Gibt es physikalische Phänomene mit Überlichtgeschwindigkeit?

TangMi schrieb:Gehen wir zurück zu meinem Beispiel mit dem LHC:

Das heißt du willst keine gleichmäßige Bewegung sondern eine kreisförmige Beschleunigung behandeln. Für den Einstieg zwar nicht gerade optimal, aber von mir aus gerne.

TangMi schrieb:Der am schnellsten ist verbraucht in diesem Gedankenexperiment bei LG (wie ein Photon) keine Zeit.

Ein Photon per Definition nicht.

TangMi schrieb:Das bedeutet: je schneller im Raum desto langsamer vergeht seine Zeit.

Desto langsamer vergeht seine Eigenzeit relativ zu meiner, und meine Eigenzeit relativ zu seiner. Da das Hadron im LHC aber auf eine Kreisbahn beschleunigt wird wechselt es kontinuierlich sein Inertialsystem weshalb es in keinem ruht. Da es nach einer ganzen Umkreisung wieder in mein System "gesprungen" ist ist meine Eigenzeit relativ zu seiner nun schneller vergangen, und seine relativ zu meiner langsamer.

TangMi schrieb:Je länger die Strecke mit höherer Geschwindigkeit desto langsamer bewegt er sich auf der Zeitachse

"Die" eine und einzige Zeitachse gibt es nicht, jeder hat seine eigene die er mit der eines anderen vergleichen kann. Selbst jemand der sich am Ereignishorizont eines schwarzen Lochs befindet merkt nichts davon dass seine Zeit relativ zu meiner stehen bleibt und er am Horizont einfriert und bis zum Ende der Ewigkeit dort picken bleibt, der fällt ganz normal durch und verendet ganz gemütlich erst weit hinter dem Horizont, wo er in meinem System aber niemals ankommt:

Yukterez schrieb:



Die x-Achse ist der Raum und y die Zeit. Das Objekt fällt von rechts nach links; die Grenze 2GM/c² markiert den Schwarzschildradius. Man sieht dass das Objekt erst am Ende der Zeit am EH ankommt (der Plot ist nach oben hin offen), dann die Vorzeichen von Raum und vertauscht (siehe den "rotierten" Zukunftslichtkegel ab der Grenze), dann in der Zeit umkehrt um die Singularität (die nun kein Ort mehr ist) in endlicher Eigenzeit (im Plot ca. 35 GM/c³) zu erreichen. Von außen betrachtet wäre das Objekt ab der Koordinatenzeit 44 GM/c³ sowohl innen als auch außen (also an zwei mal) vorhanden, siehe der Elefant und der Ereignishorizont.

Siehe auch: The Elephant and the Event Horizon (Archiv-Version vom 06.09.2015)

Etwas weiter ausholend,

"Die" eine und einzige Zeitachse gibt es nicht, jeder hat seine eigene die er mit der eines anderen vergleichen kann. Selbst jemand der sich am Ereignishorizont eines schwarzen Lochs befindet merkt nichts davon dass seine Zeit relativ zu meiner stehen bleibt und er am Horizont einfriert und bis zum Ende der Ewigkeit dort picken bleibt, der fällt ganz normal durch und verendet erst weit hinter dem Horizont, wo er in meinem System aber niemals ankommt:

...ich wage das mal zu bezweifeln - und sage alles hat seine Eigenzeit - wird aber auf einer Zeitachse immer die Zukunft verschoben, bzw. egal mit welcher Geschwindigkeit sich etwas bewegt - vergeht nur die Eigen-Zeit unterschiedlich - aber mit Beendung der Bewegung - in Bezug auf eine Ruheposition (Beschleunigung beendet) - bewegt es sich auf einer Zeitachse Richtung Zukunft. Selbst an einem Ereignishorizont.

Nochhinzufüg: ...auch während der Beschleunigungsphase werde ich auf eine Zeitachse in Richtung Zukunft verschoben.

TangMi schrieb:egal mit welcher Geschwindigkeit sich etwas bewegt - vergeht nur die Eigen-Zeit unterschiedlich

Eben nicht. In einem Bezugssystem vergeht die Zeit immer gleich, egal wie schnell du dich bewegst. Relativistische Effekte wie die Zeitdilatation, werden erst relevant, wenn man Uhren aus verschiedenen Bezugssystemen miteinander vergleicht, die sich relativ zueinander bewegen.

Anders sieht es bei der Längenkontraktion aus. Bei dem Beispiel mit dem Jupiter, der von der Erde aus 50 Lichtminuten entfernt ist, verkürzt sich diese Entfernung, je schneller du dich darauf zubewegst auch unabhängig von einem äußeren Beobachter.

TangMi schrieb:...ich wage das mal zu bezweifeln - und sage alles hat seine Eigenzeit

Wenn auch ein Photon eine Eigenzeit haben wollte müsste es dazu erst einmal ein Ruhesystem besitzen. Da aber c invariant, also in jedem System c ist, kann es in keinem, nicht einmal in seinem eigenen System, ruhen.

TangMi schrieb: wird aber auf einer Zeitachse immer die Zukunft verschoben, bzw. egal mit welcher Geschwindigkeit sich etwas bewegt

Auf irgend einer Zeitachse bestimmt, immerhin braucht auch ein Photon auf meiner Zeitachse 1 Sekunde um auf meiner Längenachse 1 Lichtsekunde weit zu fahren. Das sagt aber noch nichts über seine eigene Zeitachse und ob es überhaupt eine solche besitzt aus!

Unterscheidend,

TangMi schrieb: für den anderen bei LG (rein hypothetisch @Peter0167 ) gar keine Zeit.

Rein hypothetisch kannst Du auch gerne 2+2=5 voraussetzen, interessiert nur keinen, darüber zu reden, eben weils nicht drin ist.

Kein ruhemassebehaftetes Objekt wird c erreichen, also wird stets Zeit vergehen.. Also wird der Fall, der Dir vorschwebt, auch nie eintreten.

Welche Bedingungen da - rein hypothetisch - herrschen, wenn man es dennoch denkt, darauf gibt Dir Physik genauso wenig eine Antwort wie auf die Frage, wie das mit dem Erreichen der Singularität wäre. Physik redet nicht darüber, dort greifen die Naturgesetze usw. nicht.

TangMi schrieb:...ja warum bloß!

Du hättst Dir mal die Antwort ansehen sollen, die ich darauf bekommen habe. Die gibt nen guten Hinweis darauf, in welche Richtung man das Szenario weiterbedenken muß. Schon früher hatte ich gesagt, das mit der Dilation kann auch als energetische Geschichte statt als eine rein relative betrachtet werden. Wenn "das ganze Universum" nach links fliegt, bleibt der Raumschiffahrer ja nicht unbewegt stehen, sondern wird mitgezerrt. Er muß schon seine Rakete starten, um seine Ruhestellung beizubehalten. Und er muß 50 Minuten wieder Dampf machen, wenn er aufm Jupiter landen will. Den Preis der Dilation muß er zahlen, nicht das Universum, daher altert er nur 7 statt 50 Minuten, nicht das Universum.

bamelam schrieb:Wie stark muss ein magnetisches Feld sein um genügend Antiteilchen "aufzubewahren", die durch Impulsübertragung eine Masse von 100 Kg auf 0,X c beschleunigen? Wie berechnet man das?

Sorry ich habe anscheinend die Seite wo du das fragtest überblättert und das erst jetzt gesehen. Zuerst musst du bestimmen wie viel Coulomb pro Kilogramm deine zu speichernden Teilchen haben. Dann multiplizierst du die Masse deiner Teilchen mit der Erdbeschleuigung um die Kraft zu erhalten mit der diese nach unten gezogen werden. Jetzt musst du nur noch eine gleichnamige elektrische Gegenkraft von der selben Größe ansetzen so wie damals im Millikan-Versuch, am besten mit einem Plattenkondensator. Wenn die Spannung genau richtig ist werden deine Teilchen schweben. Die Rechnung dazu findest du im oberen Link oder http://yukterez.ist.org/millikan/rechnung.png. Dann brauchst du nur noch die Energie über e=mc², also mit der Summe der Masse von Teilchen und Antiteilchen die du gegeneinanderschicken willst zu errechnen und die Geschwindigkeit deines zu beschleunigenden Teilchens aus der kinetischen Resteenergie bestimmen.

Im Archiv blätternd,

Also in deinem Fall natürlich in umgekehrter Reihenfolge (zuerst bestimmen wie viel kinetiche Energie du benötigst um deine 100 kg auf die gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen: E_kin=100kg·c² √(1-v²/c)-100kg·c², dann schaun wie viel Masse (Teilchen+Antiteilchen) du nach e=m·c² vernichten musst um die nötige Energie zu erzeugen, usw.)

Das Pferd von hinten aufzäumend,

yukterez schrieb:dann schaun wie viel Masse (Teilchen+Antiteilchen) du nach e=m·c² vernichten musst um die nötige Energie zu erzeugen

Jo, datt wäre ja man einfach, die Beschleunigung sollte aber durch Impulsübertragung erfolgen, und nicht mit der Energie aus Annihilation von Teilchen/Antiteilchen. Die zu beschleunigende Masse muss also ebenfalls aus Antimaterie bestehen :D Und für den, der 100kg Antimaterie besorgen kann, für den sind dann die Magnetfelder auch kein Problem mehr :D :D :D

Da fehlt natürlich ein Quadrat im Gammafaktor (an welcher Stelle ist eh offensichtlich).

Leider nicht mehr editieren könnend,

Peter0167 schrieb:die Beschleunigung sollte aber durch Impulsübertragung erfolgen

Die Masse wird in Strahlung verwandelt, die Photonen liefern dann den Strahlungsdruck.

Peter0167 schrieb:Die zu beschleunigende Masse muss also ebenfalls aus Antimaterie bestehen

Ich wüsste nicht warum, sie darf nur nicht direkt mit dem Treibstoff in Berührung kommen. Wenn dieser mitgeführt wird muss man in der Gleichung einfach die Erdanziehung g durch die momentane Beschleunigung a ersetzen um den Treibstoff relativ zum Raketenboden schweben zu lassen.

Peter0167 schrieb:Und für den, der 100kg Antimaterie besorgen kann, für den sind dann die Magnetfelder auch kein Problem mehr

Elektrische Felder um genau zu sein.

Präzisierend,

@TangMi
Sorry, ich will dich nicht provozieren oder trollen, aber bei dieser Reklame, die ich zufällig heute sah, mußte ich unweigerlich an Dich denken:

https://www.youtube.com/watch?v=Y6RlcDClGFQ

das relativiert doch Dein Anliegen ;)

@yukterez

Wieso Erdanziehung, und was für eine Rakete?

Die Frage war:

bamelam schrieb:Wie stark muss ein magnetisches Feld sein um genügend Antiteilchen "aufzubewahren", die durch Impulsübertragung eine Masse von 100 Kg auf 0,X c beschleunigen? Wie berechnet man das?

Eine Masse von 100kg soll beschleunigt werden, und zwar durch ImpulsÜBERTRAGUNG. Das bedeutet m.M.n. der Impuls (m*v) der Antimaterie soll durch eine Stoßreaktion auf eine andere Masse übertragen werden. Da kommt für mich nur Antimaterie in Frage, da es sonst ja zu Zerstrahlungsreaktionen kommt. Klar kann man einen Impuls auch aus dem Strahlungsdruck einer Annihilation erzeugen, aber dann wäre es ja keine Impulsübertragung mehr.

Zudem wäre das sicher schwer zu berechnen, da die entstehenden Gamma-Photonen sich jeweils in unterschiedlichste Richtungen bewegen. Nee, ich denke mal, der Fragesteller will da einfach nur was aufeinander knallen lassen... :D

Peter0167 schrieb:Wieso Erdanziehung

Damit die Antipartikel gelagert werden können müssen sie in Schwebe gehalten werden.

Peter0167 schrieb:und was für eine Rakete?

Falls die zu beschleunigende Masse nicht im Labor auf der Erde ist sondern im Weltraum wäre das die Alternative.

Peter0167 schrieb:Das bedeutet m.M.n. der Impuls (m*v) der Antimaterie soll durch eine Stoßreaktion auf eine andere Masse übertragen werden. Da kommt für mich nur Antimaterie in Frage

Das würde dann nicht mehr allzu viel Sinn machen, ich hoffe der Fragesteller hat sich da nur etwas unglücklich ausgedrückt und das nicht wirklich so gemeint.

Peter0167 schrieb:Zudem wäre das sicher schwer zu berechnen, da die entstehenden Gamma-Photonen sich jeweils in unterschiedlichste Richtungen bewegen.

Das wäre einfach. Man braucht dazu nur die Angriffsfläche auf der Testmasse und den Abstand wenn die Strahlung kugelförmig strahlt (dann gilt das Abstandsquadratsgesetz), oder man bündelt die Strahlung mit Spiegeln auf den gewünschten Punkt, dann braucht man nichtmal den mehr.

Irgendwo haben wir das hier im Forum schon mal für ein Sonnensegel gerechnet, die Formeln dafür könnte man dann hier gleich weiterverwenden.

Kombinierend,

yukterez schrieb: ich hoffe der Fragesteller hat sich da nur etwas unglücklich ausgedrückt und das nicht wirklich so gemeint.

Daran habe ich nun überhaupt nicht gedacht :D

Ich schließe aber daraus, dass wir immerhin darin einer Meinung sind, dass ein "Übertrag" nicht den Impuls beinhaltet, der aus der Energie des Ruhemassenäquivalents der Antimaterie in Folge einer Annihilation gewonnen wird, sondern aus der kinetischen Energie vor der Stoßreaktion.

....meine Fresse, das sind ziemlich komplizierte Sätze für diese fortgeschrittene Stunde :D ... bitte nicht drauf festnageln.

Peter0167 schrieb:Daran habe ich nun überhaupt nicht gedacht

Halb so wild, ist eh off topic denn auf Licht- oder Überlichtgeschwindigkeit kommt man so eh in keinem Fall.

Peter0167 schrieb:Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person sich mit LG bewegt, ist genau so hoch wie die, dass er 10 mrd. Jahre alt werden kann, nämlich "Null".

Richtig, wenn man das hypothetisch durchdenkt würde wenn sich eine richtige Person mit 1.0 c durch den Raum bewegen könnte deren relativistische Masse und kinetische Energie unendlich hoch werden. Dass das für keinen der Beteiligten gut wäre kann man sich auch ohne Zahlen ausrechnen [:

Gar nicht daran denken wollend,

Erstmal danke für die Antworten. Ich werde das morgen näher erläutern, komme gerade vom "schuften" und muss auch gleich schon wieder ins Bettchen, sonst hauts mich sprichwörtlich aus den Latschen. Deshalb nur recht kurz jetzt:
Es geht dabei tatsächlich um einen Photonen-Antrieb. Also quasi: Proton/Antiproton --> Annihilation --> Photon --> Impuls --> Schub. Allerdings hab ich gerade eben nen Link zu ner Seite mit ner Rechnung (fast) genau dazu geschickt bekommen, ich werde die hier mal teilen:
http://walter.bislins.ch/blog/index.asp?page=Grenzen+einer+Reise+mit+Antimaterie-Photonen-Antrieb
Hatte jetzt leider nur Zeit kurz drüberzufliegen, aber gerade für faule (wie mich) sieht das sehr, sehr ansprechend aus!

Gar nicht daran denken wollend,

https://www.allmystery.de/i/t2ff9fb st12a

Ist wohl auch besser so.


Wir basteln uns ein Gedankenkonstrukt.

Zwei Erden, sie ruhen zur Hintergrundstrahlung.

Beide Erden haben einen Lichtsender/Empfänger an Bord.
Sie bewegen sich also gegen die Hintergrundstrahlung (das ist mit Doppler messbar)
Beide werden auf 0.9c beschleunigt und bewegen ich aufeinander zu.

Als erstes die Fragen:
- wie schnell bewegen sie sich (und wie wird das festgestellt)?
- dann: wie schnell bewegen sie sich aufeinander zu?

Erde1 sendet ein Lichtsignal zu Erde2, dieses Signal verlässt die Erde mit einer Geschwindigkeit die c entspricht (aus Sicht der Erde1)

Frage: wie schnell bewegt sich dieses Lichtsignal gegen die HS?


Kurt

bamelam schrieb:Also quasi: Proton/Antiproton

Da hatte yukterez also doch den "richtigen Riecher" :D

Antiprotonen sind jedoch scheiße schwer zu besorgen, außer bei ebay :D

@kurt-b

So wie du die Frage(n) stellst, kennst du die Antwort doch schon. Licht bewegt sich immer mit LG, egal wie schnell die Quelle sich bewegt.

yukterez schrieb:Gar nicht daran denken wollend,

kurt-b schrieb:Ist wohl auch besser so.

Lustig ist es aber immerhin:

Harvard hat geschrieben:
If a heavy object with rest mass M moves past you with a velocity comparable to the speed of light, you will be attracted gravitationally towards its path as though it had an increased mass. If the relativistic increase in active gravitational mass is measured by the transverse (and longitudinal) velocities which such a moving mass induces in test particles initially at rest near its path, then we find, with this definition, that Mrel=γ(1+β^2)M. Therefore, in the ultrarelativistic limit, the active gravitational mass of a moving body, measured in this way, is not γM but is approximately 2γM.

Mit v=c → γ=∞ könnte man so ziemlich den ganzen Inhalt einer Hubblesphäre mit einer Singularität zerstören...

Es niemals so weit kommen lassend,