Lichtgeschwindigkeit und Autos

[milktoast]

Re: Lichtgeschwindigkeit

Nehmen wir mal an, es gelingt dir, das Auto auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Dann bewegt sich das Licht immer noch mit Lichtgeschwindigkeit von dir weg (eines der Grundpostulate der Relativitätstheorie)

Bei Erreichen der Lichtgeschwindichkeit, merkt der Reisende nichts mehr vom Reisen, da wenn sich Licht parallel zu dir in Lichtgeschwindichkeit bewegens soll, muß deine subjektive Zeit still stehen. Also wäre Reisen bei Lichtgeschwindichkeit für den Reisenden ein Anwesendsein auf allen Punkten der Ganzen Strecke gleichzeitig. Das ganze hat dann recht wenig mit dem gemein was wir unter Bewegt sein verstehen.
So wäre man auch bei Überlichtgeschwindichkeit zuerst an dem Punkt wo der Beobachter das Ziel vermuten würde und man bewegt sich dann rückwärts durch die Zeit zum beobachteten Startpunkt. Der Beobachter würde also die Bewegung genau umgekehrt zum Reisenden wahrnehmen. Wenn ich mich recht erinnere verhalten sich Tachionen auf diese Weise.

Aber wie bereits mehrfach geschrieben, das Problem ist theoretische Spielerei, die Unerreichbarkeit der Lichtgeschwindigkeit ist ja eines der anderen Grundpostulate der SRT)

Das ganze ist insofern keine Spielerei weil es ja die besagten Tachionen geben soll, die sich mit Überlichtgeschwindichkeit bewegen. Das ganze Spielt eine große Rolle in der Quantenphysik.

cu milktoast

 

[antimagnet]

haben tachionen denn eine masse?


ist ja nicht so, dass sich nix mit lichtgeschwindigkeit bewegen dürfte... das licht tut ja genau das.

 

[milktoast]

haben tachionen denn eine masse?

Keine Ahnung? Wenn Sie Teilchen wären, dann sollten sie doch auch eine Masse haben?

ist ja nicht so, dass sich nix mit lichtgeschwindigkeit bewegen dürfte... das licht tut ja genau das.

Nur darauf wollte ich hinweisen. Es entsteht bei diesen Diskussionen immer der Eindruck als wäre c oder eine Geschwindigkeit >c generell unmöglich, was ja so nicht stimmt.
cu milktoast

 

[captainfuture]

haben tachionen denn eine masse?

Keine Ahnung? Wenn Sie Teilchen wären, dann sollten sie doch auch eine Masse haben?

ist ja nicht so, dass sich nix mit lichtgeschwindigkeit bewegen dürfte... das licht tut ja genau das.

Nur darauf wollte ich hinweisen. Es entsteht bei diesen Diskussionen immer der Eindruck als wäre c oder eine Geschwindigkeit >c generell unmöglich, was ja so nicht stimmt.
cu milktoast

zuerst sind tachyonen rein hypothetische teilchen und konnten noch in keiner weise nachgewiesen werden.
in der theorie können auch tachyonen nicht c erreichen, allerdings "von der anderen seite", sprich tachyonen bewegen sich generell schneller als c und können nicht auf c gebremst werden.
da diese theorie nicht das postulat verletzt, lässt sie sich auch mit der rel theorie vereinbaren.

prinzipiell ist schon richtig, dass c nicht unmöglich ist, aber alles, was c erreichen bzw. schneller sein kann, besitzt wohl anscheinend keine (ruhe-)masse oder ist nur ein geometrischer punkt.

das argument, dass vor 100 jahren irgendwas unmöglich erschien, was heute möglich ist, stellt wohl auch keine geeignete diskussionsgrundlage dar.

 

[Gilgamesh]

das argument, dass vor 100 jahren irgendwas unmöglich erschien, was heute möglich ist, stellt wohl auch keine geeignete diskussionsgrundlage dar.

Das würde ich nicht so sehen. Vielmehr haben die Menschen damals (zudem auch führende Wissenschaftler) nach dem damaligen Wissensstand geurteilt und damit war es eben nicht möglich.

Und unsere heutige Wissenschaftler urteilen auf der auf Basis ihres heutigen Wissens, also v = c = unmöglich!

Zurück zum Lichtproblem:
Laut Theorie bewegt sich Licht stets mit c und ist als eine Konstante zu sehen.
Wenn sich das Auto mit 90 oder 99% der Lichtgeschwindigkeit bewegt und das Licht einschaltet, dann bewegt sich das Licht trotzdem mit c vom Auto weg! Warum?

Ganz einfach:
Man bediene sich der Wellentheorie des Lichts. Licht ist somit also eine Welle. Das bedeutet, dass ihre kleinste Einheit eine Art Sinuskurve ist. Und wie bekannt, erstreckt sich eine Sinuskurve über eine bestimmte Länge pro Zeiteinheit.

Diese Länge ist nichts anderes als die Frequenz des Lichts. Erhöht sich die Geschwindigkeit des Autos, so wird diese Sinuskurve zusammengestaucht, ohne dass sich dabei die Geschwindigkeit des Lichts ändert. Somit ändert sich nur die Frequenz des ausgestrahlten Lichts.

Sind die Scheinwerfer rot, so würde das Licht bis hin zu blau-violett zusammengestaucht und könnte asomit bereits einen kleinen Sonnenbrand beim Betrachter verursachen.

Bei weiterer Annährung des Autos an die Lichtgeschwindigkeit, würde das ursprünglich rote Licht bis hin zur Röntgen- oder Gammastrahlung verändert und damit eine ernsthafte Gefährdung ausüben.

Ab hier wird es interessant und es streiten sich viele Geister darüber, was nun passiert, wenn das Auto der Geschwindigkeit des Lichts immer näher kommt?

Fangen wir mit dem Licht an:
Das ausgestrahlte Licht nimmt an Frequenz also immer mehr zu und das weit über die Grenzen der Gammastrahlung hinweg. Gleichzeitig wird die Wellenfunktion derart zusammengestaucht, das pro Welleneinheit große Energiefelder dicht beieinander laufen.

Hier beginnen nun Quantenphänomene das Licht, oder besser gesagt die Energie des Lichts, direkt in Materie umzuwandeln. In der ersten Phase sind dieses Elektronen und Antielektronen. Da die hier gebildete Materie sich aber nicht mit c fortbewegen kann, fällt es direkt bei seiner Bildung von c sofort zurück auf einen Wert unter c und verliert somit etwas an gewonnener Strecke vor dem Scheinwerfer.

In diesem Zustand löscht sich die gebildete Materie sofort wieder aus (da Materie und Antimaterie sich auslöschen) und geben dabei zwei Gammastrahlen ab, eine Strahlung also, die geringer ist, als die Strahlung, aus der sich dich Teilchen gebildet haben.

Dieses bildet einen natürlichen Kreislauf, welches die Energie der weiteren Beschleunigung des Autos umwandelt und abfängt. Je weiter das Auto beschleunigt, um so höher die Frequenz und somit die Energie des Lichts und um so höher die Massen der gebildeten Teilchen im Kreislauf!

Da nun alles aus den Scheinwerfern austretende Licht in Teilchen umgewandelt wird und unter c zurückfällt, dringt kein Licht mehr vom Auto nach Aussen. Für uns Aussenstehende würde es so aussehen, als wenn sich das Auto plötzlich in Nichts auflösen würde.

Vor dem Verschwinden würde man noch einen bläulichen Lichtblitz sehen, eine Art Cerenkov-Strahlung zu dem Zeitpunkt, wo sich aus dem Licht die ersten Teilchen bilden und sofort unter c fallen und ihre überschüssige Energie in Form von Licht freisetzen!

Was mit dem Auto passier, möchte hier erstmal aussparen. Würde den Rahmen spregen!

Gilgamesh

 

[Zweistein]

Hallo Leute

Ich finde das nicht nett, der arme junge wollt doch nur seine frage beantwortet haben. Captainfuture deine formel ist ned ganz richtig.

sie lautet : L = 1/Gamma * Lr
und damit: L = Wurzel(1-v²/c²) * Lr


Lr ist dabei die Länge die du als "fast c-reisender" empfindest, und das sind 4m. L ist die Länge die das andre stille Bezugssystem misst aufgrund der Längenkontraktion 3,5m.

mit deinen Zahlen kommt für v raus: v= 0,484 * c

Ps: Schau im internet mal unter dem stichpunkt "Lorenz-Transformation"
da ist beschrieben wie man den relativistischen Faktor Gamma
herleitet. Und die Mathematik dahinter ist nicht einmal schwer.

Aber diese Rechnung bezieht sich nur auf die allgemeine Relativitätstheorie. Wenn dein Auto beschleunigt ist dann wird die sache mathematisch gleich gaaaanz viel anspruchsvoller.


Zur 2ten Frage : Wenn Einsteins Theorie wirklich stimmt und nicht wieder verworfen wird geht das halt ned daß du schneller als c fährst.

Da könnt man schöne rechenbeispiele machen. Du weist ja daß je schneller du an c kommst, desto schneller läuft die zeit um dich herum.
Theoretisch wenn du wirklich c hättest, wärest du praktisch zeitlos das ist halt unvorsterllbar weil das eine infinitisimalgedanke ist. Du würdest sozusagen still stehn in der zeit. 2tens währst du aufgrund der Längenkonzentration satte 0 Meter lang, toll oder. Also sagen wir einfach vorerst mal es geht ned schneller als c .

 

[Trasher]

Wenn Einsteins Theorie wirklich stimmt und nicht wieder verworfen wird geht das halt ned daß du schneller als c fährst.

Einsteins Formeln sagen nicht aus, das sich nichts schneller als das Licht bewegen kann. Es gibt lediglich eine Singularität für v=c. Für v>c sind seine Gleichungen im Bereich der komplexen Zahlen lösbar.

 

[Zweistein]

Meiner Meinung nach sagen sie das doch aus.
Es wurde auch noch nichts schnelleres gemessen, wenn ich mich irre dann beweis mir das Gegenteil. Manch theoretischen Physiker gehen von der Existenz sogenannter Tachyonen aus die sich angeblich schneller als das Licht bewegen, diese sind jedoch nicht nachgewiesen.

 

[captainfuture]

Meiner Meinung nach sagen sie das doch aus.
Es wurde auch noch nichts schnelleres gemessen, wenn ich mich irre dann beweis mir das Gegenteil. Manch theoretischen Physiker gehen von der Existenz sogenannter Tachyonen aus die sich angeblich schneller als das Licht bewegen, diese sind jedoch nicht nachgewiesen.

na, könig der formeln, nähere einfach mal v an c an und setz dann v=c und check mal was rauskommt ....

 

[milktoast]

Nur darauf wollte ich hinweisen. Es entsteht bei diesen Diskussionen immer der Eindruck als wäre c oder eine Geschwindigkeit >c generell unmöglich, was ja so nicht stimmt.
cu milktoast

prinzipiell ist schon richtig, dass c nicht unmöglich ist, aber alles, was c erreichen bzw. schneller sein kann, besitzt wohl anscheinend keine (ruhe-)masse oder ist nur ein geometrischer punkt.

Ja. Ich sagte ja auch nicht das es mir oder einem Auto möglich ist eine bewegung >= c zu haben. Ich meinte nur das solche Diskussionen nicht völlig uninteressant sind, weil sie helfen die Quantenphysik oder die Relativitätstheorie zu verstehen.

das argument, dass vor 100 jahren irgendwas unmöglich erschien, was heute möglich ist, stellt wohl auch keine geeignete diskussionsgrundlage dar.

Du sagst es. Das sollte "uns" aber nicht davon abhalten das "Unmögliche" zu denken. Auch wenn kein Teilchen schneller als Licht reisen kann, Tachionen können das vieleicht, und im Zusammenhang mit der Quantenphysik gibt es da wohl auch einige intressante Theorien/Experimente zur Informationstechnik, die Möglichkeiten eröffnen würden die uns heute noch undenkbar erscheinen. Wie z.B. Quantenkryptographie und "Beamen".

cu milktoast

 

[captainfuture]

das argument, dass vor 100 jahren irgendwas unmöglich erschien, was heute möglich ist, stellt wohl auch keine geeignete diskussionsgrundlage dar.

Du sagst es. Das sollte "uns" aber nicht davon abhalten das "Unmögliche" zu denken. Auch wenn kein Teilchen schneller als Licht reisen kann, Tachionen können das vieleicht, und im Zusammenhang mit der Quantenphysik gibt es da wohl auch einige intressante Theorien/Experimente zur Informationstechnik, die Möglichkeiten eröffnen würden die uns heute noch undenkbar erscheinen. Wie z.B. Quantenkryptographie und "Beamen".

cu milktoast

wohl wahr, aber die "argumentation" : früher schien auch unmöglich .... greift halt nicht immer.

wenn ich eine mauer habe, so war vor 100 jahren unmöglich, mit 30 km/h durch sie hindurch zu fahren. auch vor 50 jahren mit 1000 km/h ging's nicht, genauso wenig wie heute mit 0,999c. ich kann mir die augen zuhalten und mir einreden, die mauer ist nicht da .... bis zum aufprall.

und c scheint eine mauer zu sein.

wir können wege finden dahinter zu blicken, aber wir werden wohl in absehbarer zeit nicht durch sie hindurchfahren ....

 

[Gilgamesh]

Hmmm! Ich glaube ab hier müssen wir ein wenig differenzieren:

Captainfuture hat recht, wenn er behauptet, dass wir die Lichtmauer nicht durchbrechen können. Er hat deswegen recht, weil bisher alle unsere Fortbewegungs- und Beschleunigungsmöglichkeiten sich dem Impulsgestz bedienen und dieses Impulsgesetz ist fest verschmolzen mit Masse und Materie und somit Teilchen, die nur einen Impuls von <c übermittel können.

Da also kein Teilchen und keine Energie bekannt und greifbar ist, die einen größeren Impuls als c bewirken könnte, sondern stets einen Impuls unter c liefert,,werden wir auf diesem Wege nie den Wert von c erreichen.

Auf diesem Wege nie, aber vielleicht durch andere Wege:

Ich möchte an diesem Punkt eine Hypothese in den Raum werfen, die Möglichkeiten aufzeigen könnte, c zu umgehen.

Um c zu begreifen, müssen wir uns auf sein Ebene begeben, nämlich auf die größe eines Lichtteilchens (oder Welle).
Hier zeigt sich, das die Lichtgeschwindigkeit c stets an das Medium gebunden ist, worin sie sich bewegt.

Bewegt sich das Licht durch Wasser, ist c um 25% langsamer, bezogen auf 100% in Vakuum! Da aber das Vakuum auch nur ein Medium ist, müßte man nach einem Weg suchen, das Vakuum selbst zu beeinflussen, als sinnlose Versuche zu wagen, die Materie ebenso durch dieses Medium auf c zu beschleunigen.

Auch hier kommen wir nicht drumherum, uns mit der Quantentheorie zu beschäftigen. Laut Quantentheorie (und auch schon nachgewiesen) hat auch das Vakuum ein Struktur, eine Art Dichte, die auch für die Grenze von c verantwortlich ist.

Anschaulich dargestellt, würde sich ein Raumschiff durch das Vakuum bewegen, wie ein U-Boot durch das Wasser. Hier ist eine bestimmte physikalische Grenze nicht zu überschreiten.

Würde es aber gelingen, den Quantenvakuum an der Front des Raumschiffes aufzuteilen, aufzulösen oder zu verdrängen, dann käme es einem U-Boot gleich, der durch eine Methode eine Art Luftblase an der Front erschaffen würde und sich somit ohne Widerstand durch das Wasser bewegen könnte, und zwar Ausserhalb aller möglichen Geschwindigkeiten eines Objektes im Wasser!

Bei einem Raumschiff müßte eine Methode entwickelt werden, die den Vakuum derart an dier Front manipuliert,dass die Quantenfluktuation des Vakuum aussetzt oder gedeht wird, so dass das übrige Vakuum, von der Seite und von Hinten, eine Art Druck auf das Raumschiff ausübt und dieser gleichzeitig einen Art Sog an der Front erfährt, zum manipulierten Vakuumbereich. Es kommt zu einer Bewegung gleich dem Warp-Antrieb au s den SciFi-Filmen.

Vielleicht erleben wir es noch, bevor wir uns gegenseitig abschlachten!?

Gilgamesh

 

[milktoast]

captainfuture

wir können wege finden dahinter zu blicken, aber wir werden wohl in absehbarer zeit nicht durch sie hindurchfahren ....

Dann sind wir uns ja einig. (Ich will aber trotzdem das letzte Wort haben )

Gilgamesh

Vielleicht erleben wir es noch, bevor wir uns gegenseitig abschlachten!?

ich würd sagen da stehen die Chanchen eher schlecht.
Ich sehe da eher Möglichkeiten im Informationstechnischen Sinne.
Informationen werden auch heute schon mit c Übertragen (Lichtleiter) und da werden sich auch in näherer Zukunft Techniken entwickeln. Dazu muss man auch nicht allzusehr ins methaphysische abgleiten.

 

[Ruffy]

kein plan ob die frage hier reinpasst! aber es geht darum wenn ich mit ner karre ueberlichtgeschwindigkeit fahre und dann das licht in der karre anmache muesste es doch sein als wenn ichnormal fahre das der gesamte inhalt mitbeschleunigt wird! wenn ich darin ne dose cola trinke ist sie doch genausoschnell wie ich und das lenkrad z.B.! oder ich versuche es anders deutlich zu machen! ich steh auf nem zug der 100 faehrt und renne von abteil zu abteil bin doch auch schneller als wenn ich hinter dem ding her renne! mir kommt es nur so vor als wenn irgendwie alle meinen nur weil es lichtgeschwindigkeit ist, unterlaege es komplett anderen physikalischen gesetzen!~irr ich mich? bin da nicht so bewandert

 

[antimagnet]

ich glaube, es war ein unbedeutender physiker namesn albert e., der meinte, dass das licht anderen gesetzen unterliegt als eine dose cola...

 

[es]

hallo !

das problem ergibt sich bereits beim einschalten einer taschenlampe auf einer rolltreppe.

die austrittsgeschwindigkeit Va des lichtes müsste = c + Vrolltreppe sein.

geschwindigkeit = wegänderung/zeit

da die lichtgeschwindigkeit aber absolut ist bleibt nichts anderes übrich als das sich die relative zeit verändert.

wenn man in einem fahrzeug mit lichtgeschwindigkeit das licht einschaltet dann sollte die zeitänderung für das austretende licht gegen null belaufen. oder?

 

[antimagnet]

wenn du in einem fahrzeug mit lichtgeschwindigkeit unterwegs bist, faltet sich das universum zu einer singularität zusammen. bzw. wird es nicht so weit kommen.

wenn man in einem fahrzeug mit lichtgeschwindigkeit das licht einschaltet dann sollte die zeitänderung für das austretende licht gegen null belaufen.

ob das nun im widerspruch zu meinem post steht, oder im endeffekt das gleiche bedeutet?


:gruebel:


keine ahnung, bin kein physiker...

 

[Ruffy]

hmm erstmal thx fuer die antworten aber kann mir das vielleicht einer anhand des zug beispiels erklaeren...hab physik abgewaehlt

also das mit der absoluten irgendwas eben! warum aendern sich die physikalischen bedingungen bei lichtgeschwindigkeit? was aendert sich als dass das nicht mehr nur noch ne geschwindigkeit ist?

ach ja und einstein kenn ich auch aber wenn ich damit klar kaeme wuerde ich das sicher nicht posten aber danke dass ich auf ihn aufmerksam gemacht wurde....sicher ein interessanter mann oder wars ne frau?

VORSICHT IRONIE

 

[milktoast]

wenn du in einem fahrzeug mit lichtgeschwindigkeit unterwegs bist, faltet sich das universum zu einer singularität zusammen. bzw. wird es nicht so weit kommen.

wenn man in einem fahrzeug mit lichtgeschwindigkeit das licht einschaltet dann sollte die zeitänderung für das austretende licht gegen null belaufen.

ob das nun im widerspruch zu meinem post steht, oder im endeffekt das gleiche bedeutet?

:gruebel:

keine ahnung, bin kein physiker...

Singularität ist so ein komisches wort.
John Gribbin schreibt in Schrödingers Kätzchen (finde ich, als Laie, ein gutes Buch zum Thema) sinngemäs das ein "Lichtteilchen" sich nicht in herkömmlichen Sinne fortbewegt.
Das müsste "es" auch gemeint haben:
Für das Licht vergeht auf seinem Weg keine Zeit. Es ist gewissermaßen immer im Jetzt und an allen Orten seiner Reise "gleichzeitig".
Die subjektive Zeit wird zur Lichtgeschindichkeit hin immer Langsamer bis sie stehen bleibt, und darüber müsste sie rückwärts laufen. Nur so kann sich Licht relativ gesehen immer gleich schnell bewegen.

cu milktoast

 

[HamsterofDeath]

ich bitte um kommentare von wissenden :

1. masse kann nicht auf c oder höher beschleunigt werden
bedeutet, licht fliegt auch nur mit fast C. denn wenn licht keine masse hätte, was für c nötig ist, dan könnten schwarze löcher es nicht beeinflussen.
richtig ?

2. wenn ich mich mit fast c bewege, und einen lichtstrahl nach vorne schicke, und nach einer sekunde sieht ein neutraler beobachter mich und die spitze des strahls 1 km voneinander entfernt - sehen dann diese 1 km für mich aus wie eine lichtsekunde, wegen der stauchung des raumes ?

ansonsten->
die idee mit der struktur des vakuums und der blase gefällt mir. klingt auch logisch. muss jetzt nur noch funktionieren.

interressant finde ich auch die frage, warum sich licht überhaupt ausbreitet. warum schwebts nicht auf der stelle, so wie ein teilchen, dass man nicht anstößt ?
licht ist eine welle. aber was schwingt da ?
schall -> luft
wasserwelle -> wasser
licht -> raum ?

jedes medium scheint nur eine bestimmte geschwindigkeit zuzulassen.

übrigens : gravitation wirkt schneller als c