Licht: Welle oder Teilchen?

[Uranor]

Zitat von Uli

ein Beispiel ist die Rotverschiebung entfernter Galaxien aufgrund der kosmischen Expansion: dieses Licht wird auf seinem Weg zu uns niederfrequenter - d.h. es verliert Energie. Es ist nicht zu sehen, wo diese Energie bleibt. Sie ist verloren - eine Verletzung der globalen Energieerhaltung.

Du fragst nach "virtueller Energie". Von so etwas habe ich noch nie gehört.

salve Uli,

nicht nur die Lichtquelle expandiert von uns weg. Auch für das Licht verlängert sich zur Laufzeit der Weg. Das entspricht doch keiner Verletzung der Energieerhaltung. Es gibt keine Wegerhaltung. Je Raumvolumen nimmt die Energie ab.

Oder aber man argumentiert, die Entfernungen werden nicht erhöht, sondern es gibt tatsächlich keine Energieerhaltung. Gibt es die nicht, ist die Natur endlich und rein zufällig eben jetzt. Nur für den Fall besteht die Frage, wo die Energie wohl hergekommen sein mag. Und wieso stimmt die Erhaltung im Nahbereich, nur um dann doch auf die Distanz nicht gültig zu sein? Man entschied sich für die Raumexpansion als wahrscheinlich.


Äh nein, ich meine nicht virtuelle Energie. Aus der Virtualität kondensiert erhaltene Energie, Paarbildung. Also würde aus der Unschärfe, eben dem Vakuum die Realenergie zunehmen. Doch die Unschärfe bleibt. Das würde nun für die gesamte Natur steten Existenzzuwachs bedeuten.

Einen Prozess, der Konkretes in Unbestimmtheit überführt, scheint es nicht zu geben. Was du nanntest, ist nicht das gesuchte. Also scheint die Diskrepanz weiterhin zu bestehen: Paarbildung aus der Virtualität, doch wo findet die "Rückzahlung" der geborgten Energie statt?

Jau, die Frage habe ich schon eine Weile auf der Zunge.


Gruß Uranor

[Marco Polo]

Zitat von EMI

.
Wenn sich zwei Systeme A und B gleichförmig geradlinig zueinander bewegen kann selbstverständlich vom System A aus ein Probekörper welcher im System B beschleunigt wird mittels der SRT berechnet werden. Das ergibt dann die sogenannte relativistische Beschleunigung.

Eben.

Falls aber der Probekörper selbst ein System, sagen wir System C ist dann gilt die SRT nicht mehr sondern die ART.
Das System C ist ja nun selbst gegenüber System A beschleunigt und da ist die SRT nicht mehr zuständig.
Alles was im System C passiert kann nun von System A aus nicht mehr mittels der SRT sondern nur noch mittels der ART berechnet werden.

Das System C ansich (z.B. ein beschleunigtes Raumschiff), also ohne dass in diesem eine Bewegung jedweder Art stattfindet, kann aber noch mit der SRT berechnet werden. Wenn jetzt aber im System C (Raumschiff) eine Bewegung erfolgt, dann wüsste ich auch nicht, wie man diese in das System A mittels der SRT transformieren sollte. Da muss man dann wohl die ART bemühen, denke ich.

Wenn ich aber nur das System C betrachte (also ohne, dass darin eine Bewegung erfolgt), dann kann ich von einer gleichförmigen Beschleunigung im momentanen Ruhesystem des Raumschiffes ausgehen (Eigenbeschleunigung).

Dieses momentane Ruhesystem ist ein Bezugssystem, welches momentan die Geschwindigkeit des Raumschiffes hat, dabei aber unbeschleunigt ist.

Dieses momentane Ruhesystem ist ein Inertialsystem. Jetzt kannst du für eine infinitesimale Zeitdauer sogar die Geschwindigkeit des Raumschiffes in Bezug auf dieses momentane Inertialsystem verschwinden lassen.

In diesem Moment ist die Relativgeschwindigkeit zwischen A und dem momentanen Inertialsystem, gleich der Raumschiffgeschwindigkeit im System A.

Durch Integration führt dies zum bekannten relativistischen Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz

ux=alpha*t/sqrt(1+(alpha*t/c)²)


Grüssle,

Marco Polo

[Marco Polo]

Zitat von EMI

Aber eine Bewegung im beschleunigten Raumschiff kannst Du eben nicht mehr mit der SRT berechnen!

Hi EMI,

habe ich ja auch nirgends behauptet. Aber je länger ich darüber nachdenke, desto mehr gelange ich zu der Einschätzung, dass das doch geht.

Im momentanen Ruhesystem des Raumschiffes (also unter Vernachlässigung der Beschleunigung) gilt ja der Umstand, dass wir zwei Inertialsysteme betrachten. System A und das momentane Inertialsystem C. Können wir für einen infinitesimalen Zeitraum jetzt nicht eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung im momentanen Inertialsystem C ins System A transformieren? Ich denke schon. Die Bezugssysteme, von denen aus wir die Berechnungen durchführen, sind ja Inertialsysteme, auch wenn es sich nur um momentane Inertialsysteme handelt. Und mehr verlangt die SRT ja gar nicht.

Wir dürften den Gültigkeitsbereich der SRT also in diesem Fall nicht verlassen haben. Vielleicht liege ich aber auch falsch. Dazu sollten sich lieber die Experten äussern.

Leider findet man dazu in der Fachliteratur rein gar nichts.

Grüssle und guats Nächtle,

Marco Polo

[Uranor]

Im momentanen Ruhesystem des Raumschiffes (also unter Vernachlässigung der Beschleunigung) gilt ja der Umstand, dass wir zwei Inertialsysteme betrachten. System A und das momentane Inertialsystem C. Können wir für einen infinitesimalen Zeitraum jetzt nicht eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung im momentanen Inertialsystem C ins System A transformieren? Ich denke schon. Die Bezugssysteme, von denen aus wir die Berechnungen durchführen, sind ja Inertialsysteme, auch wenn es sich nur um momentane Inertialsysteme handelt. Und mehr verlangt die SRT ja gar nicht.

Wir dürften den Gültigkeitsbereich der SRT also in diesem Fall nicht verlassen haben. Vielleicht liege ich aber auch falsch. Dazu sollten sich lieber die Experten äussern.

Moin, moin,

hierzu wage ich auch mal ganz dezent eine Aussage. Wenn eine infinitesimal kurze Messzeit beabsichtigt ist, dürfte das selbst für Einstein OK sein. "Eine hinreichend inertiale Situation wird man immer finden!" Das sprach er für die Arbeit im Gravitationsfeld. Es wird eine infinitesimal kurze Momentaufnahme gefertigt. Etwa für eine Ortsmessung mag das funktionieren.

Gruß Uranor

[Uli]

Zitat von Marco Polo

Die Beschreibung beschleunigter Bewegungen relativ zu Inertialsystemen unterliegt keinen Beschränkungen und kann daher auch im Rahmen der SRT abgehandelt werden.

Voraussetzung ist lediglich, dass die Bezugssysteme, in denen die Berechnungen durchgeführt werden Inertialsysteme sind.
...
Grüssle,

Marco Polo

Nicht einmal das ist Voraussetzung. Du kannst auch in der SRT ein beliebig beschleunigtes Koordinatensystem zur Beschreibung eines Problems wählen (ganz genau wie bei Newton). Nur haben die Bewegungsgleichung in einem nicht-inertialen System nicht ihre einfachste Form: Scheinkräfte verkomplizieren die Beschreibung.

Und du kannst von diesem nicht so einfach via Lorentz-Transformation in ein anderes Bezugssystem wechseln.

Deshalb wird man in der Praxis in 99.9% aller Fälle ein - zumindest annähernd - inertiales Referenzsystem wählen.


Gruß,
Uli

[EMI]

Zitat von Marco Polo

Durch Integration führt dies zum bekannten relativistischen Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz
ux=alpha*t/sqrt(1+(alpha*t/c)²)

Hallo Marco Polo,

was ist in dieser Gleichung -alpha- ??

bekannten relativistischen Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz

auch noch nichts von gehört. Na ja, ist halt nicht so mein "Gebiet".

Wenn ich ein wenig rechne komme ich auf:

v(t) = a*t / sqrt(1+(a²*t²/c²)) (1)

mit Geschwindigkeit v, Beschleunigung a und Zeit t.

Mit dieser Gleichung kann man durch Differentiation nach t
die Beschleunigung a(t) berechnen, die sich für den Beobacher in unserem System A für das System C ergibt.

a(t) = a/(sqrt(1+(a²*t²/c²)))³

Durch Integration der Gleichung (1) ergibt sich der Weg s(t) den das System C aus der Sicht der Beobachters im System A zurückgelegt hat.

s(t) = c²/a * ((sqrt(1+a²*t²/c²))-1)

Nun gut, ist die Gleichung (1) identisch mit Deiner Gleichung??
Ist Dein -alpha- die Beschleunigung a ??

würde mich interessieren.

Gruß EMI

[criptically]

Zitat von Marco Polo

..

Im momentanen Ruhesystem des Raumschiffes (also unter Vernachlässigung der Beschleunigung) gilt ja der Umstand, dass wir zwei Inertialsysteme betrachten. System A und das momentane Inertialsystem C. Können wir für einen infinitesimalen Zeitraum jetzt nicht eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung im momentanen Inertialsystem C ins System A transformieren? Ich denke schon. Die Bezugssysteme, von denen aus wir die Berechnungen durchführen, sind ja Inertialsysteme, auch wenn es sich nur um momentane Inertialsysteme handelt. Und mehr verlangt die SRT ja gar nicht.

...
Marco Polo

Die Beschleunigung a=dv/dt kannst du trotzdem nicht abschaffen, egal wie klein dv ist! Also, nix mit IS.

mfg

[Marco Polo]

Zitat von EMI

Hallo Marco Polo,

was ist in dieser Gleichung -alpha- ??

bekannten relativistischen Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz

auch noch nichts von gehört. Na ja, ist halt nicht so mein "Gebiet".

Wenn ich ein wenig rechne komme ich auf:

v(t) = a*t / sqrt(1+(a²*t²/c²)) (1)

mit Geschwindigkeit v, Beschleunigung a und Zeit t.

Mit dieser Gleichung kann man durch Differentiation nach t
die Beschleunigung a(t) berechnen, die sich für den Beobacher in unserem System A für das System C ergibt.

a(t) = a/(sqrt(1+(a²*t²/c²)))³

Durch Integration der Gleichung (1) ergibt sich der Weg s(t) den das System C aus der Sicht der Beobachters im System A zurückgelegt hat.

s(t) = c²/a * ((sqrt(1+a²*t²/c²))-1)

Nun gut, ist die Gleichung (1) identisch mit Deiner Gleichung??
Ist Dein -alpha- die Beschleunigung a ??

würde mich interessieren.

Gruß EMI

Hi EMI,

komme erst am Freitag Abend dazu zu antworten. Habe jetzt keine Zeit dafür. Also bitte ein wenig Geduld.

Grüssle,

Marco Polo

[criptically]

Zitat von EMI

...

v(t) = a*t / sqrt(1+(a²*t²/c²)) (1)

mit Geschwindigkeit v, Beschleunigung a und Zeit t.

Mit dieser Gleichung kann man durch Differentiation nach t
die Beschleunigung a(t) berechnen, die sich für den Beobachter in unserem System A für das System C ergibt.

a(t) = a/(sqrt(1+(a²*t²/c²)))³

...

Gruß EMI

So einfach ist die Sache nicht, da die Zeit auch im Nenner steht. Außerdem ändert sich die Zeit ständig, da zu jeder Geschwindigkeit v eine andere "Zeitdilatation" gehört.

Ich würde sagen, das Problem ist einfach unlösbar.
mfg

[rene]

Zitat von criptically

So einfach ist die Sache nicht, da die Zeit auch im Nenner steht. Außerdem ändert sich die Zeit ständig, da zu jeder Geschwindigkeit v eine andere "Zeitdilatation" gehört.

Ich würde sagen, das Problem ist einfach unlösbar.
mfg

Die Beträge der Relativgeschwindigkeiten, Beschleunigungen (a und alpha) und der Linienelemente (ds und ds’) sind invariant, ändern sich also durch Transformation nicht. Ausserdem bezieht sich die Funktion der Zeit, nach der differenziert / integriert wird, auf das Ruhesystem (tau wäre die Zeit im dazu beschleunigten System), so dass deine Befürchtungen der Unlösbarkeit dieses Problems glücklicherweise hinfällig geworden sind.

Grüsse, rene