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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker |
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Themen-Optionen | Ansicht |
#1
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Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Ist bei der Formel E=mc2 die Position c2 ein reiner Umrechnungsfaktor,
der zufällig die Lichtgeschwindigkeit ergibt, wenn man die Wurzel daraus zieht oder beinhaltet c2 die Bewegung des Lichtes als alles dominierenden Faktor dieser Formel? |
#2
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Licht hat damit nichts zu tun. c ist in der Geometrie der Relativitätstheorie eine invariante Grenzgeschwindigkeit, der natürliche Umrechnungsfaktor zwischen Raum- und Zeitabständen. Das Quadrat davon ist der Umrechnungsfaktor zwischen Energie- und Masseneinheiten, wobei Energie und Masse eigentlich dasselbe sind.
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#3
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Zitat:
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#4
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Ich glaube nicht, daß es hier einen intuitiven Zugang gibt. Aus der SRT folgt die Energie-Impuls-Relation (kannst du leicht googeln). Setzt man hier den Impuls p = 0, erhält man die Ruheenergie mc².
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#5
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Zitat:
Es ist lediglich ein Umrechnungsfaktor (oft auch Proportionalitätsfaktor bzw. Konversionsfaktor genannt). Es muss ja alleine schon wegen der Einheiten der Masse und der Energie ein Umrechnungsfaktor geben, denn: Masse hat die Einheit kg Energie hat die Einheit Nm oder Joule oder kg*m²/s² Wenn Energie und Masse also äquivalent sein sollen, dann müssen ja die Einheiten hinkommen. Und das erreiche ich durch einen Umrechnungsfaktor, der logischerweise die Einheit m²/s² haben muss. Und c² hat nun mal als Einheit m²/s². Also wenn ich schon eine Geschwindigkeit quadriere, dann doch bitte c und nicht etwa v, da v variabel ist und c eine invariante Grenzgeschwindigkeit ist. So schrieb "Ich" sehr treffend: Zitat:
Deswegen nochmal: c² ist keine Geschwindigkeit sondern lediglich ein Umrechnungsfaktor und hat nichts mit der tatsächlichen Geschwindigkeit eines Teilchens oder einer Masse zu tun. Aber der Umrechnungsfaktor muss nun mal die Dimension L²T^-2 sein bzw. m²/s², sonst kommen die Einheiten nicht hin. Und noch was: Die Masse eines Atoms ist kleiner als die Summe seiner Bausteine. Bei Kernreaktionen wird Energie in Form von Strahlung abgegeben und elmag Strahlung breitet sich mit c aus. |
#6
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Ich habe das Vorgängerthema in den Bereich "Wissenschaftstheorie und ..." verschoben, so dass man die beiden Themen leichter vergleichen kann.
Am besten gefällt mir noch 'Ich's Hinweis auf die geometrische Struktur der SRT. Man kann das Thema auch auf die Frage erweitern, warum es die Lorentz-Transformationen gibt und warum das Vakuum ausgerechnet die dadurch festgelegte Symmetrie aufweist. Diese Erweiterung zeigt dann, wie spekulativ dieser Ansatz ist. Halbwegs sinnvoll erscheint mir auch die Frage, ob es ohne die Lorentz-Transformationen Planeten mit Leben geben würde. Möglicherweise wären Universen mit anderen Naturgesetzen sehr lebensfeindlich.
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Freundliche Grüße, B. |
#7
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Zitat:
Zitat:
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#8
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Zitat:
Ich glaube, dass Materie im Grunde elektromagnetische Wellen sind, die sich selbst gefangen haben. Sie reflektieren sich sozusagen aneinander, was unmittelbar einsichtig macht, warum Materie niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen kann, da eine Reflexion an sich selbst (die ja ein Vorwärts- und Rückwärtslaufen der Wellen voraussetzt) dann nicht mehr möglich wäre.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein |
#9
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Zitat:
Nimm z.B. ein Viereck her an dessen Seiten sich Lichtstrahlen bewegen, und sich immer gleichzeitig an den Eckpunkten treffen. In Ruhe wird dieses Viereck ein Quadrat sein. Wenn du dieses Quadrat aber mit der Geschwindigkeit v bewegst, und die Bedingung aufrecht erhältst, dass sich die Lichtstrahlen immer gleichzeitig in den Eckpunkten treffen, muss dieses Quadrat in Bewegungsrichtung um den Lorentzfaktor kürzer werden. Du kannst auf diese Art genauso eine Uhr definieren, die immer dann um eine Zeiteinheit weiter schaltet, wenn sich die Lichtstrahlen in den Ecken treffen. Im bewegten Viereck wird diese Uhr um den Kehrwert des Lorentzfaktors langsamer gehen als im ruhenden Viereck. Genau wie es die Lorentztransformationen ergeben. Dies ist für mich ein starkes Indiz, dass Materie Licht ist, das sich an sich selbst reflektiert.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein |
#10
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AW: Quadrat der Lichtgeschwindigkeit
Zitat:
Die Frage ist vielmehr, warum wir extra Einheiten für die Zeit haben (so wie die Meilen im Zitat), und warum diese so unglaublich viel größer sind, als unsere Einheiten für Länge. Das liegt einfach daran, dass wir (und alles Leben) nur in einer Umgebung existieren können, in der alle Geschwindigkeiten sehr, sehr klein gegenüber der Grenzgeschwindigkeit sind. Eine Sekunde kommt uns kurz vor, tausend Kilometer lang. Wenn es nicht so wäre, wenn uns tausend Kilometer viel kürzer vorkämen als eine Sekunde (wie es natürlicherweise ist!), dann wären Geschwindigkeiten von vielen tausend Kilometern pro Sekunde normal, und nicht ein paar Meter pro Sekunde. Und wir wären alle tot, weil jede Begegnung mit solchen Relativgeschwindigkeiten z.B. chemische Bindungen wie nichts zerreißen würde. Wir leben in einer Welt, in der alle anderen Formen von Energie sehr viel kleiner sind als die Ruheenergie der Materie, und in der alle Geschwindigkeiten sehr viel kleiner sind als die Grenzgeschwindigkeit. Um uns da zurechtzufinden, verwenden wir im Vergleich zu Strecken unglaublich große Zeiteinheiten, und dementsprechend im Vergleich zu Ruhemassen unglaublich kleine Energieeinheiten. Daher kommt dieser große Faktor c²: weil wir so niederenergetische Wesen sind. Wären wir hypothetische hochenergetische Wesen, dann wären wir gewohnt, wie ständig irgendwelche Energien in Ruhemassen umgewandelt werden und zurück, und wie man eben mal da ist und dann ein paar hunderttausend Kilometer weiter. Niemand wäre auf die Idee gekommen, für Energie andere Einheiten zu verwenden als für Masse, oder für Zeit andere als für Entfernungen. Und dann stellt sich deine Frage nicht. Zitat:
Ge?ndert von Ich (17.10.17 um 21:09 Uhr) |
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