Verändern Magnetfelder das Raum-Zeit-Kontinuum?

Pluto123 schrieb:Ich wollte mir jetzt ein Oszilloskop kaufen und die Lichtgeschwindigkeit über einen starken Magneten messen. Dazu wollte ich einen Laser über einen Magneten schicken und den Versatz mit einem Zwei-Kanal-Oszilloskop messen. Für Lichtgeschwindigkeit benötige ich Nanosekunden und ist es richtig, dass ich dafür eine möglichst hohe Abtastrate benötige? (Sample/s)

Ich würde da eher ein Interferometer nehmen/bauen. In welcher Größenordnung soll denn der Effekt sein?

Grüße
OmegaMinus

Ich habe mir jetzt folgendes Oszilloskop bestellt für ein Experiment.

https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=0&nbc=1&q=gds%201102b

Pluto123 schrieb:Ich habe mir jetzt folgendes Oszilloskop bestellt für ein Experiment.

https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=0&nbc=1&q=gds%201102b

Deswegen frage ich nochmal: in welcher Größenordnung erwartest Du den Effekt?

Wenn die Lichtgeschwindigkeit von ihrer Richtung abhängt

14/05/2011 astropage.eu Physik und Technik 0
Der optische Resonator, der in dem Experiment benutzt wurde (Cécile Robilliard / CNRS)
Der optische Resonator, der in dem Experiment benutzt wurde (Cécile Robilliard / CNRS)

Licht bewegt sich unter Einfluss elektromagnetischer Felder nicht mit derselben Geschwindigkeit in alle Richtungen. Dieser von der Theorie vorhergesagte, nicht logisch erscheinende Effekt wurde von einem Team am Laboratoire “Collisions Agrégats Réactivité” (Centre nationale de la recherche scientifique CNRS / Université Paul Sabatier – Toulouse 3) in einem Gas erstmals experimentell demonstriert. Die Forscher maßen mit extremer Präzision von einem Milliardstel Meter pro Sekunde den Unterschied zwischen den Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten in einer Richtung und in die entgegengesetzte Richtung. Diese Ergebnisse ebnen den Weg für exaktere Forschungsprojekte, die auf eine Verbesserung der Modelle zur Beschreibung elementarer Teilchen-Interaktionen abzielen. Die am 11. Mai 2011 im Journal Physical Review Letters veröffentlichte Studie verweist auf neue Anwendungen in der Optik.

In einem absoluten Vakuum bewegt sich Licht mit einer konstanten Geschwindigkeit von 299.792.458 Metern pro Sekunde fort. Es scheint logisch, dass es sich mit derselben Geschwindigkeit in alle Richtungen ausbreitet. Allerdings gibt es Situationen, in denen diese Eigenschaft nicht gültig ist, insbesondere dann, wenn elektrische und magnetische Felder angelegt werden. Derartige Fälle wurden von der Theorie erstmalig in den späten 1970er Jahren vorhergesagt und sollten sogar im Vakuum beobachtbar sein. Diese sehr kleinen Variationen sind jedoch experimentell schwer zu bestätigen.

Der technologische Fortschritt hat es jetzt möglich gemacht, diese Effekte in einem Gas (in diesem Fall Stickstoff) nachzuweisen. Um sie zu beobachten, entwickelten Forscher vom CNRS und der Université Paul Sabatier einen optischen Resonator, in dem die Lichtstrahlen ein Gerät mit Magneten und Elektroden passieren, welches die Erzeugung starker elektrischer und magnetischer Felder ermöglicht (das angelegte Magnetfeld ist 20.000 mal stärker als das der Erde). Auf diese Weise konnten sie zum ersten Mal erfolgreich experimentell demonstrieren, dass sich Licht in einem Gas, wo ein elektromagnetisches Feld herrscht, nicht mit derselben Geschwindigkeit in gegensätzliche Richtungen ausbreitet. Der gemessene Geschwindigkeitsunterschied beträgt rund ein Milliardstel Meter pro Sekunde (10^-9m/s, was dem 10^-18-fachen der Lichtgeschwindigkeit entspricht). Dieser winzige, von der Theorie vorausgesagte Unterschied wird durch die magnetischen und elektrischen Felder hervorgerufen.

Quelle: https://www.astropage.eu/2011/05/14/wenn-die-lichtgeschwindigkeit-von-ihrer-richtung-abhaengt/

Wie du das mit einem 100MHz-Oszilloskop messen möchtest ist mir unklar.

Grüße
Omega Minus

@OmegaMinus

Das Oszilloskop schafft in der horizontalen Zeitbasis 1ns und pro ns sind es 0,3m Weg den das Licht zurücklegt. Ich wollte eine Strecke von 15m zurücklegen und dafür braucht das Licht 50ns. Dazu wollte ich einen Laser über ein Magnetfeld schicken und erwarte einen Effekt von wenigen Nanosekunden.

Pluto123 schrieb:Das Oszilloskop schafft in der horizontalen Zeitbasis 1ns und pro ns sind es 0,3m Weg den das Licht zurücklegt. Ich wollte eine Strecke von 15m zurücklegen und dafür braucht das Licht 50ns. Dazu wollte ich einen Laser über ein Magnetfeld schicken und erwarte einen Effekt von wenigen Nanosekunden.

Wie kommst Du auf "wenige Nanosekunden"? (Zum Vergleich, schau mal die Größenordnung des Effektes in meinem obigen Zitat an: 10^-18.)

Grüße
Omega Minus

Das ist jetzt sicher nicht das, was der Threadersteller beim Thread erstellen im Sinn hatte, aber die Meldung passt hier nun mal am besten rein.

https://pro-physik.de/nachrichten/kosmische-turbulenzen-praegen-struktur-von-galaxien

Wenn man sich des nächtens mal den Sternenhimmel anschaut, bekommt man rein gar nichts von dem mit, was da alles zwischen den Sternen und den Galaxien abgeht. Und was da abgeht, haben Forscher an der Universität Heidelberg nun mit Hilfe von Supercomputern berechnen lassen, und daraus eine kosmische Karte turbolenter Plasmaströme samt damit verbundener Magnetfelder erstellt.


Bildquelle

Es handelt sich dabei um die weltweit größte Simulation von Energieströmen im interstellaren Medium, deren bisher unerreichte Auflösung viele neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der "kosmischen Unordnung" bringen wird.

Eine Erkenntnis aus dieser Simulation ist, dass grundlegende Prinzipien der Turbulenztheorie im Fall magnetisierter Plasmen nicht gültig sind, insbesondere was die Kaskadierung von großen Skalen hin zu den kleineren Skalen angeht. Damit erhalten z.B. unsere Modelle zur Sternentstehung ein grundlegendes Update, da jetzt auch der Einfluss von Magnetfeldern mit einfließen kann.

Für diese Simulation waren achtzig Millionen Stunden an Prozessorzeit, verteilt auf 140.000 Prozessor-Kerne nötig, das ist fast soviel wie ich mit "Heroes of Might and Magic III" verbracht habe :D

Damit wäre dann wohl auch die Threadfrage beantwortet: Ja, Magnetfelder verändern das Raum-Zeit-Continuum. Und eine weitere Erkenntnis daraus ist, dass beim Urknall nicht nur Raum, Zeit und Energie entstanden, sondern auch Magnetfelder...

Peter0167 schrieb:Damit wäre dann wohl auch die Threadfrage beantwortet: Ja, Magnetfelder verändern das Raum-Zeit-Continuum.

Jop, aber völlig anders als im Eingang beschrieben.

Peter0167 schrieb:Und eine weitere Erkenntnis daraus ist, dass beim Urknall nicht nur Raum, Zeit und Energie entstanden, sondern auch Magnetfelder...

Sind Magnetfelder nicht Energie? Magnetische Energie?

Peter0167 schrieb:Und was da abgeht, haben Forscher an der Universität Heidelberg nun mit Hilfe von Supercomputern berechnen lassen, und daraus eine kosmische Karte turbolenter Plasmaströme samt damit verbundener Magnetfelder erstellt.

Das erinnert mich iwie an:

Spoiler


"Sternennacht" (Van Gogh)
:)

paxito schrieb:Sind Magnetfelder nicht Energie? Magnetische Energie?

Ein Magnetfeld ist nicht nur eine Kraftwirkung, sondern auch ein Energiespeicher
... oft auch als magnetische Energie bezeichnet und kann diese bei Veränderungen oder Wechselwirkungen freisetzen.
(sagt Gugl)

@delta.m

Wer weiß, vielleicht konnte Van Gogh tatsächlich mehr sehen als wir :D

delta.m schrieb:Ein Magnetfeld ist nicht nur eine Kraftwirkung, sondern auch ein Energiespeicher

Das Magnetfeld selbst ist keine Energie, aber es ist ein Speicher für die sog. Magnetische Energie. Das ist analog zum Gravitationsfeld, das ebenfalls keine Energie ist, sondern nur ein Speicher für Potentielle Energie.

Peter0167 schrieb:Das Magnetfeld selbst ist keine Energie, aber es ist ein Speicher für die sog. Magnetische Energie. Das ist analog zum Gravitationsfeld, das ebenfalls keine Energie ist, sondern nur ein Speicher für Potentielle Energie

Allerdings sind diese Kräfte zum Beginn des Urknalls nicht voneinander zu unterscheiden, sondern eine vereinheitlichte Kraft. GUT für die Gravitation haben wir da noch keine Theorie, aber so der Gedanke. Von daher: allet Enerjie.