neue Erkenntnisse in der Physik

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Scrypton
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#261 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Scrypton » Do 17. Apr 2014, 11:51

seeadler hat geschrieben:Ich hatte ja schon zu Darkside gleich am Anfang unseres Gedanken mit der Überlichtgeschwindigkeit die Frage gestellt, was "genau" nehmen wir denn dabei eigentlich wahr. Denn mir stellt sich dabi noch immer die Frage, ob wir dies tatsächlich auch wahrnehmen können
Mit dem Auge? Nein.
Die Geschwindigkeiten wären durchaus auch für Hochgeschwindigkeitskameras schlicht zu hoch.

Aber 1. wäre die Überlichtgeschwindigkeit (einer Pseudobewegung) weiterhin möglich und 2. würde sich dies prinzipiell auch messen lassen.

Also: Worauf willst du hinaus?

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Zeus
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#262 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Zeus » Do 17. Apr 2014, 12:26

Janina hat geschrieben:
Seeadler hat geschrieben:Denn meines Erachtens wird das Photon in dem Moment wo es die Lichtquelle verlässt genau in die Richtung weiter fliegen, in die die Lichtquelle gerade "ausgerichtet" ist() ganz egal welche Bewegung die Lichtquelle weiter macht oder auch vorher gemacht hat.
Richtig.

Janina hat geschrieben:So wie beim Erbsenpusterohr.
Nicht genau, liebe Janina. Die Erbsen würden beim Verlassen des rotierenden Rohres ja einen tangentialen Impuls mitbekommen haben, was bei den masselosen (!) Photonen nicht der Fall wäre, und somit würden deine Erbsen nicht genau in radialer Richtung fliegen, sondern man hätte eine tangentiale ( i.e. eine zur jeweiligen (radialen) hypothetischen Flugbahn vertikale) der Zeit proportionale Komponente addieren müssen, oder?
Zur Erinnerung:
seeadler hatte geschrieben:
Ich hatte die Frage so formuliert, dass ich einfach wissen wollte, ob die Photonen die tangentiale Bewegung des Laserstrahls mitmachen?
Zeus hatte geantwortet:
Wenn es sich um Teilchen mit Masse handeln würde, wäre meine Antwort JA, weil jedes Photon dann einen tangentialen Impuls auf die Reise mitbekommen würde. Da aber die Masse eines Photons zero ist, müssen wir uns wohl oder übel bei diesem Problem von dem Erbsen-Modell verabschieden .
Die masselosen Photonen erhalten keinen tangentialen Impuls folglich auch keine tangentiale Geschwindigkeitskomponente.

Janina hat geschrieben:Ein Gartenschlauch geht auch so, Dem Wasserstrahl ist es egal, was, wenn er schon fliegt, der Schlauch und die Handspritze macht.
Aber nicht, was sie kurz vorher gemacht hat. Stell dir mal vor, du würdest den Schlauch mit der Handspritze im oder gegen den Uhzeigersinn schleudern...


Zeus hat geschrieben:
Seeadler hat geschrieben:Doch für den gesamten Strahl ergibt sich meines Wissens eben jene Spiralbahn, je schneller sich der Strahl an sich dreht
.Nein
Es kann sein, dass er recht hat, nur ungeschickt formuliert. Klar fliegt kein Strahl um die Kurve, aber wenn die Quelle rotiert, kann das so aussehen:

Bild
http://www.20cents-video.com/fr/gif-Mis ... ge-98.html[/quote]

Hübsches Bild!
Zuletzt geändert von Zeus am Do 17. Apr 2014, 13:12, insgesamt 1-mal geändert.
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#263 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Halman » Do 17. Apr 2014, 12:58

Zeus hat geschrieben:
Janina hat geschrieben:So wie beim Erbsenpusterohr.
Nicht genau, liebe Janina. Die Erbsen würden beim Verlassen des rotierenden Rohres ja einen tangentialen Impuls mitbekommen haben, was bei den masslosen (!) Photonen nicht der Fall wäre, und somit würden deine Erbsen nicht genau in radialer Richtun fliegen, sondern man hätte eine tangentiale ( i.e.senkrecht zur jeweiligen (radialen) hypothetischen Flugbahn vertikale) der Zeit proportionale Komponente addieren müssen, oder?
Dies ist genau die Frage, die ich mir im Laufe der Diskussion mit seeadler stelle: Verhalten sich Photonen wie Erbsen, oder erhalten sie keinen Impuls durch den Schwenk der Laserapparatur (oder einer sonstwie rotierenden Lichtquelle)?

Wenn zwei Motoradfahrer nebeneinander fahren und sich einen Ball zuwerfen, dann bewegt sich der Ball vom Standpunkt eines Beobachters im erdgebundenen Bezugssystem diagonal, da zu dem Impuls der Wurfes noch der Impuls der Fahrtrichtung hinzukommt und dadurch der Wurfvektor des Balles beeinflusst wird. So ein Ball hätte vom Standpunkt des Beobachters am Straßenrand einen höheren Impuls.
Photonen können natürlich nicht schneller werden. Würde bei ihnen der tangentiale Impuls einfließen, dann müssten sie eine höhere Frequenz erhalten.

@Janina
Wie verhält es sich diesbezüglich mit Photonen?

@seeadler
Warun für Dich meine beiden Postings auf Seite 25 zur Gravitation und ART von Interesse? Dass ich sie aus älteren Postings zusammengestellt habe (in revidierter Form), schmälert ja nicht ihren inhaltlichen Wert. Diese Postings sind als Diskussionansätze gedacht.
Tja, ein Proton müsste man sein: Dann würde man die Quantenphysik verstehen, wäre immer positiv drauf und hätte eine nahezu unendliche Lebenszeit:-) - Silvia Arroyo Camejo

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#264 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Zeus » Do 17. Apr 2014, 14:03

Halman hat geschrieben: Photonen können natürlich nicht schneller werden. Würde bei ihnen der tangentiale Impuls einfließen, dann müssten sie eine höhere Frequenz erhalten.
:thumbup: Das halte ich für eine interessante Idee!

@Janina
Wie verhält es sich diesbezüglich mit Photonen?

Gruß
Zeus
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#265 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Janina » Do 17. Apr 2014, 14:19

Zeus hat geschrieben:Die Erbsen würden beim Verlassen des rotierenden Rohres ja einen tangentialen Impuls mitbekommen haben, was bei den masslosen (!) Photonen nicht der Fall wäre...
Spielt keine Rolle. Die können noch so masselos sein, sie unterliegen sogar der Gravitation. Sie haben in der Tat Impuls: p = h / lamda. Und Impulse werden wie gewohnt vektoriell addiert. Es gibt beim Impuls keine Obergrenze. Beim Licht steigt dann beim Beschleunigen nicht die Geschwindigkeit, sondern die Frequenz.
Die Impulse verhalten sich also bei Photonen und Erbsen gleich.

Zeus hat geschrieben:
Halman hat geschrieben:Photonen können natürlich nicht schneller werden. Würde bei ihnen der tangentiale Impuls einfließen, dann müssten sie eine höhere Frequenz erhalten.
:thumbup: Das halte ich für eine interessante Idee!
So ist es.
:thumbup:
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#266 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von seeadler » Do 17. Apr 2014, 14:33

Halman hat geschrieben: .......
@seeadler
Warun für Dich meine beiden Postings auf Seite 25 zur Gravitation und ART von Interesse? Dass ich sie aus älteren Postings zusammengestellt habe (in revidierter Form), schmälert ja nicht ihren inhaltlichen Wert. Diese Postings sind als Diskussionansätze gedacht.

Wie du sicher schon gemerkt hast, muss ich einer Sache erst einmal wirklich auf den Grund gehen, bevor ich mich einem erweiterten Problem zuwende, welches in deinem Fall ja dann auch noch komplexer wird, was ich ja selbst bereits gemerkt hatte.... darum bin ich noch nicht dazu gekommen, diesen doch recht langen Aufsatz durchzuarbeiten (ich lese leider langsam, weil ich mir dabei sofort stets hundert Gedanken zum Geschriebenen mache) Ich hole es also noch nach. Ich finde es jedenfalls erfreulich, welchen Weg der einsame Laserstrahl mittlerweile hier gegangen ist... danke an alle beteiligten : so etwas stelle ich mir auch überaus interessante Lehrstunden vor.

Gruß
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#267 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Zeus » Do 17. Apr 2014, 15:42

Eine Zsammenfassung
Die Erbsen würden beim Verlassen des rotierenden Rohres einen tangentialen Impuls (m*v) mitbekommen. Dadurch würde - wie schon vom Zeus :D erwähnt - die Flugbahn der Erbsen geändert.
Letzteres wäre bei den masselosen Photonen nicht der Fall. Diese können keine zusätzliche Geschwindigkeitskomponente bekommen und Masse haben sie auch nicht, die armen Kleinen. Also m*v geht nicht.
Keine Masse, also bleibt - worüber wir uns jetzt alle einig sind - nur die Vergrößerung der Frequenz - wie die liebe Halman :D so trefflich sugerierte.
Wir betrachten den Laserstrahl dann als eine elektromagnetische Welle.

Wenn es auch wie Erbsenzählerei aussieht, - muss ich doch feststellen, dass dein Vergleich, liebe Janina :) , mit den Erbsen gewaltig hinkt. :mrgreen:
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#268 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Halman » Do 17. Apr 2014, 18:17

Janina hat geschrieben:
Zeus hat geschrieben:
Halman hat geschrieben:Photonen können natürlich nicht schneller werden. Würde bei ihnen der tangentiale Impuls einfließen, dann müssten sie eine höhere Frequenz erhalten.
:thumbup: Das halte ich für eine interessante Idee!
So ist es.
:thumbup:
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/websit ... hImpF.html

Darf ich daraus ableiten, dass meine Vermutung, dass die Photonen sich ähnlich wie Erben oder Bälle verhalten, korrekt ist und sie nicht genau senkrecht, sondern leicht diagonal auf den Mond treffen? (Damit meine ich, dass ihre Verbindungslinie vom Laser zum Mond diagonal und somit etwas länger ist, als die Senkrechte.) Strahlt der Laser blauer?
Halman hat geschrieben:
seeadler hat geschrieben:Ich gehe mal davon aus, dass jedes einzelne die Lichtquelle verlassendes Photon unten auf der Erde keinen "Rotationsimpuls" mitmacht, sondern sich radial nach außen bewegt?
Angenommen wir würden auf Motorädern nebeneinander herfahren, so könnten wir uns Bälle zuwerfen. In unserem Bezugssystem bewegt sich der Ball senkrecht zur Fahrrichtung. Vom erdgebundenen Bezugssystem bewegt sich der Fall aber in einer diagonalen Linie, der hin und hergeworfene Ball beschreibt also eine Zickzacklinie, die so ähnlich aussehen könnte, wie die weiße Straßenmarkierung.
Bild
Grafikquelle

Mag sein, dass Photonen sich ähnlich wie Bälle verhalten und der Impuls des Schwenks der Laserapparatur bei ihnen erhalten bleib. In dem Fall würden die Photonen leicht diagonal auf dem Mond treffen. Dieser Weg wäre ein bisschen länger als die direkte Senkrechte. Da die Schwenkgeschwindigkeit aber klein gegenüber der Lichtgeschwindigkeit ist, tippe ich mal darauf, dass die Diagonale der Senkrechten in diesem Fall sehr nahe kommt.
Oder ist dies Quark? (Wenn, dann möchte ich wissen, ob up- oder down- :lol: ).

seeadler hat geschrieben:
Halman hat geschrieben: .......
@seeadler
Warun für Dich meine beiden Postings auf Seite 25 zur Gravitation und ART von Interesse? Dass ich sie aus älteren Postings zusammengestellt habe (in revidierter Form), schmälert ja nicht ihren inhaltlichen Wert. Diese Postings sind als Diskussionansätze gedacht.

Wie du sicher schon gemerkt hast, muss ich einer Sache erst einmal wirklich auf den Grund gehen, bevor ich mich einem erweiterten Problem zuwende, welches in deinem Fall ja dann auch noch komplexer wird, was ich ja selbst bereits gemerkt hatte.... darum bin ich noch nicht dazu gekommen, diesen doch recht langen Aufsatz durchzuarbeiten (ich lese leider langsam, weil ich mir dabei sofort stets hundert Gedanken zum Geschriebenen mache) Ich hole es also noch nach.
Okay, es lag auch nicht in meiner Absicht zu drängen. Lass Dir so viel Zeit, wie Du willst und brauchst. :)

Aufgrund der größeren Komplexität der ART in Relation zur SRT schlage ich vor, diesmal nicht "hundert Gedanken" ins Feld zu werfen. So besteht schnell die Gefahr sich in Details und Komplexität zu verlieren und so den Überblick zu verlieren.

Aus der SRT lernen wir, dass Raum und Zeit eine "Union" bilden (wie Hermann Minkowski das Kontinuum nannte), die Raumzeit.
Im Unterschied zu Newtons Gravitationstheorie, die noch dem klassischen Denken von Substanzen und Kräften verhaftet war, beschreibt Einsteins ART die Gravitation geometrisch, über die Krümmung der Raumzeit. Bei Newton wirkte die Gravitation auf geheimnisvolle Weise über Fernwirkung, über das Vakuum hinweg, auf entfernte Massen.
In meinen Beiträgen ist dir vermutlich aufgefallen, dass ich großes Gewicht auf Begriffe wie "hier" und "dort" und "lokal" legte. In der ART gibt es keine fernwirkende Gravitationskraft der Sonne, die auf die Erde wirkt. Die Erde schwebt frei in der Raumzeit. Sie ist es, welche die Bewegung aller Energie (ob nun massebehaftet oder massenlos wie Photonen) beherrscht. Die Erde bewegt sich so, wie es die Raumzeit determiniert. Da die Raumzeit genau dort, wo sich die Erde befindet, gekrümmt ist, bewegt sie sich auf einer gekrümmten Weltlinie, in diesem Fall die irdische Umlaufbahn um die Sonne. Der "Griff" der Raumzeit auf Massen, wie die Erde, erfolgt also lokal.
Die Masse der Sonne krümmt die Raumzeit dort, wo sie sich befindet (Einsteintensor* > 0). Außerhalb von Massen (genauer Impuls und Energie, die ähnlich wie die Raumzeit, eine Einheit bilden) ist er hingegen null. Dies kann aber nur die halbe Wahrheit sein, weil offenkundig auch außerhalb von Massezentren Gravitationsfelder vorliegen. Dies lässt sich über den "Griff" der Raumzeit auf die "benachtbarte" Raumzeit erklären.
Da der Raum dreidimensional ist, beschreibt die ART analog zu Newton, dass die Gravitation umgekehrt proportional zum Quadrat vom Massezentrum abnimmt (dies ist übrigens ein Beleg dafür, dass Extradimensionen, sofern sie denn existieren, "zusammengerollt" oder sonstwie "verborgen" sein müssen). Dieser gezeitenerzeugende Griff der Raumzeit führt im Falle von kugelsymmetrischen Massezentren zur Schwarzschild-Geometrie, die näherungsweise für typische astronomische Objekte, wie Planeten und Sterne, verwendet werden kann. Die Krümmung außerhalb eines Massezentrums ist verschieden von der Krümmung innerhalb eines Massezentrums.
Nimm einmal an, wechselwirkungsfreie Testmassen wären zu einer Kugel angordnet. Im Erdorbit würde das Gravitationsfeld die Kugel zu einem Ellipsoid verformen. Die gezeitenerzeugende raumzeitliche Krümmung im Erdorbit erzwingt dies. Das Volumen bleibt aber analog zur Kugel.
Fallen die wechselwirkungsfreien Testmassen aber ins Innere der Erde, so nähern sich ihre Weltlinien einander an (am stärksten im Erdkern). Das Volumen veringert sich.

Betrachten wir einen kleinen Würfel im Erdorbit. Die zugewandte Grenzfläche ist positiv gekrümmt, ebenso die abgewandte Grenzfläche (also die Flächen, welche waagerecht zur Erdoberfläche ausgerichtet sind). Doch die vier senkrecht zur Erdoberfläche ausgerichteten Grenzflächen sind negativ gekrümmt. Da die positive Krümmung der wagerecht zur Erdoberflächen befindlichen Grenzflächen doppelt so groß ist, ist die Gesamtsumme der Krümmung aller Grenzflächen des gedachten kleinen Würfels null. Der Vakuum-Würfel enthält keinerlei Energie und Impuls, keine Masse, der Inhalt ist null.

Bezüglich schwerer Fragen vom Kaliber, was ist die zeitliche Komponente der Viergeschwindigkeit?, wende ich bitte an Janina.

*Tensoren sind nur etwas für Fachleute. Mir genügt es zu wissen, dass der Einstein-Tensor die raumzeitliche Krümmung innerhalb von Massen beschreibt.

@Darkside :wave:
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#269 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von seeadler » Do 17. Apr 2014, 19:25

ich muss mal wieder aufgrund des Links von janina eine "komische Frage" für euch stellen
Bild

an der Formel ist leicht zu erkennen, dass die Ruhmasse von irgend etwas immer 0 ist, in dem Moment, wo v den Wert von c hat. Das heißt, ein Photon, welches ohnehin nur mit Lichtgeschwindigkeit fliegen kann, hat gemäß jener Formel auf jeden Fall die Ruhmasse von 0. Darum steht für mich da die Frage im Raum, ob wir überhaupt bei einem Photon jemals von einer "Ruhmasse" sprechen können, wenn es sowieso nur mit Lichtgeschwindigkeit fliegen kann; denn die Formel impliziert ja ganz klar, dass selbst bei einem positiven Ruhmassenwert die dynamische Masse immer 0 wäre.....

Ich hoffe, die Frage ist zu verstehen, die sich daraus ergibt?

Gruß
Seeadler
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#270 Re: neue Erkenntnisse in der Physik

Beitrag von Zeus » Do 17. Apr 2014, 21:33

Halman hat geschrieben:Photonen können natürlich nicht schneller werden. Würde bei ihnen der tangentiale Impuls einfließen, dann müssten sie eine höhere Frequenz erhalten.
Zeus hat geschrieben: :thumbup: Das halte ich für eine interessante Idee!
Halman hat geschrieben:Darf ich daraus ableiten, dass meine Vermutung, dass die Photonen sich ähnlich wie Erbsen oder Bälle verhalten, korrekt ist und sie nicht genau senkrecht, sondern leicht diagonal auf den Mond treffen? (Damit meine ich, dass ihre Verbindungslinie vom Laser zum Mond diagonal und somit etwas länger ist, als die Senkrechte.) [...]
Nein liebe Halman. Hier passt der Erbsenvergleich nicht mehr.
Denn wie unser Seeadler so zutreffend vermutete:
das Photon [wird] in dem Moment, wo es die Lichtquelle verlässt, genau in die Richtung weiter fliegen, in die die Lichtquelle gerade "ausgerichtet" ist[...]
Salopp ausgedrückt, der Rotationsimpuls würde nicht eine zusätzliche Bewegungskomponente verursachen, sondern völlig in Vergrößerung der Frequenz verwandelt werden.
Halman hat geschrieben:Strahlt der Laser blauer?
Rotes Laserlicht würde orange werden, ein gelber Laser würde grünliches und ein blauer Laser würde violettes Licht aussenden usw.
Genaueres HIER: Masse und Impuls von Photonen

Noch einmal:
Mag sein, dass Photonen sich ähnlich wie Bälle verhalten...
Das tun sie eben in diesem Falle nicht! Das war eine Lüge der Janina. ;)
...und der Impuls des Schwenks der Laserapparatur bei ihnen erhalten bleibt.
Erhalten bleibt der Impuls, jedoch in form einer Verkürzung der Wellenlänge. Janinas Erbsenstrahl muss jetzt als eine elektromagnetische Welle betrachtet werden.
In dem Fall würden die Photonen leicht diagonal auf dem Mond treffen.
Nur als tiefgefrorene Erbsen... :lol:
Mag sein, dass Photonen sich ähnlich wie Bälle verhalten und der Impuls des Schwenks der Laserapparatur bei ihnen erhalten bleib. In dem Fall würden die Photonen leicht diagonal auf dem Mond treffen. Dieser Weg wäre ein bisschen länger als die direkte Senkrechte. Da die Schwenkgeschwindigkeit aber klein gegenüber der Lichtgeschwindigkeit ist, tippe ich mal darauf, dass die Diagonale der Senkrechten in diesem Fall sehr nahe kommt.
Halman hat geschrieben:Oder ist dies Quark? (Wenn, dann möchte ich wissen, ob up- oder down- :lol: ).
:thumbdown: :mrgreen:

Gruß
Zeus


@Janina
Vielen Dank für den Link! "Masse und Impuls der Photonen"
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(Charles Baudelaire, frz. Schriftsteller, 1821-1867)

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