Lichtgeschwindigkeit
Hallo an Alle!
Ein Beobachter befindet sich in der Mitte auf einer Strecke an deren Enden sich helle Lichtquellen befinden. Mit je einem Messgerät vermisst er die Geschwindigkeit der Lichtwelle „A“ (vom linken Ende der Strecke) und die Geschwindigkeit der Lichtwelle „B“ (vom rechten Ende der Strecke). Er misst in beiden Fällen „c“. Nun fragt er sich: „Mit welcher Geschwindigkeit treffen die Quanten der Lichtwellen A und B die nicht in seiner Apparatur oder auf ihm landen aufeinander?“ Kann jemand dem Beobachter helfen? Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Mit keiner Geschwindigkeit!
Standard-Physik: Ein Photon hat kein Ruhesystem. Daher können zwei Photonen keine relative Geschwindigkeit zueinander messen. Dazu muss mind. ein Partner ein Ruhesystem haben (Nicht mit c unterwegs sein). Die Frage an sich ist so nicht zulässig. Der Wirkungsquerschnitt von Photonen untereinander ist extrem klein. Bei ca. 4 Billionen Kollisionen im LHC, wo so eine Reaktion überhaupt möglich ist, kommen im Schnitt nur ca. 10 Ereignisse vor und das bei einem speziell für dieses Ereignis ausgelegt Kollisionsprozess (ich glaube mit Blei-Ionen). Wenn Du Photonen einfach aufeinander schießt passiert "Nichts". Meine Theorie "Dimensionale Physik" Ein Photon ist eine fixen Gravitationsschwankung in 2D-Universum die orthogonalen mit einem anderen 2D-Universum verbunden ist. Da das Photon nicht selbst in 3D liegt (sondern nur eine Auswirkung in 3D zeigt) kann auch keine Geschwindigkeit in 3D festgelegt werden. Der Wirkungsquerschnitt ist fast Null. Nur bei einem weiteren orthogonalen Treffer kann eine Wirkung ausgetauscht werden. Das Ergebnis ist in beiden Fällen gleich. Es gibt keine :eek: feststellbare Geschwindigkeit zueinander! Cossy |
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Verwende in der ersten Formel des Artikels für v = c und betrachte den Grenzwert u_x' -> -c, mit -> als Zeichen für "geht gegen". Der Grenzwert ist 0/0 kann aber mit l'Hospital als c berechnet werden. Die "Quanten" treffen also mit c aufeinander. |
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Hallo Bernhard!
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Wikipedia: „Ein Beobachter B` bewege sich gegenüber dem Beobachter B mit der Geschwindigkeit v in Richtung der x-Achse. Für den Beobachter B` bewege sich ein Körper mit der Geschwindigkeit …..“ Unabhängig von jedem Beobachter treffen unablässig Lichtwellen aufeinander! Der von mir erwähnte Beobachter hat diese Feststellung getroffen und die Geschwindigkeit dieser Lichtwellen mit „c“ gemessen. Und nun fragt er sich: „Mit welcher Geschwindigkeit treffen sich zwei Photonen die aus entgegengesetzten Richtungen kommend frontal zusammenstoßen.“ Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Cossy!
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Also ist die Beobachtung von aufeinander treffenden Lichtwellen deren Geschwindigkeit mit „c“ gemessen werden kann eine Täuschung? „Ein Photon hat kein Ruhesystem. Daher können zwei Photonen keine relative Geschwindigkeit zueinander messen.“ Davon war auch nicht die Rede. „Die Frage an sich ist so nicht zulässig.“ :) Wie immer! „Bei ca. 4 Billionen Kollisionen im LHC, wo so eine Reaktion überhaupt möglich ist, kommen im Schnitt nur ca. 10 Ereignisse vor und das bei einem speziell für dieses Ereignis ausgelegt Kollisionsprozess (ich glaube mit Blei-Ionen). Wenn Du Photonen einfach aufeinander schießt passiert "Nichts".“ Auch bei in „Nähe“ befindlichen Sternen? Es geht hier sicher nicht um die Frage: „Wie oft, oder?“ „Es gibt keine feststellbare Geschwindigkeit zueinander!“ Mit der Ergänzung – Aus der Sicht der heute gültigen Theorien. Denke ich, Ja! Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Die Relativgeschwindigkeit ist sinngemäß: Wenn man vom ersten Teilchen aus die Geschwindigkeit zweiten Teilchen messen würde, wie schnell ist es? Wenn du nicht danach fragst, dann definiere exakt, wonach du dann fragst. Mich beschleicht nämlich der Eindruck, dass die ganze Schwierigkeit darin besteht, dass du deine Frage nicht vernünftig formulieren kannst. Vermutlich weil du sie selber nicht weißt. |
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Hallo Ich!
Super schnelle Antwort, Danke. Zitat:
Warum unterstellst Du mir Schwierigkeiten mit dem Begriff „Beobachter“? Zitat:
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Das Modell ist doch nun wirklich simpel.:confused: Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Wenn dir diese Geschwindigkeitsdefinition nicht passt, dann gib eine andere an. Gib eine operationale Definition der Geschwindigkeit (du weißt, was das ist?), die du stattdessen wissen willst, und dann wird man die Antwort schon finden. Was nicht passieren wird, ist, dass wir über mehrere Wochen versuchen zu erraten, was in Helis Welt das Wort "Geschwindigkeit" wohl bedeuten möge. Das findest du besser selber raus und teilst uns das Ergebnis dann mit. Dann kannst du fragen, was die Standardphysik dazu sagt. |
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Hallo Ich!
In der klassische Physik gilt das Klassisches Additionstheorem der Geschwindigkeiten. (Nachfolgendes in Kursiv ist Wikipedia entnommen.) Die in der Relativitätstheorie gefundene Lösung geht davon aus, dass Abstände, Winkel und Zeitintervalle in verschiedenen Bezugssystemen unterschiedlich sein können. Bis hier hin alles klar! Um von einem beliebigen Laborsystem v(BA) aus v(A) und v(B) zu berechnen, muss man Letztere mittels einer Lorentz-Transformation in das Ruhesystem von A umrechnen. Warum? Kann das richtig sein? Wenn es keinen zweiten Beobachter gibt und nur ein gedachtes raum-zeitliches Gebilde „Bezugssystem“ erforderlich ist (siehe nachfolgende Definitionen) kann der Begriff Relativgeschwindigkeit doch nur als Hinweis auf den relativen Charakter der Geschwindigkeit zu einem anderen Bezugssystem gelten. Ein Bezugssystem in der Physik heißt Inertialsystem, wenn jeder kräftefreie Körper relativ zu diesem Bezugssystem in Ruhe verharrt oder sich gleichförmig (geradlinig und unbeschleunigt) bewegt. Wie die Teilchen des Lichts und der Beobachter im Beispiel. Sie befinden sich alle innerhalb eines Inertialsystems! Die Galilei-Transformation, benannt nach Galileo Galilei, ist die einfachste Koordinatentransformation, mit der physikalische Aussagen von einem Bezugssystem in ein anderes umgerechnet werden können. Die Lorentz-Transformationen, nach Hendrik Antoon Lorentz, sind eine Klasse von Koordinatentransformationen, die in der Physik Beschreibungen von Phänomenen in verschiedenen Bezugssystemen ineinander überführen. Sie verbinden in einer vierdimensionalen Raumzeit die Zeit- und Ortskoordinaten, mit denen verschiedene Beobachter angeben, wann und wo Ereignisse stattfinden. Es gibt nur einen Beobachter (Der sitzt nicht auf einem Photon!) und nur ein Bezugs- oder Inertialsystem im Beispiel! Wieso muss man, gegen alle Definitionen, in einem Laborsystem, innerhalb eines Inertialsystems, um v(BA) aus v(A) und v(B) zu berechnen, mittels einer Lorentz-Transformation in ein theoretisches idealisiertes Ruhesystem von A umrechnen. Weil die Theorie sonst nicht stimmt? Transformationen werden von Bezugssystem zu Bezugssystem in einer von „Relativität der Bewegung“ geprägten Theorie notwendig. Jedoch auch dort nicht innerhalb eines Bezugsystems oder Inertialsystems (siehe Definitionen). Ich dachte Du wüstest das alles und müsstest mir nicht eigene Definitionen in meiner Fragestellung unterstellen. Mit freundlichen Grüßen Heli |
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Geht's dir nicht doch um eine eigene Geschwindigkeitsdefinition, oder verstehst du bloß das Konzept einer Relativgeschwindigkeit nicht? |
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Weil nun doch wieder ich raten soll, wo's bei dir hakt, ist mir diese Stelle aufgefallen:
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Sowohl in der klassischen Physik als auch in der SRT befindet sich das ganze Universum samt Inhalt "innerhalb eines Inertialsystems!". Auch alle beliebig beschleunigten Objekte. Alles zusammen lässt sich "innerhalb eines Inertialsystems" beschreiben. Und genau so gut in unendlich vielen anderen Inertialsystemen. Die überraschte Aussage, dass sich drei Dinge "alle innerhalb eines Inertialsystems" befänden, ergibt überhaupt keinen Sinn. Außer, man stellt sich unter "Inertialsystem" etwas Falsches vor, z.B. wie antaris eine begrenzte Raumregion oder so etwas. Da solltest du mal anpacken, dann klappt's vielleicht auch mit der Relativgeschwindigkeit! |
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So eine Messung ist aber nicht möglich, da das Ruhesystem eines Photons nicht existiert und entsprechend auch kein Experimentator darin ruhen kann, um Messungen durchzführen. Siehe auch "Ich"s Post. |
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Hallo Ich!
Du zitierst mich mit einer Definition des Inertialsystems die ich von Wikipedia habe ... und sogleich wieder eine Unterstellung? Zitat:
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Nichts Reales befindet sich in einem Inertialsystem! Es sei denn, wir denken uns einen Teil des Universums in so ein gedachtes raum-zeitliches Gebilde „theoretisches idealisiertes Inertialsystem“ hinein. Ein Bezugssystem in der Physik heißt Inertialsystem, wenn jeder kräftefreie Körper relativ zu diesem Bezugssystem in Ruhe verharrt oder sich gleichförmig (geradlinig und unbeschleunigt) bewegt. Wikipedia Wie sollte in so ein System ein sich ständig veränderndes Universum ohne Ruhepunkt gedacht werden? Die von mir gestellte Frage bezieht sich auf einen Vorgang der real ständig statt findet und weil es in der genannten Situation keinen zweiten Beobachter gibt, ist auch nach den Definitionen kein Bezugssystem erforderlich. Auf wen oder was sollte sich der alleinige Beobachter auch beziehen? Vielleicht wäre es hilfreich wenn Du die von Dir verwendete Definition für ein Inertialsystem benennst bevor Du mir falsche Vorstellungen an trägst. Sollte Antaris gemeint haben das in einem theoretischen idealisierten Inertialsystem eine gedachte Raumregion begrenzt dargestellt wird, dann kann ich dem nur zustimmen. Wie sonst wäre ein Bezugspunkt (Absoluter Ruhepunkt) in einem solchen System denkbar? Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Hawkwind!
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Dennoch vielen Dank und freundliche Grüße! Heli |
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Ja, wie gedacht. Du hast keine Ahnung von Bezugs- und Inertialsystemen. Deswegen verstehst du vielleicht auch nicht, warum in der Antwort zur Relativgeschwindigkeit ein Bezugssystem vorkommt.
"Meine" Definition eines Inertialsystems ist übrigens dieselbe wie bei Wikipedia. Die könnte man schon verstehen, wenn man will. Ich sehe nicht, wie man deine Lücken beheben könnte, dazu fehlt dir die Einstellung. Also zurück zur Ursprungsfrage: Fragst du nach der Relativgeschwindigkeit der Teilchen? Dann hast du die Antwort schon bekommen, ob sie dir nun passt oder nicht. Oder fragst du nach einer anderen Geschwindigkeitsdefinition, dann teile uns die mit. Wenn du nicht definieren kannst, wonach du fragst, dann hat das keinen Sinn. |
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Er kann höchstens in seinem Ruhesystem die Relativgeschwindigkeit des einen und die des anderen Photons messen. Dann hat er eben 2 Relativgeschwindigkeiten (natürlich jeweils c) und muss sich Gedanken machen, was er damit anfängt. Korrekt wäre die relativistische Addition dieser Geschwindigkeiten, https://de.wikipedia.org/wiki/Relati...gkeit%20bewegt. also: c + c = c Auch eine schönen Gruß. |
AW: Lichtgeschwindigkeit
Bei der Lichtgeschwindigkeit ist laut SRT in Bewegungsrichtung keine "länge" mehr vorhanden.
Wenn Du zwei Photonen nun gegeneinander messen wills, dann frage dich doch mal was diese Objekte ohne Ausdehnung in Bewegungsrichtung messen sollen??? Ein Inertialsystem sichert Dir eine vernünftige messbare Länge. Ohne geht es nicht und ein Photon selbst hat das einfach nicht. Messe eine Geschwindigkeit in einer Richtung, in der Du keine Längenausdehnung hast. Wie wills Du das den machen??? |
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... dazu paßt die Frage "Wie groß ist ein Photon?"
http://www.thp.uni-koeln.de/gravitation/zeh/Photon.pdf Zitat:
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Oder habe ich dein Fragezeichen im Zitat falsch interpretiert? |
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Die Forensoftware muß aus "n" bei copy&paste h/2? in quote ein "?" gemacht haben :confused:
PS 1 min später: nein, die Vorschau stimmt noch, der Wechsel zum "?" passiert beim Absenden, lustig !!11elf |
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Hallo Ich!
Dieser Form von Belehrungen bin ich schon oft begegnet. Vom Schullehrer bis zu einer Staats führenden Partei, von angeblich auf Zukunft orientierten Politikern bis zu mancher Gruppendynamik wird Realität geleugnet wenn sie nicht zum erklärten Ziel führt. Die Wahrheit ist bekannt, aber wer sie anspricht, dem wird mit anmaßender Autorität Ahnungslosigkeit, Ignoranz und Widerwillen unterstellt. Noch leben wir in einem Land in dem die Realität benannt werden darf. Mit einem hast Du jedoch recht: Zitat:
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Ein Bezugssystem in der Physik heißt Inertialsystem, wenn jeder kräftefreie Körper relativ zu diesem Bezugssystem in Ruhe verharrt oder sich gleichförmig (geradlinig und unbeschleunigt) bewegt. …. In einem Inertialsystem gibt es keine Trägheitskräfte. ... Da in einem Inertialsystem keine Trägheitskraft auftritt, können hier im Prinzip die Bewegungsgleichungen der Mechanik die einfachste Form haben. ….Beobachter in solchen Bezugssystemen sind „schwerelos“. Allerdings kann es ein ausgedehntes exakt homogenes Gravitationsfeld gar nicht geben, weshalb die Wahl des geeigneten Inertialsystem nur lokal, d.h. in einer engen Umgebung (räumlich und zeitlich) des betrachteten Punktes gültig sein kann. Wikipedia Ich hoffe wir können uns deshalb dahin gehend einigen: „Ein Inertialsystem ist ein theoretisches idealisiertes System das einem bestimmten Zweck dient und nur lokal gültig sein kann.“ Weil ein Inertialsystem ein Bezugssystem ist gehe ich davon aus das: Ein Bezugssystem ist in der Physik ein gedachtes raum-zeitliches Gebilde, das erforderlich ist, um das Verhalten ortsabhängiger Größen eindeutig und vollständig zu beschreiben. Wikipedia Nicht relativ sondern „ eindeutig und vollständig“! Insbesondere kann die Lage und Bewegung von physikalischen Körpern nur relativ zu einem Bezugssystem angegeben werden. Wikipedia Weil: Wenn Beobachter von verschiedenen Bezugssystemen ausgehen, können sie zu einem physikalischen Vorgang verschiedene Beschreibungen geben, die dennoch alle zutreffen, wenn man ihr jeweiliges Bezugssystem berücksichtigt. Wikipedia Geschwindigkeit wird Relativgeschwindigkeit genannt weil sie nach den vorgenannten Definitionen von Beobachter zu Beobachter relativ ist. In meiner Fragestellung am Anfang des Beitrages gibt es nur einen Beobachter, er ist allein! Demnach müsste : „ das Verhalten ortsabhängiger Größen (der Lichtwellen oder Quanten oder Teilchen) eindeutig und vollständig zu beschreiben (sein)“. Aber vielleicht hat ja „die Partei immer recht“ und mir fehlt nur die Einstellung, der Wille zur Auslegung, die eine zur Zeit gültige Theorie bestätigt. Aber ich kann verstehen dass meine Frage (wie Hawkwind beschreibt) Verwirrung erzeugt. Ich hatte auf eine Lösung gehofft die sich auf Ergebnisse von Messungen der Energie beim Zusammenstoß bezieht. Schade dass ich mich hier ständig rechtfertigen muss. Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Hawkwind!
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c + c = c (Weil die Theorie sonst nicht stimmt) Ist nicht Dein Ernst? Von Bezugssystem zu Bezugssystem wäre das richtig. Müsste die Formel dann aber nicht anders aussehen? Entstammt der Begriff Relativgeschwindigkeit nicht der Feststellung unterschiedlicher Messergebnisse verschiedener Beobachter? Relativ vom lateinischen relatio, „Verhältnis“, „Beziehung“ abgeleitet. Im „Verhältnis“ oder in welcher „Beziehung“ zu was? Ich denke zu einem anderen Beobachter. Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Cossy!
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Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Herr Senf!
Ah! Danke! Endlich mal eine Beschreibung die mich voran bringt. Eine Stellungnahme wird mir aber erst möglich sein wenn ich das vollständig verstanden und verarbeitet habe. Mit freundlichen Grüßen. Heli |
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Das Ding heißt nicht umsonst Relativistisches Additionstheorem für Geschwindigkeiten weil c plus c ist nunmal zwei c auch bei Einstein, also c + c = 2c, wenn addiert wird wie in der Schule in der Relativitätstheorie gilt die "Hosenknopfaddition" c (?) c = c, das (?) sieht aus wie ein Knopf es ist eben keine "normale"Addition, sondern eine "Verknüpfung" per Transformation verdammt, beim Senden werden Sonderzeichen (unicode) durch Fragezeichen ersetzt, man kann nichts vernünftig erklären stellt euch das (?) einfach als "+ mit einem Kreis drumrum vor", sieht dann aus wie ein Knopf (+), also ein spezieller Operator |
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Ich habe deine Frage so verstanden.
Beobachter erkennt von A und von B jeweils Lichtgeschwindigkeit. Da sind wir uns einig. Der Beobachter ist in einem Inertialsystem Für die Photonen selbst gilt das nicht. Diese erkennen ihre Lichtgeschwindigkeit selbst nicht. Auch nicht gegenseitig. Beide habe in der Bewegungsrichtung keine Ausdehnung und können keine Geschwindigkeit feststellen. Egal welche Geschwindigkeit. |
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Hallo Hawkwind!
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Die e/m Wellen im Vakuum bewegen sich mit „c“. Das ist Definiert und nur zu einem anderen Betrachter „ relativistisch“ zu sehen. Zitat:
Aber vielleicht habe ich einen Grund übersehen. Deshalb die Frage am Anfang. Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Herr Senf!
„... , eine relativistische Addition“ habe ich zitiert ohne dieses kenntlich zu machen – Sorry! Zitat:
Wenn ich es richtig verstanden habe ist die Relativitätstheorie eine Theorie die notwendig wurde weil festgestellt wurde dass unterschiedliche Beobachter unterschiedliche Zeitverläufe haben. Warum sollte ein einzelner Beobachter seine Messungen „per Transformation verknüpfen“? Mit freundlichen Grüßen. Heli |
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Hallo Cossy!
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Also ich bin mir nicht ganz sicher ob ein einzelner Beobachter ein Inertialsystem haben muss. Zitat:
Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Man kann einem Lichtstrahl weder nachschauen noch von der Seite her sehen. Sichtbar sind nur die gestreuten Photonen, die unsere Sehzellen treffen.
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Zwei müssen es, wenn sie nicht zueinander ruhen. Wenn die sich relativ zueinander bewegen, werden sie logisch unterschiedliche Werte für ihre gemessene Geschwindigkeit erhalten. Diese wollen sie miteinander vergleichen also müssen sie rechnen w = v + u, das ist die Verknüpfung, aber nur bei v,u <<c, damit auch w<c. Bei Geschwindigkeiten nahe c geht nur die Hosenknopfaddition w = v (+) u < c, weil c=max, es braucht die Transformation mit gamma-Faktor. |
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AW: Lichtgeschwindigkeit
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Vergesse ich nicht, nur zu schreibfaul. :) |
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Hallo Hawkwind!
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Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Geku!
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Mit freundlichen Grüßen! Heli |
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Hallo Herr Senf!
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Mit freundlichen Grüßen. Heli |
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