewesen sein.

Wie gesagt, kann technisch einiges verstehen, aber da feheln mir die "einfachen" (gibts nicht) Erklärungen.

Vielleicht kann mir ja wer weiterhelfen.

Gruß Stadei

positronium
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von positronium » 22. Mai 2016, 22:27

stadei hat geschrieben:Schwerkraft hält ja alles zusammen. Außer sie wird zu groß.
Ein "zu gross" gibt es nicht; die Effekte verändern sich halt schleichend mit der Grösse der Masse.
stadei hat geschrieben:Zieht ja dann auch Licht an (angeblich ?).
Der Effekt tritt immer auf, nur dass er meist nicht oder nur kaum wahrnehmbar ist. Aber das ist experimentell bestätigt. Hier steht einiges dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationslinseneffekt
stadei hat geschrieben:Aber da genau liegt mein Problem. Vielleicht kann es ja über die Quantenmeckanik erklärt werden und ich hab noch nie eine für mich verständliche Antwort erhalten.
Gerade die QM kann das nicht erklären; man braucht die ART. Oft wird der Raum der ART mit einem Gummituch verglichen, auf das man Kugeln legt. Wenn man über diese Oberfläche eine leichte Kugel rollen lässt, dann ändert sich durch die Krümmung des Tuchs die Rollrichtung dieser Kugel. Genau so ist es mit Licht; es breitet sich geradlinig aus, aber der Raum ist gekrümmt, und das führt bei kleinen Massen zur Lichtablenkung, und wird bei grossen Massen so stark, dass Licht nicht mehr entkommen kann.
stadei hat geschrieben:Die Menge an Licht die die Erde von unserer Sonne, und von sonstwo, erreicht lässt sich anscheinend in Masse beziffern.
Man kann die Lichtenergie in Masse umrechnen. Auch wird natürlich ein Teil der Energie chemisch gespeichert (Photosynthese), und man kann die Erde durch die Lichtenergie aufheizen, was auch eine Massenzunahme bewirkt. Ich weiss aber nicht, ob das nennenswerte Mengen sind, bzw. durch andere Effekte völlig überdeckt wird.
stadei hat geschrieben:Natürlich ist das einzelne Photon so gering, das man es als masselos bezeichnen könnte. In der Summe aber ist es doch als Masse messbar.
Ob Photonen Masse besitzen, kann man noch nicht abschliessend beantworten. Wohl die grosse Mehrzahl der Physiker geht davon aus, dass es keine Masse besitzt.
Messbar ist bis heute nur seine Energie.
stadei hat geschrieben:Wenn dem so ist und das Photon doch eine Masse hat, warum kann es dann mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein? Oder verfügt es einfach über genügend Energie das zu schaffen?
Seine Masse könnte so gering sein, dass es selbst bei extrem kleiner Energie so schnell ist, dass Licht immer gleich schnell erscheint.
stadei hat geschrieben:Und das ganze erklärt noch nicht warum ein Photon gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten sein kann, oder auch nicht, je nachdem ob man es beobachtet (also misst) oder nicht.
Das ist ein quantenmechanischer Effekt. Im Rahmen der QM besitzen alle Teilchen, also nicht nur Photonen, sondern auch z.B. Elektronen, keinen bestimmten Punkt; sie sind immer über ein Raumvolumen, das eigentlich unendlich gross ist, verschmiert. Der klassischen Auffassung des Ortes eines Punktteilchens entspricht der Erwartungswert dieser Verteilung.
Erst bei der Messung wird die Verteilung zu einem Punkt "gemacht". Die Wissenschaft ist sich jedoch uneinig darüber, was dabei in der Natur passiert.
stadei hat geschrieben:Daraufhin mal eine gewagte Frage: Wenn ein Photon an zwei oder mehreren Orten sein kann und das auch zu verschiedenen Zeiten (von uns aus gesehen)
müsste es doch am Anfang der Zeit (von uns aus gesehen) oder am Ende der Zeit auftauchen können?
Ich bin mir nicht sicher, worauf Du Dich mit der Zeit beziehst. Die Lorentztransformation? Hier bin ich mir bzgl. der mathematischen Schlussfolgerungen nicht sicher, denke aber, dass es sich dabei nur um Effekte handelt, die durch Transformation zwischen verschiedenen Beobachtern eliminiert werden. Allgemein gilt aber, dass sich zu jedem Zeitpunkt das Teilchen irgendwo aufhalten muss, also die Gesamtwahrscheinlichkeit über den ganzen Raum integriert immer gleich 1 ist.
stadei hat geschrieben:Obwohl wir meinen das Photon ist gerade erst entstanden, sollte es doch eigentlich schon immer dagewesen sein.
Das ist eine schwierige Frage. Ich glaube, wenn man einige Annahmen trifft, könnte man das so sehen. Man müsste wohl auf jeden Kollaps der Wellenfunktion verzichten, und sich streng an die wahrscheinlich idealisierenden QFT halten. Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass die Natur das so macht.

deltaxp
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von deltaxp » 23. Mai 2016, 12:02

stadei hat geschrieben: Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante (?)
ja
Kein massebehafteter Körper kann die Lichtgeschwindigkeit erreichen (?)
ja , präzise gesagt: ruhemasse-behafteter;
Bei Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit still oder geht gegen null (?)
im photon-system, ja für ein photon vergeht keine zeit. aber im ruhesystem eines Beobachters, dass das photon abgesand hat schon, bis es sein ziel erreicht hat.
du kannst, vorrausgesetzt du hast genug Energie und hälts Beschleunigungen gut aus mit einer rakete die beliebig nahe der Lichtgeschwindigkeit kommt also im Prinzip selbst in kurzer zeit (nicht null) das gesamte Universum durchkreuzen. nur wären dann auf der erde zig Milliarden jahre vergangen.
Ich kann in diesem Zusammenhang auch die Formel E=m C² und die Ableitung E= !/2 m v² als gegeben hinnehmen und die möglichen Ableitungen verstehen.
man sollte sowas nicht als gegeben hinnehmen E=mc^2 fogt gerade aus der konstant der Lichtgeschwindigkeit und Unmöglichkeit für Ruhemasse behafteter körper sie zu überschreiten. zweite formel für kinetische Energie ist das nieder-geschwindigkeits Limit. und nicht die massen durcheinander hauen, im zweiten fall ist das die ruhe masse m=m0. im ersten fall die dynamische masse m=m0/sqrt(1-v^2/c^2) ; dann sieht man auch, dass für v/c<<1 in linearer Näherung gilt E=m0*c^2 + 1/2*m0*v^2, ruheenergie+kinetische Energie.
Das Licht hat ja anscheinend eine endliche Geschwindigkeit. Also müßte auch die aufgewandte Energie endlich sein (riesig groß)
Die Energie eines photons E=h*f; h: plancksches wirkungsquantum, f, Frequenz im laborsystem des Beobachters. Also endlich.
Du kannst sie aber natürlich indirekt größer oder kleiner machen, denn wahrgenommen Frequenz und also im Absorber detektierte Energie hängt vom relativen bewegungszustand zwischen erzeuger (quelle) und Absorber(Detektor) ab. bewegt sich der Detektor auf die quelle zu, steigt die Frequenz und damit gemessene Energie und umgekehrt. scheint so, dass das dem energieerhaltungssatz widerspricht, aber das tut es nicht, weil der innerhalb eines bezugssystems gilt und nicht für verschiedene. einfachesbeispiel. wenn ich an der strasse stehe und da fährt nen Auto vorbei, hatt das für mich kinetische Energie, wenn ich ihm genausoschnell hinterher fahre, ist bezüglich mirin ruhe und hat keine kinetische Energie. bei licht geht das über die Frequenz, weild as sich ja egal von welchem bezugssystem aus betrachtet immer mit c bewegt.
Wenn Licht entsteht (Photon, sofort Lichtgeschwindigkeit) sollte es ja da die Zeit keine Rolle spielt immer schon dagewesen sein und nie vergehen.
nicht die Bezugssysteme durcheinanderhauen. im bezugssystem des photos vergeht keine zeit, im betzugssystem des Beobachters schon.
für das photon vergeht zwischen Erzeugung (zb durch elektronenübergang) und Vernichtung (zb durch Absorption im Detektor) in der tat keien zeit, im ruhesystem des photon-erzeugrers und detetkors, also laborsystem schon, nämlich t=L/c, mit L als abstand zw Erzeuger und Absorber.
Warum kann masseloses Licht Sonensegel antreiben? Waurm ist ein Massestrom in Form von Licht auf die Erde Möglich(in Google nachgelesen)?
weil photonen impuls haben:
Es ist E=p*c für photonen, p ist der impuls. kann man sich auch überlegen: i.a. p=m v. mit m=E/c^2 und v=c steht dort p=E/c^2*c=E/c.
jetzt kannst für E auch h*f eisetzen, dann hast du p=h*f/c. das treibt das Sonnensegel an.
Ändert sich Licht wenn es auf was stößt in Masse? Ist dann die Zeit ein relevanter Faktor? Heißt das das Lichtstrahlung bei Widerstand zur Masse
wird?
wenn es absorbiert wird, erhöht es die innere Energie des Objektes, wird i.a. in wärme umgewandelt. über E=mc^2 entspricht dem auch natürlich ein massezuwachs, solange die wärme nicht als photonen wieder abgestrahlt wird sondern im Absorber verbleibt.
Schwarze Löcher haben angeblich eine so große Schwerkraft, das auch Licht nicht entweichen kann. Ist bei einer endliche Geschwindigkeit des Lichts vorstellbar. Aber keine Masse (Licht) auch keine Anziehungskraft. Und was wenn Licht keine Zeit kennt?
so einfach ist das nicht. Graviation ist Krümmng des Raumes (und der Zeit). Lokal fliegt das photon immer den gerade möglichsten weg, aber da der raum krumm ist, folgt es der Krümmung. hinterm ereignishorizont ist die Krümmung so gross, dass das licht sozusagen immer nach innen wieder umgebogen wird.

man kann auch das schwerkraft-Modell in sofern gehen, da, licht über E=mc^2 eine masse hat, die angezogen wird. man hat schon vor albert Einstein sogenannte grava-sterne vermutet und mit Newtonschen gravitationsgesetzt über formel das ausgerechnet. das kommt aber nicht ganz hin, weil die Krümmung des raumes nicht beachtet wurde. die Ablenkung nach den Formeln der art ist grösser. denke also weniger bei Gravitation in Kraft und Anziehung sondern einfach als krümmungseigenschaft des raumes, dem alles folgen muss, was sich da drin bewegt. nebebei, erzeugt nicht nur ruhe-masse raumzeitkrümmung. sondern auch Energie und druck. denn in der art steht dort der energie-impuls-Tensor und nicht nur die Ruhemasse wie bei Newton. newtonschen gravitationsgestzt ist der niederenergie-grenzfall der art (kleine masse(dichten) und Geschwindigkeiten).

Entweder ich bin absolut nicht in der Lage das ganze zu verstehen oder es fehlen mir die "einleuchtenden"" Antworten.
das kann ich nicht beurteilen, aber tröste dich. viele studieren das jahrelang ehe sie es verstehen, oder glauben es verstanden zu haben. Leonard susskind nannte das "rewirering of the brain" (Neu Verdrahtung des gehirns). und das geht nur über jahrelange intensive Beschäftigung,
und die moderne Physik ist voll von dingen, die wir uns auch einfach nicht vorstellen können, da hilft dann Mathematik, Wortschöpfungen, Erfahrung und Analogien weiter, wobei letztere immer nur Teilaspekte versuchen zu veranschaulichen.
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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von stadei » 24. Mai 2016, 18:59

Hallo positronium, hallo deltaxp,

danke für Euere Antworten, und ich tröste mich mit Süsskind, aber

da gibts im Netz eine Artikel der UNI Oldenburg,
Täglich erreichen uns ca. 168 Tonnen Licht steht da drin, und der Schwerkraft ist es wurst ob sie auf Masse oder Energie wirkt.
Gleichzeitig heißt es ja das eine endliche Masse keine Lichtgeschwindigkeit erreichen kann ( 1 Stein).
Weil es jedoch Masse hat kann es von der Schwerkraft auf "gebogen" werden. So verstehe ich den Artikel.

Und dann gibt es auch noch den Doppelspaltversuch. Ein Teilchen geht durch zwei Öffnungen "gleichzeitig" und verursacht hinter
dem Spalt rechts wie links eine Reaktion. Und wenn ich es richtig verstanden habe sogar wenn ein Spalt geschossen war.
Laut Einstein nicht möglich, laut Bohr schon und ich brauche jetzt dann auch eine Doppelspalt.

Also doch wieder Masse, Raum, Zeit.
Also wenn ich ein Photon bin und Masse habe, aber im Raum gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten sein kann, würde das nicht heißen das ich bei gleicher Masse und gleichen Ort in zwei verschiedenen Zeiten sein kann? Oder vielleicht ja sogar beides?
Ich ändere am System ja immer nur einen Parameter.

Wie immer hoffe ich um Aufklärung (Vorsicht ich habe schon Kinder)

Gruß an die Runde

Stadei

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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von stadei » 24. Mai 2016, 19:04

mhm,

denk grad noch mal. Ich ändere den Parameter Ort, dann kann sich Zeit oder Masse ändern (im gleichen System) oder beides, hauptsache im bekomme das gleiche Ergebnis.
Änder ich den Paramter Masse, sollte sich daher Raum oder Zeit ändern, usw.

Gruß Stadei

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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von positronium » 24. Mai 2016, 19:52

stadei hat geschrieben:da gibts im Netz eine Artikel der UNI Oldenburg,
Täglich erreichen uns ca. 168 Tonnen Licht steht da drin, und der Schwerkraft ist es wurst ob sie auf Masse oder Energie wirkt.
Den Artikel habe ich gerade heraus gesucht. Meinem Verständnis nach ist diese Formulierung unpassend. Die Autorin hat offensichtlich die Energiemenge mit m=E/c² in Masse umgerechnet. Ich vermute, dass sie das getan hat, um dem Leser bei der Wertangabe eine bessere Vorstellung zu vermitteln, also statt in der Einheit J in kg angeben zu können. Das hat auch nichts mit der Ruhemasse zu tun.
Es ist aber weiter richtig, dass die von der Sonne kommende Energie hier "eingefangen" werden kann.
stadei hat geschrieben:Weil es jedoch Masse hat kann es von der Schwerkraft auf "gebogen" werden. So verstehe ich den Artikel.
Wie gesagt:: keine Ruhemasse, sondern Energie, und errechnet sich mit der Frequenz eines jeden Photons zu E=h*f.
Für Lichtablenkung ist nach der ART die Energie der Photonen nicht relevant (diese krümmt zwar die Raumzeit auch, ist aber sehr gering); Lichtablenkung ist Folge einer geradlinigen Bewegung in einem gekrümmten Raum.
stadei hat geschrieben:Und dann gibt es auch noch den Doppelspaltversuch. Ein Teilchen geht durch zwei Öffnungen "gleichzeitig" und verursacht hinter
dem Spalt rechts wie links eine Reaktion.
Die Teilchenwelle geht zwar durch beide Spalte, aber die Messung eines einzelnen Photons ergibt in Abhängigkeit von der Wellenfunktion an einem zufälligen Punkt eine Reaktion.
stadei hat geschrieben:Und wenn ich es richtig verstanden habe sogar wenn ein Spalt geschossen war.
Dabei geht es um Beugung.
stadei hat geschrieben:Also wenn ich ein Photon bin und Masse habe, aber im Raum gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten sein kann, würde das nicht heißen das ich bei gleicher Masse und gleichen Ort in zwei verschiedenen Zeiten sein kann? Oder vielleicht ja sogar beides?
In den Bewegungsgleichungen der QM betrachtet man die zeitliche Entwicklung. Für diese Differentialgleichungen legt man für einen gewissen Zeitpunkt eine Wellenfunktion fest, und betrachtet deren Entwicklung. Ich sehe keine Möglichkeit, wie ein Teil der Wellenfunktion in eine andere Zeit kommen könnte; das würde wohl auch die Normierung der Wellenfunktion verletzen.
Aber an der Stelle wissen andere viel mehr als ich.

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Re: Licht, Zeit und Raum

Beitrag von Skeltek » 25. Mai 2016, 09:14

stadei hat geschrieben: Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante (?)
Kein massebehafteter Körper kann die Lichtgeschwindigkeit erreichen (?)
Bei Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit still oder geht gegen null (?)
1. Wenn man es als reines Überbrücken von Distanz in einer Zeitspanne ansieht, dann ja.
Du vergleichst hier die Strecke die Licht zurücklegt mit der Strecke, welche dein Uhrenzeiger in derselben Zeit zurücklegt.
Bei der Lichtgeschwindigkeit handelt es sich nicht genau genommen nicht um eine zu messende Größe, sondern um eine Maßeinheit.
Aber detailierte Ausführung würde hier zu weit gehen.
2. Man kann Masse erschaffen, indem man ausschließlich Photonen aufeinander kollidieren lässt. Hier entsteht aus reinem Licht Masse.
Damit Photonen jedoch kollidieren können, dürfen sie nicht parallel fliegen. Da man davon ausgehen kann, dass sämmtliche Materie ursprünglich aus reiner mit c bewegter Energie bestand, ergibt sich automatisch, dass das Produkt später eine kleinere Bewegungsgeschwindigkeit haben muss.
Das, woraus massebehaftete Materie letztlich besteht bewegt sich vermutlich immer noch mit c, allerdings bewegen sich die Komponenten ständig in unterschiedliche Richtungen. Die Unterlicht-Geschwindigkeit ergibt sich so Mittelwert zwischen +c und -c.
http://www.zeit.de/1997/42/materie.txt.19971010.xml
3. Nur aus Sicht der nicht mitbewegten Beobachter.
stadei hat geschrieben: Wenn Licht entsteht (Photon, sofort Lichtgeschwindigkeit) sollte es ja da die Zeit keine Rolle spielt immer schon dagewesen sein und nie vergehen.
Nicht ganz. Mit der stark vereinfachten Antwort: Aus Sicht des Lichtes ist lediglich der Abstand von Lichtquelle bis zu dem Ort wo es absorbiert wird Null.
stadei hat geschrieben: Warum kann masseloses Licht Sonensegel antreiben?
Waurm ist ein Massestrom in Form von Licht auf die Erde Möglich(in Google nachgelesen)?
Ändert sich Licht wenn es auf was stößt in Masse? Ist dann die Zeit ein relevanter Faktor? Heißt das das Lichtstrahlung bei Widerstand zur Masse
wird?
*Das Licht wechselt mit dem Sonnensegel Impuls aus. Das hat indirekt etwas mit der obigen Antwort #2 zu tun. Sowohl das Sonnensegel als auch das zurück reflektierte Photon tauschen Komponenten ihres Impulses miteinander aus. Effektiv ändert sich dadurch die Bewegunsrichtung des Lichtes und die Durchschnittsgeschwindigkeit(irgendwas zwischen -cund +c) der Masseteilchen des Sonnensegels.
*Weil die Erde Masse hat.
*ja
*ja
*nur ein Teil davon, wieviel % ist vom Beobachter abhängig.
stadei hat geschrieben: Dann noch eine Frage:
Schwarze Löcher haben angeblich eine so große Schwerkraft, das auch Licht nicht entweichen kann. Ist bei einer endliche Geschwindigkeit des Lichts vorstellbar. Aber keine Masse (Licht) auch keine Anziehungskraft. Und was wenn Licht keine Zeit kennt?
Licht hat hier eine Sonderstellung. Licht hat sehr wohl selbst auch eine gravitative Anziehungskraft, allerdings wirkt diese bei Licht nicht omnidirektional gleichmäßig wie bei unbewegter Masse.

Die obigen Antworten sind stark vereinfacht und daher nicht völlig richtig, allerding müssten sie dem Zweck genügen, dir ein grobes Bild der Funktionsweise zu vermitteln.
Vor allem die Vorstellung, dass Masse miteinander "verklebte" Photonen sind müsste eigentlich viel komplizierter formuliert werden, es macht aber klar, dass etwas, das sich der Schwerpunkt von zwei antiparallel mit c bewegten (miteinander verbundenen) Photonen nicht auch mit c bewegen kann sondern seine Geschwindigkeit irgendwo zwischen -c und +c befindet (wo genau hängt mit den Frequenzen der beteiligten Photonen zusammen).
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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