Zeit...Raum..Hä?

    • Original von Gastredner
      Nö, aber ich hab gerade erst mein Abi gemacht - mit Physik-LK. Hab eine einjährige kostenlose Mitgliedschaft in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft für sehr gute Leistungen erhalten. :D

      respekt! zumindest kann man gut mit dir Philosophieren
      -Wir riskieren unseren Geisteszustand für Augenblicke Momentaner Erleuchtung ein Gedanke ermordet von der Erwartung des Nächsten-

      -if you don't live for something, you will die for nothing-

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    • Ich hab heute mit meinem Physik lehrer geredet und er stimmte mir teilweise zu! Mein großer Fehler war, dass ich Einsteins 2. Theorem vergessen habe:

      Bewegte Körper schrumpfen

      Demnach fällt nicht nur die Zeit sondern auch der Weg weg und dass wiederum bedeutet dass die Lichtgeschwindigkeit eigentlioch dimensionslos wäre

      Gastredner dein auftritt!



      [Modedit: Keine Doppelposts, sei so gut. ;) Seit neuerdings werden Beiträge wieder gepusht, wenn man sie editiert; Doppelposts sind also nicht mehr notwendig. Für nächstes Mal vormerken. ^^

      -Uly]
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    • So, da hab ich natürlich grad mal nen Thread, der für mich maßgeschneidert ist, verpasst :3

      Erstmal: Gastredner hat schon sehr viel Richtiges gesagt, eigentlich fast alles Wichtige dazu. Hinzuzufügen hab ich nur noch:
      -> Licht hat KEINE Masse. Licht unterliegt dem Masse-Teilchen-Dualismus, was bedeutet, dass man Licht sowohl als Welle als auch als masseloses Teilchen ansehen kann, was im Prinzip nur Hilfsvorstellungen sind, damit die Gehirne der Physiker nicht anfangen vor Anstrengung zu bluten. Über die Welleneigenschaften des Lichts kann man die von dkwcman hinterfragten Eigenschaften, wie Lichtbrechung und so weiter, erklären.
      Und JA, es gibt auch andere masselose Teilchen, angefangen bei Neutrinos über Kraftteilchen - aber das führt jetzt zu weit.

      Die ursprüngliche Berechnung hat genau dort ihren Fehler, aber auch in einem Denkfehler: Man kann sich die Zeitdiletation bei nahender Lichtgeschwindigkeit sehr gut mit einer vierdimensionalen Analogie vorstellen. Stellt euch vor, wir alle bewegen uns VIERDIMENSIONAL mit Lichtgeschwindigkeit, das heißt: in unseren drei Raumdimensionen und in der Zeit. Wenn wir also absolut ruhen, dann rauschen wir mit Lichtgeschwindigkeit durch die Zeit. Wenn wir nun in unseren Raumdimensionen beschleunigen, knapsen wir diese Geschwindigkeit von unserer Zeitbewegung weg, sodass, wenn wir uns mit halber Lichtgeschwindigkeit bewegen, nur noch die Hälfte der "Zeitgeschwindigkeit" da ist (mathematisch nicht ganz korrekt, aber gut zum Vorstellen). Wenn man sich nun mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, ist die Zeitgeschwindigkeit weg; und da, wie gesagt, Geschwindigkeit von der Zeit abhängt, geht das nicht.

      Das Universum vermeidet dieses Paradox, indem massehaltige Teilchen schlicht und einfach die Raumzeit so krümmen, dass sie Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen KÖNNEN, da theoretisch gesehen unendlich viel Energie nötig ist, um diesen Zustand zu erreichen; praktisch gesehen wird aber bei einer bestimmten relativistischen Geschwindigkeit durch die exorbitante Massezunahme die Masse eines schwarzen Lochs erreicht und der beschleunigte Gegenstand kollabiert in sich selbst und wird zu einem schwarzen Loch (einem ziemlich schnellen sogar). Damit dringt keinerlei Information aus dem schwarzen Loch mehr nach außen, durch die kombinierte Raumzeitkrümmung des Ereignishorizontes und der relativistischen Geschwindigkeit wird ein Messen der wirklichen Geschwindigkeit unmöglich und damit haben wir das mögliche Problem in sich isoliert und abgekapselt: Soll heißen, das Universum hat auf bizarr-wundersame Weise sichergestellt, dass WENN es einmal Materie schaffen sollte mit irgendeinem Trick gefährlich nahe an die Lichtgeschwindigkeit heranzukommen, diese Materie sich selbst in einen Status zu verbannen, aus dem keine Information nach außen dringt, und nach informationsphysikalischen Maßstäben existiert es daher nicht. Eine sehr elegante Lösung, wie ich finde. :3

      @Elron McBong: Der Propeller dreht sich, weil die Energie der Photonen im schwarzen Teil absorbiert und am Alufolienteil reflektiert wird. Damit erhitzt sich der schwarze Teil viel stärker, dadurch steigt heiße Luft auf und dreht den Propeller an. Die Absorption von Licht - am Einfachsten lässt sich dies vorstellen, wenn man sich Licht als energiehaltige Welle vorstellt, die aus allen Farben des Spektrums zusammengesetzt ist. Trifft diese Welle auf einen Stoff, werden einige Teile dieses Spektrums reflektiert, andere wechselwirken mit dem Stoff selbst und treiben durch ihre Energie den Stoff an, wie ein Gezeitenkraftwerk. Dadurch entsteht Energie, und da die Moleküle des Stoffes selbst angetrieben werden, äußert sich dies in Teilchenbewegung, also Wärme. Ist SEHR ungenau und holperig, aber eine gute Anschauung, wie ich finde.

      @dkwcman nochmal: Ja, ein Beobachter, der sich annähernd mit Lichtgeschwindigkeit gegen das Licht bewegt, würde auch die Lichtgeschwindigkeit messen. Das liegt daran, dass er durch seine relativistische Geschwindigkeit seine Zeit so verzerrt hat, dass er so langsam geworden ist (universell gesehen), dass es wieder stimmt.
      Und nein, vorstellen kann ich mir das auch nicht. Ist aber so.

      @~*shadow mirror*~: Doch, die Photonen würden auch dann Energie abgeben (und tun es ja auch). Das Problem hierbei ist, dass man sich vorstellen muss, dass Photonen eine virtuelle, also eine theoretisch mögliche Masse haben. Energie gleich Masse bedeutet ja nicht, dass alles, was mehr Masse hat, auch mehr Energie hat (obwohl natürlich bei relativistischen Geschwindigkeiten die überstarke kinetische Energie anfängt, sich in Masse umzuwandeln), sie bedeutet nur, dass beide unter bestimmten Bedingungen frei austauschbar sind.
      Das heißt anschaulich: Rainer Calmund leuchtet nachts nicht heller als Ralf Schmitz. Aber er brennt länger.

      Wegen dem Experiment - da fängt das Ganze an, RICHTIG kompliziert zu werden. Definiere "Eintreffen".
      Vom Messgerät aus treffen beide Lichtstrahlen gleichzeitig an, aus oben genanntem Punkt. Von L1 und L2 aus auch, da sie auf gleicher Höhe sind... Aber das kann man noch verfeinern.
      Das ist Gegenstand eines berühmten Gedankenexperiments: Zwei Generäle sitzen sich im Zug gegenüber, in der Mitte eine Lampe, der Zug fährt. Die Lampe wird angeschaltet und wenn das Licht sie erreicht, unterzeichnen sie einen Friedensvertrag. Für die Generäle IM Zug erreicht sie das Licht absolut gleichzeitig, da sie ja gleichweit davon entfernt sind.
      Für einen Beobachter von AUSSEN erreicht allerdings durch die Eigenbewegung des Zuges das Licht zuerst den in Fahrtrichtung sitzenden General und den anderen DANACH.

      Das bedeutet leider - auch wenn ich jetzt eure Köpfe vollends sprenge - dass, wenn wir von Lichtgeschwindigkeit und Relativitätstheorie sprechen, nicht nur "Zeit", "Masse" und "Raum" sehr relative und eigentlich nur illusionäre Begriffe sind, sondern dass es auch kein "Gleichzeitig" gibt, "Vorher" und "Nachher" lediglich eine Illusion des Beobachters sind und, rein theoretisch und aus dem richtigen Referenzrahmen gesehen, das Ende des Universums VOR seinem Anfang stattfinden könnte (sofern beides schon stattgefunden hat). Und das ist KEINE Illusion hervorgerufen durch Lichtkrümmung wohlgemerkt! Sondern eine gültige und absolut vollwertige Beobachtungsweise, die für den Beobachter in diesem Referenzrahmen absolut korrekt ist. Das kann man äquivalent durch die Raumkrümmung übrigens auch mit den anderen Dimensionen machen.
      Und damit wäre dann wohl auch klar, warum im Prinzip Raum und Zeit lediglich Illusionen unseres Bewusstseins sind und wir alle nach dem Nirvana streben sollten, damit dieses Kuddelmuddel ein Ende hat. XD

      Wenn jetzt jemandes Ohren angefangen haben sollten zu bluten, entschuldige ich mich vielmals dafür. Denkt einfach dran, es hat eigentlich noch gar nicht stattgefunden. ;P
    • WTF? Ich habs zwar großteils was verstanden aber das ist schon ne ziemlich komplzierte Sache ^^

      Aber danke für eure Antwoerten!!

      Falls ihr noch was zum diskutieren habt bin ich gern dazu bereit!
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    • RE: Zeit...Raum..Hä?

      Original von Gastredner
      ...würdest, würde ein von dir ausgesandter Lichtstrahl sich mit 300.000km/sec von dir entfernen.


      Ich glaub, das stimmt nicht so ganz, Geschwindigkeit der Photonen sind konstant und ändern sich nie, die bewegen sich, wie du gesagt hast mit 300.000km/sec, aber eben immer. Vielleicht hast du es so gemeint und ich habe es missverstanden, aber der Satz hört sich so an, als würde die Geschwindigkeit der Photonen von der Geschwindigkeit der Lichtquelle beeinflusst werden.

      Was die Sache mit Photonen als ohne Masse anzusehen betrifft. Ich dachte, die Photonen wären einer der leichtesten "Teilchen". Ich hatte mir schonmal Gedanken darüber gemacht, wenn die Phtonen von Schwerkraft beeinflusst werden können, deutlich zu sehen bei einem schwarzen Loch, dann muss es doch eine Masse besitzen.
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    • RE: Zeit...Raum..Hä?

      Original von hunkarcelebi
      Was die Sache mit Photonen als ohne Masse anzusehen betrifft. Ich dachte, die Photonen wären einer der leichtesten "Teilchen". Ich hatte mir schonmal Gedanken darüber gemacht, wenn die Phtonen von Schwerkraft beeinflusst werden können, deutlich zu sehen bei einem schwarzen Loch, dann muss es doch eine Masse besitzen.

      Die haben nur die Masse ihrer Bewegungsenergie. Ruhemasse haben sie jedoch nicht.
      Zur Gravitation: Die muss ja nicht zwingend auf Massenanziehung beruhen. Es heißt ja auch, dass Masse die Raumzeit krümmt, sodass eine Linie, wie das Licht sie bilden könnte, in der Nähe von Masse gekrümmt wird. Und da Schwarze Löcher ohnehin Raumzeitkrümmung wegen ihrer riesigen Masse verursachen, wird das Licht mitgekrümmt.

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Salev ()

    • Das mit der Raumkrümmung ist ja wieder so ne sache. Wenn man sich das Universum als sagen wir ein Blatt Papier vorstellt, ist jede MAsse wie eine Kleine Gugel die Das Blatt ein bisschen ausbeult, und Anziehungskraft wäre dann ja irgendwie nur dass eine kleinere Kugel in diese ausbeulung rollt. Und ein schwarzes Loch wäre wie ein Loch im Baltt, wo die angezogene Materie "hinrollt" weis man nicht.
      oder^^
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    • Original von Elron McBong
      Das mit der Raumkrümmung ist ja wieder so ne sache. Wenn man sich das Universum als sagen wir ein Blatt Papier vorstellt, ist jede MAsse wie eine Kleine Gugel die Das Blatt ein bisschen ausbeult, und Anziehungskraft wäre dann ja irgendwie nur dass eine kleinere Kugel in diese ausbeulung rollt. Und ein schwarzes Loch wäre wie ein Loch im Baltt, wo die angezogene Materie "hinrollt" weis man nicht.
      oder^^


      Jup, so kann man sich das vorstellen, je größer die Anziehungskraft, desto größer die "Mulde". Bei einem schwarzen Loch kann man schon eine seehr große Mulde sich vorstellen^^

      @Salev, klingt einleuchtend :o
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    • Original von hunkarcelebi
      Bei einem schwarzen Loch kann man schon eine seehr große Mulde sich vorstellen^^


      Bein nem schwarzen Loch ist es meines Wissens nicht nur ne Mulde sondern en Richtiges Loch (in der Blatt vorstellung)
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    • Original von Elron McBong
      Original von hunkarcelebi
      Bei einem schwarzen Loch kann man schon eine seehr große Mulde sich vorstellen^^


      Bein nem schwarzen Loch ist es meines Wissens nicht nur ne Mulde sondern en Richtiges Loch (in der Blatt vorstellung)


      Naja, das ist etwas komplizierter. Um es kurz zu sagen: Nein. XD

      Das schwarze Loch ist wie eine Mulde, die so tief ist, dass nichts daraus wieder entweichen kann. Also im Prinzip KANN man es sich wie ein Loch vorstellen, allerdings ein Loch, das trotzdem das umliegende Papier nach unten krümmt. Und ob die Materie wirklich aus dem Universum durch das Loch "rausfällt", oder einfach nur drin "liegenbleibt", ist Punkt diverser wissenschaftlicher Diskussionen.

      @hunkarcelebi: Das ist einer der Gedankenfehler, wenn man sich Licht als reinen Photonenstrom vorstellt. Wie gesagt, Licht ist im Prinzip weiblich (deswegen auch franz. LA lumière) - absolut lebensnotwendig, unter den richtigen Bedingungen wunderschön und leider restlos irrational ;)

      Die Anziehung der Raumkrümmung funktioniert auch nicht, wie es bei dem Papiermodell der Fall ist, durch Anziehung der Massen (in diesem Fall Erdanziehungkraft, der die Gegenstände in die Mulde reinzieht), sondern dadurch, dass die gerade Bahn eines Objektes durch die Raumkrümmung subjektiv anders verläuft als objektiv. Subjektiv gesehen, quantenmechanisch und relativistisch zumindest, beschreibt der abgelenkte Gegenstand eine gerade Bahn, nur objektiv gesehen wundern sich die Piloten der Raumkapsel, warum diese "gerade Bahn" plötzlich so stark nach rechts aufs schwarze Loch hin abdriftet.
    • Licht wird doch von jeder Masse abgelenkt oder? d. h. das Licht (neben der Wellenbewegung) nie eine gerade Linie verläuft, oder?
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    • Original von Elron McBong
      Licht wird doch von jeder Masse abgelenkt oder?


      In der Umgebung größerer Massen ja. Wenn man Einstein folgt, ist der Raum in der Umgebung von Massen selbst gekrümmt (dann ist Gravitation auch eine Folge der Krümmung). Die Ablenkung eines Körpers ist geringer, je schneller er selbst durch das Gravitationsfeld fliegt. Und da Licht sich mit ca. 300000km/s bewegt, ist seine Ablenkung recht gering.

      In der Umgebung größerer Massen verläuft die Zeit langsamer, ergo ist die Ablenkung des Lichtes doch etwas größer, als die Beziehung zwischen Masse und Geschwindigkeit anmuten lässt.

      d. h. das Licht (neben der Wellenbewegung) nie eine gerade Linie verläuft, oder?


      Licht selbst bewegt sich geradlinig. Durch die Raumkrümmung aber erscheint es, dass es abgelenkt werden kann.


      Im Übrigen stimmt nicht, dass Licht keine Masse hat. Sein Energiegehalt ist in diesem Sinne nämlich die Masse und berechnet sich aus h*f = m*c^2 (für die Fortgeschrittenen hier). Was es lediglich nicht besitzt, ist eine Ruhemasse.

      LG
    • Original von nicky
      Im Übrigen stimmt nicht, dass Licht keine Masse hat. Sein Energiegehalt ist in diesem Sinne nämlich die Masse und berechnet sich aus h*f = m*c^2 (für die Fortgeschrittenen hier). Was es lediglich nicht besitzt, ist eine Ruhemasse.

      Gut, das stimmt so natürlich.
      Allerdinsg ist diese Masse ziemlich gering - nach m=(h*1/lambda)/c beträgt sie in etwa 3,684*10^-36 kg. Wenn ich mich nicht irre, ist das knapp an der Grenze des überhaupt messbaren, oder?

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Gastredner ()

    • soll das heißen das aus geschwindigkeit masse entsteht?
      (irgendwie logisch da Masse ja nur eine Art von energie ist und um eine Geschwindigkeit zu erreichen muss einergie zugeführt werden )
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      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Elron McBong ()

    • Original von Gastredner
      Original von nicky
      Im Übrigen stimmt nicht, dass Licht keine Masse hat. Sein Energiegehalt ist in diesem Sinne nämlich die Masse und berechnet sich aus h*f = m*c^2 (für die Fortgeschrittenen hier). Was es lediglich nicht besitzt, ist eine Ruhemasse.

      Gut, das stimmt so natürlich.
      Allerdinsg ist diese Masse ziemlich gering - nach m=(h*1/lambda)/c beträgt sie in etwa 3,684*10^-36 kg. Wenn ich mich nicht irre, ist das knapp an der Grenze des überhaupt messbaren, oder?

      Das hatte mir mein Physiklehrer damals auch gesagt, dass die Photonen einer der leichtesten, wenn nicht sogar die kleinst mögliche Masse besitzt
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    • Nun ja, Ruhemasse besitzt das Photon ja kein, daher ist die eigentlich kleinste Masse 0.
      Wenn man dies jedoch gezielt aus der Frage nach dem Teilchen mit der geringsten Masse ausklammert, dass müsste die kleinste Masse doch wohl eigentlich ein Teilchen besitzen, welches über keine Ruhemasse verfügt und nur mit der kleinstmöglichen Frequenz schwingt, da E=h*f und m=E/c². Man müsste sich dann ja wohl fragen, was wohl die kleinstmögliche Frequenz wäre, mit der dieses Teilchen schwingen könnte...weiß jemand, ob eine solche kleinstmögliche Frequenz existiert? Beziehungsweise: Kennt jemand die dem aktuellen Stand der Forschung nach größte oder gar die größtmögliche Wellenlänge?

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Gastredner ()