Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Hallo zusammen,

seit meiner Schulzeit vor 40 Jahren hatte ich es erstmal "geschluckt": ein Photon hat LG und Ruhemasse = 0.

Und nun ist mir aufgefallen: für die Aussagen der RT (die ich sowieso nur in ausgewählten Teilen für korrekt halte) gibt es tatsächlich heute noch keinen experimentellen Nachweis bzw. Beweis für eine Ruhemasse = 0.

Alles, was man heute weiß, ist, dass diese Masse - sofern sie existiert - sehr sehr klein sein muss ("in jedem Fall unter dem 10^27sten Teil der Masse des Wasserstoffatoms", siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Photon...ntelle_Befunde).

Aber lassen wir sie ruhig winzig sein. Das faszinierende an dieser Idee ist, zumindest für mich:
1) Der ominöse Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts ist endlich mal entschärft. Bei einer reinen Welle muss man sich nämlich immer die Frage stellen: wer oder was ist das Trägermedium dafür. Bei einem Teilchen brauche ich mir diese Frage endlich mal gar nicht mehr zu stellen.
2) Ausserdem erklärt sich dann auch wunderbar das Nullresultat des Michelson-Morley-Experiments.

Wie sehen diese Lichtteilchen dann aus? Sie müssten so etwas wie eine Hantel-Form haben, die sich um sich selbst dreht, während sie sich fortbewegt. Damit lassen sich letztlich dann auch alle Wellen- und Ausbreitungseigenschaften des Lichtes erklären. Zumindest diejenigen, die ich bisher abgeklopft und über die ich nachgedacht habe.

Oder fällt jemandem ein Experiment ein, das die Annahme, dass Licht in Wirklichkeit ein TEILCHEN ist, tatsächlich widerlegt oder widerlegen könnte?

Freue mich auf (echte) Argumente und eine gute Dikussion.

Schönen Gruß
Physicus

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Die Ruhemasse eine Photons ist tatsächlich Null... Photonen haben aber Energie und damit nach E' = m c² eine virtuelle Masse... Und die Lichtgeschwindigkeit ist konstant... Ein Trägermedium für das Licht gibt es nicht... Das Licht bewegt sich einfach im Vakuum durch den Raum... Der Raum selbst ist somit das Trägermedium... Aber Vorsicht, das hat keinen Einfluss auf die Lichtgeschwindigkeit, nur auf die Wellenlänge des Lichtes... Insofern müsste ich einer von Dir vielleicht vertretenen Äthertheorie des Lichtes eine klare Absage erteilen...

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Dazu ein Tipp, klassische Vorstellungen lassen sich nicht auf Quantenobjekte übertragen. Quantenobjekte werden durch eine sog. Wellenfunktion beschrieben. Insbesondere versagt die Vorstellung, Quantenobjekte würden sich als kleine Partikel einer für sie typischen Form auf einem definierten Pfad von A nach B bewegen.

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@Timm Du hast natürlich schon Recht - man muss immer vorsichtig dabei sein, die Vorstellungen der klassischen Physik auf den atomaren Bereich zu übertragen. Auf der anderen Seite, versuche ich solche Analogien grundsätzlich anzuwenden, solange es überhaupt eben geht. Das kann die Dinge anschaulicher machen.

@Joachim Die - mir sowieso bekannten - Voraussagen der RT aufzuzählen, darum ging es in diesem Faden hier definitiv nicht. Das sollte eigentlich im EP schon klargeworden sein (?)
Insbesondere habe ich etwas dagegen, experimentell bisher unbewiesene Voraussagen (wie Ruhemasse des Photons = 0) als Tatsache zu bezeichnen. Beachte Deine Ausdrucksweise bzw. die Feinheiten: "Die Ruhemasse eines Photons IST Null".

Wer es vielleicht noch nicht wusste, bzw. nochmal zur Erinnerung:
Eine Voraussage einer phys. Theorie ist genau solange ein Phantasieprodukt (bis hin zu Hirngespinst), bis diese durch ein sauber durchgeführtes physikalisches Experiment bestätigt worden ist. Solange das nicht geschehen ist, darf ich mit Fug und Recht annehmen, was ich gerne möchte. Deswegen auch meine Frage nach einem entsprechenden Experiment im EP.

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Ach so, bevor vielleicht der nächste Einwand kommt: ja, einige Voraussagen der RT sind experimentell bestätigt worden im Laufe der Zeit, z.B. die Zeitdilatation, oder die relativistische Massezunahme. Gewisse andere Voraussagen und sehr viele Gedankenexperimente allerdings keineswegs. Und das scheint immer gerne vergessen zu werden, wenn es um die RT geht.

Und gerade für die physikalisch absurdesten Voraussagen fehlen selbst heute nach über 100 Jahren immer noch bestätigende Experimente. Und das ist es, was mich wuschig macht: so viele Physiker scheinen völlig kritiklos alles hinzunehmen, was ihnen irgendwo erzählt wird oder erzählt worden ist, keine eigenen Gedanken zu entwickeln, nichts wirklich zu hinterfragen (?)

Naja, war nicht so gemeint, wie es jetzt klingt.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Um welche Vorhersagen handelt es sich hier?

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Zum Beispiel die Lorentzkontraktion, eine - gelinde gesagt - wirklich schwer zu verdauende Voraussage, soweit es deren physikalische Plausibilität betrifft.

Oder das Zwillingsexperiment... überhaupt all die vielen Gedankenexperimente, in denen es um die Vorgänge an Bord von - und im Zusammhang mit - "relativistisch schnellen Transportmitteln" geht, und über die die RT viele bisher völlig unbestätigte Aussagen trifft (die m.E. einfach nicht zutreffen werden).

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ja, das ist ja teilweise richtig... Daher siehe dazu meinen Thread zur Neubegründung der RT...

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Es klingt wie das arrogante Geschwätz eines aufgeblasenen, inkompetenten Wichtigtuers. Von daher hoffe ich sehr, dass es nicht so gemeint war. Sonst wäre hier schnell Schluss.

Nein, darfst du nicht. Ein Wert von Null ist prinzipiell nicht empirisch zu beweisen. Aber eindeutig zu widerlegen, wenn es nicht so wäre. Ansonsten kann man nur eine Obergrenze angeben, und du darfst nicht annehmen, dass die Masse deutlich größer ist.
Die Obergrenze ist eh unglaublich klein. Außerdem würde eine Photonenmasse nur manche Theorien hässlicher machen, aber ausgerechnet die SRT wäre davon ziemlich unbeeindruckt.
Hast du die letzten 50 Jahre verschlafen, oder was treibt dich zu so einer Aussage? Das Zwillingsparadox ist nun wirklich ein schon klassisches Experiment.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

@Ich - Dir ist schon klar, dass ich mir meine Diskussionspartner selbst aussuche? Und wenn jemand eklatant auf die persönliche Ebene wechselt, so wie Du jetzt gerade, hat er sich erst mal das Recht auf eine vernünftige und/oder ernstgemeinte Antwort verspielt. Moderator hin oder her.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ich kann dir dasselbe sagen wie Joachim Stiller: Die persönliche Ebene hast du mit dem von mir zitierten Satz betreten. Wer hier diskutieren will, sollte das tunlichst bleiben lassen, das wird nicht mehr akzeptiert. Wenn du Physik diskutieren willst, schaffst du das sicher ohne despektierliche Äußerungen über den Charakter derer, die du als Diskussionspartner gewinnen willst.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Hallo Physicus.
Warum liegt dir denn so viel daran, dass das Photon eine Ruhemasse haben soll ?
Der Begriff Ruhemasse steht zugespitzt für den Energiegehalt eines sich relativ zum Mikrowellenhintergrung in Ruhe befindlichen Körpers. Die einzigen Teilchen, auf die das zutrifft, sind Elektronen, Protonen und Neutronen, also die stabilen Elementarteilchen.
Das Photon ist gerade das Gegenteil davon. Es entsteht, wenn ein Elektron von einem Energieniveau auf ein geringeres fällt. Die Differenz steckt im Photon und wird mit c emittiert. Das beteiligte Elektron und der Atomkern behält ja dabei seine “Ruhemasse”.
Der Begriff “Ruhemasse” sollte besser als “Ruheenergie ohne kinetischen Anteil" bezeichnet werden.
Ein Photon ist “kinetische Energie ohne Anteil an Ruheenergie”
Es ist genau der Anteil kinetischer Energie, den das Elektron beim Fall auf ein niedrigeres Energieniveau verliert. Ja, es hat Energie, aber keine Ruhemasse.
Den Begriff “Ruhemasse” solltest du aus deinem Wortdenkschatz streichen. Er ist überflüssig und führt nur zu Verwirrung.

Mal ein Beispiel:
Man nehme eine Pendelwaage mit jeweils einer 1 kg Eisenkugel auf jeder Seite.
Jetzt erwärmt man eine Kugel mit Infrarotstrahlung. Und siehe da: Die Waage schlägt zur erwärmten Kugel aus. Man erhöht die kinetische Energie der Elektronen der Eisenatomkerne und damit steigt die Gesamtenergie der Eisenkugel. Deshalb wird sie “schwerer”. Die sogenannte Ruhemasse bleibt gleich.
Bewegungsenergie ist also auch Energie wie “Schwerkraft” und man kann sie wiegen.
Durch die Infrarotstrahlung steigt der Energiegehalt der erwärmten Kugel. Die Elektronen der Eisenatome werden beschleunigt. Dies führt zu einer
Erhöhung der Energie.

Der Begriff Ruhemasse auf die stabilen Elementarteilchen anzuwenden hat für mich auch ein Geschmäckle, wenn man sich die kleinen Biester genau anschaut. Eigentlich sind es gebundene Felder, massiv ist da drin gar nichts.

Was ist ein Photon?
 

Ein Photon ist aber auch irgendwie etwas eigenes und nicht nur reine Energie, was auch immer das ist.

"Photonen (...), auch Lichtquanten oder Lichtteilchen, sind anschaulich gesagt die Energie-„Pakete“, aus denen elektromagnetische Strahlung besteht. ..." Photon

"Eine elektromagnetische Welle, auch elektromagnetische Strahlung, ist eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. ... Freie elektromagnetische Wellen im leeren Raum sind Transversalwellen und zeigen daher das Phänomen der Polarisation. Ihre Vektoren des elektrischen und des magnetischen Feldes stehen senkrecht aufeinander und auf der Ausbreitungsrichtung. ... Insbesondere verschwinden elektrisches und magnetisches Feld an denselben Orten zur selben Zeit, so dass die häufig gelesene Darstellung, dass sich elektrische und magnetische Energie zyklisch ineinander umwandeln, im Fernfeld nicht richtig ist. ..." Elektromagnetische Welle

Der letzte zitierte Satz ist sehr bedeutsam und die Frage dazu ist: wo ist die Energie des Photons, wenn elektrisches und magnetisches Feld (elektrische Feldstärke und magnetische Flussdichte) beide gleichzeitig 0 sind? Was schwingt denn da? Bei der Vorstellung eines gestreckten Photons, so dass immer der volle Betrag erhalten ist, wirft die Frage nach der konkreten Realisierung auf.

Die derzeitige Wissenschaft weiß glaube ich nicht, wie die Dinge im Grunde funktionieren. Es gibt einige beschreibende Gleichungen und Vorstellungen dazu aber es gibt auch noch ungeklärte Fragen und zwar fundamentaler Art.

Ein simples Beispiel dazu ist die Zeitdilatation und die Frage lautet nicht weniger als: Was ist die Zeitdilatation und wie funktioniert sie?: Man weiß nur, dass es die Zeitdilatation gibt und hat eine Gleichung dazu, die aber nicht in einer Gleichung berücksichtigt, dass die Zeitdilatation von Geschwindigkeit und Gravitation bewirkt werden kann. Man hat keinen Schimmer, warum es die Zeitdilatation gibt und was genau die Ursache dazu ist.

Die Zeitdilatation paßt zur im Normalraum absoluten Lichtgeschwindigkeit aber warum gibt es eigentlich diese maximale Lichtgeschwindigkeit von ca. 299792458 m/s? Dafür muss einen Grund geben, eine präzise Ursache und die kennt man derzeit nicht.

Beeindruckend aber man beachte, dass die Kugel deswegen kein Elementarteilchen mehr enthält. Das wirft u.a. die Frage auf, wo diese zusätzliche Energie und noch erstaunlicher die zusetzliche Masse steckt.

Um die Problematik zu verdeultlichen, ein weiteres Gedankenexperiment:

Kinetische Energie E = 1/2 * m * v².

Die relativistische Masse ist derzeit jedoch so definiert, dass eine 1 kg Eisenkugel beim Versuch, sie auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann und ihre Masse theoretisch unendlich groß werden würde, je näher sie der Lichtgeschwindigkeit kommt. Man beachte, dass die Kugel deswegen kein Elementarteilchen mehr enthält. Das ist gelinde gesagt erstaunlich und wie ich denke auch fragwürdig.

Okay, nun ist die Lichtgeschwindigkeit im Normalraum die Grenze aber stimmt die Gleichung für die relativistische Masse? Eine andere denkbare Erklärung wäre, dass eine Masse weitere Beschleunigungsversuche in Nähe der Lichtgeschwindigkeit einfach "abweist", d.h. man kann diese Masse einfach nicht stärker anschieben.

Die noch zu kärenden Fragen der Physik sind:

1. Wo sind die Naturgesetze und wie sind sie realisiert, wie können sie überall gleichermaßen wirken?

2. Wieso haben die Naturkonstanten ihre bestimmten Werte? Dafür muss es eine Erklärung geben.

3. Wie genau funktionieren Kraftfelder? Wie können sehr große und starke Kraftfelder existieren? Auch für die Gravitation gibt es da denke ich noch keien Erklärung, sondern nur ein paar Gleichungen. Es gibt keinen Beweis für einen (durch Masse) gekrümmten Raum oder eine nähere Erklärung dazu, sondern nichts als eine entsprechende Behauptung ("... Die allgemeine Relativitätstheorie dagegen geht von einer Krümmung der Raumzeit aus und kann allein dadurch die Gravitation und ihre Wirkungen beschreiben. ..." Raumkrümmung).

"... Nach den Einsteinschen Feldgleichungen wird die Krümmung der Raumzeit lokal durch die Verteilung aller Formen von Masse bzw. Energie verursacht, wobei die Stärke der Krümmung gerade so festgelegt wird, dass sich im Ergebnis bestmögliche Übereinstimmung mit dem Newtonschen Gravitationsgesetz ergibt. ..." Raumkrümmung

Die Raumkrümmung ist nichts als eine unbewiesene Behauptung (für eine reale Raumkrümmung bräuchte es eine 4. Raumdimension) aber weil die Gleichungen die Gravitationswirkung beschreiben, kann man damit leben, wie auch mit hypothetischen Austauschteilchen.

Die Frage ist jedoch, wie es denn nun wirklich im Grunde ist und das ist noch ungeklärt.

Das Fadenmodell ist vermutlich eine gute Idee aber ich aber Wie ist das Fadenmodell konkret realisiert? Was sind die realen Grundlagen zum Fadenmodell? Das ist denke ich noch nicht geklärt, auch wenn MMT glaube ich denkt/behauptet, es wäre geklärt, siehe Testing a Conjecture On Quantum Electrodynamics.

Auch wenn das Michelson-Morley-Experiment nicht zu einem Äther paßt, so wäre ein Grundteilchenäther die Erklärung für alles:

Die Grundteilchen könnten quasi die Naturgesetze und Naturkonstanten enthalten, bzw. mit ihrer inneren Feinstruktur realisieren. Nach meiner Grundteilchen-Muster-These sind alle bekannten Phänomene (Materie, Energie, Photonen, usw.) Schwingungsmuster ohne eigene Substanz, die von den schwingenden Grundteilchen getragen, verarbeitet und weitergeleitet werden. Mit einem Grundteilchenäther sind auch Kraftfelder erklärlich.

Das mag man bezweifeln aber es ist die einzig existierende Erklärung (für Naturgesetze, Naturkonstanten, Kraftfelder), es gibt derzeit keine andere (derzeitige Erklärungen für Kraftfelder gehen nicht in die Tiefe, das mit den Austauschteilchen ist denke ich fragwürdig/unplausibel). Das Fadenmodell ist Klasse aber es ist fraglich, wie die Fäden dazu real existieren und wie gewünscht wirken könnten. Das Fadenmodell ist diesbezüglich ähnlich wie die Relativitätstheorie: es gibt Gleichungen aber die Frage der grundlegenden Realisierung ist denke ich noch offen.

Die derzeitige Wissenschaft hat einige Gleichungen, um die Beobachtungen beschreiben zu können aber die Weltformel ist nocht nicht gefunden aber die muss es geben:

Das Universum und die Natur scheinen eine physikalische/einheitliche Grundlage zu haben. Man denke an die Naturgesetze, Naturkonstanten, Quarks und dass die Wissenschaft schon eine Menge herausgefunden hat. Alles im Universum scheint auf relativ wenigen Gesetzmäßigkeiten und einheitlichen Grundlagen zu beruhen. Das bedeutet, dass es dafür eine grundlegende und umfassende mathematische/physikalische Beschreibung geben muss, eine Weltformel aber bisherige Theorien wie die Relativitätstheorie und die Quantenphysik beißen sich und haben Lücken, Mängel oder sogar schwerwiegende Widersprüche/Fehler. Das Standardmodell der Teilchenphysik scheint (wenigstens tendenziell) zu stimmen, auch die Quantenphysik hat sicher einige wichtige Erkenntnisse gebracht aber es ist denke ich an der Zeit, nach einem Grundteilchenäther zu forschen oder mit einer besseren Idee zu kommen, denn Grundlegendes ist noch ungeklärt. Diese Experimente sind durchführbar:
Michelson-Morley-Experiment mit Impulslaser
Das revolutionäre Experiment zum Nachweis eines physikalischen Äthers
und können vielleicht einen Äther nachweisen. (alles imho)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

So wie ich es verstehe hat Licht keine Ruhemasse weil kein Bezugssystem existiert in dem Licht ruht. Das gilt auch für ein Proton das im LHC monströs beschleunigt wird, und egal wie viel Energie sie reinpumpen, Licht ruht relativ zum diesem Proton genau so wenig wie zu einem Schlittschuhläufer. Wenn also nichts LG erreichen kann gibt es kein ruhendes Licht und damit keine Ruhemasse.

/closed

AW: Was ist ein Photon?
 

Hallo He...
Ein Photon ist aber auch irgendwie etwas eigenes und nicht nur reine Energie, was auch immer das ist.
Es ist nur etwas “eigenes”, wenn es durch den Raum saust und solange es nicht absorbiert wird. Energie ist etwas “Zeitartiges” Es wird nur Raumartig wenn es einen Impulsübergang gibt (z.B.: Absorbtion durch ein Elektron)

Ein simples Beispiel dazu ist die Zeitdilatation und die Frage lautet nicht weniger als: Was ist die Zeitdilatation und wie funktioniert sie?: Man weiß nur, dass es die Zeitdilatation gibt und hat eine Gleichung dazu, die aber nicht in einer Gleichung berücksichtigt, dass die Zeitdilatation von Geschwindigkeit und Gravitation bewirkt werden kann. Man hat keinen Schimmer, warum es die Zeitdilatation gibt und was genau die Ursache dazu ist.
Naja, Zeitdilatation ist ja eine andere Bezeichnung für “Zeitablaufgeschwindigkeit” Auf die Raumzeit bezogen ist der Bereich wo die Zeit langsamer vergeht immer der Bereich der Konzentration von Materie.
In Materie freien Bereichen vergeht die Zeit schneller.

Die Zeitdilatation passt zur im Normalraum absoluten Lichtgeschwindigkeit aber warum gibt es eigentlich diese maximale Lichtgeschwindigkeit von ca. 299792458 m/s? Dafür muss einen Grund geben, eine präzise Ursache und die kennt man derzeit nicht.
Naja, die Ursache dafür dass c c ist, liegt an der Energiedichte des Universums, die seit dem Urknall konstant ist. c ist abhängig von der Energiedichte.


Beeindruckend aber man beachte, dass die Kugel deswegen kein Elementarteilchen mehr enthält. Das wirft u.a. die Frage auf, wo diese zusätzliche Energie und noch erstaunlicher die zusetzliche Masse steckt.
Es gibt keine zusätzliche Masse. Mache dich bitte frei vom Massebegriff.


Die relativistische Masse ist derzeit jedoch so definiert, dass eine 1 kg Eisenkugel beim Versuch, sie auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann und ihre Masse theoretisch unendlich groß werden würde, je näher sie der Lichtgeschwindigkeit kommt. Man beachte, dass die Kugel deswegen kein Elementarteilchen mehr enthält. Das ist gelinde gesagt erstaunlich und wie ich denke auch fragwürdig.
Nein, die Ruhemasse bleibt gleich, die kinetische Energie und damit die gesamte relativistische Energie der Kugel wird sehr groß

Okay, nun ist die Lichtgeschwindigkeit im Normalraum die Grenze aber stimmt die Gleichung für die relativistische Masse? Eine andere denkbare Erklärung wäre, dass eine Masse weitere Beschleunigungsversuche in Nähe der Lichtgeschwindigkeit einfach "abweist", d.h. man kann diese Masse einfach nicht stärker anschieben.
Genau , kein Impulsübertrag auf die Kugel mehr möglich.

Die noch zu kärenden Fragen der Physik sind:

1. Wo sind die Naturgesetze und wie sind sie realisiert, wie können sie überall gleichermaßen wirken?
Aktio = Reaktio , egal wo du bist

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ich würde eher sagen, wenn ein Photon keine Ruhemasse hat, dann existiert kein Bezugssystem in dem es ruht.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Der Zeitpunkt des Urknalls paßt nicht mehr so ganz in die Beobachtungen der neueren Weltraumteleskope....

"We were wrong" ist das Mantra der führenden Physiker derzeit....

Verschlag für ein Kraftfeldantrieb für Raumschiffe
 

These: Energie ist von Materie nicht so unterschiedlich, beide sind lokale Manifestationen - im Unterschied zu Kraftfeldern, die sich tendenziell ins Unendliche erstrecken.

Zeit existiert nicht real. Zeit ist nur ein theoretisches Konstrukt. Sehr wahrscheinlich existiert nur die Gegenwart (bzw. das in der Gegenwart real Existente) real, d.h. es gibt keine real existierende Zukunft oder Vergangenheit. Das bedeutet, dass die Gegenwart absolut ist: alle Raumpunkte sind stets gleichzeitig in der Gegenwart. Das paßt ggf. nicht zur Relativitätstheorie.

Ja und ein anderer Begriff (von mir) dazu ist "Ereignisgeschwindigkeit". Ereignisgeschwindigkeit paßt eher, weil es keine real existierende Zeit gibt, die ablaufen könnte.

Wie groß wäre die Lichtgeschwindigkeit in einem Raum ohne Energie und ohne Materie? Ca. die derzeitige Lichtgeschwindigkeit, oder? Und warum? Das (der bestimmte Betrag der Lichtgeschwindigkeit) ist völlig unklar.

Deine Antwort beantwortet nicht, warum die Lichtgeschwindigkeit ca. 299792458 m/s beträgt und nicht z.B. die Hälfte oder das Doppelte. Selbstverständlich liegt die Antwort auch nicht in der Definition von Meter und Sekunde.

Vielleicht hängt die Lichtgeschwindigkeit mit der Zeitdilatation zusammen: vielleicht ist die Ereignisgeschwindigkeit im Normalraum begrenzt und definiert somit die Lichtgeschwindigkeit und bewirkt die Zeitdilatation, siehe auch Vielleicht gibt es gar keine Zeitdilatation aufgrund der makroskopischen Geschwindigkeit?

Was aber könnte die Zeitdilatation im Grunde bewirken, wie wird die Ereignisgeschwindigkeit im Normalraum begrenzt? Der Grundteilchenäther wäre eine Erklärung dazu: die (großen, maßgeblichen) Schöpfungsgrundteilchen können im Normalraum nur zur Zeitdilatation und Lichtgeschwindigkeit passend schwingen. Der Grundteilchenäther könnte womöglich alles erklären.

Danke, das war mir vielleicht nicht so ganz klar. Die Lösung ist, dass Gravitation auch auch Energie wirkt:

"... In der allgemeinen Relativitätstheorie ist die Gravitation Ausdruck der Krümmung der Raumzeit, die ihrerseits nicht nur von der Anwesenheit von Materie, sondern auch von Energie in jeder Form, auch der Gravitationsenergie selbst, und darüber hinaus von Massen- und Energieströmen beeinflusst ist. ..." Gravitation

So und nun die spannende Frage: Werden Kraftfelder von Gravitation verzerrt?

Vermutlich nicht. Das ist sehr interessant und widerlegt (wenn es stimmt) die These von den Austauschteilchen.

Was aber sind Kraftfelder? Wie funktionieren sie? Das ist derzeit völlig unklar und das ist denke ich ein sehr wichtiger Punkt, da besteht Forschungsbedarf. Es gibt derzeit nur Gleichungen zu Kraftwirkungen aber keine Erklärung, wie diese Kräfte eigentlich funktionieren können, wie das im Grunde realisiert ist.

Actio und Reactio erklärt kein bisschen die Naturgesetze, wo sie sind und wie sie wirken können. Die Naturgesetze sind mehr als nur Actio und Reactio.

Noch ein interessanter Gedanke: angenommen, die Sonne würde plötzlich verschwinden, dann würde die Erde noch ca. 499 Sekunden das Gravitationsfeld der Erde erfahren, so als ob die Sonne noch da wäre. Das liegt daran, dass sich Feldänderungen im Normalraum maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Paßt das zu Actio gleich Reactio?

Noch ein Gedankenexperiment: Über 5 Lichtminuten wird ein möglichst dünnes, leichtes, haltbares und nicht dehnbares Seil (oder auch eine dünne Stange) im Weltraum zwischen zwei Gedachten Punkten A und B plaziert (A-----B)). Nun wird an einem Ende (A) des Seils eine Masse (M) beschleunigt, indem sie sich am Seil (z.B. mit Elektroantrieb) entlang zieht, wobei angenommen wird, dass es eine möglichst gute Traktion gibt. Die Anforderungen widersprechen sich aber es ist ja nur ein Gedankenexperiment, das prinzipiell so auch mit realen Materialien funktionieren kann. Der Clou ist, dass man 5 Minuten mit voller Kraft am Seil ziehen kann, so als ob es am anderen Ende (B) unverrückbar festgebunden wäre (was es nicht ist, die Enden des Seils sind lose). Nach diesen 5 Minuten bewegt sich das Seil von B nach A - wie genau ist noch die Frage aber dann ist die Masse M bereits beschleunigt, so stark es halt ging. Die Masseträgheit spielt dabei im Gedankenexperiment möglichst keine Rolle, real schon etwas aber der Grundgedanke sollte trotzdem rübergekommen sein.

Manche halten das für absurd aber ich halte es für eine gute Idee: vermutlich kann man z.B. durch Elektromagneten erzeugte Kraftfelder noch nutzen, nachdem der erzeugende Elektromagnet abgeschaltet wurde (siehe obiges Beispiel mit der verschwundenen Sonne). Das ist nicht weniger als die sehr bedeutsame Grundidee für einen revolutionären Kraftfeldantrieb für Raumschiffe von dem manche sagen, dass er unmöglich wäre, weil er Actio gleich Reactio verletzen würde aber vielleicht sollte man dazu einfach mal ein Experiment machen. Das ist leider nichtganz so einfach, weil Magnetfelder sich nicht so schnell schalten lassen aber es geht erstmal nur um den Nachweis der prinzipiellen Möglichkeit, nicht schon um einen Kraftfeldantrieb. Zur Motivation: ein hinreichend kompakter Kraftfeldantrieb, der nur 1 N mit 1 kW erzeugt, wäre eine Weltsensation und für Satelliten sehr nützlich. (alles imho)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

[QUOTE=sirius;104555]Der Zeitpunkt des Urknalls paßt nicht mehr so ganz in die Beobachtungen der neueren Weltraumteleskope....

Hallo Sirius
Das JWST ist schon was Feines. Da werden noch einige schöne und hoffentlich bahnbrechende Entdeckungen kommen. Die Urknalltheorie scheint mir aber dadurch nicht in Gefahr (noch nicht).
Wichtig wäre für mich, wenn JWST viele deep-fields machen könnte, also in alle Richtungen durchmustern im Raster. Dann wird man die Frage nach der Isotropie und Homogenität besser beantworten können.
Wie ich in meinem anderen Beitrag der expandierenden Kugelspähre schon erwähnt habe,
scheint mir der Urknall aus einer Gravasternsphähre angenehmer als aus einem singulären Punkt. Das Universum hätte dann beim Urknall heraus schon eine Ausdehnung. Die ultradichte Gravastern-Spähre ist ja schon von Haus aus isotrop und homogen.
Vielleicht ist auch die Zeitdilatation im frühen Universum anders als heute. Immerhin war die Teilchendichte 1min nach dem Urknall 30 mal 10 hoch 51 pro qm. Das ist mehr als Neutronensterndichte. Vielleicht hat die Inflationsphase ihren wahren Grund in der Zeitdilatation durch die hohe Energiedichte. Das wäre für mich die plausibelste Erklärung.

AW: Verschlag für ein Kraftfeldantrieb für Raumschiffe
 

[QUOTE=HeWhoKnowsNotNothing;104557]

“Zeit existiert nicht real. Zeit ist nur ein theoretisches Konstrukt. Sehr wahrscheinlich existiert nur die Gegenwart (bzw. das in der Gegenwart real Existente) real, d.h. es gibt keine real existierende Zukunft oder Vergangenheit. Das bedeutet, dass die Gegenwart absolut ist: alle Raumpunkte sind stets gleichzeitig in der Gegenwart. Das paßt ggf. nicht zur Relativitätstheorie.”
Also für jedes Teilchen im Universum gibt es eine Gegenwart und jedes Teilchen existiert für sich in der Gegenwart. Der Informationsaustausch zwischen ihnen ist jedoch durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt.


“Wie groß wäre die Lichtgeschwindigkeit in einem Raum ohne Energie und ohne Materie? Ca. die derzeitige Lichtgeschwindigkeit, oder? Und warum? Das (der bestimmte Betrag der Lichtgeschwindigkeit) ist völlig unklar. Also in unserem Universum
Deine Antwort beantwortet nicht, warum die Lichtgeschwindigkeit ca. 299792458 m/s beträgt und nicht z.B. die Hälfte oder das Doppelte. Selbstverständlich liegt die Antwort auch nicht in der Definition von Meter und Sekunde.”
Doch doch, liegt genau daran. Sie hat diesen Wert ja nur im Vakuum. In Medien oder in der Nähe von starken gravitativen Feldern ist sie geringer. (Saphiro-Verzögerung)
Die Frage ist, ob sie in Bereichen ohne Energie (Photonen, Neutrinos, Quanten-Vakuum, Gravitationsfelder)nicht auch ein bisschen größer sein könnte . Ich denke ja. Das wäre auch nicht schlimm. Es wäre halt nur die maximal mögliche.


“Manche halten das für absurd aber ich halte es für eine gute Idee: vermutlich kann man z.B. durch Elektromagneten erzeugte Kraftfelder noch nutzen, nachdem der erzeugende Elektromagnet abgeschaltet wurde “
Also beim Abschalten eines elektrischen Feldes (Spule, Elektronen) gibt es einen Induktionsstrom, der dem ursprünglichen Feld entgegen gerichtet ist. Das Gleiche passiert beim Einschalten.
Vergleichbar ist das mit einem Passagier im Zug(Elektron im elektrischen Leiter). Beim Anrucken drückt es ihn in den Sitz, beim abrupten Stoppen wirft es ihn in Fahrtrichtung. Impulserhaltung und Energieerhaltung.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ich habe leider meist gewisse Probleme, solche Aussagen zu verstehen oder zu interpretieren.
Was bedeutet es denn, dass nur die Gegenwart "real existiert"?
Ist das eine testbare Hypothese?
Ich wüsste nicht, wie man mittels eines Experimentes herausfinden sollte, ob so eine Aussage korrekt ist.
Wenn dem so ist, dann ist diese Aussage schlicht irrelevant aus Sicht der Physik.

AW: Verschlag für ein Kraftfeldantrieb für Raumschiffe
 

Streng genommen hat jeder Raumpunkt seine eigene Gegenwart.

Nach dem Abschalten der Spannung an der Spule bzw. Leiter dreht sich weder der Strom noch das Magnetfeld um.
Es baut sich eine Spannung, auch Selbstinduktionsspannung genannt, auf, die versucht, das Magnetfeld bzw. den für dieses verantwortlichen Strom aufrecht zu erhalten. Die Verluste dieses Stromkreises verbrauchen die Energie des Magnetfeldfeldes. Dieses bricht zusammen ohne seine Polarität zu ändern.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Hallo Geku, hast Recht:) , die Stromrichtung bleibt gleich bei der Selbstinduktion. Der Passagier behält ja seine Richtung bei beim Bremsen, deshalb beschleunigt er ja in Fahrtrichtung.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ich halte es auch für sehr wichtig in der Physik exakte Aussagen zutreffen. Für meinen, schon lange verstorbenen, Physikprofessor Dr. Bruno Deutsch war das ein sehr wichtiger Pfeiler seines Physikunterrichtes. Wer mit kmh statt mit km/h eine Geschwindigkeit angab, war bei ihm unten durch. Er war eine gefürchteter Professor, aber man hat sehr viel bei ihm gelernt. (an dieser Stelle: herzlichen Dank an die "strengen" Moderatoren und Wissenden in diesem Form).
Falsches darf nicht unwidersprochen bleiben!

Zurück zum Thema: man könnte den Schnitt senkrecht zur Zeitachse in der 4-dimensionalen Raumzeit als real betrachten. Das wäre unser Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ist meiner Meinung nicht korrekt formuliert. Der Passagier erfährt beim Bremsvorgang keine Beschleunigung in Fahrtrichtung, sonderen eine Reduktionen von Impuls und Energie. Ist er nicht angeschnallt und/oder wird er nicht vom ausgelöstem Airbag zurückgehalten, dann setzt er seine Bewegung mit allen seinen Nachteilen fort.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ja, hast wieder Recht. Beim abrupten Bremsen ist es die Impulserhaltung die ihn weiter in Fahrtrichtung treibt. Die Reduktion des Impulses erfährt er erst wenn er im Ausschnitt seines Gegenüber landet.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Streng genommen ist abruptes Abbremsen gar nicht notwendig.
Das Gegenüber ist sicher die angenehmere Variante zur Vernichtung von Impuls und Energie:)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Die Vorhersagen der Physik sind allerdings IMMER mit Unsicherheiten behaftet. Exakt gelöst werden kann in der Physik rein gar nichts; es geht immer darum, die geeigneten Näherungen zu finden, d.h. welche Einflüsse kann man ignorieren, sodass das Problem lösbar wird, ohne einen großen Fehler zu machen.

BTW, bei "kmh" stimme ich dir und deinem Prof. natürlich voll zu - eine entsetzliche und falsche Schreibweise, die beim Lesen schon in den Augen weh tut.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ist mir schon klar! Man braucht gar nicht an das Mehrkörperproblem oder Heisenbergsche Unschärferelation zu denken. Da habe ich mich leider nicht ganz exakt geäußert. Mir ging's weniger um die Lösung, sondern um die exakte Formulierung der Problemstellung. Die beginnt schon bei der Nutzung der Fachsprache.

Nur die Gegenwart existiert real
 

Nur die Gegenwart existiert real bedeutet, dass das real Existente (z.B. das Universum) nur im Jetzt, in der Gegenwart existiert und nicht auch eine Sekunde davor oder eine Sekunde danach. Es bedeutet, dass Vergangenheit und Zukunft nur theoretische Konstrukte sind aber nicht real existieren. Alle Erinnerungen (auch Daten) oder Zukunftsvorstellungen existieren nur in der Gegenwart.

Ich weiß nicht, wie man das testen könnte aber es gibt schwerwiegende Argumente dafür, dass nur die Gegenwart (bzw. das in der Gegenwart real Existente) real existiert:

1. Es ist überaus plausibel und logisch, denn bei einer real existierenden Vergangenheit und/oder Zukunft würde das eine unvorstellbare Menge an zusätzlicher Energie/Materie bedeuten (so im Gdanken an eine real existierende Dimension Zeit, wo statische Snapshots des Universums z.B. alle Femtosekunden oder gar alle 10^-43 s nebeneinander aufgereiht sind). Wie könnte die Zukunft schon real existieren? Wie könnte sich in kürzerster Zeit eine neues Universum der Gegenwart bilden und die Version davor in der Vergangenheit abgespeichert werden?

2. Es gibt keinerlei Beweis, dass auch Vergangenheit oder Zukunft real existieren. Es gibt keine plausible Theorie für ein System, so dass es eine real existierende Vergangenheit und/oder Zukunft geben könnte.

Nun kann man vernünftig und bis auf Weiteres davon ausgehen, dass nur die Gegenwart (bzw. das in der Gegenwart real Existente) real existiert ... oder man kann auf jegliche Gedanken und Gleichungen dazu verzichten, was glaube ich keine so gute Idee wäre.

Dann kann man auch das Gegenteil nicht experimentell beweisen.

Wie oben ausgeführt ist es naheliegend, vernünftig und plausibel davon auszugehen, dass nur die Gegenwart (bzw. das in der Gegenwart real Existente) real existiert. Es ist unvernünftig und geradezu absurd, ohne jeden Beweis oder auch nur ernstzunehmenen Hinweis anzunehmen, dass Vergangenheit und/oder Zukunft real existieren könnten.

Das (obiges Zitat) glaube ich nicht oder ist schon allen Wissenschaftlern völlig klar, dass nur die Gegenwart real existiert?

Was sagt z.B. die Relativitätstheorie dazu, siehe auch Relativität der Gleichzeitigkeit und Minkowski-Diagramm und Lichtkegel in einer Raumzeit mit zwei Raumdimensionen? Dergleichen mag ja für Berechnungen nützlich sein und die können auch einen realen Bezug haben, z.B. in der Astronomie aber man sollte doch denke ich nicht vergessen, dass sehr wahrscheinlich nur die Gegenwart real existiert, es also eine universelle/absolute Gleichzeitigkeit, ein universelles/absolutes Jetzt gibt, auch wenn man z.B. aufgrund der Lichtgeschwindigkeit natürlich Verzögerungen erfährt.

Kann es vielleicht sein, dass die Relativitätstheorie falsch und erledigt ist, wenn es eine universelle/absolute Gleichzeitigkeit gibt, wenn nur die Gegenwart real existiert? Oder macht es nichts, weil es real ja auch keinen gekrümmten Raum gibt (es gibt keinerlei Beweis/Experiment für die Existenz einer einsteinschen Raumkrümmung, für die es eine 4. Raumdimension bräuchte, für deren Existenz es keinerlei Beweis/Experiment gibt - Die Sonnenfinsternis, die Einsteins Ruhm begründete ist kein Beweis, Photonen können auch einfach so gravitativ beeinflußt werden, z.B. auch wegen der Äquivalenz von Masse und Energie und siehe auch Fragen zur Gravitationswirkung durch eine hypothetische Raumkrümmung)?

Gravitationswellen kann es in Form von Schwankungen der Gravitationsstärke auch ohne Raumkrümmung geben. Die beobachteten gravitativen Schwankungen beim verschmelzen sich umkreisender schwarzer Löcher sind vielleicht starke Energieschwankungen (zyklische Umwandlungen von Masse und Energie), vermutlich auch über den Hyperraum - wer das für verrückt hält, der sollte erstmal erkklären, wieso zwei dicht beieinanderliegende Massen starke Gravitationswellen auslösen können - sollte das aus der Entfernung von etlichen Lichtjahren nicht einfach quasi wie eine Masse sein? Wenn es da zu starken Gravitationswellen kommt, dann vielleicht, weil die Massen fluktuieren und das ist eine geniale Idee. Übrigens kann man Gravitationswellen kein bisschen berechen, d.h. es gibt keine mathematische/physikalische Theorie zu deren Entstehung/Ausbreitung, oder? Kein Wunder, denn man hat keinerlei Ahnung, wie alles im Grunde (Grundteilchenäther?) funktioniert.

Gravitation und Geschwindigkeit bewirken eine verringerte Ereignisgeschwindigkeit (Zeitdilatation). Warum das so ist, weiß keiner und es gibt auch noch keine kombinierte Gleichung dazu.

Dass alles zusammenpaßt, heißt nicht, dass man alles mit der Lichtgeschwindigkeit erklären kann - insbesondere angesichts von beobachteter Überlichtgeschwindigkeit, siehe z.B. Chinese physicists measure speed of Einstein’s ‘spooky action at a distance’: At least 10,000 times faster than light und "... many superluminal phenomena in quantum entanglement experiments. ..." The Superluminal Transmission Between Two Quantum Entangled Particles Based on the Micro Super-Gravitational Sources - das ist auch ohne Informationsübertragung eine Widerlegung der Relativitätstheorie.

Da bleibt nicht mehr so viel von der Relativitätstheorie. Call me stupid aber ich rechne dieses Jahrzehnt mit dem offiziellen Fall der Relativitätstheorie. Ja, das kann man auch anders sehen aber wenn die Relativitätstheorie garantiert korrekt wäre (hier darf man an einige Paradoxe zur Relativitätstheorie denken, die meiner Meinung nach überwiegend nicht aufgelöst wurden), dann sollte Kritik daran unkritisch (im Sinne von unproblematisch) sein. (alles imho)

»Eine hartnäckige Illusion«

AW: Nur die Gegenwart existiert real
 

So einfach kann man sich die Vergangenheit nicht vorstellen. Man kann nicht in die Vergangenheit zurück reisen und dort Energie und Materie vorfinden. Z.B. die Pyramiden im vollem Glanz ihrer unversehrten Oberfläche, der Sphinx mit vollständiger Nase etc.

Energie und Materie werden von der Ausdehung der Raumzeit mitgenommen. Man denke nur ein eine Explosion. Die Splitter und die Druckwelle entfernen sich kugelförmig vom Zentrum der Eplosion. Materie und Energie geben Zeugnisse der Vergangenheit ab.

Viel krasser wäre das Problem mit dem Verbleib von Marterie und Energie bei der Viele Welten Theorie. Welche Materie und Energie erhält jeder Zweig, der sich mit jeder Änderung neu auftut?

Wie schon gesagt wurde: was ist real?

Wir leben alle in der Gegenwart, so hoffe ich, aber sind das nur Zeitpunkte oder ist ein diffuser Zeitbereich? Tatsache ist, alles was an unsere Sinne herangetragen wurde, ist aus der Vergangenheit. Ist die Masse von Beteigeuze für uns real (zum Anfassen)? Existiert der Stern überhaupt noch? Wir wissen es nicht, wir blicken nur in die Vergangenheit.

Ein absolutes Bezugssystem
 

Das was real existiert, ist real. Vielleicht existieren nur die Grundteilchen eines Grundteilchenäthers real und alle bekannten Phänomene (Materie, Energie, Elementarteilchen, usw.) sind nur an sich substanzlose Schwingungsmuster von schwingenden Grundteilchen, die stationär sind, d.h. es bewegen sich nur die Schwingungsmuster durch den Raum, nicht die Grundteilchen. Umgangssprachlich kann man dann auch Materie, usw. als real bezeichnen.

Dass einige von Menschen derzeit (direkt oder indirekt) wahrgenommene Photonen ggf. vor Jahren emittiert wurden, ist dabei egal. Es ist klar, dass wir derzeit nicht wissen, wie Beteigeuze jetzt ausschaut und ob Beteigeuze vielleicht schon explodiert ist (Supernova), was ich nicht ausschließen würde.

Es geht bei "nur die Gegenwart existiert real" darum, dass es im ganzen Universum zu jedem Zeitpunkt nur ein Jetzt gibt, weil das im Jetzt real Existente überall nur einmal existiert. Wenn man einen (gedachten) Snapshot vom ganzen Universum machen würde, also das ganze Universum zu einem Zeitpunkt anhalten/betrachten würde, dann ist dieser Zeitpunkt überall gleich, es gibt dann nichts vorher oder nachher.

Das finde ich völlig offensichtlich - wie sollte es denn anders sein? Nebenbei zerlegt das natürlich die Relativitätstheorie, die von keinem bestimmten Bezugssystem ausgeht. Selbstverständlich kann man auch unterschiedliche Bezugssysteme betrachten und das kann auch Sinn machen aber es gibt eben auch ein absolutes Bezugssystem, z.B. den Raum, einen Grundteilchenäther, das Universum, usw.

"Die Hintergrundstrahlung, genauer kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung, englisch cosmic microwave background (CMB), wegen ihrer niedrigen Temperatur bzw. Energiedichte auch Drei-Kelvin-Strahlung genannt, ist eine das ganze Universum erfüllende nahezu isotrope Strahlung im Mikrowellenbereich, die kurz nach dem Urknall entstanden ist. ...

... Die verbleibenden Messwerte zeigen ein auffallendes Dipolmuster: Das Maximum der Strahlung aus einer ganz bestimmten Richtung (ungefähr entgegengesetzt der momentanen Rotationsrichtung des Sonnensystems in der Milchstraße) ist deutlich blauverschoben, in entgegengesetzter Richtung rotverschoben (Dopplereffekt). Das wird damit erklärt, dass sich unser Sonnensystem mit etwa 369 km/s gegenüber einem Bezugssystem bewegt, in dem die Strahlung isotrop ist. ..." Hintergrundstrahlung

Das spricht für ein absolutes Bezugssystem, bzw. ist wenigstens ein Beipsiel dafür. (alles imho)

AW: Ein absolutes Bezugssystem
 

Und wie lange würde es im Vergleich zum Weltalter dauern bis uns die Information aus den entferntesten Gegend des Schnappschusses erreichen würden?

Welche Erkenntnis wäre mit dem Schnappschuss gewonnen?

Die Hintergrundstrahlung war zum Beginn keine Strahlung im Mikrowellenbereich. Solche Darstellungen erwecken den Eindruck eines statischen Universums. Wo würde sich dieser Strahlungshintergrund im Schnappschuss einordnen? Gibt es da eine gemeinsame Gegenwart?

NEIN, die Zeit, zur der das Universum transparent wurde ist schon längst vorbei, also Vergangenheit. Wir nehmen sie nur wahr, weil uns die Informationenen aufgrund der Lichtgeschwindigkeit erst jetzt erreichen.

Von einer gemeinsamen Gewegenwart zu sprechen ist sinnlos. Jeder Raumpunkt hat seine eigene Gegenwart, die uns je nach Entfernung zu unserer Gegenwart bewusst wird.

Die absolute Gegenwart und Gleichzeitigkeit
 

Ich versuche es noch einmal anhand von zwei Beispielen/Gedankenexperimenten zu erklären:

1. Man stelle sich vor, man könnte das Universum als eine Kugel von außen betrachten, z.B. so wie einen Tennisball. Diese Kugel (Universum, Tennisball) existiert zu jedem Zeitpunkt nur einmal und das gilt auch für jeden Teil/Punkt in dieser Kugel. Diese Kugel existiert nur in der Gegenwart. Zu einem beliebigen aber bestimmten Zeitpunkt existieren alle Teile/Punkte in dieser Kugel gleichzeitig zu diesem Zeitpunkt, es gibt keinen Teil/Punkt in der Kugel, der zu diesem Zeitpunkt vorher oder nachher existiert.

2. Man stelle sich vor, dass es im Universum in einem rechteckigen Raster von z.B. 1 Lichtjahr Kantenlänge eine sehr genaue und langlebige Uhr gäbe, die sich relativ zum Universum nicht bewegen - das ist nicht so abwegig, das ist theoretisch möglich. All diese Uhren werden zum selben Zeitpunkt auf 0 oder eine gleiche Uhrzeit gesetzt und gleichzeitig gestartet. So hat man dann eine absolute, gleiche Zeitbasis im ganzen Universum, diese Uhren zeigen überall die gleiche Zeit, bzw. den gleichen Zählerstand an. Das Universum existiert nur einmal und zwar in der Gegenwart, überall ist jeweils die gleiche absolute Zeit. Man kann diese Uhren real/praktisch vielleicht nicht so leicht vergleichen aber das ist egal. Es kann sein, dass es zwischen den Uhren bewegte Objekte mit einer langsameren Ereignisgeschwindigkeit (Zeitdilatation durch Geschwindigkeit oder Gravitation) gibt aber die existieren so wie die Uhren jeweils nur in der Gegenwart.

Man kann weiterhin verschiedene Bezugssysteme (z.B. Erde und Beteigeuze) betrachten und Berechnungen dazu anstellen aber real existiert das Universum nur in der Gegenwart. Zeit ist ein theoretisches Konzept, Zeit existiert nicht real - real ist nur das Existente (z.B. das Universum) in der Gegenwart. Vergangenheit und Zukunft existieren nur als Vorstellungen in der Gegenwart. (alles imho)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Zeit existiert nicht, dann ist sie also auch nicht messbar?
Was ist das denn dann, was ich von meiner Uhr ablese?

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Guten Morgen allerseits,

ohne auf die vorherigen Beiträge hier im Thread einzugehen, würde ich meinen, daß der Begriff "Zeit" wirklich nur durch eine Bindung an ein weiteres Bezugssystem, seine Bedeutung erhält. Früher diente dazu der Ablauf von natürlichen Ereignissen wie Tag und Nacht, die Mondphasen, die quasi monatlich wiederkehrten und die Jahreszeiten, die durch den Übergang von Kalt- und Warmphasen durch relativ ausgeglichene Perioden wie Frühling und Herbst getrennt waren.

Erst mit ALBERT EINSTEIN erhielt der physikalische RAUM - durch die Einbeziehung des Hilfskonstruktes eines letztlich variablen Zeitbegriffes eine immense Bedeutung, als Grundlage für physikalische Abläufe außerhalb unserer irdischen Bedeutung(slosigkeit) für den gesamten Kosmos - das gesamte Universum.

Physikalisch nutzte das Genie Albert Einstein "Zeit" zur Schaffung der Vierdimensionalität der Raumzeit.
ER schuf damit nicht nur eine "neue" Physik sondern durch seine Überlegungen konnten erstmals auch zutreffende (verifizierbare) Aussagen für bzw. über kosmische Abläufe geschaffen werden.

Zeit
 

Was könnte denn eine real existierende Zeit sein, wie könnte sie aussehen und beschaffen sein? Gibt es irgendwo einen universellen Taktgenerator zu jedem einzelnen Raumpunkt? Nein. Gibt es in jedem Raumpunkt eine kleine ewige Uhr? Nein. Gibt es einen Zeitfluß oder ist die Zeit eine real existente 4. Dimension ähnlich der 3 Raumdimensionen? Nein.

Zur Zeitmessung werden gleichförmige Ereignisse gezählt, z.B. Schwingungen eines Quarzes oder das Pendel einer Kuckucksuhr.

Die Frage dazu ist: Warum gibt es solche gleichförmigen Ereignisse und nicht viel mehr Chaos? Weil Gott es so will. Physikalisch gesehen liegt es am Aufbau des Universums, z.B. vielleicht an den Schöpfungsgrundteilchen des Grundteilchenäthers, wo alle bekannten Phänomene (z.B. Materie) durch Schwingungen der Grundteilchen realisiert werden. Die innere Feinstruktur der Schöpfungsgrundteilchen und ihre bestimmtes Schwingungsverhalten (z.B. durch Resonanzräume, usw.) bestimmen Naturgesetze, Naturkonstanten und ermöglichen so auch Regelmäßigkeiten von z.B. Schwingquarzen.

Vermutlich ist unser Universum (die Schöpfung) von Gott vorherbestimmt und das ist dann sehr erstaunlich. Dazu gibt es übrigens Hinweise:
- 3.268 Prophezeiungen der Bibel erfüllt
- Erfüllte Prophezeiungen innerhalb der Bibel
aber es gibt keine Hinweise auf eine real existierende Zeit.

Das Konzept der Zeit ist sehr nützlich und sinnvoll - erstaunlich, wie wichtig es auch in der Physik ist. Eine Erklärung ist, dass Entwicklungen und Veränderungen (auch für Menschen und Lebewesen) eine so große Rolle spielen, dass sich fortlaufend so viel verändert.

"Raumzeit oder Raum-Zeit-Kontinuum bezeichnet die gemeinsame Darstellung des dreidimensionalen Raums und der eindimensionalen Zeit in einer vierdimensionalen mathematischen Struktur. Diese Darstellung wird in der Relativitätstheorie benutzt. ..." Raumzeit

Diese Raumzeit ist ein mathematisches Modell, das (wenigstens teilweise) seinen Nutzen haben kann aber derzeit vermutlich auch überinterpretiert wird. Insbesondere ist nicht alles relativ, weil es mit dem Univerusm (oder dem Raum, dem Grundteilchenäther) ein gemeinsames Bezugssystem gibt. Wenn eine Rakete mit fast Lichtgeschwindigkeit von der Erde wegfliegt, dann kann man nicht sagen, dass die vergleichsweise ruhende Erde aus Sicht der Rakete mit Lichtgeschwindigkeit wegfliegt, weil in Relation zum Universum die Rakete mit fast Lichtgeschwindigkeit fliegt aber nicht die Erde, siehe das Zwillingsparadoxon, auch Uhrenparadoxon. (alles imho)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Brian Cox: Was is Zeit? https://youtu.be/j81P_HOHiNU?si=ihdPozFhs8WscHVw

Ohne Zeit gibt es keine Änderungen.
Ohne Änderung gibt es kein Leben.
Ohne Zeit könnte niemand das Universum beobachten.

Die absolute Bewegung von Bezugssystemen
 

Lichtkegel
Kausalstruktur
Minkowski-Raum

"... Gleichzeitigkeit ist ein grundlegender Begriff in der Physik. Alle Aussagen über Zeitabläufe beruhen auf Zeitvergleichen und somit auf dem Begriff Gleichzeitigkeit. Ein Beobachter kann jederzeit problemlos erkennen, ob in seiner unmittelbaren Umgebung zwei Ereignisse gleichzeitig stattfinden oder nicht. Bei weiter entfernten Ereignissen ist dies nicht ohne weiteres der Fall. ..." Relativität der Gleichzeitigkeit

Man unterscheide zwischen (mutmaßlich) realer Gleichzeitigkeit und dem realen Wissenstand. Das Universum existiert nur einmal und zwar in der Gegenwart. Alles geschieht gleichzeitig. Es kann allerdings dauern, bis von z.B. Sagittarius A* jetzt von emittiertes Licht bei uns ankommt.

"... Unter Kausalität versteht man die eindeutige Beziehung von Ursache und Wirkung. Ein Ereignis kann nur dann die Ursache für ein zweites Ereignis sein, wenn es zeitlich vor ihm eintritt. Da aber die Reihenfolge von Ereignissen vom Beobachter (bzw. von dessen Bewegungszustand) abhängt, könnte dies zu Problemen mit der Kausalität führen. Denn wenn in einem Bezugssystem Ereignis A vor Ereignis B eintritt, im anderen Bezugssystem jedoch Ereignis B vor Ereignis A, dann folgt daraus, dass sowohl A Ursache von B, als auch B Ursache von A sein könnte. Damit lassen sich Paradoxien konstruieren, bei denen ein Ereignis sich selbst in der Vergangenheit rückwirkend verhindert. Außerdem wären Zeitreisen mit Überlichtgeschwindigkeit möglich. Man reist von A zum späteren Ereignis B. Dann wechselt man durch normale Beschleunigung in ein Bezugssystem, in dem A später als B stattfindet. Anschließend reist man wiederum mit Überlichtgeschwindigkeit von B zu einem Ereignis vor A. Dies ist einer der Gründe dafür, warum generell angenommen wird, dass Überlichtgeschwindigkeit nicht möglich ist. ..." Relativität der Gleichzeitigkeit

Eine Verletzung der Kausalität ist real unmöglich.

Man kann versuchen, von einem mathematischen Modell Schlußfolgerungen/Vorhersagen/Thesen zur Realität zu treffen aber man sollte auch vernünftig/logisch prüfen ob diese Vermuttungen/Thesen zutreffen.

Mir ist noch ein alltägliches Beispiel eingefallen:

Die Sonne strahlt Photonen in alle Richtungen ab und gibt es auch Photonen, die sich (weitgehend) in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Zwei Photonen A und B, die sich im Vakuum in die entgegengesetzte Richtung bewegen, entfernen sich voneinander mit zweifacher Lichtgeschwindigkeit. Das ist nichts Besonderes, A und B fliegen jeweils mit Lichtgeschwindigkeit. Wie aber schaut die relativistische Berechnung/Betrachtung von Bezugssystem A auf Bezugssystem B und umgekehrt aus? Geht das? Paßt das?

Der Punkt ist: man kann nicht einfach davon ausgehen, dass ein Bezugssystem ruht. Na ja, man kann diese Annahme treffen aber womöglich paßt das dann nicht zur Realität.

"... Bei weiteren Beobachtungen der Flugbahn des Objektes durch verschiedene erdgebundene Teleskope sowie durch das Hubble-Weltraumteleskop konnte eine Bahnablenkung beobachtet werden. Die Abbremsung des Körpers bei seinem Entfernen von der Sonne findet um eine Winzigkeit weniger stark statt, als es unter dem reinen Einfluss der Gravitation der Fall sein müsste. ..." 1I/'Oumuamua

Ich weiß nicht, ob das vielleicht eine Erklärung für obige Beobachtung ist aber es kann eine Rolle spielen, wie schnell und in welche Richtung sich die Sonne absolut, also relativ zum Universum bewegt. Die absolute Bewegung von Bezugssystemen spielt eine Rolle. Wie ist das eigentlich beim GPS? Vielleicht sollte man sich diesbezüglich mal die Datenaufzeichnungen und auch die Korrekturdaten dazu anschauen.

Ja ja, man hat über 100 Jahre mit der Relativitätstheorie gelebt aber vielleicht gibt es da ja doch noch was zu realisieren.

Warum aber hat das Michelson-Morley-Experiment keinen Äther nachgewiesen, obwohl dessen Existenz doch so überaus plausibel erscheint? Vielleicht liegt es an der Interferenzmessung und ein neuer Versuch kann ein Michelson-Morley-Experiment mit Impulslaser sein, vorzugsweise mit gleiche Armlänge. (alles imho)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Vielleicht nochmal von vorne: ich habe im EP die These aufgestellt, dass Photonen grundsätzlich Teilchen sein könnten, die eine (sehr sehr kleine, aber existente) Masse haben - was im Widerspruch zu der allgemein bekannten Vorhersage der RT steht.

Jetzt liefere mir, falls Du interessiert bist, eine Argumentation, aus der sich zweifelsfrei schliessen lässt, das dem nicht so sein kann.

Also eine Argumentation, die zweifelsfrei ausschliesst, dass sich die RT nicht auch irren könnte.

(und lege bitte Dein Augenmerk darauf, keine anderen experimentell unbestätigten Voraussagen oder Annahmen zu benutzen. Eine Argumentation muss also letztlich zwingend auf gewissen physikalischen Experimenten basieren bzw. zurückzuführen sein)

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Noch eine kurze Präzisierung: es geht um Photonen "im Flug".

Und nebenbei könnte ich aus dem Stegreif viele Experimente (erster Ordnung) nennen, die bei Photonen zweifelsfrei die zentralen Aspekte von Masse, nämlich Trägheit, und gravitative Wechselwirkung, nachgewiesen haben.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

An dem Experiment mit Trägheit bin ich interessiert. Das würde die gesamte RT wie diese heute gelehrt wird platt machen!
Bitte das Experiment nennen.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ganz so einfach ist es nicht: es gibt Stand heute kein Experiment, das die RT widerlegt. Das wäre sowieso als Sensation durch die Weltpresse gegangen...

Ansonsten, möchte ich lieber erst mal die Antwort auf meine Frage abwarten.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Auch im chinesischen Jahr des Hasen läuft es hier im Forum immer noch so, daß du falsifizieren mußt, was dir an der RT nicht paßt.

Ich ist wirklich sehr geduldig mit dir und so manch anderem hier, der eigentlich besser in einem Esoterikforum aufgehoben wäre.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Dann lies halt durch, was ich geschrieben habe, du aber nur abgeschnitten zitiert hast:
Also erstens: Du darfst nicht annehmen, was du gerne möchtest, sondern du hast zu akzeptieren, dass die Photonenmasse, wenn es denn überhaupt eine gibt, unglaublich klein ist.
Zweitens: Eine Voraussage einer Theorie, z.B. für einen Wert von Null, ist kein Hirngespinst. Vor allem dann nicht, wenn die voraussagende Theorie die am besten und genauesten empirisch abgesicherte Theorie der Physik ist. Und außerdem die Nullmasse von unzähligen sauber durchgeführten Experimenten bestätigt wurde. Eine Bestätigung ist kein mathematischer Beweis und kann auch keiner sein. Du scheinst da ein falsches Verständnis von Wissenschaft und wissenschaftlichen Theorien zu haben.
Drittens: Die Theorie, die das voraussagt, ist nicht die RT, wie du fälschlich annimmst. Die RT macht keine Voraussagen zu Partikelmassen und den Grundkräften. Sie ist eine Theorie zur Geometrie der Raumzeit. Dass das Photon masselos ist, folgt aus der Maxwellschen Elektrodynamik bzw. der QED. Wenn es nicht masselos wäre, dann müssten diese Theorien modifiziert werden. An der RT kratzt das überhaupt nicht.
Viertens: Ich muss überhaupt nicht argumentieren, dass das Photon "zweifelsfrei" keine Ruhemasse haben kann. Weil ich das nicht behaupte. Es ist aber so, dass eine solche Ruhemasse in heutigen Experimenten nicht nachgewiesen werden kann, was bedeutet, dass man sie getrost für alle Zwecke als Null betrachten kann.In den Forenregeln werden Grundkenntnisse in den kritisierten Theorien verlangt., damit man Physik diskutieren kann und nicht ausschließlich gegen Missverständnisse argumentiert, die mit den Theorien nichts zu tun haben. Wie in diesem Fall zum Massenbegriff.

1. Wenn das Photon masselos ist, dann bedeutet das nicht, dass es weder Energie noch Trägheit haben kann. Es bedeutet, dass Energie und Impuls gleich groß sind. Das kann sich als Trägheit manifestieren.
2. Natürlich sind Photonen der Gravitation unterworfen. Sie folgen Nullgeodäten.
3. Und natürlich erzeugen Photonen auch Gravitation. Im Energie-Impuls-Tensor kommen einfach noch weitere Terme hinzu, neben einer Energiedichte auch noch Impulsströme bzw. Druck.

Und in alles diesen Eigenschaften unterscheidet sich ein masseloses Partikel kaum von einem nicht masselosen. Das ist kein qualitativer Unterschied. Dann ist der Impuls eben fast gleich der Energie, die Geodäte ist fast eine Nullgeodäte, und der Tensor ist auch fast derselbe. Experimentell nicht unterscheidbar.
Und vor allem handelt es sich hier um die Eigenschaften eines bestimmten Elementarteilchens. Das hat mit der RT nichts zu tun. Es gibt immer noch eine invariante Geschwindigkeit, es könnte nur sein, dass Licht eben nicht mit genau dieser Geschwindoigkeit unterwegs ist, sondern unmerklich langsamer - und unmerklich nicht invariant.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Zunächst mal: danke für die ausführliche Antwort, die ja sicher auch einen gewissen Aufwand bedeutet hat. Auf einer solchen Ebene diskutiere ich eigentlich immer am liebsten.

Wenn ich Deine Antwort zusammenfasse, dann haben wir in der Sache eigentlich Konsens: Photonen könnten theoretisch auch Teilchen, mit einer zwar vorhandenen - aber vernachlässigbar geringen - Masse sein, die sich aber weder in Formeln noch in Experimenten spürbar auswirkt.

Genau darum ging es mir. Übrigens: mir war immer klar, dass die hypothetische Masse eines Photons unterhalb meiner im EP genannten Grenze liegen muß - etwas anderes wollte ich auch niemals annehmen oder behaupten.

Nochmal zum Massebegriff: in meiner Vorstellung ist Masse immer zentral mit Trägheit verbunden. Das eine existiert in meiner Vorstellung nicht ohne das andere.

Mit diesem hier

wolltest Du vermutlich ausdrücken, dass die Quantenphysik den Massebegriff erweitert bzw relativiert hat, richtig?

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Ich auch. Deswegen gibt es auch eine entsprechende Reaktion, wenn in diesem Unterforum diese Ebene verlassen wird, z.B. mit Unterstellungen, Physiker könnten keine eigenen Gedanken entwickeln.
Nein, der Massebegriff kommt aus der RT - beziehungsweise der ART, wenn es um die aktive gravitative Masse geht.

Du solltest dich mit Vierervektoren vertraut machen. Die sind mathematisch einfach und geben die Konzepte der RT richtig wieder. Masse ist die "Länge" des Viererimpulses. "Länge" Null bedeutet nicht, dass der Vektor Null ist.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Selbstverständlich können Physiker selbst denken. Nur sind eben heute viel mehr menschliche Köpfe und teilweise wohl auch schon KI beteiligt.

https://youtube.com/shorts/fAMU8AWgV...hfkIbiESCEqOtJ

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Also ich kann Dir versichern: mit Esoterik , Verschwörungstheoretikern und dergleichen habe ich nun gar nichts am Hut. Wenn ich an etwas glaube, dann ist das die evidenzbasierte Wissenschaft.

AW: Das Photon - und seine Ruhemasse...
 

Hallo Physicus,

habe Dir zu der Thema Mail gesandt.