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Thema: Quanteneffekt + Reise mit halber Lichtgeschw. = paradox?

  1. #1
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    Standard Quanteneffekt + Reise mit halber Lichtgeschw. = paradox?

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    Hallo Forum,

    ich schlage mich schon seit längerem mit einem Gedanken herum .... und finde dazu keine passende Antwort.

    Ich bin in Sachen Quanten etc. absoluter Laie - also habt bitte Nachsicht mit mir wenn meine Fragen/Ausführungen nicht besonders wissenschaftlich sind.

    Folgendes soll nur ein Gedankenexperiment sein........

    Wenn ein Photon durch einen halbdurchlässigen Spiegel geleitet wird dann "teilt" sich das Photon ja in "zwei" Teile. Es ist zwar das "Selbe Teil" - kann sich aber an verschiedenen Orten "aufhalten" und beide "wissen" voneinander. Das heißt, wenn an dem "einem Teil" eine Änderung vorgenommen wird dann tritt diese Änderung auch sofort beim anderen "teil" auf - egal wie weit beide voneinander entfernt sind.(Quanteneffekt)

    Sooo ..... jetzt startet ein Raumschiff von der Erde und beschleunigt auf 1/2 Lichtgeschwindigkeit und entfernt sich von der Erde. Ein "Quantum/Teil" wurde im Raumschiff mitgenommen - das zweite "Teil/QUantum" verbleibt auf der Erde.

    Es ist ja nun so, dass die Zeit auf dem Raumschiff mit 1/2 c viel langsamer vergeht als auf der Erde (relativ gesehen).

    Für dieses Gedankenspiel setze ich das mal folgendermaßen fest (ist nicht wissenschaftlich richtig aber nur zum besseren Verständnis)

    Wenn auf der Erde 60 Minuten vergehen dann vergeht auf dem Raumschiff (1/2 c) nur ca. 15 Minuten ......(relativ gesehen)

    Wenn nun aber auf der Erde an dem einen Quantum(Teil) eine Änderung vorgenommen wird dann müsste diese ja sofort und zeitgleich auch beim Quantum(Teil) auf dem Raumschiff erfolgen.

    ok.... wir versetzen nun das eine Qantum auf der Erde für 60 Sekunden in "Schwingung" o.ä. Diese 60 sekündige Veränderung müsste ja nun aber GENAU SO bei dem Qantum auf dem Raumschiff erfolgen oder???

    Wenn die Zeit aber auf dem raumschiff viel langsamer vergeht - dann würde diese Änderung ja nicht mehr 60 Sekunden betragen sondern nur 15 Sekunden. Dies würde aber die Gesetze der Quanentheorie verletzen oder sehe ich das falsch???? (die Änderung des einen "teils" erfolgt ja GENAU SO beim zweiten teil - sie "wissen" ja voneinander)

    Und eine Änderung beider Quanten für jeweils 60 Sekunden würde die gesetze der Relativitätstheorie verletzen ....... Die zeit vergeht ja auf dem Raumschiff viel langsamer daher könnte das Quantum dort nicht auch 60 Sekunden (Erdzeit) "schwingen"

    Es wäre nett wenn dazu jemand - von Euch Fachmännern - etwas sagen könnte.

    Vielen Dank schonmal

    Matthias

  2. #2
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    Hallo,

    die Lösung ist recht einfach:
    Beide Lichtquanten sind, sowohl vom Raumschiff als auch von der Erde aus gesehen, immer mit der gleichen Geschwindigkeit unterwegs, nämlich der Lichtgeschwindigkeit.
    Die Lichtgeschwindigkeit ist immer in allen Bezugssystemen exakt die gleiche. Die Geschwindigkeit des Raumschiffes addiert sich also nicht zu dem im Raumschiff "gefangenen" Lichtquant.
    Könnte die Besatzung das Photon auf der Erde irgendwie "gleichzeitig" sehen so würden sie die Wirkung bei beiden Photonen gleichzeitig wahrnehmen.

    Gruß Alex

  3. #3
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    Hallo,

    aber wie wäre es denn wenn sich das Raumschiff nur für 60 Minuten Erdzeit von der Erde entfernt (mit 1/2 c) und dann wieder zurück kommt.

    Auf der Erde sind dann 60 Minuten vergangen aber auf dem Raumschiff nur 15 Minuten (relativ gesehen)

    Wenn nun aber an dem Quantum auf der Erde für 60 Minuten ein "Zeitintervall" angelegt wird dann kann dieses Intervall ja überhaupt nicht auf dem Raumschiff-Quantum angekommen/erfolgt sein weil die Besatzung ja nur 15 Minuten (Ihrer Zeit - auf die Uhr geschaut) "unterwegs" war .......


    Somit wäre z.B. eine einstündige Radiosendung (auf das Erd-Quantum übertragen) überhaupt nicht auf dem raumschiff empfangabr gewesen - die waren ja nur 15 Minuten unterwegs - da fehlen doch dann 45 Minuten der "Radiosendung"

    Aber das würde die Quantentheorie verletzen ..... wie kann die Raumschiffbesatzung eine 60 minütige Radiosendung "empfangen" obwohl die "nur" 15 Minuten "unterwegs waren??????

    oder sehe ich das falsch???? Grübel .....

  4. #4
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    Das Licht trifft mit Lichtgeschwindigkeit beim Raumschiff ein, egal wie schnell es fliegt. Das ist ja die Krux an der Relativität, wie gesagt:

    Die Lichtgeschwindigkeit ist in allen Bezugssystemen immer die gleiche.

    Die Konsequenz daraus lautet eben u.a.daß sich ein Raumschiff noch so schnell von der Erde entfernen kann - ein von der Erde ausgesandtes Signal erreicht das Raumschiff trotzdem mit Lichtgeschwindigkeit, nur eben entsprechend rotverschoben, also langwelliger.
    Beim Rückflug ist es dafür kurzwelliger. Insgesamt haben sie die gleichen Informationen bekommen, nur einmal gedehnt und einmal gestaucht und insgesamt eben nur 15 Minuten lang statt 60.

    Mit Quanten hat das gar nichts zu tun, auch wenns hier um Lichtquanten als Informationsüberträger geht, zumal hier die Wellenbetrachtung das ganze eher verständlich macht.

    Da sich z.B.bei den getrennten Lichtquanten trotzdem beide ständig mit Lichtgeschwindigkeit bewegen müssen (Licht kann weder beschleunigt noch abgebremst werden) bewegen sie sich für jeden beliebigen Beobachter, ob auf der Erde oder im Raumschiff ebenso immer identisch.

    Gruß Alex

  5. #5
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    Hallo Alex,

    ich glaube wir reden da aneinader vorbei.

    In meinem beispiel erfolgt die Übertragung von einem Quantum zum schwesterquantum ja nicht über eine welle sondern "direkt" von Quantum zu Quantum.......

    Wenn die beiden Schwesterquanten über 10 Milliarden Lichjahre voneinander entfernt werden, tritt ja eine Änderung des einem Quantum SOFORT ein wenn die Änderung an dem anderen Quantum vorgenommen wird und erfolgt NICHT über eine Welle (die bräuchte ja über 10 Milliarden Jahre ) bis diese bei Ihrer "Schwester" eingetroffen ist.

    Die Übertragung der Information bei Schwesterquanten muss anderes verlaufen als eine "normale" Übertragung wie wir Sie kennen - per Radiosignal / Welle / Licht etc.

    Sie sind zwar "ein und das Selbe" aber durch eine Trennung über z.B: einen halbdurchlässigen Spiegel werden ja aus einem "teilchen" zwei teilchen obwohl diese GLEICH sind - und sie "wissen" von einander!!!!!!!

    Es muss also - nach meinem verständnis - eine Verbindung zwischen beiden geben .... die nicht mit Wellen etc. erklärt werden können oder????

    Denn die Änderung eines Schwesterquantum erfolgt doch immer SOFORT und ohne zeitverlust - selbst wenn diese Milliarden Lichtjahre voneinader entfernt sind (egal wie weit)

  6. #6
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    In der Theorie ist es doch schon angedacht, dass das Quantenphenomän - wenn es denn in Zukunft technisch umgesetz werden kann - sämtliche probleme der Datenübertragung über SEHR weite Strecken auflöst.

    Im Moment richtet sich eine Datenübertragung ja nach der Geschwindigkeit der Welle (annähernd Lichtgeschwindgkeit) - die Übertragung vom/zum Mars dauert z.B. schon ziemlich lange und eine Kommunikation Realtime ist UNMÖGLICH.

    Anders bei den Quanten - dort wäre eine Übertragung REALTIME immer möglich (ohne Zeitverlust) - selbst wenn "Sender" und "Empfänger" 1000 Milliarden Lichjahre voneinader entfernt sind.

    Man nennt dies ja auch Quanteneffekt und nicht "Quantenübertragung" ..........
    Geändert von Ionit (14.12.2005 um 15:46 Uhr)

  7. #7
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    Kein Signal, keine Art Informationsübertragung kann schneller als mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen.
    Sämtliche Überlicht-Phänomene die wir kennen haben einen Haken: es findet keine Informationsübertragung statt.

    Das Quantenphänomen mit den verschränkten Teilchen dient ebenso nicht dazu Informationen zu übertragen. Mit der Messung des ersten Photons steht zwar der Quantenzustand des zweiten Photons fest. Aber welcher das bei der Messung sein wird weiß vorher keiner.
    Man kann nicht dem ersten Quant sagen "Du bist jetzt so und so" und daraufhin ist es das andere auch.

    Für alle Sci-Fi Fans ist das sehr desillusionierend, ich weiß, aber die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste physikalisch relevante Geschwindigkeit.

    Dieser "sofortige" Effekt spielt sich jedenfalls auch im Raumschiff genau zeitgleich mit einer Messung des Lichtquants auf der Erde ab - da beide Photonen sowohl für den Erdling als auch fürs Raumschiff immer gleich schnell unterwegs sind, nämlich mit Lichtgeschwindigkeit; aber die Leute im Raumschiff erhalten keine Informationen durch die Messung des Erd-Photons.

    Gruß Alex

  8. #8
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    Hallo Alex,

    ich glaube jetzt habe ich es verstanden. Danke.

    Kennen Sie zufällig ein paar Webseiten auf denen "Überlicht-Phänomene" erklärt/aufgefüht werden.

    Besten Dank schonmal.

    Gruß Matthias
    Geändert von Ionit (14.12.2005 um 16:06 Uhr)

  9. #9
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    Leider nein, vielleicht hilft ein wenig googeln

    Mir persönlich fällt spontan noch ein Beispiel ein:

    Die Übertragung einer Melodie über einen Hohlleiter mit ca.4-facher Lichtgeschwindigkeit.
    Eigentlich ist das ganze sehr interessant und kommt durch den Tunnel-Effekt zustande. Für einen Weltraumflug müßte man halt aus dem Weltall einen Hohlleiter machen und vom Raumschiff was da durchgejagt wird kommt dann noch der Steuerknüppel an oder so; denn dahinter verbirgt sich einfach die Tatsache daß in der Quantenwelt nichts absolut bestimmt ist und ein Teilchen mit einer sehr geringen Wahrscheinlichkeit ein Hindernis trotzdem überwinden kann, was es dann auch quasi plötzlich tut. Oder anders ausgedrückt: von ein paar Millionen Teilchen kommt ne Handvoll noch an, diese Handvoll ist zwar dann überlichtschnell aber kein Mensch kann vorher sagen welche Teilchen rüberkommen und welche nicht, das Gesamtsignal am anderen Ende ist sehr schwach und verrauscht.

    Gruß Alex

  10. #10
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    Hallo Alex,

    das habe ich auch schonmal gehört. Das ist verdammt interessant!

    Ich stelle mir gerade die Frage - wie schaffen es die "paar"(Handvoll) Teilchen mit Überlichtgeschwindigkeit "durchzukommen" ....???? Es dürfte ja eigentlich nicht möglich sein! (Nichts ist schneller als das Licht)

    Allein das wenigstens ein "paar" Teilchen durchkommen, kann man doch schon als eine Art Information anerkennen oder??

    Ich verstehe die Information zwar nicht aber allein die Tatsache, dass ein paar "fetzen" Teilchen durchkommen, reicht doch schon aus um zu erkennnen/anzunehmen, dass ein möglicher "Sender" irgendetwas "geschickt" hat = Information! Ursache -> Wirkung!
    Geändert von Ionit (14.12.2005 um 16:25 Uhr)

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