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Frage bezüglich Geschwindigkeit und Raum

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Ungelesen 18.05.12, 10:13   #1
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Standard Frage bezüglich Geschwindigkeit und Raum

hallo

ich hab vor kurzem (wie viele hier sicher auch) ne News gelesen wo eine nicht näher beschriebene Gruppe der Meinung ist man könne die Enterprise in 20 Jahren nachbauen.
Als Antrieb soll sie allerdings über 3 Ionentriebwerke verfügen statt des Warpantriebs.

Das hat mich auf ne Frage gebracht... im All ist es ja so dass ein Objekt das sich bewegt durch nichts abgebremst wird. Und auch dass ein Objekt das angetrieben wird, immer weiter beschleunigt.
Also angenommen ein Raumschiff hat einen großen Ionenantrieb und beschleunigt sich immer weiter... müsste es dann nicht irgendwann schneller als das Licht sein?
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Ungelesen 18.05.12, 12:13   #2
boehser_onkel_BO
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nein! zwar nimmt seine energie immer weiter zu, wenn es beschleunigt, allerdings passiert folgendes: je näher das raumschiff an die lichtgeschwindigkeit kommt, um so geringer fällt seine beschleunigung bei gleichbleibender antriebskraft des motors aus. das heisst, erreicht das raumschiff 99.999% der lichtgeschwindigkeit, so ist eine beschleunigung kaum noch zu messen. doch wohin geht die energie? die hinzugefügte energie wandelt sich nun zum großteil in masse, das raumschiff nimmt ein vielfaches seiner ursprünglichen masse an. und wie du weisst ist große masse nicht so gut zu beschleunigen, also sinkt die beschleunigung weiter, und die masse wächst. die masse kannst du dir so ausrechnen: ursprüngliche masse * ɣ.

und

wodurch die massezunahme so ausschaut:



lg
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Ungelesen 18.05.12, 12:29   #3
kopierpapier
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Wie muss ich mir das dann vorstellen? Verdichtet sich das Raumschiff oder vergrößert es sich?
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Ungelesen 18.05.12, 12:49   #4
boehser_onkel_BO
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nein, die masse hat nichts mit volumen zu tun. der witz ist aber, dass sich auch ein effekt namens "längenkontraktion" ergibt, welcher das Raumschiff in Bewegungsrichtung schrumpfen lässt, so als ob du vorne und hinten draufdrückst. es wird dünn wie ein Blatt Papier und noch dünner. Dieser Effekt wächst genauso wie der Graph von meinem ersten Post zeigt. die massenzunahme ist nicht sichtbar, aber messbar.
beispielsweise gibt es in den teilchenbeschleunigern wie CERN elektronen, die mit annähernder lichtgeschwindigkeit reisen. laut der formel E=1/2 mv² währe seine energie fast null, beziehungsweise bei ca. 0,00000000000004 Joule, also quasi nichts. Dieser Ansatz ist aber falsch. Rechnet man relativistisch und berücksichtigt man die Massezunahme, so erhält man das Ergebnis, dass die Elektronen die Energie eines kleinen Kfz haben, welches sich mit 100 Km/h bewegt. Und diese ******* Massezunahme lässt sich auch auf dein Raumschiff anwenden.
Im übrigen ist der Raum gar nicht leer, sondern es gibt da eine "Hintergrund-Strahlung". Das sind niederenergetische Photonen (niederenergetisch = infrarot, hochenergetisch= röntgenstrahlung, mittleres spektrum=licht, das das menschliche auge erkennt).
Wenn ich nun durch das Weltall reise, machen mir diese Photonen nichts aus. Reise ich aber mit annähernder Lichtgeschwindigkeit, muss mir die Strahlung ja "schneller" entgegenkommen. allerdings reist die Strahlung bereits mit Lichtgeschwindigkeit und kann nicht schneller werden. jedoch verändert sich dadurch die theoretische masse der photonen und somit ihre energie, was sich in einem *******n anstieg ihrer frequenz auswirkt. nun wird die ungefährliche hintergrundstrahlung zu einer extrem hochfrequenten strahlung, so wie sie auf der Erde nicht existiert. Und diese Strahlung kann
a) alle Insassen des Raumschiffs töten oder
b) bei einer geeigneten Schalung aus meterdickem Blei zum teil aufgefangen werden.

aber was immer passiert: mein raumschiff wird sich erhitzen bis es verglüht. enjoy your ride.
__________________
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Ungelesen 18.05.12, 13:37   #5
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AAH ...gott bin ich froh kein physiker zu sein
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Ungelesen 18.05.12, 22:56   #6
agehill
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Zitat:
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hallo

ich hab vor kurzem (wie viele hier sicher auch) ne News gelesen wo eine nicht näher beschriebene Gruppe der Meinung ist man könne die Enterprise in 20 Jahren nachbauen.
hallo
ich glaube als ich im 5. schuljahr war wars, da hab ich die enterprise auch nachgebaut, mit lego, (aber hatte damals schon etwas, mit bezug dazu!!)
und wegen nachbauen, in kombi zu wissenschaft u spekulation, vor einigen jahren hat ein typ im tv mal gelabert man könne in 500 jahren ein gehirn aus silizium kopieren, welches wenn ich mich nicht irre, dann sogar eine tatsächliche kopie eines bestimmten menschen sein soll!! ich hätte es hier nicht im zusammenhang mit wissenschaft beschrieben, wenn der rest dieser sendung ähnliche laberei gewesen wäre, sprich, der bericht war recht wissenschaftlich ausgerichtet. jedoch der siliziumfreak ist nicht mehr als ein technikbesessener laberkopf!!, das gleiche gilt für die nachbauspekulanten der enterprise!!

und zu deiner ionenantriebsfrage:
auch ionenantrieb beruht auf rückstoß (falls sowas überhaupt mal eingesetzt wird!!), wollte man mit dieser technik schneller als licht fliegen, müßten die "ionen" von natur aus auch schneller sein als lichtgeschwindigkeit!!

und edit:
schon mal überlegt wie dann das landen aussehen soll?? das abbremsen dauert ewig,, und, es kostet ne menge energie!!
ne, wenn man einen punkt erreichen möchte, der zb 70000 lichtjahre entfernt ist, dann braucht man mehr als unsere konventionellen antriebsmodelle!!, und, 70000 lichtjahre mögen sich übertrieben anhören, aber, worüber wir reden ist es eine doch recht bescheidene strecke, auch wenn das egal welcher wissenschaftler, der mit diesem thema nur annähernd was zu tuen hätte, selbst mit 1/1000stel dieser distanz absolut glücklich wäre!!
ich bezweifel allerdings, dass wenn man sich so im raum bewegen würde, wie wir es von der raumfahrt kennen (geschwindigkeit lassen wir mal weg), dass man überhaupt jemals etwas erreichen könnte, was zb nur 1 lichtjahr entfernt ist!!
der grund: da brauchte nur ein kleiner brocken zwischen sein, und schon - zack, nur noch trümmer!!
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Ungelesen 19.05.12, 14:18   #7
Octal
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Zitat:
Zitat von boehser_onkel_BO Beitrag anzeigen
nein, die masse hat nichts mit volumen zu tun. der witz ist aber, dass sich auch ein effekt namens "längenkontraktion" ergibt, welcher das Raumschiff in Bewegungsrichtung schrumpfen lässt, so als ob du vorne und hinten draufdrückst. es wird dünn wie ein Blatt Papier und noch dünner. Dieser Effekt wächst genauso wie der Graph von meinem ersten Post zeigt. die massenzunahme ist nicht sichtbar, aber messbar.
Ich glaube, das har er nun falsch verstanden. Wenn er sich in dem Raumschiff befindet, wird er weder was von der Massezunahme, noch von der Längenkontraktion oder Zeitdilatation etwas mitbekommen. Nur von einem anderen, sich relativ zu dem Raumschiff bewegenden Inertialsystem wären solche Effekte zu "beobachten"

Zitat:
entgegenkommen. allerdings reist die Strahlung bereits mit Lichtgeschwindigkeit und kann nicht schneller werden. jedoch verändert sich dadurch die theoretische masse der photonen und somit ihre energie, was sich in einem *******n anstieg ihrer frequenz auswirkt
Ist es wirklich so, dsss die theretische Masse der Strahlung, die auf einen zukomment, zunimmt?
Ich habe in diesem Zusammenhang immer nur vom transversalen Dopplereffekt gehört. Das heißt, dass dadurch, dass sich Strahlung und Beobachter relativ zueinerander bewegen und damit 2 Inertialsysteme bilden, Zeitdilatation auftritt, wodurch der Beobachter eine andere Frequenz misst als die Strahlung im eigenen System eigentlich hat. (Rot- oder Blauverschiebung)
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Ungelesen 23.05.12, 15:31   #8
leü
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Um den Massenzuwachs der Strahlung nachzuweisen müssen wir erstmal Grundlegendes klären.

Reden wir von Teilchen bzw. klassischer Wellenstrahlung.
Ich denke bei Teilchenstrahlung ist es klar das durch Beschleunigung beider Systeme eine Massenzunahme entsprechend groß wäre und keine magnetischen Schilde diese halten könnten.

Wellenförmige Strahlung verhält sich meiner Meinung nach völlig harmlos viel Gefährlicher sind bei solchen Fluggeschwindigkeiten irgendwelche Mirkopartikel in Nebeln etc.

Zur Frage des Ionenantriebs gibts schon interesannte Ansätze.
Da der Raum einen beträchtlichen Wasserstoffanteil besitzt kann dieser im Stile perpetuum-mobile genutzt werden.
Sprich man nutzt einmal eine Energie um das Ding zu beschleunigen. Mit dem Flug durch den Raum wird Wasserstoff aufgenommen und durch die Geschwindigkeit (sei es auch nur 1/5 der Lichtgeschwindigkeit) kommt es alleine zur Fusion durch die Reibungstemperatur --> Energie wäre Genug da.

Abbremsen würde man es dann per umkehrschub.
Ob das Real überhaupt möglich ich bezweifle ich aber theoretisch gehts.

Einen wirklich genialen Ansatz finde ich folgenden (um schneller im Raum zu reisen).

Nach der aktuellen Physik gibts keine Zustandsbeschreibung für bewegung unterhalb -271°C. Allerdings konnte man Bewegung beobachten.
Wie ist das möglich.
Wenn ein Körper von allem befreit wurde was ihn irgendwie anfällig macht sprich demagnetisiert und deelektrisiert (beides möglich in einem Vorgang) und auf -271°C abkühlt wirken keine Kräfte auf diesen Körper. D.h er unterliegt aber auch nicht der Schockstarre das sich keine Atome mehr bewegen können.

Dieser Körper würde sich Reibungslos durch den Raum bewegen, da er keine Materie zum Wechselwirken hat.
In dem Fall kann die RT und andere Gesetzmäßigkeiten einpacken und man kann losdüsen.
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Ungelesen 23.05.12, 22:32   #9
agehill
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die frage ist ja eigentlich schon was überhaupt geschwindigkeit im raum ist!
angenommen es gäbe nur ein objekt im ganzen universum, und nach allgemeiner vorstellung (welche ich nicht teile ) soll unser universum ja unendlich groß sein.
was wäre dann überhaupt geschwindigkeit für dieses eine und einzig allein existierende objekt in diesem universum??
im prinzip müßte man davon alleine schon ableiten können, dass leerer raum eben doch mehr ist als "nichts"!!
lichtgeschwindigkeit für ein massives objekt im universum verhält sich aber mathematisch ebenso wie 1/0, sprich imaginär oder gegen unendlich.
(ich hoffe imaginär passt zu meienr erklärung, sorry, aber das letzte mal, dass ich eine schulnank gedrückt habe, das war mitte der 80er)

nach meienr vorstellung ist a. raum etwas was statische ähnlichkeit besitzt (im sinne von geordnet, angeordnet), und b. findet bei bewegung von materie durch raum eine art rauminduktivität statt, erreicht die geschwindigkeit des masseobjektes annähernd lichtgeschwindigkeit, so wird die masse in einen höheren energiezustand überführt, welcher mit masse wie wir sie kennen nichts mehr zu tun hat!!

_____________

eins ist für mich eh klar, ein raumschiff welches mit annähernd lichtgeschwindigkeit fliegt
(und annähernd bedeutet hier schon mindestens, aber auch maximal 10 % der lichtgeschwindigkeit -nur um eine aussagekräftige zahl zu nennen-)
wird es praktisch nie geben!!
nun, ich würde das weltall allerdings auch für langweilig halten, wenn man die distanz/zeit doch nicht übertreffen könnte!!
von fliegen kann dann aber keine rede sein, denn dann würde die rauminduktion greifen!!
ich muß aber dazu sagen, dass ich dies nur so glaube, weil ich es optisch abgekupfert habe , denn, niemand der annähernd normal ist, könnte aus heutiger zeit so eine voraussage machen!!

als vergleich wie eine "bewegung" aussehen müßte, die zb eine entfernung von 20000 lichtjahren überbrücken kann, möchte ich hier strom anführen!!
vergleiche sinusförmigen strom mit digitalstrom (dcc signal)
also ich hab von elektronik eigentlich 0 ahnung, mußte mich damit aber vor kurzem auseinander setzen, digitalstrom hat schon gewisse ähnlichkeit mit der bewegung von objekten welche wirklich deutlich schneller punkt b erreichen können als das licht.
zb 20000 lichtjahre, eine woche hin, eine woche zurück, und, beim landen wären sowohl für die reisenden als auch für die erdbewohner nur jeweils 2 wochen vergangen!!
dies nur als beispiel!!
hier ein link der graphen von digitalstrom symbolisiert:
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Ungelesen 13.09.12, 10:47   #10
boehser_onkel_BO
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Zitat von Octal Beitrag anzeigen
Ist es wirklich so, dsss die theretische Masse der Strahlung, die auf einen zukomment, zunimmt?
Ich habe in diesem Zusammenhang immer nur vom transversalen Dopplereffekt gehört. Das heißt, dass dadurch, dass sich Strahlung und Beobachter relativ zueinerander bewegen und damit 2 Inertialsysteme bilden, Zeitdilatation auftritt, wodurch der Beobachter eine andere Frequenz misst als die Strahlung im eigenen System eigentlich hat. (Rot- oder Blauverschiebung)
ich kann noch dieses video empfehlen, da wird das sehr gut erklärt!
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Ungelesen 28.10.12, 19:01   #11
agehill
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hallo

ich bin letztens auf eine interessante idee gekommen.
vorab möchte ich noch darauf hinweisen, dass masse und länge eines objektes sich nicht nur bei annäherung an lichtgeschwindigkeit drastisch ändern, sondern gleiches gilt wenn ein objekt sich an einem ort mit anderer raumzeit aufhält.
oder anders, 2 orte mit unterschiedlicher raumzeit sorgen bei ein u demselbem objekt dafür, dass bei diesem objekt jeweils ein delta messbar ist, und dies gilt sowohl für zeit, als auch für masse!!!
bei zeit zb ist es fast gleich ob sich ein objekt mit lichtgeschwindigkeit bewegt, oder aber auch, ob dieses objekt einer raumzeit ausgesetzt wird, welche ähnliche raumzeitverhältnisse aufweisen, wie sie in der nähe von schwarzen löchern existieren!!!
man kann also auch davon ausgehen, das ein objekt bei annäherung an ein schwarzes loch ebenfalls kürzer wird, als auch eine zunahme von seiner masse zu beobachten ist!!!

------------------------------
jo, jetzt zu meiner interessanten idee!!
ich hab letztens mal überlegt wie raum u die lichtgeschwindigkeitskonstante zusammen hängen könnten, wobei ich sagen muß, dass ich mich bisher an das thema lichtgeschwindigkeitskonstante nicht ran gewagt habe, ich gehe auch davon aus, dass für dieses spezielle thema eine ähnliche wissenschaftliche aussage zutrifft, wie ich sie für die quantentheorie gehört habe (nebenbei, von quanten hab ich 0 ahnung).
demnach soll, wer diese theorie verstanden habe, sie garantiert nicht verstanden haben!!!!
damit möchte ich nebenbei darauf aufmerksam machen, dass es garantiert nicht so einfach ist, zb einfach nur die wellenlänge des lichtes zu ändern, da mischt meiner meinung nach wesentlich mehr mit als man sich wahrscheinlich überhaupt vor stellen kann!!

bei meiner überlegung zu diesem thema bin ich schnell wieder bei meiner alten theorie gelandet, wonach es auch örtlichkeiten mit positiver raumzeit gibt, und eben nicht nur orte, wo die zeit durch masse langsamer läuft, also positive raumzeit ist das gegenteil dazu!!
im übrigen für mich auch das, was dunkele energie ist!!

nun, ich hab mir überlegt was gilt bei lichtgeschwindigkeit für diese örtlichkeiten??
schnell wurde mir klar, dass wenn man es diesbezüglich (positive raumzeit) bis ins ekstreme vergleichen würde (also das gegenteil von einem schwarzen loch), selbst die geringste bewegung schon für außenstehende schneller sein müßte als lichtgeschwindigkeit!!

dies würde dann wiederrum bedeuten, dass ab einer bestimmten positiven raumzeit der raum für uns als beobachter von der erde aus, seine grundbedeutung als raum verlieren würde, sprich, dieses raumvolumen würde zu "0" werden, oder es hätte den charakter eines punktes!!

----------------------------
mir fällt es leichter raum mit sehr hoher positiver raumzeit zu verstehen, wobei ich sagen muß, dass ich sicherlich kein physiker bin, und mich zb mit überlegungen was lichtgeschwindigkeit angeht, sehr schwer tue!!

bei mir sind aber verglichen mit dem "gegenteil zu *******r positiver raumzeit" --> schwarzes loch, für dieses neue fragen aufgekommen!!
(ok, kann jetzt blödsinn sein, aber ich stelle meine fragen hier einfach mal rein)
wird der raum (oder die strecke) bei annäherung zu einem schwarzem loch immer größer (länger), sprich, unendlich lang???
auf diese idee zb wäre ich ohne den neuen verglich niemals gekommen!!!

ein user hier im forum zb meinte mal, dass zeit bei einem schwarzen loch niemals 0 sein kann, weil die masse des schwarzen loches dafür unendlich groß sein müsste, nun, ich könnte mir durchaus vorstellen, dass sogar vor erreichen der oberfläche eines schwarzen loches, die raumzeit sogar negativ werden kann, bzw würde ich es nicht ausschließen wollen!!

grundsätzlich sollte man sich klar machen, dass man mit unserer gewöhnlichen logik betreffend zeit u raum, bei schwarzen löchern eh nicht weit kommt.
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