Lichtgeschwindigkeit

Dank an Volker für‘s Aufräumen! Das konnte man in einem ernsthaften Forum so nicht stehen lassen.

Hallo und Danke,
ich stoß nun kurz dazu und bin wieder weg.
973 hat es gut anaysiert?
Hätte nicht gedacht, das sich alles so schnell in WISSEN auflöst...
Bis dann- BITTE GEBT MIR ZEIT- Grüße, SiO²

Meine Darstellung ist nur ein Modell,  was eine klassische Vorstellung über einige Aspekte und insofern eine Korrespondenz eines besseren noch zu findenden Modells zur klassischen Physik geben kann,   hauptsächlich aber was auch Prognosen  zu erwartender und beobachtungsmäßig überprüfbarer Effekte zuläßt.   Beispielsweise wäre damnach keine Feinstruktor des Raumes im Elementarlängenbereich zu erwarten, noch Wechselwirkungen benachbarter "Raumpunkte an sich" wo sonst nichts ist - also kein Ätherersatz wie etwa bei der Schleifenquantengravitation

Ich habe mal in einem eher populärwissenschaftlichen Buch über Einstein und co gelesen, dass es Überlichtgeschwindigkeit schon geben könnte, dass aber so keine Informationen übertragen werden können. Das Buch postulierte, es gäbe keine Informationsübermittlung schneller als das Licht.

Als Beispiel hatten sie einen schwenkbaren Laser auf der Erde illustriert, der seinen Lichtstrahl über die Mondoberfläche flitzen ließ. Schwenkt man nun sehr schnell, wäre der Lichtstrahl auf der Mondoberfläche schneller als das Licht. Man hätte aber keinen Nutzen davon.

Ist der Gedanke Quatsch?

Es wäre am Ziel ja gar kein Lichtstrahl mehr.
Wenn die Winkelgeschwindikeit des Strahls immer mehr erhöht werden würde, würde ja die Anzahl der Photonen pro überstreifter Länge immer geringer werden. Bis nur mehr ein paar Photonen pro Längeneinheit übrig bleiben. Ein sichtbarer Strahl ist es lange nicht mehr. Dann kommt irgendwann nur mehr ein Photon an, dann kommt manchmal eines an, bei der nächsten Längeneinheit keines mehr. Dann wieder mal eines.
Von welcher Ausbreitung kann man da noch von Lichtgeschwindigkeit sprechen?
Eine Bewegung der Photonen (am Ankunftspunkt) am Mond gibt es (in diesem Modell) ja gar nicht. Die ist ja nur scheinbar, es sind ja andere.. Es gibt nur die Ausbreitung der Photonen von der Quelle aus.

Habe ich das richtig verstanden:

Der Abstand zwischen Erde und Mond beträgt ungefähr 384.000.000 m, da:

(3*10^8 m/s) / 1,28 Lichtsekunden = 384.000 km

Oder wenn man die Entfernung in Metern weiß, dann gilt:

384.000.000 m / 3*10^8 m/s = 1,28 Lichtsekunden


Eine Lichtsekunde entspricht die Strecke, die das Licht in einer Sekunde zurücklegt, also ungefähr 3*10^8 m (wie die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum).
Daraus folgt
(3*10^8 m/s)*60(Sekunden)*60(Minuten)*24(Stunden)*365,25(Tage) = 9,46 * 10^15 = 1 Lichtjahr

Nun würde ich aber gerne wissen, wie man den Abstand zwischen der Erde und weiter entfernten Objekten bestimmen kan. Funktioniert das genau so?

Wenn ich z.B. die Entfernung zu Sagittarius A* bestimmen will, stimmt die folgende Überlegung?
26.670 Lichtjahre Entfernung
(3*10^8 * 60 * 60 * 24 * 365,25) / (26670) = 3,55 * 10^11 m

Oder für den Mars:
56 * 10^9 m Entfernung zur Erde
56*10^9 m / 3*10^8 = 186,6 Lichtsekunden

D.h., wenn man den Mars beobachtet, schaut man rund 3 Minuten in die Vergangenheit? Weil das Licht ungefähr 3 Minuten braucht, um zur Erde zu gelangen?
Bei der Sonne sind das (nach ähnlicher Rechnung) fast 8-9 Minuten.

Stimmten meine Überlegungen soweit? Könnt ihr etwas ergänzen? Oder habt ihr noch interessante Aspekte?

Hallo Spacewalker,

ja, das stimmt alles soweit. Wir beobachten im Mikrowellenbereich ja sogar den Moment, an dem das Universum fuer Photonen durchsichtig wurde -- das Licht ist also schon mehr als 13 Milliarden Jahre unterwegs. Jede Beobachtung ist immer eine Beobachtung der Vergangenheit.
Deshalb ist es auch schwierig, von gleichzeitigen Ereignissen zu sprechen. Man muss dabei immer das System angeben, auf das sich eine Zeitinformation bezieht.

Gruss
Volker

Zu beachten wäre:
- Der Abstand Erde-Mars ist nicht fix. Er schwankt sehr, sehr stark.
- Rechne in SI-Einheiten. Ignoriere Nicht-SI-Einheiten. Es wird vieles vereinfachen. Gerade "Lichtjahr" würde ich weg lassen. Rechne in Metern.
- Große Entfernungen kann man über viele Möglichkeiten berechnen. Laufzeiten zu betrachten ist nur eine. Aber Du kannst auch aus verschiedenen Richtungen anpeilen: Triangulation. Peile einen Stern heute und in 180 Tagen an. Die Erde ist dann wo anders, somit ist die Richtung zum Stern eine andere. Das sind nur zwei Beispiele, es gibt es noch mehr Möglichkeiten.

Zu beachen ist ja, dass die Entfernung Erde zu Mars schwankt, da beide unsere Sonne auf ihren Bahnen unterschiedlich schnell umrunden. Die Entfeenung der Planeten zueinander beträgt dann minimum 55 Mio. ( während des Überholvorgangs) und maximal, wenn die Sonne quasi genau dazwischen steht und Erde und Mars sich auf der jeweils anderen Sonnenseite befinden, knapp über 400 Mio. km.

Macht also was aus, zeitlich gesehen. Daher sind Flpge zw. beiden Planeten ja auch nur sinnvoll, wenn das kilometertechnische Zeitfenster stimmt, sie sich also im selben Bahnbereich befinden.

Astronomen geben Entfernungen im Sonnensystem i.d.R. in astronomischen Einheiten an. Abkürzung: au, oder in D’land auch noch AE.

SI-Einheiten hin oder her... ich finde, immer mit einem Mehrfachen von 9.460.730.472.580.800 Metern zu rechnen, einfach unpraktisch... 

PS Die meisten einfachen Taschenrechner geben da schon ihren Geist auf...

Tipp: 9,46073E15 kann ein Taschenrechner i.d.R. wieder verkraften.

- Große Entfernungen kann man über viele Möglichkeiten berechnen. Laufzeiten zu betrachten ist nur eine. Aber Du kannst auch aus verschiedenen Richtungen anpeilen: Triangulation. Peile einen Stern heute und in 180 Tagen an. Die Erde ist dann wo anders, somit ist die Richtung zum Stern eine andere. Das sind nur zwei Beispiele, es gibt es noch mehr Möglichkeiten.

Ja, in dieser vereinfachten Darstellung stimmt es. Nur bewegt sich der Stern währenddessen weiter ("Eigenbewegung") und deshalb muss man im Allgemeinen einen Stern möglichst oft (und nicht nur zweimal) über einen Zeitraum von ca. 1,5 Jahren beobachten. Schon für die erste Parallaxenmessung durch Friedrich Wilhelm Bessel 1838 wurde die Entfernung zu einem Stern benutzt, der sich schnell bewegt (61 Cygni hatte die schnellste damals bekannte Eigenbewegung und zeigte damit, dass der Stern vermutlich relativ nah sein würde). Mit tausenden von Einzelmessung bestimmte Bessel dann sowohl die Parallaxe (und damit die Entfernung) als auch die Eigenbewegung.

Nur als kleine Ergänzung, die zeigt, dass am Ende alles immer ein wenig komplizierter ist...

Viele Grüße
Düsentrieb