Sein oder Nichtsein, das ist NICHT die Frage

[Knut Hacker]

HalloTim,
vielleicht habe ich mich missverständlich ausgedrückt. Du schreibst:

Zitat von Timm

Auch im Gravitationsfeld bewegt sich Licht lokal mit c. Der entfernte Beobachter und dann sind wir bei der ART, sieht das jedoch anders. Für ihn ist im Extremfall c = 0 (Photon auf dem Ereignishorizont eines schwarzen Loches).

Das betrifft aber doch nur die HÖHE der Lichtgeschwindigkeit, nicht aber den Umstand der Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Bewegung der Lichtquelle.
Die „Konstanz“ der Lichtgeschwindigkeit ist doch durch das Michelson/Morley - Experiment definiertie Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle. Nach der ART ist zwar die Zeit und damit auch die Höhe der Lichtgeschwindigkeit (für einen Außenbeobachter) gravitationsabhängig. Aber auch hier bleibt die jeweils gemessene Lichtgeschwindigkeit unabhängig davon, ob die Lichtquelle in Richtung der Ausbreitung des Lichtes oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird (und unabhängig davon, ob der Lichtstrahl gekrümmt wird).

[EMI]

Zitat von Knut Hacker

Aber auch nach der ART bleibt doch bei jeder Messung innerhalb eines dort nur lokalen Inertialsystems ( mit räumlich und zeitlich begrenzten Eigenschaften) die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von einer Beschleunigung oder Verzögerung der Lichtquelle konstant, auch bei der Messung durch einen außenstehenden Beobachter,wenn auch für ihn die Lichtgeschwindigkeit für jedes solches begrenzte Inertialsystem unterschiedlich hoch ist.
Nicht die Lichtgeschwindigkeit, sondern die Zeit,in der sich das Licht ausbreitet, variiert nach Einstein.

Hallo Knut Hacker,

richtig, das ist unabhängig von einer Bewegung der Lichtquelle.

in der ART wird gezeigt, dass c im grav.Feld von der Schwerkraft und von der Richtung der Schwerkraft abhängig ist.
Die Zeit ist nur von der Schwerkraft abhängig.

cφ = c (1 - 2mg/c²r) * (1 / √1 - 2mg/c²r (1 + cos²φ)
cφ ≈ c [1 - mg/c²r * (1 + cos²φ)]
c(0°) = c (1 - 2mg/c²r)
c(90°)= c (1 - mg/c²r)

∆t/t = mg/c²r , mit g = grav.Konstante (Newton)

Gruß EMI

[Knut Hacker]

Hallo EMI,

Zitat von EMI

in der ART wird gezeigt, dass c im grav.Feld von der Schwerkraft und von der Richtung der Schwerkraft abhängig ist.
Die Zeit ist nur von der Schwerkraft abhängig.

Danke, diese Klarstellung ist wichtig. Der von der Richtung der Schwerkraft unabhängige "Zeitpfeil" ermöglicht ja erst den Vergleich der gravitationsabhängigen Lichtgeschwindigkeiten.

[Timm]

Zitat von Knut Hacker

Das betrifft aber doch nur die HÖHE der Lichtgeschwindigkeit, nicht aber den Umstand der Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Bewegung der Lichtquelle.
Die „Konstanz“ der Lichtgeschwindigkeit ist doch durch das Michelson/Morley - Experiment definiertie Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle.

Richtig, jetzt bist Du bei der SRT. Die Lichtgeschwindigkeit ist für jeden Beobachter gleich, also unabhängig von der Relativgeschwindigkeit.

Zitat von Knut Hacker

Nach der ART ist zwar die Zeit und damit auch die Höhe der Lichtgeschwindigkeit (für einen Außenbeobachter) gravitationsabhängig. Aber auch hier bleibt die jeweils gemessene Lichtgeschwindigkeit unabhängig davon, ob die Lichtquelle in Richtung der Ausbreitung des Lichtes oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird (und unabhängig davon, ob der Lichtstrahl gekrümmt wird).

Jetzt zur ART. Und hier ist bestimmend, von welchem Beobachter man spricht. Lokal gilt auch in einem Gravitationsfeld die SRT, d.h. der lokale Beobachter mißt c. Betrachtet ein entfernter Beobachter diese Situation, so sieht er sie verlangsamt, denn sie unterliegt der gravitativen Zeitdilatation. In seinem Bezugssystem ergibt sich daher für das Photon in einem entfernten Graviationsfeld eine Geschwindigkeit < c.

Gruß, Timm

[Knut Hacker]

Hallo Tim,

Zitat von Timm

Die Lichtgeschwindigkeit ist für jeden Beobachter gleich, also unabhängig von der Relativgeschwindigkeit.

Die revolutionäre Erkenntnis,die zur Begründung der SRT geführt hatte, war aber doch die, dass die Lichtgeschwindigkeit für ein und denselben Beobachter gleich bleibt, auch wenn man die Lichtquelle beschleunigt oder verzögert. Auf Grund dieses Absolutums der Ausbreitung des Lichtes mußten die physikalischen Größen relativiert werden, welche die Messung der Geschwindigkeit von Körpern, die sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, bestimmen, also Weg - und damit Raum - und Zeit, die in der Newtonschen Physik absolut gesetzt worden waren.Das wiederum hatte zur Folge,dass die Lichtgeschwindigkeit als Absolutum nicht überschritten werden konnte.
Die ART hat daran nichts geändert.Die Lichtgeschwindigkeit als solche bleibt ein Absolutum.Nur die nach der SRT- in Relation zu einem Beobachter-bewegungsabhängige Zeit wird zusätzlich auch noch -in Relation zu einem Beobachter- gravitationsabhängig.Die Eigenzeit der Photonen bleibt nach beiden Theorien Null.
In seinem zusammen mit Leopold Infeld geschriebenen Buch „Die Evolution der Physik“ betont Einstein immer wieder, dass die Prämisse seiner Relativitätstheorien in dem experimentellen, mit dem „gesunden Menschenverstand“ nicht nachvollziehbaren Befund besteht:“Im leeren Raum ist die Lichtgeschwindigkeit stets konstant.Sie hängt weder von der Bewegung der Lichtquelle noch von der des Beobachters ab.“
Speziell zur ART führt er aus:“In der allgemeinen Relativitätstheorie können wir nicht wie bei der speziellen mit dem mechanischen Gerüst aus Parallelen und rechtwinklig dazu angeordneten Stäben sowie mit synchronisieren Uhren arbeiten. In einem beliebigen System lassen sich die räumlichen und zeitlichen Koordinaten eines Ereignisses nicht mehr mit festen Stäben und gleich schnell gehenden synchronisieren Uhren bestimmen, was im Inertialsystem der speziellen Rrelativitätstheorie noch möglich war. Aber auch mit unseren nichteuklidischen Stäben und ungleich gehenden Uhren können wir die Ereignisse schematisch ordnen; regelrechte Messungen mit festen Stäben und vollkommen gleich schnell gehenden und synchronisierten Uhren kann man jedoch nur in einem örtlich begrenzten Inertialsystem vornehmen. Auf ein solches kann man auch die gesamte spezielle Relativitätstheorie ohne weiteres anwenden, doch hat unser „gutes“ System eben nur lokalen Charakter; seine Inertialeigenschaften sind räumlich und zeitlich begrenzt. Selbst von unserem beliebigen System aus können wir die Ergebnisse der in einem lokalen Inertialsystem vorgenommenen Messungen vorhersagen, nur bedarf es dazu einer Kenntnis der geometrischen Beschaffenheit unseres Raum-Zeit-Kontinuums.“

[Marco Polo]

Zitat von Knut Hacker

Auf Grund dieses Absolutums der Ausbreitung des Lichtes... Das wiederum hatte zur Folge, dass die Lichtgeschwindigkeit als Absolutum nicht überschritten werden konnte... Die Lichtgeschwindigkeit als solche bleibt ein Absolutum...

Hallo Knut,

ich habe mit deinen Begrifflichkeiten gewisse Schwierigkeiten. Es gibt keine Absolutgeschwindigkeiten. Auch c kann man in der SRT als Relativgeschwindigkeit bezeichnen.

Der Begriff "Relativgeschwindigkeit" impliziert nämlich keineswegs, dass es sich hier um eine variable, vom Bezugssystem abhängige Grösse handelt.

Vielmehr ist es in der SRT so, dass c bezugssysteminvariant ist. Trotzdem bleibt c eine Relativgeschwindigkeit. Eben relativ zu Bezugssystemen. Ob variabel oder nicht, spielt dabei imho keine Rolle.

Die Eigenzeit der Photonen bleibt nach beiden Theorien Null

Sehe ich anders. Die Eigenzeit wird stets im Ruhesystem gemessen. Photonen haben aber kein Ruhesystem. Daher haben sie auch keine Eigenzeit.

Für das Ruhesystem eines Photons liesse sich auch keine sinnvolle Zeitachse definieren.

Grüsse, Marco Polo

[Timm]

Zitat von Marco Polo

Sehe ich anders. Die Eigenzeit wird stets im Ruhesystem gemessen. Photonen haben aber kein Ruhesystem. Daher haben sie auch keine Eigenzeit.

Für das Ruhesystem eines Photons liesse sich auch keine sinnvolle Zeitachse definieren.

Hallo Marc,

Das Quadrat eines Raumzeitintervalls ist für lichtartige Ereignisse null, deshalb Null-Geodäte. Diese Aussage ist, denke ich, unabhängig davon, daß Photonen kein Ruhesystem haben, richtig. Deshalb findet man in der Literatur gelegentlich Formulierungen, wie Photonen altern nicht, oder Photonen haben keine Eigenzeit. Bei strenger Betrachtung (Deine Auffassung) ist das wohl falsch. Die wirkliche "Lehrmeinung" kenne ich allerdings nicht.

Wir hatten dieses Thema ja schon mal.

Gruß, Timm

[Bauhof]

Zitat von Marco Polo

Vielmehr ist es in der SRT so, dass c bezugssysteminvariant ist. Trotzdem bleibt c eine Relativgeschwindigkeit. Eben relativ zu Bezugssystemen. Ob variabel oder nicht, spielt dabei imho keine Rolle. Grüsse, Marco Polo

Hallo Marc,

Zustimmmung. Nur würde ich c nicht als eine Relativgeschwindigkeit, sondern als eine Grenzgeschwindigkeit bezeichnen. Ob und wozu sich das Licht relativ bewegt, wissen wir nicht. Relativbewegungen kann man m.E. nur Teilchen zusprechen, die sich mit v<c bewegen.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S. c als Relativgeschwindigkeit zu bezeichen, halte ich für bednklich, weil das die "Einsteinwiderleger" in ihren irrigen Auffassungen bestärken könnte. Die greifen nach jeden Strohhalm, um die Newtonsche Auffassung zu retten.

[Timm]

Hallo Knut,

auch mir ist nicht klar, was Du eigentlich sagen willst.

Zitat von Einstein Auf ein solches kann man auch die gesamte spezielle Relativitätstheorie ohne weiteres anwenden, doch hat unser „gutes“ System eben nur lokalen Charakter; seine Inertialeigenschaften sind räumlich und zeitlich begrenzt. Selbst von unserem beliebigen System aus können wir die Ergebnisse der in einem lokalen Inertialsystem vorgenommenen Messungen vorhersagen, nur bedarf es dazu einer Kenntnis der geometrischen Beschaffenheit unseres Raum-Zeit-Kontinuums.“

Darauf, daß die Lichtgeschwindigkeit lokal gemessen immer c ist, auch in einem Gravitationsfeld, hatte ich Dich hingewiesen,

Gruß, Timm

[Timm]

Zitat von Bauhof

P.S. c als Relativgeschwindigkeit zu bezeichen, halte ich für bednklich, weil das die "Einsteinwiderleger" in ihren irrigen Auffassungen bestärken könnte. Die greifen nach jeden Strohhalm, um die Newtonsche Auffassung zu retten.

Sehe ich auch so, Eugen,

da sich alle Beobachter über c einig sind, hat c insofern absoluten Charakter.

Gruß, Timm