Lichtgeschwindigkeit

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Offline Volker

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #25 am: 09. Juni 2020, 18:24:30 »
Hallo,

Raumausdehnung und relative Geschwindigkeit sind unterschiedlich zu behandeln. Die spezielle Relativitätstheorie macht keine Aussage darüber, wie sich Raum ausdehnt. Es gibt also Galaxien die sich mit mehr als Lichtgeschwindigkeit von uns wegbewegen, aber deren Licht kommt bei uns niemals an. Es gibt also keinen Informationsaustausch. Wir können aber eventuell Licht von diesen Galaxien sehen das in der Vergangenheit ausgesendet wurde, als das Universum noch nicht so ausgedehnt war.

Bei der Diskussion über den Hubbleparameter muss man beachten, dass das keine Konstante ist, sondern sich mit der Ausdehnung des Universums geändert hat. In der Vergangenheit war der Hubbleparameter größer als heute. Siehe z.B. die Grafiken in Urban & Zhitnitsky (2010), "The QCD nature of dark energy".
Oder im Cosmology Kapitel hier nachschauen...  ;)

Gruß
Volker
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #26 am: 09. Juni 2020, 19:03:46 »
Äh... Moment mal. Jetzt müsst Ihr mich mal abholen...

Die Entfernung bis an den Rand der Beobachtbarkeit beträgt also 46,6 x 109 Lichtjahre.
Das bedeutet, dass die Ausdehnung des Universums mindestens so groß sein müsste.

Wenn ich jetzt aber zurückrechne und mir überlege, dass sich das Universum - sagen wir mal sphärisch ausgehend von einem gedachten Mittelpunkt - seit 13,7 x 109 Lichtjahren ausdehnt, müsste man eben diese 13,7 x 109 Lichtjahre als hypothetischen Radius annehmen können, wenn sich das Universum mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnte.
Damit käme man auf einen Durchmesser von 27,4 x 109 Lichtjahren, was aber weniger ist als die 46,6 x 109 von vorher. Das hieße ja schon, dass das Universum sich schneller als mit c ausdehnt.

Hängt das mit dem Phänomen zusammen, dass der Raum an sich sich ausdehnt und wir wieder nicht von einer Bewegung innerhalb besagten Raumes reden können? Welches Geschwindigkeitsmaß würde man denn dann außerhalb des Universums bzw. des sich ausdehnenden Raums anlegen können?

Wie Rücksturz schon sagte, der Ereignishorizont ist rein theoretisch 13,7 Mrd. Jahre. Aber durch die sich beschleunigte Beschleunigung der Ausdehnung sind es etwa 16 Mrd. Lichtjahre. Um aber definitiv Ereignisse im Universum beobachten zu können, ist es besser, sich auf den Raum innerhalb der Hubblesphaere zu konzentrieren. 13,7 Mrd. Lichtjahre  :D Der beobachtbare Horizont beträgt 46,6 Mrd. Lichtjahre, weil die Objekte beim Urknall viel näher an unserem Beobachtungspunkt lagen. Wir können sie noch sehen, aber weil sich zwischen diesen Punkten und der Erde auch der Raum ausdehnt und sich diese Objekte mit quasi Ueberlichtgeschwindigkeit von der Erde entfernen, kommt von Objekten jenseits des Ereignishorziontes keine Information mehr bei uns an. Aber hier wieder der Hinweis auf Rücksturz. Der Raum dehnt sich auch aus, also ist E=mc2 nicht verletzt. Ach ja und das Universum ist höchstwahrscheinlich flach. Oder wir leben auf der Oberfläche eines Luftballons, der immer schneller aufgeblasen wird.

Bitte die Experten mich zu korrigieren, wenn ich was verbuxelt habe.

Edit: Sorry Volker, ich habe Deinen Beitrag übersehen. Ich lasse meinen Beitrag trotzdem mal stehen. Als Abschreckung.  ;D

DA-Modell

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #27 am: 13. Juni 2020, 11:31:02 »
Moin zusammen, ich bin neu hier im Forum, hätte aber auch was zum Thema beizutragen.
Mich hat das Thema c auch immer fasziniert. Daher gehe ich einmal auf die Ausgangsfrage ein.
Wir wissen, daß sich Licht in unterschiedlichen Medien, unterschiedlich schnell fortpflanzt. Damit ist klar, daß Licht keine konstante Geschwindigkeit besitzt. Sie ist variabel und vom Medium abhängig. Die maximale Lichtgeschwindigkeit messen wir im Vakuum.
Hier müsste man sich erst einmal darüber bewusst werden, wie wir die Raumzeit als solche betrachten. Das Vakuum scheint der Urzustand der Raumzeit zu sein. Wenn wir die Raumzeit ebenfalls als Spielwiese bzw. Medium allen seins betrachten, wird schnell klar, warum Licht hier nur eine Geschwindigkeit kennen kann. (ich weiß allerdings nicht ob man in der klassischen Physik die Raumzeit als Medium betrachten darf)
Das Medium in dem sich das Photon bewegt, gibt ihm also seine Geschwindigkeit vor.
Das hat erstaunliche Konsequenzen, denkt man dieses Szenario zu Ende. Da Licht, je dichter das Medium ist, umso schneller ist, können wir davon ausgehen, daß die Raumzeit ein sehr dichtes Medium ist.
Das würde aber allem widersprechen was wir zu wissen glauben über das Vakuum, bzw. die Raumzeit.
Zum Thema überlichtschnelle Expansion. Die Raumzeit selber kann sich deswegen schneller als mit c ausbreiten, weil sie nicht an die Raumzeit selber gebunden ist. Sie breitet sich ja nicht im Raum aus, sie erschafft neuen Raum. Damit wäre c konstant und trotzdem gäbe es schnellere "Bewegungen".

Offline proton01

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #28 am: 13. Juni 2020, 11:41:22 »
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Wir wissen, daß sich Licht in unterschiedlichen Medien, unterschiedlich schnell fortpflanzt.  Die maximale Lichtgeschwindigkeit messen wir im Vakuum.
...
Da Licht, je dichter das Medium ist, umso schneller ist, können wir davon ausgehen, daß die Raumzeit ein sehr dichtes Medium ist.
Die zwei Aussagen widersprechen sich. Die Dichte im Vakuum ist Null, in allen anderen Medien größer als Null. (ausgenommen vielleicht Antimaterie, da weiß ich es nicht)
Richtig ist daß die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum am größten ist.

DA-Modell

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #29 am: 13. Juni 2020, 12:36:54 »
Es ist genau richtig was du sagst! Deswegen meine ich ja, es widerspricht allem was wir glauben zu wissen.
Wie soll sich etwas in einem Medium wie der Raumzeit am schnellsten fortbewegen können wo die Dichte 0 angenommen wird. Wir aber wissen, daß sich Licht je schneller fortpflanzt, je dichter ein Medium ist?
Das ist ganz klar ein Widerspruch. Bedeutet Dichte 0 hier unendliche Dichte? Verwässert jede Form von Materie hier die Dichte der Raumzeit? Komische Fragen, vielleicht hat sich deshalb noch keiner herangetraut die Raumzeit als Medium zu betrachten. Mir persönlich hilft es dabei zu verstehen, warum Licht, Gravitationswellen, Elektromagnetische Wechselwirkungen im Vakuum nur eine Geschwindigkeit kennen.

Offline wulf 21

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #30 am: 13. Juni 2020, 12:41:01 »
Wir wissen, daß sich Licht in unterschiedlichen Medien, unterschiedlich schnell fortpflanzt. Damit ist klar, daß Licht keine konstante Geschwindigkeit besitzt.

Das ist ein Missverständnis. Mit "konstanz der Lichtgeschwindigkeit" ist eigentlich "Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit" gemeint, also die Tatsache dass die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter konstant ist.

Das widerspricht unseren Alltagserfahrungen. Wenn z.B.  2 Autos mit jeweils 50km aufeinander zufahren, dann ist klar, dass jeder der Fahrer, das andere Auto mit 50+50=100km/h auf sich zukommen sieht. Genauso bei Wellen in einem Medium, wenn sich z.B. ein Überschallflugzeug schneller als der Schall relativ zur Luft bewegt, dann wird der Schall dahinter, dieses nie erreichen (der Schall kommt nicht etwa mit Schallgeschwindigkeit auf das Flugzeug zu, sondern entfernt sich mit v-vSchall von diesem).

Entsprechend würde man auch bei Licht erwarten, dass wenn man z.B. ein Raumschiff mit 1 km/s Richtung Sonne schickt, man an Bord messen würde, dass das Sonnenlicht mit c + 1 km/s auf das Raumschiff zukommt. Wenn man es von der Sonne wegschickt mit c - 1km/s. Tut es aber nicht. Auch vom Raumschiff aus gemessen, ist die Lichtgeschwindikteit des Sonnenlichts immer noch exakt c.

Dieser scheinbare Widerspruch löst sich nur auf, wenn man Raum/Zeit nicht mehr als absolut betrachtet, so gesehen war die Formulierung der Relativitätstheorie eine Notwendigkeit. (allerdings brauchte es einen Einstein, um an sowas überhaupt nur zu denken).

Wie soll sich etwas in einem Medium wie der Raumzeit am schnellsten fortbewegen können wo die Dichte 0 angenommen wird. Wir aber wissen, daß sich Licht je schneller fortpflanzt, je dichter ein Medium ist?

Äh nein. Wir wissen dass sich Licht langsamer fortpflanzt, je dichter ein Medium ist. Vakuum ist im Grunde genommen "kein Medium", weil man seine Geschwindigkeit relativ zu diesem nicht messen kann. Es ist als hätte jeder Beobachter "sein eigenes Vakuum".

DA-Modell

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #31 am: 13. Juni 2020, 12:54:27 »
Zitat
Äh nein. Wir wissen dass sich Licht langsamer fortpflanzt, je dichter ein Medium ist. Vakuum ist im Grunde genommen "kein Medium", weil man seine Geschwindigkeit relativ zu diesem nicht messen kann. Es ist als hätte jeder Beobachter "sein eigenes Vakuum".

Sorry, hier lag ich allem Anschein nach falsch.
Dann wird es leichter Erklärbar. Das Vakuum hat keine Dichte von exakt 0. Vakuumfluktationen sollten eine Dichte von exakt 0 verhindern können.
Licht hat eine konstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Das ist mir bewusst. Sie hat aber auch in anderen Medien eine konstante Geschwindigkeit, gibt es im Medium keine Dichteunterschiede.
Ich finde aus dem Blickwinkel betrachtet, ist das nicht mehr so Realitäts fern.
Wie verhält es sich mit 2 Photonen die sich jeweils mit c aufeinander zubewegen?

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Offline errsu

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #32 am: 13. Juni 2020, 14:37:15 »
Wir aber wissen, daß sich Licht je schneller fortpflanzt, je dichter ein Medium ist?
Umgekehrt.

Zitat
Komische Fragen, vielleicht hat sich deshalb noch keiner herangetraut die Raumzeit als Medium zu betrachten.
Im gewissen Sinne hat man das schon getan, beginnend vor über 300 Jahren. Nannte sich Äther. Ist letztlich gescheitert, weil es nicht alle Phänomene erklären konnte, vor allem nicht die Konstanz der Lichgeschwindigkeit im Vakuum (und in Medien bei bekannter optischer Dichte und Frequenz).

/errsu

Offline wulf 21

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #33 am: 13. Juni 2020, 23:13:03 »
Wie verhält es sich mit 2 Photonen die sich jeweils mit c aufeinander zubewegen?

Zwei Teile:
1. rein mit den Geschwindikeits-Formeln betrachtet (ohne weitere Überlegung):

Grundsätzlich könnte man die Frage auch stellen, was z.B. wäre, wenn 2 Raumschiffe mit jeweils 80% Lichtgeschwindigkeit relativ zur Erde aufeinander zukommen. Wegen der Relativität von Raum und Zeit addieren sich Geschwindigkeiten (die ja Raum/Zeit sind) nicht einfach. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistisches_Additionstheorem_f%C3%BCr_Geschwindigkeiten

Daraus ergibt sich, dass die "Addition" zweier Geschwindigkeiten < c auch immer ein Ergebnis < c hat. Andererseits ist diese Formel auch konform mit konstanz der Lichtgeschwigkeit (ist eine Geschwindigkeit = c, ist auch das Ergebnis = c). Demnach würde selbst ein Photon ein entgegenkommendes Photon nur mit Geschwindigkeit c wahrnehmen.

2. Genauere Betrachtung:

Wenn man die Formeln für Raum und Zeit einzeln hernimmt, dann stellt man fest, dass ein Beobachter, des sich mit dem Photon mitbewegen würde, bei Zeit und Länge eine Singularität wäre (bei Zeit gibt es Division durch 0, Bei Länge Multiplikation mit 0). D.h. Prinzipiell könnte so ein Beobachter weder Zeit noch Raum überhaupt wahrnehmen, weil die Zeit sich ins unendliche dehnt und der Raum auf nichts kontrahiert.

Demnach kann man das Ergebnis aus 1. eigentlich nur als Grenzwert verstehen (auch wenn man sich c nähert, nimmt man immer noch Lichtgeschwindigkeit c wahr) - Jedoch sind Aussagen über einen Beobachter, der sich mit c bewegt innerhalb der speziellen Relativitätstheorie nicht möglich (und man könnte durchaus Schlussfolgern, dass es so einen Beobachter nicht geben kann). Die Photonen selbst können natürlich weder Geschwindigkeiten messen, noch irgendwas wahrnehmen und sie interagieren auch nicht miteinander (fliegen einfach durcheinander durch, wenn sie sich treffen) - was das ganze wohl eher zu einer philosophischen Frage macht, die sich der experimentellen Prüfung entzieht.

DA-Modell

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #34 am: 15. Juni 2020, 17:31:29 »
Ich glaube hier unterliegst du einem Irrtum.
Ich kann ein Photon aus dem Osten "messen" mit c. Und ein Photon aus dem Westen kommend mit c messen.
Zueinander haben sie eine Geschwindigkeit von 2c. Es ist ja nicht so, daß die Grenze der Lichtgeschwindigkeit damit gebrochen werden würde. Die Geschwindigkeiten addieren sich lediglich. Die Kontraktion der Raumzeit entsteht ja für beide Photonen. Und hört nicht auf zu existieren, nur weil wir sie in Relation setzen. Sie bewegen sich weiterhin mit c. Das ist auch anders gar nicht möglich. Photonen haben die Geschwindigkeit c, immer!

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #35 am: 15. Juni 2020, 21:32:39 »
Ich glaube hier unterliegst du einem Irrtum.
Ich kann ein Photon aus dem Osten "messen" mit c. Und ein Photon aus dem Westen kommend mit c messen.
Zueinander haben sie eine Geschwindigkeit von 2c. Es ist ja nicht so, daß die Grenze der Lichtgeschwindigkeit damit gebrochen werden würde. Die Geschwindigkeiten addieren sich lediglich. Die Kontraktion der Raumzeit entsteht ja für beide Photonen. Und hört nicht auf zu existieren, nur weil wir sie in Relation setzen. Sie bewegen sich weiterhin mit c. Das ist auch anders gar nicht möglich. Photonen haben die Geschwindigkeit c, immer!

Stimmt, weil ja keine Information übertragen wird.

Offline wulf 21

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #36 am: 15. Juni 2020, 23:20:09 »
Ich glaube hier unterliegst du einem Irrtum.
Ich kann ein Photon aus dem Osten "messen" mit c. Und ein Photon aus dem Westen kommend mit c messen.
Zueinander haben sie eine Geschwindigkeit von 2c. Es ist ja nicht so, daß die Grenze der Lichtgeschwindigkeit damit gebrochen werden würde. Die Geschwindigkeiten addieren sich lediglich. Die Kontraktion der Raumzeit entsteht ja für beide Photonen. Und hört nicht auf zu existieren, nur weil wir sie in Relation setzen. Sie bewegen sich weiterhin mit c. Das ist auch anders gar nicht möglich. Photonen haben die Geschwindigkeit c, immer!

Ich hatte deine Frage so interpretiert, was denn ein Photon wahrnehmen würde, wenn man von dessen Standpunkt aus die Geschwindigkeit eines anderen Photons messen würde und die Antwort ist, als Grenzwert auch c (weil wie du richtig ausführst, das Photon sich immer mit c bewegt, egal von welchem Standpunkt aus), tatsächlich aber nicht messbar, weil aus sich des Photons keine Zeit vergeht und kein Weg zurückgelegt wird. Oder anders ausgedrückt, weil sich Photonen immer (für jeden Beobachter) mit c bewegen, gibt es auch keinen Beobachter, der sich mit c bewegt und für den ein Photon still steht, welcher dann überhaupt eine Messung über ein entgegenkommendes Photon anstellen könnte.

Wenn man das ganze von einem anderen Beobachter (z.B. Erde) aus betrachtet, dann lautet die Antwort natürlich 2c, genauso, wie die Antwort bei 2 entgegenkommenden Raumschiffen mit je 0,8c = 1,6c lauten würde. Das hat jedoch überhaupt nichts mit der Wahrnehmung von Bord des Raumschiffs zu tun (beide Raumschiffe nehmen für das jeweils andere immer noch eine Geschwindigkeit < c wahr).

Ich gehe also davon aus, dass wir eigentlich das gleiche meinen, ich aber nicht verstanden habe, worauf du mit der Frage hinauswillst.

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Offline Volker

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #37 am: 16. Juni 2020, 12:12:37 »
Hallo,

Ich kann ein Photon aus dem Osten "messen" mit c. Und ein Photon aus dem Westen kommend mit c messen.
Ja, jedes Photon einzeln kann mit Geschwindigkeit c gemessen werden.

Zitat
Zueinander haben sie eine Geschwindigkeit von 2c.

Relativ zueinander, also vom System des einen Photon bezogen auf das des anderen Photons, haben sie eine Relativgeschwindigkeit von c, nicht von 2c.
Das ist ja nun mal die Relativitaetstheorie.
vrelative = [v1 - v2]/[1 - (v1*v2/c2)] = 2v/[1 + v2/c2].
Dabei spielt es keine Rolle, ob Information übertragen wird.

Gruß
Volker
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #38 am: 16. Juni 2020, 14:29:29 »
Volker

Wenn ich die Photonen extern von meiner Position aufeinander zufliegen sehe, dann nähern die sich für mich schon mit 2c. Also ich stelle mich zwischen Erde und Sonne, dann kommen die Photonen bei mir nach 4 Minuten an. Eins von der Sonne, das andere von der Erde. Wenn ich aber in ein Photon “einsteige”, dann beobachte ich das andere Photon mit c, oder verstehe ich da was falsch?

Offline Flandry

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #39 am: 16. Juni 2020, 15:57:45 »
Die Photonen kommen mit c aufeinander zu, allerdings aus der Warte des jeweils anderen extrem blauverschoben.

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Offline Volker

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #40 am: 16. Juni 2020, 17:25:59 »
Hallo,

Wenn ich die Photonen extern von meiner Position aufeinander zufliegen sehe, dann nähern die sich für mich schon mit 2c. Also ich stelle mich zwischen Erde und Sonne, dann kommen die Photonen bei mir nach 4 Minuten an. Eins von der Sonne, das andere von der Erde. Wenn ich aber in ein Photon “einsteige”, dann beobachte ich das andere Photon mit c, oder verstehe ich da was falsch?

Richtig, relativ zueinander bewegen sie sich mit c. Jedes einzelne Photon bewegt sich bezüglich jedes anderen Koordinatensystems (bewegt oder nicht) mit c. So bewegt sich auch jedes einzelne Photon bezüglich Deines Koordinatensystems mit c.

Zitat von: Flandry
Die Photonen kommen mit c aufeinander zu, allerdings aus der Warte des jeweils anderen extrem blauverschoben.
Photonen sind Bosonen und "sehen" sich daher nicht direkt. Sie koennen nur indirekt miteinander wechselwirken, indem sie spontan ein virtuelles Teilchen-Antiteilchen-Paar bilden. Hierbei ist die zur Verfügung stehende Energie pro Photon aber auch dann E=h * Frequenz, wenn beide Photonen direkt aufeinander zufliegen. Es gibt also für Photonen relativ zueinander keine Blauverschiebung.

Gruß
Volker
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #41 am: 17. Juni 2020, 15:24:41 »
Danke Volker

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #42 am: 15. März 2021, 21:37:18 »

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Offline jdark

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #43 am: 15. März 2021, 23:49:58 »
Ist das Ernst gemeint? :o
https://www.astronews.com/news/artikel/2021/03/2103-012.shtml

Scheinbar. Es gibt auch eine spezielle Wiki-Seite dazu - Die Solitonwelle macht den herkömmlichen Warpantrieb überflüssig:
https://memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Solitonwelle

 ;D
Und wer ist schuld?....

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Offline Volker

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #44 am: 16. März 2021, 11:43:21 »
Hallo,

Ist das Ernst gemeint? :o
https://www.astronews.com/news/artikel/2021/03/2103-012.shtml

Was in der Arbeit gezeigt wird, ist, dass es spezielle Lösungen in der allgemeinen Relativitätstheorie gibt, die, wenn sie in der physikalischen Wirklichkeit auch existieren, Überlichtgeschwindigkeit zulassen würden. Der Energieaufwand, wenn dieser Effekt denn tatsächlich existiert, wäre allerdings enorm. Ein erster Schritt wäre also zu untersuchen, ob man Auswirkungen davon in sehr energiereichen Umgebungen feststellen kann, also z.B. bei Magnetaren (also bei Neutronensternen mit extrem starken Magnetfeld). Um das in einem Labor auszuprobieren, müssten sich Lösungen finden, die nicht astrophysikalische Energien benötigen, und dann müssten erstmal extrem aufwändige numerische Simulationen durchgeführt werden ("developing models and configurations of the plasma alongside the geometry would in general require a large-scale numerical effort").

Zusammenfassend: Nicht alle Lösungen der allgemeinen Relativitätstheorie existieren auch in der physikalischen Wirklichkeit. Und wenn, dann wäre die nötige Energiedichte für diesen Effekt wahrscheinlich nicht mit menschlichen Technologien zu erreichen. 

Gruß
Volker
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Offline 973

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #45 am: 18. März 2021, 19:23:51 »
Daß sich Objekte zueinander schneller als Licht bewegen können, indem das Gebiete des Raumes tun, dem sie „anhaften“ - einschließlich deshalb eines Horizonts zwischen ihnen -  liest man zwar überall.

   Beobachtet hat das jedoch noch niemand.

   Besonders seltsam ist daran, daß dann nicht nur unterscheidbar sein muß sondern physikalisch unterscheidbar ist,  ob sich Objekte nur zueinander bewegen, oder auch mit dem Raum und absolut zum Raum.    Das sollte dann auch schon bei Unterlichtgeschwindigkeit möglich sein.     Statistisch kann man zwar sagen, wegen der Rotverschiebung, daß sich Objekte desto schneller voneinander wegbewegen desto weiter sie voneinander entfernt sind, und rein rechnerisch gilt das in den üblichen Weltmodellen auch für den Raum selbst da er expandiert.   Aber das kann auch nur bedeuten,  daß die Expansion des Weltalls – was immer sie auch ist – (nur) gleichermaßen den Raum als auch die Objekte in ihm beeinflußt.    Denn eine Bewegung der Objekte zum Raum   sollte es nicht geben.

   Problematisch sind auch Übergänge der Materie von Über- nach Unter-Lichtgeschwindigkeit oder umgekehrt – egal ob mit oder ohne Koppelung an den Raum.           Denn die Lichtgeschwindigkeit ist eine absolute Geschwindigkeit oder genauer gesagt ein Zustand, bei dem die Materie nicht existieren kann.   Diesen Zustand erreicht nichts für keinen Beobachter des Weltalls (in endlicher Zeit) sodaß er auch kein „Teil“ unserer Raumzeit ist.   Auch nicht für das einfallende Objekt selbst, dessen Eigenzeit und Materie unmittelbar vor einem physikalisch relevantem Horizont einfach aufhört.

   Die Inflationstheorie dürfte (schon) deswegen Unsinn sein.  Ein Ende des Weltalls, also zeitlich zurückgeschaut bis wo die Fluchtgeschwindigkeit fast der Lichtgeschwindigkeit entspricht,  dürfte auch dicht an einem räumlichen und sonstwie uinüberschreitbarem physikalischen Horizont liegen

   Zwar sind Modelle mit Inflation und einem scheinbaren Horizont von dem alles dahinterliegende wieder zurückrieselt, rein rechnerisch (vermutlich) richtig.   
   Aber man muß schneller aussortieren, was zwar rechnerisch möglich, aber unphysikalisch ist.

   Und vielleicht ist es da der richtige Riecher,  zumindest bis schwere Gegenindizien auftauchen,  scheinbare Horizonte und alle Theorien mit solchen  (also auch einen großen unsichtbaren Raum hinter dem angenommenen scheinbaren Horizont) zu ignorieren.


   Nachtrag:

   In diesem Sinne erscheint unphysikalisch sowohl eine beschleunigte als eine abgebremste Expansion.    Erstens würde das auch eine veränderliche Lichtgeschwindigkeit bedeuten, denn es deutet vieles auf einen Zusammenhang bzw. Identität der Lichtgeschwindigkeit und der Expansion des Weltraums hin, und würde zu verschiedenen komischen zu erwartenden und nicht beobachteten Effekten (außer auch den beiden nachfolgenden gebremster/beschleuigter Expansion)  führen wenn nicht.   Zweitens,  würde bei abgebremster Expansion das Problem eines nötigen früheren kausalen Zusammenhangs der neu in die mit Lichtgeschwindigkeit größer werdende sichtbare Welt „zurückrieselnden“ äußeren Teile bestehen, also für sich alleine aus der ART, keine mit Beobachtungen übereinstimmende Lösung wäre,  sondern man mit Krücken externer Annahmen wie einer früheren Inflation beheben muß .   Diese Inflation, aber auch die Annahme jeder beschleunigten Expansion, hätte das Problem mit sich zueinander schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegender Materie und einem scheinbaren / unphysikalischen Horizont dazwischen.  Rechnen kann man viel, aber überzeugend ist das nicht,  wurde noch nicht beobachtet,  vor allem wegen dem Horizont nicht beobachtbar und (wohl) nicht falsifizierbar.
« Letzte Änderung: 20. März 2021, 09:38:29 von 973 »

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #46 am: 18. März 2021, 23:41:52 »
Hallo hier,
interessante Disko!

Alles Zeug dehnt sich aus und wird daher dunkel/rot je weiter entfernt.
Wo geht die Energie dieser aller jemals ausgesendeten Lichtteilchen hin? Die Anzahl ist Gogol für mich.
Ich kann mich nur wiederholen, das Problem ist nach meiner These die Zeit - für normale Materie vergeht keine Zeit, alles ist als Ganzes immerda. Zeit ist wegen der Endlichkeit unsere "Lebewesenspeziallität"
Im c steckt die Zeit der Theorie - nur für Uns - oder auch für das Universum? t müsste aus c rausgekürzt werden- wie geht das?

LG & GA
SiO²
Alles ist Eins und Eins ist Alles - Wir sind Quarks - Atome - Sternenstaub - Meteoriten - Sterne - die Erde - Leben - System - Sonnen - Galaxien - Cluster - Universum - Alles, Es und Wir erschafft sich selber. Gemeinsam. Und dürfen es dann in aller Pracht bewundern - zum Genießen bleibt keine Zeit..

Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #47 am: 19. März 2021, 00:13:59 »
Resümee:
E=mc² - da ist eine Ungenauigkeit drin - These.
es passt auch nicht zur Relation Maus - Elefant (Herzschlag, Lebenserwartung).
Was ist mit Eigenbewegung/Eigengeschwindigkeit je Atom in Relation zu welchem Zentrum? Geschwindigkeit ändert Zeit sehr stark für Uns. Können wir die Zeit aus der Geschwindigkeit rausnehmen oder ersetzen?

Die Gravitation des Mondes nimmt bspw. den Umweg über die Erde zur Sonne und dann erst zum Galaxienkern - nicht direkt. Das braucht für uns "Zeit" - sind wir zu klein?
Da ist auch ein v in der Formel drin. Weg mit der Zeit - seht das Universum als mal als zeitloses Ganzes, auch wenn man es nicht als Ganzes sieht, berechnen?. Für mich passt das soweit, unendliche Ausdehnung und der Rest verschwindet in den Schwarzen Löchern, wo neue Universen entstehen (These), s.a.v..

Für mich ist alles ein "Vorgang, zeitlos" Zeit entsteht erst wenn wir draufschauen.
Das ist das Problem des Messens allgemein...

Schluss jetzt, Güße und GA
SiO²
Alles ist Eins und Eins ist Alles - Wir sind Quarks - Atome - Sternenstaub - Meteoriten - Sterne - die Erde - Leben - System - Sonnen - Galaxien - Cluster - Universum - Alles, Es und Wir erschafft sich selber. Gemeinsam. Und dürfen es dann in aller Pracht bewundern - zum Genießen bleibt keine Zeit..

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Offline Volker

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #48 am: 19. März 2021, 10:17:31 »
Hallo,

das gleitet ein bisschen in den Bereich Esotherik ab, meinst Du nicht?

E=mc² - da ist eine Ungenauigkeit drin
Nein, da ist keine Ungenauigkeit in der Masse-Energie Relation. Es gibt eine Unschärferelation, aber die meinst Du hier ja wohl nicht.

Zitat
Was ist mit Eigenbewegung/Eigengeschwindigkeit je Atom in Relation zu welchem Zentrum?

Wie definierst Du denn Eigenbewegung und Eigengeschwindigkeit hier? Meinst Du Brownschne Bewegung? Die ist ja nicht für einzelne Atome definiert sondern gilt für Teilchen im viskosen Medium.

Zitat
Geschwindigkeit ändert Zeit sehr stark für Uns. Können wir die Zeit aus der Geschwindigkeit rausnehmen oder ersetzen?
Nein, denn "Die Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell und in welcher Richtung ein Körper oder ein Phänomen (beispielsweise ein Wellenberg) im Lauf der Zeit seinen Ort verändert". Du solltest physikalische Größen nicht beliebig umdefinieren.

Zitat
Für mich ist alles ein "Vorgang, zeitlos" Zeit entsteht erst wenn wir draufschauen.
Das ist das Problem des Messens allgemein...

Nein, da bringst Du nun zwei Themen durcheinander. Zeit ist auch ohne Beobachter vorhanden. Dann gibt es bestimmte Messungen, die den Zustand eines quantenmechanischen Systems festlegen (Doppelspaltexperiment, oder Schrödingers Katze zum Beispiel). Die zeigen allerdings, so wie das Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon, nicht, dass es 'keine Zeit gibt' oder das 'Zeit erst beim Messen entsteht', sondern sie zeigen dass die Quantenmechanik gegen die Annahme der Lokalität verstösst.

Zitat
Die Gravitation des Mondes nimmt bspw. den Umweg über die Erde zur Sonne und dann erst zum Galaxienkern - nicht direkt.
Nein, das ist falsch. Das Gravitationsfeld der Erde ist für die Bewegung des Mondes um die Erde entscheidender als das Gravitationsfeld der Sonne. Aber es bewegen sich alle Körper in einem Gravitationsfeld, dass von allen Körpern im Universum gebildet wird. Das Gravitationsfeld eines einzelnen Körpers nimmt aber mit dem Abstand r mit 1/r2 ab.

Meiner Meinung nach hilft es der Diskussion über physkalische Themen (wie z.B. hier über die Lichtgeschwindigkeit) nicht, wenn man gefühlte 'Wahrheiten', unbelegbare Hypothesen und Science Fiction zusammenmischt. Ich würde dafür plädieren, physikalische Begriffe so zu verwenden, wie sie definiert sind. Geschwindigkeit, Zeit, Masse-Energie-Äquivalenz, Relativitätstheorie, etc. sind sehr klar definiert.

Gruß
Volker
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Offline 973

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Re: Lichtgeschwindigkeit
« Antwort #49 am: 19. März 2021, 23:18:28 »
Hallo hier,
interessante Disko!

Alles Zeug dehnt sich aus und wird daher dunkel/rot je weiter entfernt.
Wo geht die Energie dieser aller jemals ausgesendeten Lichtteilchen hin? Die Anzahl ist Gogol für mich.
Ich kann mich nur wiederholen, das Problem ist nach meiner These die Zeit - für normale Materie vergeht keine Zeit, alles ist als Ganzes immerda. Zeit ist wegen der Endlichkeit unsere "Lebewesenspeziallität"
Im c steckt die Zeit der Theorie - nur für Uns - oder auch für das Universum? t müsste aus c rausgekürzt werden- wie geht das?

LG & GA
SiO²

Über die Energie von Strahlung und Raum  wurde schon was geschrieben :

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=18445.msg498599#msg498599   und davor und danach

Was deine Frage betrifft:   die Anzahl und gesamte Energie der "normalwellenlängigen" Photonen ist total klein ggnü. den sehr langwelligen ( Wellenlänge etwa Weltdurchmesser ).     
Unter obigem post steht, daß als der Weltraum nur 1 Plancklänge groß war und 1 Planck-Energie Energie / Masse  hatte,    sich  bei der Expansion  dieses anfangs erste Photon und seine Nachfolger so auffächerten,   in  4, 9, 16 Photonen so daß jeweils in Richtung jedes Oberflächenelements ein Photon ging.  Das bedeutet, nach n Planck-Zeiten gibt es n² solcher Photonen,   mit n Wellenlänge oder je 1/n Energie, also die Gesamt-Energie der Strahlung n ,  gleich der Masse eines Raumes der Größe n .    Die Gesamtheit dieser Strahlung stellt dann den Raum selbst und seine Entfaltung dar.   Aus diesem Modell ist nicht nur durch diese Auffächerung die unmittelbare Entstehung zweier Tangentialrichtungen als Folge und proportional der linearen Ausdehnung und mit derselben Krümmung wie dieser linearen Ausdehnung und damit die gleichzeitige Entstehung einer zur kinematischen proportionalen krümmungsmäßigen Länge verständlich,       sogar folgt die Gravitation als "geometrische" Eigenschaft, falls sich solch ein Weltraum mit konstanter Geschwindigkeit ausdehnt dh falls die Lichtgeschwindigkeit konstant sein soll (wie im letzten post des oben zitierten Threads angedeutet - kannst du ja mal als einfache Aufgabe nachrechnen) (alles nur größenordnungsmäßig abgeschätzt -- aber das ist gut, um schnell zu übersehen, was "los ist")


Was ein endliches c angeht,  sieh dir doch mal an, was mit c = 0 bzw c = unendlich ,    viele Formeln zBsp der Relativitätstheorie , ergäben.       Bei c = unendlich  gäbe es zBsp keine Trägheit - wozu auch, da deren Wesen ja gerade ist Relativgeschwindigkeiten von Materie zueinander größer als c  zu verhindern.      Außerdem, damit Zeit und Raum zusammenhängen - so wie durch die Relativitätstheorie ausgedrückt und durch alle bisherigen Experimente bestätigt - muß c endlich (und konstant) sein, wie du schon am Bogenelement siehst

Und wie oben nochmal klar, auch aus meinen früheren posts,  ist c die Lichtgeschwindigkeit und die Expansionsgeschwindigkeit des Weltalls - und zwar physikalisch begrenzt statt nur durch einen scheinbaren Horizont (zur "Rückkrümmung" genau am Rand zum Urknall hin, einschließlich daß beim Zurückgucken der Rand unmittelbar vor dem "Sehen" des Urknalls scheinbar auf 1 Richtung zurückgezogen erscheint also  identisch wird egal in welcher Richtung wir von hier aus zurückgucken -  siehe die oben zitierten posts,  aber auch oben wonach beim ersten Entwicklungsschritt der Raum nur 1-dimensional war)


Nachtrag :

   Also obiges nochmal maximal verständlich zusammengefaßt:      Durch die Expansion nimmt zwar die Energie jedes Photons ~ 1/n ab,   ihre Anzahl aber ~ n² zu , die gesamte Energie der vhd. Strahlung also ~n zu (und stellt den Weltraum und größenordnungsmäßig seine gesamte Energie / Masse des Weltraums dar - außer lokale Klumpungen wie Masse, schwarze Löcher usw);  dabei ist n das Weltalter (in Elementarzeiten also n = 10⁶¹  ) und dabei ist fast nur relevant  sehr langwellige Strahlung (Wellenlänge etwa Weltdurchmesser) , kurzwelligere vernachlässigbar


Aus obigem Beispiel kann man auch sehen, daß das sogen. Holographische Prinzip inhaltsleer ist.  Wie oben sichtbar, kann man sich den leeren Raum der Größe n Elementarlängen und der Oberfläche n² Elementarflächen als aus n² Photonen etwa derselben Wellenlänge  aufgespannt denken,  also eines entsprechenden Informationsgehaltes nämlich der individuellen Wellenlängen. Auch andersartige Rechnungen führen dazu, daß der Wirkungsgehalt des Weltraums H etwa n² ist.

    Bereits wegen der ebensogroßen „Breite“ der Welle kann man wohl nur statistisch aber nicht individuell jedem Oberflächenelement eine solche Welle zuordnen.    Schon das ist ein Problem für das  Holographische Prinzip, wenn die Informationen über das Innere sich "zwar irgendwo aber unbestimmbar wo" auf der Oberfläche gedacht werden müssen .   

   Es ist jetzt aber Quatsch, daraus zu schließen, daß der gesamte Informationsgehalt des Weltraums in der Oberfläche enthalten sei oder gar noch daß deswegen die dritte Dimension überflüssig oder nur eingebildet sei,   nur weil der Informationsgehalt im Weltraum ~n² anwächst und die Oberfläche auch (wobei nicht einmal das in normaler Weise gegeben ist, s. zum punktförmigen "Rand").  Erstens existieren in der Differentialgeometrie mehrere Beispiele, etwa daß die Summe einer Eigenschaft über das Volumen oder die Oberfläche gleich einer anderen Eigenschaft summiert über die Oberfläche oder ein fixer Wert ist, was man auch in Elementareinheiten ausdrücken kann;   das betrifft aber nur die betreffenden einzelnen Aspekte und bedeutet nicht daß insgesamt oder physikalisch eins das andere ersetzen könne.   Zweitens ist bei obigem Beispiel – und ebenso bei Rechnungen zum Holographischen Prinzip, die Informationsmenge für den leeren Raum berechnet worden, und ist daher auch nur das;  die wenn auch dazu vergleichsweise geringe Informationsmenge der Vorgänge / Eigenschaften im Inneren ,  wurde dabei nicht berücksichtigt und ist daher auch nicht im Ergebnis enthalten -  also genau worum es geht bei der Behauptung diese wären alle in der Oberfläche enthalten, die somit unwahr ist.  Die Logik des holografischen Prinzips ist daher eine Tautologie, und genauso imbezil wie wenn jemand sagt, es kann keine Einzelheiten / lokalen Strukturen / Materie / Erde, uns,  usw geben irgendeinem Weltmodell nach wo(weil sie nicht in seine Annahmen reingesteckt wurden (zBsp Friedmann-Modell).    Drittens wurde dabei nur die Anzahl der Informationen enthalten im (leeren) Raum betrachtet und gesagt daß diese in seine Oberfläche paßt,  nicht jedoch ihr Wert , also die Wellenlängen,  die aber genau sagen daß der Oberfläche eine derartige „Tiefe“ oder Krümmung zugeordnet ist, also daß die dritte Dimension existiert.
« Letzte Änderung: 20. März 2021, 10:04:10 von 973 »