Schneller als das Licht

[Sky Darmos]

Ich hab' die Spektrum gerade nicht so zur Hand, verlieren die Teilchen meines Körpers auf der Erde, wenn ich auf diese Weise gebeamt werde, ihre Eigenschaften (die man auf die Teilchen weiter weg überträgt) und sterbe ich deshalb? Würde nicht auch die thermische Teilchenbewegung übertragen werden was bedeutet, dass mein alter Körper genau im Augenblick des Beamens plötzlich 0 K (!) hätte? Er würde natürlich sofort wieder durch die Umgebung aufgeheizt.
Oder tauschen sich die Zustände der Teilchen hier und dort einfach aus?

Beamen bedeutet den Quantenzustand eines Objekts auf ein anderes übertragen. Würdest du gebeamt werden könntest du nicht den selben Quantenzustand wie deine (fast) Kopie haben. Das macht dir aber überhaupt nichts (wer von den beiden bist jetzt eigentlich du? ;-), denn dein Zustand ändert sich ja eh ständig. Quantenteleportation hat aber nichts mit Überlichtgeschwindigkeit zu tun, denn um wirklich "dort drüben" eine Kopie von einem Objekt "hier" zu machen muss man wissen wie der Quantenzustand gemessen werden muss um nicht dabei wieder zerstört zu werden. Das ist bei ein paar Teilchen jedenfalls so. Um mit denen Informationen übertragen zu können muss der Quantenzustand genau kopiert werden (wobei das kopierte Objekt sich natürlich etwas verändern muss). Da mit Quantenteleportation Information nur mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird, behaupten die meisten Quantenphysiker es gäbe keinen Konflikt mit den Regeln der speziellen Relativitätstheorie (auch wenn manche einräumen dass es mit dem Geist der Relativitätstheorie einen Konflikt gäbe). Wäre es aber nun möglich ganze Menschen zu beamen wäre die Situation aber wohl eine andere. Der Quantenzustand müsste nicht ganz genau kopiert werden um Informationen übertragen zu können. Der gebeamte mensch könnte einem anderen Meschen verbal etwas mitteilen und damit Informationen schneller als das Licht übertragen. Ich weiss nicht wie die Quantenphysiker in diesem Fall gegen einen wiederspruch mit der SRT argumentieren würden, aber meiner Meinung nach kommt es auf einen widerspruch mehr oder weniger nicht mehr an, wenn sich RT und QT in den Prinzipien wiedersprechen (eine der beiden muss sich ändern und ich denke es ist die QT). Ich weiß nicht ob es prinzipiell möglich wäre einen Menschen zu beamen, aber ich kann mir das zumindest kaum vorstellen. Wie soll man den soviele Teilchen dazu bringen sich sofort zu einem Menschen zu Organisieren. Nun ja aber was zählt ist ja ob es im Prinzip möglich wäre und ob dabei ein Nachricht mit Lichtgeschwindigkeit parrallel übertragen werden müsste (wie es bei einzelnen Teilchen der Fall ist).

SKY

 

[Webmaster]

Fortsetzung dieses Themas verschoben ...

siehe http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=133

 

[Sky Darmos]

O Kelvin gibt es nicht.

Würde nicht auch die thermische Teilchenbewegung übertragen werden was bedeutet, dass mein alter Körper genau im Augenblick des Beamens plötzlich 0 K (!) hätte

Die Temperatur 0 Kelvin ist prinzipiell unerreichbar, da die Unschärferelation dies verbietet. Es bleiben immer Grundzustandsfluktuationen übrig.

 

[no_urknall]

Also ich hab da mal nen interessanten Vortrag zum Thema Überlichtgeschwindigkeit gehört indem gesagt wurde: "Überlichtgeschwindigkeit wäre als würde man versuchen seinen eigenen Schatten zu überholen" - Also unmöglich!

Man kann aber einen interessanten versuch machen! Man nehme einen Laserpointer und halte ihn auf ein Objekt X - Danach bewege man den Laserpointer auf ein Objekt Y, welches aber "eigentlich" sehr weit (in menschlichen Maßstäben) von Objekt X entfernt ist - So habe ich meinen "Strahl" des Laserpointers schneller bewegt als das Licht, denn sagen wir zwischen X und Y liegen 10 LJ - dann hab ichs in einer Sekunde geschafft...

Schade ist nur die Tatsache, dass es bei der Lichtgeschwindigkeit um das übertragen einer Information geht - und das hab ich in meinem Beispiel leider nicht getan...

MIST

Grüße

 

[Sky Darmos]

Über das Licht in einem Schwarzen Loch

Nur, was passiert in einem Schwarzen Loch? Ist die absolute Geschwindigkeit gleich Lichtgeschwindigkeit und erkennen wir deshalb nichts, sehen nur ein umrandetes nichts? Oder erfährt mein Lichtstrahl, den ich ins Loch stürzen lasse, immer noch eine beschleunigte Bewegung? Wenn ja, wie verhält sich dann Licht? Wir werden es wahrscheinlich nicht sehen oder messen können, es ist ja schneller als Licht.

Licht wird in einem Gravitationsfeld nicht schneller oder langsamer. Es verändert sich nur die Wellenlänge. Das Licht das in ein Schwarzes Loch fällt wird sehr stark blauverschoben. Die Massenenergie innerhalb des Schwarzen Lochs kann dadurch unbegrenzt zunehmen, ohne dass man von außen etwas davon merkt, denn auch die Gravitationswellen, die Änderungen im Gravitationsfeld übertragen, können dem Schwarzen Loch nicht entkommen. Das Schwarze Loch kann also 100000000000000000 Sonnenmassen haben und von außen immer noch aussehen als hätte es 5 Sonnenmassen (Eine Sonnenmasse = 1,989*10^30 kg)

 

[Shooty]

Stell Dir bitte eine Kinderwippe vor. Wenn die eine Seite nach oben geht, bewegt sich die gegenüberliegende Seite nach unten - und zwar gleichzeitig.
Diese Szene kann man sich in einem Bild vorstellen. Stell Dir nun eine riiiiiiesige Kinderwippe vor, die sich zwischen Erde und Mars befindet. Wenn sich die eine Seite nach unten bewegt, dann bewegt sich die andere Seite nach oben ( auch HIER gleichzeitig !!! ).
Deshalb ist mir total egal, ob ein Lichtteilchen für diese Strecke 8 Minuten benötigt oder länger.
Bemerkung: Es könnte sein, dass alles viel, viel einfacher aufgebaut ist, als es uns die Physik absichtlich kompliziert zu erklären versucht.

 

[Sky Darmos]

"Wippe" als Signalübermittler

Stell Dir bitte eine Kinderwippe vor. Wenn die eine Seite nach oben geht, bewegt sich die gegenüberliegende Seite nach unten - und zwar gleichzeitig.

Nein, erstens mal müsstest du sagen von welchem Bezugssystem aus gesehen sich beide Seiten gleichzeitig bewegen und zweitens kann sich die Wirkung deines Anschiebens auf der einen Seite nicht mit überlichtgeschwindigkeit auf die andere Seite auswirken. Zudem Brauchst du mit zunehmender Länge deiner "Wippe" mehr Energie um diese anzuschieben. Auch wenn du sie ganz langsam anschieben wolltest, wäre sie zu lang, so dass sich ein Ende mit überlichtgeschwindigkeit bewegen müsste, so bräuchtest du unendlich viel Energie. Natürlch denkst du, daran wie du jemandem überlichtschnell ein Signal geben könntest indem du die Wippe drehst, aber das geht eben nicht überlichtschnell, da die Kräfte die da Wirken sich erst über die Wippe ausbreiten müssen und das geht eben nicht überlichschnell.

Gruß,
Sky.

 

[Shooty]

Nein, erstens mal müsstest du sagen von welchem Bezugssystem aus gesehen sich beide Seiten gleichzeitig bewegen und zweitens kann sich die Wirkung deines Anschiebens auf der einen Seite nicht mit überlichtgeschwindigkeit auf die andere Seite auswirken. Zudem Brauchst du mit zunehmender Länge deiner "Wippe" mehr Energie um diese anzuschieben. Auch wenn du sie ganz langsam anschieben wolltest, wäre sie zu lang, so dass sich ein Ende mit überlichtgeschwindigkeit bewegen müsste, so bräuchtest du unendlich viel Energie. Natürlch denkst du, daran wie du jemandem überlichtschnell ein Signal geben könntest indem du die Wippe drehst, aber das geht eben nicht überlichtschnell, da die Kräfte die da Wirken sich erst über die Wippe ausbreiten müssen und das geht eben nicht überlichschnell.
Gruß,
Sky.

Einige kleine zusätzliche Erklärungen.
Was ich nicht deutlich heraus gestellt habe sind die Begriffe "STARRES System" und "zentraler Mittelpunkt".
Eine Wippe ist ein starres System das 2 Punkte miteinander verbindet und einen zentralen Mittelpunkt besitzt.
Eine Wippe wird nicht angeschoben - sie wippt gegenpolig - um einen zentralen Mittelpunkt.
Wenn Sie wippt, dann in einem Stück - in seiner Gesamtheit.
Alle starren Systeme haben die glückliche Eigenschaften, dass sich nichts ausbreiten muss und auch keine Wellen nötig sind.

Wenn ich mich mit meinem Gewicht auf einen starren Balken setze, der sich um einen Mittelpunkt bewegt, dann geht meine Seite nach unten und die gegenüberliegende nach oben - und mit Sicherheit gleichzeitig.
Dafür ist weder eine Welle, noch die Lichtgeschwindigkeit nötig.

Oder schreib mir wo mein Denkfehler liegt.
Shooty

 

[Zap]

Wippen sind nicht ueberlichtschnell.

Wenn ich mich mit meinem Gewicht auf einen starren Balken setze, der sich um einen Mittelpunkt bewegt, dann geht meine Seite nach unten und die gegenüberliegende nach oben - und mit Sicherheit gleichzeitig.
Dafür ist weder eine Welle, noch die Lichtgeschwindigket nötig.

Schon mal was von Massentraegheit gehoert? Genaugenommen musst Du es als Welle betrachten, die durch das Wippenmaterial laeufft. Das dies bei kurzen Wippen nicht noetig ist liegt daran, dass die Wellenlaenge auf Grund der hohen Geschwindigkeit im Material laenger als die Wippenlaenge ist.

Gruss,

Zap

 

[RiSa]

Frage zur Massenzunahme bei Lichtgeschwindigkeit

Woher kennt die Masse Ihre Geschwindigkeit, erkennt also quasi ob Sie zunehmen soll oder nicht? Ist doch alles nur relativ? Es gibt Körper am"Rande " des Kosmos mit über 50% Lichtgeschwindigkeit gegenüber der Erde, aber mit Bruchteilen davon gegenüber Ihrer Umgebung. Sollen die nun zunehmen oder sollen sie es lassen?

 

[Sky Darmos]

Kosmologie

Woher kennt die Masse Ihre Geschwindigkeit, erkennt also quasi ob Sie zunehmen soll oder nicht? Ist doch alles nur relativ? Es gibt Körper am"Rande " des Kosmos mit über 50% Lichtgeschwindigkeit gegenüber der Erde, aber mit Bruchteilen davon gegenüber Ihrer Umgebung. Sollen die nun zunehmen oder sollen sie es lassen?

Massenenergie ist relativ. Ein schnell bewegter Körper hat für uns sehr viel mehr Energie als seiner Ruhemasse entspricht. Er selbst merkt jedoch nichts davon. Für die Energie eines Objekts gilt: E = (mc^2) / Wurzel (1-v^2/c^2).

Zur Galaxien-Bewegung: Der Doppler-Effekt kann drei verschiedene Ursachen haben: 1) Die Lichtquelle bewegt sich 2) die Lichtquelle hat ein starkes Gravitationsfeld und "zerrt" am emmitierten Licht oder 3) Der Raum zwischen der Lichtquelle und dem Beobachter ist expandiert.
Wenn der Raum expandiert werden die Lichtwellen auseinander gezogen, d.h. das Licht wird rotverschoben. Umso weiter die Galaxie ist aus der das Licht stammt, umso länger werden die Lichtwellen auseinander gezogen. Wenn man die Rotverschiebung bei den Galaxien gemäß (1) interpretieren würde, müsste man sagen, dass die Geschwindigkeit der Galaxien mit der Entfernung zunimmt. Das erweckt den Falschen Eindrück dass die Galaxien sich von einem Mittelpunkt, nämlich unserer Galaxie fortewegen würden. Es gibt aber gar keinen Mittelpunkt im Universum, da es in sich selbst gekrümmt ist und somit die Oberfläche einer vierdimensionalen Kugel bildet (was aber NICHT die Einbettung in einen Hyperraum erfordert). Man sagt nur aus Bequemlichkeit manchmal dass die Galaxien sich mit der Entfernung immer schneller von uns fortbewegen. In wirklichkeit jedoch bewegen sich alle Galaxien voneinander weg - wei die Punkte auf einem Ballon der aufgeblasen wird.

Gruß,
Sky.

 

[RiSa]

Geschwindigkeit bzgl. Erde

Geht man nur von der Geschwindigkeit relativ zur Erde aus , könnte man sich folgende Situation vorstellen :
In Verlängerung der Erdachse befindet sich nördlich irgendwo eine Galaxie die sich mit 60% der Lichtgeschwindigkeit von der Erde entfernt, eine weitere Galaxis befindet sich irgendwo in südlicher Verlängerung der Erdachse und entfernt sich ebenfalls mit 60% der Lichtgeschwindigkeit von der Erde. Die nördlich u. die südliche Galaxis könnten nun nichts voneinander Feststellen. Es hätte somit jede dieser Galaxien einen eigenen Kosmos in deren Durschnitt im obigen Beispiel z. B. die Erde liegen würde. ( Kann wohl nicht so einfach sein,konnte aber nie ein Antwort auf diese sicher schon oft gestellte Frage finden)

 

[Sky Darmos]

Also nochmal:

In Verlängerung der Erdachse befindet sich nördlich irgendwo eine Galaxie die sich mit 60% der Lichtgeschwindigkeit von der Erde entfernt, eine weitere Galaxis befindet sich irgendwo in südlicher Verlängerung der Erdachse und entfernt sich ebenfalls mit 60% der Lichtgeschwindigkeit von der Erde.

Also nochmal: Nicht die Galaxien bewegen sich, sondern der Raum zwischen ihnen Expandiert. Die Regeln der Relativitätstheorie würden es dabei sogar erlauben dass er mit Überlichtgeschwindigkeit expandiert. Die Galaxien selbst bewegen sich natürlich auch ein bisschen, aber bestimmt nicht mit 60% Lichtgeschwindigkeit. Auf solche Geschwindigkeiten kommt man wenn man die Rotverschiebung im Spektrum der Galaxien als durch deren Eigenbewegung verursacht, denkt. In wirklichkeit ist aber die Raumexpansion die Ursache.

 

[RiSa]

Verbindung zwischen Nord- u Südgalaxis möglich?

Mag nun die vermeintliche Geschwindigkeit durch Raumexpansion oder Eigenbewegung entstehen, ist es möglich, daß sich die Nord- u Süd-Galaxien wegen extremer Verschiebung der Wellenlänge in Richtung 0 Herz, gegenseitig nicht mehr "sehen" können ?

 

[Sky Darmos]

Hubble-Horizont

Mag nun die vermeintliche Geschwindigkeit durch Raumexpansion oder Eigenbewegung entstehen, ist es möglich, daß sich die Nord- u Süd-Galaxien wegen extremer Verschiebung der Wellenlänge in Richtung 0 Herz, gegenseitig nicht mehr "sehen" können ?

Das kann man so nicht sagen, da wir nicht wissen wie groß, das Universum ist. Es kann sein dass eines Tages Licht von Teleskopen aufgefangen wird das schon den ganzen Umfang des Universums zurückgelegt hat. Dann wüssten wir wie groß es ist. Jetzt wissen wir das nicht. Wir können auch nur den Teil des Universums sehen der innerhalb des Hubble-Radius liegt. Uns kann kein Licht von Galaxien erreichen, die weiter als ungefähr 15 Milliarden Lichtjahre sind, da das etwa die Zeit ist die seit dem Urknall vergangen ist. Es gibt also für jeden von uns sowas wie einen Hubble-Horizont, ganz ähnlich dem Horizont eines Schwarzen Lochs. Nichts was außerhalb dieses Horizonts liegt kann das innere Beeinflussen. Beim Schwarzen Loch ist es eben gerade umgekehrt. Der Hubble Horizont expandiert immer weiter mit Lichtgeschwindigkeit und wenn er einmal so groß ist dass seine Oberfläche verschwindet, dann gibt es keinen Horizont mehr (wenn das Horizontinnere die Hälfte des Universums umfasst, wächst die Oberfläche nicht mehr mit dem Volumen, sondern nimmt ab).

Deine Frage erinnert mich an eine Frage die ich mir selbst mal gestellt hab: Gibt es eine Mindestenergie für Teilchen, wenn sie nicht gebunden sind (etwa in einer Atomhülle). In der Stringtheorie wird es das wohl geben, denn da kommt die Energie des Photons aus den Rotationsschwingungen des zugrundeliegenden Strings. Und diese Schwingungen sind quantisiert. Also muss es auch ein Minimum geben. Nach einer Theorie von Lee Smolin und anderen, soll es auch ein Maximum geben. Aber das ist Thema der Quantengravitation und hat mit deiner Frage eigentlich nichts zu tun...

Gruß,
Sky.

 

[defind1]

Wurmlöcher: Science oder Fiction?

Sie gehen hervor aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, konnten bis jetzt aber nie nachgewießen werden. Ist die Existenz von Wurmlöchern überhaupt möglich? Wenn ja, eignen sich die mysteriösen Gebilde wirklich für interstellare Reisen von Stern zu Stern? Fraser Chain (UniverseToday) im Interview mit Dr. Stephen Hsu

Quelle:
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/29052005211959.shtml

 

[Sky Darmos]

Wurmlöcher und Superstrings

Zum Thema Wurmlöcher:
Man könnte Wurmlöcher mit den negativ gewundenen Strings aus der Stringtheorie offenhalten. Dabei handelt es sich um Strings die um die Extradimensionen gewickelt sind. Diese haben negative Energie und entsprechen Exotischer Materie. Sie sind nach der Superstringtheorie zahlreich beim Urknall entstanden und haben sich gegenseitig vernichtet. Wenn diese ein Wurmloch durchdringen könnte dieses dadurch offengehalten werden.
Die Windungsenergie eines solchen Strings ist übrigens durch

E_w = 2 pi w R T_s

gegeben. Dabei ist w die Windungszahl, R der Umfang der kompaktifizierten Extradimensionen, also R = Wurzel (G h / 2 pi c^3) und T_s ist die Stringtension (=Stringspannung). Für w sind nur ganzzählige Werte erlaubt.
Gewundene Strings haben aber enorm große Massen, die nahe an der Planck-Masse liegen. Diese ist gegeben durch

M_PL = Wurzel (G h / 2 pi c^3) c^2 / 4 pi G

Gruß,
Sky.