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Kann die Masse eines Photons steigen?
 
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ascer



Anmeldungsdatum: 24.11.2011
Beiträge: 26

Beitrag ascer Verfasst am: 24. Nov 2011 02:00    Titel: Kann die Masse eines Photons steigen? Antworten mit Zitat

Hey Leute,



ich hätte mal eine Verständnisfrage...folgendes ist mir letztens einfach mal so in den Sinn gekommen und brachte mich zum grübeln:

Nehmen wir ein Mal an, wir haben ein Objekt A und ein Objekt B und betrachten das ganze im abgeschlossenen Zweikörpersystem.

Grundsätzlich ist es dann doch erstmal so, dass beide Körper bedingt durch ihre Masse eine gewisse Gravitationskraft haben.
Dadurch ziehen sich beide Körper gegenseitig an, wobei der Körper mit weniger Masse stärker beschleunigt (in Richtung des Körpers mit mehr Masse), als umgekehrt.


Nehmen wir jetzt ein Mal weiter an in diesem Gedankenexperiment, mein Objekt B ist ein Photon.
Erstmal ist ein Photon ja per Definition im Prinzip masselos und hat c als Geschwindigkeit.

Gehen wir jetzt mal davon aus, Objekt B bewegt sich linear auf Objekt A zu und weiterhin sei Objekt A ein schwarzes Loch.

"normale" Objekte, dessen Fluchtgeschwindigkeit aufgrund ihrer Masse kleiner als c ist, beeinflussen Licht ja nicht im geringsten?!

Ein schwarzes Loch aber "saugt" ja aber Licht auf, wenn das Licht zu nah am schwarzen Loch vorbeiziehen will.
Die Fluchtgeschwindigkeit eines schwarzen Loches liegt ja bekanntermaßen über der Lichtgeschwindigkeit.


Jetzt hatte ich mir dazu analog gedacht:
Wenn ganz allgemein ein Körper A einen Körper B anzieht, wird ja potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt, ansonsten würde Körper A ja nicht Körper B anziehen.

Die Energie eines Teilchens kann man ja allgemein dann über E=mc^2 ausdrücken.
c, also meine Geschwindigkeit, steht ja aber schon für die maximalste Geschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit.


Wenn jetzt also ein Körper B (Photon) von Körper A (schwarzes Loch), auf das es sich linear zubewegt, angezogen wird, dann muss ja zwangsweise potentielle Energie des Graviationsfeldes des schwarzen Loches in kinetische Energie bei dem Photon umgewandelt werden?!
Sonst würde das Photon ja nicht in das schwarze Loch stürzen?!

Wenn ich aber sage, dass ich die Energie über E=mc^2 ausdrücken kann, meine Geschwindigkeit des Photons, also c, ja aber schon am limit ist, ist doch die einzige Möglichkeit, wie ich meinem Photon weitere Energie zuführen könnte und die Gleichung noch stimmt, dass das Photon plötzlich an Masse zunimmt?!


Also theoretisch gesehen, müsste es doch so sein oder?
Weil eine Anziehung herrscht, muss das bedeuten, dass pot. Energie des Graviationsfeldes von A auf kinetische Energie in B überführt wird und die einzige Möglichkeit, da mein c schon am Maximum ist, das B weitere Energie zugeführt wird und die Gleichung noch stimmt, ist das mein m von B zunimmt.



Meine Frage wäre jetzt: Sind meine Annahmen & Schlussfolgerungen korrekt?
Sind da irgendwo Fehler drin?
Ist es tatsächlich so, dass beim Sturz in ein schwarzes Loch, ein Photon an Masse zunimmt?



grüße & vielen Dank schonmal im Vorraus,

ascer
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026

Beitrag TomS Verfasst am: 24. Nov 2011 07:05    Titel: Re: Kann die Masse eines Photons steigen? Antworten mit Zitat

ascer hat Folgendes geschrieben:
Grundsätzlich ist es dann doch erstmal so, dass beide Körper bedingt durch ihre Masse eine gewisse Gravitationskraft haben.


Nehmen wir jetzt ein Mal weiter an in diesem Gedankenexperiment, mein Objekt B ist ein Photon.
Erstmal ist ein Photon ja … masselos und hat c als Geschwindigkeit.

Die Quelle der Gravitation ist nicht die Masse, sondern die Energie-Impuls-Dichte; deswegen ist auch das Photon (mit verschwindender Ruhemasse) sowohl eine Quelle der Gravitation und wird von ihr beeinflusst.

ascer hat Folgendes geschrieben:
"normale" Objekte, dessen Fluchtgeschwindigkeit aufgrund ihrer Masse kleiner als c ist, beeinflussen Licht ja nicht im geringsten?!

Über die Gravitation wird auch Licht beeinflusst (gravitative Rotverschiebung, Krümmung von Lichtstrahlen im Gravitationsfeld)

ascer hat Folgendes geschrieben:
Die Fluchtgeschwindigkeit eines schwarzen Loches liegt ja bekanntermaßen über der Lichtgeschwindigkeit.

Mit Fluchtgeschwindigkeit zu argumentieren ist irreführend, da die Fluchtgeschwindigkeit ein Konzept der Newtonschen Mechanik ist.

ascer hat Folgendes geschrieben:
Die Energie eines Teilchens kann man ja allgemein dann über E=mc^2 ausdrücken.

Nein.

Wenn m die Ruhemasse ist, dann ist E das Energieäquivalent der Ruhemasse, im Falle des Photons Null. Im Allgemeinen muss man die kinetische Energie sowie potentielle Energie ebenfalls betrachten.

ascer hat Folgendes geschrieben:
Wenn jetzt also ein Körper B (Photon) von Körper A (schwarzes Loch), auf das es sich linear zubewegt, angezogen wird, dann muss ja zwangsweise potentielle Energie des Graviationsfeldes des schwarzen Loches in kinetische Energie bei dem Photon umgewandelt werden?!

Ja.

ascer hat Folgendes geschrieben:
Wenn … meine Geschwindigkeit des Photons, also c, ja aber schon am limit ist, ist doch die einzige Möglichkeit, wie ich meinem Photon weitere Energie zuführen könnte und die Gleichung noch stimmt, dass das Photon plötzlich an Masse zunimmt?!

So könnte man argumentieren, aber das führt zu nichts. Das Konzept der „relativistischen Photonenmasse“ verschleiert die tatsächliche Lösung des Problems nur.

Die Geschwindigkeit des Photons bleibt weiterhin konstant c, die Ruhemasse bleibt Null – aber die Frequenz f des Photons erhöht sich (Blauverschiebung) und die Energie nimmt gemäß E = hf zu; E = hf bedeutet dabei, dass ein Photon keine Ruheenergie sondern ausschließlich kinetische Energie besitzt.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
ascer



Anmeldungsdatum: 24.11.2011
Beiträge: 26

Beitrag ascer Verfasst am: 04. Dez 2011 19:01    Titel: Antworten mit Zitat

Super!! Vielen vielen Dank!

Hat mir sehr bei dem Verständnis weitergeholfen smile
[email protected]
Gast





Beitrag [email protected] Verfasst am: 16. Mai 2015 12:09    Titel: Antworten mit Zitat

Photon: Wenn man erkennt, dass die "Lichtgeschwindigkeit" gar nicht die Eigenschschaft des Lichtes ist, sondern die Transportgeschwindigkeit eines, von Einstein unbedingt geforderten, Mediums ist. Der 1905 tabuisierte Äther ist längst zurückgekehrt, sonst gilt die Relativitäts-Theorie nicht. Also, Photonen werden nicht von der Gravitation beeinflusst, sondern nur von der Dichte des Tansportmediums. Newton und später Euler hatten erkannt, dass das Medium in der Nähe grosser Massen verdünnt sein muss, ohne die Ursache erkannt zu haben. Die von Einstein vorausgesagte Beugung des Lichtstrahls, welche man bei einer totalen Sonnenfinsternis beobachten kann. hängt nicht von der Gravitation ab, sondern von der verminderten Transportgeschwindigkeit des Mediums, durch die verringerte Dichte des Mdiums. Nur dadurch erfolgt die Beugung des Lichtstrahls hin zum Einfallslot. Ich habe in der Kollisions-Theorie erklärt, dass die Dichteänderung durch dieRotation der Hadronen erzeugt wird.

J.G.Karl Gross Mai 2015
Felix86



Anmeldungsdatum: 26.11.2013
Beiträge: 189

Beitrag Felix86 Verfasst am: 16. Mai 2015 12:47    Titel: Antworten mit Zitat

Der Nobelpreis scheint dir sicher zu sein.
ascer



Anmeldungsdatum: 24.11.2011
Beiträge: 26

Beitrag ascer Verfasst am: 16. Mai 2015 12:49    Titel: Antworten mit Zitat

Warum sollte die Relativitätstheorie ohne ein "Medium" denn nicht gelten? Und welches "Medium" sollte denn im nahezu leeren Raum angenommen werden?

Die Theorie des Äthers ist, sofern ich auf aktuellem Stand bin, doch nach wie vor widerlegt.

Das Masse durch Energie beschrieben werden kann ist doch eine der Kernaussagen der Relativitätstheorie und diese ist doch unabhängig davon, ob nun irgendwas drumherum existiert oder man sich im leeren Raum befindet.

Abgesehen davon widerspricht sich doch diese Theorie: wenn sehr dichte Masse, wie etwa bei einem schwarzen Loch, tatsächlich in einer Art "Medium" existiert und dieses für eine "Verdünnung" sorgt, dann würde noch mehr Masse das "Medium" ja immer weiter "verdünnen". Bekanntermaßen zieht, durch die starke Gravitation, ein schwarzes Loch ja aber immer mehr Materie an. D.h. das "Medium" würde immer dünner werden und egal ob es nun aus Teilchen oder einer zusammenhängenden Masse besteht, beides wäre doch nur endlich "verdünnbar".

Hinzukommend würde mir dann, unter dieser Annahme, auch nicht einleuchten, warum Masse Gravitation erzeugt, was noch mehr Masse anzieht. Würde ein übergeordnetes Medium existieren, müsste es sich bei dichten Massen ja wenn überhaupt eher verdichten und nicht verdünnen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026

Beitrag TomS Verfasst am: 16. Mai 2015 22:32    Titel: Antworten mit Zitat

Siehe hier: http://math.ucr.edu/home/baez/crackpot.html
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