[Erzax]

Seit dem Anime Steins Gate habe ich mich etwas für dieses Thema interessiert.
Dazu habe ich mir schon ein Hörbuch von einer Uni-Vorlesung und eine Dokumentation, sowie paar Artikel und Buchauszüge durchgelesen. Leider ist das Thema für mich immer noch ziemlich komplex. Vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen.

Die spezielle Relativitätstheorie hiess gar nicht so, sondern war die Bescäftigung mit Elektrodynamik belebter Körper? Ausserdem soll Einstein die Welt 1905 als Scheibe gesehen haben? Das kann ich nicht glauben.

Ich habe jetzt verstanden, dass die spezielle Relativitätstheorie sich mit Raum, Zeit und Länge beschäftigt und mit den Vergleichen von Beobachtungen bestimmter Maße, aus jeweils anderen Blickwinkeln. Also soll z.B die Entfernung zwischen Mond und Erde vom Erdboden aus kürzer sein, als vom Weltall aus gesehen oder eine Uhr, die sich bewegt geht langsamer als eine die auf dem Boden steht. Für mich ist sowas undenkbar, wurde aber mit den Atomuhren bewiesen.

Durch die spezielle Relativitätstheorie hat er bewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist und keine Masse so schnell wie das Licht sein kann. CERN hat doch geschafft, die Lichtgeschwindigkeit zu toppen, oder? (Bei Steins Gate ist CERN für den dritten Weltkrieg zuständig).

Ich fand es auch interessant, dass wenn die Theorie stimmen sollte, Ausserirdische niemals auf die Erde kommen könnten, da auch sie mit Lichtgeschwindigkeit reisen und ihr Heimatplanet in dieser Zeit längst zerfällt.

Die allgemeine Relativitätstheorie fand ich etwas komplex, hab ich nicht ganz verstanden.

Vielleicht können wir uns hier etwas austauschen, da doch genug Interessierte hier aktiv sind, ein Physikerforum wäre mir zu kompliziert.

[meister006]

Effekte wie die Zeitdilatation oder Längenkontraktion resultieren aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
Wenn man sich mit nahe zu Lichtgeschwindigkeit bewegt (z.B. du in einem Raumschiff) wird aus deiner Sicht die Zeit ganz normal verlaufen. Für einen anders aber nicht. Stichwort: Zwillingsparadoxon
Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Naturkonstante, die nicht nur einmal durch verschiedene Experimente nachgewiesen wurde.
Im CERN hatte die Neutrinos eine höhere Geschwindigkeit. Aber ich glaube die wollten das nochmal überprüfen.
Die Spezielle Relativitätstheorie lässt aber die Gravitation außer acht. Dafür gibt es die Allgemeine Relativitätstheorie. Diese ist mathematisch relativ kompliziert, da man hier die Differenzialgeometrie anwenden muss.
Es geht aber grundsätzlich dabei um die Tatsache dass Massen die Raumzeit krümmen. Diese Krümmung verursacht die Gravitation.
Bei einem schwarzen Loch ist die Raumzeitkrümmung so hoch, dass nicht einmal Licht entkommen kann.
Ebenso können Lichtstrahlen durch große Massen abgelenkt werden. Stichwort: Gravitationslinseneffekt

Ich denke das reicht erst mal.

[thyriel]

Ich würd dir empfehlen das Buch "Die illustrierte kurze Geschichte der Zeit" von Hawking 2-3x zu lesen. Da drin ist eigentlich alles leicht verständlich erklärt ohne irgendwelchen Formeln.

Von diversen "Youtube" Dokus usw. würd ich eher abraten, da sind nur allzu oft Fehler drinnen oder von Leuten gemacht die selbst das ganze nicht verstanden haben, da eignet man sich schnell Halbwissen an das sich im nachhinein als falsch herausstellt.

Und Dinge wie, das der CERN es angeblich geschafft hat die Lichtgeschwindigkeit zu toppen (war btw nichtmal am CERN) würd ich mal komplett vergessen solange man nicht selbst die zugrunde liegende Materie verstanden hat, solche Meldungen sind zu 99% von der Presse forciert und enthallten nicht gerade viel Wissenschaft, und werden sich höchstwahrscheinlich als Mess- oder Berechnungsfehler entpuppen und haben selbst wenn nichts mit einem fehler der RT zu tun.

[warrior]

Mein Physiklehrer hat immer gesagt, wer die Relativitätstheorie verstünde, würde lügen.

[thyriel]

Zitat von warrior

Mein Physiklehrer hat immer gesagt, wer die Relativitätstheorie verstünde, würde lügen.

Ist auch in etwa so
Sie komplett, samt aller Konsequenzen zu "verinnerlichen" ist beinahe unmöglich. Man kann sie selbst mit einem halbwegs genialen Geist nur Ansatzweise begreifen...

Sir Athur Eddington wurde einmal von einem Journalisten gefragt ob es denn stimme das es auf der Welt nur drei Menschen gibt die die ART komplett verstehen ... Eddington soll darauf eine Weile überlegt haben, der Journalist dachte er hätte die Frage überhört und stellte sie erneut, worauf Eddington sagte er überlege nur gerade wer der dritte sein könnte

Trifft zwar heutzutage mit Sicherheit nicht mehr so extrem zu, aber mehr als vielleicht hundert Menschen sind es mit Sicherheit nicht...

[philery]

Die Raumzeit kann man sich wie ein Trampolintuch vorstellen, dass durch eine Masse, die sich darauf befindet, eine Krümmung bekommt. Diese Krümmung beschreibt zum einen die Gravitation hat aber auch einen Einfluss auf die Zeit. Je größer die Masse ist desto langsamer vergeht die Zeit für sie.

Masse und Energie sind jedoch äquivalent, das heißt wenn ich einem Objekt (zum Beispiel einem Raumschiff) immer mehr Energie zuführe (in dem ich es beschleunige) bekommt es eine immer größere Masse. Durch die größere Masse krümmt sich die Raumzeit und die Zeit im Raumschiff vergeht langsamer als sie dies für den außenstehenden Boabachter tut. (Je näher man an die Lichtgeschwindigkeit kommt, desto mehr Energie benötigt man um weiterzubschleunigen - desto größer wird die Masse - desto stärker krümmt sich die Raumzeit - desto langsamer vergeht die Zeit für einen selbst im Raumschiff) Von außen sieht es aus als wären die Menschen im Raumschiff eingefrohren wobei für sie selbst die Zeit ganz normal weiterläuft. So ist es theoretisch möglich mit ausreichender Geschwindigkeit in einem Menschenleben unvorstellbar riesige Strecken zwischen den Strenen zurückzulegen wobei man allerdings bedenken sollte, dass während man seine paar dutzend Jahre lebt und heimkommt auf der Erde schon tausende Jahre vergangen sein können.

Das ist nur ein Aspekt und ich hoffe ich habs getroffen, ansonsten berichtigt mich bitte. Das wichtigste hierzu ist glaub ich die Äquivalenz von Masse und Energie die, ja auch schon an der Formel erkennbar ist... darf man die eigentlich auch einfach umstellen zu m=e/c2?

[meister006]

Zitat von philery

darf man die eigentlich auch einfach umstellen zu m=e/c2?

klar warum nicht. Du kannst auch das F=m*a umstellen wie du willst.

Die Äquivalenz von Masse und Energie bleibt trotzdem erhlaten.

[5iR]

Zitat von meister006

klar warum nicht. Du kannst auch das F=m*a umstellen wie du willst.

Die Äquivalenz von Masse und Energie bleibt trotzdem erhlaten.

xD genau, darum heißt diese Operation auch Äquivalenzumformung *g

[thyriel]

was sollte es denn sonst sein oO ? Es gibt keine Steigerung / Verbesserung mehr von Theorie

[chamaeleon11]

Zitat von warrior

Mein Physiklehrer hat immer gesagt, wer die Relativitätstheorie verstünde, würde lügen.

Dein Physiklehrer ist der Dümmste...

[N0b0d`/]

Ende des 19. Jahrhunderts standen die sogenannten "Maxwell Gleichungen", welche den Elektromagnetismus vollständig zu beschreiben schienen. Gleichzeitig waren die Newton'schen Axiome seit langer Zeit und das Galilei'sche Relativitätsprinzip seit noch längerer Zeit bekannt und wurden als korrekt angesehen, da sie experimentell nie widerlegt werden konnten und davon abgesehen auch eine "schöne" Theorie waren.

Mit den Maxwell-Gleichungen kam aber ein Problem auf, denn nach diesen Gleichungen ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum konstant, unabhängig vom Bezugssystem. Was bedeutet das? Nach dem Galileischen Relativitätsprinzip verhalten sich bewegte Bezugssysteme (z.B. zwei Züge, welche beide mit einer Geschwindigkeit von v=100km/h relativ zur Erde entgegenfahren) so, wie man es intuitiv erwarten würde: Wenn man in einem der beiden Züge sitzt, kommt es einem so vor, als würde der andere entgegenkommende Zug eine Geschwindigkeit von 200 km/h haben.
Wo ist jetzt das Dilemma? Nach dem Galilei-Prinzip müsste Licht, welches einem im fahrenden Zug entgegenkommt, eine geringere Geschwindigkeit haben, nämlich c'=c-v (mal angenommen wir würden im Vakuum fahren). Die Lichtgeschwindigkeit wäre dann nicht mehr c im Bezugssystem des Zuges, was im Widerspruch zur Konstanz der Lichtgeschwindigkeit steht.
Es gab dann verschiedene Theorien, z.B. die Äthertheorie, mit der man das Problem lösen wollte. Es gab auch Experimente, um diese Theorie zu stützen, z.B. Michelson-Morlay-Inferometer. Diese zeigten jedoch etwas ganz anderes: es gibt keinen Äther.

Dann kam Einstein. Er postulierte: alle physikalischen Gesetze haben in allen inertialen (unbeschleunigten) Bezugssystemen die gleiche Form. Für die Lichtgeschwindigkeit wird in allen Bezugssystemen der gleiche Wert (im Vakuum) gemessen.
Einige Zeit zuvor fand Herr Lorenz bereits, ohne sich näher mit der Physik zu beschäftigen, dass die sogenannte Lorenz-Transformation im Gegensatz zur Galilei-Transformation (siehe Oben) die Maxwell-Gleichungen invariant ließ, das heißt sie hatten unter Benutzung dieser mathematischen Transformation in jedem Bezugssystem die gleiche Form, was beim Galilei'schen Relativitätsprinzip nicht der Fall war.
Einstein griff diese mathematische Transformation auf und zeigte, indem er die Natur von Raum und Zeit revolutionierte, dass diese auch, unter Voraussetzung der genannten Postulate, für die Mechanik gelten und ein allgemeines Prinzip von Raum und Zeit sind.

Die Konsequenz der Einstein'schen Postulate, welche sich mathematisch mit der Lorenztransformation zeigen lässt, sind u.a. Lorentzkontraktion und Zeitdilitation.
Weiterhin folgt die wohl populärste physikalische Formel E = mc^2 aus der speziellen Relativitätstheorie.

[N0b0d`/]

Zitat von chamaeleon11

Dein Physiklehrer ist der Dümmste...

Damit wäre ich vorsichtig. Die Effekte und Konsequenzen der SRT sind höchst unintuitiv. Der Grund, warum wir sie dennoch beherrschen, ist, weil wir die Mathematik dahinter verstehen und auf Probleme anwenden können. Wenn jemand gut in der SRT ist, kann das einfach daran liegen, dass er die Mathematik dahinter vollständig beherrscht. Ob er tatsächlich "versteht", warum bewegte Uhren langsamer gehen oder bewegte Objekte kürzer werden, ist eine andere Frage.
Das gilt für die wesentlich komplexere ART noch viel mehr.

[chamaeleon11]

Zitat von N0b0d`/

ist eine andere Frage.

Das ist keine Physik! Die Naturwissenschaft beschäftigt sich niemals mit der Frage nach dem "warum", sondern immer nur mit der Frage nach dem "wie". Dein "eine andere Frage" ist keine physikalische Frage, sondern das ist Religion.

[N0b0d`/]

Die Diskussion fing mit der Aussage des Lehrers extrem schwammig an und wird nun schwammig fortgesetzt.
Ob die Frage "warum?" Sinn macht, ist abhängig davon auf welcher Ebene man debattiert. Ich kann fragen , wie sich Planeten um die Sonne bewegen und erhalte als Antwort "auf Ellipsen mit der Sonne im Brennpunkt" und ich kann auf dieser Ebene fragen, warum sie das tun und die Antwort wäre dann, dass sie das aufgrund der Gravitation tun, die mathematisch beschrieben werden kann. Die Frage nach dem "warum?" der Gravitation ist nun kaum noch naturwissenschaftlichen Ursprungs.

Das Verständnis, von dem ich schrieb, war eher intuitiver Natur. So wie ich "verstehe", dass ich mich eben auf die Erde zu bewege, wenn ich aus dem Fenster springe.
In der Quantenmechanik ist es doch ähnlich: wer versteht schon intuitiv, was dort vorgeht? Die Experimente und die Theorie, auf der Mathematik basierend, geben die Antworten.

[Traflaw]

Zitat von thyriel

Ich würd dir empfehlen das Buch "Die illustrierte kurze Geschichte der Zeit" von Hawking 2-3x zu lesen. Da drin ist eigentlich alles leicht verständlich erklärt ohne irgendwelchen Formeln.

Das habe ich auch schon von einigen gehört. Soll echt gut verständlich sein!

[dersparky]

Hallo:-)
Ich habe mal Billard erwähnt ... eine Kugel von der Betrachtung aus der Ebene; da gibt es noch den Unterschied zwischen Poolbillard und reinem Snooker. Die weisse Kugel wird immer angestoßen und bekommt die effektive Energie in Verteilung dann auf die anderen ... weiter dann ... "All In" ist dann quasi wie?

@thyriel sag mal was dazu!

[dersparky]

@Traflaw
jetzt mal von mir ein ganz primitives Bild wo bei mir das Grundverständnis anfängt: Der Unterschied zwischen Lichtbogenschweissen (mit Elektrode) und Trennschweißen mit Acetylen und Sauerstoff.

[dersparky]

@Erzax hast schon mal an "Verschiebung" von Planeten gedacht?

[macavelli0099]

Bei youtube gibts insgesamt 4 Videos (2 zur allgemeinen und 2 zur speziellen Relativitätstheorie).

[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Dort wird die Thematik wirklich sehr sehr gut und anschaulich erklärt! Das ist jetzt nichts für Physik-Studenten, aber für das gemeine Volk sehr brauchbar.
Für die, die sich noch weiter dafür interessieren, können ja mal recherchieren, wieso sich Licht auch im Vakuum ausbreitet?

[dersparky]

Danke Was mache ich denn jetzt mit "absolutem Verlust" im Vakuum?

[macavelli0099]

Sry für die späte Antwort:

Ganz einfach erklärt:
Elektromagnetische Wellen (z.B. Licht) können sich im Vakuum ausbreiten, Schall- oder Wasserwellen nicht. Schall breitet sich dadurch aus, dass die Energie einer Welle (also das Abwechseln zwischen Über- und Unterdruck) von einem Teilchen auf ein anderes übertragen wird - meistens elastisch, plastisch wäre z.B. bei Spallation.

Licht breitet sich deswegen im Vakuum aus, weil das Vakuum als ein Raum voller Teilchen-Antiteilchen-Partikel angesehen werden kann, über die -ähnlich wie beim Schall- der positive und negative Wellenanteil weitergetragen werden kann. Diese Paare löschen sich in ihrer Gesamtheit aus, deswegen scheint es für viele Experimente so, als sei das Vakuum leer.
Beiweisen lässt sich dies über den Casimir-Effekt (bei wiki schön erklärt).

Viel mehr weiß ich auch nicht darüber (bin leider kein Physiker, sondern nur ein einfacher Ingenieur)

[macavelli0099]

Ja sorry, gibt verschiedene Theorien dazu - wie viele weiß ich nicht. Hab nur mal eine anschauliche hervorgehoben... Außerdem ist der Ätherbegriff konkretisiert worden (ich glaub sogar von Einstein oder so) und -soweit ich weiß- gibt es aktuelle Modelle die diese Vorstellung wieder verwenden.

Wenn du was exakteres weißt, dann bitte klär uns auf

[macavelli0099]

@Zimt,

Das mit dem Äther hast du scheinbar falsch verstanden; mir ist schon klar, dass damals und heute mit dem gleichen Begriff zwei verschiedene Dinge gemeint sind. Ich sagte nur, dass man es sich mit diesem Modell leicht vorstellen kann.

War der Begriff Äther vorher nicht konkret genug oder was?

Ähm nein, war er nicht! Sonst wär er ja nicht durch viele Experimente konkretisiert und abgeändert worden. Wie ich schon sagte.

Was nützt es denn, wenn hier alle Maxwell-Gleichungen, Feldtheorien, quantenphysikalische Prozesse zu erklären, von denen die Leute hier nur einen Bruchteil verstehen und am Ende gar keine Vorstellung von der Materie haben und demotiviert nach Hause gehen?
Dann doch lieber erstmal ein einfaches Modell, das nicht ganz korrekt ist, worunter sich jeder aber etwas vorstellen kann.
Da habe ich ein schönes Beispiel aus zwei Mechanik Vorlesungen aus dem ersten Semester an einer FH und an einer Uni; (bin jetzt übrigens an einer Uni): Bei der FH wurde das Trägheitsmoment von diversen Körpern über einfache geometrische Formeln berechnet; war zwar häufig nicht ganz richtig, aber man war ungefär gut dabei. An der Uni MUSSTE es über Integralrechnung ermittelt weden, das waren keine x²-Gleichungen, sondern richtig komplizierte Brocken.
Das Resultat war, dass es an der Uni kaum einer verstanden hat, und die, die es verstanden haben hatten es falsch oder sich verrechnet. Die Leute von der FH waren zwar nicht ganz so präzise, aber viele hatten wenigstens ein brauchbares Ergebnis.
Gauss hat einmal gesagt (nicht wortwörtlich, sondern aus meinem Gedächnis ^^): "Durch nichts zeigt sich (mathematisches) Unwissen so sehr wie durch peinlich genaue Rundung der Ergebnisse".
Soviel zu dem Thema.

Abgesehen davon find ich es einfach nur Schade, dass jemand wie Du, der scheinbar etwas von der Materie versteht, uns nicht näher darüber aufklären will, sondern eher nach dem Motto: "Ich weiß wie es funktioniert, Ihr nicht, und das ist auch gut so" hier sein Ego aufpushen will...
Wollte ich nur mal gesagt haben.

[macavelli0099]

Ach und noch was zum Thema "Seinen Senf dazu geben": Statt hier rumzuflamen und zu behaupten, dass andere Leute keine Ahnung hätten, versuche ich mein Wissen -auch wenns nicht viel ist- mit anderen Mitgliedern zu teilen. Sowas nennt man "sozialen Umgang".

Warum Du uns es nicht erklären kannst liegt also entweder daran, dass Du selber keine Ahnung davon hast oder es einfach nicht willst - was, wie ich schon sagte, sehr schade und traurig ist.
So ein Verhalten hätte ich von BWLern erwartet, aber nicht von Wissenschaftlern... Naja man lernt nie aus.

[thyriel]

Etwas sachlicher hätte man das ganze aber auch "aufklären" können

Macavellis Denkfehler ist gar nicht mal so wenig verbreitet:

Zitat von macavelli0099

Dann doch lieber erstmal ein einfaches Modell, das nicht ganz korrekt ist, worunter sich jeder aber etwas vorstellen kann.
Da habe ich ein schönes Beispiel aus zwei Mechanik Vorlesungen aus dem ersten Semester an einer FH und an einer Uni; (bin jetzt übrigens an einer Uni): Bei der FH wurde das Trägheitsmoment von diversen Körpern über einfache geometrische Formeln berechnet; war zwar häufig nicht ganz richtig, aber man war ungefär gut dabei. An der Uni MUSSTE es über Integralrechnung ermittelt weden, das waren keine x²-Gleichungen, sondern richtig komplizierte Brocken.
Das Resultat war, dass es an der Uni kaum einer verstanden hat, und die, die es verstanden haben hatten es falsch oder sich verrechnet. Die Leute von der FH waren zwar nicht ganz so präzise, aber viele hatten wenigstens ein brauchbares Ergebnis.

Mit dem Beispiel hast du den Unterschied eigentlich sehr gut eingebracht.
Was du nur falsch Verstanden hast ist das es drei Arten von Theorien gibt, Grundlegende Theorien, darauf aufbauende Theorien und Theorien die sich als falsch erwiesen haben.

Nach deinem Beispiel könnte man zb sagen das sich mit den Keplerschen Gesetzen (Grundlegende Theorie) und der Newtonschen Mechanik Planetenbahnen auf einfache Art und Weise berechnen lassen.
Berechnet man die Umlaufbahnen mit der RT (=Aufbauende Theorie) bekommt man exaktere Ergebnisse.
Deswegen ist aber weder Newton noch Kepler falsch, sie sind halt nur einfachere Modelle. Würde ja auch zb keinen Sinn machen die Beschleunigung eines Autos nach Einstein zu berechnen nur um keine Abweichungen im Millionsten Kommabereich zu bekommen.

Das lässt sich aber nun auf Äther nicht umlegen, da die Äthertheorie sich einfach als falsch erwiesen hat und verworfen wurde.
Es gibt zwar noch eine handvoll hartnäckiger Anhänger der Äthertheorie, aber das sind im Grunde nur Leute die die Relativitätstheorie einfach nicht verstanden haben. (Was auch nicht verwunderlich ist, da die Theorie nur extrem schwer vollkommen zu verstehen ist, und sie nunmal Widersprüche aufweist solange man sie nicht komplett verstanden hat)

Es ist aber Richtig das Einstein den Begriff "Äther" verwendete, allerdings in einem völlig anderen Zusammenhang und nicht als Medium zur Fortbewegung von EM Wellen, siehe zb:
[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]
Allerdings ist hier anzumerken das sich Einstein in diesem Punkt irrte (was er aber zu seiner Zeit nicht wissen konnte). Die physikalischen Eigenschaften auf die er sich bezieht um seinen Äther notwendig zu machen wurden durch die Quantenmechanik (spukhafte Fernwirkung zb) und teilweise auch durch die Dark Matter Theory ersetzt.


Der "moderne" Ansatz das ein Vakuum nicht völlig leer ist wäre das [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ], allerdings steckt diese Theorie sozusagen in den Kinderschuhen und in keinster Weise soweit als fertige Theorie betrachtet werden zu können. So gibt es zb Ansätze das dieses Quantenvakuum etwas mit der Dunklen Energie zu tun hat.

[macavelli0099]

@Zimt:
Sorry, aber ich habe nach der Hälfte deines Posts nicht mehr weitergelesen, irgendwann wurde es mir einfach zu doof.

Dein Satz "Elektromagnetische Wellen brauchen kein Medium zur Ausbreitung. Punkt." ist in etwa das gleiche wie auf die Frage: Wieso kann es nicht kühler als -273°C werden? zu antworten: "Der absolute Nullpunkt liegt bei -273°C. Punkt"
Dein ganzes Bla Bla hier liefert weder irgendeine Erklärung noch sonst etwa, womit man versteht, wieso elektromagnetische Wellen im Vakuum übertragen werden können. In diesem Sinne würde ich gern deinen Punkt 3 an Dich zurückgeben, nämlich wieder wissenschaftlichen Inhalt hier zu posten.

Großen Dank an thyriel, der sich hier -im Gegensatz zu anderen- bemüht uns diesen Sachverhalt näher zu bringen.

[thyriel]

Zitat von macavelli0099

Dein Satz "Elektromagnetische Wellen brauchen kein Medium zur Ausbreitung. Punkt." ist in etwa das gleiche wie auf die Frage: Wieso kann es nicht kühler als -273°C werden? zu antworten: "Der absolute Nullpunkt liegt bei -273°C. Punkt"
Dein ganzes Bla Bla hier liefert weder irgendeine Erklärung noch sonst etwa, womit man versteht, wieso elektromagnetische Wellen im Vakuum übertragen werden können.

Das ist aber leider oft so in der Wissenschaft das gewisse Dinge sich durch Beobachtungen zwar belegen lassen, aber wir deswegen noch lange nicht die Frage nach dem Warum geklärt haben.
Ein recht bekanntes Beispiel, wir wissen was Gravitation ist und wie sie wirkt, aber es gibt keine zufriedenstellende Erklärung über ihre Entstehung und wir wissen einfach nicht warum es sie gibt...

[chamaeleon11]

Ich schrieb es zwar schon öfters, wiederhole es aber gerne wieder:

Es ist nicht die Aufgabe der Naturwissenschaft die Frage nach dem "warum" zu bearbeiten, sondern es geht immer nur um das "wie". Physik ist eine empirische Wissenschaft!

Was die Äther Diskussion betrifft:

1.)
Experimente zeigen, dass wir keinen Äther klassifizieren können. Das bedeutet nicht das keiner existiert, wir können es nur nicht mit heutiger Technik beobachten.

2.)
Es wird hier die ganze Zeit EM-Feld und Quantenoptik vermischt. Das ist schlecht. Entweder man ist klassisch, oder oder in moderner Betrachtung. Da die Quantentheorie die übergeordnete Theorie ist muss es ein quantisiertes EM-Feld geben. Das ist eine Konsequenz aus der Unschärferelation! Photonen sind dann die Quanten des quantisierten EM-Feldes. Dies zu rechnen ist leicht. Man nimmt die Lösung der materiefreien Maxwell-Gleichungen



und stellt die klassische Hamilton Funktion auf



Nach einfachen algebraischen Umformungen und kanonischer Quantisierung erhält man den Hamilton Operator



Mit den vom Oszillator bekannten Erzeuger und Vernichter-Operatoren, welche bei auf oder absteigen einem Photonen-Zustand die Energie



vergrößert bzw. verkleinert.

3.)
Niemand in der Physik sagt, dass dies das letzte Wort ist und de facto ist es das auch nicht. Es muss eine der Quantenfeldtheorie übergeordnete Theorie geben, doch das ist noch völlig unerforscht. Ansätze gibt es, doch diese sind noch nicht hinreichend konsistent.

Wenn jemand von den ganz schlauen es besser machen will, so ist er gerne dazu eingeladen....

[chamaeleon11]

1.)
Ich erkläre euch was Thema ist. Hier scheint keiner Begriffen zu haben was Physik überhaupt ist, doch jeder meint etwas zum Thema beitragen zu müssen.

2.)
Mit der Herleitung wollte ich nur denjenigen die interessiert sind erklären was Photonen eigentlich sind. Wenn dich das nicht interessiert, lies es nicht. By the way hat das nichts mit Q1 zu tun...

3.)
Die Aussage, dass "es für Licht nur eine mathematische Beschreibung gibt und keine Entsprechung aus der uns bekannten Realität" ist völliger Unsinn.

[keks3000]

Nerdflames

[macavelli0099]

Um mal wieder eine Frage zu formulieren:

Irgendwo steht:

Anders als zum Beispiel Schallwellen benötigen elektromagnetische Wellen kein Medium, um sich auszubreiten.

Ich würde gern wissen warum das so ist? Das muss doch einen Grund haben!

Anders als zivile PKWs sind Rettungswagen mit Signalfarben (hellorange) lackiert.

Das hat ja auch seinen Grund!

Ich beschreibe mal meinen Gedankengang hierzu:
Schall- oder die vielleicht anschaulicheren Wasserwellen breiten sich im Medium Wasser aus, weil die Energie (hierbei in Form von Unter- bzw. Überdruckgradienten) über chemische Bindungen von einem auf das andere Teilchen übertragen werden.
Bei Licht, dass sich ja auch im Vakuum ausbreitet, muss es doch so ähnlich funktionieren. Daher habe ich womöglich gedacht, dass es über diese "Teilchen-Antiteilchen-Paare" funktioniert (Wikipedia nennt es glaube ich Vakuumfluktuation).

Soweit meine Vorstellung. Was ist daran jetzt verkehrt?

Und bitte schreibt mal mit einem gewissen Maß an Respekt.

[macavelli0099]

Ahhh okay vielen Dank für die Erklärung, das hat mir auf jeden Fall weitergeholfen!
Eigentlich total plausibel, dass Photonen (Teilchen) kein Medium benötigen, keine Ahnung wieso ich nicht selbst darauf gekommen bin. Aber so wie du es erklärt hast, ist es echt die richtige herangehensweise. Zu deinem letzten Satz: Hatte glaube ich auch ne falsche Vorstellung was Felder eigentlich sind und mich deswegen hier ([ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]) mal schlau gemacht.
Auf einmal macht auch das Sinn, was tyriel ein paar posts zuvor mit der Gravitation gemeint hat!
Danke auf jeden Fall!

[HappyMike34]

Zitat von Zimt

Eine andere, jedoch nicht so zufriedenstellende Erklärung ist, das elektromagnetische Wellen Felder sind, die sich einfach im Raum ausbreiten und als Feld kein Medium benötigen.

Was ist daran nicht zufriedenstellend? mMn nach, ist das die beste und korrekteste Erklärung dafür.

Felder sind Eigenschaften des Raumes (z.B. Elektrisches Feld, Magnetisches Feld, Gravitationsfeld). D.h. in jedem Punkt kann man eine Feldstärke und für Vektorfelder eine Richtung angeben.
Änderungen in diesen Feldern breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit im Vakuum aus. Elektromagnetische Wellen sind nach den Maxwellgleichungen gekoppelte Änderungen des Magnetischen und Elektrischen Feldes.

[Pulse4]

Zeitreisen wie es sich die meisten vorstellen sind schlichtweg nicht möglich.

Im grunde gibt es ja auch keine Zeit, es gibt nur das hier und jetzt welches sich stetig ändert.
Aber du kannst nie wieder in ein vergangenes Hier und jetzt gehen.

Wenn Einstein nicht richtig liegt und es doch irgendwie möglich sein sollte, sich schneller als Licht zu bewegen, so ist es uns jedoch durchaus möglich zu sehen was in der Vergangenheit geschehen ist.

Dazu müssten wir uns von der Erde entfernen unzwar schneller als Lichtgeschwindigkeit um somit das Licht welches einst von der Erde kam einzuholen. Rein theoretisch müssten wir dann irgendwo stehen bleiben und auf die Erde gucken, was wir sehen würden wären dann die Lichtstrahlen die wir überholt haben. Je nachdem wieviel Licht wir überholt hätten bzw wie schnell und wie lange wir dem Licht davon geflogen wären würden wir etwas sehen was bereits geschehen ist.

Rein Theoretisch könnte man also solange davon fliegen bis man das Licht des Urknalls sehen könnte und alles was danach geschah.

Theoretisch möglich, allerdings an die Bedingung geknüpft das es a) möglich ist schneller als das Licht zu reisen und b) die Menschen es schaffen.

Halte ich für unwahrscheinlich das wir innerhalb der nächsten 100.000 Jahre in der Lage sein werden so schnell zu reisen. Außerdem müssten wir unvorstellbar schnell reisen, um ein tausendfaches schneller als das Licht selber welchem wir hinterherjagen, schließlich ist das schon seit millionen Jahren unterwegs und hat einen gewaltigen Vorsprung.

Und bis dahin haben sich die Menschen in ihrer unendlichen Dummheit, ihrem religiösen und idealistischen Fanatismus sowieso ausgerottet oder zurück in die Steinzeit gebombt.

Mich würde viel eher als Zeitreisen die Unsterblichkeit interessieren.
70,80 oder 90 Jahre sind in anbetracht des "ganzen" nichtmal ein Augenzwinkern.

Das schlimme ist nicht der Tod, sondern die ungewissheit was wohl in 1000 Jahren sein wird und nicht die Chance zu haben weiterhin die Welt mit verändern zu können und seine Meinung zu sagen.

Unsterblichkeit halte ich für Realistisch und es würde mich sehr freuen noch zu erleben was wohl in 10.000 sein wird.

[99Devil99]

Der Lehrer hat recht, wer behauptet, die Relativitättheorie begriffen zu haben, lügt.
Man kann die Relativitätstheorie nicht begreifen, denn sie ist falsch.
Die Relativitätstheorie ist ein gedankliches Monster und hat nichts mit der Realität gemeinsam
Wenn man von dem Postilat (Axiom ) ausgeht, dass Licht immer und untewr allen Umständen sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, kommt man auf die Gehirnverbiegung, die die Relativitätstheorie darstellt.
Die erste Seite der Begründung aus dem Jahre 1905 der RT ist falsch. Alles Andere danach gilt, wenn man die erste Seite als gültig hinnimmt.
Nach der Relativitätstheorie hängt das Licht mit einem Bein an der Materie und mit dem anderen Bein an einem Äther.
Ja richtig an einem Äther. Einstein baut seine Theorie auf einem Äther auf und gleichzeitig schafft er diesen Äther ab. Es ist eine nicht hoch genug zu bewertende Leistung die wissenschaftliche Welt so zu teuschen. Ja Einstein war ein Genie. Aber kein wissenschaftliches Genie, sondern ein Blender hoch 99.

Selbst die Brechungsgesetze wihern über Einsteins Theorie. Aber man nimmt dies einfach so hin. Auf der ersten Seite seiner Begründung steht V - Vo = v

Und etwas weiter unten V - Vo = v (1-1/n^2) als seine Brechungstheorei.
Mit diesem Brechungsgesetz gehrt in der Optik gar nichts. Bitte selbst ausprobieren.
Mit welchen Tricks Einstein arbeitete sieht man aus der ersten Formel.
Er spricht von der Lichtausbreitung in Wasser. Wo ist bei ihm der Brechuingsindex des Wassers. Es steht dort nur V - Vo = v.
Richtig muß dort stehen V - Vo = v*n.
Dann wäre aber aufgefallen, dass Einstein n = 1 - 1/n^2 gesewtzt hat.

Nicht in den Aussagen der Relativitätstheorie muß man graben, sondern bei der Herleitung. Und zwar in dem Teil der Herleitung, welcher von Einstein als gesicherte physikalische Grundlagen vorgegaukelt wurde.
Dies steht auf der Seite 1. seiner Begründung aus dem Jahre 1905 gehalten zu Prag.



Bitte Verstand einschalten, wenn möglich den eigenen, sofern dieser noch vorhanden