Einweg-Lichtgeschwindigkeit

Einweg‑Lichtgeschwindigkeit – messbar oder Konvention?

Die Lichtgeschwindigkeit ist als Hin‑ und Rückweg extrem genau gemessen. Doch wie sieht es mit der Einweg‑Lichtgeschwindigkeit aus also der Zeit, die Licht nur von A nach B benötigt?

Überraschenderweise ist diese Grösse experimentell nicht direkt messbar, ohne bereits synchronisierte Uhren zu vorauszusetzen.
Genau hier liegt der Knackpunkt: Jede Synchronisation benötigt implizit Annahmen über die Lichtausbreitung.

Einsteins Standardannahme setzt voraus, dass Licht sich in alle Richtungen gleich schnell ausbreitet. Diese Annahme ist äußerst erfolgreich, aber sie ist letztlich eine Konvention, keine direkte Messung. Alternative Synchronisationsschemata führen zu anderen Einweg‑Geschwindigkeiten, bleiben jedoch physikalisch äquivalent, solange die Zweiweg‑Geschwindigkeit konstant ist.

Frage zur Diskussion:
Ist die Gleichheit der Einweg‑Lichtgeschwindigkeit eine tiefere physikalische Tatsache oder lediglich eine praktische, aber willkürliche Festlegung?

Einstein hat in der speziellen Relativitätstheorie angenommen, dass Licht sich in alle Richtungen gleich schnell ausbreitet und dass Zeit an verschiedenen Orten entsprechend synchronisiert werden kann.

Diese Annahme wurde jedoch nicht experimentell bewiesen, sondern bewusst als Vereinfachung bzw. Definition gewählt, weil sie die Physik widerspruchsfrei und mathematisch handhabbar macht.

Wichtig ist:
Es muss nicht zwingend so sein. Andere Annahmen über die Gleichzeitigkeit und die Richtung der Zeit wären prinzipiell denkbar, sie würden jedoch dieselben messbaren Ergebnisse liefern, solange die Hin‑ und Rücklaufgeschwindigkeit des Lichts gleich bleibt. Aber ist das so? Oder täuschen wir uns mit diesem Fehler?

Und wenn es so ist, in welchen Bereichen, haben wir dann Physikalische Falschwerte und falsches Verständnis des Universums?

Vielleicht wäre dieses Thema besser in der Wissenschaft?

Denke wenn man sich aber ein bisschen am Tellerrand beweg, wäre es Sinnvoll in der UFologie, da es je nachdem einiges anders aussehen lässt, wenn C nicht gleich C ist? :)

continuum schrieb:Vielleicht wäre dieses Thema besser in der Wissenschaft?

Gut, dass dir das selbst auffällt. :idee: Dann muss ich nicht klugscheißen ;)

Nemon schrieb:

continuum schrieb:Vielleicht wäre dieses Thema besser in der Wissenschaft?

Gut, dass dir das selbst auffällt. :idee: Dann muss ich nicht klugscheißen ;)

Habe an dich gedacht und dachte, ne Nemon kommst sonst wieder und gibt seinen Senf wieder dazu :)

Oder denkt jemand dieses Thema wäre auch in der Ufologie ok?

Wie kann man das das verschieben lassen?

Fühlt Ihr euch auch manchmal intelligenter als eure Mitmenschen?

[x] nach lesen dieses Threads mal wieder eher im Gegenteil

:D

continuum schrieb am 18.04.2026:Denke wenn man sich aber ein bisschen am Tellerrand beweg,

das kömmt immer auf den teller an, nich?

continuum schrieb am 18.04.2026:Ist die Gleichheit der Einweg‑Lichtgeschwindigkeit eine tiefere physikalische Tatsache oder lediglich eine praktische, aber willkürliche Festlegung?

Grundsätzlich erst einmal das einfachte Modell.

Passenden Wikipediaartikel zur Messung der Anisotropie:

Die aktuelle Genauigkeit, mit der eine Anisotropie der terrestrisch gemessenen Lichtgeschwindigkeit zwischen gleichförmig bewegten Reflektoren ausgeschlossen werden kann, liegt bei 10^-17, bezogen auf die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sonnensystem und dem Ruhesystem der kosmischen Hintergrundstrahlung von ca. 368 km/s.

Quelle:
Wikipedia: Moderne Tests der Lorentzinvarianz#Terrestrisch

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:

continuum schrieb am 18.04.2026:Ist die Gleichheit der Einweg‑Lichtgeschwindigkeit eine tiefere physikalische Tatsache oder lediglich eine praktische, aber willkürliche Festlegung?

Grundsätzlich erst einmal das einfachte Modell.

Vorweg vielen Dank.
Es hat nur einen Teil damit zu tun, aber nicht ganz mit dem, worauf ich eigentlich hinaus möchte:
Aber um es verständlich zu machen, wir Messen ja bei der Lichtgeschwindigkeit immer den Hin und Rückweg zusammen und das ergibt meiner Meinung erst "c"!

Jetzt meine plausible Frage:
Könnte nicht der Hinweg Schneller sein als der Rückweg? Oder auch umgekehrt? Resultat wird auch dann immer "=c" sein (durchschnittswert).

Das ist das Problem von meinem beschriebenen Einweg-Lichtgeschwindigkeit, das mich interessiert.

Aber ist sehr schwierig das Thema und für mich eine zu hohe Flughöhe (Aber ein interessantes Thema). :) ;)
Deswegen freue ich mich, wenn Sich noch andere Gedanken darüber machen, obwohl es irgendwie im ersten Gedanken egal ist, könnten einige erweiterte Gedanken im Bereich Weltraum doch entscheidend sein für z.B. "Signale" aus dem Universum, uvm.. ;)

Vielen Dank fürs mitdiskutieren.

Alien_pns schrieb:

continuum schrieb am 18.04.2026:Denke wenn man sich aber ein bisschen am Tellerrand beweg,

das kömmt immer auf den teller an, nich?

Dieser Teller ist für die meisten zu Gross. :)
Deswegen wäre dies fast besser im Wissenschaftsbereich, solche die sich für extreme Gedanken und Experimente Stark machen und eher als Nerd in der Wissenschaft fungieren.

continuum schrieb:Könnte nicht der Hinweg Schneller sein als der Rückweg? Oder auch umgekehrt?

Nein, das wäre ja anisotrop, deswegen habe ich ja diesen Link geschickt. Man hat versucht (und versucht weiterhin), diese potentielle Anisotropie zu messen und kann eine obere Grenze angeben.

Grüße
Omega Minus

Wieso sollte Einweg nicht messbar sein? Mit einem Lichtleiter im Kreis gelegt doch möglich.

OmegaMinus schrieb:

continuum schrieb:Könnte nicht der Hinweg Schneller sein als der Rückweg? Oder auch umgekehrt?

Nein, das wäre ja anisotrop, deswegen habe ich ja diesen Link geschickt. Man hat versucht (und versucht weiterhin), diese potentielle Anisotropie zu messen und kann eine obere Grenze angeben.

Nein, das stimmt so nicht.

Die Experimente, auf die du dich beziehst, messen nur die Zweiweg‑Lichtgeschwindigkeit.

Eine unterschiedliche Einweg‑Geschwindigkeit (Hin- vs. Rückweg) ist experimentell zurzeit nicht zugänglich und daher immer noch nicht ausgeschlossen, sondern eher eine Frage der Synchronisationskonvention. Die gemessenen Isotropiegrenzen betreffen ausschliesslich die Zweiweg‑Geschwindigkeit (Hin- und Rückweg).

plus schrieb:Wieso sollte Einweg nicht messbar sein? Mit einem Lichtleiter im Kreis gelegt doch möglich.

Wie willst du es messen, ist ja Lichtgeschwindigkeit und ein geschlossener Ring misst nur eine Gesamtumlaufzeit, keine Richtungsgeschwindigkeit (Zirkelschluss) und es bräuchte aus meinem Wissen zwei räumlichgetrennte und trotzdem synchronisierte Uhren.

Deswegen ist meine ursprüngliche Frage ("Könnte der Hinweg schneller sein?" oder umgekehrt, ist legitim. ;)

RayWonders schrieb am 19.04.2026:Fühlt Ihr euch auch manchmal intelligenter als eure Mitmenschen?

[x] nach lesen dieses Threads mal wieder eher im Gegenteil

:D

Ich habe vor einigen Jahren, das mal gehabt und bin dann auf eine Sendung wieder auf dieses Thema gekommen und dann habe ich es immer wie besser verstanden, aber die Antwort fehlt zurzeit allen oder zumindest die Lösung, wie man es misst. Trotzdem ist der Gedanke schon immer sehr genial gewesen. Das war mal ein Wissenschaflter vor Jahrzenten der sich diese Frage gestellt (Henri Poincaré) und den Kern des Problems erkannt hatte.

Unter anderem hat dann Albert Einstein (und) resp. Hans Reichenbach zur Einfachheit entschieden, das es identisch ist, aber Sie haben explizit gesagt, Sie Wissen es nicht. Aber "c" bleibt "c". ;)

Deswegen wollte ich mal schauen, ob wir heute weiter sind.

Aber wenn man es auseinander nimmt, dann weiss man, um was es geht und ich habe dies aus meiner Sicht verständlich noch kurz nachgetragen, wo das Problem im Detail liegt. :) Wenn man es ein paar mal hinterfragt, dann weiss man, was die genau Frage ist, natürlich nicht was die Lösung ist, nur eine Annahme zur Einfachheit, aber die muss nicht korrekt sein und genau um das geht es. ;) :)

Ist fast wie bei "or" | "and". -> Hin "und" zurück | Hin "gegenüber" zurück. Welcher weg ist schneller/langsamer, Resultat ist und bleibt = "c", bei beiden Varianten. :) Aber um das geht es nicht direkt.

Wenn man:
c+ ≠ c-

dann ist es immer noch so:
(1/c+) + (1/c-) = 2/c ≠ c

Denke das stimmt so. :)

Nachtrag, glaube so ist es besser oder korrekter:

(1/c+) + (1/c-) = 2/c ....... und ...... 2/c ≠ c

Nicht das man es wieder verwechselt und diesmal von mir (da unterschiedliche Dimensionen), hatten wir schon mal in einem ellenlangen Thread. ;) :)
Ich habe grad oben in der anderen Antwort Grössen mit unterschiedlichen Einheiten verglichen und das sollte man nicht direkt machen. Mein Fehler. :engel:

continuum schrieb:Dieser Teller ist für die meisten zu Gross.

ja - ich dachte da ja auch immer an eine ziemlich hohe schüssel, bei dem thema.

das verlangt ja total alles von einem ab.

:D

@continuum

hatte vergessen zu erwähnen, dass ich hier überfordert sein könnte...

continuum schrieb:Eine unterschiedliche Einweg‑Geschwindigkeit (Hin- vs. Rückweg) ist experimentell zurzeit nicht zugänglich

Diese Frage [ob die[...] Eintreffgeschwindigkeit davon abhängt, ob sich die Erde auf ihrem Weg um die Sonne auf einen Stern zu oder von ihm weg bewegt] untersuchte zuerst François Arago 1810 anhand der Messung des Ablenkwinkels von Sternenlicht in einem Glasprisma. Nach der damals akzeptierten Korpuskulartheorie des Lichtes erwartete er eine Veränderung dieses Winkels in einer messbaren Größenordnung, da sich die Geschwindigkeit des einfallenden Sternenlichts zu der Geschwindigkeit der Erde auf ihrem Weg um die Sonne addieren sollte. Es zeigten sich jedoch im Jahresverlauf keine messbaren Schwankungen des Ablenkwinkels. Arago erklärte dieses Ergebnis mit der These, dass Sternenlicht ein Gemisch aus verschiedenen Geschwindigkeiten sei, während das menschliche Auge daraus nur eine einzige wahrnehmen könne. Aus heutiger Sicht kann seine Messung jedoch als erster experimenteller Nachweis der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit betrachtet werden.

Quelle: Wikipedia: Lichtgeschwindigkeit#Zur Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

Unterschiedlich schnell beim Beobachter ankommendes Licht würde also bei diesem Versuchsabbau unterschiedliche Ablenkwinkel haben. Um herauszufinden, ob Licht von A nach B eine andere Geschwindigkeit hat als von B nach A, muß man nur den Versuchsaufbau umdrehen und nochmal messen.

Einweg-Geschwindigkeitskontrolle ist also seit 1810 machbar.

@perttivalkonen
So wie ich das lese, hat er die Konstanz der Zweiweg Lichtausbreitung gemessen. Zudem müsste aus meiner Sicht nicht nur der Weg der gemessen wird, sondern es bräuchte zwei verschiedene Uhren die das Messen könnten, damit es überhaupt möglich ist, eine Einweg-LG zu messen. Da er sehr wahrscheinlich damals sowiso nur mit einer Uhr gemessen hat.

Aus meiner Sicht sagt er nur das die LG lokal Konstant ist.

Ich lese es wenn es geht übers Wochenend, denke aber nicht das er das konnte.

Die Beobachtung wird immer Identisch sein.

Vielleicht gibt es irgendwo ein gutes Video dazu, weil es ist extrem kompliziert, zumal für mich.

continuum schrieb:So wie ich das lese, hat er die Konstanz der Zweiweg Lichtausbreitung gemessen.

Nein. Licht kommt nur aus Richtung des Sterns. Dann wird das Licht durch ein Prisma abgelenkt. Der Grad der Ablenkung ist geschwindigkeitsabhängig. Die Geschwindigkeit des aus dem Prisma austretenden Lichts ist unwichtig, nur der Ablenkwinkel wird gemessen; er gibt an, ob das am Prisma ankommende Licht des Sterns schneller ist als das Licht einer auf Erden befindlichen Lichtquelle, welches (ggf. aus der selben Richtung) aufs Prisma trifft.

continuum schrieb:es bräuchte zwei verschiedene Uhren die das Messen könnten,

Uhren? Wer braucht Uhren für Aragos Versuchsaufbau?!

continuum schrieb:Aus meiner Sicht sagt er nur das die LG lokal Konstant ist.

Da aber für jede Richtung geltend. Und genau das ist ja der Knackpunkt Deines Threadtopic-Anliegens.

Wenn Du jetzt behaupten willst, daß das Licht in soundsoviel Lichtjahren Entfernung von uns ne andere Geschwindigkeit haben könnte (und also, wenn es bei uns ankommt, ne Beschleunigung oder Abbremsung erfahren hat), dann mach nen neuen Thread auf. Da sag ich Dir dann, wie man das ausschließen kann. Hier isses aber off topic - bedank Dich beim Threadersteller!

continuum schrieb:(1/c+) + (1/c-) = 2/c ≠ c

Denke das stimmt so.

Weia!

1/a + 1/b ist nicht 2/((a+b)/2). Mal ein Rechenbeispiel.

1/9 + 1/11

9 und 11 ergeben zusammen 20, durch 2 geteilt 10. 10 ist der Mittelwert von 9 und 11, wie c der Mittelwert Deines c+ und c- ist. eine 10 in meinem Rechenbeispiel entspricht also dem c in Deiner Rechnung

Um beide miteinander zu addieren, müssen die Teiler "gleich gemacht werden.

1x11/9x11 und 1x9/11x9

1/9 + 1/11 ist also dasselbe wie 11/99 + 9/99

Als Summe aber ergibt das (11+9)/99, also 20/99. Durch 10 geteilt, um im Zähler ne 2 stehen zu haben, ergibt das 2/9,9. Nicht 2/10, was Deinem 2/c entspräche.

Je stärker die Werte voneinander abweichen, desto stärker weicht der so erreichte Teilerwert für 2/n vom Mittelwert ab. Bei 9 und 11 ist das Produkt 99 um 1² kleiner als 10², bei 8 und 12 ist das Ergebnis 96 um 2² kleiner, 7x13=91 um 3² kleiner als 100, 6x14 4² usw. usf.

Nur wenn c+ und c- exakt gleich schnell sind, ergibt Dein (1/c+) + (1/c-) tatsächlich besagtes 2/c. Sonst wäre das Ergebnis stets größer.

Bleibt zwar alles

continuum schrieb:≠ c

aber mir gings darum, daß Du gar nicht weißt, wie man das rechnet, das Addieren von Brüchen mit ungleichen Teilern. Das mag nämlich erklären, daß Du denkst, diese Rechnung würde irgendwas belegen für Deine Darlegung zur Unsicherheit der C-Konstante bei "Einbahn-Licht".

Und klärt nebenbei auch Deine Fehleinschätzung

continuum schrieb:Nicht das man es wieder verwechselt und diesmal von mir (da unterschiedliche Dimensionen), hatten wir schon mal in einem ellenlangen Thread.

Nicht nur diesmal. Dein

continuum schrieb:es ist extrem kompliziert, zumal für mich

Hattest Du auch in jener anderen Diskussion unter Beweis gestellt, als Du z.B. noch nach einiger Zeit dachtest, es ginge da um Raumdimensionen.

Aber bleib besser mal hier bei Deinen hiesigen Verstehensschwierigkeiten.

continuum schrieb:Eine unterschiedliche Einweg‑Geschwindigkeit (Hin- vs. Rückweg) ist experimentell zurzeit nicht zugänglich ...

Das ist korrekt, es ist nicht nur nicht physikalisch, sondern prinzipiell nicht möglich, die Einweg-Lichtgeschwindigkeit zu messen. Wenn wir uns im Rahmen der anerkannten Physik bewegen wollen, also dem Standardmodell der Kosmologie und der Teilchenphysik, so Relativitätstheorie eben. Konkret reicht hier schon die SRT und auch das Relativitätsprinzip aus.

Es gibt somit auch keine Erklärungen für ein Experiment, für die Messung der Einweg‑Geschwindigkeit von Licht. Ich weiß, hier und da behauptet das wer mal, kenne sogar ein Physiker, der das verbreitet, aber auch das ist nicht richtig. Ich komme aber darauf weiter unten zu sprechen, auch warum es nicht möglich ist.

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perttivalkonen schrieb:

Diese Frage [ob die[...] Eintreffgeschwindigkeit davon abhängt, ob sich die Erde auf ihrem Weg um die Sonne auf einen Stern zu oder von ihm weg bewegt] untersuchte zuerst François Arago 1810 anhand der Messung des Ablenkwinkels von Sternenlicht in einem Glasprisma.

Nach der damals akzeptierten Korpuskulartheorie des Lichtes erwartete er eine Veränderung dieses Winkels in einer messbaren Größenordnung, da sich die Geschwindigkeit des einfallenden Sternenlichts zu der Geschwindigkeit der Erde auf ihrem Weg um die Sonne addieren sollte. Es zeigten sich jedoch im Jahresverlauf keine messbaren Schwankungen des Ablenkwinkels.

Arago erklärte dieses Ergebnis mit der These, dass Sternenlicht ein Gemisch aus verschiedenen Geschwindigkeiten sei, während das menschliche Auge daraus nur eine einzige wahrnehmen könne. Aus heutiger Sicht kann seine Messung jedoch als erster experimenteller Nachweis der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit betrachtet werden.

Quelle: Wikipedia: Lichtgeschwindigkeit#Zur Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

Unterschiedlich schnell beim Beobachter ankommendes Licht würde also bei diesem Versuchsabbau unterschiedliche Ablenkwinkel haben. Um herauszufinden, ob Licht von A nach B eine andere Geschwindigkeit hat als von B nach A, muss man nur den Versuchsaufbau umdrehen und nochmal messen.

Das Arago-Experiment misst den Ablenkwinkel des Lichts am selben Ort. Es handelt sich damit um eine lokale Messung, die keine Synchronisation räumlich getrennter Uhren erfordert. Genau deshalb erlaubt es aber auch keine Aussage über die Einweg-Lichtgeschwindigkeit zwischen zwei verschiedenen Orten.

Eine mögliche Richtungsabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit würde sich nur dann eindeutig zeigen, wenn man Laufzeiten zwischen getrennten Punkten vergleicht. Dafür ist jedoch eine Synchronisationsvorschrift notwendig.

Innerhalb der Spezielle Relativitätstheorie ist diese Synchronisation nicht eindeutig festgelegt (Stichwort: Relativität der Gleichzeitigkeit). Deshalb lässt sich aus dem Arago-Experiment keine Aussage darüber ableiten, ob sich die Lichtgeschwindigkeit von A nach B von der von B nach A unterscheidet.

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perttivalkonen schrieb:Einweg-Geschwindigkeitskontrolle ist also seit 1810 machbar.

Eine unabhängige Bestimmung der Einweg-Lichtgeschwindigkeit ist weder historisch noch heute gelungen.


Der Grund dafür ist nicht technischer Natur, sondern liegt in der Struktur der Theorie selbst:

• Innerhalb der etablierten Physik lässt sich die Einweg-Geschwindigkeit nicht ohne eine Synchronisationskonvention definieren.
  
  
• Alle bekannten Ansätze, die dies umgehen möchten, setzen an irgendeiner Stelle implizit genau diese Synchronisation oder eine äquivalente Annahme voraus.
  

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Ich fasse es mal zusammen, das Arago-Experiment ist eine lokale Messung, es bestimmt den Ablenkwinkel von Licht an einem Ort. Damit kann es nur Richtungsabhängigkeiten erfassen, die sich lokal auswirken. Die Frage, ob sich die Lichtgeschwindigkeit von A nach B von der von B nach A unterscheidet, betrifft jedoch die Einweg-Ausbreitung zwischen zwei räumlich getrennten Punkten.

Um darüber eine Aussage zu treffen, müsste man Laufzeiten zwischen diesen Punkten vergleichen. Das erfordert eine Synchronisation entfernter Uhren. Innerhalb der Spezielle Relativitätstheorie ist diese Synchronisation jedoch nicht eindeutig festgelegt (Stichwort: Relativität der Gleichzeitigkeit). Genau deshalb lässt sich die Einweg-Lichtgeschwindigkeit nicht unabhängig von einer Synchronisationskonvention bestimmen.

Lokale Experimente wie das von Arago können diese grundsätzliche Einschränkung nicht umgehen, da sie keine Information über die zeitliche Zuordnung räumlich getrennter Ereignisse liefern.