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Schneller als der eigene Schatten?

156 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Physik, Schatten, Lucky Luke ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 01:00
Zitat von kieferkiefer schrieb:Is kompliziert
Nicht die Bohne kompliziert. Nicht für mich. Eher für Dich, wenn ich Dich frage:
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Gibts Licht bei Dir nur von hinten?
Denn:

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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 03:56
Nein..bei der abbildung fällt das licht ja schräg auf das objekt.. wir gehen davon aus das wir uns nur in gleicher richtung mit dem licht bewegen...nur gerade aus..


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 10:49
Zitat von kieferkiefer schrieb:wir gehen davon aus das wir uns nur in gleicher richtung mit dem licht bewegen...nur gerade aus..
Zu deutsch, Du beantwortest meine Frage mit einem "Ja".

Was für ein Unsinn.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 11:00
@perttivalkonen
@pluss
Ich checke das immer noch nicht.
Was ist denn Schatten überhaupt?
Angenommen ich laufe einem Photon voran, bin ich denn buchstäblich in der Schattenwelt?


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 12:50
@skagerak

Schatten ist nicht grundsätzlich als Abwesenheit von Licht zu verstehen. Schatten ist die durch ein Objekt verursachte Abwesenheit von Licht. Und zwar dergestalt, daß das Objekt durch seine Anwesenheit das Licht vom "Zielort", wo dann "der Schatten ist", abhält. Das Licht wird durch Ablenken, durch Absorbieren... abgehalten, dort anzukommen. Deswegen heißt es umgangssprachlich, das Objekt werfe einen Schatten.

Ein überlichtschnelles Objekt verhindert aber nicht, daß das von hinten kommende Licht den Bereich vor dem Objekt nicht erreichen kann. Ein überlichtschnelles Objekt wirft nach vorn (in Bewegungsrichtung) keinen Schatten.

Und das überlichtschnelle Objekt ist auch nicht "in der Schattenwelt". Licht, welches von vorne oder von der Seite auf das Objekt zu läuft, trifft nun mal auf das Objekt. Selbst das Licht, welches aus einer Quelle von "hinter dem Objekt" in die Richtung geht, in die das Objekt läuft, kann das Objekt erreichen. Nämlich das schon zuvor ausgestrahlte Licht, welches vom überlichtschnellen Objekt eingeholt wird. Nur die rückwärtige Seite des Objekts kann, je nach Form des Objekts partiell oder gänzlich frei von auftreffendem Licht sein und damit unbeobachtbar sein. Die Vorderfront und schwächer auch die Seiten werden das auftreffende Licht refektieren und dadurch energiereicher (ab)strahlen als ein gleiches Objekt mit geringerer Geschwindigkeit.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 13:24
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Schatten ist nicht grundsätzlich als Abwesenheit von Licht zu verstehen. Schatten ist die durch ein Objekt verursachte Abwesenheit von Licht. Und zwar dergestalt, daß das Objekt durch seine Anwesenheit das Licht vom "Zielort", wo dann "der Schatten ist", abhält. Das Licht wird durch Ablenken, durch Absorbieren... abgehalten, dort anzukommen. Deswegen heißt es umgangssprachlich, das Objekt werfe einen Schatten.
Okay, das ist schon verständlicher.
Ein überlichtschnelles Objekt verhindert aber nicht, daß das von hinten kommende Licht den Bereich vor dem Objekt nicht erreichen kann. Ein überlichtschnelles Objekt wirft nach vorn (in Bewegungsrichtung) keinen Schatten.
Das leuchtet mir auch ein.
Ich ging aber streng von einer einzigen Lichtquelle aus, vor dem das anzustrahlende Objekt "flüchtet“ sozusagen.
Sagen wir mal, ein Objekt das die selbe Form wie der Lichtstrahl hat....okay, gehört jetzt ein wenig mehr zu diesem Gedankenexperiment, impliziert ja dass sich Lichquelle und Objekt in einem Lichtabgeschirmten Bereich befindet...oh man, ich lass es lieber...

Ich fange mal von vorne an:
Eine absolut dunkle Wand, kein Licht von irgendwo her.
Ein Lichtstrahl der nur in einem definierten Bereich und geradeaus auf einen Punkt auf die Wand strahlt.
Ich setze jetzt einfach mal voraus, dass sich das Licht nirgendwohin zerstreut, sondern nur auf den bestrahlten Punkt begrenzt.
Jetzt bewege ich den Lichtstrahl in eine Richtung. Es wird also dunkel, wo vorher dieses Licht war.
Es wird also genauso schnell dunkel, wie ich das Licht bewege. Egal wie schnell ich Licht oder Objekt bewege. Dunkelheit und Licht "entstehen“ sozusagen gleichzeitig.

So zumindest mein Gedanke dazu.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 14:05
Bei deiner Vorstellung nimmt die Dunkelheit einen Grundzustand ein, von daher entsteht die Dunkelheit nicht jedes mal neu. Eine Lichtquelle wird erzeugt und erhellt den Wandbereich auf den das Licht zentriert gerichtet wird, schaltet man die Lichtquelle aus tappt man im dunkeln. Es entstehe Licht im Dunkeln, dann sieht man auch was. :)


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 14:08
@DonFungi
Deswegen setzte ich es auch in Anführungszeichen ;-)

Falls du überhaupt mich meintest.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 14:12
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Falls du überhaupt mich meintest.
Jap.
Das kommt schon richtig an bei mir, bin ja am lächeln und mache mit :D


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 14:13
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Ich ging aber streng von einer einzigen Lichtquelle aus, vor dem das anzustrahlende Objekt "flüchtet“ sozusagen.
Und da wirft das Objekt keinen Schatten.
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Eine absolut dunkle Wand, kein Licht von irgendwo her.
Ein Lichtstrahl der nur in einem definierten Bereich und geradeaus auf einen Punkt auf die Wand strahlt.
Ich setze jetzt einfach mal voraus, dass sich das Licht nirgendwohin zerstreut, sondern nur auf den bestrahlten Punkt begrenzt.
Bevor ich auf den Rest Deiner Schilderung eingehe, beschreibe ich mal, was bis hierher zu sehen ist (oder wäre, wie Du gleich merkst).

In dem Falle ist die Wand größtenteils finster, weil unbeschienen. Und nur ein kleiner FLeck ist hell, weil beschienen. Schatten gibt es da gleich gar keinen. Würdest Du hingegen vor Deine Lichtquelle ein Objekt halten, das sagenwirmal wie eine Fledermaus aussieht, dann würde auf der Wand ein heller Lichtfleck erscheinen und inmitten des Lichtflecks ein Schatten in Form einer Fledermaus.
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Jetzt bewege ich den Lichtstrahl in eine Richtung. Es wird also dunkel, wo vorher dieses Licht war.
Du könntest sogar sehen, wie der Lichtfleck über die Wand entlang wandert. Und der Bat-Schatten gleichermaßen. Lichtfleck und Schattenstruktur würden sich gleich schnell bewegen. Und diese Bewegung könnte sogar überlichtschnell sein, je nach dem, wie groß die Distanz zwischen Lichtquelle und bestrahlter Wand ist, und wie schnell Du die Lichtquelle herumreißt.
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Es wird also genauso schnell dunkel, wie ich das Licht bewege. Egal wie schnell ich Licht oder Objekt bewege. Dunkelheit und Licht "entstehen“ sozusagen gleichzeitig.
Dunkelheit und Licht sind doch nur Bezeichnungen dafür, wie viel Licht von der Wand reflektiert wird (und Dein Auge trifft). Ist das gleiche wie warm und kalt. Es gibt nur Wärme und die Menge dieser Wärme. So gibt es eben auch nur Licht und die Menge an Licht. Und im allerextremsten Falle gibt es Null Wärme und Null Licht.

Selbstverständlich erreichen Dich indiesem Sinne also "hell" und "dunkel" gleich schnell.

Aber das ist eine andere Fragestellung als bei der Frage nach Schatten bei überlichtschnell bewegten Objekten. Ein überlichtschnell über eine Wand wandernder Lichtfleck ist kein sich bewegendes Objekt.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 14:28
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:skagerak schrieb:
Ich ging aber streng von einer einzigen Lichtquelle aus, vor dem das anzustrahlende Objekt "flüchtet“ sozusagen.
perttivalkonen schrieb:
Und da wirft das Objekt keinen Schatten.
Da erkenne ich meinen Denkfehler bzw war das nicht ausgereift.
In dem Falle ist die Wand größtenteils finster, weil unbeschienen. Und nur ein kleiner FLeck ist hell, weil beschienen. Schatten gibt es da gleich gar keinen. Würdest Du hingegen vor Deine Lichtquelle ein Objekt halten, das sagenwirmal wie eine Fledermaus aussieht, dann würde auf der Wand ein heller Lichtfleck erscheinen und inmitten des Lichtflecks ein Schatten in Form einer Fledermaus.
Ich verstehe.
Du könntest sogar sehen, wie der Lichtfleck über die Wand entlang wandert. Und der Bat-Schatten gleichermaßen. Lichtfleck und Schattenstruktur würden sich gleich schnell bewegen. Und diese Bewegung könnte sogar überlichtschnell sein, je nach dem, wie groß die Distanz zwischen Lichtquelle und bestrahlter Wand ist, und wie schnell Du die Lichtquelle herumreißt.
Eben. Daraus schließe ich wie vermutet, dass man niemals schneller als sein Schatten sein kann, und kommt hierbei
Dunkelheit und Licht sind doch nur Bezeichnungen dafür, wie viel Licht von der Wand reflektiert wird (und Dein Auge trifft). Ist das gleiche wie warm und kalt. Es gibt nur Wärme und die Menge dieser Wärme. So gibt es eben auch nur Licht und die Menge an Licht. Und im allerextremsten Falle gibt es Null Wärme und Null Licht.

Selbstverständlich erreichen Dich indiesem Sinne also "hell" und "dunkel" gleich schnell.

Aber das ist eine andere Fragestellung als bei der Frage nach Schatten bei überlichtschnell bewegten Objekten. Ein überlichtschnell über eine Wand wandernder Lichtfleck ist kein sich bewegendes Objekt.


doch auf das selbe Eegebnis, oder nicht?
(Bitte nicht schlagen falls ich schon wieder falsch kapiere)


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 17:36
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Eben. Daraus schließe ich wie vermutet, dass man niemals schneller als sein Schatten sein kann
Bei der Frage nach X und dem Schatten von X ("Nichts ist schneller als sein Schatten" --- "Kein X ist schneller alssein Schatten"), was ist denn da X und was sein Schatten bei Deiner Lichtquelle? Daß Licht und Schatten gleich schnell über die Wand wandern, hat nun mal nichts mit dem Spruch bz. Threadtitel zu tun! Also, benenn mal X in Deinem Szenario, vielleicht bemerkste es ja auch mal von alleine, wo's hapert.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 18:01
@perttivalkonen
Ja, is ja gut, schwamm drüber ;-)
Danke


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10.06.2018 um 18:21
Ich muss mich mal outen, weil ich das Gewese um das Thema nicht verstehe.
Bei feststehender Lichtquelle bin ich doch immer schneller als mein Schatten, um die Reisezeit der Photonen zwischen mir und der Projektionsflaeche. Ist halt im Normalfall sehr wenig, aber wenn ich eine grosse :) Fledermaus vor die Sonne halte sinds schon 8 Minuten, die ich schneller bin.



:pony:


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 18:42
Zitat von syndromsyndrom schrieb:Bei feststehender Lichtquelle bin ich doch immer schneller als mein Schatten, um die Reisezeit der Photonen zwischen mir und der Projektionsflaeche. Ist halt im Normalfall sehr wenig, aber wenn ich eine grosse :) Fledermaus vor die Sonne halte sinds schon 8 Minuten, die ich schneller bin.
Verwechselst Du jetzt "schneller" von A nach B mit "früher" von A nach B? Klar kommst Du stets früher an Dein Ziel, als Dein Schatten das seinige erreicht. Aber wie Schnell Du und Dein Schatten dabei bist, ist was anderes.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 18:49
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Ja, is ja gut, schwamm drüber ;-) Danke
Ich definiere mal den Schatten so wie ich ihn verstehe. Der Schatten ist die Projektion eines Objektes z.B. auf eine Leinwand durch eine Lichtquelle; er ist damit der Abschnitt der dunkler erscheint auf der Leinwand, weil hier die Photonen von der Lichtquelle von dem Objekt vor der Lichquelle (sozusagen) blockiert werden. Das Objekt erzeugt also eine Art Loch im Lichtstrom. Dieses Loch Wandert von dem Objekt bis zur Leinwand natürlich nur so schnell wie das Licht. Dieses "Loch" ist aber nicht die Projektion auf der Leinwand. Die Projektion auf der Leinwand ist der Schnitt durch Lichtstrom und Loch im Lichtstrom.
Die Projektion auf der Leinwand kann sich je nach Versuchsanordnung schneller [1], gleich schnell [2] oder langsamer [3] als das Objekt vor der Lichtquelle bewegen bei konstanter Geschwindigkeit des Objektes. Sie kann sich sogar schneller als das Licht bewegen. Diese Projektion ist genau das, was wir im allgemeinen als Schatten bezeichnen. Man kann sich also sehr wohl schneller als sein Schatten bewegen.

SchattenOriginal anzeigen (0,6 MB)
[1] Der Schatten ist schneller als das Objekt, da der Weg den der Schatten zurücklegt größer ist als das Objekt bei gleicher Zeit.
[2] Schatten und Objekt legen in gleicher Zeit den gleichen Weg zurück. Sie haben die gleiche Geschwindigkeit.
[3] Der Schatten ist langsamer als das Objekt, da er in der gleichen Zeit einen kürzeren Weg zurück legt.
Für alle Gedankenexperimente gilt eine konstante Geschwindigkeit des Objektes. Der Schatten folgt dem Objekt natürlich immer mit der zeitlichen Verzögerung, die das Licht von Objekt zu Leinwand braucht.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 19:08
Es gibt noch einen zweiten Aspekt, der hier schon angesprochen worden ist. Der Schatten bewegt sich immer mit einer gewissen Verzögerung im Verhältnis zum Objekt, das den Schatten wirft. Die zeitliche Verzögerung dauert genau so lange, wie das Licht vom Objekt bis zur Projektionsfläche (Leinwand) braucht. Anders ausgedrückt: Der Schatten bewegt sich erst nachdem das Objekt seine Bewegung begonnen hat und beendet seine Bewegung auch erst nachdem das Objekt seine Bewegung beendet hat.
Gehen wir von einer Lichtquelle aus, die parallele Lichtstrahlen ausstrahlt, die senkrecht auf die Leinwand auftreffen, und einem Objekt, das sich parallel zur Leinwand bewegt. Das Licht braucht nur einen Bruchteil einer Sekunde (1/100s) vom Objekt bis zur Leinwand. Lassen wir das Objekt eine geradlinige, beschleunigte Bewegung ausführen, also es bewegt sich erst nicht, wird schneller und wieder langsamer, bis es wieder stillsteht, nur eben ein paar Meter weiter - 4,99s lang beschleunigen, stetiger Übergang 0,02s, 4,99s lang verzögern.
In der Beschleunigungsphase ist der Schatten dann immer ein wenig langsamer als das Objekt, da er seine beschleunigte Bewegung etwas später beginnt, dann kommt ein Zeitpunkt an dem beide die gleiche Geschwindigkeit haben, bis dann das Objekt immer ein wenig langsamer ist als der Schatten.
Auch in dem Fall gilt, dass man schneller als der eigene Schatten sein kann.


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 19:39
@nepomukranich
Hab lieben Dank für die Mühe, auch @perttivalkonen noch mal einen Dank und sorry für meine Begriffsstutzigkeit ;-)

Das hier hab ich leichter verstanden:

Lucky Luke


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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 20:32
Zitat von nepomukranichnepomukranich schrieb:Dieses Loch Wandert von dem Objekt bis zur Leinwand natürlich nur so schnell wie das Licht.
Da wandert streng genommen natürlich gar nichts. Denn die Wanderung des Lichts zur Projektionsfläche ist an dieser Stelle durch das Objekt unterbrochen.

Wenn Du das Objekt erst nachträglich da hingestellt hast, wandert das Licht, welches schon von der Quelle ausgehend an dieser Stelle vorbei war, weiter zur Projektionsfläche. Daher verdunkelt sich die Projektionsfläche in sagenwirmal einer Lichtsekunde Entfernung erst eine Sekunde nach Hinstellen des Objektes.

In diesem Sinne könnteman also sagen, daß der Schatten sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, auch wenn d´sich da eben nichts ausbeitet außer Licht.
Zitat von nepomukranichnepomukranich schrieb:Die Projektion auf der Leinwand ist der Schnitt durch Lichtstrom und Loch im Lichtstrom.
Die Projektion auf der Leinwand ist das Licht, welches dort ankommt. Wir sind es zwar gewohnt, den Schatten als eigenständige Struktur zu betrachten, quasi als ein Objekt. Aber der Schatten ist nur Fehlen von Licht. Ohne das Licht, welches - tatsächlich - von der Quelle ausgeht und bei der Projektionsfläche ankommt, sähen wir die Schattenform doch gar nicht.

Sobald wir aber den Schatten mal als "Ding" betrachten, gilt:
Zitat von nepomukranichnepomukranich schrieb:[1] Der Schatten ist schneller als das Objekt, da der Weg den der Schatten zurücklegt größer ist als das Objekt bei gleicher Zeit.
[2] Schatten und Objekt legen in gleicher Zeit den gleichen Weg zurück. Sie haben die gleiche Geschwindigkeit.
[3] Der Schatten ist langsamer als das Objekt, da er in der gleichen Zeit einen kürzeren Weg zurück legt.
Korrekt!

Ebenso Deine Amerkung:
Zitat von nepomukranichnepomukranich schrieb:Der Schatten folgt dem Objekt natürlich immer mit der zeitlichen Verzögerung, die das Licht von Objekt zu Leinwand braucht.



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Schneller als der eigene Schatten?

10.06.2018 um 21:46
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Die Projektion auf der Leinwand ist das Licht, welches dort ankommt. Wir sind es zwar gewohnt, den Schatten als eigenständige Struktur zu betrachten, quasi als ein Objekt. Aber der Schatten ist nur Fehlen von Licht. Ohne das Licht, welches - tatsächlich - von der Quelle ausgeht und bei der Projektionsfläche ankommt, sähen wir die Schattenform doch gar nicht.
Aha?! Ich habe es wohl missverständlich ausgedrückt, aber genau das meinte ich im Grunde und wollte damit das
In diesem Sinne könnteman also sagen, daß der Schatten sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, auch wenn d´sich da eben nichts ausbeitet außer Licht.
aussagen.

Ich hatte nur das
Der Schatten folgt dem Objekt natürlich immer mit der zeitlichen Verzögerung, die das Licht von Objekt zu Leinwand braucht.
nicht auf der Kappe, und konnte dadurch nicht auf das
[1] Der Schatten ist schneller als das Objekt, da der Weg den der Schatten zurücklegt größer ist als das Objekt bei gleicher Zeit.
[2] Schatten und Objekt legen in gleicher Zeit den gleichen Weg zurück. Sie haben die gleiche Geschwindigkeit.
[3] Der Schatten ist langsamer als das Objekt, da er in der gleichen Zeit einen kürzeren Weg zurück legt.
schließen.
Auch wenn du mir gleich auftischen wirst was ich wie geschrieben habe ;-)


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