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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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 aaabbb Verfasst am: 21. Dez 2014 13:46 Titel: Ist die Lichtgeschwindigkeit die höchste geschwindigkeit? |
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Hi,
ich habe im Internet folgenden Satz gelesen:
"Diese ist vermutlich die größtmögliche Geschwindigkeit im Universum. Nichts kann schneller sein als das Licht".
Nun habe ich aber auch gelesen:
"In Wasser können z.B. Elektronen durchaus schneller als Licht sein"
Was stimmt nun? 
Achso:
Ich glaube jetzt habe ich es verstanden. Die Geschwindigkeit von Licht im Vakuum ist die höchste Geschwindigkeit. Da das Licht sich aber im Wasser langsammer bewegt, können dort die Elektronen schneller sein.
Insgesamt jedoch stellt die Geschwindigkeit von Licht im vakuum die Obergrenze dar.
Richtig? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 21. Dez 2014 15:04 Titel: |
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Was verstehst Du unter Geschwindigkeit, Geschwindigkeit - wovon? |
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Jannick
Anmeldungsdatum: 25.07.2012
Beiträge: 107
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| Jannick Verfasst am: 21. Dez 2014 15:45 Titel: Re: Ist die Lichtgeschwindigkeit die höchste geschwindigkeit |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: |
Die Geschwindigkeit von Licht im Vakuum ist die höchste Geschwindigkeit. Da das Licht sich aber im Wasser langsammer bewegt, können dort die Elektronen schneller sein.
Insgesamt jedoch stellt die Geschwindigkeit von Licht im vakuum die Obergrenze dar.
Richtig? |
Genau so ist es. Wenn geladene Teilchen schneller sind als die Licht(phasen)geschwindigkeit in einem Medium kommt es zur sog. Tscherenkovstrahlung. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 21. Dez 2014 16:56 Titel: Re: Ist die Lichtgeschwindigkeit die höchste geschwindigkeit |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: | | Insgesamt jedoch stellt die Geschwindigkeit von Licht im vakuum die Obergrenze dar. |
Ja, zumindest für alles, was Information übertragen kann. |
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 22. Dez 2014 16:14 Titel: |
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Dankeschön  |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 22. Dez 2014 16:25 Titel: |
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Franz hat da durchaus eine wichtige Frage gestellt.
1. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist eine Invariante: Etwas, das sich in einem Bezugssystem mit Vakuumlichtgeschwindigkeit bewegt, bewegt sich auch in jedem anderen Bezugssystem mit Vakuumlichtgeschwindigkeit!  \dd t^2) ist eine Invariante und wenn sie in einem System verschwindet, tut sie das auch in jedem anderen System!
2. Daraus folgt auch: Ist eine Geschwindigkeit in einem Bezugssystem kleiner als die Vakuumlichtgeschwindigkeit, so auch in jedem anderen Bezugssystem. Teilchen mit positiver Masse bewegen sich stets langsamer als mit Vakuumlichtgeschwindigkeit, masselose Teilchen bewegen sich stets exakt mit Vakuumlichtgeschwindigkeit.
3. Größer wäre auch denkbar. Theoretisch sind Tachyonen möglich, die sich stets schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Dafür gibt es aber keine experimentelle Evidenz. Man kann sie allerdings käuflich zu Therapiezwecken erwerben.
4. Bei Wellen stellt sich die Frage, welche Geschwindigkeit gemeint ist: Die Phasengeschwindigkeit oder die Gruppengeschwindigkeit? Phasengeschwindigkeiten können schneller als die Vakuumlichtgeschwindigkeit sein! |
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Stolperstein
Anmeldungsdatum: 15.04.2013
Beiträge: 70
Wohnort: Erfurt
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| Stolperstein Verfasst am: 25. Dez 2014 15:17 Titel: |
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Ein Geschwindigkeit, so hat jeder Schüler in der Grundschule gelernt, kann nur bei Betrachtung zum Bezugspunkt ermittelt werden.
Wieso sollte bei der Lichtgeschwindigkeit kein Bezugssystem nötig sein !! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 25. Dez 2014 15:21 Titel: |
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| Stolperstein hat Folgendes geschrieben: | Ein Geschwindigkeit, so hat jeder Schüler in der Grundschule gelernt, kann nur bei Betrachtung zum Bezugspunkt ermittelt werden.
Wieso sollte bei der Lichtgeschwindigkeit kein Bezugssystem nötig sein !! |
Das sagt niemand.
c ist in jedem beliebigen Bezugssystem die maximal erreichbare Geschwindigkeit
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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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Stolperstein
Anmeldungsdatum: 15.04.2013
Beiträge: 70
Wohnort: Erfurt
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| Stolperstein Verfasst am: 25. Dez 2014 15:33 Titel: |
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Also hat die Lichtgeschwindigkeit nach der Lesungsart der SRT einen besonderen Status.
Aber zum Teufel auch, warum nennen wir sie dann Geaschwindigkeit, wenn es gar keine Geschwindigkeit ist. Oder gelten hier auch nicht die grundlegenden physikalischen Gesetze, wie
v = ds/ dt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 25. Dez 2014 15:43 Titel: |
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| Stolperstein hat Folgendes geschrieben: | | Also hat die Lichtgeschwindigkeit nach der Lesungsart der SRT einen besonderen Status. |
Ja
| Stolperstein hat Folgendes geschrieben: | | Aber zum Teufel auch, warum nennen wir sie dann Geschwindigkeit, wenn es gar keine Geschwindigkeit ist. |
Aber es ist eine Geschwindigkeit.
Für ein Lichtteilchen gilt (klassisch) die Gleichung x(t) = ct mit c als Geschwindigkeit.
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 25. Dez 2014 22:49 Titel: |
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| Stolperstein hat Folgendes geschrieben: | Aber zum Teufel auch, warum nennen wir sie dann Geaschwindigkeit, wenn es gar keine Geschwindigkeit ist. Oder gelten hier auch nicht die grundlegenden physikalischen Gesetze, wie
v = ds/ dt |
Das ist kein physikalisches Gesetz, sondern eine Definition. Die Größen x, y, z und t sind bezugssystemabhängig, ebenso ihre Differentiale. Die Größe  ist dagegen nicht bezugssystemabhängig. Ist sie in einem System 0 (das heißt, breitet sich ein Ereignis in einem System mit Lichtgeschwindigkeit aus), so auch in jedem anderen. Ich finde die Bezeichnung Lichtgeschwindigkeit auch ungünstig, bestes Beispiel sind deine SRT-Widerlegungsversuche, die alle von einem falschen Verständnis der Lichtgeschwindigkeit und der Aussagen der SRT ausgehen. |
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Stolperstein
Anmeldungsdatum: 15.04.2013
Beiträge: 70
Wohnort: Erfurt
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| Stolperstein Verfasst am: 26. Dez 2014 09:24 Titel: |
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Ja | Zitat: | Stolperstein hat Folgendes geschrieben:
Also hat die Lichtgeschwindigkeit nach der Lesungsart der SRT einen besonderen Status.
Ja |
Worin besteht dieser Sonderstatus ? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 26. Dez 2014 14:49 Titel: |
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| Stolperstein hat Folgendes geschrieben: | Ja | Zitat: | Stolperstein hat Folgendes geschrieben:
Also hat die Lichtgeschwindigkeit nach der Lesungsart der SRT einen besonderen Status.
Ja |
Worin besteht dieser Sonderstatus ? |
Der Sonderstatus besteht darin, dass die Raumzeit selbst eine geometrische Struktur aufweist, die zu einer Grenzgeschwindigkeit führt. Diese gilt dann für Licht (Photonen) sowie für andere masselose Teilchen.
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Stolperstein
Anmeldungsdatum: 15.04.2013
Beiträge: 70
Wohnort: Erfurt
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| Stolperstein Verfasst am: 29. Dez 2014 13:43 Titel: |
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Entschultigung ich musste erst ein paar Tage über den hochwissenschaftlichen Satz nachdenken.
| Zitat: |
Der Sonderstatus besteht darin, dass die Raumzeit selbst eine geometrische Struktur aufweist, die zu einer Grenzgeschwindigkeit führt. |
Wie sollte so etwas konkret aussehen. Dazu fällt mir nichts ein. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 29. Dez 2014 14:16 Titel: |
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Man kann für eine entsprechend der ART gekrümmte Raumzeit in jedem Punkt ein lokal-flaches Koordinatensystem analog zur SRT einführen. In diesem gilt dann wie üblich das Linienelement
Lösungen der Gleichung
definieren sogenannte Null-Geodäten; die Gesamtheit aller Null-Geodäten durch einen Punkt P in der Raumzeit definiert den Lichtkegel LC bzgl. P.
Nun kann man die Geodäten massebehafteter Objekte berechnen. Dabei zeigt sich, dass die Geodäten massebehafteter Objekte durch einen Punkt P immer im Inneren von LC verlaufen, d.h. zeitartig sind. Damit ist für alle masselosen bzw. massebehafteten Objekte die Dreiergeschwindigkeit v = c bzw. v < c.
Zudem kann man auf der Raumzeit hyperbolische Differentialgleichungen aufstellen, die die Ausbreitung von Feldern beschreiben. Berechnet man die Ausbreitung eines Feldes, das in einem Punkt P punktartig (d.h. durch eine sowohl räumlich infinitesimal kleine als auch zeitlich durch eine infinitesimal kurze Anregung) erzeugt wird, so breitet sich die Wellenfront auf bzw. innerhalb sogenannter Charakteristiken aus. Diese entsprechen exakt dem o.g. Lichtkegel LC. D.h. die Ausbreitung masseloser bzw. massebehafteter Felder erfolgt wie im Fall der o.g. Objekte auf bzw. innerhalb von LC.
Man beachte, dass die Struktur der Raumzeit und der Null-Geodäten rein geometrischer Natur und damit unabhängig von der Existenz konkreter Objekte oder Felder ist. Damit gilt die Grenzgeschwindigkeit c insbs. nicht nur für Photonen bzw. el-mag. Wellen sondern für beliebige masselose Teilchen bzw. Felder.
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 29. Dez 2014 14:31 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Zudem kann man auf der Raumzeit hyperbolische Differentialgleichungen aufstellen, die die Ausbreitung von Feldern beschreiben. Berechnet man die Ausbreitung eines Feldes, das in einem Punkt P punktartig (d.h. durch eine sowohl räumlich infinitesimal kleine als auch zeitlich durch eine infinitesimal kurze Anregung) erzeugt wird, so breitet sich die Wellenfront auf bzw. innerhalb sogenannter Charakteristiken aus. Diese entsprechen exakt dem o.g. Lichtkegel LC. D.h. die Ausbreitung masseloser bzw. massebehafteter Felder erfolgt wie im Fall der o.g. Objekte auf bzw. innerhalb von LC. |
Ich weiß nicht, wie Stolperstein das aufnimmt, aber ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich diesen Absatz verstehe. Was ist ein massebehaftetes Feld? Sind mit Feldern Energieverteilungen gemeint, also geht es um die Evolution von Energiedichtefeldern? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 29. Dez 2014 15:05 Titel: |
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| Jayk hat Folgendes geschrieben: | | Was ist ein massebehaftetes Feld? Sind mit Feldern Energieverteilungen gemeint, also geht es um die Evolution von Energiedichtefeldern? |
Es geht ganz allgemein um partielle, hyperbolische DGLs zweiter Ordnung, Bsp. Klein-Gordon-Gleichung, Maxwellgleichungen, Yang-Mills-Gleichungen, ... jeweils auch für gekrümmte RZ.
Kennst du dich mit der Klassifizierung der Differentialoperatoren aus?
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 29. Dez 2014 15:32 Titel: |
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Ich würde nicht sagen, dass ich mich damit auskenne, aber ich habe mir kurz durchgelesen, wonach die Klassifizierung erfolgt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
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| TomS Verfasst am: 29. Dez 2014 15:43 Titel: |
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Gut, Klassifizierung, daraus folgende Charakteristiken und damit "Lichtkegel" sind soweit klar. D.h. den "masselosen" Fall betrachten wir als erledigt.
Für die weiteren Koeffizienten des Differentialoperators muss ich nochmal meine Unterlagen durchsehen. Diese gehen ja in die Klassifizierung der DGL und in die Charakteristiken nicht ein, beinflussen jedoch über den Propagator die Ausbreitung der Felder.
Der einfachste Fall ist der Vergleich des masselosen und des massebehafteten Klein-Gordon-Feldes.
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