Lichtgeschwindigkeit

Hallo Jenny,

ich zweifle es schon an

Hallo Jenny,

richtig verstehen kann man das wohl nicht, aber man kann versuchen, es sich plausibel zu machen.

Licht ist eine elektromagnetische Welle, deren Ausbreitung darauf beruht, dass sich elektrische und magnetische Felder im zeitlichen Wechsel gegenseitig ablösen. Fehlt dieser zeitliche Wechsel, so kann sich auch keine Welle mehr ausbreiten.
Wäre jetzt die Lichtgeschwindigkeit vom Bewegungszustand des Beobachters abhängig, so könnte man neben einer Lichtwelle herfliegen und würde eine geänderte zeitliche Abfolge der Felder sehen. Bzw. im Extremfall: man fliegt mit Lichtgeschwindigkeit und würde gar keine zeitliche Abfolge mehr sehen (man ist ja genauso schnell, wie die Welle). Und das ist der Knackpunkt: was man dann sähe, wäre keine elektromagnetische Welle mehr.

(==>)Tom: im Übrigen ist die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit mit allen Folgerungen der Speziellen Relativitätstheorie einer der bestverifiziertesten Theorien der Physik. Wenn man da Zweifel anmelden will, dann muss man schon knallharte, reproduzierbare experimentelle Fakten auf den Tisch legen, sonst wird dat nix mit dem Nobelpreis

Schöne Grüße,
Dirk

Hallo,
und wat is nu wenn ich bei Lichtgeschwindigkeit im Raumschiff in
Flugrichtung mit meiner 44er Magnum schieße. Semmelts rein bevor
ich abgedrückt habe? Lg + 400 m/sec ?

Was ist mit dem Licht aus der Taschenlampe in Flugrichtung?
Bleibt es in der Birne?

Gruß

Clint

Hi Clint,

nein, tut die Kugel der Magnum bzw. das Licht aus der Taschenlampe nicht. Es gibt eine Formel, die man auch relativ leicht aus den Lorentzgleichungen herleiten kann, mit der mal die relativistische Geschwindigkeitsaddition vornehmen kann. Egal welchen Grenfall (v_1 -> c und/oder v_2 -> c oder v_1 und/oder v_2 gehen gegen -c) man betrachtet, das Ergebnis ist immer maximal die Lichtgeschwindigkeit selbst. u = (v + w) / (1 + (v * w)/c²) ist glaube ich die Formel, wobei u die addierte Geschwindigkeit ist, und v und w die Einzelgeschwindigkeiten, also z.B. des Raumschiffs und der Magnum-Kugel [;)].

Ciao,
Martin

Hallo Clint,
der von aussen betrachtet mit Lichtgeschwindigkeit Reisende ist unendlich schnell, da für ihn die Zeit stillsteht. Die abgeschossene Kugel verlässt also den Lauf gar nicht, da für den Revolver und die Kugel auch keine Zeit vergeht, während ein aussenstehender ruhender Beobachter den 'Abschuss' beobachtet.
Gruss
Günter

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Jenny</i>
<br />Hi, ich versteh nicht, warum die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich ist. ich meine, wenn alle Geschwindigkeiten relativ sind, warum dann nicht die Lichtgeschwindigkeit? also das soll nicht heißen, dass ich das anzweifle, ich will nur verstehen warum. Hoffe mir kann jemand weiter helfen...
Jenny
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Meiner Meinung nach kann man dafür keine Erklärung im Rahmen einer bestehenden Theorie geben. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wurde von Einstein als zweites Postulat in der speziellen Relativitätstheorie aufgenommen (es ist also ein Postulat aus dem sich die Theorie ergibt, und nicht eine Folgerung die sich aus der Theorie ergibt). Die lokale Gültigkeit der speziellen Relativitätstheorie kann aber von keiner anderen Theorie abgeleitet werden. Daher ist die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit etwas was man experimentell prüfen muß um zu sehen ob es stimmt oder nicht stimmt. Bisher deuten alle Experimente darauf hin, daß es stimmt.

Hallo sphinx,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Meiner Meinung nach kann man dafür keine Erklärung im Rahmen einer bestehenden Theorie geben.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das ist so nicht ganz richtig. Aus den Maxwellgleichungen folgt nach einiger Rechnerei die Wellengleichung für die Ausbreitung des Lichts, die einen Parameter für die Ausbreitungsgeschwindikeit enthält (nämlich die Lichtgeschwindigkeit c), der konstant sein MUSS. Wäre die Ausbreitungsgeschwindigkeit keine Konstante, so wäre an der Theorie was falsch. Da die Elektrodynamik aber so überaus gut funktioniert und die Physiker nur selten etwas wegschmeißen, was nicht vollkommen falsch ist, haben sie (genauer gesagt: Lorentz) die Gleichungen für Transformationen zwischen Inertialsystemen halt dahingehend angepaßt, daß c auch bei einer Koordinatentransformation eine Konstante bleibt. Und siehe da: Spätere Messungen haben das bestätigt.

Physik ist was schönes [;)]
mfg
Marcus

Hallo Markus und Co,

kennt Ihr das hier ? Freeware: http://www.aliceinphysics.com/

Gruss

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: gscholz</i>
<br />Die abgeschossene Kugel verlässt also den Lauf gar nicht, da für den Revolver und die Kugel auch keine Zeit vergeht, während ein aussenstehender ruhender Beobachter den 'Abschuss' beobachtet.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Günter,
hier gehen wieder Theorie und Praxis auseinander. Wie soll ein ruhender Betrachter einen Abschuß sehen, der mit Lichtgeschwindigkeit an ihm vorbeirauscht?[8D]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Marcus Beutler</i>
<br />Aus den Maxwellgleichungen folgt nach einiger Rechnerei die Wellengleichung für die Ausbreitung des Lichts, die einen Parameter für die Ausbreitungsgeschwindikeit enthält (nämlich die Lichtgeschwindigkeit c), der konstant sein MUSS.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das scheint mir inkorrekt. Aus der Tatsache, daß die Maxwellgleichungen Lorentzinvariant sind, folgt nicht unmittelbar, daß die Lichtgeschwindigkeit konstant sein muß (mit konstant ist hier gemeint: für jeden Inertialsystem gleich - siehe Frage von Jenny). Wäre das so wie du behauptest, dann hätte man fast die spezielle Relativitätstheorie schon in Maxwell's Zeiten formulieren können. Die damalige Interpretation der Gleichungen war aber, daß diese für einen besonderen Referenzsystem gültig sind (das Äther). Diese Annahme wurde gerade durch Beobachtungen der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit verworfen (Michelson-Morley Experiment).

Hallo sphinx,
Du bringst da die historische Reihenfolge wohl etwas durcheinander. Lorentz ist erst 1853 geboren, er war also noch ein kleines Kind als Maxwell seine Theorie zur Elektrodynamik verfaßte (war so um das Jahr 1860, so genau weiß ich das jetzt aber nicht). Bis dato war die Galileitransformation Stand der Dinge! Das war auch genau das Problem von Maxwell: Er konnte seine nicht-galilei-invarianten MWGL nunmal nicht mit dem Stand des damaligen Wissens in Übereinstimmung bringen. Und somit war bis dahin die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit alles andere als akzeptiert. Die Sache mit dem Äther wurde damals favorisiert.
1887 waren es Michelson und Morley, die aber nun doch zeigen konnten, daß da kein Äther sein kann. Und ab hier ging es dann los....die Suche nach der Erklärung. Was tun? Da die E-dynamik aber bei allem so gut funktioniert, muß folglich was an der Galileitrafo falsch sein, so die logische Schlußfolgerung der Physiker.
Und erst um 1900 war die Lösung gefunden: besagte Lorentztransformation nämlich. Also wenn schon, dann sollte man nicht damit beginnen, die Lorentztrafo vorauszusetzen. Die MWGL waren zuerst da [:)]
Letztenendes wars also alles Maxwell's Schuld, daß die SRT ins Rollen kam[;)], die Galileitrafo zugunsten der Lorentztrafo geopfert wurde und die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter eine Konstante ist.

MfG
Marcus
[;)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Marcus Beutler</i>
<br />Bis dato war die Galileitransformation Stand der Dinge! Das war auch genau das Problem von Maxwell: Er konnte seine nicht-galilei-invarianten MWGL nunmal nicht mit dem Stand des damaligen Wissens in Übereinstimmung bringen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Obwohl das sogar auf den Webseiten von einschlägigen Instituten
steht, die es eigentlich besser wissen müssten, und das scheinbar
neuerdings so gelehrt wird, ist das eigentlich nicht
ganz korrekt. Lediglich die Materialgleichungen, die den
Zusammenhang zwischen D und E, B und H herstellen, sind nicht
invariant unter Galilei-Transformationen.

Hallo Amateurastronom,
ich bin nicht ganz Deiner Meinung, laß es mir aber gerne erklären.
Denn beispielsweise gilt ja im Vakuum:

rot(<font color="red">B</font id="red">) = µ0*<font color="red">j</font id="red"> + d/dt(<font color="red">E</font id="red">)/c^2

(Die roten Symbole sind Vektoren.)
Geh ich hier mit der Galileitrafo rein, bekomme ich doch Probleme, da nicht mehr invariant, oder wo irre ich mich?
Bitte klär mich auf.

Marcus

Hallo Jenny,
habe gestern Hallo Markus und Co geschrieben, der link war aber für Dich gedacht !! (Bin Durcheineander gekommen, weil Marcus der letzte war, der vor mir ein mail geschickt hat).

Hallo Ihr,

habt Ihr eigentlich gemerkt, dass sich die Jenny überhaupt nicht mehr meldet ?

Gruss

Hi Rudi,
Also mir ist es aufgefallen und deshalb wird das hier mein letztes Posting zu dem Thema (ihr könnt jetzt aufatmen[;)]).
Auf der Seite, die du genannt hast, wird auch nur von den Postulaten Einsteins zum Thema Relativität geredet (drei an der Zahl). Jenny's Frage war aber dahingehend, daß sie die Motivation zu diesen Postulaten wissen wollte, konkret: Warum ist die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante? Erklärung: Weil es nur so für die Elektrodynamik paßt![:D]
Also wahrscheinlich ist ihre Frage schon beantwortet worden oder sie hat in ein Physikbuch geschaut (was ja nie schaden kann).

MfG
Marcus
P.S.: Was man nicht so alles macht, wenn das Wetter schlecht ist....

Danke,

bin "GeisteRwissenschaftler" und daher bei solchen (prinzipiell für mich sehr interessanten) Diskussionen schnell verloren.

Gruss

Hallo Marcus,

das ich mit der Geschichte etwas übertrieben habe um meine Idee deutlicher zu machen, ändert nichts an der Tatsache daß sich aus den Maxwellgleichungen NICHT zwingend die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ableiten läßt. Wie gesagt, sowohl Maxwellgleichungen als auch Lorentztransformationen wurden erstmals ganz anders interpretiert, bis erst Einstein die SRT formulierte und zeigte daß die Existenz eines Äthers (an dem Lorentz, Poincaré, usw. geglaubt hatten) eine unnötige Annahme war.

Und somit komme ich wieder zum Punkt: die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist ein Postulat und läßt sich aus keiner Theorie ableiten. So ist das auch in der modernen Physik: die Quantenfeldtheorie baut auf die SRT, wo die Konstanz der Lichtgeschwindgkeit ein Postulat ist. Genauso die ART, die mit dem Äquivalenzprinzip die lokale Gültigkeit der SRT annimmt.

Grüsse.

mit Lichtgeschwindigkeit Reisende ist unendlich schnell, da für ihn die Zeit stillsteht.

Hallo Günther
das System war abgestürtzt und läuft auch jetzt nur mit Tricksen.
Werde wohl einen neuen Rechner brauchen...... woher nehmen und nicht stehlen?

Genau das ist das Problem. Von aussen betrachtet gibts den "unendlichen" Todesschrei beim Sturz in das schwarze Loch.
Hab ich aus einer SF-Geschichte. Was ist aber mit dem Typen der reinfällt? Der fängt doch an zu schreien weils ihn zerreißt.
Bleibt der so wie er ist oder zerreißt es ihn nun endgültig?

Gruß Klaus-Peter

In seinen Zeit zerfetzt es ihn sehr schnell (bei kleinen Schwarzen Löchern, also &lt; 1E7 Sonnenmassen sind die Gezeitenkräfte am Ereignishorizont so hoch, das ein Körper von der Grösse einen Menschen eh vorher in ganz ganz kleine Stücke zerlegt wird - bei grossen Löchern findet das erst 'hinter' dem Ereignishorizont statt). In der Zeit der Aussenwelt dauert der 'Fall' ins Loch ewig und der Ereignishorizont wird nie erreicht. Allerdings wird mit Annährung an den Ereignishorizont (an den Schwarzschildradius) jedes zur Aussenwelt zurückkommende Signal schnell immer weiter rotverschoben, so das der Körper schlicht verschwindet und nicht mehr dedektierbar wird - das Problem ist also eher 'akademisch'. [;)]

Hallo Klaus-Peter,
das mit der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist einfach zu begreifen:
Lichtgeschwindigkeit ist unendlich schnell (für den Fliegenden).
Nur der ruhende Beobachter sieht das dann als Lichtgeschwindigkeit, da Zeit eben nichts Absolutes ist, sondern vom Bewegungszustand abhängt (was man halt so hinnehmen muss).
Das erklärt auch die oft gestellte Frage, warum nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit:
Wie könnte man denn schneller als unendlich schnell sein?
Gruss
Günter

Hallo,

nochma zu dem Problem mit der Magnum:

Wenn das Raumschiff 99,999999999999999999999999999999999999% der Lichtgeschwindigkeit fliegt und du schiesst die Magnum in Flugrichtung ab, wird die Energie, die die Kugel beschleunigen soll in die Masse der Kugel "investiert". Also die Kugel und das Raumschiff werden immer schwerer aber irgendwann nicht mehr schneller...
Man kann die Lichtgeschwindigkeit also nur mit einer infiniten Energie Erreichen und die kann man ja bekanntlich nicht aufbringen... deshalb ist die Lichtgeschwindigkeit unerreichbar.

MfG
Marian

Ich hoffe das stimmt sonst weist mich bitte auf Fehler hin [B)] .

Moin,

mal etwas zu den Maxwellgleichungen: Bei der Lösung der Wellengleichung, die man aus den Maxwellgleichungen ableiten kann, wird eine PHASENgeschwindigkeit c eingeführt. In Materie kann die gemäß der Wellengleichung ermittelte Phasengeschwindigkeit merkwürdigerweise durchaus höher als die Vakuumlichtgeschwindigkeit sein (abhängig von µ und epsilon), was jedoch NICHT im Widerspruch zur Relativitätstheorie steht: Entscheidend für die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Signals ist nämlich die GRUPPENgeschwindigkeit, die aber so aus den Maxwellgleichungen alleine nicht einfach so hervorgeht.

Die Maxwellgleichungen können meiner Ansicht nach nicht als Basis für das Postulat, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, herangezogen werden.

Gruß
Karl