LG variabel?

[The_Theorist]

Hallo,
also bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege, aber ich habe ein gedankliches Problem. Also mir erschließt sich nicht, warum die LG (Lichtgeschwindigkeit) konstant ist? Nach der ART kann ja eine genügend größe Krümmung das Licht zurückziehen. Also wenn ein Stern die Raumzeit krümmt, dann müsste doch auch das Licht langsamer werden, weil in Massennähe doch die Zeit langsamer vergeht, und wo Zeit langsamer vergeht, dort muss also alles langsamer von statten gehen. Das gute ist aber an dem ganzen Sachverhalt, dass diese Änderungen nur minimal sind... Einsteins SRT Gleichungen würden Teilen durch 0 nicht erlauben, wenn v=c ist.
MfG,
Christoph

[Plankton]

Ich weiß, das ist voll uncool, aber ich sag dazu immer so: Auch 0 Kelvin sind immer konstant 0 Kelvin, egal wo im Universum.
Ein Insider-Gag den nur ich und Einstein verstehen.... :D

[JoAx]

Also mir erschließt sich nicht, warum die LG (Lichtgeschwindigkeit) konstant ist?


Wie ist hier die Frage - "Warum?" - zu verstehen? Es ist eine experimentelle Tatsache, dass es eine invariante Grösse gibt, die man aus historischen Gründen (so hat sich nun mal die Wissenschaft entwickelt) - "Lichtgeschwindigkeit" nannte. Es ist so, weil es halt so ist. Ich weiss wirklich nicht, wie man sonst darauf antworten könnte.

Warum gibt es "Gravitation"?
Warum gibt es "elektromagnetische Wechselwirkung"?
Warum ...

Die Liste könnte man unendlich fortsetzen.


Nach der ART kann ja eine genügend größe Krümmung das Licht zurückziehen.


Die Krümmung "zieht" nichts zurück.

[TomS]

... mir erschließt sich nicht, warum die LG (Lichtgeschwindigkeit) konstant ist
Zum ersten folgt dies aus der Lorentzinvarianz der Maxwellschen Gleichungen für den Elektromagnetismus. Zum zweiten hat Einstein im Rahmen der SRT und später der ART einen umfassenden Kontext geschaffen, innerhalb dessen c eine universelle Grenzgeschwindigkeit darstellt. Und natürlich stimmen alle heute bekannten Experimente darin überein, dass es sich tatsächlich so verhält (das gilt für direkte Messungen der LG, als auch für zahllose indirekte Messungen bzw. Tests der SRT, z.B. im Zuge der Experimente am CERN).


Also wenn ein Stern die Raumzeit krümmt, dann müsste doch auch das Licht langsamer werden, weil in Massennähe doch die Zeit langsamer vergeht, ...
Langsamer in Bezug zu was?

Die LG wird lokal mittels Maßstäben und Uhren gemessen. Die Effekte der Gravitation sind dergestalt, dass sie insgs. dazu führen, dass die LG lokal betrachtet konstant = c ist.

Die Krümmung der Raumzeit führt aber tatsächlich dazu, dass ein Lichtstrahl aus der Ferne betrachtet verlangsamt erscheint (Shapiro-Delay); lokal wird jedoch immer LG = c gemessen.

[Marco Polo]

...also bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege, aber ich habe ein gedankliches Problem. Also mir erschließt sich nicht, warum die LG (Lichtgeschwindigkeit) konstant ist? Nach der ART kann ja eine genügend größe Krümmung das Licht zurückziehen. Also wenn ein Stern die Raumzeit krümmt, dann müsste doch auch das Licht langsamer werden, weil in Massennähe doch die Zeit langsamer vergeht, und wo Zeit langsamer vergeht, dort muss also alles langsamer von statten gehen.

c=dx/dtau

Das ist die lokale LG mit der lokal gemessenen Eigenzeit.

Messe ich von ausserhalb ergibt sich:

c'=c(1-rs/r) mit rs (Schwarzschildradius)

Real ist nur c und nicht c' wobei mit real die Gegebenheiten vor Ort gemeint sind.

[derwestermann]

Wir messen c doch immer in dem Raum in dem wir uns befinden zu einem bestimmten Zeitpunkt, wenn aber der Raum sich ausdehnt, dann muss c relativ zu dem Raum, wie er zu einer Zeit vor dieser Messung bestand größer sein.

[Semmelweis]

Wir messen c doch immer in dem Raum in dem wir uns befinden zu einem bestimmten Zeitpunkt, wenn aber der Raum sich ausdehnt, dann muss c relativ zu dem Raum, wie er zu einer Zeit vor dieser Messung bestand größer sein.

Ja, wenn der Raum sich ausdehnt müßte man Unterlichtgeschwindigkeit messen, da das Licht dann auch noch den zunehmenden Raum zwischen Startpunkt und Zielpunkt durchqueren muß.

[Plankton]

Space-time? :rolleyes:
Expansion wohin?

[TomS]

Wir messen c doch immer in dem Raum in dem wir uns befinden zu einem bestimmten Zeitpunkt, wenn aber der Raum sich ausdehnt, dann muss c relativ zu dem Raum, wie er zu einer Zeit vor dieser Messung bestand größer sein.

Ja, wenn der Raum sich ausdehnt müßte man Unterlichtgeschwindigkeit messen, da das Licht dann auch noch den zunehmenden Raum zwischen Startpunkt und Zielpunkt durchqueren muß.

ganz richtig: Wir messen c doch immer in dem Raum in dem wir uns befinden ...

siehe meine Anmerkung oben:

Die LG wird lokal mittels Maßstäben und Uhren gemessen. Die Effekte der Gravitation [Krümmung der Raumzeit] sind dergestalt, dass sie insgs. dazu führen, dass die LG lokal betrachtet konstant = c ist.

Die Krümmung der Raumzeit führt aber tatsächlich dazu, dass ein Lichtstrahl aus der Ferne betrachtet verlangsamt erscheint (Shapiro-Delay); lokal wird jedoch immer LG = c gemessen.

[Plankton]

[...]Die Krümmung der Raumzeit führt aber tatsächlich dazu, dass ein Lichtstrahl aus der Ferne betrachtet verlangsamt erscheint (Shapiro-Delay); lokal wird jedoch immer LG = c gemessen.
Wie würde man jetzt den Unterschied zwischen z.B. gravitativer Rot- Blauverscheibung und dem Delay beschreiben? :D

[TomS]

Wie würde man jetzt den Unterschied zwischen z.B. gravitativer Rot- Blauverscheibung und dem Delay beschreiben?

:confused:

Was ist der Unterschied zwischen dem Kammerton A und dem Abbremsen des Polizeiautos vor der Ampel?

1) Die (gravitative oder kosmologische) Rotverschiebung besagt, dass sich die Frequenzen des Lichtes für den Sender sowie den Empfänger unterscheiden.

Zum Shapiro-Delay siehe hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Shapiro-Verzögerung

Der Effekt ist tatsächlich messbar.

2) Die Interpreration mittels variabler Lichtgeschwindigkeit ist jedoch ein Scheineffekt und nicht messbar. Sie stammt daher, dass ein Lichtstrahl aus der Ferne betrachtet verlangsamt "erscheint".

Beide Effekte haben und gemeinsame Ursache, aber sonst doch wenig miteinander zu tun.

[Plankton]

Danke @TomS :)

[The_Theorist]

Super, vielen Dank. Bin ich wieder ein wenig Schlauer geworden.

[derwestermann]

Die Rotverschiebung gäbe es also ohne konstante LG gar nicht? Ich meine wenn c sich mit der Raumausdehnung änderte?

[TomS]

Die Rotverschiebung gäbe es also ohne konstante LG gar nicht? Ich meine wenn c sich mit der Raumausdehnung änderte?
Wie kommst du zu der Frage?

Die Konstanz von c ist grundlegend in der ART. Mit variablem c gäbe es keine ART, sondern irgendetwas anderes; damit könntest du dann evtl. auch etwas berechnen ...