Ob Materie aus Licht besteht
 

In Anlehnung an den Thread Längenkontraktion/Zeitdilatation der SRT real?

Es gibt noch einen tieferen Grund, warum ich die Ansicht, bevorzuge, dass es ein ausgezeichnetes Bezugssystem gibt.

Ich vermute, und das ist eine Theorie, die ich schon seit einigen Jahren verfolge, dass Materie und Licht viel wesensverwandter sind, als wir das bis heute annehmen. Ich vermute, dass Licht für extrem hohe Energiedichten sich nicht ungestört überlagert, wie dies zB Wasserwellen tun, dass also die Maxwell-Gleichungen für hohe Energiedichten nicht mehr linear sind, und es zu einer Licht-mit-Licht-Wechselwirkung kommt. (Die QED sagt eine solche Wechselwirkung sogar voraus, mit der Materie entstehen kann. Die Maxwell-Gleichungen bleiben jedoch unberührt. Die Bildung von Materie und Antimaterie entsteht durch Wechselwirkung des em Feldes mit Vakuumfluktuationen.)


Die Theorie, die ich verfolge, ist aber noch einfacher. Sie geht davon aus, dass sich Licht bei extrem hohen Energiedichten, wie wir sie nur von Materie kennen, selbst fangen kann. Das heißt, Lichtstrahlen reflektieren sich gegenseitig, und bilden sozusagen eine stehende Welle im Raum. Diese stehende Welle interpretiere ich als eine Materiewelle, wie sie nach de-Broglie schon aus Analogieüberlegungen zum Licht vorhergesagt wurde.

Lichtwellen, die sich selbst fangen, müssen gewisse Bedingungen erfüllen, wie zB, dass sich lokale Maxima der Feldamplitude immer zeitgleich an einem Ort treffen. Allein diese Forderung führt dazu, dass, wenn sich diese stehende Welle im Raum fortbewegt (und das ist möglich), sie in Bewegungsrichtung kürzer werden muss, und zwar genau um den Faktor, der in der SRT als Längenkontraktion bekannt ist. Es ist auch selbsterklärend, dass diese Verkürzung nur in Bewegungsrichtung geschieht. Des Weiteren wird sich eine in dieser Art bewegte, stehende Welle in einem gewissen Zeitintervall weniger oft in sich selbst reflektieren, als dies eine ruhende tut, und zwar genau um den Faktor der Zeitdilatation, wie in der SRT.
Außerdem erklärt sich auch, warum Materie sich niemals mit c bewegen kann, weil nämlich Materie aus sich reflektierenden Lichtstrahlen besteht. D.h. das Licht läuft immer hin und her. Die Strecke, die es hin und her läuft, ist der Wellenlänge der Materiewelle, die es damit bildet, proportional. Würde sich diese Materiewelle mit c bewegen, müsste die Strecke, die das Licht hin und her läuft, null werden, und damit wäre die Wellenlänge der Materiewelle auch null, was erstens einer Ausdehnung von null und gleichzeitig einem unendlich hohen Impuls entspricht. Die Folge daraus ist: Materie kann sich nicht mit c bewegen und im Limes gegen c läuft der Impuls gegen unendlich, und die Ausdehnung in Bewegugnsrichtung gegen null!

Letztlich, und damit gelangen wir zurück zu der Frage, ob es ein ausgezeichnetes Bezugssystem gibt, heißt das, dass es ein Medium geben kann, in dem sich Licht ausbreitet, und dass Uhren, die aus Materie gebildet werden, die zu diesem Medium ruht, am schnellsten ticken. Da Materie aber selbst aus Licht besteht, gibt es erstens keine Möglichkeit auf das Medium rückzuschließen, und zweitens keine Möglichkeit zwischen „wirklich ruhend“ und „wirklich bewegt“ zu unterscheiden, was heißt, dass es zwar ein ausgezeichnetes Bezugssystem gibt, dieses aber nicht beobachtbar ist, oder anders gesagt, dass alle anderen Bezugssysteme gleichberechtigt sind.

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Hallo Benjamin,

einmal vorausgesetzt dass man unter Materie (sie ist ja kein im physikalischen Formalismus klar definierter Begriff, oder?)alles versteht, was die Eigenschaft Masse trägt, so kann ich die Formel E=mc^2 nur so verstehen, dass Licht respektive EM-Felder auch Materie ist, nur eben in einer anderen Erscheinungsform. c ist dann die Konstante, die diese Erscheinungsformen in Beziehung zueinander setzt bzw. sie beschreibt.

Zwar besitzen Photonen keine Ruhemasse, da sie aber niemals ruhen und sehr wohl eine relativistische Masse haben, sie krümmen die Raumzeit und die Raumzeit sagt ihnen wo's langgeht, hat das keine Relevanz.

mfg okotombrok

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Hallo Benjamin,

wenn ich das richtig verstehe, dann bewegt sich diese stehende Lichtwelle mit v < c durch den Raum. Für mich ist es nicht einsehbar, warum kein Bezugssystem wählbar ist, in dem diese stehende Welle ruht.

mfg okotombrok

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Hallo Benjamin
Die Frage ist doch, ob es ein Medium geben muss? Wenn Licht kein Medium benötigt, dann kann man dem ausgezeichneten Bezugssystem keine physikalische Entität zuschreiben und es wäre trotzdem da. Dies wäre ein physikalisch, philosophisches Dilemma.

Gruß
EVB

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Aber ist es doch auch! ;)
Freilich lässt sich ein solches Bezugssystem finden, und zwar immer.

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Was ist schon Muss?

Wellen brauchen immer ein Medium. Auch Lichtwellen sind Schwingungen des em Feldes. Man darf sich darunter halt nur kein mechaniches Medium vorstellen, das aus Materie aufgebaut ist, wenngleich es gewisse analoge Eigenschaften hat.

Offenbar ist da ja irgendetwas. Raum alleine ist ja schon irgendetwas, das messbare Eigenschaften hat, wie zB die Metrik.

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Vergleicht man das Photon mit einem Wassertropfen, dann würde das Photon sein eignes Medium sein. Wellen benötigen Teilchen die schwingen können.

Ein Wassertropfen der sich durch den Raum bewegt kann auch schwingen ohne dass ein zusätzliches Medium vorhanden ist (welches ruht)

Man benötigt doch nur eine einzige Annahme um ein (ruhendes) Trägermedium unnötig zu machen. Ein Quant des EM-Feldes (ein Photon) besteht aus mindestens zwei (verbundenen/gekoppelten/schwingenden) Teilchen…?

Gruß
EVB

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

A) Findest du den Einwand falsch- Benjamin

B) Hmm- messbare Eigenschaft des Raumes? Oder ist die Metrik des Raumes nicht das Ergebnis einer Messung von Teilchen, deren Interpretation dem Raum eine Metrik zuschreibt und nicht dem Teilchen? Warum seit Ihr euch nur so sicher, dass der Raum die Metrik bestimmt?

Ein Teilchen "fliegt eine Kurve": Ist es nun die Metrik/Eigenschaft des Raumes oder nicht doch eine Eigenschaft des Teilchens? Messen kann man nur das Teilchen, warum muss es dann der Raum sein der die Metrik bestimmt????

Ohne Teilchen keine Metrik - da bin ich mir sicher

Aber ohne Raum?

Gruß
EVB

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Materie (Energie/Masse) bestimmt die Metrik und die Metrik wirkt auf die Materie zurück Eyk.

Gruß EMI

AW: Ob Materie aus Licht besteht
 

Keine Einwände – Aber einen direkten Hinweis darauf, dass diese Metrik die des Raumes sein muss finde ich darin nicht.

Kurz: Materie (Energie/Masse) bestimmt die Metrik - von was?

Für manche scheint diese Frage ja nicht einmal mehr überlegenswert zu sein – aber stellt euch mal vor, eines Tages stellt man fest, dass z.B. Neutrinos nicht diesen Weg gehen.

Man könnte mit einer einzigen Messung eines Teilchens, die ganze Vorstellung über eine „Raum definierte Metrik“ zunichte machen, da die vorliegende Raummetrik doch immer nur dem Weg des Teilchens folgt und nicht umgekehrt.

Gruß
EVB