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Forum: Offtopic Keine Information schneller übertragen als mit Lichtgeschwindigkeit?


Autor: Frank B. (frank501)
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Hallo,,

ich habe ein Problem mit dem Verständnis der im Titel genannten Aussage.

Wenn ich Informationen herkömmlich (also mit Schall, Strom Funkwellen 
oder Licht) übertrage, kann diese Übertragung verständlicherweise nicht 
schneller als mit Lichtgeschwindigkeit stattfinden, was mir durchaus 
einleuchtet.

Wenn ich aber nun eine einfache Information mittels eines mechanisch 
festen Gegenstandes wie z.B. einer Stahlstange übertrage, so müsste 
diese Information ja theoretisch schneller als mit Lichtgeschwindigkeit 
übertragen werden.

Wenn man nun einen angenommenen Versuchsaufbau nimmt:
Zwei Räume die sagen wir einmal 25Meter entfernt sind, zwischen diesen 
Räumen wird eine Stahlstange beweglich installiert, so daß sie sich ein 
wenig in Längsrichtung bewegen kann einen Lichtleiter der geradlinig 
parallel dazu verläuft, so müsste die Information durch bewegen der 
Stahlstange doch schneller von Raum A in Raum B übertragen werden als 
die Information Lich an/Licht aus.
Wird die Information nun über beide Medien zum exakt gleichen Zeitpunkt 
gesendet, so sollte die Information, die über die Stahlstange übertragen 
wurde doch vor der Information welche über das Licht übertragen wird 
(und sich somit mit Lichtgeschwindigkeit bewegt) ankommen.

Habe ich hier irgend wo einen gedanklichen Fehler in meinen Überlegungen 
oder ist es so tatsächlich möglich, informationen schneller als mit 
Lichtgeschwindigkeit zu übertragen?

Frank

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Frank B. schrieb:
> so müsste die Information durch bewegen der
> Stahlstange doch schneller von Raum A in Raum B übertragen werden als
> die Information Lich an/Licht aus.

Dann müßte sich die Stahlstange schneller bewegen, als mit 
Lichtgeschwindigkeit.

Autor: Иван S. (ivan)
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Wenn man dem Postulat glaubt, daß die Lichtgeschwindigkeit die Grenze 
der Geschwindigkeit der Informationsausbreitung sein soll, dann muß das 
wohl auch für Phänomene im Bereich der Trägheit gelten.

Du ziehst also an der Stange an, aber an der Gegenseite tut sich erst 
etwas später was.

Nur so eine Vermutung.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Ernst gemeint??
Mal ein paar Ansätze:
-Masse lässt sich nicht endlos schnell beschleunigen
-je schneller es ist, desto schwerer wird der Mist
-für grosse Beschleunigungen braucht es grosse Kräfte, die deine Stange 
dann ganz schnelle pulveresieren
-neben verformt sich Material noch ein bisschen

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Was hast du vor?

Schallübertragung in Stahl geht auch nur mit 5000m/s. Denn es ist 
elastisch, die Welle muß sich ausbreiten. Wenn auch schneller als in 
Luft.

Autor: Frank B. (frank501)
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H.joachim Seifert schrieb:
> Ernst gemeint??

Im Prinzip ja, ist aber nur eine theoretische Überlegung.


H.joachim Seifert schrieb:
> -Masse lässt sich nicht endlos schnell beschleunigen

Die Masse der stange muß ja auch nicht sehr stark beschleunigt werden. 
Zur Übertragung genügt es ja (theoretisch) wenn sich die Stange nur ein 
paar Atomdurchmesser bewegt.


Wilhelm Ferkes schrieb:
> Schallübertragung in Stahl

Es soll ja kein Schall übetragen werden sondern die Stange soll sich 
bewegen.


Uhu Uhuhu schrieb:
> Dann müßte sich die Stahlstange schneller bewegen, als mit
> Lichtgeschwindigkeit.

Nein, sie müsste sich nur bewegen, da ja sich das Ende ja im selben 
Moment bewegt, wie der anfang der Stange (Stauchungseffekte einmal 
aussen vor gelassen).
Wie eine Münze, welche man anschnippt. Sie bewegt sich ja im Ganzen und 
nicht nur teilweise.

Frank

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Frank B. schrieb:
> Nein, sie müsste sich nur bewegen, da ja sich das Ende ja im selben
> Moment bewegt, wie der anfang der Stange

Und was ist der Unterschied? Müßten die Atome der Stange sich nicht mit 
Überlichtgeschwindigkeit bewegen, um die Information mit 
Überlichtgeschwindigkeit zu übermitteln?

Autor: P. M. (o-o)
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H.joachim Seifert schrieb:
> -Masse lässt sich nicht endlos schnell beschleunigen
> -je schneller es ist, desto schwerer wird der Mist
> -für grosse Beschleunigungen braucht es grosse Kräfte, die deine Stange
> dann ganz schnelle pulveresieren

Das spielt in diesem Fall keine Rolle, selbst wenn man die Stange ganz 
langsam beschleunigt würde die Information in einem ideal starren 
Festkörper mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen.

Das Problem liegt woanders, nämlich dass es keine ideal starren 
Festkörper gibt, letztenendes aus folgenden Grund: Kräfte zwischen 
Atomen/Molekülen werden - rate mal - durch elektromagnetische Felder 
ausgetauscht. Und die sind nunmal langsamer als c. Somit kann sich jede 
Bewegung im Festkörper höchstens mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Autor: Frank B. (frank501)
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Und was ist der Unterschied? Müßten die Atome der Stange sich nicht mit
> Überlichtgeschwindigkeit bewegen, um die Information mit
> Überlichtgeschwindigkeit zu übermitteln?

Nein, eben nicht.
Die stange selbst braucht sich nur ganz langsam zu bewegen.


P. M. schrieb:
> Das Problem liegt woanders, nämlich dass es keine ideal starren
> Festkörper gibt, letztenendes aus folgenden Grund: Kräfte zwischen
> Atomen/Molekülen werden - rate mal - durch elektromagnetische Felder
> ausgetauscht. Und die sind nunmal langsamer als c. Somit kann sich jede
> Bewegung im Festkörper höchstens mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

DAS ist ein Argument, dem ich nichts entgegenzusetzen habe.
Daran habe ich nicht gedacht. Also ist doch alles in Ordnung und keine 
Information kann mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen werden.
Danke.

Frank

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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Autor: Jonny Obivan (-geo-)
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Die Stahlstange wirkt wie "Luft", ist nur härter. So wie sich durch die 
Luft Wellen ausbreiten, so breiten sich auch durch die Stahlstange 
Wellen aus. Wenn man eine Kraft an der einen Seite anbringt, breitet 
sich eine Welle durch die Stange aus. Diese Welle kann natürlich auch 
nicht schneller als Licht sein.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Das das Thema müsste lauten: Mechanische Impulsausbreitung in 
Festkörpern

Es ist offenbar so trivial, das  google dazu kaum deutssprachige 
Informationen findet, was bedauerlich ist.

http://www.google.de/search?hl=de&q=%22mechanische...


Aber hier findet sich dan wenigstens etwas allgemeines zu 
Impulsausbreitung in Materie allerdings am Beispiel von 
lichtwellenleitern (Kapitel 3.2 ff)

Jedoch ist festzuhalten das mechanische Impulse sich als 
Schallwellenpakete fortpflanzen, was dazuführt das sich ein mechanischer 
Impuls nicht anders durch einen Festkörper bewegt als eine Schallwelle 
mit der jeweiligen spezifischen Schallgeschvindigkeit.

MfG

Autor: Simon Huwyler (simi)
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Wenn nun aber keine Stahlstange genommen wird, sondern einfach eine 
Stahlkugel ein bisschen bewegt wird? Dann ändert sich in der anderen 
Ecke des Raumes das Gravitationsfeld, was man sofort mit einem 
(zugegebenermassen sehr empfindlichen) Sensor messen könnte.

F = G * m1*m1/d²

Diese Formel kennen wir ja alle. Aber da sollte doch noch irgendwas über 
die zeitliche Ausbreitung stehen? Oder ist das einfach die Formel für 
"steady state"?

Stichwort Materiewelle? Aber wenn ich an eine Welle denke, denke ich 
immer an zwei Energieformen. Potentielle<-->kinetische Energie, 
Magnetfeld<-->elektrisches Feld, ... Wenn es sowas wie Materiewellen 
gibt, aus welchen beiden Energiefeldern setzen die sich dann zusammen??

Fragen über Fragen... ich weiss schon, warum ich nicht Physik studiert 
habe... :-)

Autor: A. K. (prx)
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Simon Huwyler schrieb:

> Wenn nun aber keine Stahlstange genommen wird, sondern einfach eine
> Stahlkugel ein bisschen bewegt wird? Dann ändert sich in der anderen
> Ecke des Raumes das Gravitationsfeld, was man sofort mit einem
> (zugegebenermassen sehr empfindlichen) Sensor messen könnte.

Und diese Änderung breitet sich gemäss der allgemeinen 
Relativitätstheorie mit Lichtgeschwindigkeit aus.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Simon Huwyler schrieb:
> Wenn nun aber keine Stahlstange genommen wird, sondern einfach eine
> Stahlkugel ein bisschen bewegt wird? Dann ändert sich in der anderen
> Ecke des Raumes das Gravitationsfeld, was man sofort mit einem
> (zugegebenermassen sehr empfindlichen) Sensor messen könnte.

Gute Idee! Aber Graviation breitet sich ebenfalls mit c aus.

Wenn also die Sonne plötzlich "weg" wäre, würden wir das erst nach 8 
Minuten merken... die äußeren Planeten noch später


Einen guten Einblick in die Rel.Theorie findet man, wenn man bei google 
zdf und einstein eingibt. Die haben sich wg. des Einsteinjahres 2005 
echt Mühe gegeben. Dort wird auch die Frage nach den 
Überlichtgeschwindigkeiten erläutert.

Geht nicht - gibts dort!

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Simon Huwyler schrieb:

> F = G * m1*m1/d²
>
> Diese Formel kennen wir ja alle. Aber da sollte doch noch irgendwas über
> die zeitliche Ausbreitung stehen? Oder ist das einfach die Formel für
> "steady state"?

Genau das ist einer der springenden Punkte, an denen Einstein Newton 
abgelöst hat.

Newton geht noch davon aus, dass Kräfte immer und sofort überall wirken. 
Newton hatte noch nicht das Instrument der Feldtheorie zur Verfügung. 
Erst mit Einstein hielt auch für die Gravitation, so wie einige 
Jahrzehnte vorher für elektrische und magnetische Felder, eine 
Feldtheorie verfügbar, mit der es mögliche würde, 
Ausbreitungsgeschwindigkeiten von 'Kräften' und deren Effekten in die 
Rechnung mit einzubeziehen.

Für Newton war das alles noch nicht wichtig. Zu seiner Zeit spielte das 
keine wirkliche praktische Rolle. Ausser dass man die Periheldrehung des 
Merkur nicht befriedigend erklären konnte, war seine Gravitationstheorie 
für seine Zeit mehr als ausreichend und genau genug.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Simon Huwyler schrieb:
>
>> F = G * m1*m1/d²
>>

> Für Newton war das alles noch nicht wichtig. Zu seiner Zeit spielte das
> keine wirkliche praktische Rolle. Ausser dass man die Periheldrehung des
> Merkur nicht befriedigend erklären konnte, war seine Gravitationstheorie
> für seine Zeit mehr als ausreichend und genau genug.

Ich meine aber, dass man dieses G aus der o.a. Formel auch heute noch 
als rein experimentelle Größe vorliegen hat und dass man nicht genau 
weiß, warum der Wert so groß ist wie er es ist.

Da sieht es bei µ0 schon besser aus.

Autor: Florian *.* (haribohunter)
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Angenommen, ich koennte Informationen schneller als Licht uebertragen. 
Dann waere es moeglich Nachrichten in die Vergangenheit zu senden.
Notiz an meinen Ur-Opa: 'Toete einen gewissen oestereichischen 
Postkartenmaler.' :)

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Florian *.* schrieb:
> Angenommen, ich koennte Informationen schneller als Licht uebertragen.
> Dann waere es moeglich Nachrichten in die Vergangenheit zu senden.
> Notiz an meinen Ur-Opa: 'Toete einen gewissen oestereichischen
> Postkartenmaler.' :)

Dies würde aber nur gelten, wenn für Licht noch c angesagt ist, oder?

Autor: A. K. (prx)
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Michael K-punkt schrieb:

> Dies würde aber nur gelten, wenn für Licht noch c angesagt ist, oder?

Irgenwie schon, aber wenn Licht schneller als Licht sein könnte, dann 
wirds wirklich kompliziert ;-).

Autor: Klaus Ausderkasse (gustavgans)
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wieso kann eigentlich nichts schneller als das Licht sein?
Für jede Welle braucht es ein Medium welches die Welle transportiert.
Z.B. Luft transportiert die Schallwelle.
Jetzt ist Licht zwar eine Strahlung und keine Welle wie es beim Schall 
wäre. Aber Strahlung muss ja auch durch irgend ein Medium transportiert 
werden können. Denn Strahlung kann sich ja auch nicht durch nichts 
hindurch bewegen. Also durch wirklich nichts, irgendwas muss da ja sein.
Also müsste man noch raus finden, was da ist, wo eigentlich nichts ist. 
Wenn man das raus gefunden hat, da findet man eventuell auch einen Weg 
wie man etwas schneller machen kann wie Licht, oder es ist schon etwas 
da, was schneller ist als das Licht.
Wie seht ihr das?^^

Autor: A. K. (prx)
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Klaus Ausderkasse schrieb:

> Also müsste man noch raus finden, was da ist, wo eigentlich nichts ist.

Zum gefühlt 876ten Mal: Die Ätherhypothese gilt sei einem Jahrhundert 
als widerlegt.

> Denn Strahlung kann sich ja auch nicht durch nichts hindurch bewegen.

Warum nicht? Bloss weil du das aus der Analogie zum Schall ableitest?

Autor: Klaus Ausderkasse (gustavgans)
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nein nicht nur deswegen. Es kann nicht sein, dass es ein "Nichts" nicht 
gibt, oder gibt es einen Beweis, dass es ein Nichts nicht gibt?
Es muss ja zwischen zwei Atomen irgendwas geben. Ein Atom kann ja nicht 
ende der Fahnenstange sein.

Autor: A. K. (prx)
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Klaus Ausderkasse schrieb:

> Es muss ja zwischen zwei Atomen irgendwas geben.

Warum? Weil du es dir nicht vorstellen kannst? Die Grenzen der 
Vorstellungskraft sind für die heutige Physik in keinster Weise 
massgeblich. Spätestens seit Einstein ist die Illusion der 
Vorstellbarkeit physikalischer Prinzipien perdü, den letzten Rest gab 
ihr die Quantenmechanik.

Autor: Klaus Ausderkasse (gustavgans)
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Nur weil du dir nicht Vorstellen kannst, dass zwischen zwei Atomen etwas 
ist, heißt das nicht, dass meine Vorstellung falsch ist.
Beweis mir, dass es ein Nichts gibt und ich werde nie wieder ein Wort 
darüber verlieren.

Autor: A. K. (prx)
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Klaus Ausderkasse schrieb:

> und ich werde nie wieder ein Wort darüber verlieren.

Danke für das Angebot, aber der Nobelpreis würde mir reichen.

Du bist nämlich grad auf dem besten Weg zur Weltformel. Es gibts da noch 
ein grosses Loch in der Physik zu stopfen. Relativität und 
Quantenmechanik hat bislang noch niemand überzeugend unter ein Dach 
gebracht, allen Superstrings usw. zum Trotz.

Bis dahin bleibe ich in diesem Kontext erst einmal bei dem "Nichts".

Abgesehen davon gibt es in der Physik keine absoluten unwiderlegbaren 
Beweise. Die gibts nur in der Mathematik.

Autor: Klaus Ausderkasse (gustavgans)
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Dann bleib du bei deinem Nichts und ich bleib dabei, dass es kein Nichts 
gibt. Sollte es zu unseren Lebzeiten noch geklärt werden, dann werde ich 
auf dich zurück kommen.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Klaus Ausderkasse schrieb:
> Für jede Welle braucht es ein Medium welches die Welle transportiert.

Nein!

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Klaus Ausderkasse schrieb:
> Nur weil du dir nicht Vorstellen kannst, dass zwischen zwei Atomen etwas
> ist, heißt das nicht, dass meine Vorstellung falsch ist.

Das ist richtig.
Auf der anderen Seite muss etwas nicht einfach nur dadurch existieren, 
weil du es dir vorstellen kannst.
Bis jetzt hat niemand irgenetwas beobachtet, was dir recht geben würde. 
Alle Versuche stützen erst mal die gegenteilige Hypothese.

In meiner Garage haust ein unsichtbarer rosaroter Drache.
Bis jetzt hat ihn keiner beobachtet, aber das heißt ja nicht dass er 
nicht existiert.
Sorry. Aber so funktioniert Wissenschaft nun mal nicht.

Autor: Иван S. (ivan)
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A. K. schrieb:
> Zum gefühlt 876ten Mal: Die Ätherhypothese gilt sei einem Jahrhundert
> als widerlegt.

Aha, und was ist dann die schaumige Struktur der Raumzeit im Bereich der 
Planck-Länge denn sonst, wenn nicht der Äther?

Autor: A. K. (prx)
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Иван S. schrieb:

> Aha, und was ist dann die schaumige Struktur der Raumzeit im Bereich der
> Planck-Länge denn sonst, wenn nicht der Äther?

Tu dich mit Klaus zusammen und entwickle endlich mal eine 
durchschlagende Version der Quantengravitationstheorie. Genau da landet 
man nämlich, wenn man die gemeinhin sehr makroskopische 
Relativitätstheorie und die sehr mikroskopische Quantenmechanik 
zusammenwirft.

In dem Bereich ist die Physik noch unbefriedigend. Maxwell hatte schon 
ein paar vorher getrennte Dinge elegant unter einen Hut gebracht, 
Feynman (u.A.) brachte das dann in der Quantenmechanik unter, aber bei 
der Eingemeindung der Gravitationstheorie hapert es noch etwas.

Da könnt ihr dann nach Herzenslust über Dinge diskutieren, bei denen ich 
nicht mal an der Oberfläche kratze. Vier Vergnügen, aber lass dich durch 
die Quantengravitationsschleifen und den aufgerollten Dimensionen von 
Superstrings nicht von deinen Spaghetti abbringen.

Autor: Иван S. (ivan)
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A. K. schrieb:
> Иван S. schrieb:
>
>> Aha, und was ist dann die schaumige Struktur der Raumzeit im Bereich der
>> Planck-Länge denn sonst, wenn nicht der Äther?
>
> Tu dich mit Klaus zusammen und entwickle endlich mal eine
> durchschlagende Version der Quantengravitationstheorie.

Würde ich ja, wenn ich Physik studiert hätte. :-)
So ist mir die Zeit eigentlich zu Schade dafür mir das nötige Wissen 
dazu einpauke, da bin ich ja wohl schon steinalt, bis ich mir die nötige 
Mathematik und Physik dazu angeeignet habe.

> Da könnt ihr dann nach Herzenslust über Dinge diskutieren, bei denen ich
> nicht mal an der Oberfläche kratze.

Nix für ungut, aber mich hat dein sinngemäßes "Der Äther ist tot!" 
gestört, weil es einfach nicht der Wahrheit entspricht.

Eine schoene Woche wünscht Dir Iwan

Autor: A. K. (prx)
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Иван S. schrieb:

> Nix für ungut, aber mich hat dein sinngemäßes "Der Äther ist tot!"
> gestört, weil es einfach nicht der Wahrheit entspricht.

Was ist die Wahrheit? Die physikalischen Theorien sind bislang noch 
immer Approximationen des beobachteten Verhaltens innerhalb bestimmter 
Parameter gewesen. Newton wurde durch Einstein nicht "falsch", sondern 
in bestimmten Parametern beschränkt. Und derzeit haben wir zwei solcher 
Theorien, eine fürs makroskopische und eine fürs mikroskopische. Aus 
relativistischer makroskopischer Sicht ist der Äther tot. Was die 
quantenmechanische Seite davon hält darfst du gerne erkunden, aber da 
halte ich mich mangels auch nur ansatzweiser Ahnung raus.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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Иван S. schrieb:

> Nix für ungut, aber mich hat dein sinngemäßes "Der Äther ist tot!"
> gestört, weil es einfach nicht der Wahrheit entspricht.

Überaus lesenswert finde ich den Wikipedia-Artikel zum Äther:
http://de.wikipedia.org/wiki/Äther_(Physik%29

Er gibt einen detailierten Geschichtlichen Überblick und nennt auch 
Experimente, die eine Theorie – also auch alle Äthertheorien – zu 
erklären imstande sein müssen.

Alles in allem kommt man zu seltsamen, sich widersprechenden 
Ergebnissen, wenn man einen Äther voraussetzt, oder aber er ist – 
komplett überflüssig.

Spätestens seit Einsteins Spezieller Relativitätstheorie ist der Äther 
tot, einfach deshalb, weil es keinen absoluten Raum mehr gibt.

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