Perpetuum Mobile existiert?

Och, Ernst war wieder schneller! Aber wie immer:

Vielen Dank für die schnell gelieferten Hintergrundinfos!

Ich habe mich auf die Physik beschränken wollen, du, lieber Ernst hast ma schnell die Typen, die irgendwelchen "Scheiß" propagieren, beleuchtet. Danke, das spart ne Menge Arbeit!

Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1167-19:

Die dort verlinkte Erfindung dient nicht der ökologischen Energiegewinnung.
Mit der Gerätschaft ist auch keine Energie zu gewinnen.
Der Einzige der dabei gewinnt ist Dipl. Ing. Sven Achter.
Seines Zeichens Geschäftsführender Gesellschafter.
Hier steht alles was man wissen muss.... http://www.xing.com/profile/Sven_Achter2
Mit diesem Perpetuum Mobile werden naive, zweibeinige Geldquellen angelockt.

Hallo lieber Ernst Ellert II,

ich versuche gerade, die Verbindung zwischen dem Patent und Dipl. Ing. Sven Achter zu finden. Hierzu konnte ich weder in der Patentschrift noch auf dem XING-Profil etwas finden. Gib mir doch mal bitte einen Tipp, an welcher Stelle beide zusammengebracht werden.

Danke vorab!
Uwe

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 1167-22:

Hallo lieber Ernst Ellert II,

ich versuche gerade, die Verbindung zwischen dem Patent und Dipl. Ing. Sven Achter zu finden. Hierzu konnte ich weder in der Patentschrift noch auf dem XING-Profil etwas finden. Gib mir doch mal bitte einen Tipp, an welcher Stelle beide zusammengebracht werden.

Danke vorab!
Uwe

Guten Abend Uwe, sei gegrüßt.
Vergib mir die späte Antwort, aber ich komme gerade von der Spätschicht.
Die Recherche ging wie folgt und ganz schnell.

1. Schritt: angegebenen Link aufrufen.

http://www.patent-net.de/index.php?content=projekt&...

2. Schritt: nach unten scrollen und Impressum* anklicken.

Dort findet man folgenden Eintrag:

Geschäftsführender Gesellschafter:
Dipl.Ing. Sven Achter

3. Schritt: Dipl.Ing. Sven Achter bei google eintragen.

Der erste Eintrag bei den Ergebnissen liefert alles weitere.

*Impressum: ist eine gesetzlich vorgeschriebene Herkunftsangabe in Publikationen, die Angaben über den Verlag, Autor,
Herausgeber oder Redaktion enthält, vor allem um die presserechtlich für den Inhalt Verantwortlichen kenntlich zu machen.
Quelle: Wikipedia

Hoffentlich konnte ich dienlich sein.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Hallo Ernst Ellert II und vielen Dank für die Aufklärung!

Wäre interessant zu wissen, wer denn eigentlich der Inhaber des Gebrauchsmusterschutzes ist, denn auf der hier verlinkten Seite werden die Patente / Gebrauchsmuster ja lediglich vermarktet.

Beste Grüße,
Uwe

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 1167-24:

Hallo Ernst Ellert II und vielen Dank für die Aufklärung!

Wäre interessant zu wissen, wer denn eigentlich der Inhaber des Gebrauchsmusterschutzes ist, denn auf der hier verlinkten Seite werden die Patente / Gebrauchsmuster ja lediglich vermarktet.

Beste Grüße,
Uwe

Guten Morgen Uwe.
Der Inhaber des Gebrauchsmusterschutzes ist auf dem Gebrauchsmusterschutz angegeben.

http://www.patent-net.de/_data/8c235f89a8143a28a1d6...

(73) Name und Wohnsitz des Inhabers:
Augustin, Harm, 21075 Hamburg, DE

(74) Name und Wohnsitz des Vertreters:
POHL & PARTNER Patentanwälte, 21073 Hamburg

Wer weis was in den Gebrauchsmusterschutz-Archiven noch so alles an unnützem Ballast schlummert?
Weil alles ungeprüft übernommen wird, und vielen der Unterschied zw. Patent und Gebrauchsmusterschutz nicht geläufig ist,
kann man vor der "breiten Masse" damit ganz hervorragend glänzen.

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Hallo zusammen,

bei Wikipedia gibt es jetzt ein Perpetuum Mobile:

http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsdruck

Und hier ist die Anwendung:

.......|...........................................|
.......|...........................................|
.......|...........................................|
.......|...........................................|
.......|..........................-------------->.|
.......|....................p = +h/lambda..|
.......|...........................................|
.......|...........................................|
.......|...........................................|
.....S1.......................................S2


Wir haben zwei ideale ebene parallele, frei bewegliche Spiegel im schwerkraftlosen Vakuum, jeder mit einer Masse m. Sie ruhen relativ zueinander, haben also ein gemeinsames Inetrialsystem.

1. Zu Beginn des Experiments bewegt sich ein Photon von der Mitte der Spiegel orthogonal in Richtung Spiegel S2 und zwar mit dem Impuls p = +h/lambda. Lambda ist dabei die Wellenlänge, h das Planck'sche Wirkungsquantum.

2. Dieses Photon wird an S2 gespiegelt und hat, laut Wikipedia, dann den entgegengesetzten Impuls -h/lambda.
Nach dem Impulseraltungssatz hat der Spiegel S2 jetzt den Impuls p = +2h/lambda.

3. Als nächstes wird das Photon am Spiegel S1 gespiegelt. Der hat danach den Impuls -2h/lambda
und für das Photon herrscht wieder die Ausgangssituation 1.)

Nach n Iterationen der Phasen 1.) 2.) 3.)
haben beide Spiegel den Impulsbetrag 2 n h / lambda.

Ihre Bewegungsenergie ist nicht-relativitisch m/2V² = 1/(2m) p² = 1/(2m) (2 n h / lambda)².

Sie nimmt also mit dem Iterationszähler n quadratisch zu und ist unbeschränkt.


Was stimmt hier nicht?
Wie wird der Energie-Erhaltungssatz eingehalten?


lg
Thomas

Hallo Thomas,

ich bin verwirrt:

Sollte/n der/die Spiegel den durch das Photon aufgenommenen Impuls nicht in Form eines Photons wieder vollständig abgeben?

Siehe in deinem Link (Absatz Teilchenmodell):

Zitat:

Ein reflektiertes Photon nimmt einen Impuls vom selben Betrag wieder mit, sodass sich im Fall der Reflexion der Faktor 2 ergibt (doppelter Impulsübertrag auf die interagierende Fläche).

Also anders ausgedrückt:
Photon trifft auf die Fläche: Impuls 1 wird übertragen.
Photon wird emittiert: Impuls 2 wirkt auf die Fläche (actio=reactio)?

Nee, ist auch Quark, oder?

Oder sind die beiden eben genannten Impulse zwar doppelt (Faktor 2), aber entgegengesetzt (so dass sie sich insgesamt auf der Fläche aufheben)?

Wie meinen die denn das bei Wikipedia?

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1167-27:

... Oder sind die beiden eben genannten Impulse zwar doppelt (Faktor 2), aber entgegengesetzt (so dass sie sich insgesamt auf der Fläche aufheben)?

Wie meinen die denn das bei Wikipedia?

Hallo Stueps,

genau das ist meine Frage: "Wie meinen die das?"
Nach aller Erfahrung hat das refelektierte Licht die gleiche Wellenlänge, also gleiche Energie, der Impuls und die Ausbreitung des Photons haben immer gleiche Richtung. Die Richtung wird beim Spiegeln umgedreht und die Impuls-Differenz, eben das Doppelte des Photonen-Impulses entspricht dem Strahlungsdruck auf den Spiegel.

Wenn das Modell der geometrischen Optik richtig ist, wird mit dem Spiegeln des Impulses Energie auf den Spiegel übertragen, die dem Photon aber nicht verloren geht.

Worst-Case-Scenario 1: Wir haben die freie Energie gefunden.
Worst-Case-Scenario 2: "Einstein hat sich geirrt", wir leben in der Arche und das Buch des Lichts bestimmt die Weltgesetze.

Schlimmer kann es nicht kommen, oder? :)

Zitat:

Sollte/n der/die Spiegel den durch das Photon aufgenommenen Impuls nicht in Form eines Photons wieder vollständig abgeben?

Nach Impulserhaltungssatz hätte das von Spiegel abgegebene Photon den doppelten Impuls, bzw. die halbe Wellenlänge und würde sich von der Aussenseite des Spiegels ablösen. Damit wäre der Spiegel ein Operationsverstärker ... aber der Strahlungsdruck auf den Speigel wäre 0.

lg
Thomas

Hallo Thomas,

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 1167-28:

Nach aller Erfahrung hat das refelektierte Licht die gleiche Wellenlänge, also gleiche Energie, . . .

ja, hat es das?
Was heißt "nach aller Erfahrung"?


Ich denke, dass der vom Photon "getroffene" Spiegel einen Impuls erfährt und sich somit vom Ausgangspunkt entfernt. Ein Photon von diesem Spiegel ausgesandt in Richtung Ausgangspunkt müsste doch eine Verlängerung der Wellenlänge nach sich ziehen, also rotverschoben erscheinen. Die Energieerhaltung wäre somit gewährleistet.
Was ist falsch daran?

mfg okotombrok

Hallo Thomas,

ich muss nachdenken. Deine Worst Cases machen mir Angst ;-).

Hallo Okotombrok,

ein idealer Spiegel sollte doch ideale Reflektion ermöglichen, so dass das reflektierte Photon eingebrachten Impuls wieder vollständig mitnimmt. Wenn das reflektierte Photon eine größere Wellenlänge aufweist, bedeutet das doch einen Energie"verlust", die Reflektion und der wieder mitgenommene Impuls wären nicht vollständig, oder? Dann wäre hiermit auch der doppelte Strahlungsdruck nicht vorhanden, denn das energieärmere Photon kann auch keinen vollständigen Impuls übertragen?

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1167-29:

Was heißt "nach aller Erfahrung"?

Hallo Okotombrok,

die Erfahrung ist, ich schaue in den Spiegel und werde nicht rot; das reflektierte Licht ist so hell, wie wenn man die gespiegelte Szene direkt betrachtet.

Du meinst jetzt, das Photon verliert an Energie, weil es irgendwie weiß, daß es Impuls/Energie an den Spiegel abgibt. Das kann sein. Eventuell muß man das Quantemechanische / Wellenmodell betrachten, um zu richtigen Aussagen zu kommen.

lg
Thomas

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 1167-28:

Nach Impulserhaltungssatz hätte das von Spiegel abgegebene Photon den doppelten Impuls, bzw. die halbe Wellenlänge und würde sich von der Aussenseite des Spiegels ablösen. Damit wäre der Spiegel ein Operationsverstärker ... aber der Strahlungsdruck auf den Speigel wäre 0.

lg
Thomas

[Nachricht zuletzt bearbeitet von Thomas der Große am 06.10.2011 um 10:38 Uhr]

Hallo Thomas und guten Tag.
Vergib mir wenn ich vielleicht etwas begriffsstutzig erscheine... aber

Sollte der Impulserhaltungssatz nicht dafür sorgen das der Impuls erhalten bleibt?
Statt dessen schreibst Du, würde er verdoppelt. (grübel, grübel)

Ferner müsste doch etwas wie ein Operationsverstärker mit externer Energiezufuhr ausgestattet sein,
um überhaupt seine Augaben wahrnehmen zu können.
Müsste in diesem Fall der Spiegel dann sogar Masse einbüßen?
Es ist nichts anderes verfügbar das er zusetzen könnte.

Und zum Schluss irritiert mich "aber der Strahlungsdruck auf den Speigel wäre 0"
Jeder Kometenschweif zeigt wozu der Strahlungsdruck des Lichts fähig ist.
Und hier sollte man ihn gänzlich ausklammern?

Für Auskünfte in Richtung meiner Unsicherheit ist Dir mein Dank sicher.
Bis dahin mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Sei gegrüßt Ernst,

Ernst Ellert II schrieb in Beitrag Nr. 1167-32:

Sollte der Impulserhaltungssatz nicht dafür sorgen das der Impuls erhalten bleibt?
Statt dessen schreibst Du, würde er verdoppelt. (grübel, grübel)

Der Impulserhaltungssatz sagt, daß der Impuls des Gesamtsystems konstant ist.
1. In meinem Experiment startet das Photon mit p=+h/lambda .
2. Nach der ersten Spiegelung hat S2 den Impuls +2h/lambda und das Photon den Impuls -h/lambda, zusammen wieder +h/lambda
3. Nach der zweiten Spiegelung an S1 hat S1 den Impuls -2h/lambda und das Photon den Impuls +h/lambda, zusammen -2h/lambda +h/lambda + 2h/lambda, letzter Summand ist der in Schritt 3. unveränderte Impuls von S2. Die Summe der Impulse ist wieder +h/lambda

Das Problem ist, daß beim Spiegeln der Energieerhaltungssatz nicht zu stimmen scheint.
Eben weil bei jeder Spiegelung der Spiegel-Impuls um 2h/lambda zunimmt.

In Stuepsens Überlegung wurde der Delta-Impuls des Spiegels als Photon weitergegeben
und der Impuls dieses Photons hat nach Impuls-Bilanzrechnung das Doppelte des Impulses des initialien Photons. Das habe ich mit Operationsverstärker gemeint.
Es ist klar, daß da ein Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz vorliegt.

Zitat:

Und zum Schluss irritiert mich "aber der Strahlungsdruck auf den Spiegel wäre 0"

Das war wieder innerhalb Srpuepsens Überlegung mit der Weitergabe des Spiegel-Impulses als Photon: Wenn der gesamte Impuls des Spiegels als Photon weitergegeben würde, würde der Spiegel insgesamt keinen Strahlungsdruck erfahren. Natürlich erfährt er den.

Und natürlich hast Du recht mit Kometenschweif und es scheint der Strahlungsdruck eine viel größere Bedeutung zu haben, als bisher für den Kosmos angenommen: Er kann qualitativ die beschleunigte Ausdehnung des Weltalls erklären, vielleicht sogar die Gravitation, vgl. Beiträge von Real.

Aber das führt alles weg von der Kern-Frage: "Wie ist die Energie-Bilanz bei der Reflexion eines Photons?"

lg
Thomas

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 1167-33:

(...)
Aber das führt alles weg von der Kern-Frage: "Wie ist die Energie-Bilanz bei der Reflexion eines Photons?"

lg
Thomas

[Nachricht zuletzt bearbeitet von Thomas der Große am 06.10.2011 um 20:03 Uhr]

Hallo Thomas.
Vielen Dank für die Informationen.
Vielleicht kann man in die Überlegungen der Energie-Bilanz bei der Reflexion eines Photons
folgende Situationen mit einbeziehen...
Bei der Totalreflexion innerhalb eines Mediums (in einem Prisma oder in geschliffenen Diamanten)
Wohin "verschwindet" da bei der Reflexion der Impuls?
http://de.wikipedia.org/wiki/Totalreflexion
Und letztlich muss es in einem Laser geradezu verschwenderisch zugehen mit Impulsen,
wenn vor der Entladung das Licht im aktiven Medium zwischen den Spiegeln hin und her rast.
http://de.wikipedia.org/wiki/Laser

Wie dem auch sei, bei eurem Thema wollte ich nicht gestört haben.
Nochmals vielen Dank für die Auskünfte.
Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1167-30:

ich muss nachdenken. Deine Worst Cases machen mir Angst ;-).

Entwarnung!

Man kann das Modell vom elastischen Stoß für das Paar (Photon, Spiegel) nachrechnen
und kommt tatsächlich auf eine Rotverschiebung, wie von Oktombrok angekündigt:

http://de.wikipedia.org/wiki/Elastischer_Sto%C3%9F#...

Folgende Rechnung bezieht sich auf Schritt 1. des Experiments, wo das Photon mit Wellenlänge lambda am ruhenden Spiegel S2 mit Masse m reflektiert wird.
Danach hat das Photon die Wellenlänge lambda' und der Spiegel die Geschwindigkeit V.

Energie-Erhaltungssatz,
EES: 1/2*m*V² + h / lambda' * c = h / lambda

Impuls-Erhaltungssatz,
IES: m*V - h / lambda' = h / lambda


Nach Substitution x:=h / (m*lambda) und y = h / (m*lamba') ist das Gleichungssystem

EES: 1/2*V² + c*y = c*x
IES: V - y = x

Das löst sich auf zu

y = -c -x + sqrt(c² + 4*c*x)
V = -c + sqrt(c² + 4*c*x)

Die Reihenentwicklung der Wurzel ergibt
V = -c + c (1+2x/c-2x²/c²) + O(x³) = 2x - 2x²/c + O(x³) = x*(2- 2x/c)+ O(x³)
und entsprechend
y = x - 2x²/c + O(x³) = x * ( 1- 2x/c) + O(x³)

In erster Näherung ist y = x <=> h / (m*lamba') = h / (m*lambda) <=> lambda'=lamba

Aber in 2. Näherung ist y<x <=> h / (m*lamba') < h / (m*lambda) <=> lambda'>lamba

d.h. das refelktierte Photon ist "sehr" leicht rotverschoben, eben mit dem Faktor
1 / (1 -2x/c) = 1+2h/(c*m*lambda) + O((2h/(c*m*lambda))²)

Mit typischen Werten lambda=600nm, m=0.1kg
ist das Verhältnis der Wellenlängen lambda' / lambda = 1+7.3674*10^-35

Man kann dem Wikipedia-Artikel also keine grobfahrlässige Fälschung vorwerfen.
Die freie Energie muß weiterhin warten. :)

lg
Thomas

Hut ab, Thomas! Das Gleiche gilt für Okotombrok!

Und nun das Ganze noch einmal auf Deutsch bitte, wenn es gehen täte; und laaangsam, gaaanz laaangsam büdde... :-)

(Mir ist z.B. trotz deiner ausgezeichneten Rechnung nicht klar, wieso ein ideal elastischer Stoß eine Rotverschiebung beinhalten sollte. Und wenn ja, würde dies nicht bedeuten, dass eine ideale Spiegelung zwischen zwei Spiegeln nicht auf alle Ewigkeit bestehen bleibt, sondern die Energie des gespiegelten Photons kontinuierlich gegen null geht? Dann dürfte die ideale Spiegelung sich nicht so nennen, oder?)

Hallo Stueps,

es ist einfach das mechanische Modell vom idealen elastischen Stoß mit großer Kugel M und kleiner Kugel m.
Ideal bedeutet, daß keine Wärme-Energie durch den Stoß entsteht.

Am Anfang ruht die große Kugel und die kleine bewegt sich auf sie zu mit Geschwindigkeit V_1,0;
das System hat keinen Drehimpuls.

Durch den Stoß verteilen sich Impuls und Energie auf beide Kugeln.
Unter Erhaltung von Impuls und Energie gibt es für das Verteilen genau eine Lösung.

Energie-Erhaltungssatz,
EES: 1/2*m*V₁² + 1/2*M*V₂² = 1/2*m*V_1,0²

Impuls-Erhaltungssatz,
IES: m*V₁ + M*V₂ = m*V_1,0

Das kann man auflösen wie in, vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)#Ide...

und sieht dann, daß die kleine Kugel ohne wesentlichen Geschwindigkeitsverlust an der großen reflektiert wird.


Die optische Reflexion ist das gleiche Experiment, nur daß Impuls und Energie der kleinen Kugel durch Impuls und Energie eines Photon ersetzt wird.

Der Geschwindigkeitsverlust der kleinen Kugel durch den Stoß entspricht der Rotverschiebung des Photons durch die Reflexion.

lg
Thomas

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 1167-37:

Der Geschwindigkeitsverlust der kleinen Kugel durch den Stoß entspricht der Rotverschiebung des Photons durch die Reflexion.

Danke Thomas, das war verständlich!

Frage: Ist das eine ideale Spiegelung, wie (von mir) gefordert?

Den Wikipedia-Artikel habe ich so verstanden, dass das Photon mit der gleichen Wellenlänge emittiert wird, wie es empfangen wird, bei einer idealen Spiegelung.
(Bei einem ideal elastischen Stoß erfährt der Spiegel zwar einen gewissen Druck, aber den kann der Spiegel auch wieder vollständig in Form eines Photons emittieren, oder?)
Ansonsten ist es einfach, wie Okotombrok schon anfangs festgestellt hat, und du richtig rechnerisch nachvollzogen hast.


Also stelle ich folgende kühne (um nicht zu sagen freche) Hypothese auf:

Ist der Spiegel absolut unbeweglich, kriegen wir auch die freie Energie (laut deinen Iterationen, die du ja aufgrund dieses Wikipedia-Artikels erst erstellt hast!)? ;-)

Und falls alle deine Überlegungen richtig sind: Es kann keine ideale Spiegelung geben?

Hallo Thomas der Große,

Zitat:

Thomas der Große schrieb als Antwort auf die Erläuterung von Okotombrok in Beitrag Nr. 1167-31:Du meinst jetzt, das Photon verliert an Energie, weil es irgendwie weiß, daß es Impuls/Energie an den Spiegel abgibt.

...muss es m.E. gar nicht wissen:

wegen E = p²/2m = h²/(lambda²*2m) = 1/2 m*v²
git doch v = h/(lamda*m)

Der Spiegel würde also theoretisch nach der Absorption des 600 nm-Photons mit satten 1,1*E-26 m/s davon fliegen!

Emittiert der Spiegel hernach das Photon wieder, so wäre dieses gegenüber dem ruhenden Betrachter aufgrund des Doppler-Effekts rotverschoben. Wenn man einmal nichtrelativistisch rechnet (das darf man angesichts des "Geschindigkeitsrauschs" des Spiegels wohl), so ergäbe sich durch den Doppler-Effekt (siehe z.B. http://www.relativitaetsprinzip.info/formeln/dopple...) eine Frequenzverschiebung von f_s/f_e = 1 + 1,1*E-26 / c = 1 + 1,1 E-34. Das käme der von dir ermittelten Groeßenordnung doch nahe.

Hallo Stueps,

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1167-38:

Ist der Spiegel absolut unbeweglich, kriegen wir auch die freie Energie...

Wenn der Spiegel absolut unbeweglich wäre (das wäre bei einem Spiegel mit unendlich großer Masse der Fall), dann würde wegen E = p²/(2*m) nur Impuls und keine Energie auf den Spiegel übertragen und das Photon würde ideal, d.h. ohne Rotverschiebung, reflektiert.

Annäherungsweise wäre das theoretisch bereits bei relativ kleinen Massen der Fall.

In der Praxis hat man jedoch bei Photonenemissionen immer mit dem Rückstoß zu kämpfen. Denn bevor der Spiegel als Ganzes sich in Bewegung versetzt, schwingen erstmal die aneinander gebundenen Atome des Spiegels lustig hin und her und nehmen dabei Bewegungsenergie auf.

Daher muss man allerhand Aufwand betreiben, um z.B. ein Kristallgitter, aus dem ein solches Photon emittiert wird, nahezu "absolut unbeweglich" zu bekommen (siehe z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Mößbauer-Effekt). Üblicherweise kühlt man den Kristall bspw. mit flüssigem Helium auf nahezu den absoluten Nullpunkt ab. Dadurch wird der Rückstoß im Kristall minimiert. Man kann auf diese Weise die Umgebung des Kristalls sondieren, denn alles, was trotz des "Einfrierens" des Kristalls noch an Rotverschiebung zu beobachten ist, ist dann auf die chemische bzw. physikalische Umgebung des Kristalls zurückzuführen.