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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker

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  #1  
Alt 28.07.22, 10:36
Heli Heli ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 18.11.2021
Beitr?ge: 105
Standard 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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  #2  
Alt 28.07.22, 12:05
Cossy Cossy ist offline
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Registriert seit: 13.11.2019
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Unglücklich AW: Lichtgeschwindigkeit

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 feststellbare Geschwindigkeit zueinander!

Cossy
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  #3  
Alt 28.07.22, 12:28
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
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Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Zitat:
Zitat von Heli Beitrag anzeigen
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?“
Man kann mit dem https://de.wikipedia.org/wiki/Relati...chwindigkeiten einen plausiblen Grenzwert berechnen:

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.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #4  
Alt 28.07.22, 12:29
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beitr?ge: 2.132
Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Zitat:
Zitat von Cossy Beitrag anzeigen
Meine Theorie "Dimensionale Physik" ...
muss/sollte besser im Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik" diskutiert werden.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #5  
Alt 29.07.22, 09:57
Heli Heli ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 18.11.2021
Beitr?ge: 105
Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Hallo Bernhard!

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
muss/sollte besser im Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik" diskutiert werden.
Ich möchte dieses Mal nicht freiwillig in den Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik" wechseln weil ich erstens nur eine Frage gestellt habe also keine Theorie zur Diskussion stelle und zweitens eine verständliche Antwort aus der Sicht der heute gültigen Theorien erwarte.

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Man kann mit dem https://de.wikipedia.org/wiki/Relati...chwindigkeiten einen plausiblen Grenzwert berechnen:

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.
__________________
Freundliche Grüße, B.
Danke für Deine Antwort aber sie trifft nicht den Kern der Frage.

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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  #6  
Alt 29.07.22, 10:02
Heli Heli ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 18.11.2021
Beitr?ge: 105
Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Hallo Cossy!

Zitat:
Zitat von Cossy Beitrag anzeigen
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 feststellbare Geschwindigkeit zueinander!

Cossy
„Mit keiner Geschwindigkeit!“

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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  #7  
Alt 29.07.22, 10:55
Ich Ich ist offline
Moderator
 
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Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Zitat:
Zitat von Heli Beitrag anzeigen
Danke für Deine Antwort aber sie trifft nicht den Kern der Frage.

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.“
Sorry, deine Frage fragt nach der Relativgeschwindigkeit zweier Teilchen, in dem Fall Photonen. Die Antwort von Bernhard (und auch die von Cossy) treffen den Kern der Frage. Wenn du Schwierigkeiten mit dem Begriff "Beobachter" hast, der z.B. bei Wikipedia gebraucht wird, dann ist das schade, aber nicht unser Problem.

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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  #8  
Alt 29.07.22, 11:52
Heli Heli ist offline
Profi-Benutzer
 
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Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Hallo Ich!

Super schnelle Antwort, Danke.

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Sorry, deine Frage fragt nach der Relativgeschwindigkeit zweier Teilchen, in dem Fall Photonen.
Wie kommst Du darauf? Der Beobachter bewegt sich nicht im Bezug zu den Lichtquellen und diese bewegen sich auch nicht. Die Geschwindigkeiten der Lichtwellen wurden beide mit „c“ gemessen. Was ist daran relativ? In sofern trifft die Antwort von Bernhard auch nicht den Kern der Frage.

Warum unterstellst Du mir Schwierigkeiten mit dem Begriff „Beobachter“?

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Wenn man vom ersten Teilchen aus die Geschwindigkeit zweiten Teilchen messen würde, wie schnell ist es?
Wie steht es mit Deinem Begriff des „Beobachters“?

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
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.
Drückt der Schuh so stark dass Du mir unterstellen musst ich wüsste nicht was ich frage?

Das Modell ist doch nun wirklich simpel.

Mit freundlichen Grüßen! Heli
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  #9  
Alt 29.07.22, 12:27
Ich Ich ist offline
Moderator
 
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Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

Zitat:
Zitat von Heli Beitrag anzeigen
Wie kommst Du darauf?
Die Frage „Mit welcher Geschwindigkeit treffen die Quanten der Lichtwellen A und B die nicht in seiner Apparatur oder auf ihm landen aufeinander?“ - wenn man mal "Quanten der Lichtwellen" durch "Teilchen" ersetzt - ist in der Standardphysik wohldefiniert. Sie fragt nach der Relativgeschwindigkeit der Teilchen. Und du wolltest die Antwort der Standardphysik. Fall erledigt.

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.

Ge?ndert von Ich (29.07.22 um 12:46 Uhr)
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  #10  
Alt 01.08.22, 10:01
Heli Heli ist offline
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Standard AW: Lichtgeschwindigkeit

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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