Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

lernender schrieb:Ich habe z.B. ein Problem mit der Vorstellung, dass in einem superschnellen Raumschiff das Licht in alle Richtungen die Geschwindigkeit c haben soll.

Unser Sonnensystem rast mit mehreren Millionen Km/h durch die lokale Gruppe. Trotzdem ist Licht in alle Richtungen gleich schnell.
Dem Universum ist es hübsch egal, ob du da ein Problem damit hast :D

Aber wie schon mehrmals jetzt gesagt wurde, lass die Finger von der Relativitätstheorie, und beschäftige dich erstmal mit der klassischen Mechanik. Du hast ja schon mit dem Konzept eines Inertialsystems ein Problem, und das ist so ziemlich die absolute Grundlage seit Newton.

@JPhys2

JPhys2 schrieb:Die Physik steht auf zwei Beinen eines davon ist die Empirik das andere die Mathematik.
Er scheint wild entschlossen keines von beiden zu benutzen...

So ist das halt hier oftmals auf allmystery, ich könnte hier ja auch wieder anfangen lange Texte zu schreiben, aber um Himmels Willen, bei manchen Personen ist recht offensichtlich, dass so etwas einfach nicht zielführend ist.

JPhys2 schrieb:UND er will nicht nur einen Marathonlauf bis zur Relativitätstheorie machen.
Er will Einstein und die gesamte Wissenschaftgemeinde dabei abhängen...

Ja, ist doch recht amüsant nicht wahr :-) ? Wenn schon kein Lerneffekt bei der entsprechenden Person da ist, so kann man der Sache doch noch was Gutes abgewinnen. Sehe es Positiv.

@HYPATIA
Die Relativitätstheorie stellt also die Logik des Beobachters generell in Frage. Dann ist sie allerdings für niemanden nachzuvollziehen. Denn wenn Du von abgeschlossenen und von der Umwelt abgekapselten Systemen (Inertialsystemen) sprichst, dann schafft bereits die klassische Mechanik Paralleluniversen, die es vielleicht sogar gibt.
Vorstellen kann ich mir die aber nur theoretisch.
Und wer sich wie schnell im Universum bewegt, kann ich nicht beurteilen und habe da auch ein Problem ohne ein Bezugssystem.
Ich bleibe dabei, dass man die Theorie prüfen müsste mit einem schnell bewegten Beobachter, der auch die Lichtquelle enthalten könnte. Ich vermute, dass sich das Licht dabei in der Geschwindigkeit in alle Richtungen im Inneren gemessen unterschiedlich verhalten wird.
Denn so abgekapselt von der Umwelt ist dieses System nicht.

Und was annabea meinte, dass zwei Raumschiffe jeweils mit 0,9c aufeinander zurasen und sich nur gegenseitig mit fast c beobachten, führt dann zweifelsfrei zur Kollision.
Oder der äussere Beobachter sieht eine Kollision, die nie stattfand (Paralleluniversum).

Wenn ausserdem meine Uhr auf dem Raumschiff sehr langsam geht, müsste ich von der Logik her alles vor mir mit einem Vielfachen von c wahrnehmen, wenn nicht, war der Planet halt im Weg.

lernender schrieb:Die Relativitätstheorie stellt also die Logik des Beobachters generell in Frage.

Hä? Nein. Alle Beobachter kommen bei sämtlichen physikalischen Vorgängen zu dem selben Ergebnis. Mit Paralleluniversen hat das nichts zu tun.

lernender schrieb:Wenn ausserdem meine Uhr auf dem Raumschiff sehr langsam geht, müsste ich von der Logik her alles vor mir mit einem Vielfachen von c wahrnehmen

Ebefalls falsch. Offensichtlich ist bei dir das allergrundlegendste noch nicht angekommen. Aber nun gut, das ist einfach alles viel zu schwer für dich im Moment.

lernender schrieb:Dann ist sie allerdings für niemanden nachzuvollziehen.

*für dich

lernender schrieb:Ich bleibe dabei, dass man die Theorie prüfen müsste mit einem schnell bewegten Beobachter, der auch die Lichtquelle enthalten könnte. Ich vermute, dass sich das Licht dabei in der Geschwindigkeit in alle Richtungen im Inneren gemessen unterschiedlich verhalten wird.

Diese Versuche werden schon seid 130 Jahren gemacht. Das Licht ist im Inneren in alle Richtungen gleich schnell. Genau deshalb kam man ja auf die Relativitätstheorie.
Naja, aber soll mir jetzt egal sein. Ich hab genug Zeit mit dir verschwendet. Mach was du willst.

@HYPATIA
Mal ne kleine Frage.
Ich denke mal ich hab die Relativitätstheorie schon einigermaßen gut verstanden.

Was mir aber noch nicht in den Kopf will.
Wenn ich mich nur schnell genug bewege (oder ein anderes Bezugsystem) dann vergeht die Zeit langsamer im anderen System. Aber die Lichtgeschwindigkeit bleibt gleich. Und ich sehe z.B. (wenn ich ihn denn sehen könnte) einen Laser immer noch mit c fliegen.
Nun kommt ein lustiger Effekt zu Tage. Vielleicht hast du ja eine Lösung dafür.

Von einer Kanone wird zum einen ein Lichtteilchen abgeschossen und gleichzeitig ein Masseteilchen (z.B. Eisen), dass wir theoretisch auch auf c (oder zumindest fast c) bringen.
Bild wenn ich im Ruhesystem bin. Licht und Eisen kommen (fast) gleichzeitig an.
o --------------------- | (Licht)
o -------------------- .| (Eisen)

Nun vom Raumschiff aus.
Wegen der Längenkontratktion und der Zeitdilatation denke ich kommt folgendes Bild raus.

o ------ | (Licht)
o -.......| (Eisen) (Punkte muss ich machen, da Allmy meine Leerzeichen löscht.

Begründung: Die Längenkontraktion führt, dazu, dass ich die Strecke verkürzt warnehme, während die Zeitdilatation dazu führt, dass ich das Eisenteilchen sich verlangsamt fortbewegen sehe, weshalb es noch nicht angekommen ist, sondern noch am Anfang steht.
Da aber die Geschwindigkeit des Lichts sich nicht ändert, ist das Licht schon da.

Wie kann das gehen? Wie kann z.B. ein entsprechender Mensch von einem Laser und einer Eisenkugel eigentlich gleichzeitig erschossen werden, aber von einem Raumschiff aus gesehen erstmal nur vom Laser, woraufhin er schon einen Rückstoß erleiden müsste und eventuell dann garnicht mehr getroffen wird.
Es kann doch eigentlich gar nicht sein, dass beide das selbe Ereignis im Endeffekt anders erleben.
Wo habe ich was übersehen?

@Timotheus

Timotheus schrieb:Wo habe ich was übersehen?

Timotheus schrieb:(fast) gleichzeitig

;)

@HYPATIA
Naja, aber nur weil ich den Einwand mit reingenommen habe, dass man das Eisenteilchen nich auf c beschleunigen kann. In einem gedankentheoeritschen Fall in dem es dann c flöge, wären sie im Ruhesystem exakt gleichzeitig am Ziel. Im bewegten Fall, wäre das Eisenteilchen dennoch später vor Ort.

Das ist aber auch der einzig unlösbare Fall der mir dazu einfällt.
Denn was mir jetzt gerade noch in den Kopf kommt ist, dass ja das Eisenteilchen zwar mit einem bestimmten Verhältnis langsamer ankommt. Aber die getroffene Person dann auch im selben Verhältnis langsamer umfällt etc.

Nö. Wenn das Eisenteilchen nicht c hat, dann kommen Laser und Kugel in allen Inertialsystemen zeitversetzt am Ziel an.

Wenn das Eisenteilchen jedoch c hat, dann hat es in JEDEM Bezugssystem c. Damit kommen sie auch in allen Bezugssystemen gleichzeitig an.

Überall die gleiche Geschwindigkeit zu haben ist keine Eigenschaft von Licht an sich, sondern eine Besonderheit von Teilchen die sich eben mit c bewegen. Das siehst du auch an der Formel für die Geschwindigkeitsaddition. Rechnest du diese für ein Teilchen mit c aus, bleibt es immer bei c, egal was du für ein Bezugssystem verwendest.

@HYPATIA
Hm ok, dass war ein Faktum dass ich nicht gewusst habe. Ich dachte es wäre eine Eigenart der Photonen sich in jedem System immer mit c zu bewegen.
Wenn aber alle sich mit c bewegenden Teilchen diese Eigenschaft haben, dann gehts ja.

Wenn man es genau nimmt ist es eine ziemliche Eigenart, sich nicht mit c zu bewegen ;) An und für sich breiten sich nämlich Wirkungen immer mit c aus, erst durch relativ komplexe Mechanismen können verschiedene Teilchen so miteinander wechselwirken, dass sie sich effektiv langsamer bewegen (siehe Higgs-Mechanismus).

@HYPATIA

Bewegt sich ein Objekt, dass sich in deinem Raum/Zeit Diagramm mit C in "Raumrichtung" bewegt immer noch auch in "Zeitrichtung"?

@HYPATIA
Wurde die Ausbreitung der Gravitation auch schon mit c bestätigt?
Ich dachte die ist instantan.
Auch die Verschränkung in der Quantenphysik ist instantan.
Insofern haben wir soger Dinge die sich mit unendlicher Geschwindigkeit ausbreiten. ^^

Timotheus schrieb:Wurde die Ausbreitung der Gravitation auch schon mit c bestätigt?

Genau gemessen wurde das zwar noch nicht, aber es gibt Beobachtungen die sich um c bewegen.
http://www.wissenschaft.de/technik-kommunikation/physik/-/journal_content/56/12054/1158956/Einstein-hatte-Recht%3A-Die-Schwerkraft-ist-so-schnell-wie-das-Licht/

Timotheus schrieb:Insofern haben wir soger Dinge die sich mit unendlicher Geschwindigkeit ausbreiten.

Was sind das denn für Dinge die sich bei der Verschränkung mit unendlicher Geschwindigkeit bewegen und wo kann man das kaufen?

Holzer2.0 schrieb:Bewegt sich ein Objekt, dass sich in deinem Raum/Zeit Diagramm mit C in "Raumrichtung" bewegt immer noch auch in "Zeitrichtung"?

Nein, die Zeit "steht still" in einem solchen "Bezugssystem". Die Anführungsstriche sind notwendig, weil das kein gültiges Inertialsystem ist. Aber du kannst dich beliebig nahe einer Bewegung nur in Raumrichtung annähern. In einem solchen System "friert" die Zeit zunehmend ein. Deswegen haben Photonen auch eine unendliche Lebensdauer, sie "erleben" keine Zeit.

@Timotheus
Gravitation breitet sich in der ART ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit aus. Bestätigt ist das experimentell noch nicht direkt glaub ich. Indirekte Nachweise gibts aber.

Das mit der Verschränkung ist ein bisschen komplizierter. Es breitet sich in der Quantenmechanik nichts schneller als Licht aus, insbesondere auch keine Informationen. Stattdessen gibt es in ihr keine Lokalität. Das heißt, es gibt fundamentale Objekte, die eine Ausdehung haben. Das kennt die Relativitätstheorie so nicht, dort sind alles Punktmassen.

Oh Freunde der Nacht, warum tut ihr euch so schwer? Das "Zweifache-Lichtgeschwindigkeit-Problem" ist ganz ohne Formeln, ohne Quntenverschränkung, ohne Gravitationseffekte zu lösen. Hier ist die Lösung:
Wenn wir von unserem Planeten zwei Raumschiffe in die entgegesetzte Richtung starten lassen und beide auf nahe Lichtgeschwindigkeit bringen, so ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Raumschiffe voneinander fort bewegen, von uns aus gesehen die fast zweifache Lichtgeschwindigkeit. Wenn wir aber nun die Raumschiffbesatzung auffordern, die gleiche Messung zu machen, so würden sie übereinstimmend erklären, dass sie sich von der Erde mit einer Geschwingigkeit fortbewegen, die nahe Lichtgeschwingigkeit ist und dass das andere Raumschiff relativ zur Erde fast stillsteht, seine Geschwindigkeit auf jeden Fall noch weit unter Lichtgeschwindigkeit ist.
Dieses absurde Ergebnis lässt zunächst an einem Irrtum oder an einen Messfehler denken. Es ist aber wahr. Verstehen lässt es sich nur, wenn wir entgegen unserer Alltagserfahrung akzeptieren, dass jeder Betrachter in unserem Universum gegenüber einem anderen Betrachter an einem anderen Ort in unserem Universum seine eigene richtige Messung von Raum und Zeit machen darf, dass diese Messung gegenüber einem dritten, vierten usw. Betrachter aber nicht gilt.
Daraus folgt - entgegen unserer Alltagserfahrung - dass jedes Objekt, das sich relativ zu uns bewegt, seine eigene Zeit hat. Wenn wir die Uhren auf den Raumschiffen, die sich mit Fast-Lichtgeschwindigkeit von uns fortbewegen, ablesen könnten, so würden wir festellen, dass diese sehr viel langsamer laufen als bei uns auf der Erde. Die Raumschiffmenschen würden das besteiten und sagen, dass bei ihnen alles in Ornung ist und die Erduhren langsamer laufen und wenn die Raumschiffmenschen gegenseitig ihre Uhren ablesen würden, würden sie gegenseitig festellen, dass diese noch langsamer gehen. Das ist auch der eigendliche Grund, warum doppelte Lichtgeschwindigkeit nicht möglich ist. Geschwindigkeit ist Weg durch Zeit. Wenn aber im relativistisen Bereich die Zeit "langsamer" und immer langsamer wird, kommen wir durch diese Veränderung des Faktors Zeit bei der Geschwindikeit nie auf einen Wert, der die Lichtgeschwindigkeit überschreitet, auch wenn es von einem "neutralen Punkt" (hier: von der Erde) aus so aussieht. Die beiden Raumschiffe untereinander haben einfach nicht genügend Zeit, um Überlichtgeschwindigkeit zu erreichen.
Ich hoffen, dass jetzt die Verwirrung nicht komplett ist. Einfach mal drüber nachdenken.

@Celladoor
Der Effekt der Verschränkung bei Änderung eines Verschränkten Teilches breitet sich mit unendlicher Geschwindigkeit (instantan) auf das andere verschränkte Teilchen aus. ^^

@HYPATIA
Hm, also ich habe jetzt nochmal ewig rumgegoogelt. Einige Experimente geben als Folge eine 10^x fache Geschwindigkeit des Lichts für die Gravitation an. Andere meinen die Gravitation wäre wie die Verschränkung instantan, weil sie ein Eigenschaft des Raums selbst ist.
Und dann gibts welche die meinen, dass die Gravitation sich mit c ausbreitet. Dazu konnten sie aber auch nur das Postulat selbst hernehmen und keine experimentellen Grundlagen.

Ich gehe momentan einfach mal davon aus, dass ich unschlüssig bin. ^^

Nunja, eine Information breitet sich vllt nicht schneller als das Licht aus, aber der Effekt der Verschränkung. Zumindest können wir beamen. (Wenn auch nur mit c) XD

Timotheus schrieb:Hm, also ich habe jetzt nochmal ewig rumgegoogelt. Einige Experimente geben als Folge eine 10^x fache Geschwindigkeit des Lichts für die Gravitation an.

Welche?

Timotheus schrieb:Und dann gibts welche die meinen, dass die Gravitation sich mit c ausbreitet. Dazu konnten sie aber auch nur das Postulat selbst hernehmen und keine experimentellen Grundlagen.

Das hier beruht aber auf experimentellen Grundlagen.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0302462

@Lupo1954
Das versuchen wir @nichtbereitzulernen seit Tagen zu erklären ;) Quantenveschränkung war ja jetzt schon für Timotheus, aber er ist ja auch schon etwas weiter vom Verständnis.

Timotheus schrieb:Ich gehe momentan einfach mal davon aus, dass ich unschlüssig bin. ^^

Ich würde wetten, dass Gravitationswellen sich mit c ausbreiten. Wobei es natürlich auch nicht schlecht wäre, wenn sie es nicht täten, dann hätten wir endlich mal eine empirische Grundlage für eine bessere Theorie. Momentan sind unsere Modelle einfach zu gut.

Timotheus schrieb:Der Effekt der Verschränkung bei Änderung eines Verschränkten Teilches breitet sich mit unendlicher Geschwindigkeit (instantan) auf das andere verschränkte Teilchen aus. ^^

Mit solchen Aussagen wäre ich extrem vorsichtig. Du änderst nämlich nicht eines der Teilchen, sondern misst das Gesamtsystem. Siehe hier:

Quantenteleportation: Fliegende Quantenbits auf Knopfdruck übertragen (Beitrag von HYPATIA)

Aber wir wollen hier im Thread jetzt mal lieber bei der RT bleiben, für QM haben wir genügend andere Threads ;)

Hallo @HYPATIA ,

ich lese schon nun einige Seiten mit und ich kann deinen Ausführungen immer sehr gut folgen, du erklärst das meiner Meinung nach, auch für einen Laien wie mich sehr gut.
Ich verstehe das meisste davon schon nur manchmal stolpere ich dann über Sachen da bin ich mir dann doch nicht mehr so ganz sicher ob ich das richitg verstehe. :-)

HYPATIA schrieb:Deine Uhr läuft nie anders, sie läuft immer gleich schnell. Nur bewegte Uhren laufen langsamer.

HYPATIA schrieb:Nein, die Zeit "steht still" in einem solchen "Bezugssystem". Die Anführungsstriche sind notwendig, weil das kein gültiges Inertialsystem ist. Aber du kannst dich beliebig nahe einer Bewegung nur in Raumrichtung annähern. In einem solchen System "friert" die Zeit zunehmend ein. Deswegen haben Photonen auch eine unendliche Lebensdauer, sie "erleben" keine Zeit.

Da komme ich jetzt nicht so ganz hinter, warum einerseits die Uhren nie anders laufen und andererseits die Zeit still steht / einfriert? Vielleicht kannst du darauf nochmal genauer eingehen?