Erste Beobachtung der kosmischen Inflation

..... mir fällt noch kurz eine kurze Frage ein - man hört immer wieder solche Sprüche wie, für das licht selbst vergeht keine Zeit - oder auch - wenn sich (rein theoretisch) ein Astronaut mit Lichtgeschwindigkeit bewegen könnte vergeht für ihn keine Zeit.

wenn das so richtig ist - wie erklärt sich dass dann aber zum Beispiel, dass wenn ich mit einem überdimensionalen Laser-Pointer kurz den Merkur anblinke, ich danach, ein paar Minuten warten muss bevor ich das Signal, dann auch, mit einem Lichtsensor, den ich auch dabei habe, detektieren kann ?

Für das Licht selbst vergeht doch keine Zeit und ohne die Zeit sollte es doch auch keinen Raum geben den den die Photonen durchqueren können ?

diese Photonen sollten dann doch überhaupt keine Wegstrecke zurücklegen dürfen - mein Pointer dürfte danach doch überhaupt nicht funktionieren ................

Oder wäre jetzt die Aussage dass, für das Licht selbst, keine Zeit vergeht falsch ?


würde mich freuen wenn da vielleicht jemand etwas zu schreiben könnte

vielleicht erklärt sich dass dann über die Quantentheorie - aber warum hat Albert Einstein dann die Quantentheorie lange Zeit abgelehnt

nur mal eine Frage ^^

http://www.deutschlandfunk.de/einstein-und-die-quantentheorie.927.de.html?dram:article_id=128896

v.G

@Z.
@Gim
@Groucho
@Micha007
......

@felixmerk

Der Effekt dahinter ist die so genannte Zeitdilatation. Sie besagt vereinfacht gesagt, das bewegte Uhren langsamer vergehen. Dabei gilt, dass sie umso langsamer vergehen, je schneller sie bewegt werden. Dies gilt jedoch nur für einen Beobachter außerhalb des Bezugssystems der Uhr. Für jemanden, der sich mit der Uhrmitbewegt, sprich sich im selben Bezugssystem wie die Uhr befindet, vergeht die Zeit normal.

Dennoch ist die Aussage stark verinfacht, da es keinen Astronauten geben kann die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können und andererseits Lichtteilchen, also Photonen, ihrerseits kein Bezugssystem bzw. kein Beobachter sein können.

Es ist hierbei wichtig, zu beachten, dass ein Astronaut auch nicht theoretisch Lichtgeschwindigkeit erreichen können. Zu fragen, was passiert, wenn man die Lichtgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet ist, so, als würde ein Mensch aus der Antike fragen, was passiert, wenn man von der flachen Erdscheibe fällt. Man könnte dann zwar antworten, dass unter der Erdscheibe ein gewaltiger Ozean oder das ewige Nichts ist, oder das man nicht über den Rand fallen kann, weil unendlich hohe Berge am Rand sind, aber alle Antworten wären falsch, wie die Annahme der flachen Erde falsch ist.

Der Grund warum das auch so mit der Lichtgeschwindigkeit so ist, ist der, dass es zum einen gewaltige Kausalitätprobleme mit sich bringt, welche ihrerseits noch nie beobachtet wurden, und daher zumindest unwahrscheinlich sind, und andererseits massebehaftete Materie undendlich viel Energie bräuchte, um auf c beschleunigt zu werden. Deshalb kann man sich der LG zwar immer weiter annähern, aber sie niemals ganz erreichen.

Um nun auf deine eigentliche Frage zurückzukommen, warum kommt der Lichtstrahl zurück? Wie schon gesagt, je schneller sich etwas bewegt, desto langsamer vergeht für einen außenstehenden die Zeit, während die Zeit für den bewegten Beobachter normal vergeht. Allerdings gibt es noch einen zweiten Effekt, nämlich dass je schneller man sich bewegt, sich der Raum umso mehr verkürzt. Folglich ist die Annahme, dass es keinen Raum mehr gäbe fast richtig - besser wäre zu sagen, die Wegstrecke schrumpft auf 0 m. Folglich kann das Licht mit der Oberfläche des Merkur wechselwirken, da es ja im Grunde "schon da" ist. So macht es dann auch Sinn, dass der Lichtstrahl reflektiert wird.

Schöne Grüße zurück

@felixmerk
Moin mein lieber...
ich versteh nicht genau was du sagen bzw. fragen willst!?

felixmerk schrieb:für das licht selbst vergeht keine Zeit - oder auch - wenn sich (rein theoretisch) ein Astronaut mit Lichtgeschwindigkeit bewegen könnte vergeht für ihn keine Zeit.

Grundsätzlich:
Du hatten wir das nicht schon so oft hier im Forum!?? googel doch mal Forum oder Netz, da gibts soviel dazu das mein Gelabber hier überflüssig macht. Denn... wir sind ja hier in einem Thread der die Kosmische Inflation zum Thema hat*** ..ok!?
Nur Kurz..

felixmerk schrieb:wenn das so richtig ist - wie erklärt sich dass dann aber zum Beispiel, dass wenn ich mit einem überdimensionalen Laser-Pointer kurz den Merkur anblinke, ich danach, ein paar Minuten warten muss bevor ich das Signal, dann auch, mit einem Lichtsensor, den ich auch dabei habe, detektieren kann

Ist richtig theoretisiert! nur... Das Photon das auf dem Weg und dann auf dem Rückweg vom Merkur ist, braucht Zeit die Strecke zurückzulegen, wenn du es aussendest hat es ca. 300.000 Km/h und braucht deswegen ca. 190 Sek. bis zum Merkur, die selbe Zeit für den Rückweg. Die Zeit die deine Uhr anzeigt, die die Zeitmessung bewerkstelligt wie lange das Photon braucht um zu dir zurück zu kommen, ist aber nicht die selbe Zeit die die Uhr anzeigt die das Photon mit sich führt, sondern eine andere Zeit und zwar der Uhr die mit deinem Messgerät gekoppelt ist.
Wir haben also 2 Uhren, die eine ist die im Gravitationsfeld der Erde, des Messgerätes und die andere die auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigte (theoretische) Uhr des Photons.

felixmerk schrieb:vielleicht erklärt sich dass dann über die Quantentheorie - aber warum hat Albert Einstein dann die Quantentheorie lange Zeit abgelehnt

In Angesicht von*** sollten wir das hier nicht besprechen..OK!?
Liebe Grüsse

@Gim

Es ist hierbei wichtig, zu beachten, dass ein Astronaut auch nicht theoretisch Lichtgeschwindigkeit erreichen können. Zu fragen, was passiert, wenn man die Lichtgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet ist, so, als würde ein Mensch aus der Antike fragen, was passiert, wenn man von der flachen Erdscheibe fällt.

Beides ist falsch! Jedes Objekt wird und kann unter bestimmten Bedingungen, Spezialfall ;) auf exakt Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Dein Vergleich danach, ist absoluter Blödsinn, da er ja gerade ausschliessen würde das dieser Spezialfall eintreten kann!! Wenn sich Leute also keine Gedanken wie Albert und andere gemacht hätten, ob c oder schneller c möglich ist, wäre die Erde immer noch deine Scheibe. ;)
Find mal selbst raus, wie es möglich ist, das jedes Materiebehaftete-Objekt (Ruhe-Masse=Masse) exakt c erreichen kann... ;)
Netten Gruss und bitte nich immer so Endgültig oh du grosser Weißer Hase!
Z.

felixmerk schrieb:Oder wäre jetzt die Aussage dass, für das Licht selbst, keine Zeit vergeht falsch ?

Moin Moin Felix,

eigentlich braucht man nur mal drüber nachdenken, warum diese Theorie den Zusatz "Relativitäts..." bekommen hat. Weil es um Relationen geht! Aussagen über relativistische Effekte machen nur dann Sinn, wenn man verschiedene Bezugssysteme miteinander vergleicht, und darum lautet die Antwort auf die oben zitierte Frage: Ja!

Aber im Grund haben Z. und Gim ja schon alles dazu geschrieben. Was jedoch unter dem Spezialfall zu verstehen ist, in dem ein massebehaftetes Objekt exakt auf LG gebracht werden kann, hat sich mir noch nicht erschlossen, liegt aber vermutlich nur an meiner mainstreamigen Denkweise.

@Z. du weißt ja, ich hab es mit den relativistischen Effekten nicht so, und da du immerhin auf die Frage von Felix eingegangen bist, hoffe ich, du kannst mir auch bei meinem Problem helfen.

Die erwähnten 190 s klingen jetzt nicht nach einer groben Schätzung, also nehme ich an, du hast das ausgerechnet. Ich nehme ja solche Beispiele gerne, um meine eigenen Rechenkünste zu überprüfen, jedoch komme ich hier auf etwas andere Werte. Der Merkur hat einen Abstand zwischen ca. 80 und 220 millionen km. die LG beträgt ca. 300.000 km/s. Ich komme da auf eine Lichtlaufzeit zwischen 266 und 733 Sekunden. Ist es bei relativistischen Geschwindigkeiten zulässig, in Bezug auf die Lichtlaufzeit einfach den Weg durch de Geschwindigkeit zu teilen, oder müssen da irgendwelche Effekte beachtet werden?

@Z.

Z. schrieb:Grundsätzlich:
Du hatten wir das nicht schon so oft hier im Forum!?? googel doch mal Forum oder Netz, da gibts soviel dazu das mein Gelabber hier überflüssig macht. Denn... wir sind ja hier in einem Thread der die Kosmische Inflation zum Thema hat*** ..ok!?

Ich gebe Dir Recht - Das sollte ja auch nur eine kurze Frage sein :) ......aber letztendlich ist doch die kosmische Inflation auch eine Theorie die unseren Kosmos beschreibt und dieser Kosmos wird doch neben der Quantentheorie auch durch die Relativitätstheorie beschrieben oder nicht ?

Also sollte man dass dann vielleicht auch nicht ganz so eng sehen wenn es in der Diskussion auch mal, für eine kurze Zeit, um die Relativitätstheorie geht.

und dann auch noch einmal kurz zurück zu dem Beispiel mit dem Laser Pointer:

Ich finde es einfach bemerkenswert, dass in dem Moment in dem ich den Laser aktiviere, für die Photonen die im Laser starten die Reflexion am Merkur augenblicklich erfolgt und ebenso auch die darauffolgende Detektion an meinem Lichtsensor und dass dabei, für mich selbst, wo ich doch am gleichen Ort Sitze, einige Minuten vergehen, bevor dann die reflektierten Photonen auf meinem Sensor detektiert werden.

und als genauso bemerkenswert empfinde ich es dann eben auch dass für die Photonen (beim Start im Laser) scheinbar kein Raum, zwischen Erde-Merkur-Erde existiert wohl aber für mich, als Initiator und Beobachter des ganzen Vorgangs.

und wenn sich jetzt während der kosmischen Inflation die "Teilchen" mit Überlichtgeschwindigkeit von einander entfernen wird das Ganze ja noch komplizierter ......... wie muss man sich dann den ganzen Vorgang vorstellen - hatten zu dem Zeitpunkt die Gesetzmäßigkeiten der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie keine Gültigkeit ?

v.G.

felixmerk schrieb:und wenn sich jetzt während der kosmischen Inflation die "Teilchen" mit Überlichtgeschwindigkeit von einander entfernen wird das Ganze ja noch komplizierter

So wie ich die Inflation verstanden habe, ist es der RAUM selbst, der sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt. Es sind NICHT die Teilchen, die sich im Raum bewegen, und demzufolge auch kein Widerspruch zur Relativitätstheorie.

felixmerk schrieb:dass in dem Moment in dem ich den Laser aktiviere, für die Photonen die im Laser starten die Reflexion am Merkur augenblicklich erfolgt und ebenso auch die darauffolgende Detektion an meinem Lichtsensor

Wie kommst du zu dieser Annahme?

Mit dem Mond machen wir das schon eine ganze Weile, und da brauchen die Photonen für eine Wegstrecke etwas länger als 1 s.

Wikipedia: Lunar Laser Ranging

@Peter0167
Moin Peter
Super das du den Fehler entdeckt hast!
Ich hatte statt den realistischen Abstand zum Merkur, einen in Bruchteilen von AE (Astronomische Einheit) angegeben Wert gerechnet! Was falsch ist. Danke für die Korrektur.. Kommt wenn man zu schnell macht. Leichtigkeitsfehler! ;)

Peter0167 schrieb:Was jedoch unter dem Spezialfall zu verstehen ist, in dem ein massebehaftetes Objekt exakt auf LG gebracht werden kann, hat sich mir noch nicht erschlossen, liegt aber vermutlich nur an meiner mainstreamigen Denkweise.

Nein da irrst du dich, ausnahmsweise ;) liegt nicht an deiner Mainstreamdenke, im Gegenteil heist Mainstream ja nicht, das realistische Spezialfälle diesem unbekannt wären...!!

Lass mir den Spass und denk nochmal drüber nach was wohl (etwas sehr bekanntes) eine Masse auf exakt c beschleunigen kann! Bitte ...
Bei Einspruch werde ich meiner Pflicht aber sofort nachkommen...
Lieben Gruss ....du kritischer Mensch du (lieb gemeint)

Peter0167 schrieb:So wie ich die Inflation verstanden habe, ist es der RAUM selbst, der sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt. Es sind NICHT die Teilchen, die sich im Raum bewegen, und demzufolge auch kein Widerspruch zur Relativitätstheorie.

wo liegt den jetzt genau der Unterschied darin, ob sich der Raum zwischen zwei Teilchen mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt oder ob sich jetzt zwei Teilchen mit Überlichtgeschwindigkeit von einander entfernen ?

@felixmerk
Auf andres hat dir Peter ja schon geantwortet..

felixmerk schrieb:und als genauso bemerkenswert empfinde ich es dann eben auch dass für die Photonen (beim Start im Laser) scheinbar kein Raum, zwischen Erde-Merkur-Erde existiert wohl aber für mich, als Initiator und Beobachter des ganzen Vorgangs.

Doch für die Photonen existiert der Raum(Zeit) denn sie werden ja auch durch die Geometrie des Raumes beeinflusst!

Zudem kommt das sie an "Energie" verlieren (steht zumindest so im Mainstream Lehrbuch) oder Gewinnen, wenn sie von der Gravitation, der Geometrie des Raumes beeinflusst werden.
Das keine Zeit vergeht heisst ja nicht das deswegen das Objekt nicht Existent ist, sondern zB. das in dem Sinne Ewig so weiter fliegen könnte, das Photon.... aber da wir hier auf wackeligen Fragen stehen sind die Antworten auch etwas wackelig... des zu verstehenden Sprachgebrauchs wegen.
LG

@Z.

Bevor ich es nachher wieder vergesse, erstmal einen LG zurück, in der Aufregung vergesse ich solche "Kleinigkeiten" immer, ist aber keine Absicht. ;)

Naja, erst mal bin ich beruhigt, dass ICH mich nicht verrechnet habe, ich kenne mich mit diesen ganzen Lorentz-Verschwurbelungen nicht so aus, und es hätte ja auch sein können, dass ich mich da verrechnet habe.

Mit der anderen Sache werde ich mich gleich mal beschäftigen, denn eigentlich liebe ich Spezialfälle, mit denen habe ich schon damals in der Schule die Lehrer genervt, da ich immer nach sowas gesucht habe. Und wenn ich einen gefunden hatte, habe ich ihn immer in eine "blöde" Frage verpackt, und der Lehrer dachte, ich hätte das Thema begriffen :)

@Peter0167
Excellent Peter excellent! :)
Du wirst schon drauf kommen... :D

@felixmerk

felixmerk schrieb:wo liegt den jetzt genau der Unterschied darin, ob sich der Raum zwischen zwei Teilchen mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt oder ob sich jetzt zwei Teilchen mit Überlichtgeschwindigkeit von einander entfernen ?

Der liegt darin das die Probe-Teilchen ja eigentlich gar nicht beschleunigt werden.... wenn sich nur der Raum zwischen ihnen Ausdehnt.... Die Entfernung die zwischen den Probe-Teilchen zustande kommt, beruht also nicht auf eine etwaige Beschleunigung der Probe-Teilchen!
LG

@Z.

Doch für die Photonen existiert der Raum(Zeit) denn sie werden ja auch durch die Geometrie des Raumes beeinflusst!

Ok. die Geometrie der Raumzeit sorgt dann dafür dass auch für das freigesetzte Photon, selbst, eine Zeit vergeht. Richtig ?

Dann liegt hier mein Verständnis-Problem

v.G.

@felixmerk
srry den Post fast übersehen...

felixmerk schrieb:Ok. die Geometrie der Raumzeit sorgt dann dafür dass auch für das freigesetzte Photon, selbst, eine Zeit vergeht. Richtig ?

Das ist die gedankliche Hürde.
Eben Nein, Photon nimmt trotz Interaktion mit der RZ keine Zeit wahr.

Wie du es meinen könntest... wäre vielleicht, das das Leben eines Photons, durch Wechselwirkung mit in RZ befindlichen Objekte, endet. Es wurde dem gemäss irgendwann mal emittiert und diese Existenz endet nach individueller Zeit, zB. der die von einem Beobachter des Geschehens gemessen werden kann. Photon wird von Laser emittiert und dann von Objekt vollkommen absorbiert. Damit wäre dem Photon zwar vom Beobachter aus gesehen (hatten wir schon) eine gewisse Zeit während des Vorganges anhängig, aber eben nicht aus Sicht des Photons. Besser kann ich´s nicht falscher ausdrücken um die Zeit. ;)
LG

@Peter0167
Apropo Inflation g und Raum.
Gibt´s was "neues" ;)

Ist die Raumzeit flüssig?
Physiker entwerfen ein neues Szenario einer quantenphysikalischen Basis für die klassische Raumzeit...

Experimentell überprüfbar?
"Sollte dies passieren, dann hätten wir ein starkes Indiz für die Modelle einer aus Quantengrundlagen entstehenden Raumzeit", betont Liberati. Damit aber könnte es nach Ansicht der Forscher einen Weg geben, die Quantengravitation von einem reinen, teilweise spekulativen Gedankengebäude auf eine phänomenologischere, durch Beobachtungen überprüfbare Basis zu stellen. "Man kann sich kaum eine aufregendere Zeit vorstellen, um über die Gravitation zu forschen", konstatiert der Physiker.
(Physical Review Letters, 2014;

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.151301


Schlaf gut.

Moin Moin @Z.

ich merke schon, du hast sehr viel Zeit, wann schläfst du eigentlich? Wenn ich mir die Zeiten anschaue, zu denen du postest, dann drängt sich mir der Verdacht auf, dass du inzwischen im Ruhestand bist. Bis ich so weit bin, vergehen noch ein paar Jährchen. Zur Zeit arbeite ich 70-80 h pro Woche, und ein bissl Privatleben will ich auch noch haben. Das, was dann noch an Zeit übrig bleibt, verbringe ich hier im Forum, in der Absicht, mich vom Alltag abzulenken, und nebenbei auch noch was zu lernen. Die Themen, die du ansprichst, sind im Grunde fast alle jenseits meiner Gehaltsgruppe, aber dennoch interessieren sie mich. Darum versuche ich auch ernsthaft, mich in die Themen einzulesen, aber ich brauche dafür mehr Zeit, von der mir sowieso kaum welche zur Verfügung steht. Wir (vielmehr ICH) sind jetzt noch nicht mal mit dem letzten Thema durch, da kommt bereits das Nächste. Es ist eigentlich nicht meine Art, die Sachen nur oberflächlich durchzuarbeiten, da sich sonst der von mir gewünschte Lerneffekt nicht einstellt.
Was ich damit sagen will, es bringt mir nichts, mit immer neuen Themen "bombardiert" zu werden, da ich es nicht schaffe, sie durchzuarbeiten. Hinzu kommt, dass ich kaum Englisch kann, und alle Texte durch den Übersetzer jagen muss, was dem Verständnis nicht gerade zuträglich ist.
Im Moment befasse ich mich mit der Problematik v=c, was sich sicher noch ein bis zwei Wochen hinziehen wird. Ich werde aber trotzdem hier am üblichen SmallTalk teilnehmen (zur Unterhaltung), was nicht bedeutet, das ich das Thema abgeschlossen habe, es dauert halt so lange, wie es dauert. Wenn das für dich uninteressant wird (ist), habe ich durchaus Verständnis dafür, ich will dich schließlich nicht ausbremsen.

Was das Thema "flüssige Raumzeit" angeht, da bin ich schon von der Formulierung abgeschreckt. Ich habe eine klare Vorstellung von einer Flüssigkeit, und die hat aber auch überhaupt nichts mit meiner Vorstellung von Raum und Zeit zu tun. Wieso werden eigentlich immer so irreführende Begriffe verwendet? Eine Flüssigkeit verbinde ich IMMER mit Teilchen, sowohl im Makroskopischen, wie auch im Mikroskopischen. Ich halte diese Begriffswahl für ungeeignet, genau wie man Gravitationsfelder nicht mit Gummitüchern beschreiben sollte. Aber mal davon abgesehen, gehört dieses Thema nach meiner Auffassung schon zum Hardcore der Physik. Wenn ich die andere Sache geschafft habe, schaue ich mal, worum es geht, und ob es für mich sinnvoll ist, mich damit zu befassen.

Und jetzt muss ich mir erst einmal wieder meine Brötchen verdienen.

LG Peter

@Peter0167

Moin Moin.

Peter0167 schrieb:ich merke schon, du hast sehr viel Zeit, wann schläfst du eigentlich? Wenn ich mir die Zeiten anschaue, zu denen du postest, dann drängt sich mir der Verdacht auf, dass du inzwischen im Ruhestand bist.

Schön wärs! Nein ich arbeite für Geld, in den Zwischenzeiten.
Ich schlafe oft kaum...
"hab immer nen Löffel in der Hand und wenn ich einicke, fällt der, gravitationsbeschleunigt und es macht WekkiWekki."
Spass beiseite, das war eine Anspielung auf Albert, der es so gemacht haben soll, weil er den Schlaf sozusagen, für den "Feind" der Erkenntnis hielt!

Und ehrlich, wenn man soviel Spass am Denken (Qualität dahingestellt) hat, lebt man auch irgendwie in der Zukunft und in der stellt man sich selbst kaum als Schlafend vor. Denn für die Zukunft steht ja, das diese ein, apriori objektiv erlebbares, Ereignis darstellen wird. Und diese(s) erzeugt man in dem man möglichst stetig und im Versuch, strukturiert zu Denken, diese (ua. virtuell) Ereignisse erzeugt.
Blickwinkel..

Peter0167 schrieb: Wir (vielmehr ICH) sind jetzt noch nicht mal mit dem letzten Thema durch, da kommt bereits das Nächste. Es ist eigentlich nicht meine Art, die Sachen nur oberflächlich durchzuarbeiten, da sich sonst der von mir gewünschte Lerneffekt nicht einstellt

Verstehe gut, man kleiner Hund begann bereits wieder zu grinsen als ich (wir), die Info zu deinen Händen absandten, da wir in der Zukunft leben und deine Reaktion somit zu erwarten war. Obwohl die Post nur als Information angedacht ist, weinger als Troyanisches Pferd.

Peter0167 schrieb:Im Moment befasse ich mich mit der Problematik v=c, was sich sicher noch ein bis zwei Wochen hinziehen wird.

Perfekt! Vlt.ist mir möglich, diese von dir vermutete Zeit-Spanne zu einer "Relativen" zu degradieren, solltest du auf die verrückte Idee kommen, während des Prozesses offene Fragen austauschen zu wollen. ;)

Gutes Gelingen. Z.

Z. schrieb:solltest du auf die verrückte Idee kommen

So verrückt ist das gar nicht, ich gehe sogar davon aus, dass dies nötig sein wird. Auch wenn du zu Beginn nur von einem "Spezialfall" gesprochen hast, halte ich dieses Thema, für sehr bedeutsam.

Hier ist übrigens das Bild von gestern:

0 : 1
Original anzeigen (0,2 MB)

@Peter0167
Spezialfälle sind die Quintessenz gewöhnlicher Fälle, die alle gemeinsam nur einem einzigen Sezialfall entsprangen, dessen Wiederholungen, die gewöhnlichen Fälle in derem Verlaufe quantisiert.

Sie zeigen wo's herkam, langgeht und womöglich nicht endet!
LG

Tooooooller schnuffi, nicht nur dafür lonht sich's, für eine besser verstandene Welt zu denken! :)