Lichtgeschwindigkeit

Nun, ich habe die Daten und die Formel einfach in LibreOffice Calc eingegeben und habe dann das entsprechende Ergebnis bekommen. Sicher geht das mit OpenOffice genauso. Natürlich habe ich Klammern gesetzt um die Reihenfolge der Berechnungen in die richtige Reihenfolge zu bekommen.

Übrigens ist mein Ergebnis viel kleiner als Deines. Du mußt das E beachten.

3,71277370930313E-009 rad  =  0.00000000371277370930313 rad

Ein Ergebnis von 1181 rad würde ich so interpretieren, als daß das Licht das Objekt 188 mal umrundet, bevor es weiterfliegt.

Meagan

Das haut aber nicht richtig hin, die Masse die ich gewählt habe, ist die 2-fache Masse der Sonne. Das heißt ja dann bevor die Strahlen der Sterne, die hinter der Sonne sind uns treffen, umrunden sie die Sonne vorher knap 90 mal !? Aber das geht doch nicht!

Wie kommt ihr drauf, dass das Licht den Stern umrundet???
Das Licht kann sich nur gradlinig ausbreiten - das, was sich krümmt, ist, wie bereits weiter oben beschrieben, der Raum. Das Licht selber wird durch die Masse des anwesenden Stern nicht beeinflusst, der Raum hingegen sehr wohl.

Wie kommt ihr drauf, dass das Licht den Stern umrundet???
Das Licht kann sich nur gradlinig ausbreiten - das, was sich krümmt, ist, wie bereits weiter oben beschrieben, der Raum. Das Licht selber wird durch die Masse des anwesenden Stern nicht beeinflusst, der Raum hingegen sehr wohl.

Ja na sicher. Das war bloß eine kleine Wortspielerei um das falsche Ergebnis zu interpretieren.

Aber irgendwie macht das ganze schon einen Sinn. Wenn z.B bei einem schwarzen Loch der Raum so stark gekrümmt wird daß das Licht nicht mehr in der Lage ist den Ereignishorizont zu verlassen. Der Grund dafür, der gekrümmte Raum, ist mir jetzt plausibel geworden.

Als Außenstehender so eines Systems kann man natürlich die Reaktion des Lichtes auf den gekrümten Raum auch als Winkelabweichung von der Geraden verstehen. Also letztlich nur eine Frage des Standpunktes.

In dem Moment, wenn die Masse des Objektes groß genug ist einen Winkel von 360° zu beschreiben, hat man schließlich ein schwarzes Loch.

Ah...ok - so passt's

Die Wortspielerei habe ich nicht gleich verstanden...

Ich habe mich mal ein bisschen mit Mathematik zum Thema beschäftigt und bin zu ein paar recht netten Zahlen gekommen:

Also, zuerst wollte ich wissen, wie schwer die Erde sein müsste, damit das Licht eine 360 Grad Schleife entlang des gekrümten Raumes fliegt. Dazu habe ich die Formel 4GM/rc(2) umgestellt und bin im Ergebnis auf

13466821221232800000000000000000000 kg gekommen.

Bei einem Volumen von : 1080759329056470000000 m(3) macht das 12460518136808,2 kg/m(3) oder
12460518,1368082 kg/cm(3)

12 Millionen Tonnen pro cm(3) übersteigen natürlich jedes vorstellbare Maß. Gold, eines der schwersten Metalle auf unserem kleinen Planeten hat gerade mal eine Dichte von 19,32 g/cm(3).

Dann habe ich mal mit einem Hintergedanken weiter gerechnet.  Ich wollte mal wissen, wie Dick der Stoff eines Minirockes bei diesen Verhältnissen wäre (rein rechnerisch). Dabei bin ich davon ausgegangen, dass der Rock einen Umfang von 0,72m bei einer Länge von 0,45m hat. Das Gewicht habe ich mal mit 0,15kg angenommen. Das bedeutet, dass er eine Fläche von 0,324m(2) hat. Bei der Dichte des Materials des schwarzen Loches  wäre das Volumen gerade noch 0,000000012 cm(3). Somit bleibt für die Stärke der Wandung nur 0,37154391 Nanometer übrig.

Nun mal zu meinem Hintergedanken. Würde man diesen Minirock mit einem kleinen Hammer anschlagen, so würde er schwingen wie eine Glocke. Die Klangfarbe und Frequenz wären natürlich stark von der Form abhängig. Wegen der extrem hohen Dichte des Materials wird wahrscheinlich die Resonanzfrequenz sehr hoch sein. Vielleicht sogar im Ultraschallbereich. (Reine Spekulation von mir)

Was würde man eigentlich sehen, wenn ich auf so einer schweren Erde stehen würde (zB. Irgend jemand der neben mir steht)?

Ich denke , er würde nichts sehen. Nicht weil es zu dunkel wäre, sondern weil es zu hell wäre, Schließlich wird so ziemlich alles Licht aus der Umgebung aufgesammelt und um den kleinen Himmelskörper herum geleitet. Bei der hohen Dichte des Materials ist es wahrscheinlich, dass es sehr gut reflektiert (ist nur eine Annahme von mir). Somit steht man in einem extrem Licht durchfluteten "Spiegelsaal" aus dem kein Licht mehr entkommen kann.

Ich vermute, dass die Helligkeit die des Lichtbogens eines elektrischen Schweißgerätes Milliardenfach übertrifft.

Nun nochmal zurück zur Lichtgeschwindigkeit. Diese wird natürlich die gleichen 299792458 m/s betragen, wie dies im Vakuum der Fall ist. Etwas anders dürfte es mit der Zeit aussehen. Durch die große Masse ist auf der Oberfläche eine Sekunde noch eine Sekunde aber diese Sekunde dauert, wenn man von Außen auf diese Erde sehen würde, um ein vielfaches länger. Das würde bedeuten, dass das Licht für einen außen stehenden Beobachter, wenn er es sehen könnte, was aber nicht der Fall sein kann, sich viel langsamer bewegt.

So kannst du diese Formel nicht anwenden und umstellen. Die ist, wenn man sie sich herleitet, eine lineare Abschätzung für kleine Winkel. Alles darüber hinaus ist unzulässig.

So kannst du diese Formel nicht anwenden und umstellen. Die ist, wenn man sie sich herleitet, eine lineare Abschätzung für kleine Winkel. Alles darüber hinaus ist unzulässig.

Was ist den das für eine Formel, wenn man die Umstellt, die Formel unzulässig ist!?
Warum werden solche Formeln eigentlich veröffentlicht, wenn die beim umstellen keinen Sinn ergeben? Aber egal!

Zum Thema (ein Gedankenexperiement):

Wenn man jetzt sich das Lichtspektrum anguckt, von Ultraviolett ins Infarote, so ist es doch, dass wenn man ein Wettrennen, wer den größten Weg in einer Sekunde zurücklegt, zwischen einen Gammastrahl und einem Infarotstrahl. So wird der Gammastrahl immer gewinnen oder Irre ich mich? Aber warum? Heißt das nicht, dass der Gammastrahl schneller "rennt"? Aber das geht ja nicht laut Albert Einstein. Warum ist er den schneller? "Er" legt in der Sekunde viel mehr zurück als das Infarotstrahl, warum?

Formeln haben einen Kontext. Den sollte man beachten wenn man sie anwendet und nicht blind einsetzen und umstellen.

Außerdem, man darf sie umstellen. Aber, man darf nur kleine Winkel mit ihr abschätzen, keine vollen Kreise ... wie ich oben gesagt habe.

Zu deinem Gedankenexperiment:
Wieso sollte ein Gammastrahl mehr Weg zurücklegen? Ich denke da ist wieder eine unausgesprochene Analogie drin, die nicht passt.

Formeln haben einen Kontext. Den sollte man beachten wenn man sie anwendet und nicht blind einsetzen und umstellen.

Außerdem, man darf sie umstellen. Aber, man darf nur kleine Winkel mit ihr abschätzen, keine vollen Kreise ... wie ich oben gesagt habe.

Ja, das bedeutet aber, daß die Formel eigentlich falsch ist bzw. eben nur eben für einen kleinen (kleinsten) Bereich das Verhalten korrekt beschreibt. Es ist quasi eine Funktionsgleichung mit der nur eine Winzigkeit des gesamten Graphen richtig beschrieben ist.

Was übrigens völlig legitim ist. Solche Vereinfachungen muss man vornehmen, wenn man nicht in Zahlen ertrinken will. Und solange bekannt ist, für welchen Bereich die Näherung gut genug ist, gibt's da auch keine Probleme. Newtonsche Gravitation ist auch nicht falsch, sondern eine Approximation. (Auch wenn Sir Isaac das damals nicht wusste ;-))

Hallo,

Wenn man jetzt sich das Lichtspektrum anguckt, von Ultraviolett ins Infarote, so ist es doch, dass wenn man ein Wettrennen, wer den größten Weg in einer Sekunde zurücklegt, zwischen einen Gammastrahl und einem Infarotstrahl. So wird der Gammastrahl immer gewinnen oder Irre ich mich?

Lichtgeschwindigkeit haengt nicht von der Wellenlaenge ab. Ein Radio-Photon ist genauso schnell wie ein Gamma-Photon. Das Gamma-Photon hat zwar mehr Energie, das heisst aber nicht, dass es schneller ist.

Gruss,
Volker

Ich vermute (GdZ, korrigier mich, falls ich falsch liege), dass GdZ diese bildliche Darstellung eines Photons:

--/\/\/\/\-->

so versteht, dass sie den "Zitterweg" eines Photons angibt. Dann hätte in der Tat ein hochfrequentes Photon einen längeren Weg zurückzulegen.
Aber, diese Darstellung ist nur ein Symbol für ein Photon, keine Beschreibung für seine Verhalten.

Darüberhinaus gibt es die Vermutung, dass für unterschiedliche Wellenlängen tatsächlich minimal unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten gelten. Was davon zu halten ist oder wie die physikalischen Hintergründe aussehen, weiß ich aber nicht...

Da gibt es Ideen einer "Feinstrukturen" des Raums, in der Größenordnung der Wellenlängen, so dass der Raum selbst (kein Medium) das Licht beeinflusst. Fermi beobachtet dazu u.a. Gammastrahlen-Ausbrüche, um bei bei weit entfernten und gut verstandenen Ereignissen zu schauen, ob gleichzeitig ausgesante Photonen mit einem kleinen Gangunterschied hier ankommen.
Wie waren da die letzten Ergebnisse? Ich glaube man hatte nichts gefunden. Aber da müssen wir hier im Forum noch mal suchen.

Darüberhinaus gibt es die Vermutung, dass für unterschiedliche Wellenlängen tatsächlich minimal unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten gelten. Was davon zu halten ist oder wie die physikalischen Hintergründe aussehen, weiß ich aber nicht...

Das ist eine Vorraussage der Schleifen-Quantengravitation (LQG), einer Quantentheorie der Gravitation.

Ich vermute (GdZ, korrigier mich, falls ich falsch liege), dass GdZ diese bildliche Darstellung eines Photons:

--/\/\/\/\-->

so versteht, dass sie den "Zitterweg" eines Photons angibt. Dann hätte in der Tat ein hochfrequentes Photon einen längeren Weg zurückzulegen.
Aber, diese Darstellung ist nur ein Symbol für ein Photon, keine Beschreibung für seine Verhalten.

Genau das meinte ich! Also weis man nicht genau wie sich ein Photon bewegt!? Außer das es Merkmale eines Teilchen und einer Welle aufweist!

Zitat von: Schillrich am 24. Januar 2012, 20:14:32

Ich vermute (GdZ, korrigier mich, falls ich falsch liege), dass GdZ diese bildliche Darstellung eines Photons:

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so versteht, dass sie den "Zitterweg" eines Photons angibt. Dann hätte in der Tat ein hochfrequentes Photon einen längeren Weg zurückzulegen.
Aber, diese Darstellung ist nur ein Symbol für ein Photon, keine Beschreibung für seine Verhalten.

Genau das meinte ich! Also weis man nicht genau wie sich ein Photon bewegt!? Außer das es Merkmale eines Teilchen und einer Welle aufweist!

Licht ist keine "Welle aus Photonen" sondern man kann es sich eben als Teilchen oder als Welle vorstellen. Dabei gibt das Quadrat der Elongation (Auslenkung) dieser Welle an einem bestimmten Ort die Wahrscheinlichkeit an, dort ein Photon zu finden.
Welle und Teilchen sind zwei dualistische Darstellungsformen für Licht (wie auch für Materie), zur Erklärung einiger Phänomene passt die Wellendarstellung besser, für andere die Teilchendarstellung.

Licht ist keine "Welle aus Photonen" sondern man kann es sich eben als Teilchen oder als Welle vorstellen. Dabei gibt das Quadrat der Elongation (Auslenkung) dieser Welle an einem bestimmten Ort die Wahrscheinlichkeit an, dort ein Photon zu finden.
Welle und Teilchen sind zwei dualistische Darstellungsformen für Licht (wie auch für Materie), zur Erklärung einiger Phänomene passt die Wellendarstellung besser, für andere die Teilchendarstellung.

Das weis ich doch .

Ich vermute (GdZ, korrigier mich, falls ich falsch liege), dass GdZ diese bildliche Darstellung eines Photons:

--/\/\/\/\-->

so versteht, dass sie den "Zitterweg" eines Photons angibt. Dann hätte in der Tat ein hochfrequentes Photon einen längeren Weg zurückzulegen.
Aber, diese Darstellung ist nur ein Symbol für ein Photon, keine Beschreibung für seine Verhalten.

Ich bin schwer beeindruckt, sich soweit innerlich "zurück zu lehnen", dass man diese perspektive auf anderes verständnis bekommen kann!
Ich hatte bisher noch nicht mal die Möglichkeit in Betracht gezoegn, dass man den Wellencharakter des Lichts derart interpretieren könnte, dass sich das Photon auf einer Wellenbahn fortbewegt, anstatt selbst die Welle zu "sein".

Chapeau!

Zitat von: Schillrich am 24. Januar 2012, 20:14:32

Ich vermute (GdZ, korrigier mich, falls ich falsch liege), dass GdZ diese bildliche Darstellung eines Photons:

--/\/\/\/\-->

so versteht, dass sie den "Zitterweg" eines Photons angibt. Dann hätte in der Tat ein hochfrequentes Photon einen längeren Weg zurückzulegen.
Aber, diese Darstellung ist nur ein Symbol für ein Photon, keine Beschreibung für seine Verhalten.

Ich bin schwer beeindruckt, sich soweit innerlich "zurück zu lehnen", dass man diese perspektive auf anderes verständnis bekommen kann!
Ich hatte bisher noch nicht mal die Möglichkeit in Betracht gezoegn, dass man den Wellencharakter des Lichts derart interpretieren könnte, dass sich das Photon auf einer Wellenbahn fortbewegt, anstatt selbst die Welle zu "sein".

Chapeau!

Na da siehst du, hast was neues gelernt 
Ich hatte es bisher immer so im Kopf gehabt. Aus dem ganz einfachen Grund, dass man nicht 2 Sachen aufeinmal sein kann. Entweder man ist ein Teilchen oder eine Welle (bildlich) oder man ist ein Teilchen, dass auf einer Welle reitet
Aber das auf was Reitet den das Photon? Gravitationswellen? (Meine Vermutung!)

Edit: Wenn ich es genau betrachte, dass mit der Gravitation und dem Photon, so kommen  mir viele Dinge plausibler vor. Z.B. Das mit der Geschwindigkeit in verschiedenen Medien.

Das Photon "reitet" (um in deinem Bild zu bleben) auf Nichts.

Wie gesagt, es reitet auf keiner Welle, es "ist" die Welle.
Und das ein Teilchen entweder nur Teilchen oder Welle sein ist genau der Kasus Knaxus an dem man den sogenannten "gesunden Menschenverstand", das heißt die Übertragung unserer makroskopischen Erfahrungswelt auf Dimensionsbereiche, weg legen darf/soll.
Das Photon ist beides: Welle und Teilchen, je nachdem, welche Eigenschaft ich betrachte (und ob ich das überhaupt tue).

Es kommt sogar noch dicker, denn das Gleiche gilt auch für Materie, also Teilchen mit Ruhemasse! ;-)
Ursachenlose Wirkung .. Willkommen in der Welt der Quantenphysik! 

Ich hatte es bisher immer so im Kopf gehabt. Aus dem ganz einfachen Grund, dass man nicht 2 Sachen aufeinmal sein kann. Entweder man ist ein Teilchen oder eine Welle (bildlich) oder man ist ein Teilchen, dass auf einer Welle reitet

Nein. Beides sind nur Hilfsvorstellungen, die die Realität in verschiedenen "Situationen" unterschielich gut beschreiben. "Die Wirklichkeit" lässt sich mit unserer Alltagssprache eigentlich garnicht beschreiben.

Aber das auf was Reitet den das Photon? Gravitationswellen? (Meine Vermutung!)

Was meinst du mit "auf etwas reiten"?
Elktromagnetische und gravitative Vorgänge haben jedenfalls nichts miteinander zu tun.

Spacer, Du hast recht. Auch die Aussage "Das Photon ist Welle und Teilchen" ist ebenso schwammig, da dies, wie Du sagtest wieder nur Hilfsvorstellungen sind um noch irgendwie das bildhafte Vorstellungsvermögen unterzubringen.
Will man sich der wahren Natur nähern, sind die mathematischen Beschreibungen noch die exaktesten. Dafür geht jede Anschaulichkeit flöten.


Ich kann mir jedenfalls unter "Superposition" nichts Anschauliches vorstellen. Genausowenig wie ein über sein Orbital verschmiertes Elektron. 

Zitat von: GdZ am 27. Januar 2012, 16:10:02

Aber das auf was Reitet den das Photon? Gravitationswellen? (Meine Vermutung!)

Was meinst du mit "auf etwas reiten"?
Elktromagnetische und gravitative Vorgänge haben jedenfalls nichts miteinander zu tun.

Das ist jetzt zu kompliziert, um es schriftlich zu erklären .

@Pham

Ich könnte es dir erklären, wie ich es meine, aber dafür habe ich jetzt auch keine Lust, vieleicht kommst du irgendwann drauf, wie ich es meine .