Hinweis auf die DSGVO: Auf unserer Seite werden keine Dritt-Anbieter-Cookies verwendet und nur Daten erfasst, welche für das Minimum an Board-Funktionalität notwendig sind.
Bevor Sie sich registrieren oder das Board verwenden, lesen Sie bitte zusätzlich die DSGVO-Erklärung, welche in der Navigationsleiste verlinkt ist.

Kurzfassung der unserer Meinung nach wichtigsten DSGVO-Punkte:
Es kann vorkommen, dass Benutzer eigenverantwortlich Videos oder sonstige Medien in ihren Beiträgen verlinken, welche beim Aufruf der Forenseite als Teil der Seite samt zugehörigem Material mitgeladen werden. Sollten Sie dies nicht wünschen, verwenden Sie beim Benutzen des Forums einen Blocker wie z.B. uMatrix, welcher das Laden von Inhaltsblöcken von Fremd-URLs effektiv unterbinden kann.
Wir blenden keine Werbung ein und schränken die Inhalte in keinster Weise bei Benutzung von Addblockern ein. Dadurch ist die Grundfunktionalität des Forums auch bei vollständigem Blockieren von Drittanbieter-Inhalten stets gegeben.

Cookies werden unsererseits nur verwendet um das Einloggen des Benutzers für die Dauer der Forenbenutzung zu speichern. Es steht dem Benutzer frei die Option 'Angemeldet bleiben' zu verwenden, damit der Cookie dauerhaft gespeichert bleibt und beim nächsten Besuch kein erneutes Einloggen mehr notwendig ist.
EMail-Adressen werden für Kontakt bei wichtigen Mitteilungen und zur Widerherstellung des Passwortes verwendet. Die verwendeten IPs können von uns ohne externe Hilfsmittel mit keiner realen Person in Verbindung gebracht werden und werden nach spätestens 7 Tagen gelöscht. Diese IPs werden höchstens verwendet um Neuanmeldungen unerwünschter oder gesperrter Nutzer zu identfizieren und zu unterbinden. Wir behalten uns daher vor bei Verdacht, die Frist für die IP-Löschung auf maximal 14 Tage zu verlängern.
Unsere Webseite läuft auf einem virtuellen Linux-Server, welcher von einem externen Anbieter gehostet wird. Etwaige Verstöße der DSGVO-Auflagen seitens dieses deutschen Hosters können wir nicht feststellen und somit auch nicht verfolgen.
Wir halten Backups unserer Datenbanken, welche in regelmäßigen Abständen als Schutz vor Katastrophen, Hackerangriffen und sonstigen Ausfällen erstellt werden. Sollte ein Nutzer die Löschung seiner Daten wünschen, betrachten wir es als Unzumutbar die Backups auch von den Daten zu befreien, da es sich hierbei um eine mehrtägiges Unterfangen handelt - dies ist für eine Einzelperson beim Betrieb eines privaten Forums nicht zumutbar möglich ohne das Backup komplett zu löschen.
Sollten Sie etwas gegen die dauerhafte anonyme Speicherung ihrer EMail-Adresse, ihres Pseudonyms und ihrer Beiträge in einem Backup haben, sehen Sie von der Registrierung in diesem Forum ab. Für Mitglieder, welche vor dem 25.05.2018 registriert waren steht jedoch das Recht im Raum, eine Löschung der Datenbank-Backups zu beantragen.



Wenn dies Ihr erster Besuch hier ist, lesen Sie bitte zunächst die FAQs sowie die wesentlichen Regeln zur Benutzung des Forums.
Um an den Diskussionen teilnehmen zu können, müssen Sie sich zunächst registrieren.

Reisen schneller als das Licht

Bemannte und unbemannte Raumfahrt, Raumfahrzeuge, Antriebstechnik, Missionen zu anderen Himmelskörpern
Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 4696
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Skeltek » 3. Apr 2021, 16:39

Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 16:21
Noch zur Kausalität.

Wenn man sich FTL im Raumzeitdiagramm anschaut, ergibt sich eine scheinbar paradoxe Situation.

A und B starten gemeinsam, A mit Überlichtgeschwindigkeit, B mit Unterlichtgeschwindigkeit. Am Ziel erfolgt aus der Sicht von B der Start von A nach dessen Ankunft. Ich denke, dass es sich hier um eine scheinbare Verletzung der Kausalität handelt, weil Start und Ziel raumartig zueinander sind. Eine zeitliche Zuordnung von Ereignissen außerhalb des Lichtkegels ist per se nicht möglich.
Sehe ich teils genauso, wie ich weiter oben ja schon schrieb.

Tom hat teilweise auch recht. Allerdings sehe ich in seinem Beispiel bei einer Stauchung der räumlichen Strecke oder wasauchimmer das Problem, daß man hier in Zirkeln reisen könnte. Wie will man von A nach B und dann von B nach A reisen, wenn sich die Warpblasen durch das zeitliche Paradoxon überlappen? Die 'Ausdehnung' der Warpblasen ist zwar in unterschiedlichen Inertialsystemen unterschiedlich, aber ein geschlossener Ring kann nicht in einem Inertialsystem einen Kreis darstellen und in einem anderen 'offen' sein.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
tomS
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 10674
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 3. Apr 2021, 16:54

Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 16:21
Noch zur Kausalität.

Wenn man sich FTL im Raumzeitdiagramm anschaut, ergibt sich eine scheinbar paradoxe Situation.
Wenn man dies für raumartigen Kurven in einem Minkowski-Diagramm durchführt, dann ist das nicht scheinbar sondern tatsächlich paradox.

Nur haben wir im vorliegenden Fall weder eine flache Raumzeit und daher kein Minkowski-Diagramm, noch eine raumartige Kurve. Um die Weltlinie des Raumschiffes zu zeichnen, müsste man erst mal das Newton-Penrose oder Kruskal-Diagramm der Raumzeit konstruieren. Aber weil die Weltlinie immer zeitartig ist, folgt daraus kein Problem, außer ...
Skeltek hat geschrieben:
3. Apr 2021, 16:39
... dass man hier in Zirkeln reisen könnte.
Aber genau das geht hier sicher nicht, da die Konstruktion aus dem Paper keine zeitartigen Zirkel zulässt.

https://arxiv.org/abs/2006.07125
Breaking the Warp Barrier: Hyper-Fast Solitons in Einstein-Maxwell-Plasma Theory
Erik W. Lentz
Solitons in space--time capable of transporting time-like observers at superluminal speeds have long been tied to violations of the weak, strong, and dominant energy conditions of general relativity. The negative-energy sources required for these solitons must be created through energy-intensive uncertainty principle processes as no such classical source is known in particle physics. This paper overcomes this barrier by constructing a class of soliton solutions that are capable of superluminal motion and sourced by purely positive energy densities. The solitons are also shown to be capable of being sourced from the stress-energy of a conducting plasma and classical electromagnetic fields. This is the first example of hyper-fast solitons resulting from known and familiar sources, reopening the discussion of superluminal mechanisms rooted in conventional physics.

... Section 2 presents the geometry of these novel solitons using the ADM formalism [20] ...

Und damit sind keine geschlossenen zeitartigen Kurven enthalten:

https://en.wikipedia.org/wiki/ADM_formalism
The ADM formalism (named for its authors Richard Arnowitt, Stanley Deser and Charles W. Misner) is a Hamiltonian formulation of general relativity that plays an important role in canonical quantum gravity and numerical relativity. It was first published in 1959 ... The formalism supposes that spacetime is foliated into a family of spacelike surfaces Σ(t), labeled by their time coordinate ... The dynamic variables of this theory are taken to be the metric tensor of three dimensional spatial slices.
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
Sir Karl R. Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 3. Apr 2021, 20:47

tomS hat geschrieben:
3. Apr 2021, 16:54
Wenn man dies für raumartigen Kurven in einem Minkowski-Diagramm durchführt, dann ist das nicht scheinbar sondern tatsächlich paradox.
Das ist Usus, hier einige Beispiele. Anders als raumartig kann die Verbindung von Start und Ziel - egal wie man es erreicht - bei der Vorgabe FTL nicht sein. Wenn FTL paradox ist, dann gerne paradox. Über Worte streite ich nicht. :)

https://en.wikipedia.org/wiki/Spacetime_diagram

https://www1.phys.vt.edu/~takeuchi/rela ... ion10.html

http://www.physicsmatt.com/blog/2016/8/ ... ime-travel


...

EDIT Paradox ist, dass Materie/Licht in der Warpblase zeit-/lichtartige Kurven beschreiben, obwohl Start und Ziel raumartig getrennt sind. Vielleicht zielst du darauf ab.

Benutzeravatar
tomS
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 10674
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 3. Apr 2021, 22:53

Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 20:47
Anders als raumartig kann die Verbindung von Start und Ziel - egal wie man es erreicht - bei der Vorgabe FTL nicht sein.
Aber im hier vorliegenden Fall sind Start und Ziel zeitartig zueinander, die Weltlinie des Raumschiffs ebenfalls immer zeitartig. Und deswegen handelt es sich eben gerade nicht um FLT (in dem Sinne, wie u.a. Baez dies präzisiert).

Genau diese Situation
Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 20:47
http://www.physicsmatt.com/blog/2016/8/ ... ime-travel
Why FTL implies time travel
liegt im hier diskutieren Fall aber nicht vor.
Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 20:47
Paradox ist, dass Materie/Licht in der Warpblase zeit-/lichtartige Kurven beschreiben, obwohl Start und Ziel raumartig getrennt sind. Vielleicht zielst du darauf ab.
Darauf ziele nicht ab, denn es ist nicht der Fall.

Wie sollen denn Start und Ziel raumartig getrennt sein, wenn die Verbindungslinie es nie ist? Und wo in dem Paper stünde so etwas?
Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 20:47
Über Worte streite ich nicht. :)
Aber du lässt dich davon verwirren.
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
Sir Karl R. Popper

Benutzeravatar
ralfkannenberg
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2933
Registriert: 13. Jan 2017, 10:00

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von ralfkannenberg » 4. Apr 2021, 00:40

tomS hat geschrieben:
3. Apr 2021, 12:24
Sorry, Physiker verstehen “naiv” nicht abwertend ;-)
Timm hat geschrieben:
3. Apr 2021, 15:05
Physiker, die über FTL sprechen, finden ihre Auffassung wohl kaum naiv.
Mathematiker verstehen die Wortwahl "naiv" in keinster Weise abwertend. So kann man beispielsweise natürliche oder reelle Zahlen naiv definieren und dann versteht eigentlich jeder, was damit gemeint ist. Dennoch gibt es Axiomatiker, denen das nicht genügt und die dann schwereres Geschütz wie Peano-Axiome oder Dedekind'sche Schnitte auffahren; diese (vor allem zweitere) werden zwar von "normalen" Menschen nicht verstanden, machen das ganze aber hieb- und stichfest.

Allerdings wird dieser axiomatische Ansatz in der normalen Anwendung überhaupt nicht benötigt.

Zudem wird auch ein Mathematiker zunächst einen naiven Ansatz versuchen, dann heuristisch nach Beweisideen suchen, und erst wenn er so ungefähr weiss, was man beweisen kann, das ganze in Axiome verpacken und die Beweise hieb- und stichfest durchführen.


"Naiv" ist also in der Mathematik nichts Anrüchiges und ich persönlich ziehe den naiven Ansatz dem axiomatischen Ansatz immer vor, solange das möglich ist.


Freundliche Grüsse, Ralf

Benutzeravatar
ralfkannenberg
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2933
Registriert: 13. Jan 2017, 10:00

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von ralfkannenberg » 4. Apr 2021, 00:53

Skeltek hat geschrieben:
3. Apr 2021, 16:39
Tom hat teilweise auch recht.
Hallo Skel,

ich fürchte, Tom hat nicht "teilweise", sondern "vollständig" recht.

Und "Grössen" zu vergleichen, die man gar nicht sinnvoll definieren kann, ist auch nicht wirklich zielführend.


Freundliche Grüsse, Ralf

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 4696
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Skeltek » 4. Apr 2021, 02:45

ralfkannenberg hat geschrieben:
4. Apr 2021, 00:53
ich fürchte, Tom hat nicht "teilweise", sondern "vollständig" recht.

Und "Grössen" zu vergleichen, die man gar nicht sinnvoll definieren kann, ist auch nicht wirklich zielführend.
Das Konstrukt ist doch völlig egal. Ein Raumschiff muss in eine derartige Blase hinein kommen, die Blase muss am Ziel ankommen und das Raumschiff muss diese Blase verlassen. Solange diese Geodäte des Raumschiffes nicht existiert, welche eine Verbindung zwischen zwei entfernten gewöhnlichen Raumpunkten herstellt, bringt die propagierende Blase nichts. Die einzige Möglichkeit Paradoxien zu vermeiden wäre, falls es zwei getrennte Raumzeiten wären - hierbei gibt es aber keine sinnvolle Möglichkeit der Translation des Raumschiffes von außerhalb der Blase in die Blase und zurück in den Normalraum.
Und Timms Anliegen ist wohl auch primär, wie diese Blase von außen aus dem Normalraum wohl geformt wäre und aussähe. Die Blase muss zumindest teilweise sowohl am Start als auch am Ziel existieren, damit das Raumschiff dort hinein gehen und wieder hinaus kommen kann. Und letzten Endes geht es um das Zurücklegen von aus dem Normalraum gewöhnlichen Strecken. Die Verbindungsstrecke außerhalb der Blase ist raumartig, die innerhalb der Blase zeitartig. Gäbe es eine Translation, durch welche sich das Raumschiff zeitartig aus der Blase hinaus bewegen könnte, dann wäre es auch möglich eine zweite Blase in Gegenrichtung zu betreten. Und solche Blasen können nicht in beliebiger Konfiguration nebeneinander existieren.

Die ursprüngliche Intention ist ja, sich wegen der Blase schneller von A nach B zu transferrieren, als es Licht im Normalraum könnte. Das Raumschiff selbst bewegt sich jedoch gar nicht, sondern die Blase. Das Raumschiff kann solche Blase nicht selbst generieren. Tom sagt ja auch selbst, daß das Raumschiff durch die Blasen keine geschlossenen zeitartigen Kurven ziehen kann. Und es ist auch ziemlich sinnfrei, wenn man auf die Art von A nach B reisen kann, aber nicht mehr von B nach A.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 6879
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von seeker » 4. Apr 2021, 07:24

Skeltek hat geschrieben:
4. Apr 2021, 02:45
Das Konstrukt ist doch völlig egal. Ein Raumschiff muss in eine derartige Blase hinein kommen, die Blase muss am Ziel ankommen und das Raumschiff muss diese Blase verlassen.
Es ging zuletzt darum, ob sich aus solchen Warpblasen Paradoxien ergeben können. Und das ist nicht der Fall.
Grüße
seeker


Kritisches Denken bedeutet nicht, sich einseitig nur aus kritischen Quellen zu versorgen und die dortigen Darstellungen unkritisch zu übernehmen. Viele überschätzen ihre eigene Medienkompetenz massiv. Dies wird von Verführern ausgenutzt.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 4. Apr 2021, 09:36

Skeltek hat geschrieben:
4. Apr 2021, 02:45
Die Verbindungsstrecke außerhalb der Blase ist raumartig, die innerhalb der Blase zeitartig.
Und Ersteres zeigen die Raumzeitdiagramme. Wenn das Ziel unterhalb der Licht-Weltlinie ist, dann liegen Ursprung und Ziel zwangsläufig raumartig zueinander. Die Physiker, die solche Diagramme diskutieren, scheren sich nicht darum, dass das Innere der Warp-Blase eine zeitartige Weltline beschreibt. Sie betrachten das abstrakt und orientieren sich am Ergebnis. Möglich wird dieser scheinbare Widerspruch durch eine - simpel gesagt - Manipulation des Raums. Nur dadurch wird es möglich, dass eine zeitartige Kurve einen Punkt in der Raumzeit erreicht, der raumartig zum Ursprung ist.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 4. Apr 2021, 10:44

Das meinte ich mit abstrakter Betrachtung:

https://www.popularmechanics.com/scienc ... l-physics/

“By a purely local expansion of spacetime behind the spaceship and an opposite contraction in front of it,” Alcubierre wrote in his paper’s abstract, “motion faster than the speed of light as seen by observers outside the disturbed region is possible.”

Aus hinreichender Entfernung "betrachtet" "bewegt" sich die Warp-Blase mit Überlichtgeschwindigkeit. Man sollte "as seen by observers outside the disturbed region is possible" jedoch nicht falsch verstehen. Eine lokal Messung der Überlichtgeschwindigkeit ist nicht möglich, sie erschließt rein pragmatisch sich aus der Ankunft der Warp-Blase vor einem Lichtpuls.

Benutzeravatar
tomS
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 10674
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Reisen schneller als das Li

Beitrag von tomS » 4. Apr 2021, 11:18

Timm hat geschrieben:
4. Apr 2021, 09:36
Skeltek hat geschrieben:
4. Apr 2021, 02:45
Die Verbindungsstrecke außerhalb der Blase ist raumartig, die innerhalb der Blase zeitartig.
Und Ersteres zeigen die Raumzeitdiagramme. Wenn das Ziel unterhalb der Licht-Weltlinie ist, dann liegen Ursprung und Ziel zwangsläufig raumartig zueinander.
Das wird einfach so behauptet; es ist aber - wie mehrfach geschrieben - im hier vorliegenden Kontext unzutreffend.
Timm hat geschrieben:
4. Apr 2021, 10:44
Aus hinreichender Entfernung "betrachtet" "bewegt" sich die Warp-Blase mit Überlichtgeschwindigkeit. Man sollte "as seen by observers outside the disturbed region is possible" jedoch nicht falsch verstehen. Eine lokal Messung der Überlichtgeschwindigkeit ist nicht möglich, sie erschließt rein pragmatisch sich aus der Ankunft der Warp-Blase vor einem Lichtpuls.
Aus dieser pragmatischen Definition der Überlichtgeschwindigkeit ergibt sich weder eine eine Verletzung der Kausalität, noch die Ankunft der Warp-Blase vor einem Lichtpuls.

Ich erkläre jetzt nochmal ausführlich, was eine „Verletzung der Kausalität“ im Rahmen der ART bedeutet und wie man Modelle konstruiert, die tatsächlich dazu führen. Dann erkläre ich, wie verschiedene Warp-Drive-Metriken entworfen werden und warum diese genau nicht zu einer Verletzung der Kausalität führen.

Eine Verletzung der Kausalität kann aus Weltlinien von Beobachtern resultieren, die
1) lokal zumindest teilweise raumartigen sind; d.h. sie würden an Punkten P(s) der Weltlinie außerhalb der Lichtkegel an P(s) verlaufen
2) lokal immer zeitartig sind, jedoch zwei Punkte P(Start) und Q(Ziel) verbinden, wobei P(Start) wieder im Vorwärtslichtkegel von Q(Ziel) liegt

(1) würde lokal v < c bedeuten. Das wird in allen Diskussionen zu Warp-Drive-Metriken ausgeschlossen. Letztlich sitzt im Inneren der Blase immer ein kleines, flaches Gebiet der Raumzeit, so dass im Ruhesystem des Beobachters (Piloten) B im Raumschiffs selbst trivialerweise v = 0 und für jeden lokalen Beobachter B’ in eine genügend kleinen Umgebung von B immer v‘ < c gilt; v‘ ist die Geschwindigkeit von B bzgl. B‘.

Bei (2) wäre lokal immer v < c; jedoch könnte man von Q(Ziel) mittels eines Signals v < c das Ereignis P(Start) erreichen und beeinflussen. Man spricht von einer geschlossenen zeitartigen Kurve (closed timelike curve CTC). Es geht in folgenden nun nicht darum, spezielle CTCs zu diskutieren oder ob eine solche CTC als Weltlinie eines realen Beobachters möglich wäre, also z.B. zunächst innerhalb der Warp-Blase, dann aussteigen, dann irgendwie zurück zu P(Start), evtl. mittels einer zweiten Warp-Blase. Es geht darum, die Warp-Drive-Metrik so zu konstruieren, dass CTCs sicher ausgeschlossen sind.

Mögliche Raumzeiten mit CTCs sind z.B. die Gödel-Metriken.

Zur Konstruktion der Warp-Drive-Metriken verwendet man den ADM-Formalismus. Dazu zerlegt man die zu konstruierende Raumzeit gedanklich in raumartigen Schnitte, also 3-Räume. Die Zeitentwicklung der Raumzeit nimmt einen 3-Raum mit seiner 3-Metrik als Anfangsbedingung zum Ausgangspunkt und konstruiert die Zeitentwicklung für die senkrecht auf diesem 3-Raum stehende Zeitkoordinate. Anschaulich kann man sich dies mittels 2-Räumen vorstellen, wobei jeder 2-Raum einem beliebig gekrümmten Blatt Papier entspräche, die Zeitentwicklung erzeugt Blatt für Blatt den vollständigen Papierstapel. Die so konstruierten Raumzeiten sind global-hyperbolisch, d.h. ausgehend von einem 3-Raum liegt jeder beliebige raumartigen Bereich A(P) im Zukunftslichtkegel eines Punktes P nie auch in dessen Vergangenheitslichtkegel; CTCs sind also per Konstruktion ausgeschlossen, sie können nicht entstehen. Die Festlegung eines 3-Raumes als Anfangsbedingung bricht übrigens keine Symmetrien der ART, d.h. im Gegensatz zum Papierstapel gibt es Äquivalenzklassen von Blätterungen. Physikalisch entspricht dies der Wahl unterschiedlich bewegter Beobachter je Raumzeitpunkt, so z.B. einem in der Raumzeit dichten Staub, wobei die Eigenzeit jedes Staubteilchens die lokale Zeitkoordinate definiert (Stichwort Diffeomorphismeninvarianz). Der ADM-Formalismus ist restriktiver als der übliche; er schließt nicht-global-hyperbolische Raumzeiten aus, ist jedoch auf der reduzierten Klasse der ADM-vertäglichen Raumzeiten strikt äquivalent.

Zusammenfassend: alle mir bekannten Ursachen für Verletzungen der Kausalität werden für Warp-Drive-Antriebe explizit vermieden.

1) Alle Weltlinien respektieren v < c
2) Alle Metriken respektieren die globale Hyperbolizität, d.h. per ADM-Konstruktion das Verbot von CTCs.

Wie kann man sich nun die Raumzeit mit Warp-Drive-Metrik anhand eines Raumzeit-Diagramms vorstellen? Innerhalb eines bestimmten Bereiches sind die Lichtkegel geeignet „gekippt“. Durch die ADM-Konstruktion ist es jedoch verboten, dass derartige Bereiche zu CTCs zusammengeklebt werden können. Außerdem ist die Interpretation, dass an einem Punkt P mit gekippten Lichtkegel v > c bzgl. eines anderen Punktes Q mit nicht-gekippten Lichtkegel vorliegt, falsch; man kann und darf mathematisch nicht Geschwindigkeiten an verschiedenen Punkte vergleichen. Anhand dieses Bildes erkennt man auch, dass es falsch ist, zu meinen, die Warp-Blase käme vor einem Lichtsignal an; es verhält sich lediglich so, dass Signallaufzeiten für unterschiedliche Startzeitpunkte variieren.


https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0009013v1.pdf
The warp drive: hyper-fast travel within general relativity
Miguel Alcubierre
It is shown how, within the framework of general relativity and without the introduction of wormholes, it is possible to modify a spacetime in a way that allows a spaceship to travel with an arbitrarily large speed. By a purely local expansion of spacetime behind the spaceship and an opposite contraction in front of it, motion faster than the speed of light as seen by observers outside the disturbed region is possible. The resulting distortion is reminiscent of the ``warp drive'' of science fiction. However, just as it happens with wormholes, exotic matter will be needed in order to generate a distortion of spacetime like the one discussed here ...
This doesn’t mean that our observers will be travelling faster than light: they always move inside their local light-cones. This superluminal speed is very often a source of confusion. It is also a very good example of how an intuition based on special relativity can be deceiving when one deals with dynamical spacetimes ...
Any spacetime that can be described in the language of the 3+1 formalism will therefore have no closed causal curves.


E0AA5424-05A7-40E0-90A5-6D12AA39B988.png
Gödel-Raumzeit
E0AA5424-05A7-40E0-90A5-6D12AA39B988.png (41.92 KiB) 1112 mal betrachtet
740C49A3-890B-484C-B17E-2011FB6E3D09.png
ADM-Konstruktion
740C49A3-890B-484C-B17E-2011FB6E3D09.png (75.89 KiB) 1111 mal betrachtet
70049406-D0E7-4EE6-801E-41FC24DB6A8D.jpeg
Raumzeit mit Warp-Blase
70049406-D0E7-4EE6-801E-41FC24DB6A8D.jpeg (33.71 KiB) 1110 mal betrachtet
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
Sir Karl R. Popper

FKM
hat sich hier eingelebt
hat sich hier eingelebt
Beiträge: 112
Registriert: 15. Dez 2013, 18:48

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von FKM » 4. Apr 2021, 12:59

Als ich die Pressemitteilung der Uni Göttingen zum ersten Mal las ("Durchbrechen der Warp-Grenze: Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit"), hielt ich das ganze für unseriös, zumal der Eindruck erweckt wird, dass nur noch ein paar mathematische Details (Reduzierung des Energiebedarfs um den Faktor 1030 bis 60) zu lösen wären und man dann beginnen könne, ein Warp-Drive zu konstruieren).

Vielen Dank an Tom für die auch für mich als interessierten Laien verständlichen Erläuterungen.

Der ADM-Formalismus wird im "Lexikon der Astromie" auf Spektrum.de viel allgemeinverständlicher als auf der Wikipedia erklärt, so auch die Begriffe "Shift-Vektor und Lapse-Time", die mir sonst unklar geblieben wären.
tomS hat geschrieben:
4. Apr 2021, 11:18
Zur Konstruktion der Warp-Drive-Metriken verwendet man den ADM-Formalismus. Dazu zerlegt man die zu konstruierende Raumzeit gedanklich in raumartigen Schnitte, also 3-Räume. Die Zeitentwicklung der Raumzeit nimmt einen 3-Raum mit seiner 3-Metrik als Anfangsbedingung zum Ausgangspunkt und konstruiert die Zeitentwicklung für die senkrecht auf diesem 3-Raum stehende Zeitkoordinate. Anschaulich kann man sich dies mittels 2-Räumen vorstellen, wobei jeder 2-Raum einen beliebig gekrümmten Blatt Papier entspräche, die Zeitentwicklung erzeugt Blatt für Blatt den vollständigen Papierstapel. Die so konstruierten Raumzeiten sind global-hyperbolisch, d.h. ausgehend von einem 3-Raum liegt jeder beliebige raumartigen Bereich A(P) im Zukunftslichtkegel eines Punktes P nie auch in dessen Vergangenheitslichtkegel. CTCs sind per Konstruktion ausgeschlossen; sie können nicht entstehen.
Dazu hätte ich eine Frage: diese Zerlegung in raumartige Schnitte mit gleicher Zeit kann doch nur für ein ein Koordinatensystem gültig sein. In einem anderen (z.B. lorenz-transformierten entsprechend eines anderen bewegten, aber von der Warp-Blase weit entfernten Beobahter) sähen die Schnitte doch ganz anders aus. Kann man beweisen, dass wenn in einer 3+1 Zerlegung keine geschlossenen, zeitartigen Kurven (CTCs) auftreten, dass das dann auch für alle anderen möglichen Koordinatensystem gilt? Kann der ADM-Formalismus auf rotierende SLs angewandt werden? Nach meinem Verständnis würde die Zerlegung nach der Schwarzschild-Metrik doch am Ereignishorizont enden oder? Die Kerr-Lösung enthält doch zumindest rechnerisch CTCs, wenn auch verdeckt durch den EH. Wie passt das mit dem ADM-Formalismus zusammen? Oder stößt er hier an seine Grenzen?
Timm hat geschrieben:
4. Apr 2021, 09:36
Skeltek hat geschrieben:
4. Apr 2021, 02:45
Die Verbindungsstrecke außerhalb der Blase ist raumartig, die innerhalb der Blase zeitartig.
Und Ersteres zeigen die Raumzeitdiagramme. Wenn das Ziel unterhalb der Licht-Weltlinie ist, dann liegen Ursprung und Ziel zwangsläufig raumartig zueinander. Die Physiker, die solche Diagramme diskutieren, scheren sich nicht darum, dass das Innere der Warp-Blase eine zeitartige Weltline beschreibt. Sie betrachten das abstrakt und orientieren sich am Ergebnis. Möglich wird dieser scheinbare Widerspruch durch eine - simpel gesagt - Manipulation des Raums. Nur dadurch wird es möglich, dass eine zeitartige Kurve einen Punkt in der Raumzeit erreicht, der raumartig zum Ursprung ist.
Müssten nach dieser pragmatischen Definition nicht auch in der Umgebung rotierender SLs Überlichtgeschwindigkeiten auftreten? Zwei Raumschiffe, die sich auf gegenüberliegenden Seiten eines maximal "rechts" rotierenden SLs befinden, könnten doch Signale bis zu 50% schneller als in einer flachen Raumzeit austauschen, indem sie ihre Signale knapp rechts am SL vorbei verschicken. Aufgrund des Frame-Dragging-Effekts rotiert die Raumzeit ja mit bis zu einer halben Lichtgeschwindigkeit, auf dem die Signale sozusagen reiten (oder wie Toms Schnecke und Maus auf der flexiblen Unterlage).

Benutzeravatar
ralfkannenberg
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2933
Registriert: 13. Jan 2017, 10:00

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von ralfkannenberg » 4. Apr 2021, 14:30

Hallo zusammen,

mal eine rein mathematische Fragestellung: kann eine Summe von hinreichend kleinen Summanden, von denen kein einziger Überlichtgeschwindigkeit erreicht, dennoch dazu führen, dass eine Überlichtgeschwindigkeit resultiert ?


Ich schreibe das ganze im Folgenden so auf, dass man keine Differenzial-/Integralrechnung benötigt, so dass jeder Leser das nachvollziehen kann.

Wir teilen also die Strecke von A nach B in beliebig viele Punkte A=A0, A1, A2, ..., An-1, An=B auf.

Sei [X,Y] die Streckenlänge vom Punkt X zum Punkt Y, dann gilt: in keinem der Teilabschnitte [A=A0, A1], [A1, A2], ..., [An-1, An=B] wird Überlichtgeschwindigkeit erreicht.

Wie kann dann von A nach B Überlichtgeschwindigkeit erreicht werden ?

Seien diese Streckenabschnitte o.E.d.A. gleichabständig, das kann man erreichen, indem man den kleinsten dieser Streckenabschnitte nimmt, den nach unten zu einer durch n-teilbaren Länge der Gesamtlänge verkürzt und dann o.g. Überlegung anstellt.

Sei nun die Gesamtstrecke A nach B = S, dann gilt für jeden dieser gleichlangen Streckenabschnitte [A=A0, A1] = [A1, A2] = ... = [An-1, An=B] = S/n .
Gelte der Bequemlichkeit halber s = S/n .

Seien die Zeiten für den Durchlauf dieser Teilstrecken t1, t2, ..., tn und T ihre Summe.

Seien die Geschwindigkeiten entsprechend v1, v2, ..., vn mit v1 = s/t1, v2 = s/t2, ..., vn = s/tn .


Da in keinem Abschnitt Überlichtgeschwindigkeit vorkommt, gilt: v1 <= c, v2 <= c, ..., vn <= c .

Somit gilt: v1 = s/t1 <= c, also t1 >= s/c, v2 = s/t2 <= c, also t2 >= s/c bis hin zu vn = s/tn <= c, also tn >= s/c .

Somit gilt für die Gesamtzeit T:
T = t1 + t2 + ... + tn >= s/c {von t1} + s/c {von t2} + … += s/c {von tn} = (s*n)/c = S/c .


Das heisst: T >= S/c, so dass für die durchschnittliche Gesamtgeschwindigkeit S/T <= c gilt.


Wenn dennoch eine Überlichtgeschwindigkeit herauskommt, so ist mindestens eine der obigen Grössen nicht eindeutig definiert.


Freundliche Grüsse, Ralf

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Li

Beitrag von Timm » 4. Apr 2021, 16:10

Vielen Dank für die aufgewandte Mühe! Gleich vorab, eine „Verletzung der Kausalität“ wurde hier nicht adressiert. Weiter oben habe ich mit Bezug auf ein Raumzeitdiagramm argumentiert, dass sie nicht verletzt ist.
tomS hat geschrieben:
4. Apr 2021, 11:18
Timm hat geschrieben:
4. Apr 2021, 09:36
Skeltek hat geschrieben:
4. Apr 2021, 02:45
Die Verbindungsstrecke außerhalb der Blase ist raumartig, die innerhalb der Blase zeitartig.
Und Ersteres zeigen die Raumzeitdiagramme. Wenn das Ziel unterhalb der Licht-Weltlinie ist, dann liegen Ursprung und Ziel zwangsläufig raumartig zueinander.
Das wird einfach so behauptet; es ist aber - wie mehrfach geschrieben - im hier vorliegenden Kontext unzutreffend.
Das scheint ein echter Knackpunkt zu sein. Ich habe oben wahllos ein paar links gezeigt, die Weltlinie der Warp-Blase verläuft jeweils unterhalb der Lichtweltline. Wenn das nach deiner Meinung falsch ist, würde ich dich bitten, dies mit Referenzen zu belegen.
tomS hat geschrieben:
4. Apr 2021, 11:18
Timm hat geschrieben:
4. Apr 2021, 10:44
Aus hinreichender Entfernung "betrachtet" "bewegt" sich die Warp-Blase mit Überlichtgeschwindigkeit. Man sollte "as seen by observers outside the disturbed region is possible" jedoch nicht falsch verstehen. Eine lokal Messung der Überlichtgeschwindigkeit ist nicht möglich, sie erschließt rein pragmatisch sich aus der Ankunft der Warp-Blase vor einem Lichtpuls.
Aus dieser pragmatischen Definition der Überlichtgeschwindigkeit ergibt sich weder eine eine Verletzung der Kausalität, noch die Ankunft der Warp-Blase vor einem Lichtpuls.
Keine Verletzung der Kausalität ist klar. Den zweiten Teil verstehe ich nicht. Wozu eine Warp-Blase, wenn sie nicht vor einem Lichtpuls ankommt? Wozu dann FTL?
tomS hat geschrieben:
4. Apr 2021, 11:18
https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0009013v1.pdf
The warp drive: hyper-fast travel within general relativity
Miguel Alcubierre
By a purely local expansion of spacetime behind the spaceship and an opposite contraction in front of it, motion faster than the speed of light as seen by observers outside the disturbed region is possible.
Das hatte ich bereits zitiert, mit Kommentar.

Man könnte daran denken, dass die Verzerrung der Raumzeit durch die Warp-Blase - zumindest im Prinzip - mittels einer Analyse der Position von Hintergrundsternen detektierbar ist.

tomS hat geschrieben:
4. Apr 2021, 11:18
.....
This doesn’t mean that our observers will be travelling faster than light: they always move inside their local light-cones.


Wir waren und einig, dass das zwingend so ist.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 4. Apr 2021, 16:32

FKM hat geschrieben:
4. Apr 2021, 12:59
Müssten nach dieser pragmatischen Definition nicht auch in der Umgebung rotierender SLs Überlichtgeschwindigkeiten auftreten? Zwei Raumschiffe, die sich auf gegenüberliegenden Seiten eines maximal "rechts" rotierenden SLs befinden, könnten doch Signale bis zu 50% schneller als in einer flachen Raumzeit austauschen, indem sie ihre Signale knapp rechts am SL vorbei verschicken. Aufgrund des Frame-Dragging-Effekts rotiert die Raumzeit ja mit bis zu einer halben Lichtgeschwindigkeit, auf dem die Signale sozusagen reiten (oder wie Toms Schnecke und Maus auf der flexiblen Unterlage).
Die Idee mag verführerisch sein, aber da die Lichtgeschwindigkeit invariant ist, misst man lokal unabhängig vom gewählten Szenario immer c. Ein extremes Beispiel ist das Photon, das auf dem Ereignishorizont eines Schwarzen Loches radial nach außen emittiert wurde und dort statisch ist. Und doch bewegt es sich dort mit c.

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 4696
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Skeltek » 4. Apr 2021, 17:30

Soweit ich es vertsanden habe ergibt sich für mich das Problem, daß die Konstruktion der Anordnung entweder rein gedanklich passiert oder nicht kausal zum Abflugzeitpunkt ausgelöst wurde.
Ich bin bei Beschreibung und der rein gedanklichen Vorstellung der fertigen Anordnung durchaus auf Toms Seite, sehe aber nicht, wie ein Raum ohne Warpblase derart in einen Raum mit Blase transformiert werden kann, sodaß das Ziel nach wie vor unterhalb der klassisch als möglich betrachteten Zeit erreicht werden kann.
Das Kippen der Kegel muss ja auch ersteinmal stattfinden. Und ich sehe keine Möglichkeit spontan zu entscheiden von A nach B zu reisen und die Forumung der passende 'Blase' selbst instantan zu verursachen. Jedenfalls sehe ich für das Verursachen so einer Anordnung (das 'Kippen der Kegel') keine Methode, welche diese rechtzeitig vom Startpunkt ausgehend kausal verursacht generiert. Sollte die Blase bereits vorhanden sein oder andere Ursachen haben, stimme ich Tom zu. Meine Vorstellung dabei ist ähnlich zu Interferenzmustern, die sich auch mit v>c bewegen können, aber nicht von derselben Quelle verursacht werden können.
FKM hat geschrieben: Müssten nach dieser pragmatischen Definition nicht auch in der Umgebung rotierender SLs Überlichtgeschwindigkeiten auftreten?
Es ist ja keine Definition der Lichtgeschwindigkeit, welche Timm da aufführt. Was du da beschreibst trifft durchaus zu.
Es gab vermutlich auch schon Modelle auf dem primitiven Bohr'schen Atommodell aufbauend, die gerade damit argumentiert haben, daß sich der Abstand des Elektrons zu sich selbst beim Kreisen um den Atomkern durch relativistische Effekte verkürzt (der Abstand zu seinem 'vorhergehenden Durchlauf') und es wegen der erhöhten Abstoßung nicht in den Kern fallen kann. Daß das Bohr'sche Model mittlerweile überholt ist, ist klar, aber die Anordnung ist wohl zumindest ähnlich zu dem, was du beschreibst.
Trotzdem ist die Lichtgeschwindigkeit lokal konstant und nur so sinnvoll definierbar. Aus Sicht der um das SL rotierenden Astronauten hat der jeweils andere keine 'halbe Runde' Vorsprung. Das geht zwar etwas am Thema und der hier behandelten Anordnung vorbei, aber auch um das rotierende SL herum sind keine zeitartig geschlossenen Kurven konstuierbar - und auch hier wird deutlich, daß sich die Kegel nur in entweder die eine oder andere 'Richtung' kippen können, aber nie in beide gleichzeitig. Aber für unser Thema hier ist der Vergleich im Allgemeinen nicht nützlich, da ein SL keine zwei raumartig entfernten Punkte zeitartig verbindet.

@Tom: Wie würde denn die Genese so einer Raumzeitblase aus dem flachen Raum heraus entstehen? Ich sehe da keine Translation vom flachen normalen Raum zu der gedanklich fertigen und sicherlich durchaus schlüssigen Anordnung, welche von einem einzelnen Startpunkt ausgehend verursacht würde. Und Hilfskonstruktionen, welche durch Zuhilfenahme dritter Punkte die Entstehung der Blase verursachen, brauchen in der Regel mehr Zeit, als das schlichte Losfliegen mit annähernder Lichtgeschwindigkeit. Wie man so eine Blase im technischen Detail genau erschafft sei mal irrelevant; es geht mir lediglich darum, von wo aus man die Genese so einer Blase initiieren müsste.
Außer der Initiierung ihrer Entstehung 'aus unendlicher Entfernung heraus' oder aus zumindest ausreichendem Abstand sehe ich hier keine mögliche Ursache, die raumartig getrenntes Start und Ziel zeitartig verbinden könnte.

Es ist wohl das Grundprinzip der Physik, daß nur Dinge existieren können, welche aus einem potentiell möglichen Vorgänger-Zustand resultiert sind.
Daß die Definition eines Huhn-Models logisch schlüssig ist, ist eine Sache. Aber falls jemand beweist, daß keine Eier möglich sind, erübrigt sich das Huhn, auch wenn es noch so widerspruchsfrei zu sich selbst ist.

Das 'Kippen' der Kegel sollte vom Startpunkt aus initiiert werden können. In deinem letzten Bild breitet sich die Blase mir v>c aus bzw wir bereits vor Antritt des Abfluges initiiert.
Bild
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 4. Apr 2021, 17:37

Hier Visualisierungen.

https://publikationen.uni-tuebingen.de/ ... 9warp.html

This video visualizes a spaceship equipped with a warp drive according to Alcubierre, cf. Sect. 9.4 of the thesis. The warp drive constructs a warp bubble which separates two flat parts of spacetime. The warp bubble is able to move faster than the speed of light as measured in an outside flat region of spacetime. A spaceship which is at rest inside the warp bubble would then travel faster than the speed of light.
The visual appearance of the spaceship and the background objects is calculated by using general relativistic ray tracing. In this video, the spaceship travels in front of the earth and moon, Mars, Jupiter, and Saturn, at velocities of 0.8c, 1.5c, or 2.5c. The light deflection at the warp bubble causes astonishing visual distortions on these background objects.

The visualizations of this video were also shown at the exhibition Seven Hills.

https://www.youtube.com/watch?v=9DhdImUroaE

FKM
hat sich hier eingelebt
hat sich hier eingelebt
Beiträge: 112
Registriert: 15. Dez 2013, 18:48

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von FKM » 4. Apr 2021, 18:43

Timm hat geschrieben:
4. Apr 2021, 16:32
FKM hat geschrieben:
4. Apr 2021, 12:59
Müssten nach dieser pragmatischen Definition nicht auch in der Umgebung rotierender SLs Überlichtgeschwindigkeiten auftreten? Zwei Raumschiffe, die sich auf gegenüberliegenden Seiten eines maximal "rechts" rotierenden SLs befinden, könnten doch Signale bis zu 50% schneller als in einer flachen Raumzeit austauschen, indem sie ihre Signale knapp rechts am SL vorbei verschicken. Aufgrund des Frame-Dragging-Effekts rotiert die Raumzeit ja mit bis zu einer halben Lichtgeschwindigkeit, auf dem die Signale sozusagen reiten (oder wie Toms Schnecke und Maus auf der flexiblen Unterlage).
Die Idee mag verführerisch sein, aber da die Lichtgeschwindigkeit invariant ist, misst man lokal unabhängig vom gewählten Szenario immer c. Ein extremes Beispiel ist das Photon, das auf dem Ereignishorizont eines Schwarzen Loches radial nach außen emittiert wurde und dort statisch ist. Und doch bewegt es sich dort mit c.
Du hast Recht. Das war ein Fehler und Trugschluss von mir. :oops: Auch wenn man sich den Raum in der Umgebung rotierender schwarzer Löcher als fließend vorstellt, so ändern sich (parallel zum EH) die relativen Abstände nicht und dann gilt natürlich die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (Statt dessen beobachtet man nur eine Rot- bzw. Blauverschiebung).

Das ist vor und hinter einer Warp-Blase anders, wo der Raum gestaucht oder gestreckt wird.

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 4696
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Skeltek » 4. Apr 2021, 19:01

Abstand = 1/2 * (Hinrichtung+Rückrichtung)
Bei einem rotierenden SL sind die Richtungen innerhalb der Ergosphäre gegeneinander verzerrt, wenn man es rein transversal zum Radius betrachtet.
Effektiv ist die Schwerkraft erhöht, wenn man sich in Gegenrichtung zur Rotation bewegt. Da lässt sich vermutlich sogar recht einfach eine Formel aufstellen, welche die 'gravitativen Feldlinien' (ich nenne es jetzt einfach mal so) lorenzkontrahiert darstellt.
Aber Gravitomagnetische Induktion führt denke ich zu weit vom Thema weg.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
tomS
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 10674
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 4. Apr 2021, 23:53

ralfkannenberg hat geschrieben:
4. Apr 2021, 14:30
mal eine rein mathematische Fragestellung: kann eine Summe von hinreichend kleinen Summanden, von denen kein einziger Überlichtgeschwindigkeit erreicht, dennoch dazu führen, dass eine Überlichtgeschwindigkeit resultiert ?
Nein und ja.

Vierer-Geschwindigkeit ist definiert als Tangentialvektor an die Weltlinie. Also nein, da deine Konstruktion einer Summe nicht verwendet wird.

Im Sinne der hier angesprochenen „Geschwindigkeiten“, auf deren Problematik ich immer wieder hinweise, ja.
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
Sir Karl R. Popper

Benutzeravatar
tomS
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 10674
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 5. Apr 2021, 00:05

@Timm: zur Kausalität sind wir uns also einig.

Zur Raumartigkeit bzgl. Start und Ziel verstehe ich dich offenbar nicht. In welchem Diagramm mit Warp-Blase liegt denn das Ziel unterhalb der Licht-Weltlinie? Ich stimme dir zu, dass dies bei lokalen v > c der Fall wäre, aber das ist hier nicht gegeben.

Auch den nächsten Punkt „wozu eine Warp-Blase, wenn sie nicht vor einem Lichtpuls ankommt?“ verstehe ich nicht. In welchem Diagramm mit Warp-Blase würde denn die Warp-Blase vor einem Lichtpuls ankommt?
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
Sir Karl R. Popper

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 4696
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Skeltek » 5. Apr 2021, 03:01

tomS hat geschrieben:
4. Apr 2021, 23:53
ralfkannenberg hat geschrieben:
4. Apr 2021, 14:30
mal eine rein mathematische Fragestellung: kann eine Summe von hinreichend kleinen Summanden, von denen kein einziger Überlichtgeschwindigkeit erreicht, dennoch dazu führen, dass eine Überlichtgeschwindigkeit resultiert ?
Nein und ja.
Dem stimme ich zu. Allerdings gibt es anscheinend Anordnungen, in welchen Zeitdillatation auftritt. Solche Bereiche können als eine Art optischer Medien aufgefasst werden, welche die Geschwindigkeit des Lichtes (von Außen betrachtet) reduzieren (lokal ist c trotzdem immer c).

Es gibt Annahmen einiger weniger Wissenschaftler, nach denen gerade Masse-behaftete Objekte diese lokal reduzierte 'Geschwindigkeit' durchbrechen können. Nach deren Auffassung würden Objekte, welche sich schneller durch das 'dichte Medium' bewegen als es das Licht tun würde, die Raumkonfiguration vor sich her schieben und eine Art Gravitationswellen abstrahlen, bis sie auf unter das vorher vorhandene Maximum der Lichtgeschwindigkeit abgebremst würden. So gesehen, hätte man kurzfristig eine derartige 'Blase', bis der überschüssige Impuls abgestrahlt wurde und von der Gesamtkonfiguration als Drehimpuls oder möglicherweise ähnlichem absorbiert wird.

Was Tom da als letztes beschrieben hat, stelle ich mir ähnlich vor, nur daß hier kein Raumsegment mit starker Dillatation aufgeweicht wird, sondern eben der Normalraum. Trotzdem ist das aber effektiv kein Erreichen des Ziels mit Überlichtgeschwindigkeit. Die von Tom beschriebene Anordnung muss ja auch ersteinmal konfiguriert werden bzw entstehen. Und es funktioniert nicht in beide Richtungen gleichzeitig.

@Tom: Denkst du nicht, es könnte Probleme geben, wenn Blau die Lichtgeschwindigkeit im Normalraum ist, und Grün eine potentielle Ebene der Gleichzeitigkeit?
► Text zeigen
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
tomS
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 10674
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von tomS » 5. Apr 2021, 07:37

FKM hat geschrieben:
4. Apr 2021, 12:59
Dazu hätte ich eine Frage: diese Zerlegung in raumartige Schnitte mit gleicher Zeit kann doch nur für ein ein Koordinatensystem gültig sein. In einem anderen (z.B. lorenz-transformierten entsprechend eines anderen bewegten, aber von der Warp-Blase weit entfernten Beobahter) sähen die Schnitte doch ganz anders aus. Kann man beweisen, dass wenn in einer 3+1 Zerlegung keine geschlossenen, zeitartigen Kurven (CTCs) auftreten, dass das dann auch für alle anderen möglichen Koordinatensystem gilt?
Man muss zwei Dinge unterscheiden: die Definition der raumartigen Schnitte, und die Festlegung eines Koordinatensystems auf einem Schnitt. Ersteres kommt ohne ein Koordinatensystem aus, letzteres ist eine weitere Freiheit, wenn ein Schnitt festgelegt wurde.

Stell dir die Raumzeit angefüllt mit masse- und drucklosem Staub vor, der durch eine Raumzeit fließt, ohne auf diese zurückzuwirken. Die Vierergeschwindigkeit der Staubpartikel definiert ein Strömungsfeld in der Raumzeit. Die lokale Gleichzeitigkeitshyperfläche jedes Staubpartikel definiert lokal die raumartigen Schnitte, die Vierergeschwindigkeit = der Tangenteneinheitsvektor lokal die jeweilige Zeitrichtung.

Ein anderes Staub-Strömungsfeld definiert andere raumartige Schnitte, also lokal jeweils eine andere Zeitrichtung; dazu sind keine Koordinaten auf dem Schnitt selbst notwendig. Auf einem einmal definierten Schnitt können dann beliebige Koordinatensysteme gewählt werden.
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
Sir Karl R. Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 5. Apr 2021, 09:13

FKM hat geschrieben:
4. Apr 2021, 18:43
Das ist vor und hinter einer Warp-Blase anders, wo der Raum gestaucht oder gestreckt wird.
Ja genau und deshalb greift das Argument mit der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nicht.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 900
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Reisen schneller als das Licht

Beitrag von Timm » 5. Apr 2021, 09:57

tomS hat geschrieben:
5. Apr 2021, 00:05
@Timm: zur Kausalität sind wir uns also einig.

Zur Raumartigkeit bzgl. Start und Ziel verstehe ich dich offenbar nicht. In welchem Diagramm mit Warp-Blase liegt denn das Ziel unterhalb der Licht-Weltlinie? Ich stimme dir zu, dass dies bei lokalen v > c der Fall wäre, aber das ist hier nicht gegeben.
In diesen Diagrammen wird die Weltlinie der Warp-Blase gezeigt, sie verläuft unterhalb der des Lichts, schließt also mit der Raumachse einen Winkel von < 45° ein. Es geht hierbei um die Warp-Blase als ein lokales Objekt, das sich durch die ansonsten flache Raumzeit als Ganzes bewegt. Es geht nicht darum, dass innerhalb dieses Objekts ein Körper eine zeitartige Geodäte beschreibt. Es würde zu einem Trugschluss führen, diese Geodäte über das Objekt hinaus zu verlängern.

Hast du dir die Simulationen angesehen? Die Warp-Blase bewegt sich durch die flache Raumzeit und verzerrt den Hintergrund.
tomS hat geschrieben:
5. Apr 2021, 00:05
Auch den nächsten Punkt „wozu eine Warp-Blase, wenn sie nicht vor einem Lichtpuls ankommt?“ verstehe ich nicht. In welchem Diagramm mit Warp-Blase würde denn die Warp-Blase vor einem Lichtpuls ankommt?
In jenen, in welchen deren Weltlinie unterhalb der des Lichts liegt.

P.S. All jenen, die hier anklingen ließen, es ginge um Rechthaberei und dieser oder jener habe recht, sei gesagt, das ist falsch. Ich hatte mit Tom, den ich als außerordentlich kompetenten Physiker schätze, schon viel interessante Diskussionen, auch in anderen Foren. Es geht schlicht um ein spannendes Thema, nicht mehr und nicht weniger.

Antworten