Annähernde Lichtgeschwindigkeit

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Original von mise
Nun bewegen wir uns halt mal in nur 3 Dimensionen (und mehr gibts in unserer Nähe wohl auch nicht;))

Hi, eigentlich *BEWEGEN* wir uns in 4 Dimensionen, x,y,z,t, da eine Bewegung eine Änderung der Position nach einer bestimmten Zeit t angibt.

Desweiteren mag es natürlich noch mehr Dimensionen geben, nur ist die für uns Menschen eben nicht vorstellbar, da wir ein 3 dimensionales Wesen (die Zeit lassen wir jetzt mal außen vor) sind. Deshalb könnten wir uns halt keine größere Dimension vorstellen. Genauso ist es in einer - angenommen - 2 dimensionalen Welt unmöglich, 3 Dimensionale Objekte darzustellen, da die Achse dafür fehlt. Aber vom 3 Dimensionalen Raum, kann ich in den 2 Dimensionalen Raum blicken. Das macht man jeden Tag, wenn man gerade im 90° Winkel an die Decke schaut(ohne die Wände).
Ein interessanter Link zur Verdeutlichung einer möglichen Darstellung einer 4. Dimension anhand eines Würfel liefert wikipedia.

[edit] kleines Bild zur Verdeutlichung eines 4 dimensionalen Würfels (wikipedia)

180px-Hypercube.gif
 
Diese Teilchen erreichen sogar mehrfache Lichtgeschwindigkeit.
Das selbe hat man, wenn mich mein Gedächtnis nicht trübt mit anderen/verschiedenen Experimenten bis auf 3,5,10 und afair 20fache Lichtgeschwindigkeit gebracht.
 
Original von cutio
Original von mise
Nun bewegen wir uns halt mal in nur 3 Dimensionen (und mehr gibts in unserer Nähe wohl auch nicht;))

Hi, eigentlich *BEWEGEN* wir uns in 4 Dimensionen, x,y,z,t, da eine Bewegung eine Änderung der Position nach einer bestimmten Zeit t angibt.
Ja, aber wenn man von Dimensionen spricht, spricht man normalerweise vom Raum.
Für Mathematiker ist die 4. Dimension durch eine Achse dargestellt, die normal zu den drei anderen Achsen ist. Und ich wage jetzt mal zu behaupten, dass, gäbe in dieser Welt eine 4. Dimension, könnten wir diese problemlos nachbilden. Bisher kann man das ja bloss berechnen:D

Edit: Zu Zeit und Geschwindigkeit
 
mh wenn ich mich nicht ganz irre gab es auf ntv mal ne sendund in der von erreichten negativen geschwindigkeiten gesprochen wurde. d.h ein teilchen wurde so beschleunigt dass es asm ziel an kam bevor es losgelassen wurde.
Also Zeitreisen in die vergangenheit doch möglich?? schwarzes loch lässt grüßen *g*
 
Ich habe dieses Experiment auch noch relativ gut im Gedächnis (auch wenn ichs immer noch nicht so richtig verstehe).

Es waren Asiaten, die erstmals ein Teilchen durch den Tunneleffekt so schnell zum anderen
Ende brachten, dass dieses laut Messung eher ankam, als es abgeschickt wurde.

War so um 1990, Fernsehreportage.
 
Das Experiment mit der mehrfachen Lichtgeschwindigkeit konnte komischerweise bis jetzt noch nicht unter echten Profis wiederholt werden - der Grund ist ganz einfach:
Man nutzte zur Geschwindigkeitsangabe die der Gruppengescwindigkeit, das ist ein rein rechnerischer Wert, der fast immer höher als die Lichtgeschwindigkeit ist - zumindest in der Hochfrequenztechnik.

Noch etwas zur Diskussion:
Bitte verwechselt nicht die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantentheorie. Die beide haben nicht soviel gemein.
Quanten können im Übrigen im verschränkten Zustand Informationen direkt austauschen, ganz gleich, wie weit sie von einander entfernt sind. Der Grund dessen ist bisher noch nicht erforscht.

Der hier angesprochene Tunneleffekt beschreibt das Überwinden einer energetisch eigentlich undurchdringbaren Barrierre durch ein Teilchen. Dies findet sich jedoch nur auf kleinstem Raum und in zeitmäßig geringsten Abschnitten an.
 
Original von mise
]Nun bewegen wir uns halt mal in nur 3 Dimensionen (und mehr gibts in unserer Nähe wohl auch nicht;))

Vielleicht sehen wir auch nur nicht mehr, aber existieren tun sicher mehr Dimensionen.
Ich hab dazu ein sehr gutes Beispiel gefunden:

Wir stellen uns vor, wir wären zweidimensionale Wesen und lebten in einer Ebene.
Wir erleben gerade, wie eine dreidimensionale Kugel unsere Welt durchstößt.
Was sehen wir?
Zunächst sehen wir nur einen Punkt.
Es folgt ein Kreis, der zunächst immer größer wird und dann wieder schrumpft.
Die Menge der Kreise kann als zweidimensionale Visualisierung der Kugel verwendet werden.

Für uns, als 2D-Wesen würde das ausschauen, wie ein Kreis der größer und dann wieder kleiner wird, bis er verschwindet. Wir könnten uns nicht vorstellen, dass das ganze kein Kreis ist sondern eine Kugel, weil wir auch nicht mehr als die Kreise sehen.
Genauso ist das bestimmt auch mit anderen Dimensionen, es gibt sie zwar, wir können sie aber nicht wahrnehmen.

Um sich das besser vorzustellen, hab ich auch noch eine Grafik dazugepackt.
 
zu dem thema gibt es vieeeele interessante bücher ;)
Vielleicht kann ja jemand hier noch was zu Tachyonen sagen? - Teilchen, die sich schneller als das Licht und damit rückwärts durch die Zeit bewegen? Wie hat man sich das vorzustellen - Man analysiert dise Tachyonen und weiß, was passieren wird und macht dann etwas anderes? oO
Erschafft man dadurch ein neues Universum? Wie sieht es mit Schrödingers Katze aus? ;)
Wenn das so wäre, müssten dann ja in jedem Moment unendlich neue Universen entstehen (inklusive Masse/Materie), irgendwann muss doch eine Grenze erreicht sein?!
Wenn man einen Überlichtflug in Gedanken durchspielt, dann kommt man ja direkt auf Überlichtgeschwindigkeit auf einen Punkt, der Zeitlos ist, heißt das dann, dass man da die Ewigkeit über bleibt? Oder gelingt es, noch schneller zu werden und dann in der Zeit rückwärts zu reisen? Dann würde man ja auch wieder auf Unterlichtgeschwindigkeit zurückfallen (auf der man ja gerade noch war) und dann wieder da für die Ewigkeit festhängen...
Warum können sich Photonen eigentlich bewegen, wenn sie genau Lichtgeschwindigkeit haben, ich dachte, genau dort steht die Zeit still?
naja bin schon müde, kann sein, dass ich da paar große Denkfehler drin hab, aber wir können ja hier diskutieren ;)
 
@Chris_XY
Vielleicht kann ja jemand hier noch was zu Tachyonen sagen?
Tachyonen sind rein hypothetische Teilchen mit den Eigenschaften der Ausbreitungsgeschwindigkeit höher las der Lichtgeschwindigkeit, die zudem nach Einstein nciht gebremst werden kann; einer imaginären Ruhemasse, das Quadrat von ihr wäre also negativ.
Teilchen, die sich schneller als das Licht und damit rückwärts durch die Zeit bewegen? Wie hat man sich das vorzustellen - Man analysiert dise Tachyonen und weiß, was passieren wird und macht dann etwas anderes?
Nein, denn nur für das Tachyon würde der Zeitpunkt der Ausstrahlung durch Dich nach dem Zeitpunkt des Empfangs durch Dich liegen - die Beschreibung des Ursache/Wirkungs-Prinzips ist da nicht gelöst.

Warum können sich Photonen eigentlich bewegen, wenn sie genau Lichtgeschwindigkeit haben, ich dachte, genau dort steht die Zeit still?
Für einen Physiker gibt es immer zwei Betrachtungsweisen - die außerhalb eines (geschlossenenen) Systems und die innerhalb eines (geschlossenen) Systems.
Nehmen wir mal als Beispiel, Du wärst wie ein Photon und würdest - in einer Warpblase - mit Lichtgeschwindigkeit reisen:
Für Dich vergeht Zeit immernoch normal - wir als Beobachter würden Dich aufgrund Deiner Geschwindigkeit nicht mal vorbeifleigen sehen, aber auch für uns vergeht Zeit normal. Aber:
Für Dich vergeht unserer Zeit viel schneller, da Du Dich praktisch in Deiner Zeit mit einer gewissenen Geschwindigkeit bewegst, die gerade für die Zeitdimension elementar ist.
Als einfache Zweitbetrachtung veranschauliche Dir mal, dass die Liochtgeschwindigkeit immer ausbreitungsmediumabhängig ist, also variiert. Schon mit dieser Aussage solltest Du in gedankliche Schwierigkeiten kommen, denn Licht ist im Wasser langsamer als in Luft - vergeht da in Luft die Zeit schneller? ;)

Wie sieht es mit Schrödingers Katze aus?
Schrödinger besagt in seinem Gedankenexperiment aus dem Jahre 1935 lediglich, dass es immer beide Möglichkeiten eines Ereignisses gibt, je nachdem, wie es der Beobachter mittels seiner Messung tituliert und festlegt - man sprciht in diesem Zusammenhang auch von einem Kollaps der Wellenfunktion durch das Beobachten.
Im Klartext heißt das, dass die Katze - eingesperrt in einer geschlossenen Kiste mit zusätzlichem radioaktiven Stoff mit 50% Zerfallswahrscheinlichkeit und einem Geigerschen Zählrohr, das bei einem zerfallenen Atom über eine Mechanik eine Ampulle mit Giftgas zertrümmert, die ebenfalls in der Kiste liegt (zum herbeigeführten Sterben) - an den Zustand des radiaktiven Stoffes gebunden ist, also solange tot wie auch lebendig ist, bis der Beobachter in die Kiste sieht und somit zu einem Kollaps der Superposition (Überlagerung) der Daseinsform der Katze führt.
Das wirft jedoch die Frage auf, ob jedes System bewusst beobachtet werden muss, um real zu sein. Musst Du also beispielsweise Deinen Monitor permanent ansehen, damit er eine Bild bringt? Wohl eher nicht - genausowenig wie es nicht aufhört zu regnen, nur wenn man nicht mehr hinsieht/-hört etc.
Als Ausweg gilt heute erst einmal die Dekohärenz. Da es jetzt schon spät ist, werd ich mich kurz fassen, bei Bedarf erklär ich das etwas genauer. Die Dekohärenz sagt aus, das diese Superposition nicht erst durch das Beobachten gestört wird, sondern durch ständige Wechselwirkung mit der Umgebung der Kollaps der Wellenfunktion herbeigeführt wird. Je größer die Masse des Systems ist, desto schneller gehts. Leider erklärt die Dekohärenz nicht, warum der eine oder andere Zustand eingenommen wird.
 
Dies findet sich jedoch nur auf kleinstem Raum und in zeitmäßig geringsten Abschnitten an.
...und ist deshalb auch nicht auf den Menschen übertragbar.

Für uns, als 2D-Wesen würde das ausschauen, wie ein Kreis der größer und dann wieder kleiner wird, bis er verschwindet. Wir könnten uns nicht vorstellen, dass das ganze kein Kreis ist sondern eine Kugel, weil wir auch nicht mehr als die Kreise sehen.
Nein, als zweidimensionales Wesen wüsstest du nicht, was ein Kreis ist, denn einen Kreis kann man nur erkennen, wenn man ihn von oben sieht - von der seite her (und so sehen es die 2-Dimensioner, sie haben ja keine 3. Dimension um sich das happening von oben anzusehen) sieht er aus wie eine normale Gerade.
 
würde die Kugel für ein 2-D Wesen nicht wie eine Wand die erstmal auf ihn zukommt und dann wieder verschwindet, aussehen??
Oder wenn das 2-D Wesen direkt unter der Kugel ständen würde, wäre es dann nicht noch platter als es schon ist?? *g*
Das 2-D wesen wäre mächtig überfragt. Und wüsste gar nicht was passiert ist. Mhh genau wie wir mit der Relativitätstheorie Lichtgeschw. Photonen, Taychonen, Quantentheorie und der Stringtheorie usw....
 
würde die Kugel für ein 2-D Wesen nicht wie eine Wand die erstmal auf ihn zukommt und dann wieder verschwindet, aussehen??
Oder wenn das 2-D Wesen direkt unter der Kugel ständen würde, wäre es dann nicht noch platter als es schon ist?? *g*
Siehe meinen oberen Beitrag
 
Für normale Materie ist es völlig unmöglich Lichtgeschwindigkeit auch nur annähernd zu erreichen. Die Bindungskräfte der Atomkerne würden schon auf halben Wege nicht mehr stark genug sein um die Beschleunigungskräfte auszuhalten, und so würde nichts als eine Wolke aus Protonen, Neutronen und Elektronen übrigbleiben. Das Experiment in der Praxis zu versuchen scheidet also total aus. Lichtgeschwindigkeit ist und bleibt etwas das wir nur theoretisch behandeln können. Ledeglich einzelne Elektronen welche aufgrund ihrer geringen Masse so stark beschleunigbar sind, sind geeignet für solche Experimente, und tatsächlich schaffte man es auch schon sie auf mehrfache Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das ist jedoch etwas sehr gefährliches. Wer die Stranglet-Theorie kennt weiß wovon ich rede. Sowas wie Zeitreisen also wirklich zu machen ist für Menschen nach aktuellem Wissensstand absolut unmöglich, und wird es immer bleiben. Außer, es gibt irgendein noch unentdecktes Phänomen in der Zeit/Geschwindigkeit Beziehung das bisher nicht entdeckt wurde.

Weitergehend ist die Zeit nciht die 4te Dimension wie hier schon an einigen Stellen behauptet wurde. Das wäre zum einen zu einfach, und zum zweiten keine Raumkonstante. Jede Dimension ist die vorherige in sich selber gekrümmt. Nur können wir die 3te Dimension nicht so einfach in sich selber krümmen, zumindest sprengt das unsere Vorstellungskraft bei weitem. Der Breite Z müsste dann ein unendlicher 4D Wert zugeordnet sein. Und Unendlichlkeit ist etwas das wir auch nicht so richtig begreifen können.

Die Quantentheorie halte ich persöhnlich für Bockmist. Klar, sie ist schön einsichtig und es lassen sich viele Dinge damit wunderbar einleuchtend erklären, aber in meinen Augen ist sie eine zu einfache Möglichkeit, ich glaube das das Problem das sie erklären soll weitaus komplizierter ist. Mal sehen was die Physiker sich da in den nächsten Jahrzenten ausdenken. Aber seit der kalten-Fusion Theorie (so ein Schwachsinn...) ist es merkwürdig still wenn es um neue bahnbrechende Theorien geht.
 
Ganz einfach, die Beschleunigungskraft zerrt an den Atomen, das selbe Phänomen wenn wir bei einer Achterbahn in den Sitz gedrückt werden. Diese Kraft ist bei solchen Geschwindigkeiten so groß das die einzelnen Bestandteile der Kerne (Protonen/Neutronen) durch ihre wenn auch nur geringfügig unterschiedliche Masse unterschiedlich stark beschleunigt werden. Da dieser minimale Unterschied bei Lichtgeschwindigkeit jedoch gar nicht mal so unbedeutend ist zerrt das die Protonen von den Neutronen. Die Bindungskräfte sind zu schwach um den Kern stabil zu halten, das sind sie ja schon oft im normalzustand. (Stichwort Kernspaltung) Die Protonen fliegen sofort in alle Richtungen voneinander weg, da alle positiv geladen sind und werden somit den G Kräften ausgesetzt welche bei Lichtgeschwindigkeit wieder so groß sind das sie nochmal umhergeschleudert werden.

Fazit==> Es ist unmöglich ein Atom stabil auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen


/edit:
Ganz zu schweigen Davon das die Elektronen sich schon nach kürzester Zeit verabschiedem da sie enorm weniger Masse haben als Protonen/Neutronen. Wir hätten also einen sehr stark positivgeladenen Ionenhaufen, der würde auseinanderfallen und die G Kräfte die bei LG enorm sind schießen die in alle Richtungen. Ein Mensch der sozusagen von 0 auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird zerfällt nacheinander komplett. Zuerst fliegen alle Elektronen davon, der Mensch wird also komplett inonisiert, ganz zu schweigen davon das das sehr ungesund ist *lach* ist der Mensch absolut positiv geladen und jedes einzelne Proton fliegt davon. Der Mensch löst sich wie beschriben in einer Wolke auf. Nur als Beispiel was passieren würde wenn irgendein Verrückter eine Zeitreise wagen will (mit welchen Mitteln auch immer) Und sich auf LG katapultieren lässt. Eine langsame Beschleunigung fällt übrigens auch aus, da das so Lange dauern würde das kein Mensch der Welt das überleben würde. Esseidenn man hat geschätzt 16 Millionen Jahre Zeit für sowas
 
Wie du selber sagst, liegt es an der Beschleunigung. Mal abgesehen von den relativistischen Effekten (ich weiss nicht, ob ein Mensch, der konstant mit 1g beschleunigt wird, aufgrund der Zeitdiletation nicht doch lange genug lebt, um LG zu erreichen), schließt das den Bau einer Sonde, die mit 1/2 LG zu entfernten Sternen fleigt nicht aus.
 
Original von blueflash
Wie du selber sagst, liegt es an der Beschleunigung. Mal abgesehen von den relativistischen Effekten (ich weiss nicht, ob ein Mensch, der konstant mit 1g beschleunigt wird, aufgrund der Zeitdiletation nicht doch lange genug lebt, um LG zu erreichen), schließt das den Bau einer Sonde, die mit 1/2 LG zu entfernten Sternen fleigt nicht aus.

Das ist Richtig !

Wie man sieht ist es eine Frage der Beschleunigungsgeschwindiglkeit, also dem Geschwindigkeitszuwachs über die Dauer der Beschleunigung. Je höher die Dauer desto höher kann auch das Objekt beschleunigt werden. Wenn man nun wirklich in einem kostant-stabilen Rahmen beschleunigen würde wäre vlt. sogar doch atomare Materie auf LG beschleunigbar, aber hier stellt sich ein weiteres Problem, irgendwann treten die als Gammastrahlung exestierenden Energieschwünde ein. Und Energie ist gleich Masse. Somit verliert das Atom an Masse und gerät dadurch unvermeidbar vom Kurs ab, macht also eine kleine Kurve die auch nur ein winzigen Bruchteil eines Grades ausmachen kann. Dabei werden die hinteren Elemente schneller abgebremst als die Vorderen, bekannt unter der G Kraft. Dann wird das Atom weder auseinander gerissen wobei wir wieder dabei wären das sich alles in einer Wolke auflöst. Also sind Atome weiterhin nicht auf LG beschleunigbar, zumindest für wohl nichtmal eine nanosekunde.
 
Was für Energieschwünde?

Wenn du den Kernzerfall meinst, der ist statistisch verteilt und sollte daher keine Richtungsänderun bewirken.

Edit: eine Masse müsste, meiner Rechnung nach, ungefähr ein Jahr lang mit 1g beschleunigt werden, um LG zu erreichen, gemäß klassischer Mechanik.
 
Original von blueflash
Was für Energieschwünde?

Wenn du den Kernzerfall meinst, der ist statistisch verteilt und sollte daher keine Richtungsänderun bewirken.

Nein nein, überleg mal:

In jedem Gramm irgendeines Materialles gibt es bestimmt mindestens 1 radioaktives Atom, wahrscheinlich sogar viel viel mehr. Nun kennst du wohl die Abläufe bei Radioaktivn Strahlungsarten, Alpha, Beta, Gamma. Alles Sekundarstufenstoff. Bei Alpha und Beta Zerfall gibt es keine weitere Diskussion, einer Teil des Kerns wird weggeschossen (Sei es nun ein Heliumkern oder ein Elektron) wodurch der Kern an Gleichgewicht verliert, er also eine minimale Richtungsänderung herbeiführt. Beim gammazerfall ist das hingegen schon komplizierter. Gammezerfälle sind Energiewellen (einfach ausgedrückt), Energie=Masse, daher verliert auch der Kern ungleichmäßig viel Masse, gerät ein wenig aus dem Gleichgewicht und, Schwups ! Eine Richtungsänderung.
 
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