Forum: Wissenschaft
Schneller als das Licht: Physiker rätseln über rasende Neutrinos

Es wäre eine Sensation, die ein Kernstück der Relativitätstheorie infrage stelle. Schweizer Forscher haben Elementarteilchen aufgespürt, die schneller sind als das Licht - was nach Einsteins These unmöglich sein soll. Allerdings trauen die Wissenschaftler ihren eigenen Ergebnissen nicht.

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ich.frage.mich 26.09.2011, 14:08
650. Masselosigkeit

Zitat von Cthulhu1979
Genaugenommen folgt nur die Existenz einer Grenzgeschwindigkeit aus diesen Annahmen, und wegen der Masselosigkeit der Photonen muss sich Licht mit dieser Grenzgeschwindigkeit bewegen.
Wenn die Photonen masselos sind - wieso werden sie dann von Masse abgelenkt? (Dass dem so ist, war doch afair gerade das Experiment, das die RT bewiesen hat, oder?)

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Keine Panik 26.09.2011, 14:08
651. Kp

Zitat von Wel
in der physik kommt man aber spätestens bei relativität und quantenmechanik mit der vorstellungskraft nicht mehr weit, sondern muss sich auf mathematik stützen.
Das stimmt nicht. Den Theorien liegen bildhafte Modelle zugrunde, ergänzt um Naturprinzipien. Anders könnten die Physiker selbst ihre Theorien nicht entwickeln. Das gilt auch für RT, QT, selbst Stringtheorie oder LQG. Überall ist Geometrie.

Die Mathematik dient dazu, das zu quantifizieren und damit verifizieren zu können. Mathematik alleine bedeutet aber gar nichts. Das sind nur Zeichen auf dem Papier. Es kommt immer auf die physikalische Interpretation an.

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Cthulhu1979 26.09.2011, 14:41
652. Allgemeine Relativitätstheorie

Zitat von ich.frage.mich
Wenn die Photonen masselos sind - wieso werden sie dann von Masse abgelenkt? (Dass dem so ist, war doch afair gerade das Experiment, das die RT bewiesen hat, oder?)
Das Experiment mit der Lichtablenkung an der Sonne war ein Beleg für die allgemeine Relativitätstheorie, in der Speziellen wird Gravitation garnicht behandelt. In der ART gibt es die Gravitation als Kraft nicht mehr, stattdessen wird durch Masse/Energie die Raumzeit deformiert (gekrümmt). Dadurch bewegen sich alle kräftefreien Körper "geradlinig" (allg.: auf Geodäten), nur die gekrümmte Raumzeit hat eine andere Vorstellung von Geradlinigkeit als unsere naive euklidsche Vorstellung. Insbesonder folgt das Licht einfach nur seiner Geodäte, aber in der Nähe der Sonne weicht diese etwas ab von unserer einfachen Definition. Für schwache Krümmungen und niedrige Geschwindigkeiten erscheint dies dann als klassische Gravitation, die Abweichungen sind aber experimentell beobachtet worden. So wird das Licht in dem von ihnen angesprochenen Experiment doppelt so stark abgelenkt wie im newtonischen Modell, und der Merkur erfährt eine leicht veränderte "Anziehung", die sich auf seine Perihel-Drehung auswirkt.

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e.schw 26.09.2011, 15:00
653. Einsteins Ende?

Zitat von sysop
Es wäre eine Sensation, die ein Kernstück der Relativitätstheorie infrage stelle. Schweizer Forscher haben Elementarteilchen aufgespürt, die schneller sind als das Licht - was nach Einsteins These unmöglich sein soll. Allerdings trauen die Wissenschaftler ihren eigenen Ergebnissen nicht.
Folgende Zitate aus DER SPIEGEL Nr. 39/26.09.11:
Zitat von
Schneller als das Licht zu reisen verstößt eindeutig gegen die geltenden Naturgesetze;
Hinter dem Postulat der Lichtgeschwindigkeit als höchstmögliche Geschwindigkeit steht keineswegs ein Naturgesetz. Klar ist nur, dass die Geschwindigkeit des Lichts unabhängig von der Bewegung der emittierenden Quelle ist, aber nicht unabhängig von der Bewegung eines Beobachters.
Zitat von
Wer das Licht und den Rest der Materie überholen kann, vermag in die Vergangenheit zu reisen - bei Überlichtgeschwindigkeiten würden Uhren gleichsam rückwärtslaufen.
Zu solchen Schlüssen gelangt man, wenn man die Postulate der Relativitätsphysiker als unumstößliche Wahrheiten begreift. Doch was zwingt uns dazu? Fußt etwa die Funktionsweise des GPS auf der begrenzten Lichtgeschwindigkeit?
Zitat von
Wer die Ausnahmestellung der Lichtgeschwindigkeit nicht respektiert, wirft folglich nicht nur ein Tempolimit über Bord, sondern hebelt das Prinzip von Ursache und Wirkung aus - die Basis jeder Welterkenntnis. “Die Ursache kann nicht nach der Wirkung kommen”, sagt Subir Sarkar. “Wenn wir keine Kausalität mehr haben, sind wir erledigt.”
Wenn die Lichtgeschwindigkeit als höchstmögliche Geschwindigkeit aufgegeben wird, stehen die Einsteinisten z.B. mit ihrer Dilatationsformel zwar dumm da, aber die geordnete Welt von Ursache und Wirkung bleibt uns erhalten.

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Woschof 26.09.2011, 15:02
654. Re: oo

In diesem Beitrag ging es mir darum, dass nach meinem Verständnis und Wissen diese Gleichung nicht bis in beliebige Nähe der Lichtgeschwindigkeit empirisch überprüft ist, was nach meinem Verständnis auch nicht möglich ist, wenn es sich bei c um einen Grenzwert handelt.

Daraus schließe ich, dass diese Gleichung auch nur in den Bereichen die physikalische Wirklichkeit beschreibt, in denen sie überprüfbar ist.

Es ist also unzulässig, zu behaupten, die Gleichung beschreibe wie die Wirklichkeit ist. Das tut sie nur in den Bereichen, in denen wir sie bisher überprüft haben und dort leistet sie offenbar auch gute Dienste und mehr wird von einem Modell nicht verlangt.

Aus ihr aber den Schluss zu ziehen, dass man ein (massebehaftetes) Teilchen nur nahe genug an die Lichtgeschwindigkeit bringen müsse, dann würde es die Masse von was auch immer annehmen, ist Spekulation.

Es ist für mich sogar denkbar, dass es von einer bestimmten Nähe an sogar wieder an Masse verliert. Oder gibt es empirische Belege dafür dass dem zweifelsfrei nicht so sein kann?

Zitat von Cthulhu1979
... jeder Wert kleiner als LG entspricht weiter nur einer endlichen Energiezunahme: 90%c -> 2,3 x Ruheenergie 99%c -> 7,1 x Ruheenergie 99,9%c -> 22,4 x Ruheenergie 99,99%c -> 70,7 x Ruheenergie 99,999999%c -> 7071,1 x Ruheenergie Damit z.B. ein Proton eine "relativistische Masse" von 1g erreicht, müsste man es bis auf etwa ein 10^24-tel an die LG beschleunigen, das ist weit entfernt von allem, was wir bislang erzeugen können, ganz zu schweigen von Massen in astronomischer Größenordnung....
Mit diesen Beispielen zeigen Sie mir ja gerade, dass selbst mit dem 10^(10^24)tel der Nähe zur LG die Fahnenstange noch längst nicht erreicht ist. Und deshalb die Gleichung in Grenzwertnähe mit Skepsis zu betrachten ist, was die Abbildung der Wirklichkeit an geht.

MfG
Woschof

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cassandros 26.09.2011, 15:08
655. 'relativistisches Teilchen'

Zitat von Woschof
Was bitte ist ein 'relativistisches Teilchen'?
Ein 'relativistisches Teilchen' ist ein Teilchen, das sich "relativistisch" verhält, das also zur Beschreibung seiner Eigenschaften der physikalischen Gesetze in ihrer relativistischen Formulierung erfordert.
Ein 'relativistisches Teilchen' lässt sich also mit den Formeln der klassischen Physik nicht mehr akkurat beschreiben.

Das 'relativistische Verhalten" von Teilchen ist experimentell bewiesen!

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moonsafari 26.09.2011, 15:23
656. Verständnisproblem

Zu solchen Schlüssen gelangt man, wenn man die Postulate der Relativitätsphysiker als unumstößliche Wahrheiten begreift. Doch was zwingt uns dazu? Fußt etwa die Funktionsweise des GPS auf der begrenzten Lichtgeschwindigkeit? Das ist auch etwas, womit ich so meine Probleme habe. Warum sollte man in die Vergangenheit reisen nur weil Uhren rückwärts ticken. Wenn ich ein Jahr mit doppelter Lichtgeschwindigkeit von der Erde wegfliege und dann richtung Erde schaue, dann SEHE ich zwar die Erde wie sie vor einem Jahr war, aber selber bin ich doch trotzdem nicht in die Vergangenheit gereist, oder!? Für mich ein Buch mit sieben Siegeln...

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Woschof 26.09.2011, 15:26
657. Phänomen

Zitat von Keine Panik
von welchen Phänomenen sprechen Sie?
Das geht eigentlich aus dem Zusammenhang hervor. Ich meine das Phänomen der Esoterik.

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christianf 26.09.2011, 15:29
658. .

Zitat von Woschof
Was bitte ist ein 'relativistisches Teilchen'?
Eines, das sich mit einer so hohen Geschwindigkeit bewegt, dass releativistisch, d.h. unter Verwendung der Formeln der Relativitätstheorie, gerechnet werden muss, um zu korrekten Ergebnissen zu kommen (also zu Ergebnissen, die mit den Messungen zusammenpassen).

Übrigens in meinem Ausgangsposting "hochrelativistische Teilchen", also Teilchen, der Geschwindigkeit schon sehr dicht an der Lichtgeschwindigkeit liegt. Das können Teilchen der kosmischen Strahlung oder aus Teilchenbeschleunigern sein.

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TheTrueHarryPotter 26.09.2011, 15:30
659. usw

Zitat von Michael Giertz
Stimmt. Aber der Forist hat die Frage wohl auch einfach falsch formuliert. Ein neutraler Beobachter, zu dem beide Raumschiffe relativ Lichtgeschwindigkeit fliegen, wird beide natürlich nur mit einfacher Lichtgeschwindigkeit fliegen sehen.
"sehen" kann man ein Raumschiff, das auf einen mit LG fliegt, nicht. Wenn Sie es sehen, steckt es schon in Ihrem Kopf und Sie sind tot.

Aber Sie können die Flüge mit Hilfe von synchronisierten Uhren messen und aufzeichenen. Die Aufzeichnung kann von Ihrer Nachwelt ausgewertet werden.

übrigens, das Gedankenexperiemnt wurde in diesem Forum nie falsch formuliert, aber immer falsch interpretiert. Leute hören "grösser als Lichtgeschwindigkeit" und sagen sofort, dass es das nicht gibt. Natürlich gibt es sie, z.B. wenn man die momentane Geschwindigkeitsbeträge aller bewegten Körper im Universum zusammenzählt, dann kommt man sehr wohl auf eine Gesamtgeschwindigkeit von v>c - und nichts anderes besagt letzendlich dieses wirklich triviale Gedankenexperiment.
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Wie aber stellt sich derselbe Zusammenhang dar aus Sicht eines Beobachters an Bord eines der beiden Raumschiffe? Wenn er als Bezugspunkt sein eigenes Raumschiff nimmt, welche Relativgeschwindigkeit hätte dann das entgegenkommende Raumschiff?
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Ich denke, er würde messen, dass das andere Raumschiff mit LG auf ihn zukommt.

Zitat von Michael Giertz
Der Beobachter an Bord des Mutterschiffs würde das Shuttle mit 0,75c wegfliegen sehen. Mit welcher Geschwindigkeit aber fliegt das Shuttle im Bezug auf den Beobachter auf dem Planeten? Mit 1,5c?
Nein, aufgrund des Additionstheorems ist die Summme der Geschwindigkeiten irgendwo zwischen 0.75 und 1 LG.

Zitat von Michael Giertz
Noch "härter" ist der Fall, wenn sich unsere Sonne relativ zu einem anderen Stern schneller als das Licht bewegt, damit wäre auch unsere Erde schneller als das Licht, bezogen auf diesen Stern.
Genau das ist gemäss der SRT nicht möglcih
Zitat von Michael Giertz
Es wäre aber interessant, ob es irgendwo einen Bezugspunkt "0" gibt, also einen Punkt, der eine Absolutgeschwindigkeit "0" hat. Wenn da ein Beobachter stünde, würde der dann irgendwo Systeme mit Überlichtgeschwindigkeit entdecken können? Ist dies der Fall, hat Einstein nicht recht. Ist dies nicht der Fall, wird es niemals Überlichtantriebe geben. Aber bestimmt liege ich hier einfach falsch mit meinem simplen Verstand.
[/QUOTE]
Jetzt sind Sie beinahe an dem Punkt, an dem man um 1900 schon war: der ruhende "Punkt" war der Äther, mit dem die SRT Schluss machte. Wenn Sie "ruhenden Punkt" sagen, dann müssen Sie auch sagen, gegen was diser Punkt ruhend ist. Wenn Sie im Zug Richtung Osten fahren, dann können Sie sagen, dass Sie in Ruhe sind, während die Erde sich unter Ihnen wegdreht, während die Leute am Bahnsteig sagen, dass der Zug sich bewegt.

Man Kónnte auch einfach willkürlich irgendeinen Punkt im Weltraum nehmen - z.B. einen Stern, und diesen Punkt als Nullpunkt definieren. Aber was hätten Sie damit gewonnen? Die SRT bleibt auch so bestehen. Ich für meinen Teil bin schon zufrieden damit, dass es eine Fixgeschwindigkeit gibt - eben die LG.

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