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JJ123
Anmeldungsdatum: 17.01.2018
Beiträge: 2
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 JJ123 Verfasst am: 17. Jan 2018 15:23 Titel: Überlichtgeschwindigkeit? |
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Meine Frage:
Hallo liebes Physikerboard,
mal ne ?ganz dumme? Frage:
Ein zylindrischer Stab reicht von hier z.B. bis nach Amerika. Die Stellung des Stabes ist am Ende markiert. Nun drehe ich hier an dem Stab und in Amerika erhält man die information das der Stab gedreht wurde sofort und mit Überlichtgeschwindigkeit?
Vorausgesetzt die Trägheit vom Stab wird vernachlässigt.
Vielen Dank für eine Antwort!
Meine Ideen:
Idee? Hab ich eigentlich keine, aber ohne geht es nicht also ich denk mal das is evtl. quatsch weil es keinen Stab mit masse 0 gibt oder so?? |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 17. Jan 2018 15:55 Titel: |
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Das Konzept des starren Körpers ist nicht mit der speziellen Relativitätstheorie vereinbar. Wenn Du am einen Ende des Stabs drehst, so breitet sich diese Bewegung mit einer Geschwindigkeit im Stab aus, die kleiner als die Lichtgeschwindigkeit ist.
Verschiedene scheinbare Paradoxa wie das Garagenparadoxon hängen damit zusammen, dass es in der Realität keine idealen starren Körper gibt. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 17. Jan 2018 17:10 Titel: |
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Wieso das Garagenparadoxon? Das funktioniert doch mit starren Körpern hervorragend. Da ist eher das Thema die Relativität der Gleichzeitigkeit, denke ich.
ME Widerspricht die Längenkontraktion alleine noch nicht dem Modell eines starren Körpers.
Gruß
Marco |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18203
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| TomS Verfasst am: 17. Jan 2018 17:17 Titel: |
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| as_string hat Folgendes geschrieben: | | ME Widerspricht die Längenkontraktion alleine noch nicht dem Modell eines starren Körpers. |
Das sehe ich genauso. Die Längenkontraktion ist keine physikalische sondern eine scheinbare Verkürzung. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3405
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| ML Verfasst am: 17. Jan 2018 18:35 Titel: Re: Überlichtgeschwindigkeit? |
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Hallo,
| JJ123 hat Folgendes geschrieben: |
Ein zylindrischer Stab reicht von hier z.B. bis nach Amerika. Die Stellung des Stabes ist am Ende markiert. Nun drehe ich hier an dem Stab und in Amerika erhält man die information das der Stab gedreht wurde sofort und mit Überlichtgeschwindigkeit?
Vorausgesetzt die Trägheit vom Stab wird vernachlässigt.
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Genau. Die Trägheit ist aber gerade der Knackpunkt.
Im Grunde kannst Du Dir einen solchen auf Torsion belasteten Stab als eine Aneinanderreihung kleiner Massescheiben vorstellen, die jeweils durch Federn miteinander verbunden werden.
In dem Stab nutzt Du zwei Energiespeicher:
- die Massestücke, die kinetische Energie aufnehmen und wieder abgeben können (messbar an der Drehgeschwindigkeit) und
- die Federn, die potentielle Energie aufnehmen und wieder abgeben können (messbar an der Auslenkung)
Der Energietransport von der einen zur nächsten Scheibe geht nur endlich schnell vonstatten. Die Geschwindigkeit, mit der sich eine solche Welle ausbreitet, ist die Schallgeschwindigkeit der Torsionswelle.
Viele Grüße
Michael |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 17. Jan 2018 23:15 Titel: |
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@as_string, TomS: Ja, stimmt, das Garagenparadoxon löst sich auf, wenn man die relative Gleichzeitigkeit von Ereignissen berücksichtigt. Das Problem des starren Körpers spielt dann eine Rolle, wenn man versucht, den (zu langen) Stab in der Garage einzuschliessen. Aus Sicht des Inertialsystems Garage ist dies möglich (gleichzeitiges Schliessen in diesem System), aus Sicht eines mit dem Stab bewegten Beobachters nicht. Ein Widerspruch ergibt sich nicht, da das hintere Stabende nichts davon mitbekommt, wenn aus Sicht des bewegten Beobachters das vordere Ende an das Tor anstösst schon vor dem Zeitpunkt, wo das hintere Tor geschlossen wird. |
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JJ123
Anmeldungsdatum: 17.01.2018
Beiträge: 2
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| JJ123 Verfasst am: 18. Jan 2018 08:12 Titel: THX |
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Vielen Dank liebe Physikerboardler für die guten Antworten! Insbesondere die anschauliche Erklärung von ML mit der Aneinanderreihung der kleinen Massen und den Federn löst mein Denkknoten.
Bleibt immerhin evtl. ein besonders leichter Stab z.B. aus Aerographit, entwickelt von mein Matheprof, als besonders Energie effizientes Informationsübertragungssystem das auch beim Empfänger kein Stromanschluss benötigt ;-) |
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Leon Hunter
Anmeldungsdatum: 04.04.2018
Beiträge: 1
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| Leon Hunter Verfasst am: 04. Apr 2018 15:40 Titel: Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit + Bezugssystem |
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Guten Tag,
ich bin physikalisch sehr interessiert und schaue mir gern die Vorträge der Herrn Gaßner und Lesch an.
In einem Vortrag über die spezielle Relativitätstheorie hat Herr Gaßner eine Taschenlampe als Beispiel für hohe Geschwindigkeiten gebracht...und da tritt bei mir nun ein Verständnisproblem auf...
Gehen wir davon aus das wir uns als Beobachter ein Bezugssystem anschauen in dem sich bspw ein Raumschiff mit einer gewissen Geschwindigkeit im Weltall bewegt. Würde jetzt dieses Raumschiff sein "Frontscheinwerfer" (grins) einschalten, würden sich ja die Photonen schlagartig mit Lichtgeschwindigkeit von den Scheinwerfern wegbewegen. Was passiert mit der Geschwindigkeit die das Raumschiff bereits mitbringt in dem Moment wo die Scheinwerfer eingeschalten werden?
Die verschwindet ja nicht.
Ich stelle mir nun also vor, dass ich als außenstehender Beobachter wahrnehmen müsste wie sich das Photon mit Lichtgeschwindigkeit + Raumschiffgeschwindigkeit weiterbewegt und würde damit feststellen das die Lichtgeschwindigkeit scheinbar überschritten wäre.
Das sich das Photon nicht mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen kann ist mir klar.
Wo ist mein Denkfehler?
Vielleicht kann es mir jemand erklären.
Besten Dank im Voraus |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 04. Apr 2018 16:33 Titel: Re: Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit + Bezugssystem |
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| Leon Hunter hat Folgendes geschrieben: |
Gehen wir davon aus das wir uns als Beobachter ein Bezugssystem anschauen in dem sich bspw ein Raumschiff mit einer gewissen Geschwindigkeit im Weltall bewegt. Würde jetzt dieses Raumschiff sein "Frontscheinwerfer" (grins) einschalten, würden sich ja die Photonen schlagartig mit Lichtgeschwindigkeit von den Scheinwerfern wegbewegen. Was passiert mit der Geschwindigkeit die das Raumschiff bereits mitbringt in dem Moment wo die Scheinwerfer eingeschalten werden?
Die verschwindet ja nicht.
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Doch. Das ist ja das kuriose an der Relativitätstheorie (und somit unser Welt):
Photonen bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit. Egal aus welchem Bezugssystem man sie betrachtet. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 04. Apr 2018 19:19 Titel: Re: Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit + Bezugssystem |
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| Leon Hunter hat Folgendes geschrieben: | Ich stelle mir nun also vor, dass ich als außenstehender Beobachter wahrnehmen müsste wie sich das Photon mit Lichtgeschwindigkeit + Raumschiffgeschwindigkeit weiterbewegt und würde damit feststellen das die Lichtgeschwindigkeit scheinbar überschritten wäre.
Das sich das Photon nicht mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen kann ist mir klar.
Wo ist mein Denkfehler?
Vielleicht kann es mir jemand erklären.
Besten Dank im Voraus |
Dein Denkfehler ist diese "Geschwindigkeitsaddition", die stimmt in der Relativitätstheorie nicht mehr. Übrigens auch schon, wenn Du ein unter-lichtschnelles Objekt aus unterschiedlichen Bezugssystem heraus betrachtest, ist diese "Summe" in der Relativitätstheorie geringer, als eine echte Summe.
Dass Du Geschwindigkeiten einfach vektoriell addieren kannst, ist eine Eigenschaft der Galilei-Transformation, die man in der Vor-Relativistischen Physik verwendet, die bei der Lorenztransformation der SRT nicht mehr stimmt.
Gruß
Marco |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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