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Forum: Offtopic Verständnisfrage zum Thema Lichtgeschwindigkeit


Autor: Mario K. (Gast)
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Hab ich das so richtig verstanden und wiedergegeben.

Die Lichtgeschwindigkeit (LG) ist eine Konstante. Wenn ich auf der 
Autobahn mit 100 fahre und es kommt mir ein Auto mit 100 entgegen fahren 
wir mit 200 aneinander vorbei. Oder wenn ich mit 100 fahre und es 
überholt mich einer mit 130 fährt er mit 30 schneller an mit vorbeit. 
Wieso ist das bei LG anders? Spricht wenn ich mit halber LG düse und es 
überholt micht einer mit voller LG sind das dann auf einmal auch volle 
LG und keine halbe die er an mir vorbeifährt ( oder fliegt wie auch 
immer). So auch wenn bei sich mit voller LG begegnen sind ist das auch 
nur LG. Woher weiß man denn das? Sowas kann man wohl kaum getestet 
haben.

mfg mario

Autor: Mike Strangelove (drseltsam)
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Autor: Mario K. (Gast)
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Sorry sone bescheuerten Antworten gibt es wohl nur hier. Links nach Wiki 
geben und blöde schreiben ist das so schwer zu verstehen. Also wenn du 
nichts zu sagen hast macht das auch. Danke. Vieleicht versteht man es, 
wenn man das aus einer Anderen sicht erklärt bekommt. Spricht mit 
anderen worten. Stell dir vor das ich Wiki kenne.

Autor: Jeffrey Lebowski (the_dude)
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Mike könnte den Artikel ja mal mit eigenen Worten wiedergeben!? ;-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Mario K. schrieb:
> Woher weiß man denn das?

Weil man es gemessen hat

> Sowas kann man wohl kaum getestet
> haben.

Doch das kann man.
Google mal nach dem Versuch von Michelson und Morley

Autor: Mario K. (Gast)
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Hi Mod habs durch und auch eigentlich verstanden. Vielleicht kann mir 
das Herr Dr. Lesch nochmal erklären. Da gibs bestimmt Videos :o)

Autor: A. K. (prx)
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Mario K. schrieb:

> Woher weiß man denn das? Sowas kann man wohl kaum getestet haben.

Der Witz an dieser Annahme ist, dass schon dein GPS-Handy/Navi 
gewissermassen ein Messgerät für die Relativitätstheorie ist:
http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/rel.html

Autor: Hans L. (hansl)
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Ich Versuch mal mit einem Link zu helfen:

http://www.walter-fendt.de/zd/

Oder : "Wenn Einstein 'Albert' krümmt sich der
       Raum vor lachen!"

Hans L

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Die erste 'Messung' der Lichtgeschwindigkeit (wenn auch nicht gezeigt 
wurde, dass sie im Vakuum in allen Richtungen immer gleich ist; so weit 
war man noch nicht), wurde übrigens 1678 von Huygens basierend auf den 
Daten von Olaf Römer veröffentlicht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ole_R%C3%B8mer

Autor: Hans L. (hansl)
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Die Lichtgeschwindigkeit wird heute in der
Küche bestimmt.

Mit Schokolade und Microwelle.
Und natürlich einem Lineal damit es eine Messung ist ;)

http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2...

Hans L

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Der Clou ist die Aussage bzw. das Postulat, dass die 
Lichtgeschwindigkeit NICHT überschritten werden kann.

Aus dieser Tatsache ergeben sich dann die ganzen anderen Skurilitäten, 
die wir uns so schwer vorstellen können.

Insbesondere gilt v = v1 + v2 im Bereich großer Geschwindigkeiten nicht 
mehr.

Die (etwas umständlichere) Formel die dann für große Geschwindigkeiten 
gilt, ist aber auch für kleine Geschwindigkeiten richtig.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Das Postulat ist, dass die Lichtgeschwindigkeit des Vakuums durch keine 
massigen Objekte ueberschritten werden kann. Aber Differenzen die 
groesser sind, koennen auftreten.

Autor: A. K. (prx)
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Heia Jetzt-aber schrieb:

> Das Postulat ist, dass die Lichtgeschwindigkeit des Vakuums durch keine
> massigen Objekte ueberschritten werden kann. Aber Differenzen die
> groesser sind, koennen auftreten.

Und wie misst du solche Differenzen?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Die muss ich ja gar nicht messen, die kann man rechnen, sie sind ja 
nicht reel und werden durch nichts erreicht. Wenn ich zwei Lichtstahlen 
im rechten Winkel habe, so entfernen sich die Photonen mit c* Wurzel-2 
voneinander. Kein Problem. Diese Geschwindigkeit wird ja durch nichts 
eingenommen.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Heia Jetzt-aber schrieb:
> Die muss ich ja gar nicht messen, die kann man rechnen, sie sind ja
> nicht reel und werden durch nichts erreicht. Wenn ich zwei Lichtstahlen
> im rechten Winkel habe, so entfernen sich die Photonen mit c* Wurzel-2
> voneinander. Kein Problem. Diese Geschwindigkeit wird ja durch nichts
> eingenommen.


Interessant wird es erst dann, wenn auf jedem Lichtstrahl eine Uhr ist, 
und vom einen Lichtstrahl die Uhr auf dem anderen Lichtstrahl abgelesen 
wird.

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Heia Jetzt-aber schrieb:
> Das Postulat ist, dass die Lichtgeschwindigkeit des Vakuums durch keine
> massigen Objekte ueberschritten werden kann.

Naja, das ist ja umstritten.

Klingt viellicht doof, aber im Raumschiff Enterprise "gibts" den 
Warpantrieb, mit dem die Enterprise auch schneller als das Licht reisen 
kann. Dort machen die das mit Raumkrümmung. Das Raumschiff bewegt sich 
also über Lichtgeschwindigkeit von A nach B, aber real ist dessen 
Geschwindigkeit relativ gering, da eigentlich nur die Distanz zwischen A 
und B mit der Raumkrümmung vermindert wurde.

Mal eine andere Frage; ist Vakuum bzw. der Weltraum eigentlich auch ein 
Medium? Wenn ja, könnte es ja sein, dass es ein anderes gibt, welches 
Licht bzw. Materie schneller passieren lässt als Vakuum.

Autor: A. K. (prx)
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Johnny B. schrieb:

> Naja, das ist ja umstritten.

Die Fernsehserie Star Trek als Grundlage für "umstritten" zu wählen 
erscheint mir etwas mutig. ;-)

> Mal eine andere Frage; ist Vakuum eigentlich auch ein Medium?

Tja, hier wirds philosophisch: Wenn nichts nichts ist, kann nichts etwas 
sein? ;-)

Konkreter: Nein, die Äthertheorie gilt als widerlegt.

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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A. K. schrieb:
> Johnny B. schrieb:
>> Mal eine andere Frage; ist Vakuum eigentlich auch ein Medium?
> Tja, hier wirds philosophisch: Wenn nichts nichts ist, kann nichts etwas
> sein? ;-)
> Konkreter: Nein, die Äthertheorie gilt als widerlegt.

Ah schade, denn dann wäre es wohl so gewesen, dass der Äther das Licht 
auf Lichtgeschwindigkeit gebremst hätte. Ohne den Widerstand des Äthers 
könnte das Licht und Materie eigentlich mit unendlicher Geschwindigkeit 
unterwegs sein.

Sorry, bin halt ein einfach denkender Mensch und ich frage mich, warum 
etwas abgebremst werden soll, wo kein Widerstand vorhanden ist.

In der Elektrotechnik gibts ja auch keinen Spannungsabfall wenn kein 
Widerstand vorhanden ist. So verstehe ich jedenfalls das Ohmsche Gesetz.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Johnny B. schrieb:
> Heia Jetzt-aber schrieb:
>> Das Postulat ist, dass die Lichtgeschwindigkeit des Vakuums durch keine
>> massigen Objekte ueberschritten werden kann.
>
> Naja, das ist ja umstritten.

Nicht wirklich

> Klingt viellicht doof, aber im Raumschiff Enterprise "gibts" den
> Warpantrieb, mit dem die Enterprise auch schneller als das Licht reisen
> kann. Dort machen die das mit Raumkrümmung. Das Raumschiff bewegt sich
> also über Lichtgeschwindigkeit von A nach B, aber real ist dessen
> Geschwindigkeit relativ gering, da eigentlich nur die Distanz zwischen A
> und B mit der Raumkrümmung vermindert wurde.

Schon.
Aber in der Realität, also ausserhalb der Science Fiction, weiß niemand 
wie man eine derartige Raumkrümmung erzielen kann.
Das ist wie mit den 'Trägheitsdämpfern'. Die Macher von Star Trek haben 
sie einfach postuliert um unangenehmen physikalischen Fragen aus dem Weg 
zu gehen.

Autor: A. K. (prx)
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Johnny B. schrieb:

> Sorry, bin halt ein einfach denkender Mensch und ich frage mich, warum
> etwas abgebremst werden soll, wo kein Widerstand vorhanden ist.

Zur eingehenden Beschäftigung mit diesem Thema empfehle ich dir ein 
Studiums der Dualität des Lichts (Welle/Teilchen).

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Johnny B. schrieb:

> Sorry, bin halt ein einfach denkender Mensch und ich frage mich, warum
> etwas abgebremst werden soll, wo kein Widerstand vorhanden ist.

Es wird nichts abgebremst.
Es ist nur so, dass du nichts über die Lichtgrenze hinaus beschleunigen 
kannst. Denn je näher man an c herankommt, desto

* mehr wird die zugeführte Energie in Masse umgesetzt, die sich
  der Beschleunigung wiedersetzt.
  Das geht so lange, bis die Masse bei c zu unendlich wird.
  Und eine unendliche Masse benötigt unendlich viel Energie um
  weiter beschleunigt zu werden.
* langsamer vergeht die Zeit für das Teilchen.
  Aus Sicht des Teilchens ist bei einer Geschwindigkeit von c
  die Zeit stehen geblieben. Es existiert also aus seiner Sicht
  bis zum Ende des Universums. Es ist das Universum
* mehr verkürzen sich die Strecken.
  Für ein Teilchen, welches mit c reist, ist das Universum nur noch
  eine flache Ebene ohne Tiefe in Flugrichtung. Es existiert
  im kompletten Universum als ganzes und gleichzeitig an allen Punkten.

(Bloss gut, dass Teilchen kein Bewusstsein haben(

Und nein:
Das ist keine abstrakte Theorie. Das alles wurde gemessen und 
Apperaturen wie Teilchenbeschleuniger schlagen sich jeden Tag mit diesen 
Phänomänen herum. Bloss gut, dass wir nichts bis auf exakt c 
beschleunigen können. Denn dann bricht die Physik, so wie wir sie kennen 
zusammen.

Autor: A. K. (prx)
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Karl heinz Buchegger schrieb:

> Es ist nur so, dass du nichts über die Lichtgrenze hinaus beschleunigen
> kannst. Denn je näher man an c herankommt, desto

Das bringt dich aber bei Licht nicht weiter, weil masselos.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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A. K. schrieb:
> Karl heinz Buchegger schrieb:
>
>> Es ist nur so, dass du nichts über die Lichtgrenze hinaus beschleunigen
>> kannst. Denn je näher man an c herankommt, desto
>
> Das bringt dich aber bei Licht nicht weiter, weil masselos.

Ich weiß. Aber Jonny wollte ja auch Materie endlos beschleunigen, wenn 
es keinen Äther gibt.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

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Das Vakuum ist ein Medium, es ist Traeger des elektromagnetischen 
Feldes. Das Vakuum ist wichtig in diesem Zusammenhang. Denn es gibt 
Teilchen, die sind schneller wie die Lichtgeschwindigkeit, in einem 
anderen Medium. Die Teilchen geben dann beim Durchqueren des Mediums 
blaues Licht ab.

Autor: I. L. (Gast)
Datum:

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Wenn man mal bedenkt, dass man Lichtgeschwindigkeit bis jetzt nicht 
erreichen kann und wahrscheinlich das auch noch etwas dauert wird einem 
schwindelig wenn man bedenkt das die Milchstraße 100.000 Lichtjahre! 
groß ist. Mann müsste also mit Warp 9,99 durchs All rauschen und würde 
für 100.000LJ immer noch 183Tage benötigen.

Wenn also die Andromeda n paar Millionen LJ weg is, wird man die nie 
erreichen. (1Mio LJ = 1830 Tage => 6 Jahre)

Man sieht, wir sind zu lam...


Gruß Knut

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Sorry, bin halt ein einfach denkender Mensch und ich frage mich, warum
>etwas abgebremst werden soll, wo kein Widerstand vorhanden ist.

Nun, das sind ja eigentlich elektromagnetische Felder. Diese wandeln die 
Energie permanent in elektrische und magnetische Felder um. Dieses 
Umwandeln dauert nun eine gewisse Zeit (während der Ausbreitung im 
Raum).

Somit könnte man sich das so vorstellen, dass im Vakuum, also ohne 
"externe" Bremsung das hin- und herwandeln eben gerade mit c geht.

Oder anders gefragt:
Beim Laufen musst du immer wieder ein Bein vor das andere stellen. Und 
das ist der begrenzende Faktor beim Rennen. Nicht der Luftwiderstand, 
der kann vernachlässigt werden.
Im Wasser bist du allerdings noch extrem langsamer....

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Heia Jetzt-aber schrieb:
> Das Vakuum ist ein Medium, es ist Traeger des elektromagnetischen
> Feldes. Das Vakuum ist wichtig in diesem Zusammenhang. Denn es gibt
> Teilchen, die sind schneller wie die Lichtgeschwindigkeit, in einem
> anderen Medium. Die Teilchen geben dann beim Durchqueren des Mediums
> blaues Licht ab.

1. Es gibt die Tscherenkov-Strahlung, die entsteht, wenn sich Elektronen 
in Wasser schneller bewegen als die dort maximale Lichtgeschwindigkeit.
c wird hierbei jedoch NICHT überschritten, es wird NIE überschritten.

2. Das blaue Licht im Wasser entspricht dem Machschen Kegel beim Flug 
mit Überschallgeschwindigkeit. OHne Wasser gibt es auch kein Licht.

3. Das elektromagnetische Feld hat kein Medium oder braucht einen Träger 
zu seiner Ausbreitung.

4. Die Relativitätstheorie gibt aktuell wenig Stoff für Spekulationen 
ab. Die besagten Effekte Zeitdilatation und Längenkontraktion ergeben 
sich aus rein geometrischen Überlegungen, bei denen berücksichtigt wird, 
dass sich Licht "nur" mit c ausbreitet.

5. Die Konsequenzen aus c = 3e8m/s erscheinen skuril, ungewohnt und 
komisch. Es ist in Ordnung, wenn man hier nicht gleich ruft, dass man 
alles verstanden hat. Bei der Differential- und Intergralrechnung würde 
man das auch nicht tun.

6. Nicht in Ordnung ist, aus dem Nicht-Verstehen die Klamottenkiste des 
Warp-Antriebs oder andere esoterischer Spekulationen zu öffnen und damit 
ne Modenschau durchzuführen.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

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>3. Das elektromagnetische Feld hat kein Medium oder braucht einen Träger
zu seiner Ausbreitung.


Doch sicher. Wir haben nur das Glueck das Luft und Vakuum beide 
Medium/Traeger fuer EM Wellen sind. Oder soll man das als 
selbstverstaendlich betrachten ?

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

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Heia Jetzt-aber schrieb:
>>3. Das elektromagnetische Feld hat kein Medium oder braucht einen Träger
> zu seiner Ausbreitung.
>
>
> Doch sicher. Wir haben nur das Glueck das Luft und Vakuum beide
> Medium/Traeger fuer EM Wellen sind. Oder soll man das als
> selbstverstaendlich betrachten ?

Wenn es ein Medium bräuchte, dann wäre das Medium ja in Ruhe und das 
Licht auf speed. Oder, wenn man z. B. Versuche auf der Erde (Rotation, 
Bewegung etc.) macht, hätte das Medium je nach Richtung unterschiedliche 
Effekte. Diese Äthertheorie hat man aber durch entsprechende Experimente 
eindeutig widerlegt.

Das Licht brauch also keinerlei "Hilfsmittel" zu seiner Ausbreitung. Im 
Gegenteil, OHNE ALLES ist es am schnellsten.

Licht KANN sich trotz Hilfsmittel ausbreiten - z. b. in Gasen, 
Flüssigkeiten, Glas etc. Aber dann ist die Geschwindigkeit kleiner als 
c. Weil die Hilfsmittel das Licht sozusagen behindern.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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Mario K. schrieb:
> Hab ich das so richtig verstanden und wiedergegeben.
>
> Die Lichtgeschwindigkeit (LG) ist eine Konstante.

Nein, ist sie nicht.

Etwas exakter müsste es etwa heissen:

Jeden Beobachter, der in seinem Bezugssystem die 
Vakuum-Lichtgeschwindigkeit misst, kommt zum gleichen Ergebnis (c).

Dies gilt sogar unabhängig von der Form der Lichtquelle, also auch 
unabhängig von deren Frequenz, Wellenlänge und insbesondere auch von 
deren Geschwindigkeit.

> Wenn ich auf der
> Autobahn mit 100 fahre und es kommt mir ein Auto mit 100 entgegen fahren
> wir mit 200 aneinander vorbei.

Nein. Messtechnisch vielleicht, aber es gibt einen klitzekleinen 
Unterschied. Die Geschwindigkeit ist minimal kleiner als 200 km/h.

> Oder wenn ich mit 100 fahre und es
> überholt mich einer mit 130 fährt er mit 30 schneller an mit vorbeit.

Ditto.

> Wieso ist das bei LG anders?

Eine Frage für die Philosophen und jene, die herausfinden wollen, was 
die Welt im innersten zusammenhält.

Ein ganz guter und durchaus amüsanter Einstieg ist A. Einsteins "Zur 
Elektrodynamik bewegter Körper", wie er innerhalb einiger Seiten die 
komplette Klassische Mechanik demontiert -- für jeden Primaner 
nachvollziehbar.

http://users.physik.fu-berlin.de/~kleinert/files/1...

Die Situation um die Jahrhundertwende war in etwa folgende:

J.C. Maxwell hatte in seinen Maxwell'schen Gleichungen die bis dato aus 
Experimenten (i.W. von M. Faraday systematisch durchgeführ und 
zusammengefasst) bekannten Eigenschaften des elektrischen resp. 
magnetischen Feldes in Formeln gegossen.

Die Formeln beschrieben das elektromagnetischen Erscheinungen gut und 
besser als alle Bestrebungen, die es davor gab. Maxwell formalisierte 
und etablierte den Feldgedanke Faradays. Allerdings stellte man für 
große (Relativ-)Geschwindigkeiten in Experimenten Abweichungen von den 
theoretischen Vorhersagen Maxwells fest. Dabei handelte es sich oftmals 
um Versuche, die die Geschwindigkeit von Sternenlicht bestimmen konnten.

Für viele Theoretiker lag die Lösung darin, den Maxwell'schen 
Gleichungen Korrekturtherme hinzuzufügen, aber wirklich glücklich war 
niemand damit: Je mehr Experimente gemacht wurden bzw. die man durch die 
Maxwell'schen Gleichungen zu deuten versuchte (z.B. durch Versuche von 
Michaelson, Moreley, Fizeau, etc), desto kompliziertere Korrekturtherme 
wurden notwendig.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fizeau-Experiment
http://de.wikipedia.org/wiki/Experimente_von_Rayle...
http://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley-Experiment

Von inneren Widersprüchen geplagt waren auch die Ansätze, die im 
Experiment bestätigte Konstanz der Lichtgeschwindigkeit über einen Äther 
zu erklären: Der Äther sollte in der Umgebung der Erde von dieser 
mitgeführt werden und so das Sternenlicht entsprechend beschleunigen 
(das kann auch Abbremsen sein), so daß es den Formeln genügte.

Übrigens schlägt sich die Äthertheorie bei Versuchen, sie zu 
formalisieren, ebenfalls in ekligen Korrekturtermen der Maxwell'schen 
Gleichungen nieder.

Zu den Physikern, die über diese Situation überaus unerfreut waren und 
nach einer Lösung suchten, zählte auch Einstein. Er löste das Problem 
jedoch nicht, indem er an den Maxwell'schen Gleichungen rumdokterte oder 
irgendwelche seltsamen Stoffe wie den Äther konstruierte, sondern den 
Maxwell'schen Gleichungen den höheren Stellenwert zuordete (u.a. wegen 
ihrer Symmetrie und Einfachheit) und ein mit seiner Speziellen 
Relativitätstheorie (SRT) eine neue Grundlage der Physik schuf.

Die SRT geht von der durch Experimente bestätigten Konstanz der 
Lichtgeschwindigkeit aus und konstruiert daraus 
Transformationsgleichungen, die beim Übergang von einem Inertialsystem 
in ein anderes Inertialsystem anzuwenden sind. Unter den gegebenen 
Voraussetzungen (Maxwell'sche Gleichungen sind gültig auch bei hohen 
Geschwindigkeiten, Konstanz von c) und anderen grundlegenden 
Eigenschaften des Raumes sind diese Lorentz-Transformationen die 
einfachst möglichen und ersetzen die alt hergebrachten 
Galilei-Trabsformationen aus der Newton'schen Mechanik. Letztere hast Du 
oben angewandt für das Auto-Beispiel; sie ergeben sich als Grenzfall aus 
den Lorentz-Trafos für kleine Geschwindigkeiten.

Die SRT bzw. die weiterreichende Allgemeine Relativitätstheorie 
anzuwenden ist so sinnvoll wie die Korrektheit ihrer Voraussetzungen, 
also z.B. wie die in Experimenten immer wieder und immer genauer 
bestimmte Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit. Diese ergibt sich 
aus Experimenten -- sie ergibt sich nicht aus der Relativitätstheorie, 
sondern diese baut lediglich auf diesem experimentellen Befund auf.


> Spricht wenn ich mit halber LG düse und es
> überholt micht einer mit voller LG sind das dann auf einmal auch volle
> LG und keine halbe die er an mir vorbeifährt ( oder fliegt wie auch
> immer). So auch wenn bei sich mit voller LG begegnen sind ist das auch
> nur LG. Woher weiß man denn das? Sowas kann man wohl kaum getestet
> haben.

Doch, s.o.

Ein "Experiment" kann man z.B. mit kosmischer Höhenstrahlung machen:

Trifft diese Strahlung auf die obere Erdatmosphäre, so werden dort 
bestimmte Elementarteilchen erzeugt. Die Lebensdauer dieser Teilchen 
kennt man aus Beschleunigerexperimenten sehr gut und diese ist so 
gering, daß die Teilchen nicht auf der Erdoberfläche nachweisbar sein 
dürften aufgrund ihres langen Weges durch die Atmosphäre -- sind sie 
aber doch. Wie schaffen es die Teilen also bis nach unten, obwohl sie 
nicht schneller als (Vakuum-)Licht sein können?

Ein Beobachter auf der Erde wird sagen: Die Zeit vergeht langsamer für 
die Teilchen (Zeitdilatation).

Ein Beobachter, der mit dem Teilchen mitfliegt, wird sagen: Die Dicke 
des Atmosphäre ist geringer als vom Erdling genannt (Lorentz'sche 
Längenkontraktion).

Diese beiden Effekte ergeben sich auf den o.g. Lorentz-Trafo. Beim 
Übergang von einem (Inertial-)System in ein anderes Genügt es nicht, die 
Raumkoordinaten der Systeme ineinander umzurechnen (das wäre die alte 
Galilei-Trafo) sondern es muss auch die Zeil transformiert werden: Jedes 
Inertielsystem bekommt so seine Eigenzeit.

Und so seltsam es sich anhört: in gewisser Weise kann man die 
Lorentz-Trafos so interpretieren, daß sie einen Teil die Raumkoordinaten 
in die Zeitkoordinate drehen und umgekehrt. I.W. ist das die 
Geburtsstunde der Raumzeit, d.h. Raum und Zeit stehen nicht mehr 
beziehungslos nebeneinander, sondern sind durch die neue Sichtweise 
gewissermassen untrennbar miteinander verbunden.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Danke für die ausführlichen Bemerkungen zur SRT.

Zur kuriosen Frage der Gleichzeitigkeit folgendes Gedankenexperiment.

Zwei Freunde gleichen ihre Uhren ab. Der eine fährt dann mit einer 
besimmten Geschwindigkeit geradlinig vom anderen Weg. Die Freunde haben 
verabredet, dass sie zu jeder vollen Sekunde mit dem Hammer auf eine 
Glocke hauen.

Freunde sind eben Freunde.

Doch was wird der ruhende Freund feststellen: Sein fahrender Freund ist 
ein Penner! Er klopft immer zu spät auf die Glocke....seine Uhr geht 
wohl zu langsam...

Und was wird der fahrende Freund festsellen: Sein ruhender Freund ist 
ein Penner! Er klopft immer zu spät auf die Glocke....seine Uhr geht 
wohl zu langsam...

KLAR werden jetzt alle sagen, der Schall braucht ja seine Zeit! Daher 
die Verzögerung. Der Trick, nach einem Blitz die Sekunden zu zählen und 
dann durch 3 zu teilen, fällt uns da auch wieder ein.

Keiner würde etwas mystisches in diese Freundschaft 
hineininterpretieren. BEIDE Freunde haben aus ihrer Sicht Recht.

Und genauso ist es mit den Uhren, nur dass der Effekt erst bemerkbar 
wird, wenn die Relativbewegung RICHTIG schnell ist (so ab 10% der 
Lichtgeschwindigkeit).

Insofern ist es gar nicht soooo schwierig, zumindest zu erahnen, dass 
die Endlichkeit von c ähnliche Folgen hat wie die Endlichkeit der 
Schallgeschwindigkeit für unsere Freunde...

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Nicht schlecht gedacht.
Trotzdem gibt es einen kleinen, feinen Unterschied

Wenn dein Freund im Kreis fährt und zurückkommt, dann gleichen sich 
Zeitpunkte wieder aneinander an.

Bei der SRT ist das aber anders. Der Effekt ist permanent. Selbst wenn 
der Raumfahrer wieder zurückkommt, wird seine Uhr immer noch nachgehen.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Die Lorenztrafo auf die Maxwell Gleichungen angewandt ergibt 
kurioserweise, dass die EM Felder ineinander transformierbar sind, zu 
einem gewissen Mass. Wenn ich also mit fast Lichtgechwindigkeit durch 
ein Magnetfeld hindurch fliege, so sehe ich teilweise ein elektrisches 
Feld, und umgekehrt. Die vollstaendige Transformation ist allerdings 
nicht moeglich.

Jetzt kann man sich die Frage stellen, wie Felder im Weltraum auszusehen 
haben, um geladene Teilchen auf nahe Lichtgeschwindigkeit zu 
beschleunigen... denn die gibt's. Teilchen mit gewaltigen Energien von 
ueber 10^20 eV. Die darf es eigentlich nicht geben, und schon gar nicht 
in der gemessenen Anzahl.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Wenn dein Freund im Kreis fährt und zurückkommt, dann gleichen sich
> Zeitpunkte wieder aneinander an.
>
> Bei der SRT ist das aber anders. Der Effekt ist permanent. Selbst wenn
> der Raumfahrer wieder zurückkommt, wird seine Uhr immer noch nachgehen.

ich habe das Beispiel bewußt mit einer linearen Bewegung gemacht, weil 
Einstein ja viel Wert auf die Intertialsyteme gelegt hat.

Eine Kreisbewegung ist eine nicht-geradlinige beschleunigte Bewegung und 
die Argumentation beim Zwillingsparadoxon baut in den Schulbüchern auch 
darauf auf, dass man sagt, da hätte es Beschleunigung etc. gegeben.

Der Effekt ist aber auch permament, wenn es sich um eine Kreisbewegung 
handelt. Die Muonen, die in 30 km Höhe mit einer Halbwertszeit von 1,5 
µs entstehen und die trotzdem auf die Erde runterkommen (Zeitdilatation) 
kann man auch in einem Speicherring "aufbewahren" bzw. dort mit fast  c 
kreisen lassen.

Die Dinger zerfallen nun deutlich SPÄTER, das ist experimentell 
nachgewiesen.

Das schöne Argument: ich sitz in der Mitte des Speicherrings und habe es 
stets gleich weit bis ich das Teilchen sehe gilt also nicht, die Uhr des 
bewegten Teilchens geht aus unserer Sicht trotzdem langsamer.

Und bevor wir über Über-c reden: Man kann ja mal ausrechnen (klassisch), 
wie lange es dauern würde, wenn man von 0 auf c beschleunigt würde und 
dabei eine Beschleunigung der 10-fachen Erdbeschleunigung in Kauf nehmen 
würde (...die Tüten befinden sich vor Ihnen in den Netzen...).

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Abschliessende Verständinsfragen:

Wie hoch ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Gravitation?

Wie hoch ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Magnetfeldes?

Wieso bleibt die Bewegungsgeschwindigkeit des Sonnensystems, der 
Milchstrasse, usw. in Messungen der Lichtgeschwindigkeit stets 
unberücksichtigt?

Ist die Lichtgeschwindigkeit abhängig von der Position im Weltall?

Antworten Sie knapp, begründen Sie einfach. Beweisen Sie Ihre These 
durch einen einfachen Versuch.

Autor: Michael Buesch (mb_)
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Eddy Current schrieb:
> Antworten Sie knapp, begründen Sie einfach. Beweisen Sie Ihre These
> durch einen einfachen Versuch.

Ähm, ich denke die Fragen wurden mehr oder weniger im Thread 
beantwortet. Hausaufgaben sind jetzt bitte selber zu lösen.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Eddy Current schrieb:

> Antworten Sie knapp, begründen Sie einfach. Beweisen Sie Ihre These
> durch einen einfachen Versuch.

Was ist DAS denn? c ist überall gleich, der Umgangston leider nicht!

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Michael K-punkt schrieb:

>Was ist DAS denn? c ist überall gleich,
Ich nehme an, die Antwort hast Du schon bereut ;-)

>der Umgangston leider nicht!
Naja, habe bestimmt niemanden ans Bein gepinkelt :-)

Ich fand die Fragen nur offensichtlich unbeantwortet, wobei man nach 
kurzem googlen auf ganz interessante Sachverhalte stößt, beispielsweise, 
dass die Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Gravitation erst in 
diesem Jahrtausend gelungen ist.

Interessant auch die übliche Vorgabe für ein "festes" Bezugssystem eben 
der Betrachter auf der Erde, welche in Wahrheit mit ein paar 100km/s 
durch's Weltall saust, womit sich solche Betrachtungen zur 
Lichtgeschwindigkeit ganz schnell "relativieren". Aber der Hinweis stand 
schon weiter oben, ja.

Autor: Michael Buesch (mb_)
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Eddy Current schrieb:
> Michael K-punkt schrieb:
>
>>Was ist DAS denn? c ist überall gleich,
> Ich nehme an, die Antwort hast Du schon bereut ;-)

Darf man fragen wie du zu dieser Annahme kommst?

> Interessant auch die übliche Vorgabe für ein "festes" Bezugssystem eben
> der Betrachter auf der Erde, welche in Wahrheit mit ein paar 100km/s
> durch's Weltall saust, womit sich solche Betrachtungen zur
> Lichtgeschwindigkeit ganz schnell "relativieren". Aber der Hinweis stand
> schon weiter oben, ja.

Warum soll sich da was relativieren? c ist konstant.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Eddy Current schrieb:
> Michael K-punkt schrieb:
>
>>Was ist DAS denn? c ist überall gleich,
> Ich nehme an, die Antwort hast Du schon bereut ;-)

nein, gar nicht!

>>der Umgangston leider nicht!
> Naja, habe bestimmt niemanden ans Bein gepinkelt :-)

du WOLLTEST das vielleicht nicht tun, aber im Militärton spricht es sich 
nicht so nett miteinander. Insofern ist es schön, dass du jetzt den 
Ausdruck mit dem Bein ins Spiel bringst - er passt ganz gut.

> Ich fand die Fragen nur offensichtlich unbeantwortet, wobei man nach
> kurzem googlen auf ganz interessante Sachverhalte stößt, beispielsweise,
> dass die Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Gravitation erst in
> diesem Jahrtausend gelungen ist.

na, dann schreib doch zusammenfassenderweise dein Erkenntnisse hier 
rein, anstatt Fragen zu stellen.

> Interessant auch die übliche Vorgabe für ein "festes" Bezugssystem eben
> der Betrachter auf der Erde, welche in Wahrheit mit ein paar 100km/s

Was ist Wahrheit? Es ist ja gerade die Aussage der SRT, dass es für 
einen Sachverhalt durchaus verschiedene "Wahr"nehmungen geben kann, die 
BEIDE physikalisch korrekt sind.

> durch's Weltall saust, womit sich solche Betrachtungen zur
> Lichtgeschwindigkeit ganz schnell "relativieren". Aber der Hinweis stand
> schon weiter oben, ja.

100km/s ist vollkommen irrelevant wenn es um c geht, die 
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum geht. Die liegt bei ca. 300.000 km/s.
(Tange Google sagt dir die genaue Zahl!)

Ein paar zehntel Promille davon sind natürlich leicht messbar, doch für 
handfeste relativistische Effekte doch recht lahm.

Autor: Marek N. (bruderm)
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Nabend,

ich werfe jetzt einfach mal den Tunnel-Effekt in die Runde.

Beste Grüße, Marek

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Michael Buesch:
> Warum soll sich da was relativieren? c ist konstant.

Ja, sicher, der geneigte Leser mag aber vermuten, dass die 
Geschwindigkeit des so oft zitierten erdgebundenen Beobachters null ist, 
was so aber nicht richtig ist. Wie aber schon weiter oben bemerkt, 
spielt das für die Betrachtung - beispielsweise die Messung der 
Lichtgeschwindigkeit - eben nicht nur eine geringe, sondern überhaupt 
keine Rolle. Aber genau dieser Sachverhalt gibt - zumindest mir - zu 
denken. Mag sein, dass nach der bisherigen und umfassenden Diskussion 
ich der Einzige bin.

Autor: A. K. (prx)
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Eddy Current schrieb:

> keine Rolle. Aber genau dieser Sachverhalt gibt - zumindest mir - zu
> denken. Mag sein, dass nach der bisherigen und umfassenden Diskussion
> ich der Einzige bin.

Wenn du damit sagen willst, dass es deiner Intuition widerspricht:
Willkomen im Klub.

Nur ist die Physik eben nicht so konstruiert, dass wir sie intuitiv ganz 
erfassen können, sondern unsere Gehirne sind so konstruiert, dass sie 
die ohne moderne Hilfsmittel beobachtbare Physik erfassen können. Bis 
Newton klappte das auch einigermassen. Bei kosmischen Dimensionen und 
Geschwindigkeiten aber nicht mehr.

Bei der Quantenphysik ist das auch nicht besser, im Gegenteil. Niemand 
kann sich das vorstellen, auch die Quantenphysiker selbst nicht. Allen 
Modellen zum Trotz.

Aber man kann mit dem Kram rechnen und es kommt das raus, was die Natur 
uns präsentiert. Die Natur als mathematisches Modell, nicht als 
intuitives. Und ein "paar" offene Fragen bleiben.

Autor: A. K. (prx)
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Marek N. schrieb:

> ich werfe jetzt einfach mal den Tunnel-Effekt in die Runde.

Halb reicht dir wohl nicht. Musst gleich die ganz grosse Kugel schieben, 
mit der Vereinigung von Relativitätstheorie (um die geht es hier) und 
Quantenelektrodynamik (Tunneleffekt).

In diesem Bereich ist noch viel Platz für Nobelpreise, und abstrus 
erscheinende Theorien die manchmal eher an das fliegende 
Spaghettimonster erinnern.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Man stelle sich einen Zug vor, der durch einen Bahnhof fährt. Eine 
Person am Bahnsteig und eine Person im Zug (der Lokführer also), 
schießen mit einer Pistole in Fahrtrichtung wenn beide auf gleicher Höhe 
sind. Gleichzeitig senden sie einen Lichtblitz in Fahrtrichtung.

Was passiert in z. B. 200 m Entfernung vor dem Zug:

1. Die Pistolenkugel des Lokführers kommt VOR der Kugel der Person vom 
Bahnsteig an an.
2. Die Lichtblitze kommen gleichzeitig an. (natürlich viel früher als 
die Kugeln)

Im Bereich kleiner Geschwindigkeiten addieren sich v1 und v2, bei großen 
sieht die Formel komplizierter aus (weil ja NIE mehr als c herauskommen 
darf).

Bis auf kleine Ungenauigkeiten findet sich ein schönes Tutorial auf den 
ZDF-Seiten, zu finden wenn man in Google

 Einstein ZDF

eingibt.

Hier wird alles Schritt für Schritt erklärt.

Autor: Jonny Obivan (-geo-)
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> Und bevor wir über Über-c reden: Man kann ja mal ausrechnen (klassisch),
> wie lange es dauern würde, wenn man von 0 auf c beschleunigt würde und
> dabei eine Beschleunigung der 10-fachen Erdbeschleunigung in Kauf nehmen
> würde (...die Tüten befinden sich vor Ihnen in den Netzen...).

das wäre doch keine große Hürde. Im Gegenteil: man würde bei 
Erdbeschleunigung nur ein Jahr brauchen um auf c zu beschleunigen. Der 
Vorteil: Man würde nicht bei Schwerelosigkeit reisen müssen.

:)

Leider macht uns die RT einen Strich durch die Rechnung.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Hab ich was verpasst?
Wieso wird jetzt wieder alles aufgewärmt?

@Eddy Current
Genau soweit waren wir doch weiter oben schon längst.
In Vakkum misst jeder in seinem Inertialsystem im Vakuum immer die 
gleiche Geschwindigkeit für c. Selbst wenn unterschiedliche Personen in 
unterschiedlichen Inertialsystemen dasselbe Experiment vermessen, messen 
sie c immer gleich. Egal wer, wann, wo c misst, immer kommt das gleiche 
raus (im Vakuum).
Genau darauf beruht die Spezielle Relativitätstheorie. Es ist einer 
ihrer Grundpfeiler und bereits in den Maxwell Gleichungen enthalten.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Jonny Obivan schrieb:

> das wäre doch keine große Hürde. Im Gegenteil: man würde bei
> Erdbeschleunigung nur ein Jahr brauchen um auf c zu beschleunigen. Der
> Vorteil: Man würde nicht bei Schwerelosigkeit reisen müssen.

Ich meine nur, wenn DAS schon ein Jahr dauert, dann vergeht die Zeit bis 
zur Warp-Geschwindigkeit von Spock & Co. ja ziemlich schnell...

Neue Definition von Lichtjahr: Die Zeit, die man braucht, um sich mit 
Erdbeschleunigung auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen...

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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Eddy Current schrieb:
> Interessant auch die übliche Vorgabe für ein "festes" Bezugssystem eben
> der Betrachter auf der Erde, welche in Wahrheit mit ein paar 100km/s
> durch's Weltall saust, womit sich solche Betrachtungen zur
> Lichtgeschwindigkeit ganz schnell "relativieren".

Es ist gleich, welches Bezugssystem verwendet wird:

Die Erde torkelt mit ca. 30km/s um die Sonne.

Es ist möglich, die Lichtgeschwindigkeit von Sternen zu messen.

Man misst diese Geschwindigkeit für einen Stern, er in der Ekliptik 
liegt, und zwar, wenn sich die Erde auf ihn zu bewegt. Das Messergebnis 
ist c1.

Man macht die analoge Messung 1/2 Jahr später, wenn sich die Erde davon 
weg bewegt (oder zumindest mit einem Geschwindigkeitsunterschied von ca. 
60km/s). Das Messergebnis ist c2.

Man misst: c1 = c2, und die Messgenauigkeiten sind weit größer als 
erforderlich, um die 60km/s gegen c ≈ 300000km/s nachweisen zu können.

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