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Lord Sulphur
Gast
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 Lord Sulphur Verfasst am: 14. Jun 2010 20:16 Titel: Schneller als das Licht? |
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Meine Frage:
Hallo Physiker!
Ich habe kürzlich das Buch "Physics of the impossible" (Autor vergessen) gelesen. Der Autor, Professor für Physik, behauptet an einer Stelle man könne schneller als das Licht fliegen, wenn man sich auf die Spitze einer seeeeehr langen Schare setzt und sie dann "zuklappt". Dies begründet er damit, es würde keine Information transportiert werden.
Kann das stimmen?
Meine Ideen:
Mit meinem Laienverständnis von Relativität kann ich mir das nicht vorstellen.
Warum sollte da keine Information übertragen werden? Ich sitze ja auf der Schere und bekomme alles mit Überlichtgeschwindigkeit mit. Man stelle sich vor, man stellt einen Laserpointer auf die Schere - die Schere würde die Information des Laserpointers überholen.
Ich hätte viel eher gedacht, dass die Schere zur Spitze hin immer schwerer wird und sie sich daher sozusagen "verbiegt", statt >c zu fliegen.
Was meint ihr dazu? Geht das echt, was der Autor behauptet? |
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Lord Sulphur
Gast
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| Lord Sulphur Verfasst am: 14. Jun 2010 20:27 Titel: |
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Ah sorry, das war blöd formuliert:
Man stelle sich vor, ein Laserpointer befindet sich NEBEN der Schere - wenn man nicht ganz auf der Sptze sitzt, würde man eine stehende Lichtwelle neben sich sehen - klingt komisch.
Sitzt man ganz auf der Sptze, überholt man das Licht - was genau das bedeutet übersteigt mein Verständnis, aber nach Einstein soll es ja nicht möglich sein. |
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Danip159
Anmeldungsdatum: 03.01.2010
Beiträge: 91
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| Danip159 Verfasst am: 14. Jun 2010 21:57 Titel: |
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Hier mal ein Bildchen:
http://static.cosmiq.de/data/de/525/26/525260b34c1e345f6b961a99c0bd681b_1.jpg
So würde ein "BeschleunigungsEnergieaufwand-Geschwindigkeit-Diagramm" aussehen. Also auf der y-Achse hast du die benötigte Energie um weiter beschleunigen zu können. Man sieht, dass sich in Bereichen von alltäglichen Geschwindigkeiten (Kampfjets etc) praktisch nichts tut - sprich man hat keinen "Mehrverbrauch" an Energie um weiter zu beschleunigen (darum braucht man hier auch keine Relativitätstheorie). So anfangen tuts bei halber Lichtgeschwindigkeit (immerhin 150 000km/s), dass man merkt, es wird immer härter und härter, wenn ich weiter beschleunigen möchte. Schließlich geht es soweit, dass immer mehr und immer mehr Energiebenötigt wird, bis das ganze schließlich in einer Polstelle bei der Lichtgeschwindigkeit endet. Also hier (bei rund 300 000km/s) benötige ich unendlich viel Energie um weiter zu beschleunigen.
Nun die Formel zur Berechnung alltäglicher Beschleunigungsarbeit.
W=1/2 * m * v²
Willst du jetzt, dass der Energieaufwand trotzdem nicht unendlich wird, dann muss entweder die Masse oder die Geschwindigkeit 0 werden. Da es keinen Sinn macht auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und dabei die Geschwindigkeit 0 zu haben bleibt nur die Masse.
Ich hoff mal ads hilft dir weiter für deine Überlegungen 
Achja nochwas:
Es ist völlig egal WIE ich einen Körper beschleunige. Das heisst, es spielt keine Rolle ob ich ihn anstoße oder mit einem Hyperraumantrieb ins Universum schieß. Anstoßen kann man auch über die Hebelwirkung. In dem Fall die Schere
PS: Wenn der Professor hier von einer unendlich langen Schere spricht, dann könnte man auch genausogut von der nötigen unendlich Großen Energiemenge reden, die nötig ist für die Lichtgeschwindigkeit^^ So käme ich auch auf c.
PPS: Geht wirklich darum, dass DU auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt wirst oder einfach nur darum Informationen mit Überlichtgeschwindigkeit zu transportieren?
Ich kenn mich zwar nicht mit Quantenverschränkung aus, aber da gehts um überlichtschnelle Informationsübertragung
Ich hoff ich hab hier nicht irgendwo eine Informationslücke, was das angeht  |
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Lord Sulphur
Gast
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| Lord Sulphur Verfasst am: 14. Jun 2010 23:12 Titel: |
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Hallo,
danke für deine Antwort!
Da ich auch Laien-Quantenmechanikbücher gelesen habe, kann ich dir verraten dass nur rein zufällige Informationen ohne Zeitverzögerung übertragen werden - also nichts, woraus man irgendeinen Schluss ziehen könnte.
Der Professor sprach nur von einer sehr langen Schere, eben lang genug dass die Spitzen ohne Relativität >c wären.
Aus deiner aufklärenden Antwort schließe ich einfach mal, dass der Professor also tatsächlich Unsinn geredet hat. Die Schere wird zu den Spitzen hin tatsächlich schwerer, nicht schneller.
Danke nochmal! |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 14. Jun 2010 23:18 Titel: |
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| Danip159 hat Folgendes geschrieben: | | W=1/2 * m * v² |
Du weißt aber schon, dass diese Formel in der SRT so wie so nicht mehr gilt. Ist nur eine Näherung für geringe Geschwindigkeiten.
| Danip159 hat Folgendes geschrieben: | | Ich kenn mich zwar nicht mit Quantenverschränkung aus, aber da gehts um überlichtschnelle Informationsübertragung |
Nö, eigentlich gerade nicht, wenn es auch manchmal so dargestellt wird...
Übrigens: Die Argumentation, man könne nicht auf Lichtgeschwindigkeit kommen wegen der unendlichen Energie, etc. finde ich immer etwas schräg. Da fragt man sich doch, was eigentlich aus was folgt. Das mit der Energie folgt für mich erst aus der Tatsache, dass man die Lorentz-Transformation für Transformationen zwischen Inertialsystemen verwenden muss, was wiederum aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit kommt. Diese Konstanz ist erst nur ein Postulat, aber offenbar mit guten experimentellen Belegen. Daraus lässt sich aber auch schon direkt herleiten, dass eine Informationsübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit die Kausalität nicht mehr gewahrt lassen würde.
Ich finde es immer nur etwas merkwürdig, wenn man mit einer Folgerung versucht, die ursprüngliche Annahme zu belegen. Das macht mE keinen großen Sinn..
Gruß
Marco |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18112
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| TomS Verfasst am: 15. Jun 2010 01:17 Titel: |
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Sehr formal betrachtet folgt all dies aus der Symmetrie unserer Raumzeit. Aus der Poincare-Symmetrie folgen mittels Methoden der Gruppentheorie verschiedene Darstellungen der Poincare-Gruppe, denen wiederum Teilchen zugeordnet werden können. Dabei findet man insbs. die Gleichung
sowie die Tatsache, dass
 und  ausschließlich für  gültig ist.
Diese Argumentation ist dabei rein kinematisch, d.h. sie kommt ohne die Betrachtung spezieller Kräfte, Beschleunigungen etc. aus. Allerdings erlaubt sie tatsächlich die Existenz von Tachyonen, wobei hier immer  gelten muss
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 15. Jun 2010 02:53 Titel: Re: Schneller als das Licht? |
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| Lord Sulphur hat Folgendes geschrieben: |
Warum sollte da keine Information übertragen werden? Ich sitze ja auf der Schere und bekomme alles mit Überlichtgeschwindigkeit mit. Man stelle sich vor, man stellt einen Laserpointer auf die Schere - die Schere würde die Information des Laserpointers überholen.
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Stellst du dir da zum Beispiel einen Laser vor, der den Schnittpunkt der beiden Scherenblätter von der Seite beleuchtet und den zugehörigen Schatten bzw. Lichtfleck auf einen Schirm wirft?
Da kann zwar Information übertragen werden, aber das erfolgt dann ja hier nicht in Richtung der Bewegung des Treffpunkts der beiden Scherenblätter, sondern in Lichtausbreitungsrichtung.
Die Tatsache, dass Dinge wie der Schnittpunkt zweier Scherenblätter (oder der Schnittpunkt zweier Linealkanten, oder ein Lichtfleck, oder ein Schatten) ihre Position schneller als mit Lichtgeschwindigkeit verändern können, bedeutet also nicht, dass Information schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird. Denn die Signalübertragung ("Schere schließt sich an einer Stelle" --> "Lichtfleck an einer Stelle auf einem Beobachtungsschirm wandelt sich in Schattenfleck", oder ähnliches) erfolgt ja ganz normal in Lichtausbreitungsrichtung mit Lichtgeschwindigkeit und nicht schneller.
Vergleiche dazu auch diesen Thread, da hatten wir fast genau dasselbe neulich schon mal erklärt:
http://www.physikerboard.de/ptopic,108953,.html#108953
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Oder stellst du dir mit der Schere etwas anderes vor, zum Beispiel einen Metallstab, der zwischen den Scherenblättern ist und von der zuklappenden Schere beschleunigt wird? Da wird sich der Metallstab erfolgreich dagegen wehren, auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt zu werden, denn je mehr er sich der Lichtgeschwindigkeit annähert und seine relativistische Masse zunimmt, um so mehr wächst die für ein weiteres Beschleunigen erforderliche Kraft auf die Schere ins Unendliche.
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Oder stellst du dir da einfach nur ein Wettrennen vor zwischen dem Lichtstrahl aus einem Laserpointer und dem Schnittpunkt zweier Scherblätter? Diesen "Wettlauf" kann der Schnittpunkt tatsächlich "gewinnen", aber so ein Schnittpunkt überträgt ja keinerlei Signal. Weder besteht er aus Materie, noch kann man damit morsen wie mit einem Lichtstrahl, den man an- und ausschalten kann.
Wenn du so willst, ist so ein Wettlauf seitens des Schnittpunktes ein fieser Trick: Am Anfang "bestand" der Schnittpunkt zwischen zwei Stellen auf den Scherenkanten, die weit hinten lagen. Und am Ende bestand der Schnittpunkt aus zwei völlig anderen Stellen der Scherenkanten, die zum Beispiel an der Spitze der Schere liegen. (Diesen Trick kennen wir doch irgendwoher, nämlich aus dem Wettlauf von Hase und Igel: Den hat der Igel "gewonnen", weil er zwei Igel war und nicht wirklich selbst gelaufen ist.  ) |
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Danip159
Anmeldungsdatum: 03.01.2010
Beiträge: 91
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| Danip159 Verfasst am: 15. Jun 2010 17:31 Titel: |
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Ich sagte ja:
Nun die Formel zur Berechnung alltäglicher Beschleunigungsarbeit.
W=1/2 * m * v²
Aber man siehts hier doch auch. Nicht?^^
Ja, gut. Es wird keine Information übertragen. Zu mindest keine "beachsichtige" oder "festgelegte", richtig? Ich kenn mich da wirklich nicht aus. Nur ist es nicht so, wenn ich zwei verschränkte Teilchen habe, von beiden nicht den Spin (?) kenne, sie räumlich trenne und dann das eine messe, dass ich dann sehr schnell (unendlich schnell?) den Spin des zweiten Teilchen hab?
Gings jetzt eigentlich darum, dass der Schnittpunkt der Schere zu den Spitzenhin läuft? Oder darum dass etwas auf c beschleunigt wird?^^
Greetings! |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 16. Jun 2010 00:03 Titel: |
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| Zitat: | | Nur ist es nicht so, wenn ich zwei verschränkte Teilchen habe, von beiden nicht den Spin (?) kenne, sie räumlich trenne und dann das eine messe, dass ich dann sehr schnell (unendlich schnell?) den Spin des zweiten Teilchen hab? |
das ist aber keine informationsuebertragung, sondern lediglich eine schlussfolgerung die du aus dem (hier) gemessenen verhalten des einen teilchens dann ebenfalls "hier" ueber den zustand des anderen teilchens (andernorts) ziehst
gruss
ingo
btw.: der professor um den es geht ist Prof. Michio Kaku
http://de.wikipedia.org/wiki/Michio_Kaku
... und er beschaeftigt sich in dem buch (gibts auch als hoerbuch ) sehr bewusst mit "verletzungen" der anerkannten physik, gerade um dann abzuschaetzen wie "unmoeglich" das unmoegliche wohl tatsaechlich sein koennte.
das ganze ist eher polulaerwissenschaftlich gehalten ohne dabei seicht zu werden, und ich als nicht-physiker kann zu mindest sagen: horenswert!
@ Lord sulphur: danke fuer den tip! |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 16. Jun 2010 00:51 Titel: |
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| Danip159 hat Folgendes geschrieben: | Ich sagte ja:
Nun die Formel zur Berechnung alltäglicher Beschleunigungsarbeit.
W=1/2 * m * v²
Aber man siehts hier doch auch. Nicht?^^ |
Ich verstehs einfach nicht. Auf was willst Du raus? Diese Formel ist schlicht falsch, wenn v in die Nähe von c kommt. Du willst doch aber irgendetwas damit zeigen gerade für den Fall, dass v gegen c geht. Das macht für mich absolut keinen Sinn.
Außerdem verstehe ich nicht, was Du mit v=0 bzw. m=0 sagen willst. Bei dieser Formel kann m doch einfach einen endlichen Wert haben und v trotzdem c werden, ohne dass irgendeine Polstelle oder ähnlich schlimmes entsteht. Oder?
Deshalb sage ich ja: Das, was Du anscheinend zeigen möchtest, geht aus dieser Formel, die für den Fall von hohen Geschwindigkeiten so wie so falsch ist, nicht hervor. Deshalb macht die Formel auch keinen Sinn, hier überhaupt erwähnt zu werden.
Vielleicht habe ich aber auch irgendetwas nicht verstanden...
Gruß
Marco |
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Lord Sulphur
Gast
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| Lord Sulphur Verfasst am: 16. Jun 2010 09:51 Titel: |
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Erstmal herzlichen Dank an alle.
Um dermarkus' Fragen zu beantworten:
| Zitat: |
"Oder stellst du dir mit der Schere etwas anderes vor, zum Beispiel einen Metallstab, der zwischen den Scherenblättern ist und von der zuklappenden Schere beschleunigt wird? Da wird sich der Metallstab erfolgreich dagegen wehren, auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt zu werden, denn je mehr er sich der Lichtgeschwindigkeit annähert und seine relativistische Masse zunimmt, um so mehr wächst die für ein weiteres Beschleunigen erforderliche Kraft auf die Schere ins Unendliche."
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Ich hatte mir statt dem Metallstab einen Menschen gedacht! Und eben weil das nach meinem Laienverständnis nicht geht, der Professor dies aber (glaube ich! Könnte es missverstanden haben) behauptet, habe ich den Thread aufgemacht - um zu fragen, ob das wirklich funktioniert.
Und das hier:
| Zitat: |
"Oder stellst du dir da einfach nur ein Wettrennen vor zwischen dem Lichtstrahl aus einem Laserpointer und dem Schnittpunkt zweier Scherblätter? Diesen "Wettlauf" kann der Schnittpunkt tatsächlich "gewinnen", aber so ein Schnittpunkt überträgt ja keinerlei Signal."
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Ich stellte mir einen Wettlauf zwischen dem Menschen (dein Metallstab), der von der Schere beschleunigt wird, und einer Lichtwelle eines Laserpointers, der in die gleiche Richtung leuchtet, vor.
Könnten der Mensch, von der Schere beschleunigt, wirklich >c fliegen, würde der Mensch das Licht ja einholen - also muss das Unsinn sein.
@magician4: Hi!
Du hast Recht, es stehen einige sehr interessante Dinge im Buch. Mich persönlich haben die Stoffe mit negativem Brechindex fasziniert - absolut unglaublich. Echte Unsichtbarkeit.
Ein weiteres hochinteressantes Laienbuch ist übrigens "Einsteins Spuk", leider habe ich meine Version verloren.
Sollte ich etwas gravierend missverstanden haben, bitte ich um Aufklärung 
Liebe Grüße,
Lord Sulfur. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 16. Jun 2010 10:08 Titel: |
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| Lord Sulphur hat Folgendes geschrieben: |
Ich stellte mir einen Wettlauf zwischen dem Menschen (dein Metallstab), der von der Schere beschleunigt wird, und einer Lichtwelle eines Laserpointers, der in die gleiche Richtung leuchtet, vor.
Könnten der Mensch, von der Schere beschleunigt, wirklich >c fliegen, würde der Mensch das Licht ja einholen - also muss das Unsinn sein.
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Ach so, für dieses Bild gilt dann in der Tat einfach das, was ich oben für den Metallstab gesagt habe: Ein Beschleunigen von einem materiellen Körper auf Geschwindigkeiten über c geht einfach deshalb nicht, weil die Masse des Körpers dabei so stark wächst, dass die entsprechenden Kräfte und Energien ins Unendliche wachsen.
Dass der Mensch dabei das Licht einholen würde, ist also in der Tat Unsinn, und das hat der Buchautor auch gar nicht gemeint, da musst du in die entsprechende Buchstelle etwas anderes reingelesen haben, als da stand.
Schau dir nochmal das genaue Zitat aus deinem Buch an, ich denke, der Buchautor wird hier einfach nur angesprochen haben, dass sich so ein Schnittpunkt schneller als Licht durch die Gegend bewegen kann, aber dass dieser Schnittpunkt natürlich kein Signal ist, sondern so etwas wie der Igel im oben von mir angesprochenen "Hase-und-Igel-Wettlauf".
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 17. Jun 2010 01:15, insgesamt einmal bearbeitet |
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Danip159
Anmeldungsdatum: 03.01.2010
Beiträge: 91
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| Danip159 Verfasst am: 16. Jun 2010 16:53 Titel: |
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@ as_string. Ich geb zu. Die Herleitung hapert sehr. Aber solangs für den Autor klar wurde^^ |
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