Wieso ist Lichtgeschwindigkeit konstant ?

Anmerkung o.T.
Hallo,

Nehmen wir mal an, es wäre so, wie würden wir den Unterschied
feststellen ?

Man würde feststellen, dass die geeichten Zollstöcke im Laufe
der Zeit immer kürzer werden.

Meine Zollstöcke werden tatsächlich im Laufe der Zeit ständig kürzer. Ist das jetzt der Beweis? :wink:

Gruß
Axel

Nehmen wir mal an, es wäre so, wie würden wir den Unterschied
feststellen ?

Man würde feststellen, dass die geeichten Zollstöcke im Laufe
der Zeit immer kürzer werden.

Gruß

Hi Oliver,
Ich denke sie würden länger erscheinen!
Wenn das Licht gestern in einer definierten Zeiteinheit die 2 m des Zollstocks zurückgelegt hat, dann legt es morgen mit einer kleineren Geschwindigkeit in der gleichen Zeiteinheit nur 1,9 m zurück. Wenn wir nun die beiden Punkte vergleichen erscheint der Zollstock 0,1 m känger!
Aber ist folgende Überlegung falsch? Das Licht benötigt bei konstanter Geschwindigkeit um eine Strecke zwischen zwei realen Punkten im All zurückzulegen eine bestimmte Zeit T. Wenn sich unser Universum nun ausdehnt, wird der Abstand der Punkte größer, und zwar überall im Raum. Das Licht braucht nun länger, was wir aber als geringere Geschwindigkeit interpretieren.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim

Hallo Oliver,

Man würde feststellen, dass die geeichten Zollstöcke im Laufe
der Zeit immer kürzer werden.

kürzer im Vergleich zu was ? Nehme ich zum Vergleich die Definition des Meters, wird das Licht wohl länger brauchen, um den Meter zurückzulegen. Im gleichen Maße werden aber auch die Uhren langsamer Laufen, da ja auch die Zeitmessung immer c-abhängig ist. Die Lichtgeschwindigkeit hätte also keinen Einflus auf das Verhältnis von definierter Strecke und Zollstocklänge.

Jörg

Hallo Jörg,

Man würde feststellen, dass die geeichten Zollstöcke im Laufe
der Zeit immer kürzer werden.

kürzer im Vergleich zu was ?

Na, ein per Lichtlaufzeit geeichter Zollstock aus dem Jahre 9595 wird kleiner sein als einer aus dem Jahr 1979.

Im gleichen Maße werden aber auch die
Uhren langsamer Laufen, da ja auch die Zeitmessung immer
c-abhängig ist.

Aber nur wenn man sie c-abhängig macht. Die Sekunde ist im Grunde über den Energieabstand zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids Cs133 definiert. Und am Energieabstand und damit an der Frequenz der Strahlung ändert sich ja nichts. Man muss halt nur die Frequenz der Strahlung direkt messen und nicht den Umweg über die Wellenlänge machen, weil dann wird es wieder c-abhängig.

Das war übrigens auch dein Fehler in dem Link unten: du hast zur Messung der Lichtgeschwindigkeit eine „Uhr“ genommen, die abhängig ist von der Lichtgeschwindigkeit - ein Kardinalfehler! So frei bist du nämlich in der Wahl deiner Uhr dann doch nicht.
Ich meine, wenn ich mein Gewicht zur Eichung von 1 kg verwende, ist klar, dass sich mein Gewicht dann nicht mehr ändert, sondern jede Messung in Zukunft exakt (!) 1 kg ergibt. Das ist dann aber kein Mysterium der Natur, sondern ein Schildbürgerstreich.

Davon abgesehen ist obige Festlegung der Sekunde auch nur eine von vielen möglichen. Man könnte genauso gut, die Sekunde über die Frequenz eines Pulsars festlegen, dann ist klar, dass die Sekunde unabhängig von der Lichtgeschwindigkeit ist.

Gruß
Oliver

P.S.: Leider werde ich erst wieder nach Ostern in die Diskussion einsteigen können.

Hi.

Ich denke sie würden länger erscheinen!
Wenn das Licht gestern in einer definierten Zeiteinheit die 2
m des Zollstocks zurückgelegt hat, dann legt es morgen mit
einer kleineren Geschwindigkeit in der gleichen Zeiteinheit
nur 1,9 m zurück. Wenn wir nun die beiden Punkte vergleichen
erscheint der Zollstock 0,1 m känger!

Da hast du mich missverstanden, ich meine die Länge eines Meters (und damit die Länge eines Zollstocks) wird ja gerade über die Lichtlaufzeit defniert. Wenn nun deine obige Marke bei 1,9 m ist, wird man diese Markierung als 2 m definieren und danach neue Zollstöcke anfertigen, welche dann natürlich kürzer sind als die alten.

Gruß
Oliver

Hallo Oliver,

Im gleichen Maße werden aber auch die
Uhren langsamer Laufen, da ja auch die Zeitmessung immer
c-abhängig ist.

Aber nur wenn man sie c-abhängig macht.

Man macht sie nicht sondern sie ist c-abhängig.

Die Sekunde ist im
Grunde über den Energieabstand zwischen den beiden
Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des
Nuklids Cs133 definiert. Und am Energieabstand und damit an
der Frequenz der Strahlung ändert sich ja nichts.

Was macht Dich da so sicher ? Die Prozesse in den Atomhüllen werden ganz wesentlich von elektrischen Feldern bestimmt. Da stecken die Feldkonstanten µo und Eo drin und die sind wiederum untrennbar mit c verknüpft. Es ist also extrem unwahrscheinlich, daß die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit keinen Einfluß auf die Frequenz der Strahlung hat.

Das war übrigens auch dein Fehler in dem Link unten: du hast
zur Messung der Lichtgeschwindigkeit eine „Uhr“ genommen, die
abhängig ist von der Lichtgeschwindigkeit - ein
Kardinalfehler! So frei bist du nämlich in der Wahl deiner Uhr
dann doch nicht.

Was soll daran falsch sein ? Ich bin immer frei in der Wahl meiner Uhr, sofern sie prinzipiell hinreichend genau ist. Nenne mir nur einen einzigen Prozess, der ganz sicher c-unabhängig abläuft. Alle Prozesse im Universum werden über irgendwelche Wechselwirkungen gesteuert, die sich max. mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen. Wenn sich c ändert muß sich das auf alle Vorgänge auswirken und es liegt nahe anzunehmen, daß es sich im gleichen Maße auswirkt.

Ich meine, wenn ich mein Gewicht zur Eichung von 1 kg
verwende, ist klar, dass sich mein Gewicht dann nicht mehr
ändert, sondern jede Messung in Zukunft exakt (!) 1 kg ergibt.
Das ist dann aber kein Mysterium der Natur, sondern ein
Schildbürgerstreich.

Natürlich, aber genau das passiert, wenn man c mißt, nur daß es dann nicht so offensichtlich ist.

Davon abgesehen ist obige Festlegung der Sekunde auch nur eine
von vielen möglichen. Man könnte genauso gut, die Sekunde über
die Frequenz eines Pulsars festlegen, dann ist klar, dass die
Sekunde unabhängig von der Lichtgeschwindigkeit ist.

Das ist keineswegs klar.

Jörg

Wenn sich c ändert muß sich
das auf alle Vorgänge auswirken und es liegt nahe
anzunehmen, daß es sich im gleichen Maße auswirkt.

das würde aber bedeuten, daß der proportionalitätsfaktor zwischen der mittleren geschwindigkeit einer südfranzösischen weinbergschnecke und der vakuumlichtgeschwindigkeit konstant bleibt - ebenso wie alle proportionen zwischen geschwindigkeiten konstant bleiben. es würde sich also auch beispielsweise die geschwindigkeit unserer wahrnehmung und signalverarbeitung im gehirn verändern…

im klartext bedeutet das: selbst wenn die lichtgeschwindigkeit sehr viel langsamer werden würde, würden wir so viel langsamer werden, daß sie uns immer noch gleich schnell vorkommt…

die ganze problematik ist aus der luft gegriffen, da der wert von c kein absoluter, sondern ein relativer wert ist (wie so ziemlich alle physikalischen größen), nämlich ein vergleichswert, der nur im kontext anderer gemessener geschwindigkeiten (bzw. entfernungen und zeiten) einen tatsächlichen sinn ergibt.

Wenn sich c ändert muß sich
das auf alle Vorgänge auswirken und es liegt nahe
anzunehmen, daß es sich im gleichen Maße auswirkt.

das würde aber bedeuten, daß der proportionalitätsfaktor
zwischen der mittleren geschwindigkeit einer südfranzösischen
weinbergschnecke und der vakuumlichtgeschwindigkeit konstant
bleibt - ebenso wie alle proportionen zwischen
geschwindigkeiten konstant bleiben. es würde sich also auch
beispielsweise die geschwindigkeit unserer wahrnehmung und
signalverarbeitung im gehirn verändern…

im klartext bedeutet das: selbst wenn die lichtgeschwindigkeit
sehr viel langsamer werden würde, würden wir so viel langsamer
werden, daß sie uns immer noch gleich schnell vorkommt…

Ja, das ist genau das, was auch eine relativistische Zeitdilatation kennzeichnet: Innerhalb eines Systemes ist sie nicht nachweisbar.

die ganze problematik ist aus der luft gegriffen, da der wert
von c kein absoluter, sondern ein relativer wert ist (wie so
ziemlich alle physikalischen größen), nämlich ein
vergleichswert, der nur im kontext anderer gemessener
geschwindigkeiten (bzw. entfernungen und zeiten) einen
tatsächlichen sinn ergibt.

Die Sache hat aber durchaus einen realen Bezug. Wenn es denn möglich wäre, Bezugssysteme mit unterschiedlicher Vakuum-Lichtgeschwindigkeit zu finden, könnte man gegenseitige Vergleichsmessungen durchführen.
Diese Systeme gibt es tatsächlich im Gravitationsfeld: Ein Beobachter befindet sich auf der Erdoberfläche und einer auf einer Turmspitze. Tatsächlich beobachtet man auf der Turmspitze, daß nicht nur das Licht am Erdboden langsamer ist sondern alle Vorgänge und natürlich auch die Uhren, egal nach welchem Prinzip sie arbeiten. Mit Atomuhren konnte diese Gravitationszeitdilatation bereits nachgewiesen werden. Ebenso wurde die Verringerung der Lichtgeschwindigkeit im Gravitationsfeld nachgewiesen. Ob nun die geringere Lichtgeschwindigkeit die Ursache für die Zeitdilatation ist oder umgekehrt, sei dahingestellt.

Jörg

Interessante Debatte…
…habe ich da ausgelöst. Mir leuchtet ein, dass die Verlangsamung innerhalb eines I-Systems nicht feststellbar wäre. Eigentlich ist die Bezeichnung ‚Lichtgeschwindigkeit‘ nicht so glücklich gewählt. Besser wäre etwas wie ‚Raum-Zeit-Systemgeschwindigkeit‘ oder etwas kürzeres in der Art. Schließlich sind davon nicht nur die Ausbreitungsgeschwindigkeiten elektromagnetischer Wellen betroffen, sondern all unsere Bezugsmöglichkeiten.

Gruß und frohe Ostern

Dieter

nur noch kurz
Hallo Jörg,

Wenn sich c ändert muß sich
das auf alle Vorgänge auswirken und es liegt nahe
anzunehmen, daß es sich im gleichen Maße auswirkt.

Wie gesagt, da kann man auch anderer Meinung sein.
Die Behauptung, dass sich sich alles in gleichen Maße auswirkt, halte ich jedenfalls für ziemlich gewagt.

Fr’Ostern!

Gruß
Oliver

zeitdiletation geht meines wissens mit relativistischer längenkontraktion einher, sodaß gemessene geschwindigkeiten im endeffekt den selben wert ergeben…

zeitdiletation geht meines wissens mit relativistischer
längenkontraktion einher,

Das gilt aber erstens nur für Relativgeschwindigkeiten und zweitens nur in Richtung der Bewegung. Hier geht es um gravitationsbedingte Zeitdilatation, die ohne Relativbewegung entstehen kann.

sodaß gemessene geschwindigkeiten im
endeffekt den selben wert ergeben…

Innerhalb eines Systemes ist Zeitdilatation nie messbar, nur im Vergleich zu anderen Bezugssystemen.

Jörg

Hallo
Über die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit kann man eigentlich zunächst weniger gut etwas sagen (außer sie nachzumessen) als die Ursachen für die Entstehung einer bestimmten Lichtgeschwindigkeit zu finden.
Hierzu kann man sagen, das in einem Lichtstrahl oder einer Funkwelle eine kontinuierliche Umwandlung elektrostatischer in elektromagnetischer Energie und umgekehrt stattfindet.
Mit der Strecke des sich entladenden Kondensators als Induktivität zusammen mit der Dieelektrizitätskonstanten des Vakuums läßt sich ausrechnen, wie schnell so eine Umladung Ladung-Strom und zurück stattfindet. Somit kann man Frequenz und Räumlichkeit zuordnen.(Nehm ich zur Zeit an)
Die Lichtgeschwindigkeit bleibt dann immer gleich, solange kein besonderer Wert bei der Dieelektrizitätskonstante,bei magnetischen Werten oder so etwas wie eine besondere extreme Gravitation vorhanden sind.
Die Frage ist natürlich immer, wie könnte „Science Fiction“ denn gehen?
Die Antworten, die ich gefunden habe, gehen von „Geht nicht“ bis zu ungeeigneten Vorstellungen.
Auf alle Fälle wären die Wirklichkeiten und dabei zum Beispiel Größen und Zeitvorgänge in irgendeiner Form verzerrt oder unwirklich, und es kommt in der „normalen“ Physik zu Schwierigkeiten , wie unpraktizierbar großer Energieverbrauch zum Beschleunigen von Vehikeln.
Der Vorschlag der Science Fiction hierzu ist bestechend einfach:
Der hierseits gültige Raum muß mit einer speziellen Vorrichtung und einem Richtungsvektor verlassen werden!(oder ähnlich)
Naja, wie dem auch sei, vielleicht gibts ja wirklich einen Trick um überlichtschnell zu werden, es ist aber sicher mit Gefahren verbunden, zum Beispiel eine Staubwolke im interstellaren Raum mit nur 80% Licht zu durchkreuzen…
MfG
Matthias

Wenn sich der gemessene Wert von c ändert
Hallo Jörg,

was wäre der Fall, wenn sich nun der für uns gemessene Wert von c ändert?

Gruß

Dieter

Hallo Dieter,

was wäre der Fall, wenn sich nun der für uns gemessene Wert
von c ändert?

Dann müßten wir uns ernsthaft darüber Gedanken machen, welche Uhren und Längenmaßstäbe die „Richtigen“ sind. Man könnte dann vermuten, daß es Prozesse gibt, die c-unabhängig und solche, die unterschiedlich oder konstant c-abhängig sind. Die Zeitmaßstäbe auf diesen Prozessen basierender Uhren müßten langsam auseinanderdriften. Wie ich aber bereits schrieb, halte ich es für sehr unwahrscheinlich, daß es c-unabhängige Prozesse gibt und für sehr wahrscheinlich, daß alle Prozesse in einem ruhenden System c-proportional sind. Daraus ergibt sich dann die Konstanz von c in allen Versuchsvarianten.

Jörg