Steht das Licht?

(!!!) Entgegen aller Erkenntnisse muss für folgende Fragestellung davon ausgegangen werden, man könne Teilchen schneller als Licht beschleunigen. (!!!)

Sagen wir, dieser Körper beschleunigt auf genau Lichtgeschwindigkeit und entsendet auf die Gegenrichtung ein Lichtstrahl.

(Weniger fachlich, aber verständlicher:
Was passiert, wenn man einen Scheinwerfer an das Heck eines Flugzeugs hängt, und dieses auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt?)


---> Steht das Licht?

(!!!) Entgegen aller Erkenntnisse muss für folgende Fragestellung davon ausgegangen werden, man könne Teilchen schneller als Licht beschleunigen. (!!!)

Sagen wir, dieser Körper beschleunigt auf genau Lichtgeschwindigkeit und entsendet auf die Gegenrichtung ein Lichtstrahl.

(Weniger fachlich, aber verständlicher:
Was passiert, wenn man einen Scheinwerfer an das Heck eines Flugzeugs hängt, und dieses auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt?)


---> Steht das Licht?

Geht nicht, ein Flugzeug hat eine Masse und kann deshalb nicht die Lichtgeschwindigkeit erreichen.

Haben Photonen keine Masse?

Photonen haben keine Masse, aber sie haben eine Energie — und wie Einstein bekanntlich gezeigt hat, sind Masse und Energie eigentlich das Gleiche.

Geht nicht, ein Flugzeug hat eine Masse und kann deshalb nicht die Lichtgeschwindigkeit erreichen.

Haben Photonen keine Masse?

Photonen haben keine Masse, aber sie haben eine Energie — und wie Einstein bekanntlich gezeigt hat, sind Masse und Energie eigentlich das Gleiche.

@christian
Theoretisch ja, denn: Je schneller man sich bewegt, desto langsamer verinnt für einen selbst die Zeit, da die Lichtgeschwindigkeit immer konstant sei. Bei Lichtgeschwindigkeit vergeht folglich keinerlei Zeit mehr, weshalb das Licht des Scheinwerfers dann stehen müsste. Das es nicht geht war ja von vornherein klar. Aber die Philosophie kennt derlei Grenzen nicht ;)

@christian
Theoretisch ja, denn: Je schneller man sich bewegt, desto langsamer verinnt für einen selbst die Zeit, da die Lichtgeschwindigkeit immer konstant sei. Bei Lichtgeschwindigkeit vergeht folglich keinerlei Zeit mehr, weshalb das Licht des Scheinwerfers dann stehen müsste. Das es nicht geht war ja von vornherein klar. Aber die Philosophie kennt derlei Grenzen nicht ;)

Hatten Photonen einmal eine Masse?
Unser Universum wird von Magnetfeldern durchzogen, für deren Entstehung es bislang keine befriedigende Erklärung gibt. Manche Forscher erklären die Existenz dieser Magnetfelder mit der Annahme, dass die heute masselosen Photonen während der frühen Expansionsphase des Universums eine Masse hatten. Tomislav Prokopec von der Universität Heidelberg und seine Kollegen haben die Herkunft der Photonenmasse jetzt auf ein solides mathematisches Fundament gestellt. Die Physiker stellen ihre Theorie in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (Bd. 89, Nr. 10, 101301) vor.



Prokopec und seine Kollegen gehen von der Existenz eines so genannten "leichten geladenen skalaren Teilchens" aus, das von einigen Theorien vorhergesagt wird. Kurz nach dem Urknall dehnte sich das Universum gemäß der Inflationstheorie schlagartig um einen gigantischen Faktor aus. Das hatte zur Folge, dass die skalaren Teilchen das Vakuum polarisierten: Wie bei allen Teilchen entstehen auch von diesen skalaren Teilchen im Vakuum fortwährend Paare virtueller Teilchen aus dem Nichts und werden gleich anschließend wieder vernichtet, wenn sie erneut zusammentreffen.

Wegen der schlagartigen Ausdehnung des Universums wurden die Teilchenpaare aber sofort nach ihrer Entstehung auseinandergerissen. Weil sie sich nun nicht mehr gegenseitig vernichten konnten, wurden dadurch aus den virtuellen Teilchen reale Teilchen.

Diese Vakuumpolarisation hatte Auswirkungen auf die Photonen. Wie Prokopec und seine Kollegen berechnet haben, benötigten Photonen in diesem See aus skalaren Teilchen mehr Energie für ihre Erzeugung. Praktisch erhielten sie dadurch eine Masse. "Es ist, als ob man sich durch Wasser bewegen müsste", so erklärt Prokopec die Massenzunahme der Photonen.

Nach Ende der Inflationsphase verloren die Photonen ihre Masse wieder. Doch ein Teil der dabei von den Photonen abgegebenen Energie wurde in schwache Magnetfelder umgewandelt.

Wenn zu dem Zeitpunkt, als sich die ersten Galaxien bildeten, schwache Magnetfelder einer Stärke von etwa einem Milliardstel Trilliardstel Gauß existierten, dann können Astrophysiker die heutige Stärke der galaktischen Magnetfelder von etwa einem Millionstel Gauß erklären. Zum Vergleich: Die Stärke des Erdmagnetfeldes beträgt 0,6 Gauß.

Weitere Meldungen zum Thema Inflationstheorie finden Sie im Archiv von wissenschaft.de.

Axel Tillemans

Hatten Photonen einmal eine Masse?
Unser Universum wird von Magnetfeldern durchzogen, für deren Entstehung es bislang keine befriedigende Erklärung gibt. Manche Forscher erklären die Existenz dieser Magnetfelder mit der Annahme, dass die heute masselosen Photonen während der frühen Expansionsphase des Universums eine Masse hatten. Tomislav Prokopec von der Universität Heidelberg und seine Kollegen haben die Herkunft der Photonenmasse jetzt auf ein solides mathematisches Fundament gestellt. Die Physiker stellen ihre Theorie in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (Bd. 89, Nr. 10, 101301) vor.



Prokopec und seine Kollegen gehen von der Existenz eines so genannten "leichten geladenen skalaren Teilchens" aus, das von einigen Theorien vorhergesagt wird. Kurz nach dem Urknall dehnte sich das Universum gemäß der Inflationstheorie schlagartig um einen gigantischen Faktor aus. Das hatte zur Folge, dass die skalaren Teilchen das Vakuum polarisierten: Wie bei allen Teilchen entstehen auch von diesen skalaren Teilchen im Vakuum fortwährend Paare virtueller Teilchen aus dem Nichts und werden gleich anschließend wieder vernichtet, wenn sie erneut zusammentreffen.

Wegen der schlagartigen Ausdehnung des Universums wurden die Teilchenpaare aber sofort nach ihrer Entstehung auseinandergerissen. Weil sie sich nun nicht mehr gegenseitig vernichten konnten, wurden dadurch aus den virtuellen Teilchen reale Teilchen.

Diese Vakuumpolarisation hatte Auswirkungen auf die Photonen. Wie Prokopec und seine Kollegen berechnet haben, benötigten Photonen in diesem See aus skalaren Teilchen mehr Energie für ihre Erzeugung. Praktisch erhielten sie dadurch eine Masse. "Es ist, als ob man sich durch Wasser bewegen müsste", so erklärt Prokopec die Massenzunahme der Photonen.

Nach Ende der Inflationsphase verloren die Photonen ihre Masse wieder. Doch ein Teil der dabei von den Photonen abgegebenen Energie wurde in schwache Magnetfelder umgewandelt.

Wenn zu dem Zeitpunkt, als sich die ersten Galaxien bildeten, schwache Magnetfelder einer Stärke von etwa einem Milliardstel Trilliardstel Gauß existierten, dann können Astrophysiker die heutige Stärke der galaktischen Magnetfelder von etwa einem Millionstel Gauß erklären. Zum Vergleich: Die Stärke des Erdmagnetfeldes beträgt 0,6 Gauß.

Weitere Meldungen zum Thema Inflationstheorie finden Sie im Archiv von wissenschaft.de.

Axel Tillemans

Interessanter ist doch die Tatsache,das es Dinge im Universum gibt die Nichts wiegen.
Erst so ist es in ferner Zukunft möglich,mit Überlichtgeschwindigkeit zu fernen Sternen zu reisen.
Die Frage die sich aber immer noch stellt:
Wie bekommt man das mit einem Körper hin?
Warum haben Körper überhaupt eine Masse?

Interessanter ist doch die Tatsache,das es Dinge im Universum gibt die Nichts wiegen.
Erst so ist es in ferner Zukunft möglich,mit Überlichtgeschwindigkeit zu fernen Sternen zu reisen.
Die Frage die sich aber immer noch stellt:
Wie bekommt man das mit einem Körper hin?
Warum haben Körper überhaupt eine Masse?

Beim Lesen dieses Postings steht nicht das Licht, sondern mir die Haare zu Berge!!!

Nichts - aber auch nichts ist so schnell wie Licht - das lässt sich nicht beweisen, sondern Messen! und erlebt ihr jeden Tag beim Feuerwehrwagen: Ton schwillt an und ab. In dem Beispiel würde das bedeuten.. ach egal - das wollt ihr gar nicht wissen. Ist übrigens schlichte Physik und lernt man in der Schule. Und Gesetze bei uns gelten Stand heute auf dem Mond, im Weltall und in unserem Sonnensystem. Spricht also einiges für die universelle Gültigkeit. Ach ja - ist ja kein Beweis

Beim Lesen dieses Postings steht nicht das Licht, sondern mir die Haare zu Berge!!!

Nichts - aber auch nichts ist so schnell wie Licht - das lässt sich nicht beweisen, sondern Messen! und erlebt ihr jeden Tag beim Feuerwehrwagen: Ton schwillt an und ab. In dem Beispiel würde das bedeuten.. ach egal - das wollt ihr gar nicht wissen. Ist übrigens schlichte Physik und lernt man in der Schule. Und Gesetze bei uns gelten Stand heute auf dem Mond, im Weltall und in unserem Sonnensystem. Spricht also einiges für die universelle Gültigkeit. Ach ja - ist ja kein Beweis

an alle superbesserwisser...
christian ging ja nicht davon aus das man das flugzeug tatsächlich auf lichtgeschwindigkeit brächte, sondern vielmehr, das man rein THEORETHISCH selbiges auf lichtgeschwindigkeit beschleunigen würde und was dann mit dem licht einer lampe, die nach hinten gerichtet wird, passieren würde. breitet es sich aus? steht es einfach im raum?

es geht also nicht darum was geht und was nicht, sondern was wäre wenn!
und eine vernünftige antwort, die mich auch interessieren würde, konnte bis jetzt keiner bringen.

an alle superbesserwisser...
christian ging ja nicht davon aus das man das flugzeug tatsächlich auf lichtgeschwindigkeit brächte, sondern vielmehr, das man rein THEORETHISCH selbiges auf lichtgeschwindigkeit beschleunigen würde und was dann mit dem licht einer lampe, die nach hinten gerichtet wird, passieren würde. breitet es sich aus? steht es einfach im raum?

es geht also nicht darum was geht und was nicht, sondern was wäre wenn!
und eine vernünftige antwort, die mich auch interessieren würde, konnte bis jetzt keiner bringen.

alles eine frage des inertialsystems. je nach dem wer beobachtet sieht das anders. der typ im flugzeug sieht immer das gleiche wenn er nach hinten schaut. jemand der das von ausserhalb sehen könnte würde das licht sehen, da das licht eine geschwindigkeit hat. oder?

@ Horst

-3. Das Licht wird nicht schneller wenn
man sich auf es zu bewegt - nur dichter
(Heller).

Denke mal anders darüber nach. Du
gehst von dem Punkt aus, dass du das
Licht siehst. Stell dir nun die Frage, WANN
siehtst du es?
Das Licht ist nur erkennbar, wenn du den
Punkt erreicht hast, wo es das erste mal
abgesetzt wurde. Bis dahin ist es für unser
Auge unsichtbar. Sehen kann ich nur,
wenn unsere Rezeptoren im Augen gereizt
werden. Da das Licht aber in diesem
Vorgang keine Vorwärtsbewegung besitzt,
siehtst du es nur, wenn du den
Absetzpunkt erreicht hast. Von dort an
wirst du es kontinuierlich sehen. Egal mit
welcher Geschwindigkeit du dich dann
vorwärts bewegst. Das faszinierende
daran ist aber, bewegst du dich zurück,
wird es für dich wieder unsichtbar.

Was jetzt interessant wäre ist, wenn
dieses Flugzeug langsamer wird. Würde
sich nun das Licht verstärken oder
absorbieren???

alles eine frage des inertialsystems. je nach dem wer beobachtet sieht das anders. der typ im flugzeug sieht immer das gleiche wenn er nach hinten schaut. jemand der das von ausserhalb sehen könnte würde das licht sehen, da das licht eine geschwindigkeit hat. oder?

@ Horst

-3. Das Licht wird nicht schneller wenn
man sich auf es zu bewegt - nur dichter
(Heller).

Denke mal anders darüber nach. Du
gehst von dem Punkt aus, dass du das
Licht siehst. Stell dir nun die Frage, WANN
siehtst du es?
Das Licht ist nur erkennbar, wenn du den
Punkt erreicht hast, wo es das erste mal
abgesetzt wurde. Bis dahin ist es für unser
Auge unsichtbar. Sehen kann ich nur,
wenn unsere Rezeptoren im Augen gereizt
werden. Da das Licht aber in diesem
Vorgang keine Vorwärtsbewegung besitzt,
siehtst du es nur, wenn du den
Absetzpunkt erreicht hast. Von dort an
wirst du es kontinuierlich sehen. Egal mit
welcher Geschwindigkeit du dich dann
vorwärts bewegst. Das faszinierende
daran ist aber, bewegst du dich zurück,
wird es für dich wieder unsichtbar.

Was jetzt interessant wäre ist, wenn
dieses Flugzeug langsamer wird. Würde
sich nun das Licht verstärken oder
absorbieren???

@horst
du gehst wohl davon aus das licht und flugzeug die gleiche richtung haben.
wieso würde nach deiner meinung der scheinwerfer expoldieren?
die energie ist doch E=m(photon)*c^2 und
m(photon)=(h*f)/c^2 wobei f die frequenz ist und h die planck-konstante(6,626E-34). um da jetzt eine solche energiemenge zu erzeugen wie du es darstellst würde man etliche jahre brauchen.

was für ein laser? ausser dem ist die funktionsweise eine ganz andere.
im laser wird das licht zw. zwei spiegel (einer davon semipermeabel) hin und her reflektiert und fokusiert bis er austreten kann. laserstrahl-anlagen werden mit einer spannung von bis zu 20000V betrieben. in der formel die ich da geschrieben habe kommt f als frequenz vor. man kann als über die voltzahl ebenfalls die energie berechnen. aber in was für einem scheinwerfer sind 20000V vorhanden?

@horst
du gehst wohl davon aus das licht und flugzeug die gleiche richtung haben.
wieso würde nach deiner meinung der scheinwerfer expoldieren?
die energie ist doch E=m(photon)*c^2 und
m(photon)=(h*f)/c^2 wobei f die frequenz ist und h die planck-konstante(6,626E-34). um da jetzt eine solche energiemenge zu erzeugen wie du es darstellst würde man etliche jahre brauchen.

was für ein laser? ausser dem ist die funktionsweise eine ganz andere.
im laser wird das licht zw. zwei spiegel (einer davon semipermeabel) hin und her reflektiert und fokusiert bis er austreten kann. laserstrahl-anlagen werden mit einer spannung von bis zu 20000V betrieben. in der formel die ich da geschrieben habe kommt f als frequenz vor. man kann als über die voltzahl ebenfalls die energie berechnen. aber in was für einem scheinwerfer sind 20000V vorhanden?

mal schnell reingeworfen: Alles was wir sehen ist licht! das ist klar. Aber zum Laser: Ein Laser hat z.B eine andere Wellenlänge als z.B. eine Kerze.


Ich denke... also bin ich...
denk' ich

mal schnell reingeworfen: Alles was wir sehen ist licht! das ist klar. Aber zum Laser: Ein Laser hat z.B eine andere Wellenlänge als z.B. eine Kerze.


Ich denke... also bin ich...
denk' ich