Nocheinmal zur Masse von Licht

Ich Grüße Alle Mitglieder des Forums

Habe in diesem Forum schon viele Artikel zu diesem Thema gelesen, besonders viele von Timout. Aber habe noch eine Frage zur longitudinalen Masse.
Es ist ja eigentlich alles klar. Wenn Licht die größtmöglichste Geschwindigkeit hat, dann hat Licht auch eine unendliche Masse (longitudinale Masse) oder ?
Aber wiso merken wir nichts davon, wenn unendliche Massen auf uns drücken ?
Die Geschichte mit der 100 W Glühbirne und dem Spiegel kenne ich, aber wiso ist diese Masse so gering, wenn sie unendlich sein müsste ?

Was Du spürst (oder nicht spürst, weil es so gering ist), ist die Impulsänderung. Da das Licht einen endlichen Impuls hat, ergibt sich auch nur eine endliche Kraft. Hier versagt das klassische Teilchenbild, denn wenn ein Teilchen klassisch zurückgeworfen wird, müßte es ja erst einmal abgebremst und dann in die entgegengesetzte Richtung wieder beschleunigt werden; bei Licht geht das natürlich nicht. Vielmehr wird es von den Elektronen im Metall absorbiert und gleich wieder emittiert. Sprich, das einfallende Licht wird "verbraucht", um die Elektronen im Metall in synchrone Schwingungen zu versetzen, und das schwingende Elektronengas sendet dann die reflektierte Welle aus.

Ich möchte dich ja jetzt nicht nerven Timeout, aber ich glaube, ich habe es immer noch nicht verstanden. Ich hab nicht ganz so viel Ahnung davon.

Was ist eigentlich eine Impulsänderung? , so etwas ähnliches wie eine Frequenzänderung?

Ich habe es so verstanden:

Die Masse wird an Körpern in Schwingungen umgewandelt und danach wird fast die selbe Masse wieder zurückreflektiert.

Stimmt das wenigstens ein bisschen?

Tut mir Leid, dass ich nur Fragen stellen kann, aber vielen Dank für deine Antworten.

Mal eine andere Frage:

Wenn sich ein Objekt mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt, dann vergeht die Zeit für dieses Objekt langsamer.

Für den außenstehenden Beobachter bleibt der Zeitverlauf aber der Selbe, oder?

Steven schrieb in Beitrag Nr. 800-3:

Ich möchte dich ja jetzt nicht nerven Timeout, aber ich glaube, ich habe es immer noch nicht verstanden. Ich hab nicht ganz so viel Ahnung davon.

Was ist eigentlich eine Impulsänderung? , so etwas ähnliches wie eine Frequenzänderung?

Nun ja, eine Impulsänderung ist die Änderung eines Impulses :-) Was natürlich nur die nächste Frage ergibt: Was ist der Impuls?
Nun, der Impuls ist das, was Du veränderst, wenn Du eine Kraft auf einen frei beweglichen Körper wirken lässt. Also wenn Du z.B. mit einer bestimmten Kraft über eine bestimmte Zeit ein Auto anschiebst (und wenn wir mal die Reibung vernachlässigen; die ist natürlich auch eine Kraft und spielt hier daher eigentlich auch noch herein; außerdem wollen wir eine ebene Straße annehmen), dann gibst Du dem Auto einen bestimmten Impuls. Wenn Du das Auto genauso lange, aber mit der doppelten Kraft anschiebst, dann gibst Du dem Auto den doppelten Impuls. Dasselbe gilt, wenn Du zwar mit der ursprünglichen Kraft, aber doppelt so lange anschiebst.
Der Impuls ist eine Funktion der Geschwindigkeit, d.h. wenn das Auto eine bestimmte Geschwindigeit hat, dann hat es auch einen bestimmten zugehörigen Impuls. Umgekehrt gilt dasselbe, wenn das Auto einen bestimmten Impuls hat, hat es auch eine bestimmte Geschwindigkeit.

Ok, was hat der Impuls nun mit der Masse zu tun? Nun, bekanntlich muß ein schwereres Objekt (also eines mit mehr Masse) auch mit einer stärkeren Kraft angeschoben werden, wenn derselbe Effekt erreicht werden soll. Das heißt auch, daß ein Objekt mit größerer Masse bei derselben Geschwindigkeit auch einen größeren Impuls hat. Wenn nun also z.B. ein schwereres Objekt mit der gleichen Geschwindigkeit in eine Mauer knallt und dabei zum Stillstand kommt (also Impuls 0), dann bedeutet das eine größere Impulsänderung (weil der größere Anfangsimpuls auf denselben Endimpuls 0 gebracht werden muß), und daher richtet es auch größeren Schaden an.

Bei Newton ist der Impuls gerade m*v. Relativistisch ist der Impuls gleich (E/c^2)*v, deshalb nennt man diesen Term E/c^2 auch die "relativistische Masse" (das ist was anderes als die longitudinale Masse oben!). Wenn Du das umstellst, bekommst Du die berühmte Gleichung E=mc^2.

Zitat:

Ich habe es so verstanden:

Die Masse wird an Körpern in Schwingungen umgewandelt und danach wird fast die selbe Masse wieder zurückreflektiert.

Stimmt das wenigstens ein bisschen?

Wenbn Du für die Masse die relativistische Masse nimmst, dann stimmt das fast. Nur daß sie nicht in Schwingungen ungewandelt wird, sondern auf die Schwingunen übertragen (die Masse, bzw. die Energie, ist eine Größe, die Schwingung ein Vorgang).

Zitat:

Tut mir Leid, dass ich nur Fragen stellen kann, aber vielen Dank für deine Antworten.

Kein Problem. Ich hoffe, Du kannst mit meinen Antworten etwas anfangen!

Zitat:

Mal eine andere Frage:

Wenn sich ein Objekt mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt, dann vergeht die Zeit für dieses Objekt langsamer.

Für den außenstehenden Beobachter bleibt der Zeitverlauf aber der Selbe, oder?

Umgekehrt: Für den nicht mitbewegten Beobachter läft die Zeit des bewegten Objekts langsamer. Für das Objekt (bzw. einen mit den Objekt mitbewegten Beobachter) vergeht die Zeit des Objekts normal (was auch nicht anders sein kann: In der Zeit, in der eine mitgeführte Uhr eine Sekunde weiterläuft, läuft die mitgeführte Uhr eine Sekunde weiter, anders geht es schon rein logisch nicht). Für den mitbewegten Beobachter bewegt sich das Objekt auch nicht; stattdessen bewegt sich für ihn der außenstehende Beobachter, also geht für ihn dessen Zeit langsamer.

Nochmals Danke für deine Antwort, ich glaube ich komme der Antwort schon etwas näher.

Aber noch einmal zur letzten Frage.

Und was ist dann mit den sogenannten „Zwillingsparadoxon“?

Die Relativitätstheorie sagt: je schneller sich ein Objekt bewegt, desto langsamer scheint die Zeit in ihm zu vergehen.

Alle Vorgänge verlangsamen sich, man altert deshalb auch nicht so schnell (Zwillingsparadoxon).
Wenn man sich also mit hoher Geschwindigkeit bewegt (z.B. Raumschiff), vergeht die Zeit in diesen Objekt langsamer, dass heiß auch für die Astronauten. Der Astronaut bekonnt davon natürlich nichts mit, für ihm vergeht die Zeit immer noch gleich.

Würde man sich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit bewegen, würde man die Welt um einen herum im Zeitraffer ablaufen sehen.
Wenn man sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, bleibt die Zeit ganz stehen.

Deshalb kann das Licht auch keine Energie verbrauchen, weil zum Energieverbrauchen eine Zeit notwendig ist. Deshalb breitet sich das Licht heute immer noch so schnell aus wie vor Milliarden Jahren.

Daher müsste es eigentlich richtig sein, was ich geschrieben habe.
Die Relativitätstheorie sagt dies ja auch.
Und man hat dies ja schon sogar überprüft.

Warum ich diese Frage überhaut gestellt habe, wenn ich die Antwort scheinbar schon kenne, war eigentlich folgender Grund:

Wenn nun ein Lichtstrahl von den schnell fliegenden Raumschiff ausgesendet wird (was ja ständig geschieht), egal, ob diese Licht künstlich erzeugt oder Reflektiert wurde, müsste der außenstehende Beobachter ja den Lichtstrahl mit einer Geschwindigkeit von 300 000 km/s plus die Geschwindigkeit des Raumschiffes wahrnehmen, dies kann aber ja nicht sein. Deshalb hat sich ja schließlich auch schon die Zeit auf dem Raumschiff verlangsamt, aber müsste nicht auch irgendwie die Zeit für diesen außenstehenden Beobachter anders verlaufen, damit er das Ereignis nicht mit Überlichtgeschwindigkeit wahrnehmen kann?

Steven schrieb in Beitrag Nr. 800-5:

Nochmals Danke für deine Antwort, ich glaube ich komme der Antwort schon etwas näher.

Aber noch einmal zur letzten Frage.

Und was ist dann mit den sogenannten „Zwillingsparadoxon“?

Beim Zwillingsparadoxon ist der Knackpunkt, daß einer der beiden Zwillinge umkehrt. Dadurch wird die Symmetrie zwischen den beiden Zwillingen zerstört.

Nehmen wir einmal an, der reisende Zwilling hätte einen Triebwerksschaden und könnte deshalb nicht umkehren. Um ihm zur Hilfe zu eilen, steigt nun der zurückgebliebene Zwilling ebenfalls in ein Raumschiff und düst (natürlich mit relativ zur Erde noch höherer Geschwindigkeit) dem zuerst abgereisten Zwilling hinterher. Wenn er nun ankommt, dann ist er der weniger gealterte Zwilling, weil diesmal er es war, der sein Interialsystem gewechsel (also beschleunigt) hat.

Das Zwillingsparadoxon wird übrigens auch sehr ausführlich in der Wikipedia unter http://de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon beschrieben.

Zitat:

Die Relativitätstheorie sagt: je schneller sich ein Objekt bewegt, desto langsamer scheint die Zeit in ihm zu vergehen.

Genauer: Je schneller sich ein Objekt relativ zum Beobachter bewegt, desto langsamer scheint aus Sicht dieses Beobachters die Zeit im Objekt zu vergehen.

Zitat:

Alle Vorgänge verlangsamen sich, man altert deshalb auch nicht so schnell (Zwillingsparadoxon).
Wenn man sich also mit hoher Geschwindigkeit bewegt (z.B. Raumschiff), vergeht die Zeit in diesen Objekt langsamer, dass heiß auch für die Astronauten. Der Astronaut bekonnt davon natürlich nichts mit, für ihm vergeht die Zeit immer noch gleich.

Würde man sich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit bewegen, würde man die Welt um einen herum im Zeitraffer ablaufen sehen.

Nein. Wenn man sich (relativ z.B. zu den Sternen der Galaxis) mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegt, bewegen sich auch die Sterne mit annähernd Lichtgeschwindigkeit relativ zu einem selbst. Dementsprechend sind für den Reisenden auch die Vorgänge auf den Sternen verlangsamt.

Diese gegenseitige Verlangsamung scheint zwar auf den ersten Blick paradox, ist aber in Wahrheit auch nicht paradoxer als die gegenseitige perspektivische Verkürzung: Wenn Du z.B. eine Leiter kippst, dann erscheint sie Dir, der Du weiterhin aufrecht stehst, verkürzt. Jemand, der an der Leiter lehnt und mit ihr nach hinten gekippt wird, wird hingegen feststellen, daß Du perspektivisch verkürzt wirst. Widerspruch? Keineswegs!

Zitat:

Wenn man sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, bleibt die Zeit ganz stehen.

Man kann sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Zitat:

Deshalb kann das Licht auch keine Energie verbrauchen, weil zum Energieverbrauchen eine Zeit notwendig ist. Deshalb breitet sich das Licht heute immer noch so schnell aus wie vor Milliarden Jahren.

Energie kann ohnehin nicht verbraucht werden. Das würde sonst den Energeierhaltungssatz verletzen.

Zitat:

Daher müsste es eigentlich richtig sein, was ich geschrieben habe.
Die Relativitätstheorie sagt dies ja auch.
Und man hat dies ja schon sogar überprüft.

Warum ich diese Frage überhaut gestellt habe, wenn ich die Antwort scheinbar schon kenne, war eigentlich folgender Grund:

Wenn nun ein Lichtstrahl von den schnell fliegenden Raumschiff ausgesendet wird (was ja ständig geschieht), egal, ob diese Licht künstlich erzeugt oder Reflektiert wurde, müsste der außenstehende Beobachter ja den Lichtstrahl mit einer Geschwindigkeit von 300 000 km/s plus die Geschwindigkeit des Raumschiffes wahrnehmen, dies kann aber ja nicht sein.

Nein, müßte er nicht. Relativgeschwindigkeiten addieren sich in der Relativitätstheorie nicht so einfach (und im Übrigen wäre selbst in einer Äthertheorie die Aussage falsch: Die Geschwindigkeit des Schalls hängt auch nicht von der Geschwindigkeit der Quelle ab).

Zitat:

Deshalb hat sich ja schließlich auch schon die Zeit auf dem Raumschiff verlangsamt, aber müsste nicht auch irgendwie die Zeit für diesen außenstehenden Beobachter anders verlaufen, damit er das Ereignis nicht mit Überlichtgeschwindigkeit wahrnehmen kann?

Anders als was? Und warum?