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Sich mit Lichtgeschwindigkeit zueinander bewegende Systeme

Thema erstellt von Grtgrt 
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Beiträge: 3.405, Mitglied seit 16 Jahren
Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 2035-58:
Hallo Stueps, sei gegrüßt.
Was ich in Deinen Ausführungen vermisse ist schlicht der Grund, warum Du Dich für die relativistische Additionsgeschwindigkeit entscheidest.
Welche Argumente sprechen dafür?

Hallo Ernst, sehr gute und sehr berechtigte Frage!

Nach einigem Nachdenken kam ich zu diesem Schluss: Weil meiner Auffassung nach Objekte sich zueinander nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit im Raum bewegen können (laut SRT). Ohne die Relativitätstheorien sicher verstanden zu haben, vertraue ich ihren Aussagen, da sie doch exzellent vielfach bestätigt wurden. Deshalb überlegte ich in diese Richtung, und kam vorläufig zu dem Schluss, wie ich ihn in Beitrag Nr. 2035-57 äußerte.

Bitte entschuldige, dass ich mich zum Rest deines Beitrages erst später (ich denke morgen) äußern werde, mir fehlt heute ein wenig die Zeit.

Beste Grüße
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Beiträge: 1.566, Mitglied seit 10 Jahren
 
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2035-57:
 
Auf die Möglichkeit des Informationsaustausches kommt es also vielleicht nicht unbedingt an.

Ich ahne, dass sich dieser Gedankengang noch ausbauen lässt, ich hoffe, mir fällt dazu noch etwas ein.

Was meint ihr dazu?


Hallo Stueps,

bis vor kurzem verstand ich unter "Geschwindigkeit" u.A. auch das "Ausmaß, in dem sich Abstand pro Zeiteinheit verändert".

Das aber scheint falsch zu sein. Man muss darunter "Ortsveränderung pro Zeiteinheit" verstehen. Die Lichtgeschwindigkeit ist dann nichts anders als


die maximale Geschwindigkeit, mit der sich eine Wellenfront ausbreiten kann.



Beispiel: Wenn eine punktförmige Lichtquelle angeschaltet wird, entsteht eine Kugelwelle,
  • deren Radius sich mit 299 752 458 m/sec vergrößert.
  • Ihr Durchmesser aber vergrößert sich  d o p p e l t  so schnell (und das ist kein Widerspruch zur SRT, da die Rate, mit der sich ein  A b s t a n d  vergrößert, nicht als Ortsveränderung eines physikalischen Objekts verstanden werden kann).

Mit besten Grüßen,
grtgrt
 
Beitrag zuletzt bearbeitet von Grtgrt am 28.04.2013 um 14:23 Uhr.
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Beiträge: 2.939, Mitglied seit 15 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2035-61:
Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 2035-58:
Hallo Stueps, sei gegrüßt.
Was ich in Deinen Ausführungen vermisse ist schlicht der Grund, warum Du Dich für die relativistische Additionsgeschwindigkeit entscheidest.
Welche Argumente sprechen dafür?

Hallo Ernst, sehr gute und sehr berechtigte Frage!

Nach einigem Nachdenken kam ich zu diesem Schluss: Weil meiner Auffassung nach Objekte sich zueinander nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit im Raum bewegen können (laut SRT). Ohne die Relativitätstheorien sicher verstanden zu haben, vertraue ich ihren Aussagen, da sie doch exzellent vielfach bestätigt wurden. Deshalb überlegte ich in diese Richtung, und kam vorläufig zu dem Schluss, wie ich ihn in Beitrag Nr. 2035-57 äußerte.

Bitte entschuldige, dass ich mich zum Rest deines Beitrages erst später (ich denke morgen) äußern werde, mir fehlt heute ein wenig die Zeit.

Beste Grüße
Guten Morgen Stueps, ich grüße Dich.
Was Deine Ausführungen zu den Relativitätstheorien angeht und auch das was Eugen Bauhoff und Okotombrok dazu angeführt haben, ist auch meine Auffassung. Das kann ich jederzeit unterschreiben.

Der springende Punkt ist hierbei nur, dass >>Objekte sich zueinander nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit im Raum bewegen können (laut SRT).<<
Das ist für sich gesehen, was Additionsgeschwindigkeiten angeht, völlig richtig.

Es geht aber hier nicht um eine Additionsgeschwindigkeit sondern nur um einen Effekt.
Lass mich das noch ein letztes Mal versuchen, zu verdeutlichen.

Nehmen wir die Bahnebene der Planeten als Äquatorialebene der Sonne. Nord und Süd borgen wir von unserem Heimatplaneten. Wenn sich nun Licht von der Sonne von beiden Polgebieten nach "oben" und "unten" oder nach Norden und Süden auf den Weg macht wird das jeweils mit C als Geschwindigkeit der Fall sein. Wir können also mit Fug und Recht davon ausgehen, dass nach einem Jahr (365,25 Tage) das Licht sowohl nach Norden als auch das nach Süden 9.460.730.472.580,8 km, 9,5 Billionen km, 9,5 · 1012 km oder eben ein Lichtjahr zurückgelegt hat. Beide elektromagnetischen Wellen, sowohl die welche nach Norden unterwegs sind als auch die, welche nach Süden unterwegs sind, haben nicht das geringste miteinander zu tun. Außer das sie sich in ein und demselben Universum bewegen.

Das beide "Lichter" nach einem Jahr einen Abstand von 2 Lichtjahren haben ist nur ein Effekt.
Dieser Effekt hat überhaupt nichts mit einer wie auch immer verstandenen Überlichtgeschwindigkeit zu tun.
Es handelt sich dabei nicht einmal um einen Messwert.
Ein Widerspruch mit den Relativitätstheorien ergäbe sich erst wenn Information im Spiel wäre.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.
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Deine Zeit war niemals und wird niemals sein.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-62:
...bis vor kurzem verstand ich unter "Geschwindigkeit" das "Ausmaß, in dem sich Abstand pro Zeiteinheit verändert". Das aber scheint falsch zu sein. Man muss darunter "Ortsveränderung pro Zeiteinheit" verstehen.

Hallo Grtgrt,

so ist es, Ortsveränderung pro Zeiteinheit ist richtig. Das erhellt ja bereits daraus, indem die Geschwindigkeit differentiell definiert ist: Geschwindigkeit = differentielle Ortsänderung zu differentieller Zeitänderung: v = dx/dt.

Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-62:
Beispiel: Wenn eine punktförmige Lichtquelle angeschaltet wird, entsteht eine Kugelwelle, deren Radius sich mit 299752458 m/sec vergrößert. Ihr Durchmesser aber vergrößert sich  d o p p e l t  so schnell (und das ist kein Widerspruch zur SRT, da die Rate, mit der sich ein  A b s t a n d  vergrößert, nicht als Ortsveränderung eines physikalischen Objekts verstanden werden kann).

Danke, das hast du treffend formuliert. Damit ist die Behauptung, dass sich Photonen mit 2c voneinander wegbewegen, ad absurdum geführt. Oder schlicht gesagt:
Diese Behauptung ist Unsinn.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Vermutlich will es jetzt keiner mehr gewesen sein, der behauptete, dass sich Photonen mit der Geschwindigkeit v=2c voneinander wegbewegen können.
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Der Kluge lernt aus allem und von jedem,
der Normale aus seinen Erfahrungen,
und der Dumme weiß alles besser.
Sokrates.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 28.04.2013 um 13:22 Uhr.
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Beiträge: 2.939, Mitglied seit 15 Jahren
Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-62:
(...)
Beispiel: Wenn eine punktförmige Lichtquelle angeschaltet wird, entsteht eine Kugelwelle,
  • deren Radius sich mit 299752458 m/sec vergrößert.
  • Ihr Durchmesser aber vergrößert sich  d o p p e l t  so schnell (und das ist kein Widerspruch zur SRT, da die Rate, mit der sich ein  A b s t a n d  vergrößert, nicht als Ortsveränderung eines physikalischen Objekts verstanden werden kann).

Mit besten Grüßen,
grtgrt
 
Hallo Grtgrt und guten Tag.
Vielen Dank für Deinen Beitrag.
Er übersetzt in perfekter Art und Weise das, was ich zugegebener Maßen, sehr unbeholfen und nicht in der Sprache der Mathematik,
versucht habe in Beitrag Nr. 2035-44, Beitrag Nr. 2035-48, Beitrag Nr. 2035-51 und in Beitrag Nr. 2035-63, verständlich zu machen.*
In gewisser Weise hast Du dabei geholfen Denk-Blockaden zu beseitigen.
Hab Dank für Deine Mühe.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

* Meine Beiträge werden natürlich nicht nachträglich bearbeitet, so das man sich getrost davon überzeugen kann...
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Beiträge: 1.566, Mitglied seit 10 Jahren
 
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2035-64:
 
Damit ist die Behauptung, dass sich Photonen mit 2c voneinander wegbewegen, ad absurdum geführt. Oder schlicht gesagt:

Diese Behauptung ist Unsinn.

 


Richtig, und eine erste — weniger direkte — Begründung hierfür war ja schon:


Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2016-140:
 
Was man als Teilchen (oder Materie) wahrnimmt ist stets nur Interaktion der Welle mit physikalischen Objekten (Kraftwirkung oder in Folge solcher Interaktion abgestrahlte elektromagnetische Wellen: Licht, Gammastrahlung, etc.).

Materie, und wohl auch alles, was man als "Teilchen" zu beobachten glaubt, ist nur Wirkung von Kraft (siehe dazu Beitrag 1995-1 und Beitrag 1995-68).
 

 
Beitrag zuletzt bearbeitet von Grtgrt am 28.04.2013 um 14:40 Uhr.
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Beiträge: 1.566, Mitglied seit 10 Jahren
 
Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 2035-65:
 
In gewisser Weise hast Du dabei geholfen Denk-Blockaden zu beseitigen.
Hab Dank für Deine Mühe.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Hi Ernst,

danke für die Blumen.

Aber wie meine Beiträge 2035-31 und 2035-40 zeigen. hat es ja auch bei mir etwas gedauert, bis die Denkblockaden beseitigt waren.

Beste Grüße,
grtgrt
 
Beitrag zuletzt bearbeitet von Grtgrt am 28.04.2013 um 15:33 Uhr.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-67:
Aber wie meine Beiträge 2035-25 und 2035-40 zeigen. hat es ja auch bei mir etwas gedauert, bis die Denkblockaden beseitigt waren.

Hallo grtgrt,

ja, der entscheidende Durchbruch zur richtigen Erkenntnis gelang dir erst mit deiner Einsicht, das Geschwindigkeit eben nicht das Ausmaß ist, in dem sich ein Abstand pro Zeiteinheit verändert. Daraus folgte dann zwangsläufig, dass

Zitat:
die Rate, mit der sich ein A b s t a n d vergrößert, nicht als Ortsveränderung eines physikalischen Objekts verstanden werden kann.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Der von dir zitierte Beitrag Nr. 2035-25 ist nicht dein Beitrag.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 28.04.2013 um 15:10 Uhr.
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2035-68:
P.S.
Der von dir zitierte Beitrag Nr. 2035-25 ist nicht dein Beitrag.


Danke,

habs korrigiert: Gemeint war Beitrag 2035-31.

 
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Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-59:
Wie addiert die SRT Geschwindigkeiten, die — ihrer Richtung nach senkrecht aufeinander stehen oder deren Richtung einen spitzen oder stumpfen Winkel zwischen sich hat? Anders gefragt: Wie lautet die Formel der SRT, mit der man Geschwindigkeiten beliebiger Richtung (Geschwindigkeitsvektoren) addiert?

Hallo Grtgrt,

das habe ich bisher nur in einem einzigen Buch gesehen (bei Eckhard Rebhan). Da muss man die Lorentz-Transformationen vektoriell herleiten. Das ist (auch für mich) sehr kompliziert. Das sollten wir lieber lassen. Oder benötigst du es unbedingt? Für was?

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hallo zusammen,

ein weiteres Beispiel dafür, dass die Rate, mit der sich ein Abstand vergrößert nicht als Ortsveränderung eines physikalischen Objekts verstanden werden kann, ist die Universum-Expansion.

Wenn die Expansionsrate so groß ist, dass von einer Galaxie A zur Galaxie B kein Lichtstrahl mehr gelangen kann, dann liest man oft, A und B fliehen voneinander mit Überlichtgeschwindigkeit.

Die Wahrheit ist, dass die Galaxien stillstehen und nur der Raum dazwischen dehnt sich aus, was dann eine Abstandsvergrößerung zur Folge hat. Ein Lichtstrahl von A nach B “verhungert“, weil die Abstandsvergrößerung schneller erfolgt, als das Licht folgen kann.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2035-70:
Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-59:
 
Wie lautet die Formel der SRT, mit der man Geschwindigkeiten beliebiger Richtung (Geschwindigkeitsvektoren) addiert?

Hallo Grtgrt,

das habe ich bisher nur in einem einzigen Buch gesehen (bei Eckhard Rebhan). Da muss man die Lorentz-Transformationen vektoriell herleiten. Das ist (auch für mich) sehr kompliziert. Das sollten wir lieber lassen. Oder benötigst du es unbedingt? Für was?

M.f.G. Eugen Bauhof


Danke, Eugen,

werde mal versuchen, das Buch zu finden. Meine Frage ist zunächst reine Neugier.

Gruß, Gebhard

 
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2035-72:
...werde mal versuchen, das Buch zu finden. Meine Frage ist zunächst reine Neugier.

Hallo Gebhard,

hier ist das Buch:

Rebhan, Eckhard
Theoretische Physik.
Band 1: Mechanik, Elektrodynamik, Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie, Kosmologie
Heidelberg 1999. ISBN=3-8274-0246-8

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hallo Ernst,

vielen Dank für deine nochmalige Mühe, das Problem zu erläutern! Dein Beitrag zeigt mir, dass ich das Problem von Anfang an richtig verstanden habe. Vielen Dank auch an dich, Gebhard, du hast die ganze Sache richtig gut auf den Punkt gebracht! Aus deinem Beispiel der Kugelwelle wird sehr gut ersichtlich, dass Ernst´s entgegengesetzt davonfliegende Lichtwellen/Photonen als Ausschnitt dieser Kugelwelle betrachtet werden können. ich bin geneigt, euch vollständig zuzustimmen - wenn es darum geht, die ganze Sache aus unserem Blickwinkel zu betrachten. Da ist es m.E. ersichtlich, dass es wirklich nur ein Effekt ist, wie du, Ernst, es sehr gut formiliert hast. Etwas zwickt aber noch, es hängt mit Okotombroks Beitrag der Geschwindigkeitsaddition zusammen. Aus diesem Zwicken ergibt sich eine konkrete Frage, die ich einfach mal stelle, besonders gerichtet an Okotombrok und Eugen:

Kann oder muss man sogar eine Lichtwelle oder ein Photon als ein physikalisches Objekt im Sinne der SRT betrachten?

Grüße
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2035-74:
Da ist es m.E. ersichtlich, dass es wirklich nur ein Effekt ist, ...

Hallo Stueps,

Effekte gibt es viele, physikalische und unphysikalische. Dass sich zwei Photonen mit der scheinbaren Geschwindigkeit v=2c voneinander entfernen, ist ein unphysikalischer Effekt.

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2035-74:
Etwas zwickt aber noch, es hängt mit Okotombroks Beitrag der Geschwindigkeitsaddition zusammen. Aus diesem Zwicken ergibt sich eine konkrete Frage, die ich einfach mal stelle, besonders gerichtet an Okotombrok und Eugen: Kann oder muss man sogar eine Lichtwelle oder ein Photon als ein physikalisches Objekt im Sinne der SRT betrachten?

Ja, eine Lichtwelle ist ein physikalisches Objekt. Aber was zwickt dich bei der Geschwindigkeitsaddition? Entscheidend ist die Einsicht, das Geschwindigkeit eben nicht das Ausmaß ist, in dem sich ein Abstand pro Zeiteinheit verändert.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Beiträge: 62, Mitglied seit 9 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2035-75:
Ja, eine Lichtwelle ist ein physikalisches Objekt.

Hallo Leute, bin neu hier, Handwerker und an der Natur interessiert.

Beim reinschmecken habe ich in etwa sowas -gelesen-, man kann kein Licht mehr sehen das von Objekten (z.B Galaxien), die sich mit mehr als 300.000 Km/s von uns entfernen, gesendet wird.
Das ist irgendwie nicht logisch, warum sollte das so sein?

@Bauhof: Eine Lichtwelle, was soll das sein?
mehr als ein reines Vorstellungsobjekt?


Kurt
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Wir werden erst begreifen wie genial die Natur ist wenn wir erkennen wie einfach sie funktioniert
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Beiträge: 3.405, Mitglied seit 16 Jahren
Hallo Eugen,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2035-75:
Ja, eine Lichtwelle ist ein physikalisches Objekt. Aber was zwickt dich bei der Geschwindigkeitsaddition?

dann bin ich eben doch folgender Meinung:

1. Aus unserer Sicht beobachten wir den Effekt, dass besagte Photonen nach einer Sekunde zwei Lichtsekunden voneinander entfernt sind. Hier müssten inzwischen alle zustimmen.
2. Für die Photonen untereinander (ohne uns und unsere Sicht) müsste die relativistische Geschwindigkeitsaddition gelten - sie sind nach einer Sekunde auch nur eine Ls voneinander entfernt. Wie es halt Okotombrok schon erklärte. Denn:

Wenn Photonen physikalische Objekte im Sinne der SRT sind, dann müsste für sie das Gleiche gelten, wie für zwei entsprechende Raumschiffe:

Diese fliegen von uns entgegengesetzt mit 0,9c los. Aus unserer Sicht sind sie dann nach einer Sekunde voneinander 1,8 Ls entfernt. Aus Sicht der jeweiligen Raumschiffbesatzung jedoch ist das andere Raumschiff nach einer Sekunde nur 0,994 Ls entfernt.

Oder?

Anm.: Dieser Beitrag ist nach Eugens Antwort in Beitrag Nr. 2035-79 von mir entsprechend editiert worden. Eugens Zitat ist also korrekt, da es aus ursprünglichem, nicht korrigiertem Beitrag von mir stammt.

Grüße
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 29.04.2013 um 23:10 Uhr.
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Beiträge: 3.405, Mitglied seit 16 Jahren
Kurt schrieb in Beitrag Nr. 2035-76:
Hallo Leute, bin neu hier, Handwerker und an der Natur interessiert.

Hallo Kurt, willkommen im Forum!

Kurt schrieb in Beitrag Nr. 2035-76:
Beim reinschmecken habe ich in etwa sowas -gelesen-, man kann kein Licht mehr sehen das von Objekten (z.B Galaxien), die sich mit mehr als 300.000 Km/s von uns entfernen, gesendet wird.
Das ist irgendwie nicht logisch, warum sollte das so sein?

Beispiel: Eine sehr entfernte Galaxie entfernt sich von uns aufgrund der beschleunigten Raumexpansion mit 350 000 km/s. Von dort wird eine Lichtwelle losgeschickt. Sie entfernt sich von der Galaxie mit max ca 300 000 km/s. Da die Galaxie im Raum eigentlich ruht (bis auf eine in diesem Fall vernachlässigbare Eigenbewegung), der Raum sich aber so extrem "aufbläht", "dehnt" sich die Entfernung zwischen uns und Galaxie immer noch mit 50 000 km/s mehr, als die Lichtwelle an Distanz zu uns bewältigen kann (siehe Punkte auf dem Ballon, falls dir das Ballonmodell bekannt ist, wenn nicht, sag einfach Bescheid). So entfernt sich auch die Lichtwelle zu uns mit immerhin noch 50 000 km/s - sie kann uns also nie erreichen, und wir können von der Galaxie und ihrem Licht niemals etwas erfahren.

Grüße
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 29.04.2013 um 09:45 Uhr.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2035-77:
Aus unserer Sicht beobachten wir den Effekt, dass sich besagte Photonen mit 2c voneinander entfernen. Hier müssten inzwischen alle zustimmen.

Hallo Stueps,

wenn du “2c“ schreibst, dann ist darunter eine Geschwindigkeit v=2c zu verstehen. Und dann muss ich sagen, dass sich besagte Photonen eben nicht mit der Geschwindigkeit v=2c voneinander entfernen. Das ist einer der Gründe, warum es hier in diesem Thread so viele Missverständnisse gab.

Man kann es nur so formulieren:
Von einer punkförmigen Lichtquelle geht eine vorwärts gerichtete Wellenfront A und eine rückwärts gerichtete Wellenfront B aus.
Nach einer Sekunde besteht zwischen A und B ein Abstand von zwei Lichtsekunden.


Ich hoffe, du bemerkst den Unterschied.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Kurt schrieb in Beitrag Nr. 2035-76:
Beim reinschmecken habe ich in etwa sowas -gelesen-, man kann kein Licht mehr sehen das von Objekten (z.B Galaxien), die sich mit mehr als 300.000 Km/s von uns entfernen, gesendet wird. Das ist irgendwie nicht logisch, warum sollte das so sein?

Hallo Kurt,

Zwei Galaxien A und B stehen still, nur der Raum dazwischen dehnt sich infolge der Universum-Expansion aus, was dann eine Abstandsvergrößerung zur Folge hat. Ein Lichtstrahl von A nach B “verhungert“, wenn die Abstandsvergrößerung schneller erfolgt, als das Licht folgen kann.

M.f.G. Eugen Bauhof
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