Gibt es physikalische Phänomene mit Überlichtgeschwindigkeit?

mojorisin schrieb:Bei einer Schere die 1 LJ lang ist, wird sich am anderen Ende erst etwas nach einem Jahr tun wenn ich diese schließe.

Nimm meine 1m breite Guillotine, da schließt sich nichts erst ein Jahr später. Du konstruierst hier eine absurde Situation.

Die Scheingeschwindigkeit des Längsschnitts ist nur eine Projektion der unzähligen zeitlich versetzten Einzelschnitte pro Klingenabschnitt. Die Bewegung der Klinge erfolgt von oben nach unten, nicht von links nach rechts. Die Information wandert genauso von oben nach unten.

Da Du nichts neues dagegen vorbringst, nur längst entkräftetes, sodaß sich mittlerweile alle Argumente eh nur noch wiederholen, ist eine weitere Diskussion müßig.

Ok

@perttivalkonen
Hi perttivalkonen...

Im letzten Post hat @mojorisin schon recht. Das Problem ist nur das mojo spontan vom Gedankenexperiment in die Realität wechselt. Was das ganze noch chaotischer macht.

Es war also nicht dein Fehler, da du voll im Kontext zum G-Experiment und vorherigen Posts lagst.
Natürlich ists zudem wenig real von einer 1 Lichtjahre langen Schere zu sprechen und dieser dann reale Wirkungen zu unterschieben...

Netten Gruss
Z.

@nocheinPoet

nocheinPoet schrieb am 22.10.2015:Das eine ca. 300.000 km breite Platte in weniger als 1 s vollständig durchschnitten werden kann.

Das ist im Kontext nicht korrekt. Es ging um apriori 0.5 Sek.
Und da hatte ich mich verrechnet bzw. die Sache nicht korrekt betrachtet.
Wichtig war aber in diesem Kontext auch.. das in deinem Laserbeispiel / Mittig Blatt / niemals nicht funktioniert
von Anfang A. bis zu Ende B. des Blattes, dieses also linear zu durchtrennen.

Der Laserschnitt beginnt dieses G-Experiment bzgl. immer irgendwo im ersten Drittel das Blattes und bewegt sich dann in beide Richtung zu den Enden des Blattes hin. Also auch nichts mit nur einem "Lichtpunkt" der das Blatt trennt.
Laser Mittig resultieren immer 2 Schnittrichtungen.

Erfolgt der Schwenk in ca. 0.9 Sek, wird das Blatt unter 1 Sek getrennt.
Im Gedankenexperiment. Korrekt.

@perttivalkonen

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/scissors.html

You have, in fact, sent a wave down the scissors, carrying the information that the scissors have been closed. But this wave does not travel faster than light. It will take at least one year for the tips of the blades, at the far end of the scissors, to feel any force whatsoever, and, ultimately, to come together to completely close the scissors.

Das ist alles was ich damit sagen wollte. Da ist nichts besonders dabei wo man drüber diskutieren müsste, ich glaube da sind sich alle einig.

@Z.

Z. schrieb:Das Problem ist nur das mojo spontan vom Gedankenexperiment in die Realität wechselt. Was das ganze noch chaotischer macht.

Confiteor mea culpa, mea maxima culpa. ;-)

@Z.

Tut mir leid, so ganz weiß ich jetzt nicht, was Du meinst. Womit hat mojorisin recht? Doch nicht mit dem wandernden Berührungspunkt der beiden Scherenklingen im Sinne einer wandernden Information. Was dann?

Z. schrieb:Natürlich ists zudem wenig real von einer 1 Lichtjahre langen Schere zu sprechen und dieser dann reale Wirkungen zu unterschieben...

Eben deswegen bin ich ja auf ne 1m breite Guillotine umgesattelt. Das mit der mikrometerabweichenden Klingenhöhe und der weit glatteren Papieroberfläche ist zwar wieder wannsinnsirreal. Aber ich hätt ja auch ein schlicht glattes Fallbeil nehmen können, was den Schnitt dann instantan gemacht hätte. Daß es auch hierbei wieder Unebenheiten oberhalb der Mikrometerlinie gibt, desavouiert die Geschichte ja nicht, sondern verdeutlicht es nur umso mehr, daß hier weder ein Schnitt noch eine Information horizontal von A nach B wandert, sondern stets die höchste Papiererhebung von dem glatten Beil zuerst getroffen wird und die tiefste Einbuchtung als letzte. Schnitt wie Info "kommt von oben". Von links nach rechts hingegen wandert nicht mal ein gedachter Punkt kontinuierlich, sondern taucht wahllos mal hier mal da auf. Genauer nicht wahllos, sondern in Abhängigkeit von der Papierhöhe, also von der Distanz zum darüberbefindlichen Klingenende.

Vielleicht fällt Dir ja ne Möglichkeit ein, das mit einfachen Worten, also ohne komplizierte Formeln, verständlich zu machen.

@mojorisin
Das ist ein völlig anderes Problem, das an der Länge der Riesenschere liegt. Deswegen nahm ich das 1m breite Fallbeil, wo dieses Problem gar nicht erst auftritt.
Und auch das habe ich Dir bereits gesagt; wiso ignorierst Du das?

@perttivalkonen

perttivalkonen schrieb:Das ist ein völlig anderes Problem, das an der Länge der Riesenschere liegt.

Nein das ist ein grundsätzliches Problem, nur das die LG so groß ist das es bei einer normalgroßen Schere nicht auffällt.

Natürlich kannst du zwei Schnittkanten in einem betimmten Winkel, mit einer bestimmten Geschwindigkeit aufeinder zufliegen lassen so ähnlich wie bei einer Guillotine, dann bekommst du beliebige Schnittgeschwindigkeiten hin.

Wenn die Guillotine allerdings an einem Punkt (sagen wir mal in der Mitte) aufgehängt ist und sie losgelassen wird, dann trifft rein theoretisch die Mitte eher auf die andere Schnitttkante als die äußeren Enden. Die Information dass das Fallbeil nicht mehr aufgehängt ist, kommt an den äußeren Enden des Fallbeiles, erst nach der Zeit t an. Die ergibt sich aus "Abstand Aufhängung" geteilt durch "Lichtgeschwindigkeit".

@mojorisin

Selbst mit einer Schere bekommt man eine überlichtschnelle Schnittgeschwindigkeit hin. Nimm Dir einfach sichelförmig nach innen gebogene Scherenklingen, bei denen der Bogen das verspätete Ankommen des sich c-schnell ausbreitenden "Zusammendrück-Impulses" kompensiert.

Aber nochmals: Die Information der Inbewegungsetzung der Scherenklinge geht zwar vom Angelpunkt aus in die Scherenklingen, und das nur max. lichtschnell. Aber das ist keine Information eines wandernden Schnittpunktes. Wie Du beim Fallbeil mit seinen "beliebigen Schnittgeschwindigkeiten" ja selbst bemerken mußt.

mojorisin schrieb:Wenn die Guillotine allerdings an einem Punkt (sagen wir mal in der Mitte) aufgehängt ist und sie losgelassen wird, dann trifft rein theoretisch die Mitte eher auf die andere Schnitttkante als die äußeren Enden.

Nur am Anfang. Die dadurch entstehende Verzerrung des Beils führt zur Beschleunigung der später fallenden Ränder. Das Fallbeil wackelt in sich ein wenig wie ein angestoßener Wackelpudding, nur extrem minimaler. Diese durchs Beil laufende Wellenbewegung nivelliert sich mit der Zeit des Fallens selber, Du mußt dem Beil nur genügend Zeit zum Fallen lassen, bis dieser Effekt unter Nanometerlevel fällt.

Selbst wenn man das berücksichtigt, tritt zumindest auf kurze Strecken eine überlichtschnelle Schnittgeschwindigkeit auf, das kannst Du nicht leugnen. Wieso sagst Du es nicht einfach, statt hier irgendwelche den Effekt nicht einmal verhindern könnenden Sonderbedingungen anzusprechen, mit denen die Situation zwar komplizierter zum Durchsteigen, aber nicht contra ÜLG zu retten ist? Man könnte den Eindruck von Nebelkerzen bekommen.

@perttivalkonen

perttivalkonen schrieb:Aber das ist keine Information eines wandernden Schnittpunktes.

Bin ich bei dir. Habe ich nie behauptet.

perttivalkonen schrieb:Nimm Dir einfach sichelförmig nach innen gebogene Scherenklingen, bei denen der Bogen das verspätete Ankommen des sich c-schnell ausbreitenden "Zusammendrück-Impulses" kompensiert.

Würde ich jetzt nicht grundsätzlich widersprechen.

perttivalkonen schrieb:Das Fallbeil wackelt in sich ein wenig wie ein angestoßener Wackelpudding, nur extrem minimaler. Diese durchs Beil laufende Wellenbewegung nivelliert sich mit der Zeit des Fallens selber, Du mußt dem Beil nur genügend Zeit zum Fallen lassen, bis dieser Effekt unter Nanometerlevel fällt.

Ok bin ich überfragt. Bevor ich hier falsche Sachen sage. Rein vom Gefühl her hört sich das aber für mich seltsam an.

perttivalkonen schrieb:Selbst wenn man das berücksichtigt, tritt zumindest auf kurze Strecken eine überlichtschnelle Schnittgeschwindigkeit auf, das kannst Du nicht leugnen. Wieso sagst Du es nicht einfach, statt hier irgendwelche den Effekt nicht einmal verhindern könnenden Sonderbedingungen anzusprechen, mit denen die Situation zwar komplizierter zum Durchsteigen, aber nicht contra ÜLG zu retten ist? Man könnte den Eindruck von Nebelkerzen bekommen.

Ok dann will ich das mal nicht leugnen.

@perttivalkonen
Bitte sieh es ganz entspannt ich bin hier mittlerweile ganz auf deiner Seite.

mojorisin schrieb:Stell dir einfach mal einen Stab vor der 1 Lichtjahr lang ist. Wenn ich den nun am einen Ende bewege wird sich das andere Ende erst nach einem Jahr bewegen. Bei einer Schere die 1 LJ lang ist, wird sich am anderen Ende erst etwas nach einem Jahr tun wenn ich diese schließe.

Stell dir den Achspunkt der Schere / mittige Achse einer Normschere vor.

Wenn du den hinteren Teil der Schere (Griff) zusammendrückst, wird sich die Energie die du dabei ausübst erst minimum ein Jahr später auf das andere Ende der schere auswirken, .


Energie und Impuls brauchen einfach mal so lange von einem Ende (Griff) zum anderen (Spitze).
Auch diese propagieren mit nur "max" c durch das Material aus dem die Schere besteht.
Real betrachtet!... Natürlich macht das das Scherengedankenexperiment ÜLG unnütz, solang es sich um ne Norm-Schere mit mittiger Achse handelt.

Das mit der Guillotine 1 Ls lang hab ich verstanden... aber auch dort wenn irgendwo mittig die Energie angesetzt wird.. Dann wärs das gleiche Problem.. kostete aber nur die Häfte der Zeit 0.5 Sek zum schneiden.

Wenn du die nötige Energie komplett über die obere Schneide verteilst und Impuls und Energie im Material dann über die Gesamt Länge gleichzeitig in Aktion tretten, könnts allerdings Simultan zum Schnitt kommen...

LG

pluss schrieb:Text

OK, bisher habe ich Dich anders verstanden. Ich zeigs mal:

mojorisin schrieb:da die Information über das Schließen der Schere parallel zum Schnitt verläuft

Das "Schließen der Schere" habe ich als "Herstellen des Schneidepunktes", also der Kontaktstelle der beiden Scherenklingen verstanden. Du meintest aber nicht dieses Schließen der Schere, sondern das Initiieren der Bewegung der beiden Scherklingen aufeinander zu. Das geht natürlich in der von Dir beschriebenen Richtung und nur mit max. Lichtgeschwindigkeit.

Aber wie gesagt, nicht einmal das verhindert eine "überlichtschnelle Schnittgeschwindigkeit". Erstens wäre dies mit der sichelförmigen Klinge lösbar.

Und zweitens löst sich das von selbst - im Gedankenexperiment, versteht sich - selbst bei einer Schere mit exakt geraden Klingenrändern. Der im eigentlichen Schnittpunkt/Berührungspunkt der beiden Klingen sich bildende Winkel zwischen den beiden Klingen wird ja immer kleiner, je weiter die Klingen gegeneinander versetzt werden. Je kleiner dieser Winkel in immer größer werdender Entfernung vom Angelpunkt der beiden Klingen wird, desto schneller verschiebt sich dieser Schnittpunkt weg vom Angelpunkt. Bei einer unendlich langen Schere nähert sich die "Wanderung" dieses Schnittpunktes mit immer kleiner werdendem Winkel schließlich mehr und mehr einer unendlichen Geschwindigkeit. Spätestens wenn wir im Gedankenmodell ohne Berücksichtigung der lichtschnellen Ausbreitung des Bewegungsimpulses der beiden Klingen doppelte Lichtgeschwindigkeit für die Schnittpunktwanderung überschreiten, spätestens dann haben wir im Gedankenmodell mit Berücksichtigung jener lichtschnellen Impulswanderung die einfache Lichtgeschwindigkeit überschritten.

So oder so, das Scherenbeispiel funktioniert.

@Z.

Z. schrieb:Bitte sieh es ganz entspannt ich bin hier mittlerweile ganz auf deiner Seite.

Ja, Dein Vorbeitrag hatte genau das für mich rübergebracht, daß Du da "dichte bei" bist, weswegen ich Dich ja am Ende sogar gleich gefragt habe, ob Du das Mojorisin erklären könntest, worauf ich hinaus will.

Aber mittlerweile ist einiges an Knoten zwischen Mojorisin und mir auch so geplatzt, zumindest kräftig gelockert.

@perttivalkonen

perttivalkonen schrieb:Aber mittlerweile ist einiges an Knoten zwischen Mojorisin und mir auch so geplatzt, zumindest kräftig gelockert.

Gott sei Dank :)
einen schönen Sonntag Abend wünsche ich.
Vielen Dank für deinen Einsatz.
NG

@mojorisin

mojorisin schrieb:Confiteor mea culpa, mea maxima culpa.

Na wenn das mal kein hervorragendes Schlusswort, sein könnte... ;)
Dir auch einen schönen Sonntag Abend.

Audaces fortuna adiuvat!
NG

@nocheinPoet, es lässt sich leicht behaupten das ein Blatt Papier überlichtschnell durchtrennt werden kann, der theoretische Nachweis gestaltet sich nicht so einfach. Zumindest wenn nur rudimentäre Kenntnisse, wie bei mir der Fall, vorhanden sind. Auch wurden leider nicht alle für eine Berechnung notwendigen Daten, trotz nachfragen, angegeben.
Bekannt sind nur (aus dem Posting von yukterez auf Seite 62, auf welches ich mich beziehe) folgende Daten:

Schnittzeit t_s: 0,664214s
Schwenkzeit Lasert: 0,25s
Wellenlänge λ: 9nm

Folgende Werte fehlten, und wurden durch annahmen von mir ergänzt:

Leistung des Lasers* P: 1 Exawatt (=1.000 Petawatt)
Fokusdurchmesser d: 1mm
Papierdicke: nicht gewählt

Der für die Durchtrennung des Papiers zur Verfügung stehende Laserimpuls ergibt sich aus der Schwenkzeit multipliziert mit c:

Die Visualisierung des Schnittvorganges auf Seite 62 kann leicht fehlinterpretiert werden, weil die roten Linien für Laserimpulse gehalten werden könnten. Tatsächlich zeigen sie nur die Flugbahn der Photonen. Der Laserimpuls würde in Anlehnung an die Visualisierung von yukterez, wenn der Laser nicht geschwenkt wird, so aussehen:

Die Energie des Laserimpulses trifft aber nicht auf einen einzigen Punkt des Blattes, sondern verteilt sich auf die Gesamte Schnittlänge von 299.792.458m. Die Gesamtenergie (E) des Laserimpulses beträgt:

Wäre der Laser auf einen Punkt des Blattes fokussiert, würde die gesamte Energie auf eine Fläche von 7,85398⤬10^-7m² treffen, womit sich zwar ein Loch erzeugen lässt, das Blatt aber nicht durchtrennt wäre. Würde man über die gesamte breite des Blattes versuchen ein Loch neben dem anderen ⃝⃝⃝⃝⃝ zu erzeugen, ergeben sich bei einem Focusdurchmesser von 1mm, 299.792.458m / 0,001m = 3,0⤬10¹⁴ fokussierte Punkte. Da sich die Energie des Laserimpulses auf alle fokussierte Punkte verteilt, verbleibt je fokussierten Punkt eine Energie von 833,91J.

Erschwerend hinzu kommt, das diese Energie von 833,91J lediglich über eine Zeit von 2,216 Femtosekunden bereitgestellt wird


Das sich in der Zeit mit so geringer Energie kein Loch im Blatt erzeugen lässt, dürfte außer Frage stehen.
Aus dem Grunde habe ich mir die Mühe erspart die dicke des Papiers mit einzubeziehen.

@nocheinPoet, ich bin der Ansicht hiermit meine Aussage, dass sich das Blatt so nicht durchtrennen lässt, nachvollziehbar und hinreichend genug gestützt zu haben.



*

…Laserimpulse mit der Stärke von über einem Petawatt, einer Billiarde Watt. Der Wissenschaftler Todd Ditmire glaubt, dass der Laser in ein paar Wochen sogar Impulse von 1,4 Petawatt erzeugen kann. Die intensiven Lichtblitze dauern dabei nur ein Zehntel einer Trillionstelsekunde, schreibt das Fachmagazin „New Scientist“. Die Intensität des Lasers ist über hundertmal stärker als die kosmischen Gammastrahlen bei einer Supernova…

Quelle: http://www.focus.de/wissen/weltraum/astronomie-der-staerkste-laser-der-welt_aid_269281.html

@pluss

Würde man über die gesamte breite des Blattes versuchen ein Loch neben dem anderen ⃝⃝⃝⃝⃝ zu erzeugen, ergeben sich bei einem Focusdurchmesser von 1mm, 299.792.458m / 0,001m = 3,0⤬1014 fokussierte Punkte.

Ist Deine Rechnung richtig?

299.792.458m / 0,001m = 3,0*10^11

Dadurch erhöht sich die Energie pro Punkt und die Schnittzeit um den Faktor 1000.

Danke für den Hinweis @delta.m, du hast recht, da ist mir ein Fehler unterlaufen.
Die Zeit beträgt dann 2,216⤬10^-12s, also 2,216 Picosekunden.
Allerdings ist auch die Verweilzeit deutlich zu kurz um ein Loch im Papier zu erzeugen.

pluss schrieb:Das sich in der Zeit mit so geringer Energie kein Loch im Blatt erzeugen lässt, dürfte außer Frage stehen.
Aus dem Grunde habe ich mir die Mühe erspart die dicke des Papiers mit einzubeziehen.

Wieso kann man die Blattdicke vernachlässigen?

@pluss
1. Der von Dir referenzierte Laser hat 1 PW und nicht 1000PW.
2. Die angegebene Leistung ist eine Spitzenleistung und keine durchschnittliche Leistung, das ist bei cw-Lasern zwar das Gleiche aber bei gepulsten Lasern ein meilenweiter Unterschied.

-> Das kommt Deiner Argumentation grundsätzlich entgegen. Das Gerät hat deutlich weniger durchschnittliche Leistung als Du angenommen hast. Das ist der Grund warum das mit diesem Laser auch nicht funktioniert. Hätte der 1 PW cw wäre das mit dem Schneiden überhaupt kein Problem.

3. Die Schneidwirkung hängt von der Leistung ab, also Energie pro Zeit. Wenn Du also Energie in sehr kurzer Zeit ins Material einträgst, dann verbesserst Du die Wirkung.

4. 833 J ist eine Menge Energie. Um eine Visitenkarte (dickes Papier) zu durchlöchern, brauche ich mit nem Nd:YAG normalerweise nur ein paar Schuß, also wenns hochkommt ein paar Joule. (im Focus bei ca. 1J/Puls, FWHM ca 10 ns)

5. Ausgehend von Dünndruckpapier mit 45µm Dicke, könnte je nach Pulsenergie/Pulsdauer ein Einzelschuß reichen. So genau kenn ich mich mit den Tiefen bei Ablation nicht aus.

Das größte Problem ist dann einen Laser mit hinreichend hoher Repititionsrate zu finden im Bereich 10^10 Pulse/s. Dafür müsste man Lasercavitys im cm-Maßstab bauen. Oder man kriegt soviel Energie in den Puls dass man nicht mehr fokussieren muss, dann braucht man weniger Pulse.