Lichtgeschwindigkeit

Hier mal meine Theorien über die zu schnellen Neutrinos:


-Das ganze ist nur ein Messfehler. Die wahrscheinlichste aber auch langweiligste Erklärung. Vielleicht würde es ja helfen wenn wir eine länger Teststrecke hätte. Man könnte doch einen Neutrino auf dem Pluto bauen. Jemand in diesem Forum für diese Idee?

-Die Relativitätstheorie ist großer Mist, es ist bisher nur keinen aufgefallen weil sich zufällig viele dringe mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.  Es ist die unwahrscheinlichste aber auch spannendste Erklärung. Immer hin müsste man dann eine Teil der Physik neu durchdenken.
 
-Die Relativitätstheorie ist an sich richtig jedoch die angenommene Höchstgeschwindigkeit ist falsch. Dann müsste die Lichtgeschwindigkeit in Neutrinogeschwindigkeit um benannt werden.

-Die Relativitätstheorie ist richtig, Neutrinos erzeugen ihre eignen Wurmlöcher. Das würde auch erklären warum Neutrinos problemlos ganze Planeten durchdringen.

Ich bringe einen fünften Punkt mit rein:

Die Lichtgeschwindigkeit ist kein beliebig scharfer Wert, sondern eine Art Mittelwert. Für einzelne Teile könnte die Lichtgeschwindigkeit somit im individuellen Fall etwas von dem uns bekannten Wert nach oben oder unten abweichen.

-Die Relativitätstheorie ist großer Mist, es ist bisher nur keinen aufgefallen weil sich zufällig viele dringe mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.  Es ist die unwahrscheinlichste aber auch spannendste Erklärung. Immer hin müsste man dann eine Teil der Physik neu durchdenken.

Selbst wenn es keine absolute Höchstgeschwindigkeit gibt... Würdest du eine Theorie, die zahlreiche gut bestätigte Voraussagen liefert, als "großen Mist" bezeichnen, nur weil sie in einigen Bereichen eben nicht gilt? Ist Newtons Mechanik "großer Mist" weil die bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit nicht gilt? Ist die gesamte klassische Physik "großer Mist" weil sie bei Größenordnungen im atomaren und subatomaren Bereich nicht gilt?

Da die Existenz einer universellen Höchstgeschwindigkeit eine Grundannahme ist, die zur SRT geführt hat, kann man sagen, dass die SRT nur in Bereichen gilt, in denen es eine solche Höchstgeschwindigkeit gibt.

Ich bringe einen fünften Punkt mit rein:

Die Lichtgeschwindigkeit ist kein beliebig scharfer Wert, sondern eine Art Mittelwert. Für einzelne Teile könnte die Lichtgeschwindigkeit somit im individuellen Fall etwas von dem uns bekannten Wert nach oben oder unten abweichen.

Selbstverständlich sind  bei solchen Experimenten Schwankungen zu beobachten, allein schon wegen der Reaktion, mit der die Neutrinos nachgewiesen werden. Das ist aber nicht das, worum es bei den aktuellen Veröffentlichungen geht.
 Die Neutrinos sind im Mittel ca. 60ns eher gemessen worden als erwartet.

Ich bringe auch noch einen Punkt rein:
Die Neutrinos bestehen aus einer ganz andern Materie als wir gedacht haben. Das ihnen deshalb erlaubt, durch die sichtbare Materie ohne einen so großen Verlust zu erleiden, zu "fliegen". Das hat die Folge, dass das Neutrino im gegensatz zum Licht (im Vakuum), nicht von irgendwelche Teilchen, durch ihre Wechselwirkung, gestört wird. Da wir kein "absolutes Vakuum" erzeugen können, müssen wir  ein Experiment finden, wo der Störfaktoren sehr gering oder garnicht vorhanden ist.

So im groben gesagt .

Ich bringe auch noch einen Punkt rein:
Die Neutrinos bestehen aus einer ganz andern Materie als wir gedacht haben. Das ihnen deshalb erlaubt, durch die sichtbare Materie ohne einen so großen Verlust zu erleiden, zu "fliegen". Das hat die Folge, dass das Neutrino im gegensatz zum Licht (im Vakuum), nicht von irgendwelche Teilchen, durch ihre Wechselwirkung, gestört wird. Da wir kein "absolutes Vakuum" erzeugen können, müssen wir  ein Experiment finden, wo der Störfaktoren sehr gering oder garnicht vorhanden ist.

So im groben gesagt .

Selbst wenn solche "Verluste" beliebig klein sind, die Referenz ist die Lichtgweschwindigkeit im Vakuum. Man nimmt insofern schon als Refrenz die Geschwindigkeit die ein Lichstrahl hätte, der die gleiche Strecke völlig ungehindert/ungedämpft zurück legt.

Und egal welche "Art von Materie", wie Du es ausdrückst Neutrionos wären .. die Überlichtgeschwindigkeit ist aufgrund der Implikationen mit biosherigen physikalischen gesetzen bemerkenswert. Insofern ist es egal, wie exotisch Materie sein dürfte oder ob es überhaupt Materie ist ... die Lichtgeschwindigkeit dürfte eigentlich nicht überschritten werden, egal um welchen geringen Betrag auch immer

Würdest du eine Theorie, die zahlreiche gut bestätigte Voraussagen liefert, als "großen Mist" bezeichnen, nur weil sie in einigen Bereichen eben nicht gilt? Ist Newtons Mechanik "großer Mist" weil die bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit nicht gilt? Ist die gesamte klassische Physik "großer Mist" weil sie bei Größenordnungen im atomaren und subatomaren Bereich nicht gilt?

Naja das war ein wenig hart formuliert. Mein Punk ist nur das man ein Modell überdenken muss sobald man etwas entdeckt was diesem zu wieder läuft. Schließlich kommst man auch mit einem geozentrischen Weltbild zurecht solange nur Sonne und Mond interessieren. Wie ich selbst gesagt habe ist es unwahrscheinlich das die SRT komplett verworfen wird, selbst WENN die Messungen sich als richtig erweisen. Ich habe nur Freude an der Spekulation.

@Pham

mit andere Materie meinte ich das wörtlich, dass es ganz andere Eigenschaft und somit ganz anders auf die vier Grundkräfte reagiert
Aber ob es stimmt ?! Wer weis

Ich hätte mal wieder eine Frage:

Also, ich weis das sich das Licht mit einer Geschwindigkeit von ca. 300.000 km/s bewegt. Wenn es in einen Diamanten hinein fliegt, dann nur noch mit einer Geschwindigkeit von ca. 124.000 km/s. Meine Frage ist, wenn es aus dem Diamanten wieder rausfliegt, beschleunigt es wieder auf 300.000 km/s oder bleibt die Geschwindigkeit von 124.000 km/s weiterhin bestehen?

Die Geschwindigkeit hängt ausschließlich vom aktuellen Medium ab - das Licht beschleunigt also wieder

Das Licht beschleunigt nicht. Es ist einfach wieder so schnell und zwar von einem Moment auf den anderen. Eine Beschleunigung würde die Existenz einer Kraft und einer Masse voraussetzen.

Guten Morgen

Licht breitet sich in verschiedenen Medien unterschiedlich schnell aus. Dabei wird die Geschwindigkeit des Lichts als Eigenschaft des Mediums angesehen und nicht als Eigenschaft des Lichts.

Also: im Vakuum breitet sich Licht mit knapp 300.000 km/sec aus und in Diamant ist die Geschwindigkeit des Lichts langsamer.
Folgende Formulierung wird von der Physik nicht verwendet: Licht breitet sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit aus.

Die Betonung liegt auf der Eigenschaft des Mediums Licht mit einer bestimmten Geschwindigkeit in sich ausbreiten zu lassen. Die Theorie, was Licht ist und wieso sich Licht in Medien mit jeweils einer bestimmten Geschwindigkeit ausbreitet  ist eben eine Feldtheorie. Also bestimmt das Medium die Lichtgeschwindigkeit und nicht das Licht selbst.

Gruß
Matjes

Also heißt das, dass das Licht auch schneller als 300.000 km/s "fliegen" kann, wenn es im richtigem Medium ist!!!

Also heißt das, dass das Licht auch schneller als 300.000 km/s "fliegen" kann, wenn es im richtigem Medium ist!!!

Theoretisch schon... die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist jedoch materialabhängig, wie Matjes schon geschrieben hat. Sie ist abhängig vom Brechungsindex des Materials n'. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hat dann einen Anteil n/n' von der Vakuumlichtgeschwindigkeit. n gibt hier den Brechungsindex des Vakuums an, welcher den Wert 1 hat. Nun gibt es leider kein Material, bei dem der Brechungsindex kleiner als 1 ist. Somit ist das Verhältnis n/n' < 1.
Man kann daher auch schreiben: c_Medium = c / n'.

Licht breitet sich in Material also immer mit einer Geschwindigkeit aus, die kleiner ist als die Vakuumlichtgeschwindigkeit.

Grüße
Olli

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hat dann einen Anteil n/n' von der Vakuumlichtgeschwindigkeit. n gibt hier den Brechungsindex des Vakuums an, welcher den Wert 1 hat. Nun gibt es leider kein Material, bei dem der Brechungsindex kleiner als 1 ist. Somit ist das Verhältnis n/n' < 1.
Man kann daher auch schreiben: c_Medium = c / n'.

Das stimmt nicht ganz mit dem "kein Material", es müsste heißen "kein Material das wir bisher kennen" ;-).

Das stimmt nicht ganz mit dem "kein Material", es müsste heißen "kein Material das wir bisher kennen" ;-).

Nein, deine Aussage ist so nicht richtig

Die Materialeigenschaft "Brechungsindex" hat etwas mit dem Absorptions- und Reemissionsvermögen des Materials zu tun. Jedes Material absorbiert Licht und reemittiert es wieder. Zwischen den Atomen / Molekülen im Medium läuft das Licht so schnell wie im Vakuum, die Wechselwirkungen mit den Atomen / Molekülen braucht jedoch Zeit, sie wirken effektiv wie kleine Pause, was sich letztlich in einer Verlangsamung bemerkbar macht.

Im Vakuum gibt es nichts, womit das Licht wechselwirken könnte, also auch nichts, was es verlangsamt. Ein Material zu finden, in welchem Licht nun weniger wechselwirkt als im Vakuum gibt es nicht, du wirst auch keines finden können

Da bleibt noch die Sache mit der Krümmung des Raumes. Die Lichtgeschwindigkeit bleibt im Vakuum konstant, das Licht selbst folgt aber der Krümmung des Raumes. Also müßte die Theorie der Ausbreitung des Lichtes nicht nur für Eigenschaften eines Materials, sondern auch für die Ausbreitung im Raum definiert werden.

Ich frage mich schon lange, warum wir die blauen Hintergrundgalaxien sehen können. Diese bewegen sich von uns weg. Auf Grund der Dopplerverschiebung sollte sich das Lichtspektrum ins "Rot" verschieben. Könnte das bedeuten, daß wir noch kurzwelligere Strahlen sehen, wie Röntgen oder Gammastrahlen, die durch den Dopplereffekt ins sichtbare Licht verschoben worden sind ?

So genannte Metamaterialien können einen Brechungsindex kleiner als 1 oder sogar negativ haben. Das heißt aber nicht, dass man nun einfach Licht durch ein Metamaterial schicken könnte und damit schneller als mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit Informationen übertragen könnte. Die Signallgeschwindigkeit bleibt <c.

Mahlzeit!


An dieser Stelle möchte ich mich ausdrücklich bei Olli für seine mir einleuchtenden Erklärungen danken. So simpel hat mir noch niemand diesen Sachverhalt erklärt.

Aber nun kommts dicke:

... Nun gibt es leider kein Material, bei dem der Brechungsindex kleiner als 1 ist. Somit ist das Verhältnis n/n' < 1.
Man kann daher auch schreiben: c_Medium = c / n'.

Licht breitet sich in Material also immer mit einer Geschwindigkeit aus, die kleiner ist als die Vakuumlichtgeschwindigkeit.

Grüße
Olli

Nun gibt es aber Metamaterialien, die nicht nur einen Brechungsindex haben, der kleiner als 1 ist, sondern der so klein ist, daß er sogar kleiner als 0 ist. Ihr Brechungsindex ist also negativ. Jedenfalls für einige Frequenzen und auch nur in bestimmten Einfallswinkeln auf das Metamaterial. Wie stark negativ dieser Brechungsindex ist weiß ich allerdings nicht. Nun rostet "meine" Mathematik schon seit Jahrzehnten vor sich hin. Es wäre sehr schön wenn du noch ganz kurz erklären könntest wie sich das auf die Lichtgeschwindigkeit auswirkt. Sie wird ja hoffentlich nicht negativ? Was immer das auch zu bedeuten hätte.
Während ich hier schreibe hat Kreuzberga etwas dazu geschrieben. Er ahnte wohl schon die kommenden Fragen.
Meine Vermutung: Der Brechungsindex wird zwar im Einflussbereich bestimmter Metamaterialien negativ, aber trotzdem bestehen Metamaterialien aus Materialien (Atome mit Vakuum dazwischen) und somit bleibt die Lichtgeschwindigkeit unter 300.000 km/s.


Gruß
Peter

Ich frage mich schon lange, warum wir die blauen Hintergrundgalaxien sehen können. Diese bewegen sich von uns weg. Auf Grund der Dopplerverschiebung sollte sich das Lichtspektrum ins "Rot" verschieben. Könnte das bedeuten, daß wir noch kurzwelligere Strahlen sehen, wie Röntgen oder Gammastrahlen, die durch den Dopplereffekt ins sichtbare Licht verschoben worden sind ?

Was meinst Du denn mit "blauen Hintergrundgalaxien"? Galaxien, die aufgrund ihrer hohen Sternentstehungsrate blauer (also im Grunde: heisser) erscheinen, als vergleichbare Galaxien mit mehr alten, kuehlen Sternen? In diesem Zusammenhang bezieht sich "blau" immer auf vergleichbare Galaxien bei gleicher Rotverschiebung. Das heisst, auch die Strahlung vo relativ blauen (heissen) Galaxien ist rotverschoben.

Gruss,
Volker

Hallo Volker,

nein, ich meine die Galaxien , die sichtbar werden, wenn man einen scheinbar leeren Raum mit Langzeitbelichtung absucht. Galaxien, die in über 10.000.000.000 Lichtjahren zu finden sind. Also die ältesten Galaxien des Universums.

vG, Meagan

Eigentlich sind das die jüngsten, zumindest sehen wir sie sehr jung ... wir sehen dann ja 10 000 000 000 Jahre altes Licht, das zur Zeit ihrer Entstehung von den Galaxien ausgesandt wurde.

daran hätte ich auch schon denken können. Damit sollte sich eine Erforschung im Hinblick auf die Entstehung unseres eigenen Universums lohnen. Aber wie verhält sich das nun mit dem blauen Licht ? Ist dies Röntgen/Gammastrahlung die durch den Dopplereffekt ins sichtbare Licht verschoben wurde ?

Eigentlich sind das die jüngsten, zumindest sehen wir sie sehr jung ... wir sehen dann ja 10 000 000 000 Jahre altes Licht, das zur Zeit ihrer Entstehung von den Galaxien ausgesandt wurde.

Jetzt hast du mich durcheinander gebracht. Das müsste ja heißen, dass das Univerum eine Größe von 13,7 Mrd. X 300.000 km!? (als Kugel vorgestellt und das diese Zahl dann der Durchschnitt ist) Tendenz steigend! Oder ist das falsch!?

Meine Zahl habe ich einfach von Meagen zitiert, da ich im Bezug zu ihr geantwortet habe.
Die 13,7 Milliarden (Lich)Jahre solltest du nicht mit der Geschwindigkeit des Lichts pro Sekunde multiplizieren . Außerdem hat sich der Kosmos heute schon deutlich weiter ausgedehnt. Wir sehen halt das, was uns in dieser Zeit erreichen konnte.
Ist der Kosmos eine Kugel? Wir stecken mitten in ihm und sehen seine Topologie leicht gekrümmt. Trotzdem passen unsere menschlichen geometrischen Analogien nicht. Es gibt eben keinen Rand und keinen Mittelpunkt.

Zitat von: Schillrich am 08. Januar 2012, 19:27:07

Eigentlich sind das die jüngsten, zumindest sehen wir sie sehr jung ... wir sehen dann ja 10 000 000 000 Jahre altes Licht, das zur Zeit ihrer Entstehung von den Galaxien ausgesandt wurde.

Jetzt hast du mich durcheinander gebracht. Das müsste ja heißen, dass das Univerum eine Größe von 13,7 Mrd. X 300.000 km!? (als Kugel vorgestellt und das diese Zahl dann der Durchschnitt ist) Tendenz steigend! Oder ist das falsch!?

Das läßt sich eindeutig mit einem Jain beantworten.

Erstmal müßten wir dann genau im Zentrum der Kugel sitzen damit das stimmt. Dann ist da noch die Krümmung des Raumes. Wenn Objekte sich von uns wegbewegen wird der Raum gekrümmt. Damit ist die Strecke (von uns aus gesehen) die das Licht in einer Sekunde zurücklegt nicht mehr 300.000km. (Will hier nicht weiter schreiben, sonst bekomme ich wieder böse Antworten)

Richtig hieße das dann auch 300.000 km/s * 60s *60min * 24h * 364.75d * 13,6Mrd Jahre  .

vg, Meagan