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aeaerd
Gast
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 aeaerd Verfasst am: 20. Nov 2012 11:12 Titel: Photon A verfolgt Photon B, beide reisen mit Lichtgeschwindi |
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Meine Frage:
Hallo Physiker und Physikinteressierte!
Ich habe eine Frage, auf die mir niemand eine für mich verständliche Antwort geben kann, ich hoffe, ihr könnt meinen gedankensalat ordnen, da mich diese frage scho seit mehreren Monaten beschäftigt:
Ich nehme an, dass zwei Photonen A und B, mit Lichtgeschwindigkeit reisen, wobei das hintere Photon das vordere verfolgt. Außerdem gibt es noch uns als Betrachter, der von den Photonen ungesehen bleibt.
Holt das Hintere Photon das vordere ein, oder schafft es das vordere Photon, zu fliehen? Oder passiert gar nichts?
Meine Ideen:
Für sich gesehen ist ja jedes Photon aus seiner eigenen Sicht das zentrum seines Universums und kann daher weder vor Licht fliehen, noch kann es Licht einholen. Wir als betrachter sehen jedoch, dass sich beide Teilchen mit der gleichen Geschw. bewegen, weshalb die Entfernung der Teilchen zueinander aus unserer Sicht konstant bleibt.
Für uns als externen Betrachter handelt es sich also um ein Inertialsystem, was uns soweit ich weiß verbietet, die beiden Teilchen von einander zu differenzieren und uns zwingt, sie als Ganzes zu betrachten.
Man könnte also die Frage danach, ob Teilechen A Teilchen B einholt damit abtun, dass es als ein Teilchen zu betrachten ist.
Jetzt stellt sich mir allerdins die Frage, wie man einfach dem Betrachter mit seiner Beobachtung, die Teilchen blieben in konstanter entfernung zueinander, Recht geben kann.
Schließlich sieht das vordere Teilchen ja, dass es ´vom hinteren eingeholt werden kann - es weiß und spürt also garnicht, dass es sich in einem Inertialsystem befindet und daher als mit dem vorderen Teilchen unzertrennlich zu betrachten ist. Aus Sicht dieses Teilchens vergeht Zeit und die Zukunft, in der es zwangsläufig auf ein und der Selben Position wie sein Verfolger sein wird.
Für das hintere Teilchen aber werden sich die eigenen Koordianaten von denen des Ziels im Laufe der Zeit immer weiter entfernen. In diesem Fall würden also nicht blos unterschiedliche zeitverläufe stattfinden, sondern auch Unterschiedliche geschehnisse ereignen.
Zusammengefasst würde das bedeuten, dass wir in dem Moment in dem wir dieses Phänomen beobachten, einen Zeitpunkt sehen, der gleichzeitig zwei parallel zu einander und, jedoch entgegengesezt verlaufenden Zeitgeschichten sehen.
Ich hoffe, jemand kann mir helfen, diesen Gedankensalat zu ordnen bzw meine Fehler aufzuzeigen.
Jan M. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18064
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| TomS Verfasst am: 20. Nov 2012 11:50 Titel: |
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beide Photonen sind gleich schnell, also haben sie immer gleichen Abstand
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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. |
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Uriezzo
Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim
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| Uriezzo Verfasst am: 20. Nov 2012 11:56 Titel: |
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In den Gedanken, die Du in Deiner Frage formuliert hast, gehst Du einfach davon aus - wahrscheinlich unbewusst - dass es ein Inertialsystem geben kann, in dem das oder die Photonen in Ruhe sind: Du fragst Dich beispielsweise, wie das erste Photon das zweite sehen würde. Um das festzustellen, müsste ich mich in ein Inertialsystem begeben können, in dem ich zusammen mit dem ersten Photon durch die Raumzeit fliege.
Laut Einsteins SRT kann es aber so ein Inertialsystem nicht geben: Es ist schlicht nicht definiert und nicht definierbar. Kurz formuliert, so etwas wie Raum und Zeit und Abstand und Geschwindigkeit machen nur Sinn, wenn ich unterhalb der Lichtgeschwindigkeit bleibe.
Die Frage, ob aus Sicht des ersten Photons es von dem zweiten eingeholt werden würde ist also sinnlos, weil sie von etwas ausgeht, was nicht definierbar ist, nämlich einem Inertialsystem, in dem das erste Photon ruht. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 06. Aug 2013 14:30 Titel: |
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| Zitat: | | Die Frage, ob aus Sicht des ersten Photons es von dem zweiten eingeholt werden würde ist also sinnlos |
Nicht sinnlos. Wenn die Lichtgeschwindigkeit (des zweiten Photons) zu irgend einem beliebigen beweglichen Messpunkt (erstes Photon) doch konstant ist, muss das zweite Photon am ersten mit Lichtgeschwindigkeit vorbeisausen.
Was ich nicht genau verstanden habe: In welcher Richtung. Lichtgeschwindigkeiten haben ja (offiziell) keine Richtung, sie flitzen immer gleichschnell. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18064
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| TomS Verfasst am: 06. Aug 2013 14:42 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Wenn die Lichtgeschwindigkeit (des zweiten Photons) zu irgend einem beliebigen beweglichen Messpunkt (erstes Photon) doch konstant ist, muss das zweite Photon am ersten mit Lichtgeschwindigkeit vorbeisausen. |
Nehmen wir einen ruhenden Beobachter bei x=0. Aus seiner Sicht bewegen sich die beiden Photonen i=1,2 auf Geraden
 = x_i^0 + ct)
(die Hinzunahme von mehr Dimensionen ändert nichts an der prinzipiellen Fragestellung)
Der räumliche Abstand aus Sicht des Beobachters ist gegeben durch
 - x_2(t) = x_1^0 - x_2^0)
und bleibt konstant.
D.h. aus Sicht des Beobachters begegnen bzw. treffen sich die beiden Photonen nie. Dann treffen sie sich aber auch aus der Sicht eines beliebigen anderen Beobachters nie (die SRT sagt uns, dass räumliche Abstände von unterschiedlichen Beobachtern unterschiedlich wahrgenommen werden; aber sie sagt uns auch, dass wenn ein Beobachter das Ereignis "zwei Teilchen kollidieren" nie wahrnimmt, dann nimmt das auch kein anderer Beobachter wahr)
Was ich nicht genau verstanden habe: In welcher Richtung. Lichtgeschwindigkeiten haben ja (offiziell) keine Richtung, sie flitzen immer gleichschnell.[/quote]
Da verhält sich die Lichtgeschwindigkeit nicht anders wie eine andere Geschwindigkeit auch. Es kann eine beliebige Richtung vorliegen. Nur der Betrag ist konstant.
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 07. Aug 2013 19:32 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aus seiner Sicht bewegen sich die beiden Photonen i=1,2 auf Geraden |
Aus der Sicht eines Beobachters können sich Photonen nur genau auf ihn zubewegen und ihr "Leben" an seiner Netzhaut aushauchen (meinetwegen auch an der Photoplatte). Welche Technik sollte es ermöglichen. "vorbeieilende" Photonen zu beobachten und gar eine Aussage über deren Abstand zu machen? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18064
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| TomS Verfasst am: 08. Aug 2013 00:22 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Welche Technik sollte es ermöglichen. "vorbeieilende" Photonen zu beobachten und gar eine Aussage über deren Abstand zu machen? |
Glaubst du, dass Aussagen über unbeobachtbare Größen grundsätzlich unzulässig sind? Kannst du jetzt beobachten, dass morgen die Sonne aufgeht? Nein? Glaubst du trotzdem dran?
So glaubt der Physiker auch an einen gewissen Wahrheitsgehalt von Gleichungen, auch wenn sich diese auf teilweise nicht direkt beobachtbare Größen beziehen.
| Heisenberg - in <Der Teil und das Ganze> - hat Folgendes geschrieben: | "Die Bahnen der Elektronen im Atom kann man nicht beobachten....Da es aber doch vernünftig ist, in eine Theorie nur die Größen aufzunehmen, die beobachtet werden können, schien es mir naturgemäß, nur diese Gesamtheiten, sozusagen als Repräsentanten der Elektronenbahnen einzuführen".
"Aber Sie glauben doch nicht im Ernst", entgegnete Einstein, "daß man in eine physikalische Theorie nur beobachtbare Größen aufnehmen kann".
"Ich dachte", fragte ich erstaunt, "daß gerade Sie diesen Gedanken zur Grundlage Ihrer Relativitätstheorie gemacht hätten?"...
"Vielleicht habe ich diese Art von Philosophie benützt", antwortete Einstein, "aber sie ist trotzdem Unsinn... Denn ist es ja in Wirklichkeit genau umgekehrt. Erst die Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann". |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Aug 2013 19:20 Titel: |
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| Uriezzo hat Folgendes geschrieben: | Laut Einsteins SRT kann es aber so ein Inertialsystem nicht geben: Es ist schlicht nicht definiert und nicht definierbar. Kurz formuliert, so etwas wie Raum und Zeit und Abstand und Geschwindigkeit machen nur Sinn, wenn ich unterhalb der Lichtgeschwindigkeit bleibe.
Die Frage, ob aus Sicht des ersten Photons es von dem zweiten eingeholt werden würde ist also sinnlos, weil sie von etwas ausgeht, was nicht definierbar ist, nämlich einem Inertialsystem, in dem das erste Photon ruht. |
Wir diskutieren also über einen Glauben? Ich hatte mal mit den Zeugen Jehovas diskutiert, ob die Bibel wahr (genauer: Gottes Wort) ist. Also wollte ich von ausserhalb etwas erfahren über die Bibel. Die Leute zitierten jedoch immer aus diesem Werk, das ja genau Gegenstand meines Zweifels war ...
Ich muss ja nicht Jünger der SRT sein, um Fragen stellen zu dürfen. Nun gut, die SRT-Vertreter müssten dann ehrlich sein und sagen, dass sie meine Fragen mit ihrer Theorie nicht erklären können. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Aug 2013 19:31 Titel: |
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Ich denke, wenn Licht Zeit-Informationen überträgt (also es zeigt erst den Zeiger, der auf zwölf steht und eine Minute später den Zeiger, der eine Minute weitergerückt ist), kann es das vorherige Licht nicht überholen. Photonen scheinen innerhalb des "reisenden" Lichtstrahls also still zu stehen.
So wie Bahnreisende auf festen Sitzplätzen, die sich zwar gemeinsam schnell vorwärts bewegen, aber ihren Abstand untereinander nicht verändern.
Und den Vergleich mit der Bahn wird oft genommen, wenn die RT erklärt wird ;-) |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18064
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| TomS Verfasst am: 25. Aug 2013 08:08 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Ich denke ... kann es [Licht] das vorherige Licht nicht überholen. |
ja - s.o.
| Zitat: | Der räumliche Abstand aus Sicht des Beobachters ist gegeben durch
und bleibt konstant. |
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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. |
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fwulf
Anmeldungsdatum: 28.02.2012
Beiträge: 6
Wohnort: CH-5234 Villigen
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| fwulf Verfasst am: 05. Sep 2013 16:57 Titel: Photonen haben kein Ruhesystem |
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Es gibt keine Inertialsystem, das mit Lichtgeschwindigkeit fliegen würde. Da in einem derartigen System das Photon ruhen würde, wäre seine Energie gleich null, und es würde nicht existieren. Dies wäre ein Widerspruch zum Einsteinschen Relativitätsprinzip.
Man kann das auch folgendermassen verstehen: Licht besteht aus oszillierenden elektrischen Feldern, die sich mit der Geschwindigkeit $c$ bewegen und dabei in oszillierende Magnetfelder umwandeln, die ihrerseits wieder in elektrische Felder übergehen. In Ruhe ist dieser Vorgang nicht möglich! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18064
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| TomS Verfasst am: 05. Sep 2013 20:33 Titel: |
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Man kann auch die Lorentztransformation als fundamentale Symmetrie zugrundelegen und so argumentieren, dass sie Inertialsysteme in Inertialsysteme überführt. Da die Lorentztransformation jedoch für v=c nicht definiert ist, existiert kein derartiges Inertialsystem.
Der Vorteil dieser etwas abstrakten, rein kinematischen Argumentation ist, dass man Aussagen bzgl. der Dynamik wie "...und es würde nicht existieren" oder bzgl. der Maxwellschen Theorie nicht benötigt.
Die Maxwellsche Theorie beruht ja rein logisch (nicht historisch) auf der SRT, nicht umgekehrt.
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