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Warum Lichtgeschwindigkeit die Grenze ist

Thema erstellt von Ireland 
Beiträge: 56, Mitglied seit 16 Jahren
moin moin

soweit ich weiss hat man festgestellt das c die grenze ist und daherum hat einstein seine theorie entwickelt.
aber erklärt diese auch warum c die grenze ist?

es ist doch so das wir uns quasi immer mit c in der raumzeit bewegen. das was uns zu c an geschwindikeit fehlt
gleicht die zeit aus. die summe ist immer c.

das ist doch seltsam oder warum gibt es überhaupt eine grenze.
oder kann (muss) man die durch hinzudenken weiterer dimensionen erweitern?

bin gespannt was ihr dazu meint .)

gruss ireland
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Beiträge: 1.642, Mitglied seit 16 Jahren
Hallo Ireland,

eine gute Frage, die Du da stellst.

In einem normalen Weg-/Zeitdiagramm auf der Grundlage der üblichen Einheiten von Strecke und Zeit ist die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nicht darstellbar. Ein solches Diagramm läßt über die Lichtgeschwindigkeit von rund 300 000 km/sec hinaus auch Geschwindigkeiten von z.B. 400 000 km/sec zu. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit bzw. Lichtgeschwindigkeit als höchstmögliche Geschwindigkeit wird deshalb von der SRT als Grundannahme (Postulat) formuliert.

Um die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit zu verstehen muss man ein anderes Diagramm verwenden, in dem die Lichtgeschwindigkeit den dimensionslosen1 Wert 1 hat (siehe Diagramm in Beitrag1996-14). Strecke (eindimensionaler Raum) und Zeit gleichwertig zu behandeln, nichts anderes bedeutet die Annahme des Wertes 1 für die Lichtgeschwindigkeit, rechtfertigt sich daraus, dass die elektrische und magnetische Wirkung, die Grundlage der Lichtgeschwindigkeit sind, symmetrisch sind.

Aus dem genannten Diagramm kannst Du ersehen, dass die Lichtgeschwindigkeit (c) eine Grenzgeschwindigkeit ist, bei der die Koordinaten von Raum und Zeit ihre Bedeutung ändern. Dies ist der Grund, warum die Lichtgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann.
Diese Diagramm macht auch deutlich, dass die elektromagnetische Wechselwirkung (die Lichtgeschwindigkeit) konstant ist und Raum und Zeit im Verhältnis dazu relativ sind.

Als höchstmögliche Geschwindigkeit von 300 000 km/sec erscheint die Lichtgeschwindigkeit daher unter zwei Voraussetzungen:
1) Man definiert Geschwindigkeit aus der Perspektive des Raumes als Strecke/Zeit.
2) Man wendet die allgemein üblichen, aber willkürlich festfesetzten Maßeinheiten von km und sec an.


MfG
Harti

1 Der Begriff "Dimension" wird hier im physikalischen Sinn verwendet.
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Beiträge: 56, Mitglied seit 16 Jahren
interessante perspektive. auch schwer zu verdauen .)
aber vorab, kann ich dieses diagramm oder eben diesen gedanken nicht auch mit jeder anderen beliebigen geschwindigkeit
denken.

ich vermute mal ja, aber das ist ja auch egal solange man davon ausgeht das es eine grenze der geschwindigkeit gibt.

das wäre allerdings auch eine dimension im diagramm mit einem ende. das haben die anderen beiden nicht.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 16 Jahren
Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-1:
...soweit ich weiss hat man festgestellt das c die grenze ist und daherum hat einstein seine theorie entwickelt. aber erklärt diese auch warum c die grenze ist?

Hallo Ireland,

1. Einstein hat seine Theorie nicht aufgrund dessen entwickelt, dass c die Höchstgeschwindigkeit im Universum ist. Sondern unter anderem
aus dem Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.

2. Einsteins spezielle Relativitätstheorie kann nicht ausschließen, dass es Geschwindigkeiten mit v>c geben kann.

3. Zarat.t. und ich haben begonnen, eine Arbeitsplattform SRT hier im Forum zu erstellen. Dort kannst du eventuell auf noch offene Fragen Antworten finden.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 25.11.2013 um 14:55 Uhr.
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 13 Jahren
Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-3:
interessante perspektive. auch schwer zu verdauen .)
aber vorab, kann ich dieses diagramm oder eben diesen gedanken nicht auch mit jeder anderen beliebigen geschwindigkeit
denken.

ich vermute mal ja, aber das ist ja auch egal solange man davon ausgeht das es eine grenze der geschwindigkeit gibt.

das wäre allerdings auch eine dimension im diagramm mit einem ende. das haben die anderen beiden nicht.

Hi, Ireland!

Ja, das ist ganz schwer zu vermuten, denn es ist absolut nicht einzusehen, weshalb man eine konstante Geschwindigkeit nicht graphisch darstellen können sollte, das ist nämlich völlig unabhängig davon, WAS sich bewegt oder wie groß die Geschwindigkeit ist. Aber auch jede Geschwindigkeit kleiner c kann in Bezug auf c dargestellt werden, wird dargestellt und ist nicht die Bohne mysteriös. Mysteriös war, ist und bleibt allerdings Hartis Harnäckigkeit bzgl. seiner - sagen wir - unorthodoxen Weltauffassung. Nun, ich will sie ihm nicht nehmen, allerdings halte ich es doch für angebracht, auch weniger spektakuläre Ansichten entgegen zu halten. Hartis Ansatz ist nicht nur völlig unnötig, sondern auch erwiesener Maßen falsch. Nieman hat im Übrigen etwas gegen eine eigene Sichtweise, aber man sollte schon wissen, wovon man redet, und vor allem sollte man überprüfbare und aufs Genaueste geprüfte, durch jedewedes Experiment bestätigte Daten nicht einfach ignorieren.

Was c als "natürliche" Einheit 1 angeht - man kann c deshalb als "1" setzen, weil Sekunde durch Sekunde geteilt wird, nämlich eine LICHTSEKUNDE - also eine STRECKE - durch eine Sekunde als Zeitmaß, also 1/1, was logischwer Weise = 1 ist, und was immer nocht WEG pro ZEIT bedeutet, also immer noch eine allegmein gültige Darstellung von Geschwindigkeit ist. Mit einem notwendigen "Bedeutungswandel" von Raum und Zeit hat das nicht das Geringste zu tun. Allein 300 000 wird durch 1 ersetzt, das ist alles.

Eugen hat schon richtiger Weise darauf hingewiesen, dass laut SRT c zwar eine Grenzgeschwindigkeit ist, aber, wie es mit Grenzen so ist, es gibt zwei Seiten, und die SRT schließt eine Geschwindigkeit größer c nicht aus. Allerdings bezieht sich das auf die mathematische Formulierung, was tatsächlich pyhsikalisch davon zu halten ist, sei dahin gestellt, denn bislang zumindest gibt es keinerlei Hinweise auf Objekte, die sich mit Geschwindigkeiten größer c bewegen (die sogenannten Tachyonen wären solche Objekte).

Was die SRT aussagt ist, dass sich kein mit Masse behaftetes Objekt MIT Lichtgeschwindigkeit bewegen kann. Was von der SRT postuliert wird, nämlich die Konstanz von c als Naturkonstante, hat man schon lange vor Einstein festgestellt, und zwar durch Experimente, also durch Messungen. Einstein hat dann nur die entscheidende Konsequenz gezogen, sie - die Konstanz von c - eben als Naturkonstante zu behaupten und vor allem auch zu postulieren, dass c und alle anderen Naturkonstanten und Naturgesetze unabhängig von der Bewegung gelten müssen.

Auf c als Grenzgeschwindigkeit zu kommen ist ebenfalls nichts Mysteriöses, sonder hängt mit der Entdeckung Einsteins zusammen, das Masse und Energie äquivalent sind. Und Energie meint JEDE Energie, also auch die, die in einer Bewegung steckt. Wenn aber Bewegungsenergie gleich Masse ist und man Energie aufwenden muss, um Masse zu beschleunigen, dann wird man ganz automatisch und ohne irgenwelche seltsamen Graphiken darauf kommen, dass c nicht erreicht werden kann, denn mehr Masse bedeutet mehr Energie, mehr Energie bedeutet mehr Masse usw. , und das Ganze exponentiell. Und irgendwann wird die Energie, die aufzuwenden ist, um eine noch größer Beschleunigung zu erreichen, alle Maße übertreffen - das ist der einfache und schlichte Grund für c als Grenzgeschwindigkeit.
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Herr Oberlehrer

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ich wundere mich nur das in einer theorie in der alles auf relation ankommt und sogesehen kein fixpunkt existiert,
c doch als eben solcher angesehen wird.

wie verhält sich das denn unter berücksichtigung von zusätzlichen dimensionen ?
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Beiträge: 1.642, Mitglied seit 16 Jahren
Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-6:
ich wundere mich nur das in einer theorie in der alles auf relation ankommt und sogesehen kein fixpunkt existiert,
c doch als eben solcher angesehen wird.

Hallo Ireland,
genaus dasselbe habe ich mich auch gefragt und bin zu dem Ergebnis gekommen, dass der Elektromagnetismus, die Wechselwirkung zwischen Elektrizität und Magnetismus, der von Dir so bezeichnete "Fixpunkt" in der SRT ist. Die Lichtgeschwindigkeit ergibt sich aus dieser Wechselwirkung. Die Beziehung zwischen elektrischer und magnetischer Wirkung ist konstant, egal welche konkrete Welle man betrachtet. Wenn man weiterhin davon ausgeht, dass beide Wirkungen symmetrisch ablaufen, ergibt sich als natürlicher Wert der Lichtgeschwindigkeit 1 ; denn Zähler und Nenner sind in dieser Beziehung gleich, sie sind austauschbar.
Durch die asymmetrische, willkürliche Festlegungen der Einheiten für Strecke (Raum) und Zeit ergibt sich der allgemein bekannte Wert der Lichtgeschwindigkeit von ca. 300 000/1 km/sec.

Übrigens erhältst Du dieselbe Geschwindigkeit, wenn Du die Lichtgeschwindigkeit aus der Perspektive der Zeit (also Zeit/Strecke) betrachtest. Dies ergibt nämlich 1/300000 sec/km.

MfG
Harti
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Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-6:
...ich wundere mich nur das in einer theorie in der alles auf relation ankommt und sogesehen kein fixpunkt existiert, c doch als eben solcher angesehen wird.

Hallo Ireland,

was meinst du mit Fixpunkt? Das einzige, was man vielleicht einen Fixpunkt in der SRT nennen könnte, ist die Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen gleich groß gemessen wird.

Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-6:
... wie verhält sich das denn unter berücksichtigung von zusätzlichen dimensionen ?

In welcher Weise sollten deiner Meinung nach zusätzlichen Dimensionen berücksichtigt werden? Ich weiß nicht, auf was du da hinauswillst.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-6:
ich wundere mich nur das in einer theorie in der alles auf relation ankommt und sogesehen kein fixpunkt existiert,
c doch als eben solcher angesehen wird.

wie verhält sich das denn unter berücksichtigung von zusätzlichen dimensionen ?
Hallo, Ireland!



Der große Irrtum bzgl. der SRT liegt darin, dass ihr unterstellt wird, sie behaupte, alles sei relativ. Diese Unterstellung wir aber nicht dadurch richtig, dass sie ständig wiederholt wird, und zwar völlig missverstanden wiederholt. Was soll z. B. die Aussage: „Das ist mir relativ egal“ bedeuten? Es ist eine sinnleere Aussage, denn sie kann sowohl „sehr egal“ wie auch „ein wenig egal“ meinen, es fehlt einfach der Bezug. „Alles ist relativ“? Wohl kaum, ein Baum ist nicht relativ, nur bestimmte Eigenschaften können relativ sein, und sie gewinnen nur Bedeutung durch den Vergleich (relativ grün? relativ schwanger?) Na gut, manch einer sieht das wohl absolut relativ.

Der Bezug für c ist ein Beobachter, der eine Bewegung misst, nämlich die Geschwindigkeit des Lichtes. Er stellt dann einen bestimmten Wert fest. Wenn er nun seine Messung mit den Messungen anderer Beobachter vergleicht, wird er feststellen, dass ALLE Beobachter für c denselben Wert erhalten. Wenn man also feststellt, das c in Relation zu jedwedem Beobachter identisch ist, lässt sich das auch anders formulieren: Der Wert für c ist gar nicht von einem Beobachter abhängig, er ist NICHT relativ, sondern absolut.

Das dem so ist, lässt sich aber selbstverständlich schon aus der Festlegung von c als Naturkonstante ableiten, denn c wäre keine Konstante, wenn c nicht absolut wäre.

Die Intention Einsteins zur Entwicklung seiner SRT war ja auch gar nicht zu zeigen, dass „alles relativ ist“, sondern zu zeigen, dass ALLE Naturkonstanten unter ALLEN Bedingungen ihre Gültigkeit bewahren, und welche Folgen es hat, wenn c eine Naturkonstante ist. Die Konstanten (also z. B. die Gravitationskonstante, c, das Plancksche Wirkungsquantum usw.) tun, was sie als Konstanten tun müssen: Sie bleiben konstant.

Aber alle Messungen, die MITHILFE von c erfolgen, werden relativ, also vom Bewegungszustand des Beobachters abhängig, WEIL c eine Konstante, also absolut ist.

Und was zusätzliche Dimensionen angeht - da kann ich mich Eugen nur anschließen, und außerdem - warum bzw. wozu?
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Herr Oberlehrer

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 26.11.2013 um 17:40 Uhr.
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2099-8:
was meinst du mit Fixpunkt? Das einzige, was man vielleicht einen Fixpunkt in der SRT nennen könnte, ist die Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen gleich groß gemessen wird.

Hallo Eugen Bauhof,

man kann diese Tatsache als Zufall oder gottgegeben hinnehmen oder sich fragen, gibt es für diese empirische Feststellung eine Erklärung.
Nichts anderes versuche ich.
Es ist für mich nicht abwegig in der Natur elektromagnetischer Wellen und der Anwendung unserer Vorstellung von Raum und Zeit auf dieses tatsächliche Geschehen eine Erklärung für das, was gemessen wird, zu suchen.
Wenn man zum Verständnis der Zusammenhänge zwei willkürliche Definitionen, nämlich die Festlegung von Geschwindigkeit aus der Perspektive des Raumes (Strecke pro Zeit) und die Festlegung der Raumeinheiten (Meter) und der Zeiteinheiten (Sekunde) ändern muss, ist dies nicht verwerflich.
Die Festlegung der Einheiten entspricht unseren Erfahrungshorizont, verzerrt aber die natürliche Beziehung zwischen Raum und Zeit. Beide sind nämlich im Prinzip gleichwertig, wie es auch die elektrische und magnetische Wechselwirkung ist. Ähnlich hat sich auch schon Einstein geäußert, ohne dass ich dies durch Zitat belegen kann.

Im Ergebnis bin ich also der Überzeugung, dass meine Sicht der Dinge das Verständnis der SRT fördert, indem sie z.B. die Frage, die Ireland mit diesem Thema stellt, beantwortet.

MfG
Harti
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 2099-10:
man kann diese Tatsache als Zufall oder gottgegeben hinnehmen oder sich fragen, gibt es für diese empirische Feststellung eine Erklärung.
Nichts anderes versuche ich.


Harti schrieb in Beitrag Nr. 2099-10:
Im Ergebnis bin ich also der Überzeugung, dass meine Sicht der Dinge das Verständnis der SRT fördert, indem sie z.B. die Frage, die Ireland mit diesem Thema stellt, beantwortet.


Richtig Harti, hier zwei gute Sprüche dazu“ der Weg ist das Ziel“ (Konfuzius) und,

„ Geh nicht immer auf dem vorgezeichneten Weg, der nur dahin führt, wo andere bereits gegangen sind.“(Alexander Graham Bell)


Und wenn nur ein Einzige etwas verstanden hat was er vorher nicht verstehen konnte, dann war dass richtig!:)



mfg
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Haronimo am 27.11.2013 um 10:24 Uhr.
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Haronimo schrieb in Beitrag Nr. 2099-11:
...hier zwei gute Sprüche dazu“ der Weg ist das Ziel“ (Konfuzius) und,

„ Geh nicht immer auf dem vorgezeichneten Weg, der nur dahin führt, wo andere bereits gegangen sind.“
(Alexander Graham Bell)

Hallo Haronimo,

wenn Konfuzius die heutige Physik kennen würde, dann kann ich mir vorstellen, dass er in etwa folgendes sagen würde:

Du musst erst den steinigen Weg der bisherigen Physik durchlaufen, bevor du auf glatten Wegen zu neuen Ufern aufbrechen kannst.

M.f.G. Eugen Bauhof
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wie würde sich c denn verhalten wäre der raum nur 2 d ?
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2099-12:
Hallo Haronimo,

wenn Konfuzius die heutige Physik kennen würde, dann kann ich mir vorstellen, dass er in etwa folgendes sagen würde:

Du musst erst den steinigen Weg der bisherigen Physik durchlaufen, bevor du auf glatten Wegen zu neuen Ufern aufbrechen kannst.

M.f.G. Eugen Bauhof


Hallo Eugen Bauhof,


Das Gute an diese schlauen Sprüche ist, wie ich finde, dass die immer funktionieren, damals wie heute. Nur die Sichtgrenzen haben sich etwas verschoben, die Botschaft ist immer die gleiche.

Was deiner Antwort betrifft, da versuchst du Konfuzius für dich sprechen zu lassen. Übersetzt, lernt mal was und dann könnt ihr mitreden.
Meine Frage: Lernen wir nicht Alle immer was dazu, auch in Tausend Jahren?



mfg
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ah wir sollten hier nicht zuweit abdrifften. jede meinung oder weltanschauung ist willkommen.
solange ihr nicht an elfen und kobolde glaubt .)

ich glaube zb an unendlichkeit und da kann ich keine fixpunkte gebrauchen .)
also versuche ich das weltbild soweit zu erweitern das zb c nicht konstant sein muss

wie gesagt jede idee ist willkommen
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Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-15:
ich glaube zb an unendlichkeit und da kann ich keine fixpunkte gebrauchen .)
also versuche ich das weltbild soweit zu erweitern das zb c nicht konstant sein muss


Hallo Ireland,

Dann suchst du etwas was es für uns und unsere Welt nicht gibt. Innerhalb unsere menschliche verstand und Logik existiert so was nicht.

Das du feststellen kannst ob du da bist, brauchst du etwas an dem du dich orientieren kannst(Fix Punkt). Und dafür verwendest du die Relativität, die die Beziehung der Dinge zueinander setzt. Alles ist relativ zueinander. Vielmehr dein Gehirn rechnet das alles.

Außerhalb dieser Blase(unsere Welt) können wir nicht denken. Wenn wir außerhalb zu denken versuchen, dann verkommt unsere Welt zu einer Illusion.

Wenn c keine Konstanz mehr zugesprochen wird, dann ist alles mit uns vorbei. Die Naturkonstanten sind die Basis dessen allen was uns ausmacht.



mfg
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hehe das is mal ne antwort. aber ganz so pessimistisch seh ich das dann doch nicht.

schliesslich war das weltbild vor 500 jahren auch ein anderes, ich will ja nicht
gleich die erleuchtung .)

gruss
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Hallo Ireland,


Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-17:
schliesslich war das weltbild vor 500 jahren auch ein anderes....

Ja, aber c ist seit Anfang an konstant. Milliarden von Jahren.

Zitat:
„Meist ist speziell die fundamentale Naturkonstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum gemeint, deren Bedeutung durch die spezielle Relativitätstheorie weit über die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum hinausgeht.“

Zitat:
Im Jahr 1676 stellte Ole Rømer eine Verzögerung in der Verdunkelung des Jupitermondes Io je nach Lage der Erde relativ zum Jupiter fest. Daraus folgerte er korrekt, dass sich Licht mit einer endlichen Geschwindigkeit ausbreitet.



Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-17:
......ich will ja nicht gleich die erleuchtung .)


Ich will eigentlich niemand erleuchten oder etwas andichten. Ich hoffe immer nur, dass jemand aus meinen Gedanken mehr versteht als ich, und ich seiner Erkenntnisse für mich als Input verwenden kann für weitere Gedanken.


mfg
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Haronimo schrieb in Beitrag Nr. 2099-18:
Ja, aber c ist seit Anfang an konstant. Milliarden von Jahren.

Hallo Haronimo,

bei dem Begriff “Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" muss zwei verschiedene Bedeutungen unterschieden:

1. Man spricht, c ist konstant, wenn die Lichtgeschwindigkeit seit Milliarden von Jahren immer denselben Wert hatte. Ob dies tatsächlich der Fall ist, wissen wir nicht, denn die Messungen der Lichtgeschwindigkeit finden erst seit etwa 500 Jahren statt.

Haronimo schrieb in Beitrag Nr. 2099-18:
Zitat:
„Meist ist speziell die fundamentale Naturkonstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum gemeint, deren Bedeutung durch die spezielle Relativitätstheorie weit über die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum hinausgeht.“

2. In der speziellen Relativitätstheorie spricht man von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in einem andern Sinne:

Jeder Beobachter misst den gleichen Wert für die Lichtgeschwindigkeit, gleichgültig, wie groß die Relativgeschwindigkeit zwischen Beobachter und Lichtquelle ist.


M.f.G. Eugen Bauhof
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Ja Eugen, und deswegen habe ich die Zitate verwendet, als eine stützte zu meinen Überlegungen in einen früheren Beitrag, an Ireland.


Haronimo schrieb in Beitrag Nr. 2099-16:
Ireland schrieb in Beitrag Nr. 2099-15:ich glaube zb an unendlichkeit und da kann ich keine fixpunkte gebrauchen .)
also versuche ich das weltbild soweit zu erweitern das zb c nicht konstant sein muss


Haronimo schrieb in Beitrag Nr. 2099-16:
Das du feststellen kannst ob du da bist, brauchst du etwas an dem du dich orientieren kannst(Fix Punkt). Und dafür verwendest du die Relativität, die die Beziehung der Dinge zueinander setzt. Alles ist relativ zueinander. Vielmehr dein Gehirn rechnet das alles.


Unsere Feststellungen über Dasein basieren auf Fixpunkt(c) und Relationen dazwischen.

mfg
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Haronimo am 28.11.2013 um 14:45 Uhr.
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