Ich las gerade in PM einen Artikel ueber Ueberlichtgeschwindigkeit. Dort steht auch, dass sich die Gravitationskraft mit mindestens c*10^10 ausbreitet oder sogar unendlich schnell. Wenn das so stimmen sollte, und wenn nachwievor alle Bezugssysteme gleichberechtigt waeren, kommen wir dann nicht spaetestens hier ins schwimmen? Welchen Reisebericht wuerde uns ein Graviton erstellen, wenn es nach einer langen Reise wieder auf der Erde landet?
Marcus
Hi,
Ich las gerade in PM einen Artikel ueber
Ueberlichtgeschwindigkeit. Dort steht auch, dass sich die
Gravitationskraft mit mindestens c*10^10 ausbreitet oder sogar
unendlich schnell.
Meines Wissens ging man frueher (lang lang ists her) wirklich
davon aus, dass sich Gravitation mit Ueberlichtgeschwindigkeit
ausbreitet - der Nachweis ist natuerlich auch nicht gerade
einfach. Jedenfalls haelt man das heute fuer Kaese.
Gravotationsgeschwindigkeit = c … soweit ich weiss.
Obwohl, wenn das natuerlich in PM steht! Hat Dir schonmal jemand
gesagt, dass PM so ungefaehr der groesste Schund im deutschen
Papierwald ist? Imho schlimmer als Bild - eine gibt der anderen
bezueglich des Wahrheitsgehaltes nicht, Bild befasst sich im
Gegensatz zu PM allerdings fast nur mit Trivialitaeten, die in
spaetestens 2 Jahren vergessen sind. PM hingegen wirst Du
(vermutlich ohne es zu Wissen) noch Deinen Enkeln gegeueber
zitieren, wenns um Gravitation geht. PM ist Dreck, vergiss was da
steht.
Gruss
Thorsten
Hi Marcus 
Was du da gelesen hast ist absoluter Blödsinn. Gravitationswellen breiten sich, wie es sich gehört, mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Bei der Explosion eines Sterns (Supernova) werden z.B. meßbare Graviatationswellen erzeugt. Diese treffen einen Beobachter aber erst dann, wenn dieser auch die Explosion sieht. Wäre die Geschwindigkeit von Gravitationswellen unendlich groß, dann würden wir hier auf der Erde ständig von Gravitationswellen getroffen, die von all den vielen Supernovae im Universum herrühren, deren Licht wir vielleicht erst in 1 Mrd. Jahre oder später sehen würden.
cu Stefan.
Ich wohne seit 10 Jahren in Paris und an deutschsprachigen Zeitschriften habe ich hier leider keine grosse Auswahl. Ich las auf dem Cover von PM erstmal „SEX“, dann war da noch 'ne nackte Frau…und weiter unten die Ueberschrift „Forscher wollen das Licht ueberholen“. Selbst auf mich wirkte diese Zeitschrift also auf den ersten Blick -und letztlich auch nach dem letzten Blick- nicht serioes, aber das war mir erstmal egal, denn immerhin hat mich die Zeitschrift zu einer Frage gefuehrt, welche ich mir vorher noch nie gestellt hatte - die aber trotzdem nicht uninteressant ist. Wie schnell breitet sich die Gravitation aus? Selbst wenn sie sich nur geringfuegig schneller ausbreiten wuerde als das Licht, wuerde doch eigentlich eine Saeule unseres Weltbildes einstuerzen (oder nicht?).
Marcus
Hi,
Selbst wenn sie sich nur
geringfuegig schneller ausbreiten wuerde als das Licht, wuerde
doch eigentlich eine Saeule unseres Weltbildes einstuerzen
(oder nicht?).
Ja, wuerde sie. Tut Gravitation aber nicht … soweit ich weiss.
Vielleicht sollte da auch ein Berufenerer als ich was zu sagen
… MEB? … Mr. Stupid?
c ist uebrigens die Vakuumslichtgeschwindigkeit. In anderen
Medien kann Licht deutlich langsamer sein. Wie sich das mit
Gravitation verhaelt weiss ich nicht. War davon vielleicht die Rede?
Gruss
Thorsten
Hi,
Im aktuellen „Spektrum“ (einiges besser als PM) ist auch ein interessanter Artikel +ber Gravitatiionswellen. Da steht, dass sie den Raum verkrümmen. Vielleicht dachte deswegen ein Schlauberger, dass sie schneller als Licht sein könnten. Dazu müßten sie als den Raum krümmen, bevor sie da sind- Das ist unmöglich!
Grüße
Moritz
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Das ist etwas tricky. Nach wie vor sind Gravitonen hypotetisch. Man nimmt an, daß sie existieren. Sie bewegen sich aber nur maximmal (wenn überhaupt) mit c. Lies dazu folgenden Artikel:
http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy99/phy99004…
bzw.
http://research.spinweb.com/_tp/0000022e.htm
Ausserdem sprichst du von der Gravitationskraft und nicht selbst vom Graviton. Bedenke folgendes: das Graviton erzeugt höchstwahrscheinlich nicht die Kraft, es trägt aber Energie weg.
Ähnliches: ein Spiegel erzeugt durch eine Lampe einen Lichtfleck auf der Wand. Nun kann ich durch Rotation des Spiegels erreichen, daß sich dieser Fleck mit beliebiger Geschw. ausbreitet, auch unendlicher. Aber es handelt sich um keine Materietransport. Ich nehme an, daß ähnliches in der PM gemeint war.
Beth
Zusatzfrage
Wie kommt man eigentlich darauf, daß sich die Gravitation mit c ausbreitet? Die Erklärung mit den Gravitationswellendetektoren und gleichzeitiger Bebachtung durchs Teleskop hab’ ich gelesen, aber ich habe auch irgendwo gelesen, daß bisher mit keinem Gravitationswellendetektor(weder mit dem zylindrischen noch mit diesem neuen „kreuz“-förmigen) wirklich eindeutige Resultate erzielt wurden. Worauf basiert die Annahme, daß v(Gravwellen) = c? Für mich sieht das aus wie wissenschaftliche Bequemlichkeit(und ich glaube im PM(…) wird sogar behauptet, daß Einstein in seiner ART das nur gemacht hat, weil er c so mochte; da steht auch, daß die NASA in ihren Berechnungen eine unendlich schnelle Grav. verwendet; ich wußte gar nicht, daß für eine Bahnberechnung die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation nötig ist.?).
Hi Joachim
Wie kommt man eigentlich darauf, daß sich die Gravitation mit
c ausbreitet?
Die Theoretiker sagen uns, dass das Graviton keine Ruhemasse hat, ähnlich wie das Photon. Von ruhemasse-losen Teilchen wissen wir aber, dass sie sich nur mit Lichtgeschwindigkeit c bewegen können, ansonsten könnten sie nicht existieren. Alle Teilechen mit einer Ruhemasse sind langsamer als c
und ich glaube im PM(…)
wird sogar behauptet, daß Einstein in seiner ART das nur
gemacht hat, weil er c so mochte;
Anscheinend ist die PM von RTL gekauft worden ))
da steht auch, daß die NASA
in ihren Berechnungen eine unendlich schnelle Grav. verwendet;
Das kann sie deswegen, weil es in unserem Sonnensystem eigentlich keine Ereignisse gibt, die Gravitationsschwankungen auslösen. Unsere Sonne hat noch ein paar Milliarden Jahre, ehe sie explodiert. Mit anderen Worten, die Gravitation ist konstant. Gravitonen von der Sonne, die die Erde ja erst nach 500 Sekunden erreichen, vermitteln die gleiche Gravitation wie alle Gravitonen, die uns vorher erreicht haben.
ich wußte gar nicht, daß für eine Bahnberechnung die
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation nötig ist.?).
Weil sich die Gravitation nicht ändert. Ok, wir könnten Pech haben, dass wir plötzlich mitkriegen, dass Alpha Centauri vor 4.2 Jahren in einer Supernova explodiert ist, dann würden uns die Gravitationswellen heute treffen. Aber selbst die dadurch ausgelösten Gravitationsschwankungen sind so gering, dass es für die irdische „Raumfahrt“ (ist ja mehr ein Aus-dem-Fenster-gucken) nicht von Belang ist. Für unsere Raumfahrt gibt es andere Probleme, dass man z.B. Fuß und Meter bei der Programmierung durcheinanderwirft, was dann den Exitus für 2 Marssonden bedeutet ))
cu Stefan.
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Die Theoretiker sagen uns, dass das Graviton keine Ruhemasse
hat, ähnlich wie das Photon. Von ruhemasse-losen Teilchen
wissen wir aber, dass sie sich nur mit Lichtgeschwindigkeit c
bewegen können, ansonsten könnten sie nicht existieren. Alle
Teilechen mit einer Ruhemasse sind langsamer als c
Na, jetzt kommt ja schon ein wenig Licht in die Gravitationsfrage.
Nur das da oben verstehe ich noch nicht ganz. Koenntest Du mir als Nichtphysiker erklaeren (moeglichst anschaulich, ohne viel Formelballast), was ein ruhemasseloses Teilchen ist und warum sich das nur mit c bewegen kann?
Marcus
c ist uebrigens die Vakuumslichtgeschwindigkeit. In anderen
Medien kann Licht deutlich langsamer sein. Wie sich das mit
Gravitation verhaelt weiss ich nicht. War davon vielleicht die
Rede?
Bei den Faktoren, die dort genannt wurde war das sicher nicht gemeint. Allerdings sind Gravitationswellen im All tatsächlich schneller als das Licht, weil das Weltall kein Vakuum ist. Das Licht einer Supanova-Explosion wird durch das interstellare Medium so gebremst, daß es Muniten oder gar Stunden später bei uns ankommt, als die zugehörige Gravitationswelle. Deshalb hoffen die Astronomen, daß es irgendwann gelingt, ein Gravitationswellenteleskop zu bauen. Das könnte nicht nur neue Informationen über derartige Ereignisse liefern, sondern man wüßte auch, an welchen Punkt des Himmels man die optischen Teleskope richten müßte um eine Supanova von der ersten Sekunde an zu beobachten.
Ähnliches: ein Spiegel erzeugt durch eine Lampe einen
Lichtfleck auf der Wand. Nun kann ich durch Rotation des
Spiegels erreichen, daß sich dieser Fleck mit beliebiger
Geschw. ausbreitet, auch unendlicher.
Das ist ein Trugschluß. Der Lichtfleck kann sich auch nur maximal mit Lichtgeschindigkeit an der Wand entlang bewegen.
Koenntest Du mir als Nichtphysiker erklaeren
(moeglichst anschaulich, ohne viel Formelballast),
was ein ruhemasseloses Teilchen ist und warum
sich das nur mit c bewegen kann?
Ohne Formelballast ist das etwas schwierig, aber ich will es mal versuchen:
Ein Teilchen ohne Ruhemasse hat keine Masse, wenn es sich nicht bewegt. Das prominenteste Beispiel ist das Photon. Nach E=mc2 bedeutet keine Masse aber auch keine Energie. Wenn ein Teilchen keine Energie hat, dann bedeutet das, daß es garnicht existiert. Es gibt aber Photonen und die haben Energie.
Der Trick besteht darin, daß die Masse eines Teilchens zunimmt, je schneller es wird. Bis hierhin hilft das den Photonen zwar noch nicht weiter, weil sie keine Masse haben, die sie vergrößern können, aber das Ändert sich, wenn sie die Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Ein Teilchen mit Ruhemasse würde beim Erreichen der Lichtgeschwindigkeit unendlich schwer werden. Ein Teilchen ohne Ruhemasse erhält beim Erreichen der Lichtgeschwindigkeit (und nur dann) eine endliche relativistische Masse. Die Masse eines Photons beträgt also 0*∞ und kann somit theoretisch (und aus Sicht der Relativitätstheorie) jeden beliebigen Wert annehmen. Sobald es aber langsamer wird als c, beträgt seine Masse nur noch 0*x=0 und es hört auf zu existieren.
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Hi Marcus
Na, jetzt kommt ja schon ein wenig Licht in die
Gravitationsfrage.
Nur das da oben verstehe ich noch nicht ganz. Koenntest Du mir
als Nichtphysiker erklaeren (moeglichst anschaulich, ohne viel
Formelballast), was ein ruhemasseloses Teilchen ist und warum
sich das nur mit c bewegen kann?
Ich versuche es mal einfach, die Physiker mögen mir eine gewisse „Schwammigkeit“ bitte vezeihen …
Einstein hat uns gelehrt, dass eine Masse m eigentlich nichts anderes als Energie ist:
E = mc²
Wenn du jetzt ein Teilchen beschleunigst, dann vergrößerst du die (kinetische) Energie E. Die linke Seite der Formel vergrößert sich also, so dass sich auch die rechte Seite vergrößern muss. Da c (und damit auch c²) aber konstant ist, muss sich die Masse m des Teilchens vergrößern. Mit anderen Worten, ein Teilchen wird schwerer, wenn seine Geschwindigkeit v zunimmt. Genauer gilt:
m = m0/sqrt(1-v²/c²)
m0 ist die Ruhemasse, die das Teilchen bei der Geschwindigkeit v=0 hat (sqrt bedeutet Quadratwurzel). Jetzt siehst du, dass die Masse m unendlich groß wird, wenn sich v an c annähert (bei v=c würden wir durch Null dividieren). Wir halten also fest: Ein Teilchen mit Ruhemasse ist immer langsamer als das Licht:
Ruhemasse m0 > 0 ==> v =c hat keine oder eine negative Ruhemasse m0. Im Grenzfall hast du v=c und m=0 (negative Ruhemassen gibt es nicht), so dass:
v = c ==> Ruhemasse m0 = 0
Mit anderen Worten, ein Teilchen, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt hat keine Ruhemasse!
So, jetzt müssen wir uns noch überlegen, warum ein Teilchen ohne Ruhemasse auch unbedingt v=c besitzen muss (also die andere Richtung 0=0 unbedingt E>0 gelten. Ein Teilchen ohne Ruhemasse hat aber für alle Geschwindigkeiten v0 = 0 ==> v = c oder „Teilchen existiert nicht“
Damit haben wir aus Einsteins Gleichungen abgeleitet, dass sich ein Teilchen ohne Ruhemasse nur mit c bewegen kann, und dass —umgekehrt — ein Teilchen, das sich mit c bewegt, keine Ruhemasse besitzen kann.
Ich hoffe, du verzeihst mir die Formeln ))
cu Stefan.
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Paris und wiss. Zeitschriften
Ich wohne seit 10 Jahren in Paris und an deutschsprachigen
Zeitschriften habe ich hier leider keine grosse Auswahl.
Seit 10 Jahren? Schade, daß Du in der Zeit kein französisch gelernt hast, denn da gibt’s eine größere Auswahl an seriösen wissenschaftlichen Zeitschriften als hier.
Gruß, Kubi
Ohne Formelballast ist das etwas schwierig, aber ich will es
mal versuchen:
Also vorab erstmal vielen Dank fuer Deine formelarme Antwort; ich kann mir vorstellen, dass das nicht leicht ist einem Laien zu veranschaulichen.
Ein Teilchen ohne Ruhemasse hat keine Masse, wenn es sich
nicht bewegt. Das prominenteste Beispiel ist das Photon. Nach
E=mc2 bedeutet keine Masse aber auch keine Energie.
Wenn ein Teilchen keine Energie hat, dann bedeutet das, daß es
garnicht existiert. Es gibt aber Photonen und die haben
Energie.
Der Trick besteht darin, daß die Masse eines Teilchens
zunimmt, je schneller es wird. Bis hierhin hilft das den
Photonen zwar noch nicht weiter, weil sie keine Masse haben,
die sie vergrößern können, aber das Ändert sich, wenn sie die
Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Ein Teilchen mit Ruhemasse würde beim Erreichen der
Lichtgeschwindigkeit unendlich schwer werden. Ein Teilchen
ohne Ruhemasse erhält beim Erreichen der Lichtgeschwindigkeit
(und nur dann) eine endliche relativistische Masse. Die Masse
eines Photons beträgt also 0*∞ und kann somit
theoretisch (und aus Sicht der Relativitätstheorie) jeden
beliebigen Wert annehmen. Sobald es aber langsamer wird als c,
beträgt seine Masse nur noch 0*x=0 und es hört auf zu
existieren.
Dann existiert Licht also nicht sobald es das Vakuum verlassen hat, weil es in Glas, Wasser oder sonstwas eintauchte und somit langsamer als c wurde? Bei Austritt aus dem Medium werden dann die Photonen neu geboren?
Marcus
Dann existiert Licht also nicht sobald es das Vakuum verlassen
hat, weil es in Glas, Wasser oder sonstwas eintauchte und
somit langsamer als c wurde? Bei Austritt aus dem Medium
werden dann die Photonen neu geboren?
Das ist der Punkt, an dem meine simple Erklärung scheitert. In optisch dichten Medien tritt das Photon in Wechselwirkung mit der Materie und kann so trotz seiner geringeren Geschwindigkeit weiter existieren. Diese Wechselwirkung ist ohne Quantenmechanik aber nicht mehr zu erklären.
Der von Dir beschriebene Effekt tritt allerdings auch auf, und ist z.b. dafür verantwortlich, daß der Himmel nicht schwarz ist.
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…
amit haben wir aus Einsteins Gleichungen abgeleitet, dass
sich ein Teilchen ohne Ruhemasse nur mit c bewegen kann, und
dass —umgekehrt — ein Teilchen, das sich mit c bewegt,
keine Ruhemasse besitzen kann.
Vielen Dank…; nur noch ne kleine Nachfrage:
Wemgegenueber ist die Ruhemasse in Ruhe; gilt das Beschriebene also immer fuer den Beobachter, oder wird hier wieder der absulute Raum eingefuehrt?
Marcus
Hi Marcus )
Jeder nicht-beschleunigte Beobachter misst die gleiche Ruhemasse. Wenn du z.B. ein Elektron mit v=0.99c von außen betrachtest, dann misst du eine enorme Masse. Würdest du aber auf dem Elektron draufsitzen, dann würde es sich für dich nicht bewegen und du würdest die normale Ruhemasse des Elektrons messen. Deine Längen- und Zeitskala wären aber gegenüber dem außenstehenden Beobachter völlig verändert, so dass die dv=0.01c, die von außen gesehen noch zu v=c fehlen, für dich aussehen als würde noch dv=c fehlen. [Das muss ich selber 2-mal lesen].
cu Stefan.
Quark, Dort bewegt sich NICHTS, keinerlei Materie oder Photonen. Es handelt sich nur um die Bewegung eines beleuchteten Ortes. Stell dir eine Kreis mit Radius R vor udn lasse eien Lichtquelle mit c rotieren. Die Photonen legen nur den Weg R zurück. Ansonsten würdest du sie in eine Spirale zwingen. Dies setzt aber wieder ein Medium voraus, das die Photonen mitreist. Gibts nicht. Das Photon bewegt sich nicht auf einer Kreisbahn sondern immer noch geradlinig.
Anders: Nimm eine Waffe, lasse sie sehr, sehr schnell kreisen. Nun drück ab. Dann würde ja nach deinen Worten bei einer bestimmten Geschwindigkeit die Kugel irgendwann im Kreis fliegen. Sie erfährt aber keinerlei Geschwindigkeitskomponente von der Rotation.
Beth