Wie erklären sich die relativistischen Effekte der SRT ?

[Ich]

Speziell die Beschränkung auf eine max. Geschwindigkeit von knapp 300.000 km/s.
Warum nicht 600.000 oder 1 Million ? Warum gerade 300.000 ?
Das muss doch irgendwie seine Ursache im Quantenbereich haben, oder nicht ?

Die Ursache liegt wieder nicht im Quantenbereich, sondern im Bereich "La Convention du Mètre" des "Bureau international des poids et mesures".
299792458 ist eine vollkommen willkürliche und unphysikalische Zahl, das wurde einfach so definiert. In Meilen pro Sekunde schaut's ganz anders aus.
Wenn ich eine beliebige Einheit für Längen und eine beliebige Einheit für Zeiten wähle, kommt eine entsprechend beliebige Zahl für die Lichtgeschwindigkeit raus. Deren genauer Wert hat keinen tieferen Sinn und keine physikalische Ursache.
Es gibt aber eine Gemeinsamkeit: die LG wird in allen von Menschen als praktisch erachteten Einheiten einen ziemlich großen Wert haben. Und das hat einen physikalischen Grund: Sie ist sehr groß, verglichen mit den üblichen Geschwindigkeiten im Erfahrungsraum des Menschen. Dass sie größer ist ist logisch, schließlich ist es ja eine Grenzgeschwindigkeit. Dass sie um so viele Größenordnungen größer ist, liegt daran, dass wir Menschen außerordentliche Niedrigenergiewesen sind: Wir funktionieren mit organischer Chemie, wo verfügbare Energien im Bereich < 1eV/Nukleon angeordnet sind. Und sogar von diese Energier kann aus praktischen Gründen nur ein verschwindender Bruchteil in Bewegung umgesetzt werden.
In dem Sinne ist die LG ein ungefähres Maß dafür, wie weit wir energetisch von der Feuerhölle des Urknalls weg sind: weit.

Etwas anderes ist es übrigens, wenn du den Wert dimensionsloser Naturkonstanten erklärt haben willst, z.B. der Feinstrukturkonstante. Ein solcher Wert hat eine physikalische Bedeutung, es ist also sinnvoll, nach dem Ursprung der genauen Zahl zu fragen. Bloß kriegst du dann auch keine Antwort, weil uns Physikern keine bekannt ist.

 

[Mark Striper]

Es geht mir nicht um die Zahl an sich, die ist völlig bedeutungslos.
Sagen wir einfach c. Also warum aber nicht 1/2c oder 2c oder 3c ?
Warum ist Licht (die Wirkgeschwindigkeit) so hoch, wie sie gerade ist ?
Woran liegt es, daß c nicht 600.000 km/s ist ?

 

[Orbit]

Hallo Mark
Ich denke, das kann man genau so wenig erklären, wie den Wert der Schallgeschwindigkeit. Das sind einfach empirische Werte.
Allerdings ist die Lichtgeschwindigkeit in ein Puzzle von Naturkonstanten eingebunden (c, h, G, e, epsilon0). Würde sich eine ändern, müsste sich mindestens eine weitere auch ändern; denn das Puzzle muss stets den dimensionslosen Wert der Koppelungs- oder Feinstrukturkonstanten Alpha ergeben, die Ich in seinem letzten Beitrag erwähnt. Diese FSK ist der Schlüssel zum Ganzen.

 

[Mark Striper]

Danke, das bringt mich wieder einen Schritt weiter.

 

[hardy]

Ich denke, das kann man genau so wenig erklären, wie den Wert der Schallgeschwindigkeit. Das sind einfach empirische Werte.

Hallo Orbit,

den Vergleich mit der Schallgeschwindigkeit finde ich unpassend.

Die Schallgeschwindigkeit in einem Medium kann man berechnen, während die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum eine fundamentale Naturkonstante ist.

Gruss
hardy

 

[hardy]

Warum ist Licht (die Wirkgeschwindigkeit) so hoch, wie sie gerade ist ?
Woran liegt es, daß c nicht 600.000 km/s ist ?

Die eigentlich interessante Frage wäre m. E. die, warum es überhaupt eine Maximalgeschwindigkeit für die Ausbreitung von Wirkungen gibt und warum diese mit der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zusammenfällt.

Begründen kann man das offenbar nicht, aber es war eben ein ausserordentlich fruchtbares Postulat von A. Einstein.

Gruss
hardy

 

[Klaus]

Es geht mir nicht um die Zahl an sich, die ist völlig bedeutungslos.
Sagen wir einfach c. Also warum aber nicht 1/2c oder 2c oder 3c ?
Warum ist Licht (die Wirkgeschwindigkeit) so hoch, wie sie gerade ist ?
Woran liegt es, daß c nicht 600.000 km/s ist ?

Das ist ganz einfach zu beantworten. Auf Grund der ermittelten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, wird das Meter heute über die Vakuumlichtgeschwindigkeit definiert und damit wurde selbige per Definition zu einer Konstanten mit exakt definierter Größe.

 

[albert]

Als Laie muss ich mich natürlich an die Fachleute halten. Bisher dachte ich, es ist so, wie z.B. die Uni-Basel es erklärt:

PUSH !

Daraus:

"Die Vakuumlichtgeschwindigkeit beträgt etwa c = 300'000 km/s. Sie ist eine Naturkonstante und soll in diesem Versuch bestimmt werden. Weiterhin wollen wir den Einfluss eines Mediums auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes untersuchen.
Besonders interessant bei diesem Experiment ist die Versuchsanordnung, da mit ihr demonstriert wird, wie sich solch hohe Geschwindigkeiten überhaupt messen lassen."

 

[aveneer]

Hi Mark,
Also warum aber nicht 1/2c oder 2c oder 3c ?
Diese Frage ist einfach zu beantworten! Du würdest den unterschied nicht bemerken! C ist eine Konstante! Wäre sie ½ c dann würdest du doch wieder die gleiche Frage stellen können. Bei Konstanten kannst du nicht fragen warum sie einen bestimmten Wert besitzen, wir messen sie uns müssen damit rechen. Natürlich wäre es etwas anders wenn es einen Äther geben würde, dann hättest du wiederum nichts anderes als eine Schallmauer. Und das Medium würde c bestimmen. Da es aber bisher keinen Äther gibt, gilt für die Informationsausbreitung Vmax=c.
Mit deiner Eingangsfrage: Wie lässt sich die S/ART physikalische begründen? Bbeschäftige ich mich nun auch seit längerem. Denn in der Tat ist die S/ART für mich eine rein mathematische Beschreibung von bisher unbekannten physikalischen Vorgängen, die am Ende die A/SRT beschreiben können ohne RaumZeit-Krümmung.
Ich habe mal ein „einfaches“ Gedankenspiel für dich. Es gilt Vmax=c sonst nichts.
Du hast e- das um ein Proton mit c kreist (Situation vor dem Urknal- Aber nur mal spaßeshalber!) Jetzt kommt der Urknall und das H-Atom wird beschleunigt. Wenn das e- in Bewegungsrichtung um das Proton kreisen möchte, dann muss es seine Geschwindigkeit um die Geschwindigkeit des H-Atoms reduzieren, da es sich sonst mit über c bewegen würde. In Gegenrichtung kann es die „verlorene Zeit“ nicht wieder einholen da Vmax = c! In der Summe würde das e-, für einen Äußeren Betrachter seltener an einem Punkt x vorbeikommen = „Zeitdilatation“.
Das ganze wird zwar noch ein bisschen komplizierter, aber im Grunde könnte man so schon einen Teil der S/ART physikalisch erklären. Der Rest würde auchen gehen, aber da "flippen" die RT-Anhänger immer gerne etwas schnell aus.
Gruß
Aveneer

 

[pauli]

Jetzt kommt der Urknall und das H-Atom wird beschleunigt.

Ich glaube der Urknall wird nicht wirklich als "Explosion" betrachtet sondern als Ausdehnung des Raumes, der Teilchen eben mit sich führt.

 

[aveneer]

Hallo pauli,

Ich glaube der Urknall wird nicht wirklich als "Explosion" betrachtet sondern als Ausdehnung des Raumes, der Teilchen eben mit sich führt.

Wie sich etwas ausbreiten kann, was aus nichts besteht, in dem man noch etwas mehr "Nichts" hinzu nimmt, bleibt für mich zwar noch immer ein Rätzel (kein mathematisches sondern ein physikalisches Problem), aber so wie ich das verstanden habe, wird nur die Expansion der Massen entgegen der Gravitation als Raumexpansion gedeutet. Beschleunigt wurden die ET aber sehr wohl, das kann man bei soviel Anfangsenergie nicht vermeiden. Zudem kommt es bei dieser Betrachtung nicht darauf an wodurch die Bewegung ins Laufen gekommen ist. Wichtig ist das wir uns in Raum bewegen und das diese makroskopische Bewegung Einfluss auf die Bewegung der ET haben könnte.
Hinzu kommt das die ganze Raumausdehungsgeschichte, daraus resultiert, dass man annimmt das der Raum durch Masse erzeugt wurde. Was meiner Meinung nach, völliger …. ist! Was spricht dagegen das der Raum (das Nichts) nicht schon vorher vorhanden war? Raumausdehnung ist zudem eine gefällige Annahme für die Inflation kurz nach dem Urknall. Eine plötzliche überlichtschnelle Ausbreitung des Raumes ohne Sinn und Zweck – oder besser ohne physikalischen Grund! O.K. Sinn und Zweck war es unser Bild vom Urknall zu erhalten, da ohne die „grundlose“ (physikalisch Grundlose) schlagartige Expansion des Raumes, würde das Urknallmodell nicht mehr stimmen!
Wenn etwas nicht physikalisch erklärbar ist, bzw. wenn es unserer Bild des Universums und dessen Physik wiederspricht, dann wird es der strukturlosen Zeit oder dem strukturlosen Raum zugeschrieben, was geschickt ist da keiner nachfragen kann was Zeit und Raum (RaumZeit) eigentlich ist. Das ist beim Äther schon anderes, den musste man beweisen!
Ihr werdet (vielleicht) noch sehen, dass die Quantenphysik die Phänomene der RaumZeit-Krümmung wieder auf direkte WW zurückführen wird. Teilchen gegen Teilchen so war es schon immer und so wird es bleiben. Das es ET physikalisch gibt wird keiner bestreiten, daher sind auch nur sie an der Physik beteiligt.
Gruß
Aveneer

 

[Mark Striper]

Hi Mark,
Also warum aber nicht 1/2c oder 2c oder 3c ?
Diese Frage ist einfach zu beantworten! Du würdest den unterschied nicht bemerken! C ist eine Konstante! Wäre sie ½ c dann würdest du doch wieder die gleiche Frage stellen können. Bei Konstanten kannst du nicht fragen warum sie einen bestimmten Wert besitzen, wir messen sie uns müssen damit rechen.

Nee, das stellt mich nicht zufrieden. Ich kann ja die max. Wirkgeschwindigkeit messen,
in dem ich die Geschwindigkeit des Lichts messe.
Selbstverständlich würde ich bei anderen Geschwindigkeiten die selbe Frage stellen,
nämlich warum genau DIE Geschwindigkeit ?

Die Aussage von Orbit fand ich dagegen viel besser:

Allerdings ist die Lichtgeschwindigkeit in ein Puzzle von Naturkonstanten eingebunden (c, h, G, e, epsilon0).

Trotzdem Danke für deinen Erklärungsversuch !

 

[aveneer]

Hi Mark,

Allerdings ist die Lichtgeschwindigkeit in ein Puzzle von Naturkonstanten eingebunden (c, h, G, e, epsilon0).

Grundsätzlich keine schlechte Antwort!
Allerdings – Warum sind die Konstanten genauso das sie zu c führen?
Verschiebe die Antwort einfach auf Konstanten die ebenfalls keinen physikalischen Grund haben! Das ist ja fast wie bei den Politikern! Beantworte nie eine Frage direkt!

Solche Fragen machen solange keinen Sinn, bis man mindestens einer der Konstanten einen physikalischen Grund für dessen Wert geben kann! Um die anderen dann darüber möglicherweise abzuleiten.

Gruß
Aveneer

 

[Mark Striper]

Aber über diese Aussage komme ich endlich zu einer befriedigenden Antwort,
nämlich daß bestimmte Größen (Konstanten) dafür sorgen, daß c eben genau so hoch ist und nicht anders.
Genau DAS wollte ich ja wissen.
Denn c erachte ich nicht als Konstante (auch wenn es eine ist),
sondern als das Resultat von Konstanten.
Ich hatte ja Größen wie die Planck-Länge oder die Planck-Zeit schon in den Raum geworfen,
diese hätte ich z.B. ja garnicht hinterfragen wollen.

Also ich bin zufrieden mit den Antworten (auch was die relativistischen Effekte angeht).
Ich liebe diese Forum. Danke Jungs !