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Reisen schneller als das Licht

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von seeker » 31. Mär 2021, 10:37

Ok, glaube ich alles. Aber deshalb hab ich ja auch geschrieben:
seeker hat geschrieben:
30. Mär 2021, 13:09
Ich gehe so etwas pramgmatisch an, um solche Dinge zu umschiffen, die die eigentliche Frage m.E. nur verkomplizieren:

Nehmen wir an, du hättest so ein Warpraumschiff und befändest dich gerade auf einer Erdumlaufbahn.
Und du hast nun eine einfache Aufgabe: Fliege nach Alpha Centauri und nimm dort eine Gesteinsprobe von einem dortigen Asteroiden und bringe sie zur Erde! Die einfache Wegstrecke ist etwa: 4,3 Lichtjahre.

Einfache Frage:
Kannst du diese Aufgabe in weniger als 8,6 Jahren Erdzeit erledigen oder kannst du das nicht?

Wenn du das kannst, dann bist du mit >c gereist und jeder wird zugeben, dass du ein überlichtschnelles Raumschiff hast, wenn nicht, nicht.
seeker hat geschrieben:
30. Mär 2021, 23:22
Für alle praktischen Zwecke ist es primär wichtig wie lange du brauchst, um von Alpha Cenaturi den Stein zu holen (was ja nur ein Beispiel für alle möglichen praktischen Zwecke ist), erst sekundär spielt es da dann noch eine Rolle, wie viel Eigenzeit dabei bei dir vergeht. Wenns noch kürzer wär, dann wunderbar, wenn viel länger, dann wär halt blöd und wir würden lieber eine automatische Sonde schicken oder dich einfrieren.
tomS hat geschrieben:Das einzige, was zählt, ist die Eigenzeit auf der Erde sowie innerhalb der Blase, und relative Geschwindigkeiten zweier Objekte am selben Ort. Alles weitere sind mathematische Artefakte. Wenn die Blase so konstruiert werden kann, dass sie bei Alpha Centauri wieder umkehrt, dann kann man die beiden Eigenzeiten vergleichen.
Eben! Also:

Damit umschiffe ich die ganzen erwähnten Schwierigkeiten, praktisch ist nämlich nur zweierlei relevant bzw. interessant:

a) Wie viel Eigenzeit vergeht für den Astronauten, bis er auf diese Weise den Stein von Alpha Centauri zur Erde gebracht hat?
b) Wie viel Eigenzeit vergeht auf der Erde bis dahin?

Das ist nämlich das, was am Ende tatsächlich zählt. Und das ist auch eindeutig messbar/bestimmbar.
Und damit kann ich dann auch für alle praktischen Zwecke definieren, dass wenn a) kleiner 8,6 Jahre, dann V(Raumschiff, effektiv, rel. zu Astronaut) > c und wenn b) kleiner 8,6 Jahre, dann V(Raumschiff, effektiv, rel. zu Erde) > c.
Grüße
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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 31. Mär 2021, 10:55

seeker hat geschrieben:
31. Mär 2021, 10:37
a) Wie viel Eigenzeit vergeht für den Astronauten, bis er auf diese Weise den Stein von Alpha Centauri zur Erde gebracht hat?
b) Wie viel Eigenzeit vergeht auf der Erde bis dahin?

Das ist nämlich das, was am Ende tatsächlich zählt. Und das ist auch eindeutig messbar/bestimmbar.
Und damit kann ich dann auch für alle praktischen Zwecke definieren, dass wenn a) kleiner 8,6 Jahre, dann V(Raumschiff, effektiv, rel. zu Astronaut) > c und wenn b) kleiner 8,6 Jahre, dann V(Raumschiff, effektiv, rel. zu Erde) > c.
Um letzteres zu definieren, müsstest du einen Entfernungsbegriff definieren - den du nicht aus einem statischen Universum ohne Warp-Blase nehmen darfst - und du müsstest einen nicht-lokalen Geschwindigkeitsbegriff definieren.

Und wozu? Um etwas zu definieren - diese Geschwindigkeit - die du nicht messen kannst?

Relevant sind messbare Größen; diese Geschwindigkeit ist nicht messbar.
Gruß
Tom

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Frank » 31. Mär 2021, 11:05

seeker hat geschrieben:
31. Mär 2021, 10:37

Und damit kann ich dann auch für alle praktischen Zwecke definieren, dass wenn a) kleiner 8,6 Jahre, dann V(Raumschiff, effektiv, rel. zu Astronaut) > c und wenn b) kleiner 8,6 Jahre, dann V(Raumschiff, effektiv, rel. zu Erde) > c.
Ich sehe das anders, denn nichts ist schneller als das Licht. Wie du aber richtig bemerkst, ist die Zeit das Maßgebende.
Willkürliches Beispiel.

Es ist ein Unterschied , ob ich mit 0,5 c zum Jupiter fliege, oder eben zu Alpha Centauri.
Weil der Weg ja viel weiter ist ;i (Kann man meinen)
Wenn ich aber den Raum/Die Raumzeit krümme, ergo den Weg verkürze, dann fliege ich in der Zeit zu Alpha Centauri, die ich "normalerweise" zum Jupiter brauche.
Des Wegen bin ich aber jetzt nicht Überlichtschnell- geflogen, nur der Weg war "kürzer". Das Licht wäre im "Normalfall", bei selber Wegstrecke immer noch schneller.
Zumal die 0,5 C eben nur eine Bezeichnung sind, um es leichter verständlich zu machen.
Selbst im Star Trek Universum, dass ja jetzt nicht gerade vor Realität strotzt, ist der Warpfaktor nur eine Einstellung und macht keine Aussage über die Geschwindigkeit.
Natürlich gibt es da diverse Diagramme, wo man aufzeigen will, wie " schnell" man geflogen wäre, wenn man es in Relation zu C stellt, aber nochmal, Warp ist keine "Geschwindigkeitsangabe."
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von seeker » 31. Mär 2021, 12:43

tomS hat geschrieben:
31. Mär 2021, 10:55
Und wozu? Um etwas zu definieren - diese Geschwindigkeit - die du nicht messen kannst?
Weil ich wissen will, wie lange es dauert, bis der Stein von Alpha Cenaturi geholt ist - für mich auf der Erde und für den Astronauten. Und weil ich wissen will, ob es im Vergleich länger dauert oder schneller geht einen solchen Stein mit demselben Raumschiff vom (in der warpblasenfreien RZ) 8,6 Lichtjahre entfernten Sirius zu holen oder nicht. Und ich möchte das gerne auch quantitativ wissen.
Und weil ich wissen will, ob es sich überhaupt lohnt den Warpantrieb zu bauen und wie wirkungstark der dann sein sein sollte oder ob ich lieber mit konventionellem Impulsantrieb fliegen soll?
Wie soll man denn solche Fragen anders beantworten als über effektive Geschwindigkeiten?
Vorschläge?

Nochmal: Ich denke, ich verstehe schon, was du sagst und akzeptiere das auch und nehme es auch zur Kenntnis, aber ich habe es hier eben von praktischen Dingen, von effektiven Geschwindigkeiten.

Und ich kann etwas messen, nämlich die 'gewöhnlichen' Lichtlaufzeiten und Eigenzeiten. Und das reicht für obige Fragen aus, weil ich damit ein V(eff) ausrechnen kann, das ich dann mit gewöhnlichen Lichtlaufzeiten ohne Warpblase vergleichen kann. Dass oder ob dieses V(eff) dann eigentlich aus theoretischer Sicht so gar nicht stimmt, nicht wirklich konstruktionsfrei direkt messbar ist oder aus gewisser Perspektive eine willkürliche Konstruktion sein kann, etc., ist für obige Fragen irrelevant.
Grüße
seeker


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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 31. Mär 2021, 15:08

seeker hat geschrieben:
31. Mär 2021, 12:43
Weil ich wissen will, wie lange es dauert, bis der Stein von Alpha Cenaturi geholt ist - für mich auf der Erde und für den Astronauten.

Und weil ich wissen will, ob es im Vergleich länger dauert oder schneller geht einen solchen Stein mit demselben Raumschiff vom (in der warpblasenfreien RZ) 8,6 Lichtjahre entfernten Sirius zu holen oder nicht. Und ich möchte das gerne auch quantitativ wissen.

Und weil ich wissen will, ob es sich überhaupt lohnt den Warpantrieb zu bauen und wie wirkungstark der dann sein sein sollte oder ob ich lieber mit konventionellem Impulsantrieb fliegen soll?

Wie soll man denn solche Fragen anders beantworten als über effektive Geschwindigkeiten?
Über die Reisezeit, allgemein über Eigenzeiten.
seeker hat geschrieben:
31. Mär 2021, 12:43
Und ich kann etwas messen, nämlich die 'gewöhnlichen' Lichtlaufzeiten *) und Eigenzeiten.
Wieder Zeiten ;-)
seeker hat geschrieben:
31. Mär 2021, 12:43
Und das reicht für obige Fragen aus, weil ich damit ein V(eff) ausrechnen kann, das ich dann mit gewöhnlichen Lichtlaufzeiten ohne Warpblase vergleichen kann. Dass oder ob dieses V(eff) dann eigentlich aus theoretischer Sicht so gar nicht stimmt, nicht wirklich konstruktionsfrei direkt messbar ist oder aus gewisser Perspektive eine willkürliche Konstruktion sein kann, etc., ist für obige Fragen irrelevant.
Verstanden.

Es ist aber an sich schon irrelevant, wenn ich nur an Zeiten interessiert bin. Wenn ich heute mit dem Zug schneller in Berlin bin als vor 10 Jahren, dann ist es mir egal, ob die Strecke verkürzt oder die Geschwindigkeit erhöht wurde.

*) Man müsste mal die Lichtlaufzeiten berechnen, wenn gerade so eine Warp-Blase unterwegs ist. Entweder wird das Raumschiff in der Blase aufgrund der Deformation der Raumzeit von einem Lichtsignal nie eingeholt, oder es wird eingeholt, dann aber auch sicher überholt. Die two-way Lichtlaufzeit liefert aber wieder einen anderen Entfernungsbegriff (mach das mal zwischen zwei Beobachtern, von denen einer innerhalb eines Horizontes sitzt ;-)
Gruß
Tom

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von seeker » 31. Mär 2021, 17:08

tomS hat geschrieben:
31. Mär 2021, 15:08
Über die Reisezeit, allgemein über Eigenzeiten.
Darüber habe ich auch nachgedacht. Und ich denke, das funktioniert auch - wenn man nur ein Schiff hat.
Dann kann man z.B. sagen: "Der Sirius ist eine Reisezeit von 2 Jahren mit unserem Warpraumschiff entfernt, Alpha Centauri 1 Jahr."
tomS hat geschrieben:Es ist aber an sich schon irrelevant, wenn ich nur an Zeiten interessiert bin. Wenn ich heute mit dem Zug schneller in Berlin bin als vor 10 Jahren, dann ist es mir egal, ob die Strecke verkürzt oder die Geschwindigkeit erhöht wurde.

Im Prinzip ja, aber:

Was aber, wenn man 1000 Schiffe hat, alle mit einem unterschiedlich leistungsfähigen Warpfeldgenerator?
Dann brauchen wir doch wieder einen Vergleichsmaßstab und dann gibt es doch wieder ein "schneller" und "langsamer".
Man könnte das dann z.B. an einem Standardraumschiff (seiner Reisezeit) eichen, aber warum dann nicht einfach die Standardentfernungsangabe nehmen, die wir schon haben (Lichtjahre) und daraus dann zusammen mit der jeweiligen Reisezeit eine effektive Geschwindigkeit angeben/als Quotient errechnen?
Solche Angaben müssen einfach praktikabel sein, dann sind sie gut.

tomS hat geschrieben:*) Man müsste mal die Lichtlaufzeiten berechnen, wenn gerade so eine Warp-Blase unterwegs ist. Entweder wird das Raumschiff in der Blase aufgrund der Deformation der Raumzeit von einem Lichtsignal nie eingeholt, oder es wird eingeholt, dann aber auch sicher überholt. Die two-way Lichtlaufzeit liefert aber wieder einen anderen Entfernungsbegriff (mach das mal zwischen zwei Beobachtern, von denen einer innerhalb eines Horizontes sitzt ;-)
Lass uns den Gedanken mal festhalten, damit wir es nicht vergessen.

@Frank:
Ohh... etwas kleiner hätt doch auch gelangt? Und ich habe auf deinen Beitrag indirekt auch geantwortet, mit meinem letzten Beitrag an Tom war das im Prinzip mit-abgehandelt und bitte etwas mehr Geduld, dein Beitrag ist von heute Morgen, nicht von letzter Woche.
Grüße
seeker


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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 31. Mär 2021, 17:19

tomS hat geschrieben:
31. Mär 2021, 09:50
Vergiss Geschwindigkeiten zwischen A und B; es funktioniert im Allgemeinen nicht.
In gekrümmter Raumzeit lassen sich mangels globalem Inertialsystem Geschwindigkeiten nur lokal definieren. Lokal wird die Raumzeit als flach angenommen. Ein Raumschiff hat zwischen A und B an jedem Punkt eine Geschwindigkeit relativ zum Fluid (zu einem lokalen mitbewegten Beobachter).

Bei der Ausbreitung von Gravitationswellen bewegt sich ein Punkt (konstanter Phase) der Welle lokal mit c. Bei der besagten Blase handelt es sich ebenfalls um lokal verzerrte Raumzeit. Ich sehe nicht, dass man ihr prinzipiell keine lokale Geschwindigkeit zuordnen kann.

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Frank » 31. Mär 2021, 18:03

seeker hat geschrieben:
31. Mär 2021, 17:08

@Frank:
Ohh... etwas kleiner hätt doch auch gelangt? Und ich habe auf deinen Beitrag indirekt auch geantwortet, mit meinem letzten Beitrag an Tom war das im Prinzip mit-abgehandelt und bitte etwas mehr Geduld, dein Beitrag ist von heute Morgen, nicht von letzter Woche.
Hey, dass sollte eigentlich etwas witzig sein. Nicht immer so Bierernst :beer:
Hab es weggemacht :)
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von seeker » 31. Mär 2021, 18:27

Das stimmt. :beer:
Ich schreib später noch.
Grüße
seeker


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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Frank » 31. Mär 2021, 21:39

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 31. Mär 2021, 23:28

Timm hat geschrieben:
31. Mär 2021, 17:19
Bei der Ausbreitung von Gravitationswellen bewegt sich ein Punkt (konstanter Phase) der Welle lokal mit c. Bei der besagten Blase handelt es sich ebenfalls um lokal verzerrte Raumzeit. Ich sehe nicht, dass man ihr prinzipiell keine lokale Geschwindigkeit zuordnen kann.
Im Falle der Gravitationswellen ist das ein Artefakt der Zerlegung der Raumzeit in „Hintergrund“ und „Störung“. Das wird im Allgemeinen nicht funktionieren. Das gilt übrigens auch für die Interpretation der Verzerrung der Raumzeit, also das Kontrahieren bzw. Expandieren vor bzw. hinter der Warp-Blase.

Man kann das natürlich tun; seeker möchte ja auch nur eine praktische Beschreibung. Man muss sich nur bewusst sein, dass man nicht einfach nur das interpretiert, was mathematisch gegeben ist, sondern dass man etwas in die Mathematik hineininterpretiert, was man dann später wiederfindet.
Gruß
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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Frank » 31. Mär 2021, 23:45

tomS hat geschrieben:
31. Mär 2021, 23:28
Das gilt übrigens auch für die Interpretation der Verzerrung der Raumzeit, also das Kontrahieren bzw. Expandieren vor bzw. hinter der Warp-Blase.
Einen Warp Antrieb der funktioniert, schließt du also aus?
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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 1. Apr 2021, 00:13

Das ist ein Missverständnis; das habe ich nicht gesagt. Ich sage lediglich, dass ich insbs. die Interpretation einer „Geschwindigkeit der Blase“ sehr kritisch sehe.

Es gibt aber auch einige Gründe, die rein praktisch gegen einen Warpantrieb sprechen:
- der Energiebedarf
- die geradlinig, gleichförmige Bewegung ohne Zu- und Ausstieg
- die Ähnlichkeit mit einem Aufzug, der „gebaut“ werden muss
- die fehlende „Konstruktion“

Man konstruiert nämlich keine Maschine oder Energieverteilung, die zu der gewünschten Warp-Blase führt, sondern man definiert die Warp-Blase und berechnet daraus die dazu passende Energieverteilung. Mittels welcher Maschine diese erzeugt werden soll, wird nicht betrachtet.
Gruß
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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Frank » 1. Apr 2021, 09:50

tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 00:13
Das ist ein Missverständnis; das habe ich nicht gesagt. Ich sage lediglich, dass ich insbs. die Interpretation einer „Geschwindigkeit der Blase“ sehr kritisch sehe.
Ich weiß jetzt nicht, ob ich das richtig sehe, aber ich habe das auch so verstanden. Man muss hier weggehen , von der "üblichen Geschwindigkeitsdefinition"
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 00:13
Es gibt aber auch einige Gründe, die rein praktisch gegen einen Warpantrieb sprechen:
- der Energiebedarf
Richtig, aber die Kernaussage des verlinkten Artikels ist für mich die, dass man inzwischen zumindest nicht mehr "mehr" Energie benötigt, die im ganzen Universum zur Verfügung steht, zwar immer noch riesige Mengen, aber es voran geht.
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 00:13
- die geradlinig, gleichförmige Bewegung ohne Zu- und Ausstieg
- die Ähnlichkeit mit einem Aufzug, der „gebaut“ werden muss
Verstehe ich nicht :wn:
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 00:13
- die fehlende „Konstruktion“

Man konstruiert nämlich keine Maschine oder Energieverteilung, die zu der gewünschten Warp-Blase führt, sondern man definiert die Warp-Blase und berechnet daraus die dazu passende Energieverteilung. Mittels welcher Maschine diese erzeugt werden soll, wird nicht betrachtet.
Sollte man aber nicht zuerst klären, ob es physikalisch überhaupt möglich ist?
Ich denke mal dir geht es um die Erzeugung einer Warpblase, von der technischen Seite her?
Soweit sind wir aber noch sehr lange nicht...... ;a
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 1. Apr 2021, 09:59

Frank hat geschrieben:
1. Apr 2021, 09:50
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 00:13
- die geradlinig, gleichförmige Bewegung ohne Zu- und Ausstieg
- die Ähnlichkeit mit einem Aufzug, der „gebaut“ werden muss
Verstehe ich nicht
Die Blase bewegt sich geradlinig, gleichförmig. Du möchtest aber in der Praxis entweder einsteigen, beschleunigen ... abbremsen und aussteigen, oder wie bei einem Paternoster zu- und aussteigen. Ich kenne keine Lösung mit einer beschleunigten Warp-Blase.
Frank hat geschrieben:
1. Apr 2021, 09:50
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 00:13
Man konstruiert nämlich keine Maschine oder Energieverteilung, die zu der gewünschten Warp-Blase führt, sondern man definiert die Warp-Blase und berechnet daraus die dazu passende Energieverteilung. Mittels welcher Maschine diese erzeugt werden soll, wird nicht betrachtet.
Sollte man aber nicht zuerst klären, ob es physikalisch überhaupt möglich ist?
Ich denke mal dir geht es um die Erzeugung einer Warpblase, von der technischen Seite her?
Soweit sind wir aber noch sehr lange nicht...... ;a
Na ja, es geht darum, dass auch der Transport der Energie mit der ART verträglich sein muss. Man muss diese Energie ja irgendwoher beziehen und anschließend zu dieser Blase verdichten. Und dazu muss man wiederum die Gleichungen der ART lösen, d.h. auch hier klären, ob dies physikalisch möglich ist.
Gruß
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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 1. Apr 2021, 10:21

tomS hat geschrieben:
31. Mär 2021, 23:28
Timm hat geschrieben:
31. Mär 2021, 17:19
Bei der Ausbreitung von Gravitationswellen bewegt sich ein Punkt (konstanter Phase) der Welle lokal mit c. Bei der besagten Blase handelt es sich ebenfalls um lokal verzerrte Raumzeit. Ich sehe nicht, dass man ihr prinzipiell keine lokale Geschwindigkeit zuordnen kann.
Im Falle der Gravitationswellen ist das ein Artefakt der Zerlegung der Raumzeit in „Hintergrund“ und „Störung“. Das wird im Allgemeinen nicht funktionieren. Das gilt übrigens auch für die Interpretation der Verzerrung der Raumzeit, also das Kontrahieren bzw. Expandieren vor bzw. hinter der Warp-Blase.
Ich sehe das anders. Begriffe wie "Bewegung" und "Geschwindigkeit" beschränken sich nicht auf Körper und machen auch dann Sinn, wenn es um "Artefakte der Zerlegung der Raumzeit" geht. Für GW hatte ich schon angedeutet wie, was im Übrigen nachzulesen ist. Sinngemäß Analoges sollte auch bei der Warp-Blase funktionieren.

Ich halte das ehrlich gesagt für eine ziemlich müßige Diskussion. Wenn etwas zuerst bei A dann bei B ist, hat es diese Eigendistanz in einer bestimmten Eigenzeit zurückgelegt, fertig. Daran ändert auch viel Semantik nichts.

Viel interessanter finde ich die Paradoxa, hier von Sabine Hossenfelder.

http://backreaction.blogspot.com/2020/0 ... sible.html

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 1. Apr 2021, 12:09

Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 10:21
Ich sehe das anders. Begriffe wie "Bewegung" und "Geschwindigkeit" beschränken sich nicht auf Körper und machen auch dann Sinn, wenn es um "Artefakte der Zerlegung der Raumzeit" geht. Für GW hatte ich schon angedeutet wie, was im Übrigen nachzulesen ist.
Für Gravitationswellen ziehe ich das nicht in Zweifel.

Im Allgemeinen ist eine Definition von Geschwindigkeiten von Punkten der Raumzeit bzgl. anderer Punkte der Raumzeit jedoch sinnlos. Man muss in jedem Einzelfall prüfen, wie eine vernünftige Interpretation aussehen kann.
Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 10:21
Ich halte das ehrlich gesagt für eine ziemlich müßige Diskussion. Wenn etwas zuerst bei A dann bei B ist, hat es diese Eigendistanz in einer bestimmten Eigenzeit zurückgelegt, fertig. Daran ändert auch viel Semantik nichts.
Auf Basis von Eigenzeiten kann man vernünftig diskutieren und diese vergleichen. Das selbe gilt für two-way-Lichtlaufzeiten. Die Eigendistanz ist dagegen ein ziemlich nutzloser Begriff, wenn die Raumzeit dynamisch ist.

Auch für das folgende ist wichtig, dass ein Geschwindigkeitsbegriff von Raumzeitdeformationen im allgemeinen völlig sinnlos ist.
Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 10:21
Viel interessanter finde ich die Paradoxa, hier von Sabine Hossenfelder.

http://backreaction.blogspot.com/2020/0 ... sible.html
Sämtliche Argumente von Sabine sind im vorliegenden Fall irrelevant, da sich bei den Warp-Blasen kein Objekt mit v > c bzgl. irgendeines anderen Objektes bewegt.

Für zwei massebehaftete Objekte am selben Ort gilt trivialerweise immer v < c, da dies per Konstruktion der ART überhaupt nicht anders sein kann. Für voneinander entfernte Objekte greift Sabines Argument nicht, da die Definition von Geschwindigkeiten nicht mehr funktioniert. Die Dynamik der Energie in der Warpblase folgt den Einstein- (bzw. Einstein-Maxwell-) Gleichungen und gehorcht damit für Störungen eines masselosen (massebehaftete) Feldes immer v = c (v < c).

Die meisten Probleme beim Verständnis der ART entstehen dadurch, dass man vertraute Begriffe verwendet, die im Rahmen der ART eine andere Bedeutung haben, keine eindeutige, oder evtl. gar keine mehr ;-)



Ein paar Details:

Man betrachte eine leere Raumzeit M mit einer bestimmten Geometrie g, die die Einsteingleichungen löst. Man fixiere zwei Punkte P und Q. Man berechne den Abstand d(P,Q). Man unterwerfe diese Raumzeit einem Diffeomeorphismus f, der die o.g. Entitäten auf M*, g*, P* = f(P) und Q* = f(Q) abbildet. Daraus erhält man einen neuen Abstand d*(P*, Q*), der i.A. nicht mit dem ursprünglichen d(P,Q) identisch ist! Daher sind Raumzeitpunkte und Abstände pure mathematische Artefakte ohne physikalische Bedeutung, solange man sie nicht durch reale Körper oder Ereignisse definieren kann. Die Geschwindigkeit v einen Warpblase im ansonsten leeren Raum - also bzgl. nichts - ist demnach beliebig; wende f an, und du erhältst ein anderes d und somit auch ein anderes v.

Man betrachte eine Raumzeit mit zwei Körpern, die zwei Weltlinien P(s) und Q(s) durchlaufen. Sobald die Raumzeit dynamisch ist, gibt es keinen eindeutig definierten Abstandsbegriff mehr. Man kann versuchen, die "Eigenlänge" zwischen P und Q zu definieren; die also zu gleichen Zeiten bestimmt wird. Dazu betrachtet man die Raumzeit angefüllt mit einer hypothetischen, masselosen Flüssigkeit mit Vierergeschwindigkeitsfeld w, wobei jedes Partikel der Flüssigkeit einen Beobachter repräsentiert. An jedem Punkt der Raumzeit wird die Gleichzeitigkeit bzgl. der lokalen Weltlinie des jeweiligen Beobachters definiert. Dann kann man bzgl. dieses Vierergeschwindigkeitsfeldes und ausgehend von einem Punkt P° = P(s°) einen Punkt Q°[w] = Q(s°,w) eindeutig definieren und damit den Abstand d[w] = d(P°(, Q°[w]) festlegen. Ändert man jedoch das hypothetische Vierergeschwindigkeitsfeld zu w*, erhält man einen neuen Abstand d[w*]. Da alle Beobachter und damit alle Vierergeschwindigkeitsfelder gleichberechtigt sind, existiert kein eindeutiger Abstandsbegriff.

Damit ist noch nicht mal eine eindeutige Basis für eine nicht-lokale Geschwindigkeitsdefinition gegeben.


Weitere Beispiele:

Was ist die Geschwindigkeit einer streng lokalisierten Warp-Blase, die von flacher Raumzeit umgeben ist, bzgl. dieser flachen Raumzeit? Man kann Beobachter in letzterer beliebigen Lorentz-Boosts unterwerfen; es gibt also keine eindeutige Geschwindigkeit.

Was ist die Relativgeschwindigkeit zweier beschleunigter Raketen in einer flachen Raumzeit, die durch einen Rindler-Horizont wechselweise kausal entkoppelt sind, also durch Lichtsignale nie wechselweise sichtbar sind?

Was ist die Geschwindigkeit eines Astronauten im Inneren des Ereignishorizontes eines schwarzen Lochs, bezogen auf einen statischen Beobachter außerhalb des Horizontes?
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Skeltek » 1. Apr 2021, 13:22

Man kann den Raum krümmen, aber nicht an zwei Orten gleichzeitig existieren. Das ist praktisch äquivalent mit Reisen in die Vergangenheit. Man braucht sich nur die kausalen Anordnungen von Zukunfts- und Vergangenheitslichtkegeln ansehen. Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit entspricht einer Bewegung innerhalb der unbestimmten Zukunft. Man kann so ein paar mal hin und her reisen und landet dann an einem Zeitpunkt vor der Abreise. Das ist unsinnig.
Das gleiche gilt auch für den raumzeitlichen Aufenthaltsort der Warp-Blase.
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  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 1. Apr 2021, 14:45

Eine geschlossene zeitartige Kurve ist schon deshalb nicht möglich, weil der im Paper verwendete Formalismus diese explizit ausschließt.
Gruß
Tom

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von seeker » 1. Apr 2021, 16:11

tomS hat geschrieben:
31. Mär 2021, 23:28
Man kann das natürlich tun; seeker möchte ja auch nur eine praktische Beschreibung. Man muss sich nur bewusst sein, dass man nicht einfach nur das interpretiert, was mathematisch gegeben ist, sondern dass man etwas in die Mathematik hineininterpretiert, was man dann später wiederfindet.
Das ist bei mir angekommen.

Ansonsten ist das mit dem Warpfeld ja auch noch wirklich "final frontier", das ist uns allen klar. Aber wenigstens braucht man jetzt anscheinend doch keine exotischen Energie- oder Materieformen dafür. Und das freut uns, weil das ein Schrittchen in die richtige Richtung ist.

Was mich noch interessiert hätte:

Braucht unsere Raumschiff schon eine gewöhnliche Geschwindigkeit in Richtung Sirius (wenn es zum Sirius soll), in dem Moment, wenn es die Warpblase erzeugt oder reist es auch dann zum Sirius, wenn es in diesem Moment als ruhend zum Sirius betrachtet werden kann?

(Nehmen wir an, es befände sich stationär noch relativ nahe der Erde, Relativgeschwindigkeiten Sonnensystem/Sirius, Erde/Sonne, Gravitationsfelder usw. wollen wir vernachlässigen. Ich weiß, schon hier wird es dann dennoch schwierig, aber kann man da dennoch etwas dazu sagen?)
Grüße
seeker


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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 1. Apr 2021, 17:17

Dazu muss ich mir das Paper nochmal anschauen.

Frühere Lösungen habe immer nur linear bewegte Blasen mit konstanter Geschwindigkeit ohne Beschleunigung, Zusteigen o.ä. betrachtet.
Gruß
Tom

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 1. Apr 2021, 17:28

tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 12:09
Im Allgemeinen ist eine Definition von Geschwindigkeiten von Punkten der Raumzeit bzgl. anderer Punkte der Raumzeit jedoch sinnlos.
Ja, daher mein Hinweis, dass in gekrümmter RZ nur lokale Relativgeschwindigkeiten Sinn machen.
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 12:09
Auf Basis von Eigenzeiten kann man vernünftig diskutieren und diese vergleichen. Das selbe gilt für two-way-Lichtlaufzeiten. Die Eigendistanz ist dagegen ein ziemlich nutzloser Begriff, wenn die Raumzeit dynamisch ist.
Ja, was aber bei der hier diskutierten Reise zu einem anderen Stern nicht greift. Nach heutigem Verständnis beginnen erst Superhaufen an der Expansion teilzunehmen.
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 12:09
Sämtliche Argumente von Sabine sind im vorliegenden Fall irrelevant, da sich bei den Warp-Blasen kein Objekt mit v > c bzgl. irgendeines anderen Objektes bewegt.
Sie stellt fest, dass Überlichtgeschwindigkeit die ART nicht verletzt, wobei sie sich auf Einstein beruft. Das wie ist eine technische Frage. Wenn etwas in 3 Jahren zu einem 4 Lichtjahre entfernten Stern gebracht wird ist, kann das nur mit Überlichtgeschwindigkeit geschehen.
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 12:09
Für zwei massebehaftete Objekte am selben Ort gilt trivialerweise immer v < c, da dies per Konstruktion der ART überhaupt nicht anders sein kann. Für voneinander entfernte Objekte greift Sabines Argument nicht, da die Definition von Geschwindigkeiten nicht mehr funktioniert. Die Dynamik der Energie in der Warpblase folgt den Einstein- (bzw. Einstein-Maxwell-) Gleichungen und gehorcht damit für Störungen eines masselosen (massebehaftete) Feldes immer v = c (v < c).
Das verstehe ich nicht, s.o. Ich bin auch nicht sicher welches Argument von Sabine gemeint ist.
tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 12:09
Damit ist noch nicht mal eine eindeutige Basis für eine nicht-lokale Geschwindigkeitsdefinition gegeben.
Weshalb stört dich das? Waren wir uns nicht schon einig, dass in flacher Raumzeit s/t eine Geschwindigkeit liefert?

Im expandierenden Universum spricht man von Lichtlaufzeit, nicht von einer zurückgelegten Distanz (weil nicht definiert). Demgemäß könnte bei unserem Thema nur von einer Überlichtlaufzeit sinnvoll gesprochen werden. :lol:

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 1. Apr 2021, 17:53

seeker hat geschrieben:
1. Apr 2021, 16:11
Braucht unsere Raumschiff schon eine gewöhnliche Geschwindigkeit in Richtung Sirius (wenn es zum Sirius soll), in dem Moment, wenn es die Warpblase erzeugt oder reist es auch dann zum Sirius, wenn es in diesem Moment als ruhend zum Sirius betrachtet werden kann?
Ich denke, dass solche Details keine Rolle spielen. Im Raumzeitdiagramm ist der Winkel der von der Warpblase beschriebenen Weltlinie mit der Raumachse schlicht < 45°. Man schaltet die Warpblase an und los geht's. :mrgreen:
Ich habe mich nicht näher damit befasst, denke aber, dass das Raumschiff sich von Beginn an im freien Fall befindet, also keine Eigen-Beschleunigung spürt.

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 1. Apr 2021, 21:47

Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 17:28
Ja, was aber bei der hier diskutierten Reise zu einem anderen Stern nicht greift. Nach heutigem Verständnis beginnen erst Superhaufen an der Expansion teilzunehmen.
Es greift immer dann, wenn die Raumzeit dynamisch ist. Und bei dieser Warp-Blase ist das der Fall.
Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 17:28
Wenn etwas in 3 Jahren zu einem 4 Lichtjahre entfernten Stern gebracht wird ist, kann das nur mit Überlichtgeschwindigkeit geschehen.
Das ist falsch. Aber du magst das ja nicht diskutieren, sondern beharrst auf deiner Meinung.
Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 17:28
Ich bin auch nicht sicher welches Argument von Sabine gemeint ist.
Sabine diskutiert die Bewegung eines Objektes auf der Raumzeit, nicht die „Bewegung“ der Raumzeit selbst. Diesen Unterschied musst du verstehen.
Gruß
Tom

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Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 1. Apr 2021, 22:49

tomS hat geschrieben:
1. Apr 2021, 21:47
Timm hat geschrieben:
1. Apr 2021, 17:28
Wenn etwas in 3 Jahren zu einem 4 Lichtjahre entfernten Stern gebracht wird ist, kann das nur mit Überlichtgeschwindigkeit geschehen.
Das ist falsch. Aber du magst das ja nicht diskutieren, sondern beharrst auf deiner Meinung.
Was genau ist falsch?

Es geht darum, was man unter Überlichtgeschwindigkeit versteht.

On the other hand, what some physicists refer to as "apparent" or "effective" FTL[1][2][3][4] depends on the hypothesis that unusually distorted regions of spacetime might permit matter to reach distant locations in less time than light could in normal or undistorted spacetime..
Vielleicht liegt ein Missverständnis vor, worauf ich beharre ist doch trivial. Was gibt's denn da zu diskutieren?
In diesem Sinne versteht jeder einschließlich Sabine Hossenfelder den Begriff "Überlichtgeschwindigkeit".

Restliche Kommentare erspare ich mir.

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