Ein paar Fragen...

hallo, ich bin neu im Forum und hätte gleich mal'n paar Fragen. Ich hoffe, ihr könnt sie
in einfachen Sätzen beantworten:
also: bei E=mc², wieso nimmt man die Lichtgeschwindigkeit ins Quadrat, ich dachte, nichts
kann sich schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen.
Noch eine :-) : bei dieser Geschwindigkeitssache, wieso zieht sich der Raum zusammen, wenn
die Geschwindigkeit erhöht wird. Er könnte sich doch auch ausdehnen, oder?
Ich bedanke mich schon mal im Voraus für einfache Erklärungen.
Luke

Keiner, der mir die Fragen beantworten könnte?

http://relativ.einstein.zdf.de/

dieser link (hab ich auf einer anderen seite geklaut), erklärt dir die zweite frage.
zur ersten: lasse zwei kugeln gleicher größe und gleichen gewichts aus gleicher höhe auf einen sandboden fallen. die zweite kugel, die doppelt so schnell ist wie die erste, macht nun nicht einen doppelt so tiefen eindruck in den sand, sondern einen viermal so großen. bsp: E(kugel 1)=zwei kg mal zwei km/h zum quadrat = 8.
E(kugel 2)=zwei kg mal vier km/h zum quadrat = 32.
die doppelte geschwindigkeit lässt also ein objekt auf die vierfache gesamtenergie anwachsen, wenn ich das alles richtig verstanden habe (hätt ich doch nur studiert!). dies siehst du dann bei unseren kugeln anhand der tiefe der eindrücke im sand. kannst selbst ausprobieren, es funktioniert.
einstein erkannte die äquivalenz von masse und energie, und setzte die lichtgeschwindigkeit ins quadrat. das heißt nicht, das die lichtgeschwindigkeit auch nun im quadrat schnell ist, sondern die lichtgeschwindigkeit bleibt lichtgeschwindigkeit, nur die gesamtenergie ist erst dann korrekt beschrieben, wenn die lichtgeschwindigkeit mathematisch ins quadrat gesetzt wird.
wie immer hoffe ich, dass das alles richtig ist, und dass du alles verstehst.

Danke für die Antwort aber eins kapier ich trotzdem nicht.
Wenn zwei Kugeln, die ja anscheind identisch sein sollen,
aus gleicher Höhe runterfallen und der Erdboden eben ist,
dann müssten doch beide Kugeln gleichzeitig aufkommen, oder?
Macht sonst doch gar keinen Sinn.
Luke

Ps. Der Link geht nicht auf.

hm, versteh ich nicht. hab eben den link nochmal probiert, funktioniert. braucht aber eine weile zum laden. vielleicht ist es eins von diesen formaten, welches bei dir nicht funktioniert? wenn es so ist, weiß ich auch nicht, aber bestimmt helfen hier denn andere leute mit ebenso interessanten seiten bzw. erklärungen weiter.
zu den kugeln: klar kommen sie gleichzeitig an (sogar wenn sie unterschiedlich schwer sind).
machen wir es anders: die eine kugel wirfst du mit zwei km/h an die (aus knetmasse bestehende) wand, die andere mit vier km/h. jetzt verstehst du hoffentlich?

Verstanden :-) danke.
Aber ein letztes zu den Kugeln:
Dass sie gleichzeitig ankommen, obwohl unterschiedlich groß (nur ein Beispiel)
funktioniert doch nur im Vakuum, oder?
Hat das nicht etwas mit der größeren Oberfläche, also mehr Luftwiderstand zu tun?
Eine große drei Tonnen schwere Kugel fällt doch schneller wie eine zwar größere,
aber sehr leichte Kugel, oder?
Tschuldigung wenn ich so dumm frag, aber danke für deine Antworten.

ja genau so ist es.
im vakuum fällt eine zwei milligramm schwere feder genauso schnell zu boden wie eine drei tonnen schwere kugel. in der atmosphäre funktioniert das natürlich nicht.
bitte, gern geschehen. :)

Danke
jetzt ist nur noch die Frage nach der Zusammenziehung des Raums bei
erhöhten Geschwindigkeiten übrig.
Merkwürdig, dass gerade hier die Frage niemand beantworten kann.
Luke

tja, hier können dir eine ganze menge leute diese frage beantworten. nur ist es so: diese antwort wäre äußerst umfassend, und würde fast diesen rahmen sprengen, da deine frage nur ein kleiner teil aus der gesamtheit der allg. relativitätstheorie ist. du musst dich schon mit der gesamten sache befassen, um die "raumstauchung" zu verstehen. deshalb gab ich dir diesen link, da auf dieser seite genau diese fragen für laien wie uns beantwortet werden. also mach dir die mühe, und beschäftige dich etwas umfassender mit einstein. da ja interesse vorhanden ist, garantiere ich dir, dass dein interesse nicht enttäuscht wird! aber wenn du es macht, warne ich dich noch gleich: bei den meisten leuten, die diesen sachverhalt verstanden haben, ergeben sich letztendlich mehr fragen als antworten... :-)

sorry wenn ich nerv,
aber ich kapier, dass es eine vierdimensionale Raumzeit gibt.
Ich check, dass sich bei erhöhter Geschwindigkeit die Zeit ausdehnt,
(langsamer verläuft) aber ich weiß au, dass es bestimmt au noch
Platz gäb, wo sich der Raum ausdehnen könnte, wieso also sollte er
sich zusammenziehen?
Es gibt doch dieses Beispiel mit dem Ei, des sich verformt, wenns schneller wird.
Kanns nicht sein, dass der Raum dann draufdrückt und des Ei deswegen verflacht wird?
Aber trotzdem könnt der Raum sich doch ausweiten, dann würd des Ei net verflacht werden
Die Antwort darauf würd doch nicht so! lang sein oder?

aha, jetzt weiß ich, was du meinst.
puh, denn versuch ich mich mal als laie, dir eine einigermaßen befriedigende antwort zu geben, oder wenigstens die gedanken in die richtige richtung zu lenken.
also, der raum unseres universums dehnt sich aus, seit dem anfang, wie man annimmt. edwin hubble war der erste, der die bewegung von galaxien untersuchte, und dabei feststellte, dass sie sich um so schneller entfernen, je wieter sie von uns entfernt sind. das dürfte bekannt sein.
nun die raumstauchung, die mit der ausdehnung des universums erstmal nüscht zu tun hat:
1. die lichtgeschwindigkeit (c) ist für alle beobachter gleich, egal wie schnell sie sich selbst bewegen.
2. ein stattfindendes ereignis bleibt für jeden beobachter gleich, egal, wie schnell sich das ereignis gegenüber dem beobachter bewegt.
und jetzt wirds kompliziert, hier ein beispiel:
du und dein kumpel fahrt in einem zug, der sich (von dir aus gesehen) nahe c von einem beobachter wegbewegt. du läufst vom ende des zuges mit gleichmäßiger geschwindigkeit in die mitte des zuges, dein kumpel vom vorderen ende des zuges auch in die mitte. ihr lauft gleichzeitig los und kommt gleichzeitig in der mitte an. nun lauft ihr zurück (du zum ende des zuges, dein kumpel wieder nach vorn). dies wiederholt ihr beliebig oft, ihr kommt immer gleichzeitig in der mitte an. was müsste nun der beobachter sehen?
da dein kumpel vom beobachter aus gesehen weiter weg ist als du, braucht diese information (er kommt in der mitte des zuges an), eine andere zeit zum beobachter als deine information (du kommst in der mitte an), da c immer konstant ist. also würde der beobachter sehen, dass ihr zu unterschiedlicher zeit in der mitte ankommt. ihr kommt aber beide gleichzeitig in der mitte an! und genau das sieht auch der beobachter, da alle ereignisse für alle beobachter gleich sind! und in unserem fall heißt das, dass sich die länge des zuges in fahrtrichtung verkürzt (das sieht der beobachter!!! für euch bleibt die länge des zuges gleich.). sie verkürzt sich für den beobachter um so viel, dass er euch IMMER gleichzeitig in der mitte des zuges ankommen sieht. der raum kann sich also mit zunehmender geschwindigkeit nur in bewegungsrichtung verkürzen (und nicht dehnen) damit die gleichheit der ereignisse für alle gewahrt bleibt. er verkürzt sich übrigens nicht nur theoretisch, sondern völlig real, so unglaublich das auch klingt.
man verzeihe mir fehler bei der erklärung, und gutes gelingen beim verstehen dieses geschreibsels :-)!

Ich habe in verschiedenen (glaubwürdigen) Quellen gelesen, dass das Prinzip der Höchstgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit nur für kosmologisch kleinräumige Bezugssysteme gilt.
So soll es möglich sein, dass sich z.B. sehr weit entfernte Quasare relativ zu uns mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, was auch schon gemessen wurde. Weiter solle dieses Phänomen nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie stehen.

Kann mir jemand erklären, wie das sein kann?

Tom

Ah danke,
wenn ich des jetzt richtig verstanden hab, ist dann alles vom beobachter abhängig. Wenn
man jetzt die Länge des Zuges messen würde, wäre sie dann wirklich verkürzt, jetzt nur mal als Gedanke;
oder kommt des den Beobachtern nur so vor?
Luke

luke: du als passagier kannst ein maßband ausrollen, es würde die "ganz normale" länge anzeigen. denn das maßband ist gegenüber dem zug in ruhe. wenn der beobachter den zug misst, ist der zug wirklich verkürzt, es würde dem beobachter NICHT nur so vorkommen im sinne einer optischen täuschung. der zug ist in bewegung gegenüber dem beobachter WIRKLICH kürzer, als befände sich der zug gegenüber dem beobachter in ruhe. dies lässt sich aus der konstanz c und der gleichheit der ereignisse für alle beobachter ableiten.
tom: da hab ich noch nix von gehört, bin ich überfragt.

hi, Stueps,
nochmal danke. Ich hab jetzt kapiert, dass sich der Zug wirklich verkürzt.
Was ich aber immer no nicht checkt hab ist, wieso des vom Beobachter abhängig ist
entweder er verkürzt sich oder net. Gut, der Passagier merkts net, weil er sich
mit verkürzt aber des muss doch irgendwas mit dem Raum außenrum zu tun ham.
Ich gebs auf
luke

@Tom7

Zitat:

So soll es möglich sein, dass sich z.B. sehr weit entfernte Quasare relativ zu uns mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen

Hallo Tom,
im Weltall hat man einige scheinbar superluminare Jets entdeckt z.B. in Quasaren . Die Bewegung eines solchen Jets in unsere Richtung erklärt dies als Projektionseffekt. Der Jet in der Galaxie M87 bewegt sich z.B. mit scheinbar sechsfacher Lichtgeschwindigkeit gegen den Hintergrund (also quer zur uns).


Eine Erklärung scheinbarer Überlichtgeschwindigkeit wird durch Projektionseffekte erklärbar:

erstes Beispiel : Ein leuchtender Knoten im Jet bewege sich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit. Zm Beispiel bewegt er sich im 45 Grad Winkel auf uns zu also in Richtung Beobachter. D.h. er hat nach einem Jahr 0.7 Lichtjahre vor dem Himmelshintergrund und 0.7 Lichtjahre in unsere Richtung zurückgelegt. Das Licht das der Knoten am Anfang des Jahres aussendet ist uns um ein Lichtjahr nähergekommen. Das Licht das der Knoten am Ende aussendet startet um 0.7 Lichtjahre näher an der Erde als das zu Beginn des Jahres. Wir messen das Licht aus Punkt zwei also nur 0.3 Jahre nach dem Licht aus Punkt eins. Gegen den Himmelshintergrund hat der Knoten aber 0.7 Lichtjahre zurückgelegt. Er bewegt sich also scheinbar mit mehr als zweifacher Lichtgeschwindigkeit.

2tes Beispiel : Es bewegt der Knoten sich im 60 Grad Winkel auf uns zu. Die Argumentation bleibt dieselbe aber die Zahlen ändern sich: Der Jet hat nun zwischen zwei im Zeitraum von 0.15 Jahren gemessenen Positionen 0.5 Lichtjahre vor dem Himmelshintergrund zurückgelegt also scheinbar mehr als dreifache Lichtgeschwindigkeit.

Je genauer der Jet sich auf uns zubewegt um so höher sind die scheinbaren Quergeschwindigkeiten. Es ist nicht notwendig in dieser Argumentation relativistische Effekte zu bemühen. In radialer Richtung also auf uns zu oder von uns weg werden keine Überlichgeschwindigkeiten beobachtet da Radialgeschwindigkeiten mit dem Doppler-Effekt bestimmt werden der natürlich nicht solchen Projektionseffekten unterliegt. Würde die Geschwindigkeit jedoch aus der Änderung der Entfernung bestimmt (z.B. durch Parallaxe ) so könnte man auch in Radialrichtung solche scheinbaren Überlichtgeschwindigkeiten beobachten. (Kopiert)

Hey Real, du hörst dich an als hättest du 'ne Menge Ahnung. Wärs dir möglich au noch
meine Frage zum beantworten?
Schon mal danke im Voraus
luke

Hallo Luk,
das bisschen Ahnung, was ich hab, kommt vom lesen, ist also nur das, was ich vorgesetzt bekomme, aber danke für die Blumen.
Deine Frage war von Stueps eigentlich schon voll beantwortet, aber es ist wirklich nicht leicht, sich in relativistische Gedanken einzuarbeiten. Vielleicht hilft dir ja das profane Beispiel mit den Schallwellen. Wenn ein hupendes Auto auf dich zu fährt, hört sich der Ton für dich kurzwelliger, also höher an, als wenn das Auto an dir vorbei,sich von dir weg bewegt. Dann wird der Ton langwelliger bzw tiefer, den Effekt kennst du bestimmt. Im optischen Bereich gilt es, bei hohen Geschwindigkeiten und im übertragenen Sinne, mit den Lichtwellen und dem erreichen deiner Netzhaut genauso, nur ändert sich hierbei nicht die Wellenlänge, sondern die Zeit (Dilatation) und bewirkt eine Längenkontraktion des Zuges.

Für einen Beobachter sind Objekte umso kürzer, je schneller sie sich relativ zu ihm bewegen.
Das sichtbare Bild eines Körpers wird durch die Lichtstrahlen bestimmt, die das Auge gleichzeitig erreichen. Während der Lichtstrahl vom hintersten Punkt des Zuges auf dem Weg zum Beobachter an den weiter vorne liegenden Punkten vorbeikommt, hat sich der Körper schon ein Stück weiterbewegt. Somit kommen alle Lichtstrahlen von weiter vorne liegenden Punkten, die zur gleichen Zeit beim Auge eintreffen in Bewegungsrichtung des Körpers versetzt beim Beobachter an.
Tja, ist kompliziert... ich hoffe, es ist jetzt für dich verständlicher....Real

luke: nicht aufgeben, genau wegen dieser fragen hat unser administrator diese page geschaffen. wenn dranbleibst, wird das schon. einfach immer weiter fragen.
real. vielen dank für deine hilfe, dies sind sehr anschauliche beispiele. diese überlichtgeschwindigkeits-geschichte erinnert mich an den tunneleffekt, der auf sehr ähnliche weise erklärt wird.

Danke ihr beiden, ich hoff' ich habs etz so halbwegs kapiert. Thema is interesant, aber scho ziemlich
kompliziert. Hoff es wird langsam
luke