Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Druck und Gegendruck im Universum
Hi Leute...
Erst vor ein paar Stunden ist mir ein ganz eklatant wichtiger Aspekt der Physik bewusst geworden..
Und zwar geht es um die Gravitations und um die EM-Lichtwirkung...
Der Fall:
Ich stellte mir 5 provisorische Drehpendel her aus verschiedenen Materialien und verschiedene Grössen und hängte sie alle unterschiedlich plaziert an die Decke..
Dann machte ich ein paar "Drehtests" in dem ich schwere Bleiklötze an die unterschiedlichen Drehpendel vorbei führte...
Dabei geschah folgendes...
2 Stück(Drehpendel aus einem Bleistift und einem Fieberglasstab je ca 18 cm lang und an einem Haar jeweils aufgehängt) diese beiden stiessen sich zuerst von der hingeführten Blei-Masse ab(hab jetzt noch nen Krampf im Arm) bevor sie sich "übereden" liessen, zur Masse sich hinzuwenden..
Eines, das rührte sich so gut wie nicht und wenn, dann ohne erkennbare Bezüge.. (ein 50 cm langer Kunststoffstab an einem feinen Garn)
die restlichen beiden (ca 35 cm lang aus Karbonfiberglas und ein Holzstab, auch mit feinem Garn befestigt) die zeigten auf Anhieb nur eine anziehende Wirkung.
Wenn ich im Zimmer meine Position veränderte, so folgten mir manche und andere tanzten nur rum(Luftzug?) und zur Nacht, als ich schlief, da richteten sie sich fast alle nach Norden aus(derweil dort eine ortsansässige Anhöhe verläuft, die im Verlaufe von 2 Km um 150 Meter ansteigt..
(daher wäre es schon mal sehr wichtig, mehrere Gravitationsdrehwagen gleichzeitig unter experimentellen Bedingungen aufzustellen um zu sehen, ob ihre jeweiligen Wirkungen synchron verlaufen, oder ob deren bisherige Interpretationen nur aus dem "Blauen" erfolgten, da sich bisher noch keiner die Mühe machte, einige Geräte gleichzeitig einzusetzen..)
Gut.. Der springende Punkt:
Gravitation wirkt von aussen nach innen(und natürlich auch innerhalb)
Aber...
EM-Wellen wirken von Innen nach Aussen!!!(und natürlich ebenso im Innern)
Das bedeutet, das es 2 verschiedene, entgegensätzliche Ursachen gibt, die 2 verschiedene Arten von Druck erzeugen, die beide im Prinzip die selbe Auswirkungen zeigen...
EM-Druck(dynamischer, transversaler Lichtdruck) und Felddruck(statischer, longitudinaler Gravitationsdruck)
In einem Massegemenge, in der es zu keinerlei Veränderungen kommt stehen beide Druckverhältnisse quasi 1 zu 1 gegenüber...
Geschieht jetzt irgendwo da drin etwas, so verschiebt sich dort entsprechend das Gleichgewicht zwischen der EM-Druckwirkung und der Gravitationsdruckwirkung..
Soweit alles klar??
Wieso ist da eigentlich noch keiner draufgekommen, oder hab ich in meiner Unbefangenheit etwa etwas verpasst??
Mfg.....JGC
Hallo JCG,
ich meine, Du mußt Deine Pendel 100%-ig vor Luftzug schützen. Der hat mit ziemlicher Sicherheit den größten Effekt bei Deinem Versuch.
Und dann mußt Du auch noch elektrostatische Aufladung ausschliessen können.
Ist wohl nicht ganz unkompliziert.
Viel Erfolg!
mfg
quick
Hallo JCG,
ich meine, Du mußt Deine Pendel 100%-ig vor Luftzug schützen. Der hat mit ziemlicher Sicherheit den größten Effekt bei Deinem Versuch.
Und dann mußt Du auch noch elektrostatische Aufladung ausschliessen können.
Ist wohl nicht ganz unkompliziert.
Viel Erfolg!
mfg
quick
Ja schon, aber verstehst du nicht...
Es sind 2 verschiedene Kräfte, die ein und den selben Effekt zeigen..
Wurde das bisher einfach unterschlagen?
JGC
Ja schon, aber verstehst du nicht...
Es sind 2 verschiedene Kräfte, die ein und den selben Effekt zeigen..
Wurde das bisher einfach unterschlagen?
JGC
Immer langsam mit den jungen Pferden.;)
Ich fand quick's Einwand berechtigt. Erstmal sollte man sich überlegen welche Einflussgrössen noch eine Rolle spielen könnten. Dann sollte man versuchen diese auszuschliessen.
Fang am besten mit dem Luftzug an. Z.B. könntest du den Versuch in einem geschlossenen Plexiglasgefäss kleinstmöglicher Grösse durchführen, dass grössere Luftumwälzungen verhindert. Dann solltest du auch für eine möglichst konstante Umgebungstemperatur sorgen. Auch geringe Erschütterungen könnten einen Einfluss haben. Und nicht zuletzt musst du dir Gedanken zu elektrostatischen Aufladungen machen.
Schliess all diese Fehlerquellen aus, dann sehen wir weiter.
Äh...
Du scheinst mich nicht richtig zu verstehen...
Mal unabhängig von meinen Experimenten betrachtet...
Gravitationsdruck wirkt vom Raum aussen nach innen in Richtung Masse-Zentrum, EM-Wellen(Photonendruck) dagegen von Richtung Masse-Zentrum nach aussen in den Raum...
2 Kräfte, die ein und die selbe Druckwirkung induzieren..
Erklär mir das mal!
JGC
Du scheinst mich nicht richtig zu verstehen...
Mal unabhängig von meinen Experimenten betrachtet...
Du hast da deine eigenen Vorstellungen über Druck usw... Nicht ohne Grund bin ich nur auf das Experimentelle eingegangen. ;)
Mal unabhängig von meinen Experimenten betrachtet...
Gravitationsdruck wirkt vom Raum aussen nach innen in Richtung Masse-Zentrum, EM-Wellen(Photonendruck) dagegen von Richtung Masse-Zentrum nach aussen in den Raum...
2 Kräfte, die ein und die selbe Druckwirkung induzieren..
JGC
Dass für Dich die Gravitation genau anderherum wirkt, wissen wir ja...
Aber seit wann hat der zweifellos messbare Photonendruck etwas mit Massezentren zu tun?
Überleg mal, wie z.B. eine Lichtmühle funktioniert, oder bastel Dir eine.
http://physicbox.uni-graz.at/unterrichtsmaterial/freihandversuche/fhv2_o10.htm
(funktioniert noch besser, wenn es Dir gelingt, den "Propeller" auf einer Nadelspitze zu lagern.)
mfg
quick
Dass für Dich die Gravitation genau anderherum wirkt, wissen wir ja...
Aber seit wann hat der zweifellos messbare Photonendruck etwas mit Massezentren zu tun?
Überleg mal, wie z.B. eine Lichtmühle funktioniert, oder bastel Dir eine.
http://physicbox.uni-graz.at/unterrichtsmaterial/freihandversuche/fhv2_o10.htm
(funktioniert noch besser, wenn es Dir gelingt, den "Propeller" auf einer Nadelspitze zu lagern.)
mfg
quick
Davon rede ich doch grade...
Wie könnte eine Lichtmühle funktionieren, wenn Photonen keinen Druck ausüben würden..
Und Photonen waren bisher nie im Gespräch, um die Ursache für den Gravitationsdruck zu suchen
Und diese werden nun mal von der jeweils erregten Masse in den Raum hinaus geschickt, wärend die Gravitation vom Raum in das jeweilige Massezentrum hinein wirkt
Unabhängig davon, ob jetzt die Gravitation "ziehend" oder "drückend wirkt...
Es geht einfach um die jeweiligen Kräfte-Vektorrichtungen, die dabei in Erscheinung treten.
Licht ist quantenmechanisch wohl eine Grössenordnung über der Stufe der Gravitation angesiedelt, da Licht mit einem dimensionalen Querschnitt daherkommt(durch die 90° Winkelstellung der E- und der M-Kraft, bzw. deren Querschnittssumme aus ihren jeweiligen Amplituden) wärend die Gravitation über die stringorientierte Struktur des Vakuums quasi dimensionslos daherkommt(zumindest mit einem um ein vielfach kleineren Wirkquerschnitt daherkommt)
Vielleicht wird jetzt das Problem deutlicher..
JGC
Hallo JCG,
kann sein, dass man für eine hochgenaue Bestimmung der Gravitationskonstanten den Lichtdruck berücksichtigen, bzw. verhindern muß.
Mir kam es aber darauf an, Dir die jeweiligen Wirkrichtungen klarzumachen.
Das Beispiel Lichtmühle war vielleicht nicht optimal dafür.
Dann überlege mal, in welcher Richtung Gravitation und Lichtdruck wirken müssen, damit , -wie man es beobachtet, auch die neutralen Teile eines Kometenschweifs immer von der Sonne weggerichtet sind.
mfg
quick
Das Beispiel Lichtmühle war vielleicht nicht optimal dafür.
Genau. Die Lichtmühle hat nichts mit dem Photonendruck zu tun. Auf den dunklen absorbierenden Flächen der Lichtmühle wird die Restluft (vorzugsweise bei ca. 200mbar) stärker erwärmt und demzufolge auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt als auf der hellen, reflektierenden Seite. Die Geschwindigkeitsdifferenzen der Gasmoleküle erzeugen die Drehbewegung von der dunklen zur hellen Seite eines jeden Flügels. Der verringerte Luftdruck im Glaskolben verringert den Luftwiderstand; eine gute reibungsarme Aufhängung auf Nadelspitzen (oben und unten) trägt ihr übriges dazu bei.
Grüsse, rene
Hallo JCG,
Dann überlege mal, in welcher Richtung Gravitation und Lichtdruck wirken müssen, damit , -wie man es beobachtet, auch die neutralen Teile eines Kometenschweifs immer von der Sonne weggerichtet sind.
mfg
quick
Wieso diese Frage?
Die Partikelgrösse der Coma ist so winzig, das die Gravitation der Sonne kaum "Angriffsfläche" findet um Wirkung zu zeigen, also können sie wohl viel eher mit dem umgebenden Partikelstrom der von der Sonne weggeht, reagieren..
Meines Erachtens also nur eine Frage der jeweiligen Zustandsform einer angetroffenen Masse, wie stark sie mit der Gravitation wechselwirken kann..
Je höher die Massedichte des entsprechend betrachteten Objektvolumens, desto stärker die Auswirkungen von der Gravitation..
Glaubst du, das wenn z.B. ie "Erde pulverisiert wäre und einen Bereich von 5 Kubiklichtjahren als Staubwolke einnimmt, ob dann der Mond dann noch immer um diese "Erde" kreisen könnte??
JGC
Pythagoras
06.09.07, 19:52
@JGC
>>>In einem Massegemenge, in der es zu keinerlei Veränderungen kommt stehen beide Druckverhältnisse quasi 1 zu 1 gegenüber...
Geschieht jetzt irgendwo da drin etwas, so verschiebt sich dort entsprechend das Gleichgewicht zwischen der EM-Druckwirkung und der Gravitationsdruckwirkung..<<<
<<
Es verschieben sich nicht Drücke, das wäre die falsche Sichtweise.
Ich glaube, man hat es mit einer Erhaltungsbeziehung der Positionen (Orte)
zu tun. Und zwischen den Positionen ist überhaupt nichts, auch kein Raum
oder Druck oder Sog. (Überflüssige Hypothese).
Es kann als das "Wirksame Nichts" bezeichnet werden, die Distanz (Energie),
die nur von den "Positionen" begrenzt wird.
Du vermutest wohl, daß zwischen diesen beiden Auffassungen (deiner Druck-
-auffassung und meiner Positionsauffassung) kein eigentlicher Unterschied
besteht. In Wahrheit sind beide Auffassungen aber total unterschiedlich.
Du meinst,daß Position und vermittelndes "Zwischen" nur unterschiedliche Potentialniveaus, ein und der selben Substanz sind.
Bei mir sind die Positionen das einzig real Existierende, das "Zwischen" hingegen ist der Werdegrund, die anregende Notwendigkeit (Kraft) damit
die Positionen sich verändern, respektive untereinander erhalten bleiben.
Pyth.
Hallo rene,
Genau. Die Lichtmühle hat nichts mit dem Photonendruck zu tun.
Vielen Dank für Deine Richtigstellung.
Ich kannte bis dahin keine ausführliche Beschreibung, wie z.B. hier:
http://www.wundersamessammelsurium.de/Warmes/Lichtmuehle/index.html
Es stimmt wohl, dass die erwähnten Beispiele Lichtmühle und Kometenschweif keine "erdrückenden" Beweise für die Wirkungsrichtung von Gravitation und Photonen sind.
Beim Kometenschweif vermute ich jetzt eher den Sonnenwind als Verursacher.
Weil ich die unterschiedlichen Effekte aber immer noch nicht ganz verstanden hatte, habe ich selber mal einen paddelähnlichen Flügel aus Alu-Folie auf eine Nadel gesetzt und ein Glas darübergestülpt. Ohne Schwärzung sollte ja nur der Photonendruck wirken. Bei der "Bestrahlung" mit einer 100W Lampe habe ich eine Hälfte des Flügels ständig im Schatten gehabt. Spätestens nach einer Umdrehung war aber immer Schluß.
Meine Schlußfolgerung: Obwohl der Impuls bei Reflexion doppelt so groß ist wie bei Absorption, ist die Energieabgabe bei der Impulsumkehr um ein Vielfaches schwächer als der Energiegehalt der Photonen selbst.
Dass selbst in Mikrometerbereich der Photonendruck eine eher untergeordnete Rolle spielt zeigt auch diese Beispiel:
http://www.uni-muenchen.de/aktuelles/publikationen/einsichten/archiv/2005/naturwissenschaften/photonen.pdf
( Da kommen schon leichte Zweifel auf, ob es diesen Photonendruck bei Reflexion an echten Spiegeln überhaupt gibt.)
mfg
quick
Hi quick
Photonen besitzen zwar keine Ruhemasse, jedoch eine relativistische Masse m=E/c^2 und einen Impuls von p=m*c. Dein Link zeigt, dass sich insbesondere bei wenigen Atomen durch gezielten Laserbeschuss mit dem richtigen Timing und der richtigen Wellenlänge die Atome abkühlen lassen. Während die zu absorbierenden Photonen immer aus der gleichen Richtung kommen (von der Laserkanone), fliegen die spontan emittierten Photonen zufällig in eine Richtung, so dass sich in der Summe der Impuls in Richtung der absorbierten Photonen erhöht. Da sich statistisch die vektoriellen Impulse niemals zu Null aufheben - hierzu müssten die Impulse exakt entgegengesetzt sein -, bleibt immer eine Restschwingung übrig und somit eine Temperatur über dem absoluten Nullpunkt.
Grüsse, rene
Hi quick
Dein Link zeigt, dass sich insbesondere bei wenigen Atomen durch gezielten Laserbeschuss mit dem richtigen Timing und der richtigen Wellenlänge die Atome abkühlen lassen.
Du erklärst mir die "normale" Laserkühlung.
In dem von mir angegebenen Link wird genau dies eher verneint.
Zitat:
"Diese so genannte Doppler-Kühlung hätte im Prinzip auch auf den Mikrohebel der Münchener Wissenschaftler
wirken können. Die Messdaten deuteten jedoch in eine andere Richtung. Statt sofort auf das Laserlicht zu reagieren,
bremste der Hebel um eine halbe Tausendstel Sekunde verzögert ab. Dies ließ sich besser dadurch erklären, dass
der Mikrohebel von den Photonen lokal ein wenig aufgewärmt wurde. Dabei dehnte sich der Goldüberzug mit einer
anderen Geschwindigkeit aus als der Siliziumkern, und der Hebel bog sich. Anstelle des Photonendrucks war also
die leichte thermische Formänderung für die Kühlung verantwortlich."
Bleibt also immer noch die Frage, ob sich der "Lichtdruck" bei Reflexion ohne vorherige Absorption (-wie bei einem Spiegel der Fall), überhaupt auswirkt.
Spricht das Prinzip von "Laserpinzetten" nicht auch gegen Lichtdruck?
mfg
quick
...
Bleibt also immer noch die Frage, ob sich der "Lichtdruck" bei Reflexion ohne vorherige Absorption (-wie bei einem Spiegel der Fall), überhaupt auswirkt.
Spricht das Prinzip von "Laserpinzetten" nicht auch gegen Lichtdruck?
mfg
quick
Ich denke, jede Wechselwirkung von Licht und Materie - so auch Spiegelung - läuft prinzipiell über Absorption und Emission ab (wenn auch nicht unbedingt resonant).
Aber selbst wenn es nicht so wäre, geböte die Impulserhaltung einen Druck auf den Spiegel.
Gruss, Uli
Hallo Uli,
Ich denke, jede Wechselwirkung von Licht und Materie - so auch Spiegelung - läuft prinzipiell über Absorption und Emission ab (wenn auch nicht unbedingt resonant).
Das Wort Wechselwirkung wird im allgemeinen als Oberbegriff verwendet. In diesem Fall stimmt er m.E. nicht.
Ich möchte es Dir gern an einem Beispiel aufzeigen: Es ist doch ein Unterschied, ob Du an einem See mit Deiner Hand nur mit den Wellen spielst, oder ab und zu das Wasser in Deiner Hand auch trinkst.
Absorption/Emission ist etwas anderes als Spiegelung, kann aber miteinander einhergehen.
Aber selbst wenn es nicht so wäre, geböte die Impulserhaltung einen Druck auf den Spiegel.
Was heißt Impulserhaltung im Fall von Spiegelung? Das Photon hat vor dem Spiegel Impuls p=1, nach Reflexion p=-1 und der Spiegel soll wegen der Impulserhaltung 2p aufbringen/erleiden/haben???
Man könnte auch so argumentieren: Impulserhaltung für die Photonen +1 -1 =0 . Für den Spiegel gilt: p=0 vor der Reflexion, p=0 danach, insgesamt =0.
Ich sehe den Impuls bei Photonen eher als potentiell an. Er zeigt seine Wirkung erst bei einer Veränderung der Energie des Photons.
Beispiel wäre eine zugekorkte Flasche unter Druck. Um die potentielle Druckwirkung in die eine oder andere Richtung zu lenken benötigt man prinzipiell keine Kraft oder Energie.
Wenn trotzdem durch einen intensiven Lichtstrahl bei reflektierendem Material eine Kraft gemessen werden kann, vermute ich hier eher echte Absorption mit Erwärmung als Ursache dahinter, einfach weil es keinen 100%-ig reflektierenden Spiegel gibt.
mfg
quick
Hi quick
Ich denke auch wie Uli, dass eine Reflexion über Absorption und Emission abläuft. Trifft ein Photon frontal auf einen Spiegel, wird sein Impuls p=1 während der Absorptionsphase auf den Spiegel übertragen. Während der Emissionsphase überträgt das spontan emittierte Photon mit p=-1 seinen Rückstoss in die entgegengesetzte Richtung mit p=1, so dass auf den Spiegel ein Gesamtimpuls von p=2 pro reflektiertes Photon übertragen wird.
Denk an Karate: Die hohe Kunst des Ziegelzerschmetterns besteht darin, die stark beschleunigte Handkante kurz vor Erreichen der Ziegel innerhalb kürzester Zeit auf v=0 zu reduzieren, so dass sich der übertragene Impuls vervielfacht und die Ziegelsteine zerspringen.
Grüsse, rene
@JGC
>>>In einem Massegemenge, in der es zu keinerlei Veränderungen kommt stehen beide Druckverhältnisse quasi 1 zu 1 gegenüber...
Geschieht jetzt irgendwo da drin etwas, so verschiebt sich dort entsprechend das Gleichgewicht zwischen der EM-Druckwirkung und der Gravitationsdruckwirkung..<<<
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Es verschieben sich nicht Drücke, das wäre die falsche Sichtweise.
Ich glaube, man hat es mit einer Erhaltungsbeziehung der Positionen (Orte)
zu tun. Und zwischen den Positionen ist überhaupt nichts, auch kein Raum
oder Druck oder Sog. (Überflüssige Hypothese).
Es kann als das "Wirksame Nichts" bezeichnet werden, die Distanz (Energie),
die nur von den "Positionen" begrenzt wird.
Du vermutest wohl, daß zwischen diesen beiden Auffassungen (deiner Druck-
-auffassung und meiner Positionsauffassung) kein eigentlicher Unterschied
besteht. In Wahrheit sind beide Auffassungen aber total unterschiedlich.
Du meinst,daß Position und vermittelndes "Zwischen" nur unterschiedliche Potentialniveaus, ein und der selben Substanz sind.
Bei mir sind die Positionen das einzig real Existierende, das "Zwischen" hingegen ist der Werdegrund, die anregende Notwendigkeit (Kraft) damit
die Positionen sich verändern, respektive untereinander erhalten bleiben.
Pyth.
Hi Pythagoras..
Ich würde sagen, sie sind nicht so verschieden wie sie erscheinen!!
Das was du mit "Abstand" bewirkt sehen willst, das sehe ich in der longitudinalen Arbeitsweise der Druckausbreitung..
Sie führen zu räumlichen Stehwellen-Interferenzen, deren jeweilige Resonanzknoten natürlich eine streng orientierte Trägheit aufweisen, die sich nach der jeweiligen Kräftegeometrie richtet, dessen Muster jeweils gerade dem Raum seine Struktur gibt..(die wiederum entscheidet, an welcher Position sich jeweis die Resonanzkonoten ausprägen können und dort natürlich ihre entsprechende Trägheiten aufweisen)
Und genau diese räumlichen Stehwelleninterferenzen bestehen wiederum aus 2 transversalen Wellen-Interferenzebenen, die eben gleichzeitig im 90° Winkel zueinander wirksam sind und Masseerscheinungen provozieren..
siehe 3d-Interferenz (http://www.clausschekonstanten.de/schau/referenz-s32.gif)
Auf der Seite versuchte ich das mal zu erklären...
mathematische Prinzipien (http://www.clausschekonstanten.de/leben/schau_dat/bild7.htm)
Die beiden erwähnten Druckwirkungen stellen also eigentlich 2 Teilaspekte der als Ganzes wirksamen Energie des Vakuum dar...
JGC
Hallo JCG
Wieso diese Frage?
Weil ich davon ausging, dass Komet + Kometenschweif etwas über die Wirkrichtungen von Gravitation und Lichtdruck aussagt.
Die Partikelgrösse der Coma ist so winzig, das die Gravitation der Sonne kaum "Angriffsfläche" findet um Wirkung zu zeigen, also können sie wohl viel eher mit dem umgebenden Partikelstrom der von der Sonne weggeht, reagieren..
Mir scheint, da hast Du Recht. Jedoch wird die Ablenkung der neutralen Teilchen in der Coma im allgemeinen mit der Wirkung des Lichtdrucks erklärt.
Inzwischen entwickelte sich die Diskussion so, dass ich an der Existenz des Lichtdrucks erstmal zweifle.
Glaubst du, das wenn z.B. ie "Erde pulverisiert wäre und einen Bereich von 5 Kubiklichtjahren als Staubwolke einnimmt, ob dann der Mond dann noch immer um diese "Erde" kreisen könnte??
Ich vermute, er würde "in" der Erde kreisen, die nun Auswirkungen vergleichbar mit einer Minigalaxie hätte. Vielleicht bringt diese Überlegung eine Entscheidung darüber, ob Gravitation anziehend oder drückend wirkt.
Übrigens meine ich, die beiden Sichtweisen über Gravitation: vom Raum aus drückend oder von der Masse aus gesehend anziehend, sind identisch, wenn man sich den Raum durch die Masse gekrümmt vorstellt.
mfg
quick
Hallo rene,
Ich denke auch wie Uli, dass eine Reflexion über Absorption und Emission abläuft.
im Zusammenhang mit der Laserkühlung hast Du selbst gesagt, dass bei der spontanen Emission die Photonen in zufällige Richtungen fliegen.
Bei einer Reflexion am Spiegel darf man deshalb schon mal keine spontane Emission annehmen, denn sonst würde ein Lichtstrahl diffus zerstreut werden. Eine stimulierte Emission kommt auch nicht in Frage, weil ein Spiegel kein Laser ist.
Wenn aber weder spontane noch stimulierte Emission in Frage kommt, dann kann es auch keine vorhergehende Absorption geben.
So wie Du es siehst (und Uli), würden sich auch energetische Probleme ergeben.
In der Zeit zwischen Absorption und Emission würden die Atome (wegen dem erhaltenen Impuls) im Potential ihrer Nachbarn zu schwingen anfangen. Bekämen die Atome dann bei Emission nochmal einen Impuls verpasst, würden sie als schwingende Teilchen zurückbleiben. Und dann wäre der Energieerhaltungssatz verletzt.
Ich hoffe, Ihr seht ein, dass nicht sein kann, was nicht sein darf.
Ich meine, der immer wieder postulierte Lichtdruck verlangt zumindest eine andere Erklärung. Die bisher vorgebrachten Argumente für die Existenz des Lichtdrucks überzeugen mich leider immer weniger.
Denk an Karate: Die hohe Kunst des Ziegelzerschmetterns besteht darin, die stark beschleunigte Handkante kurz vor Erreichen der Ziegel innerhalb kürzester Zeit auf v=0 zu reduzieren, so dass sich der übertragene Impuls vervielfacht und die Ziegelsteine zerspringen.
Dieses Beispiel unterstützt eher meine Sichtweise als Deine, rene!
In der fernöstlichen Denkweise spielt immer wieder der Energiefluss eine Rolle.
Beim Karate geht es darum, die Energie der Hand auf einen Punkt des Steins zu übertragen. Der Stein darf sie nicht mehr zurückgeben können.
mfg
quick
Hallo Quick...
Was mir bei der Betrachtung von der Grav-Wirkung wichtig erscheint, ist das Problem des Zustandes des jeweiligen Objektes...
Eine Masse die sich auf 400 Atome pro m² Vakuum verteilt wird sicher aus der Nähe betrachtet eine ganz andere Gravitationswirkung zeigen, wie wenn die selbe Masse(nehmen wir grade mal die Masse der Sonne) auf einem Fleck sitzt oder gar wieder anders, wenn diese Sonne sich in einem 20 km grossen Neutronenstern wiederfindet oder gar "theoretisch" in einem SL...
Fliege ich jetzt zu der "Molekülwolke" und würde sie durchqueren, so würde mein Kurs wohl so gut wie nicht beeinflusst werden, weil sich deren Gravitation auf ein riesiges Raumvolumen erstreckt..
Ganz anders natürlich, wenn die Masse immer dichter wird und ich immer näher dem hypotetischen Zentrum der Masse gelange ..
In der Wolke kann ich mitten im Zentrum stehen oder am Rand oder sonst wo, deren Gravitation hätte keine Macht über mich, obwohl sie tatsächlich insgesamt betrachtet, in der Tat ein genauso hohes Gravitationspotential besitzt, wie wenn die Masse zu einem kompakten Stern verdichtet wäre..
Die Feld-Energie der Wolke verteilt sich eben nur auf ein entsprechend riesiges Volumen und kann daher so gut wie nicht mit mir und meinem "Raumschiff" wechselwirken, obwohl sie sehr gut mit anderen Molekülwolken wechselwirken kann.(Resonanzfähigkeit über deren gleichartige Zustandsformen)
Ich sehe das also so, das eine kompakte Masse zwar eine starke Wirkung erzeugen kann, die aber auf einen eng begrenzten Raume ihre Wirksamkeit zeigt, während die Molekülwolke nur schwach wirken kann, aber dafür über grosse Raumbereiche Einfluss nimmt.
2 entgegensätzliche Funktionen, die beide am Geschehen der Gravitation beteiligt sind...
In der Wolke(groß) herrschen geringste Gravitationsbeschleunigungen, in einem SL(klein) die höchsten Gravitationsbeschleunigungen..(Wenn mir jetzt nur wieder einfallen würde, auf was ich überhaupt hinauswollte)
JGC
Hallo JCG,
mit dieser, Deiner Betrachtung hast Du völlig Recht.
Die jeweilige Gravitationswirkung ist eine Summenwirkung. Wenn Du Dich in einer Molekülwolke befindest, wirken die Anteile hinter Deiner "Bewegungsfront" negativ. Bei einem einzelnen festen Körper ist die grav. Wirkung überall positiv.
(Wenn mir jetzt nur wieder einfallen würde, auf was ich überhaupt hinauswollte)
Ursprünglich stand die Frage Gravitationswirkung versus Lichtdruck im Raum.:D
mfg
quick
Hallo quick
im Zusammenhang mit der Laserkühlung hast Du selbst gesagt, dass bei der spontanen Emission die Photonen in zufällige Richtungen fliegen.
Bei einer Reflexion am Spiegel darf man deshalb schon mal keine spontane Emission annehmen, denn sonst würde ein Lichtstrahl diffus zerstreut werden. Eine stimulierte Emission kommt auch nicht in Frage, weil ein Spiegel kein Laser ist.
Die Lichtspiegelung behält ihre Parallelität zur Erzeugung eines Abbildes bei, wenn die Korngrösse der Spiegelbeschichtung kleiner ist als etwa die halbe Wellenlänge des Lichts. Bei der spontanen Emission am Beispiel der Laserkühlung haben wir es dort gerade nicht mit einer Spiegelfläche zu tun, die das Licht wieder frontal reflektiert, sondern seine Emission erfolgt diffus und zufällig in alle Richtungen. Somit erhöht sich der vektorielle Anteil des Impulses in Flugrichtung der vom Laser ausgesandten Lichtpulse und lässt sich durch geschicktes Timing und Wahl der optimalen Frequenz zur Bewegungsverringerung, also zur Kühlung verwenden.
Dieses Beispiel unterstützt eher meine Sichtweise als Deine, rene!
In der fernöstlichen Denkweise spielt immer wieder der Energiefluss eine Rolle.
Beim Karate geht es darum, die Energie der Hand auf einen Punkt des Steins zu übertragen. Der Stein darf sie nicht mehr zurückgeben können.
Das ist das eine. Der Stein darf den Impuls (als Reaktion) nicht auf die Handkante zurückgeben. Das alleine würde aber nicht reichen, denn durch die Reduktion der Geschwindigkeit innert kürzester Zeit werden enorme Kräfte frei, deren Impuls sich dabei nahezu vollständig auf die Ziegelsteine oder was auch immer überträgt, sofern man diese hohe Kunst denn auch praktisch beherrscht.
Wie erklärst du dir denn die Lichtspiegelung wenn nicht durch Absorbtion und Emission? Etwa nach dem Gummiballprinzip?
Grüsse, rene
Hab noch was vergessen:
So wie Du es siehst (und Uli), würden sich auch energetische Probleme ergeben.
In der Zeit zwischen Absorption und Emission würden die Atome (wegen dem erhaltenen Impuls) im Potential ihrer Nachbarn zu schwingen anfangen. Bekämen die Atome dann bei Emission nochmal einen Impuls verpasst, würden sie als schwingende Teilchen zurückbleiben. Und dann wäre der Energieerhaltungssatz verletzt.
Ich werde daraus nicht schlau! Was ist das Potential der Nachbaratome und weshalb sollte damit gegen ein Erhaltungsgesetz verstossen werden? Angeregte Atome haben durch die Absorption einer elektromagnetischen Welle Energie und einen Impuls erhalten, der einen Rückstoss auf sie ausübt. D.h. dass ein Orbitalelektron auf ein höheres Energieniveau angehoben worden ist und sich spontan wieder abregt unter Abgabe (Emission) einer elektromagnetischen Welle, deren Impuls sich wiederum als Rückstoss auf die Atome bemerkbar macht.
Grüsse, rene
Hallo rene,
Die Lichtspiegelung behält ihre Parallelität zur Erzeugung eines Abbildes bei, ....
Das ist doch gerade die Merkwürdigkeit, wenn man bei Lichtspiegelung einen Mechanismus von Absorption/Emission zugrundelegt. Nach meinem und Deinem Verständnis kann eine spontane Emission die Parallelität von ein- und ausfallenden Strahlen nicht aufrechterhalten, andernfalls hätte man Probleme, die Laserkühlung zu erklären.
Ich werde daraus nicht schlau! Was ist das Potential der Nachbaratome und weshalb sollte damit gegen ein Erhaltungsgesetz verstossen werden?
Beim Erklärungsmodell mit Absorption/Emission bei Spiegelung kommt man schnell zu Widersprüchen. Wenn man Reflexion = Spiegelung = Absorption + Emission annimmt, errechnet sich bei dem Spiegel(-atomen) ein Rückstossimpuls von 2m*c. So steht es jedenfalls in den Lehrbüchern.
Wenn es so wäre, könnte es einen Lichtdruck erklären. Ob der dann in der richtigen Größenordnung ist, lassen wir mal dahingestellt.
Mit dem "Potential der Nachbaratome" wollte ich ausdrücken, dass die Atome eines Spiegels nicht frei beweglich sind wie in einem Gas, sondern Bestandteile eines Kristallgitters sind.
Wird ein Photon von den Atomen im Kristallgitter der Metallschicht eines Spiegels absorbiert, soll ein oder mehrere Atome den Photonimpuls aufnehmen und in einen angeregten Zustand übergehen.
Mit der Aufnahme des Impulses gerät mindestens ein Atom im Kristallgittern in Schwingungen, d.h. der Wärmeinhalt würde sich erhöhen . Bei der nachfolgenden Emission gäbe es zwei Möglichkeiten:
a) Das Photon entnimmt den Impuls aus der Gitter-/Atomschwingung. Energetisch wäre dann alles in Ordnung. Der Zustand vor und nach der Absorption/Emission wären gleich. Aber einen Lichtdruck könnte man hiermit schwerlich erklären.
b)Wegen actio=reactio bekommt das/die Gitteratom(e) einen zusätzlichen Impuls zur bereits vorhandenen Schwingung. Dies würde den Lichtdruck erklären, jedoch werden die betroffenen Gitteratome bei diesem Vorgang in einem "heißen" Zustand hinterlassen.
Woher soll diese Energie kommen?
Ohne äußere Energiezufuhr würde der Spiegel in einer entsprechenden Resonatoranordnung immer heißer werden.
So oder so, man kommt bei der Erklärung des Lichtdrucks unter Annahme von Absorption und Emission immer in ein Dilemma.
Wie erklärst du dir denn die Lichtspiegelung wenn nicht durch Absorbtion und Emission? Etwa nach dem Gummiballprinzip?
Das Gummiballprinzip wäre nicht das Schlechteste!:D
Es gibt komplizierte Berechnungen mit Hilfe der Maxwellgleichungen, die den Lichtdruck "erklären". Ich denke aber, bei genauerem Hinsehen, kommt man auch hier zum gleichen Dilemma.
Je nach Material /Aggregatzustand und Photonenenergie erfordert der Lichtdruck eine andere Erklärung für den Mechanismus.
Meine Erklärung für den Lichtdruck bei Spiegelung geht eher in Richtung Maxwell. Ich stelle mir vor, dass die Photonen gemäß ihrer Energie in eine gewisse Tiefe der Metallschicht eindringen können. Je tiefer sie eindringen desto optisch dichter wird die Grenzschicht für sie. Mehr oder weniger schnell kommt es innerhalb der Grenzschicht zur Totalreflexion und der Weg zurück vollzieht sich entsprechend den Gesetzen der Optik in umgekehrter Richtung.
Mit diesem Mechanismus kann man auf Anregung von Elektronen in höhere Atomorbitale verzichten, d.h.er gilt für ein breiteres Spektrum von Photonenenergien.
Doch auch bei dieser Vorstellung ist noch zu überlegen, wie die Impulsübertragung im Detail aussieht. Sie darf ja nicht dazu führen, dass die Eintrittsstelle in kurzer Zeit zu Glühen anfängt, wenn die Photonen durch einen zweiten Spiegel immer wieder auf dieselbe Stelle gelenkt werden.
Solange aus den Berechnungen kein vernünftiger Mechanismus ableitbar ist, oder umgehrt, bleibe ich skeptisch, was den Lichtdruck bei Spiegelung anbelangt. Er könnte z.B. auch materialabhängig sein, oder beim Idealspiegel sogar Null.
mfg
quick
Hi quick
In den einfachen Fällen, also der Reflexion an einer glatten Grenzfläche zwischen zwei jeweils homogenen, isotropen Materialien, kann ich dir ohne weiteres recht geben. "Direkt spiegeln" gibt es nur auf eher oberflächlichem Betrachtungsniveau, also z.B. in der klassichen Strahlen- oder Wellenoptik.
Wenn man wirklich wissen will, was los ist, z.B. warum ein Spiegel Licht anders zurückwirft als Holz oder Wasser, dann braucht man unweigerlich das Modell von Absorption und Emission einer neuen Welle.
Mindestens auf dem Niveau des Huygens'schen Prinzips der Elementarwellen, oft aber auch noch tiefergehend. Damit kann man dann auch im Alltag nicht so offenbare Aspekte von Spiegeln erklären, wie die Polarisation des reflektierten Lichts, die Grösse des Reflexionskoeffizienten oder dessen Richtungsabhängigkeit. Spiegel werden eher phänomenolgisch beschrieben durch Fresnelformeln und Maxwellgleichungen. Physikalisch betrachtet werden auch der Comptoneffekt (insbesondere bei Metallen) und aufgrund der Tunnelwahrscheinlichkeit auch der Photoeffekt eine Rolle spielen, d.h. die Reflexions-/Transmissionskoeffizienten müssen auch Intensitäts- und Wellenlängenabhängig sein.
Schau dir in diesem Zusammenhang das Kapitel 4.11. in diesem Link (http://www.ipkm.tu-bs.de/dokumente/HesseMB-Skript0304.pdf) an.
Grüsse, rene
Hallo rene,
Spiegel werden eher phänomenolgisch beschrieben durch Fresnelformeln und Maxwellgleichungen.
Mir scheint, die reine Spiegelung von Licht ist mit physikalischen Methoden schlecht zu untersuchen. Mit was sollte man ein Lichtquant bei diesem Vorgang denn beobachten können? Für ein tieferes Verständnis sind die phänomenologischen Beschreibungen/Gleichungen nicht so geeignet.
Immerhin habe ich im Internet einiges über Oberflächenplasmonen auf Silberspiegeln gefunden. Auch wenn sie nichts mit Spiegelung zu tun haben, so weist der Bildungsmechanismus doch in die Richtung, wie ich mir Spiegelung vorgestellt habe. Nach wie vor bin ich aber der Meinung, dass bei einer 100%-igen Spiegelung keine Impulsübertragung stattfindet (stattfinden darf).
Vielen Dank für den Link zum Skript. Es war mir bisher gar nicht klar, was sich Maschinenbauer in einem Semester "reinziehen" müssen.
Im Zusammenhang mit dem Thema "Druck und Gegendruck im Universum", sowie meinen Überlegungen zum Lichtdruck, stellte ich mir noch folgende Frage: Wenn der Casimir-effekt mit der verminderten Bildung von virtuellen Teilchen richtig begründet ist, müßte dann nicht auch die relativistische "Massenzunahme" mit dem "Lichtdruck" der virtuellen Teilchen begründbar sein?
Spricht etwas dagegen/dafür? Schließt das eine das andere nicht aus?
mfg
quick
Hi quick
Ich mach's kurz:
An diesem Punkt scheiden sich wohl die Geister. Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass bei einer Reflexion - ob mechanisch oder elektromagnetisch, ob 10% oder 100% - keinerlei Impuls übertragen wird. Actio = Reactio ist ein unumstrittenes Naturgesetz!
Die dynamische (relativistische) Masse m=m0*gamma ist ein veraltetes Konzept, das häufig genug Unstimmigkeiten erzeugt (Verwechslungsgefahr zwischen m0 und m). Schreiben wir die Summe aus Ruhe- und Bewegungsenergie:
E = E_0 + E_kin = m0*c^2*gamma
ergibt sich ein von der Relativgeschwindigkeit bewirktes Vielfaches der Ruheenergie.
Der Casimireffekt - populär erklärt - verringert die Ausbildung virtueller Teilchen zwischen dem engen Abstand zweier Platten, da sich deren Wellenfunktionen in diesem schmalen Band weniger wahrscheinlich ausbilden und darin einen "Unterdruck" verglichen mit der Umgebung erzeugen.
Grüsse, rene
Hi...
So zwischenduch eingewendet....
Wenn eine einmalige momentane Reflexion stattfindet, so müssen doch die entsprechenden auftreffenden Energiemengen auf die Reflexionsschicht zuerst mal deren "Wiederstand" überwinden und die dortigen Atome so beeinflussen, das sie einen Moment "zurückweichen" um dann seinerseits einen gleichartigen Energieimpuls auszusenden...
Was wäre, wenn der ursprünglich auftreffende Lichtstrahl im Spiegel bei der Totalreflexion auch total absorbiert wird?...
Zusätzlich dabei umgewandelt wird in ein kurzzeitiges, entsprechend erhöhtes Energiepotential der entsprechend angeregten Elektronenschalen des Reflexionsmaterials...?
Und daraufhin die höhergeschobene Orbitale gleich darauf(sehr kurzer Zeitraum) wieder auf ihre alten Abstände zurückfallen um dabei eben genau dieses Licht wieder auszusenden, was sie vorher als "Schwingungs-Aufladung" absorbierten...
Jetzt die Kardinalsfrage:
Ist der ausgesandte Lichtstrahl der selbe Lichtstrahl, wie derjenige, der eintrifft??
Oder ist dieser reflektierte Lichtstrahl ein neu generierter Lichtstrahl, der aus den Energien entstammt, welche die getroffenen Elektronenorbitale der Reflexionsschicht einen Moment lang auf einer höheren Schwingungsebene gespeichert hat?
Hat man dazu schon mal Überlegungen angestellt oder was vermessen?
Mir scheint, es geht gar nicht um "Umlenkungen"...
sondern um "Transport --- erreichen der Reflexschicht --- speichern, verarbeiten, neuerstellen --- danach Weitertransport in eine neue Zielrichtung... weiter mit selbem Spiel selbe Regeln.
JGC
Bravo, JGC!
In etwa so stelle ich mir das auch vor, und rene hat das ja auch schon so angedeutet.
Zu gegebener Zeit werden wir versuchen, dazu mal eine detaillierte bildliche Darstellung zu konstruieren.
Gruß Jogi
Hallo rene,
An diesem Punkt scheiden sich wohl die Geister.
... die Geister, die wir riefen. :D Vielleicht können sogar diese "Impulse" übertragen, auch wenn sie nur gedanklicher Natur sind.
Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass bei einer Reflexion - ob mechanisch oder elektromagnetisch, ob 10% oder 100% - keinerlei Impuls übertragen wird. Actio = Reactio ist ein unumstrittenes Naturgesetz!
Ok, letzter Versuch: Er geht mir schlicht um die Frage, ob bei Totalreflexion eines Lichtquants dessen Impuls mit 2p auf den Spiegel übertragen wird.
Die Energie eines Lichtquants kann a) als Schwingungsenergie E = h*f oder b) als Impulsenergie E = p*c aufgefasst werden. Die Wirkung dieser Energien darf aber nicht zweimal verwendet werden (einmal als Schwingungsenergie für das reflektierte Photon, das andere mal als Impulsenergie für die Spiegelatome), weil diese Energien ein und dasselbe sind.
Photonen sind raum-zeitlich stabile Gebilde, gewissermaßen die Flaschenpost im Universum, manchmal mit "lieben Grüßen", andermal mit richtigen "Granaten" (Gammaquanten).
Zugegeben, aus mechanischer Sicht ist das Prinzip von actio und reactio nicht so einfach zu umgehen. Eine gewisse Analogie sehe ich z.B. in der "Spiegelung" eines Satelliten durch das Gravitationspotential des Mondes. Ob in dem Satellit eine H-Bome (mit potentiell riesigem Impulsenergie) ist, oder nur Luft, ändert am Impuls des Mondes nichts.
Der Casimireffekt - populär erklärt - verringert die Ausbildung virtueller Teilchen zwischen dem engen Abstand zweier Platten, da sich deren Wellenfunktionen in diesem schmalen Band weniger wahrscheinlich ausbilden und darin einen "Unterdruck" verglichen mit der Umgebung erzeugen.
So kenne ich die Beschreibung des Casimir-Effekts auch. Das ist aber immer eine "statische Betrachtungsweise". Wenn die virtuellen Teilchen so enorme Auswirkungen haben, welche Auswirkungen haben sie dann beim Wirksamwerden des Dopplereffekts, insbesondere bei relativistischen Geschwindigkeiten. Aus der Sicht eines bewegten Objekts werden die Teilchenenergien und damit der Druck in Bewegungsrichtung immer höher sein.
Die Gleichung E = E_0 + E_kin = m0*c^2*gamma
beschreibt wie es geschieht,
die virtuellen Teilchen könnten erklären (wie beim Casimir-Effekt), warum es geschieht.
mfg
quick
Hi Quick..
Diese Frage ...
Die Energie eines Lichtquants kann a) als Schwingungsenergie E = h*f oder b) als Impulsenergie E = p*c aufgefasst werden. Die Wirkung dieser Energien darf aber nicht zweimal verwendet werden (einmal als Schwingungsenergie für das reflektierte Photon, das andere mal als Impulsenergie für die Spiegelatome), weil diese Energien ein und dasselbe sind.
....beantworte ich persönlich eindeutig mit Impulsenergie!!
Schwingen kann der Impuls nur, solange er unterwegs ist.. Trifft er auf, so hat er einen "Ankerpunkt" um den sich diese Schwingung dreht(beugt) und gleichzeitig seine Energie im höheren Elektronenorbital zwischenspeichert..(ich würde das als "Quanten-Kurzzeitgedächtnis bezeichnen)
JGC
Hi quick
Im von mir weiter oben angegebenen Link - bin selber erstaunt über das physikalische Niveau angehender Bauingenieure - ist im Unterkapitel 4.11.1 auf der Seite 166 folgendes beschrieben:
Hier haben wir benutzt, daß Leistung d/dt(WAbs)
d/dt(WAbs) = d/dt(F_el*s) = F_el*ds/dt = F_el*v
Damit aber ist p = W_Abs/c0
Nur, wenn Licht absorbiert wird, wird auch ein Impuls auf die Materie übertragen (eine Licht- Reflexion muss
man sich als Absorption und anschließenden Re- Emission von Licht vorstellen, ein Prozess in zwei Stufen). Hier bezeichnet W_abs die in der Wand absorbierte Lichtenergie. Ist diese Energie quantisiert, d.h. gilt
W_abs = h*f = h_quer*ω, so folgt
p = h*f/c0 = h*λ = h/(2*π)*2π/λ = h_quer*k
(Hervorhebungen im Zitat von mir)
Für die Emission der Photonen gilt bei gleicher Wellenlänge der gleiche Ansatz, da wiederum ein Impuls auf die Elektronen übertragen wird. Die Photonen (Ladungsträger) übertragen ihre elektromagnetische Energie auf die Dipole der Elektronen und heben sie auf ein höheres Valenzband an. Dies kann man sich bildlich vereinfachend als Federn vorstellen, die die kinematische Energie der Photonen (hier als massebehaftete schnelle Kügelchen dargestellt) in Federenergie umwandeln und bei ihrer spontanen Re-Emission die jetzt ruhenden, aber in Federn eingespannten Kügelchen natürlich unter Impulsübertragung wie bei jeder Energieübertragung wieder abschiessen.
Es sei denn wir setzen Actio = Reactio ausser Kraft.
Grüsse, rene
Hallo JCG,
Schwingen kann der Impuls nur, solange er unterwegs ist.. Trifft er auf, so hat er einen "Ankerpunkt" um den sich diese Schwingung dreht(beugt) und gleichzeitig seine Energie im höheren Elektronenorbital zwischenspeichert..(ich würde das als "Quanten-Kurzzeitgedächtnis bezeichnen)
Ich sehe, gedanklich hast Du weitgehend dieselbe Vorstellung von Absorption bei Atomen wie ich.
Wenn man jedoch unter Absorption die Anregung von Elektronen
in energetisch höhere Orbitale versteht, schließt dieser Vorgang m.E. Reflexion/Spiegelung aus.
Unter Reflexion oder Spiegelung verstehe ich einen Vorgang, der die Energie des eintretenden und austretenden Photons unverändert läßt, bei dem prinzipiell die optischen Gesetze gelten und die Polarisation nicht in unvorhersagbarer Weise geändert wird. Optische Gesetze und Palarisationsrichtung werden bei vorausgehender Absorption aber höchstens zufällig erhalten. Schon allein aus diesen beiden Gründen muß bei Spiegelung ein anderer Mechanismus wirken.
Reflexion ist eigentlich das Ergebnis von mehrfacher Lichtbrechung, wo ich auch keine Absorption sehe. Denke dir einen Glaswürfel, das Licht wird an wenigen Stellen gebrochen und gespiegelt. Feingemahlen zu kleinen Krümeln sieht man nur noch weiß reflektiertes Licht, obwohl in jeden kleinem Krümel die gleichen Gesetze wie im Glaswürfel gelten.
Obwohl ich die Vorstellung von Absorption und Emission bei Spiegelung für falsch halte, ist sie dennoch geeignet, um die energetischen (Impuls-)Verhältnisse zu klären.
In der mechanistischen Vorstellung, erhält das Atom bei Absorption eines Photons den Impuls p=1, angeblich wegen actio=reactio nochmals bei Emission, sodass letztlich ein Impuls von 2p "zurückbleibt".
Nach meiner Ansicht, die sich mit Deiner decken dürfte? , wird mit dem Impuls des einfallenden Photons ein Elektron in ein höheres (kernsymmetrisches) Orbital befördert, d.h. die Impulsrichtung wirkt bei Absorption und Emission jeweils zentral Richtung Atomkern (und nicht entsprechend der Flugrichtung der Photonen), aber in jeweils umgekehrter Richtung. Dies bedeutet, das zurückbleibende Atom wäre nicht Träger eines Impulses von 2p, sondern von Null.
Diese Schlussfolgerung bezüglich Energie/Impuls lasse ich nun erst recht bei Spiegelung gelten!
Lichtdruck bei Brechung, Reflexion und Spiegelung ade!
Man weiß ganz genau, dass ein Photon keine "Ruhemasse" hat.
Wegen E = m*c*c denkt man aber ein Hintertürchen zu haben, um sich der Vorstellung hingeben zu können, dass ein Photon irgendwo reindonnert und dann doch so etwas wie einen mechanischen Impuls auslöst. Eine Masse beim Photon ist ja auch ganz praktisch, um die Eigenschaften im Gravitationsfeld zu erklären.
Die Impulswirkung eines Photons beruht aber einzig und allein auf der
kräfteauslösenden Wirkung des (dynamischen) EM-Feldes. Dieses EM-Feld "wiegt" nichts, trotz der Beziehung E = m*c*c, ob es sich nun mit c bewegt, im höheren Orbital eines Atoms zappelt oder den Elektronensee in einem Metall aufwühlt, ist egal.
Ich habe über diese Punkte auch schon mit quantenmechaniker und rene diskutiert, diese meine Meinung, scheint aber irgendwie der gängigen Lehrmeinung zu widersprechen. Auflösen läßt sich dieses Problem vermutlich erst, wenn man sich einig ist, was Masse letztlich ist.
mfg
quick
Hi Quick...
Naja...
Masse ist für mich zumindest nur eine gespeicherte Form von Bewegung. Soher dürfte eigentlich kein wirklicher Unterschied bestehen, ausser dem Unterschied, das ein gespeicherter kinetischer Impuls durch seine andere geometrische Gestalt(andere Dimension wie ein linearer Impuls) andere Eigenschaften verstärkt aufweisst, wie wenn dieser kinetische Impuls sich gradlinig fortbewegt.
Ein gerader stromdurchflossener Leiter besitzt ja auch nur ein schwaches magnetisches Feld, welches sich erst durch das Aufwickeln zu einer Spule entsprechend verstärkt...
Ich denke darin liegt der Hund begraben..
JGC
Hallo rene,
ich glaube der "Teufel" versteckt sich im Detail!
Also lass mich diese betrachten.
Bei der rechnerischen Herleitung habe ich erst mal nichts auszusetzen.
Nur bei der Interpretation der Gleichungen!
Nur, wenn Licht absorbiert wird, wird auch ein Impuls auf die Materie übertragen
stimmt, aber in welcher Art wird dieser Impuls übertragen!?
Stell Dir doch vor, wie ein Hammer-Impuls auf eine Glocke übertragen wird, die dann nach allen Seiten den Ton abstrahlt. Man kann den Hammer an solchen Stellen ansetzen, wo die Glocke nicht ins "Wackeln" gerät. Die Zeitspanne, in der der Impuls wirkt, muß gegen Null gehen.
(eine Licht- Reflexion muss
man sich als Absorption und anschließenden Re- Emission von Licht vorstellen, ein Prozess in zwei Stufen).
Nur weil das in manchen Lehrbüchern so steht, muß (darf) man das noch lange nicht akzeptieren. Im Gegenteil! Die Elektronen der Stoffe, welche das gesamte Licht als weiß reflektieren oder durchlassen haben keine Möglichkeit zu absorbieren.
Für die Emission der Photonen gilt bei gleicher Wellenlänge der gleiche Ansatz, da wiederum ein Impuls auf die Elektronen übertragen wird.
Eigentlich erübrigt es sich, dazu noch etwas zu sagen. Du kannst Dir doch vorstellen, wie der Impuls eines Elektrons im energetisch höheren Orbital, das sich sphärisch um den Kern ausbreitet, wirkt, wenn das Elektron in das energetisch niedrigere (ebenfalls sphärische) Orbital zurückfällt. Da alle Orbitale symmetrisch zum Kern sind, wirkt ein Impuls zentrosymmetrisch, d.h. eine Bewegung kann daraus nicht resultieren.
Die Photonen (Ladungsträger) übertragen ihre elektromagnetische Energie auf die Dipole der Elektronen und heben sie auf ein höheres Valenzband an.
Hier verwechselst Du etwas. Photonen sind keine Ladungsträger. Die Elektronen sind nicht als Dipole zu sehen, wahrscheinlich meinst Du einen Dipol, der sich zwischen Kern und Elektron(en) bildet, also eher ein polarisiertes Atom oder Molekül.
Dies kann man sich bildlich vereinfachend als Federn vorstellen, die die kinematische Energie der Photonen (hier als massebehaftete schnelle Kügelchen dargestellt) in Federenergie umwandeln und bei ihrer spontanen Re-Emission die jetzt ruhenden, aber in Federn eingespannten Kügelchen [b]natürlich unter Impulsübertragung wie bei jeder Energieübertragung wieder abschiessen.
Nein! Bloß nicht an massebehaftete Kügelchen denken!
Natürlich wird ein Impuls übertragen, aber auf ein gewichtsloses Photon.
Es sei denn wir setzen Actio = Reactio ausser Kraft.
Ausser Kraft setzen tun wir es nicht, sondern nur richtig anwenden!
Hol mal tief Luft und beachte Reactio. Kann daraus ohne Energieaufwand jemals eine translatorische Bewegung werden? Wenn Dein (Im-)Puls vorher Null war, ist er es nach dem Ausatmen auch, und ist nicht plötzlich das zweifache von dem der eingeatmeten Luft. :)
mfg
quick
PS: Wenn die Lehrbuchweisheit mit doppelten Impuls bei Reflektion stimmt, sollte sich ein "Impulsmotor" basteln lassen. Stell Dir vor, Du bist auf einem Boot und hast ein paar von diesen phänomenalen Gummibällen. Über Dir eine Decke im 45 Grad Winkel, daneben in Richtung Bug eine senkrechte Wand. Wirfst Du nun einen Ball senkrecht hoch, prallt er an die Decke, dann waagrecht an die reflektierende Wand. Wäre der resultierende Impuls Richtung Bug nicht immer größer als in Richtung Heck?
Hallo JCG
Naja...
Masse ist für mich zumindest nur eine gespeicherte Form von Bewegung.
...."gespeicherte Form von Bewegung", -Bewegung von WAS?
Denkst Du da insgeheim nicht an Bewegung von (wiederum) Masse, womit sich das Problem in den Schwanz beißt?
Ein gerader stromdurchflossener Leiter besitzt ja auch nur ein schwaches magnetisches Feld, welches sich erst durch das Aufwickeln zu einer Spule entsprechend verstärkt...
Ich würde vermuten, dass die Feldenergie durch das Aufwickeln einfach nur konzentrierter ist und sich dadurch die höhere Feldstärke ergibt. Also kein sich selbst verstärkender Effekt.
Masse zeigt sich für mich nur in der Wirkung auf Felder. Ich glaube eher nicht an ein (Higgs-)Teilchen, von dem man sagen kann, DAS verleiht den anderen Teilchen Masse.
In meiner Vorstellung beruht die Massenwirkung auf der Kraft, welche die Elementarteilchen in ihrem Innersten zusammenhält. Diese Kraft strahlt auch in den Raum nach außen und bewirkt letztlich Gravitation. Außerdem spielt auch noch das Vakuum eine Rolle, und zwar in der Art, dass es durch diese Kräfte abgeschirmt wird. Man kann sich auch vorstellen, dass die Dynamik, mit der virtuelle Teilchen erzeugt werden, durch diese Kräfte verringert wird. Wenn diese Kräfte so stark werden, dass im Innern überhaupt keine virtuellen Teilchen mehr entstehen können, dann hat man ein schwarzes Loch.
Ein schwarzes Loch ist der Inbegriff von Masse, aber ich denke, in Wirklichkeit gibt es da drin so wenig, wie sonst nirgends im Universum. Möglicherweise ist es ein Zustand, wie er vor dem Urknall war. Die riesigen schwarzen Löcher, um welche sich die Galaxien gebildet haben, sind vielleicht nur Überrreste von "davor" oder von "draußen".
mfg
quick
Hallo JCG
...."gespeicherte Form von Bewegung", -Bewegung von WAS?
Denkst Du da insgeheim nicht an Bewegung von (wiederum) Masse, womit sich das Problem in den Schwanz beißt?
Du hast recht, eigentlich hätte ich "transportierte Impulsenergie" sagen sollen... Den "Gravitationsstrom" (in Wirklichkeit ein Gleichstrompotential??)
Und das die Gravitation von Teilchen verkörpert wird glaube ich auch nicht, sie wird höchstens von ihnen übertragen. Aber wie soll man ein Teilchen in einem "Meer" finden? Hast du schon mal einen bestimmten Tropfen Wasser in deinem Kaffe identifizieren können??(Teilchen zu zertrümmern ist meiner Ansicht nach wie Wassertropfen zu zerschmettern, in der Hoffnung, seine Bestandteile dabei identifizieren zu können)
Meiner Ansicht nach muss ein "materieller" Täger vorhanden sein und ich denke noch immer daran, das dieses genau im Vakuum eben wieder zu entdecken ist.. Eine Art "Super-Äther" ... Wie auch immer dieser beschaffen sein soll, aber er existiert.
JGC
PS:
Änderung!!!
Das(in Wirklichkeit ein Gleichstrompotential??)
sollte so heissen..."(in Wirklichkeit ein Gleichstromfluss??)
Hi quick
Photonen sind angeregte Feldzustände und Träger der elektromagnetischen Energie - und natürlich nicht Träger der Ladung wie ich irrtümlich schrieb. :eek:
Als Antrieb für längerfristige Weltraummissionen ist ja auch ein Photonenantrieb möglich (Sonnensegeln). Dabei spielt der Rückstrahlgrad eine grosse Rolle (Albedo, Reflexionsfähigkeit). Dass ein hoher Rückstrahlgrad den Wirkungsgrad erhöht, würde "meine Theorie" bestätigen. Hier ein Zitat aus dem Link:
http://www.uni-stuttgart.de/wechselwirkungen/ww2003/Auweter-Kurtz.pdf
Seite 21:
Vergrößert man zum Beispiel den Reflexionsgrad für das einfallende Sonnenlicht des Objektes auf der der Sonne zugewandten Seite durch „Besprühen mit weißer Farbe“, so kann durch die erhöhte Impulsübertragung durch die reflektierten Photonen ebenfalls eine Bahnänderung
des Objektes erreicht werden. Da die Albedounterschiede
relativ groß sein können (Mond: 0,07, Basalt 0,05, jedoch
weißer Schnee: 0,9), erscheint hier ein merklicher Effekt erzielbar. Wichtige Vorraussetzungen hierfür sind jedoch darüber hinaus sehr lange Zeiten in Sonnennähe und ein großes Verhältnis von Reflexionsfläche zur Masse des Objektes.
Grüsse, rene
Hallo rene,
Als Antrieb für längerfristige Weltraummissionen ist ja auch ein Photonenantrieb möglich (Sonnensegeln). Dabei spielt der Rückstrahlgrad eine grosse Rolle (Albedo, Reflexionsfähigkeit). Dass ein hoher Rückstrahlgrad den Wirkungsgrad erhöht, würde "meine Theorie" bestätigen. Hier ein Zitat aus dem Link:
http://www.uni-stuttgart.de/wechselwirkungen/ww2003/Auweter-Kurtz.pdf
Vielen Dank für den informativen Link. "Deine Theorie" wird bestätigt! :)
Ich habe mir die ganze Sache nochmals durch den Kopf gehen lassen.
Unabhängig davon, ob nun Absorption stattfindet bei Reflexion/Spiegelung oder nicht, aufgrund des Dopplereffekts sollte die Energie des Photons bei Mehrfachreflexion immer weiter abnehmen und damit wäre der Energieerhaltungssatz erfüllt. Bei einem Sonnensegel, wo Reflexion nur einmal auftritt, wäre dieser Effekt wohl unmessbar klein.
Danke für Deine Hilfe beim Reflektierten des Problems.
mfg
quick
Hallo JCG,
Du hast recht, eigentlich hätte ich "transportierte Impulsenergie" sagen sollen... Den "Gravitationsstrom" (in Wirklichkeit ein Gleichstrompotential??)
Ob es nun ein Strom oder Fluss wäre, ist das nicht egal? Hauptsache, da ist ein Gefälle,-ein Potential!
Hast du schon mal einen bestimmten Tropfen Wasser in deinem Kaffe identifizieren können??(Teilchen zu zertrümmern ist meiner Ansicht nach wie Wassertropfen zu zerschmettern, in der Hoffnung, seine Bestandteile dabei identifizieren zu können)
Nö, aber ich würde eher fragen, was das Typische am Kaffee ist. Und da ließe sich schon etwas finden.
Meiner Ansicht nach muss ein "materieller" Täger vorhanden sein und ich denke noch immer daran, das dieses genau im Vakuum eben wieder zu entdecken ist.. Eine Art "Super-Äther" ... Wie auch immer dieser beschaffen sein soll, aber er existiert.
"Materiell" sehe ich den Träger nicht. Alle Materie läßt sich in EM-Strahlung
auflösen, wenn man sie mit entsprechender Antimaterie zusammenbringt.
Die EM-Strahlung ist nicht materiell, obwohl Gammaquanten nahe dran sind.
Fragt man weiter, was EM-Strahlung ist, habe ich die Idee von einer besonders strukturierten Raumzeit im Kopf. Stichwort Planck-Skala, in diesen Bereichen haben Raum und Zeit eine andere Bedeutung/Qualität. In dem Bereich beginnt die Strukturierung und damit einhergehend die Ausbildung von elementaren Kräften.
Kräfte beruhen also auf Verzerrungen der Raumzeit, während Elementarteilchen eher auf Knoten oder Abkapselung dieser Kräfte zurückzuführen sind.
Bezeichnet man Raumzeit als Nichts, dann besteht alles aus Nichts + Energie.
mfg
quick
Pythagoras
03.10.07, 08:55
@JGC schrieb:
>>>>2 Stück(Drehpendel aus einem Bleistift und einem Fieberglasstab je ca 18 cm lang und an einem Haar jeweils aufgehängt) diese beiden stiessen sich zuerst von der hingeführten Blei-Masse ab(hab jetzt noch nen Krampf im Arm) bevor sie sich "übereden" liessen, zur Masse sich hinzuwenden..
Eines, das rührte sich so gut wie nicht und wenn, dann ohne erkennbare Bezüge.. (ein 50 cm langer Kunststoffstab an einem feinen Garn)
die restlichen beiden (ca 35 cm lang aus Karbonfiberglas und ein Holzstab, auch mit feinem Garn befestigt) die zeigten auf Anhieb nur eine anziehende Wirkung.
Wenn ich im Zimmer meine Position veränderte, so folgten mir manche und andere tanzten nur rum(Luftzug?) und zur Nacht, als ich schlief, da richteten sie sich fast alle nach Norden aus(derweil dort eine ortsansässige Anhöhe verläuft, die im Verlaufe von 2 Km um 150 Meter ansteigt..
(daher wäre es schon mal sehr wichtig, mehrere Gravitationsdrehwagen gleichzeitig unter experimentellen Bedingungen aufzustellen um zu sehen, ob ihre jeweiligen Wirkungen synchron verlaufen, oder ob deren bisherige Interpretationen nur aus dem "Blauen" erfolgten, da sich bisher noch keiner die Mühe machte, einige Geräte gleichzeitig einzusetzen..)<<<<<
<<<<
Nein, nein, JGC ! So etwas kann es nicht geben. Ausserdem werden dir die
"Experten" dieses Forums bestätigen, daß so etwas gar nicht beobachtet
werden kann. Das würde doch glatt der Relativitätstheorie widersprechen.
Also, immer schön korrekt beobachten !
Und wenn es einmal doch zur Beobachtung neuartiger Effekte kommt, dann werden
die "Experten" sich die Sache schon vorknöpfen und sie richtig einordnen.
(Sind schliesslich Physiker, die gelernt haben, einen Luftzug von einem echten
Phänomen zu unterscheiden.)
Verlass dich drauf, sie konnten schon immer DENKEN.
Ausserdem hätte man so etwas, wie das von dir angedeutete, ja schon längst
beobachtet und eingeordnet. Wär ja schlicht DIE Sensation in der Physik !
Gruss, P.
Hallo Pythagoras..
Ich weiss, das klingt seltsam, waren aber meine Beobachtungen.
Daher wäre es doch mal interessant, mehrere Gravitationswaagen gleichzeitig verschieden positioniert aufzustellen..(oder sogar noch besser, verschieden grosse Gravitations-Drehwaagen mit unterschiedlichen Eigenmassen)
Ich behaupte nämlich, das immer nur ein bestimmter Anteil aus dem "Gravitationsrauschen" seine Wirksamkeit gegenüber dem jeweils entsprechend beeinflussten Objekt zeigt..
Als Beispiel..
Die Gravitation, die den MOND um seine Umlaufbahn um die Erde zwingt, besitzt eine eigene Gravitations-Resonanzfrequenz, die nur auf Objekte wirkt, die so gross und in etwa der selben Dichte entsprechen wie der Mond auch..
Würde nun die Gravitationswirkung z.B. einer Rakete betrachtet, die gerade zum Mond fliegt, so würde diese Rakete nur einem Bruchteil dieser Gravitationsenergie ausgesetzt, eben dem Anteil, der zwischen Erde/Sonne und mit der Masse des Raumschiffes in Resonanz gehen kann..
Als praktisches Beispiel kannst du mal selber testen, in dem du an einem einsam gelegenen steilen Abhang einmal einen faustgrossen Stein den Abhang runterrollen lässt und einmal einen richtig schweren Felsbrocken..
Schon da fällt auf, das ein kleiner Stein mit einer ganz anderen Beweglichkeit den Berg hinunter hüpft, wie ein Fels, der sich gemächlich den Berg hinunterwälzt. Sie kollern zwar beide in etwa gleich schnell den Hang hinunter, aber auf 2 ganz verschiedene Arten und Weisen..
Würde der Stein auf die selbe Art hinunterkollern wie der Fels, so würde das Ganze so aussehen, als würde der Stein in Zeitlupe den Berg hinab rollen..
Also muss sich daraus eine zweite Kraftwirkung/Kräftevektor ergeben, die gleichzeitig am Fall des Steines/Felsen mitwirkt(die unterschiedliche Trägheit?)
Ich behaupte also nicht, das Wissenschaftler "nicht denken" sonder eher vielleicht zu unflexibel bei der Wahl ihrer jeweiligen Experimente sind..
Was wäre so schlimm daran, mehrere Versuchsanordnungen mit unterschiedlichem Aufbau parallel zu fahren, um Vergleiche ziehen zu können...?(so in der Art wie die beweisführende Überprüfung der "Gegenrechnung" in der Mathematik)
JGC
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