Anzeige
Seite 1 von 2 12 LetzteLetzte
Ergebnis 1 bis 10 von 180

Thema: Die Begrenzung der Lichtgeschwindigkeit

Hybrid-Darstellung

Vorheriger Beitrag Vorheriger Beitrag   Nächster Beitrag Nächster Beitrag
  1. #1
    Registriert seit
    31.07.2016
    Beiträge
    1

    Standard Die Begrenzung der Lichtgeschwindigkeit

    Ich interessiere mich brennend für die Lichtgeschwindigkeit und nach einer Woche Recherche finde ich leider immer noch nicht die passende Antwort auf meine Frage. Deshalb hoffe ich dass man mir hier helfen kann. Meine Frage: Wieso ist die Lichtgeschwindigkeit so hoch wie sie ist und nicht doppelt so groß oder nur halb so groß etc… Natürlich kann man die Lichtgeschwindigkeitskonstante mit verschiedenen physikalischen Formeln und Zusammenhänge belegen. Nur das ist nicht der Punkt, mir geht es um den kausalen Zusammenhang der Ausbreitung einer elektromagentischen Welle und der daraus resultierenden Geschwindigkeit. Ein bisschen genauer auf was ich hinaus will…. Mein Verständnis von der elektromagnetischen Welle ist Folgende: Beispielsweise wird von einem hertzschen Dipol eine elektrisches Feld erzeugt, welches wiederum ein magnetisches Feld erzeugt und dass wiederum ein elektrisches Feld erzeugt. Somit „induziert“ sich die Welle im Raum fort auf Grund von Ursache und Wirkung über die Zeit. Somit hat das ursprüngliche erzeugte elektrische Feld nach einer Sekunde ein 300.000 km weiteres entferntes magnetisches Feld induziert -> was die Lichtgeschwindigkeit ja ausdrückt. Was aber begrenzt diese „Ursache-Wirkungs-Ausbreitungsgeschwindigkeit“ (man konnte es auch „Induktionsgeschwindigkeit“ nennen), dass diese nicht zeitgleich weitere Felder induziert? Somit wäre ja die Lichtgeschwindigkeit unendlich hoch. Welche Trägheit ist also im Spiel? Dazu muss es doch eine anschauliche Erklärung geben. Die Permeabilität dient dazu weniger (finde ich). Danke für eure Antworten, Anregungen oder Tipps!

  2. #2
    Registriert seit
    08.04.2013
    Beiträge
    3.535

    Standard

    Hi Bunsrast3000,

    welcome!

    Vielleicht weil es ja irgend eine max. Geschwindigkeit wohl geben muss. Finde auch interessant, welche Gründe genau diese prädestinieren, andererseits kann man auch immer fragen, warum nicht mehr oder weniger, egal wo die Grenze zu liegen kommt.

    Gruß,
    Dgoe (Laie)

  3. #3
    Registriert seit
    12.11.2005
    Beiträge
    5.243

    Standard

    Zitat Zitat von Bunsrast3000 Beitrag anzeigen
    Danke für eure Antworten, Anregungen oder Tipps!
    Hallo Bunsrast,

    ich finde die Antwort, die du dir indirekt selbst gegeben hast gar nicht schlecht, nämlich dass die Lichtgeschwindigkeit einfach eine Eigenschaft des Lichtes selbst ist. Sie gibt sozusagen an, wie "gut" oder "schlecht" sich eine elektromagnetische Welle selbst antreibt. Die Formel \(c=\frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}\) unterstützt diese Deutung.

    Wenn du mehr dazu und auch zu dieser Formel wissen willst, müsstest du dich mit der Physik des Elektromagnetismus beschäftigen. Das ist ein weites Feld. Einen gewissen Ein- und Ausblick in diese Thematik findest du hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Gleichungen .
    Freundliche Grüße, B.

    Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

  4. #4
    Registriert seit
    20.11.2014
    Beiträge
    225

    Standard

    wieso ist ausgerechnet die 1 das neutrale Element der Multiplikation? Könnte doch genau so gut die 2 oder die 1/2 sein. Wenn Du z.B die 2 nimmst, so kommst Du zu einer Mathematik, die genauso wie die normale funktioniert, nur die Elemente haben andere Namen. Genauso ist es in der Physik. Als eigentliche Frage bleibt, warum ist die Erde so gross und dreht sich so schnell, dass die Lichtgeschwindigkeit ca. 300000km/s ist.

    Mit freundlichen Grüßen
    pane

  5. #5
    Registriert seit
    08.04.2013
    Beiträge
    3.535

    Standard

    @pane: mit ganz #4 bin ich nicht einverstanden, mit Argumenten. Vllt. separat unter smalltalk mal, nicht hier.

  6. #6
    Registriert seit
    08.06.2008
    Beiträge
    421

    Standard

    Die Existenz einer Geschwindigkeitsobergrenze ist viel fundamentaler als viele Leute glauben.

    Der Wert der Lichtgeschwindigkeit c hängt letztlich von der Wahl der Einheiten ab und ist unerheblich. Man kann sicherlich mit dem gewissen anthropologischen Argumenten argumentieren dass c groß sein muss gegen unsere Alltagserfahrungen, denn wenn c kleiner wäre würden Interaktionen auf molekularer Ebene langsamer ablaufen, wir würden langsamer denken und uns bewegen, und c käme uns plötzlich größer vor.

    Was aber das entscheidende ist: Wenn es keine Geschwindigkeitsobergrenze gäbe, dann könnten weit entfernte Objekte in Echtzeit wechselwirken. Ein physikalisches Experiment könnte ohne Probleme Resultate liefern, die von Ereignissen am Ende des Universums abhängen. (Ja ich weiß Quantenverschränkung blabla das ist aber stark eingeschränkt und die Interpretation ist umstritten)
    Von einer Physik könnte dann keine Rede mehr sein, weil eine sinnvolle Vorhersage von Ereignissen nicht mehr möglich wäre.

  7. #7
    Registriert seit
    06.07.2006
    Ort
    Mintraching
    Beiträge
    2.599

    Standard

    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    ich finde die Antwort, die du dir indirekt selbst gegeben hast gar nicht schlecht, nämlich dass die Lichtgeschwindigkeit einfach eine Eigenschaft des Lichtes selbst ist.
    Nein, das halte ich für den falschen Weg. Die Lichtgeschwindigkeit ist keine spezifische Eigenschaft des Lichts, und egal, wie lange man die Maxwellschen Gleichungen anschaut, sie wird damit nicht erklärt.
    Die Lichtgeschwindigkeit c ist eine Eigenschaft der Raumzeit selbst, eine Grenzgeschwindigkeit, der aus rein geometrischen Gründen alles unterliegt, nicht nur das Licht.
    Taylor&Wheeler haben das mal sinngemäß so beschrieben: Man stelle sich eine Kultur vor, die (aus religösen oder sonstwelchen Gründen, es geht nur ums Beispiel) die Nordrichtung für etwas Besoderes hält und in diese Richtung immer in Meilen misst. Richtung Ost und West misst man hingegen in Kilometern und hält diese Richtung auch für etwas fundamental anderes als die Nord-Süd-Richtung. Bis man irgendwann (vermutlich nach Sekunden, aber egal) darauf gekommen ist, dass diese beiden Richtungen eigentlich ziemlich ähnlich sind und man sie auch in denselben Einheiten messen könnte. Man hatte also die Erkenntnis: 1 Meile = 1,609344 km, zwei als grundverschieden gedachte Richtungen und Einheiten wurden zusammengefasst.

    Und 1905-1909 ist man eben darauf gekommen, dass es sich mit Raum und Zeit ähnlich verhält. Klar gibt es da einen Unterschied, das ist auch einer der Gründe, warum diese Erkenntnis so lange gebraucht hat. Aber trotzdem ist beides sehr, sehr ähnlich und kann auch in denselben Einheiten gemessen werden: 1 Sekunde = 299792458 m. Das hat sich allerdings in der Öffentlichkeir noch nicht so herumgesprochen, dass man Längen genausogut in Sekunden ausdrücken könnte.
    Wie auch immer, der genaue Zahlenwert des Umrechningsfaktors ist einfach historisch so entstanden und hat keine tiefere Bedeutung. (Bis auf eine: eine typische Zeiteinheit ist sehr viel größer als eine typische Längeneinheit.) Die geometrische Bedeutung ist aber, dass es da diese physikalisch wichtige Grenze gibt: eine Wegeinheit pro Zeiteinheit. Wo das herkommt und wie das genau aussieht kann man nicht so leicht erklären. Es genügt vielleicht zu sagen, dass die Mathematiker im Nachhinein (1909) zeigen konnten, dass es eigentlich gar nicht anders sein kann. Es gibt im allgemeinen Fall immer diese Grenze in Form einer Grenzgeschwindigkeit. Da sie allerdings so groß ist, hat man das jahrhundertelang nicht gesehen. Die Newtonsche Physik ergibt sich dementsprechend auch als der Spezialfall, wo die Grenzgeschwindikeit unendlich wird. Die messbaren Abweichungen von dieser Annahme sind erst im späten 19. Jahrhundert aufgefallen.
    Geändert von Ich (02.08.2016 um 22:15 Uhr)

  8. #8
    Registriert seit
    11.03.2006
    Beiträge
    6.552

    Standard

    Hallo Infinity,

    Zitat Zitat von Infinity Beitrag anzeigen
    Hm, auch wenn mir die Maxwell-Gleichungen und die relativistische Geschwindigkeitsaddition bekannt sind und die Erklärung von "Ich" hinzunehme, kann ich immer noch nicht sehen, inwiefern das die Frage von Bunsrast3000 beantwortet.
    ich auch nicht, aber das muß er schon selber schreiben.

    Im Übrigen gilt:
    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Es genügt vielleicht zu sagen, dass die Mathematiker im Nachhinein (1909) zeigen konnten, dass es eigentlich gar nicht anders sein kann.
    auch wenn ich das selber nicht kann (oder vielleicht nur noch nicht gemerkt habe, daß ich das eigentlich könnte?) Mir fällt nur auf, daß Expansionsgeschwindigkeit, Masse, Raum und Lichtgeschwindigkeit in einem Zusammenhang stehen, oder man an einen geradezu unglaublichen Zufall glauben muß.


    Zitat Zitat von Infinity Beitrag anzeigen
    Du kannst ihr auch ruhig den Wert 599.584.916 m/s geben. Aber dann muss zum Beispiel der Meter auch doppelt so groß sein wie jetzt.
    halb so groß!

    Herzliche Grüße

    MAC

  9. #9
    Registriert seit
    19.02.2014
    Beiträge
    991

    Standard

    Irgendwie knifflige Frage, warum ist das Licht so wie es ist?
    Also den Ententest dürfte es wohl bestehen, dann hilft nur noch Philosophie bzw deren Logik:

    kont L: = 〈〉L ∧ 〈〉¬L geht wohl auf den alten Ockham zurück - kontingentes Sein,

    und bezeichnet den Status von Tatsachen, die einfach gegeben sind.

  10. #10
    Registriert seit
    06.07.2006
    Ort
    Mintraching
    Beiträge
    2.599

    Standard

    Zitat Zitat von mac Beitrag anzeigen
    Zitat Zitat von Ich
    Es genügt vielleicht zu sagen, dass die Mathematiker im Nachhinein (1909) zeigen konnten, dass es eigentlich gar nicht anders sein kann.
    Im Übrigen gilt: auch wenn ich das selber nicht kann (oder vielleicht nur noch nicht gemerkt habe, daß ich das eigentlich könnte?)
    Ich auch nicht wirklich, aber man sollte vielleicht mal den Anfang von Minkowskis Vortrag lesen. Aus den beobachteten Symmetrien - Relativitätsprinzip, Translations- und Rotationsinvarianz des Raumes, Translationsinvarianz der Zeit - kann man ganz allgemein herleiten, dass eine Symmetriegruppe Gc für Raum und Zeit existieren muss. Diese enthält als entarteten Spezialfall auch die Gruppe G\inf, die in der Newtonschen Mechanik angenommen wird, mit unendlich hoher "Grenzgeschwindigkeit".
    Man kann also zwar nicht mathematisch zeigen, dass eine endliche Grenzgeschwindigkeit c existieren muss. Man kann aber zeigen, dass i.A. die SRT mit ihrer Grenzgeschwindigkeit gilt, und dass die Mechanik ohne Grenzgeschwindigkeit nur ein Spezailfall davon ist. Hätte man diese Zusammenhänge "rechtzeitig" erkannt gehabt, dann hätte direkt nach Veröffentlichung der Maxwellgleichungen ein Mathematiker aufstehen und die SRT aus der Schublade ziehen können. Allerdings ist mit dieser relativ einfachen mathematischen Aussage eine derartige Umwälzung des Denkens über Raum und Zeit verbunden, dass man da niemandem einen Vorwurf machen kann.

Ähnliche Themen

  1. Lichtgeschwindigkeit
    Von Enni1984 im Forum Raumfahrt allgemein
    Antworten: 10
    Letzter Beitrag: 25.07.2010, 11:19
  2. lichtgeschwindigkeit
    Von esperanto im Forum Forschung allgemein
    Antworten: 89
    Letzter Beitrag: 11.12.2009, 12:05
  3. Lichtgeschwindigkeit
    Von boman im Forum Gegen den Mainstream
    Antworten: 41
    Letzter Beitrag: 24.03.2008, 18:35
  4. Lichtgeschwindigkeit
    Von Aurora im Forum Gegen den Mainstream
    Antworten: 52
    Letzter Beitrag: 19.03.2006, 11:39
  5. Lichtgeschwindigkeit
    Von Aurora im Forum astronews.com Forum
    Antworten: 4
    Letzter Beitrag: 16.03.2006, 12:32

Stichworte

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •  
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | Flattr & freiwilliges Bezahlen | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2013. Alle Rechte vorbehalten.  W3C