Konstanz der Lichtgeschwindigkeit - 'These' ^^

Wissenschaft Physik
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Hi Leute,

wer sich schonmal mit Einstein bzw. der Relativitätstheorie beschäftigt hat, wird ja sicherlich auch schonmal von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gehört haben.

Grob gerundet beträgt die im Vakuum ja 300.000 km/s.

Konstant deshalb, weil würde ich z.B. das Licht nicht unbewegt im Raum aussenden, sondern z.B. mit einem Raumschiff, welches sich mit 40 km/s durch den Raum bewegt, wäre die Geschwindigkeit trotzdem konstant.

Sie wäre also nicht die Summe aus 300.000 km/s des Lichts und den 40 km/s des Raumschiffs, sprich 300.040 km/s insgesamt, sondern immernoch genau 300.000 km/s, egal wie schnell der „Aussendungsort“ des Lichts ist.

Licht hat zwar auch Wellencharakteristika, aber es bestimmt ja auch als Teilchen.

Meine Frage an einen versierten Physikkenner hier aus dem Forum wäre damit^^:
Ist die Geschwindigkeit des Lichts deshalb konstant, weil die einzelnen Lichtphotonen im Prinzip keine Masse besitzen?

Kurz zu meiner Idee: Auch das Licht folgt ja der bekannten Formel
E = m c ^ 2
Da einzelne Lichtphotonen ja keinerlei(?!) Masse besitzen, beschreibt sich ihre Energie allein durch c ^ 2, also der Lichtgeschwindigkeit.

Oder anders ausgedrückt, wenn ich etwas einen Stoß gebe, oder z.B. von einem bewegten Gegenstand aus stoße, dann bewegt sich dieses „weggestoßene“ ja nur so schnell bzw. schneller als der Gegenstand von dem ich es ausgestoßen habe, weil der Gegenstand eine Masse hat.
Ich habe ihn durch die Bewegung aus dem Zustand seiner Trägheit „entfernt“ und seiner Masse eine gewisse Geschwindigkeit verlieren.

Wie wollte man aber etwas „nehmen“ bzw. „stoßen“, dass keine Masse besitzt?

Meine Idee dazu war dann jetzt eben, gar nicht, da es sich immer mit c, also der Lichtgeschwindkeit, bewegt.
Ich kann es gerne stoßen, anschubsen oder von etwas schnellem abfeuern, es wird sich nie schneller bewegen, da es keine Masse besitzt die ich beschleunigen könnte.

Was von meinen Vermutungen ist jetzt richtig oder falsch?^^

vielen Dank für die Antwort^^

ascer

2

Hallo,

Ist die Geschwindigkeit des Lichts deshalb konstant, weil die
einzelnen Lichtphotonen im Prinzip keine Masse besitzen?

man könnte grundsätzlich die Relativitätstheorie auch mit nicht-konstanter Lichtgeschwindigkeit formulieren – das Axiom der konstanten Lichtgeschwindigkeit ist lediglich das einfachste.

Kurz zu meiner Idee: Auch das Licht folgt ja der bekannten
Formel
E = m c ^ 2

Gerade bei Licht zeigt sich eben, dass diese „bekannte Formel“ nur die halbe Wahrheit ist (bestenfalls).
E = m c^2
ist nur ein Spezialfall (Ruhesystem eines massiven Teilchens) der einsteinschen Energie-Impuls-Beziehung:
E^2 = m^2 c^4 +p^2c^2.

Da einzelne Lichtphotonen ja keinerlei(?!) Masse besitzen,
beschreibt sich ihre Energie allein durch c ^ 2, also der
Lichtgeschwindigkeit.

Die Energie eines Photons steckt nur in der Bewegung (dem Impulsbetrag p), da m=0 – wenn es sich nicht bewegt ist es weg und hat daher keine Ruheenergie. Die Verkürzung der obigen Formel ergibt daher keinen Sinn.

–
PHvL

3

Hallo,

die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist keine theoretische Frage, sondern einfach ein Messergebnis. Egal unter welchen Bedingungen (z.B. Michelson-Versuch), man misst eben immer die gleiche Geschwindigkeit und muss diese Tatsache zur Kenntnis nehmen - anfangs durchaus mit Überraschung bis Verblüffung.

Die Theorie muss dieser experimentell festgestellten Tatsache eben Rechnung tragen.

Gruss Reinhard

4

Hallo,

die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist keine theoretische
Frage, sondern einfach ein Messergebnis. Egal unter welchen
Bedingungen (z.B. Michelson-Versuch), man misst eben immer die
gleiche Geschwindigkeit und muss diese Tatsache zur Kenntnis
nehmen - anfangs durchaus mit Überraschung bis Verblüffung.

Die Theorie muss dieser experimentell festgestellten Tatsache
eben Rechnung tragen.

Könntest du auch die Messungen präsentieren von denen du hier sprichst.
MM wurde schon genannt, welche Beweise gibts sonst noch?

Wo wurde gemessen dass Licht unabhängig der Bewegung der Quelle aus Sicht der Quelle mit immer der gleichen Geschwindigkeit läuft?

Was hat MM eigentlich gezeigt?

Kurt

5

Moin,

MM wurde schon genannt, welche Beweise gibts sonst noch?

http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Un…
http://de.wikipedia.org/wiki/Sagnac-Effekt

Gandalf

6

Moin,

MM wurde schon genannt, welche Beweise gibts sonst noch?

http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Un…

Welche Stellen genau beweisen dass Licht überall und immer gleich schnell ist?
Welche Stellen dass Licht bei einem bewegtem Beobachter (Lichtsender/empfänger) ebenfalls mit dieser Geschwindigkeit aufihn zukommt/weggeht?

http://de.wikipedia.org/wiki/Sagnac-Effekt

Was soll denn der Sagnac-Effekt beweisen/zeigen?

Kurt

7

jetzt mach ichs mal wie du

Welche Stellen genau beweisen dass Licht überall und immer
gleich schnell ist?
Welche Stellen dass Licht bei einem bewegtem Beobachter
(Lichtsender/empfänger) ebenfalls mit dieser Geschwindigkeit
aufihn zukommt/weggeht?

weil es „bewegung“ gar nicht gibt.

jemand(X), der sich in einem inertialsystem befindet, bewegt sich mit v=0. er hat keine geschwindigkeit.

er hat nur eine geschwindigkeit für einen beobachter, der sich relativ zu ihm(X) bewegt.
für diesen beobachter zählt dann nur diese relativgeschwindigkeit zwischen ihm und X, für einen anderen beobachter zählt dessen relativgeschwindigkeit zu X.

aufgrund von 1. - weil also v=0 ist - muss c = c sein. ansonsten würde sich X nach der geschwindigkeit von seinen beiden beobachtern richten, was natürlich käse ist, denn welche von den beiden geschwindigkeiten sollte X dann benutzen.

dein denkfehler ist folgender:

v von X ist 0.

für einen beobachter ist v von X nicht 0. deshalb wird der beobachter eine relativgeschwindigkeit zwischen X und dem licht feststellen.

und das interessiert NUR diesen EINEN beobachter. alle anderen stellen eine andere differenzgeschwindigkeit zwischen X und c fest.
somit hat jeder, der X mit einer anderen geschwindigkeit beobachtet, EINE EIGENE differenzgeschwindigkeit zwischen X und c.

Vermutlich könnte ich auch nach Mekka beten, aber ich dachte, ich schreib einfach mal was…vielleict hilft´s ja irgend einem.

8

jetzt mach ichs mal wie du

Welche Stellen genau beweisen dass Licht überall und immer
gleich schnell ist?
Welche Stellen dass Licht bei einem bewegtem Beobachter
(Lichtsender/empfänger) ebenfalls mit dieser Geschwindigkeit
aufihn zukommt/weggeht?

weil es „bewegung“ gar nicht gibt.

Wenn du wüsstest wie recht du damit hast!
Vielleicht verstehst du es eines Tages auch sogar mal.

jemand(X), der sich in einem inertialsystem befindet, bewegt
sich mit v=0. er hat keine geschwindigkeit.

Das ist irrelevant.
Ein Inertialsystem gibts nicht.
Wenn sich jemand bewegt dann bewegt er sich gegen irgendwas.
Denn sonst hat der Bezeichner „Bewegung“ keinen Sinn.
Jede, ich wiederhole!! jede Angabe zu irgendeiner Grösse, hier v des Beobachteten, ist nur dann zu irgendwas brauchbar wenn der Bezug gegen den diese Grösse oder Aussage erbracht wurde, genannt wird (oder als bekannt vorausgesetzt werden kann).

er hat nur eine geschwindigkeit für einen beobachter, der sich
relativ zu ihm(X) bewegt.

Nein, er hat v gegen den Bezug den er anzugeben hat.
Das hat mit einem Beobachter nichts zu tun.
Der Beobachter kann diese beiden Aussagen verwenden seine eigenen dazu tun (wenn er denn überhaupt welche hat oder haben will), und daraus „Beobachtungen“ ableiten.
Wenn er nur seine eigenen Beobachtungen verwendet dann hat er irgendwas beobachtet, sicherlich nicht das was ist.
Und wenn er aufgrund fehlender Daten die Aussagen als „Beobachtungen“
hochhält dann hat er zu sagen dass diese Beobachtungen aufgrund seines Zustandes und den fehlenden Daten entstanden sind.
Als „Wahrheit“ taugen solche Daten nicht.

für diesen beobachter zählt dann nur diese
relativgeschwindigkeit zwischen ihm und X, für einen anderen
beobachter zählt dessen relativgeschwindigkeit zu X.

Und wie stellt/sie er diese fest?

aufgrund von 1. - weil also v=0 ist - muss c = c sein.
ansonsten würde sich X nach der geschwindigkeit von seinen
beiden beobachtern richten, was natürlich käse ist, denn
welche von den beiden geschwindigkeiten sollte X dann
benutzen.

Natürlich ist das Käse.
Denn es ist immer eindeutig erkennbar wie Licht läuft.
Beweise gibt es zu hauf.
Um eine „wahre“ (sinnvolle) Geschwindigkeit angeben zu können ist die am Ort des zu Bebachtetenen herrschender Bezug fürs Lichtlaufen gut geeignet.
Da kann dann das v des zu Beobachtenden gegen den Ortsbezug verwendet werden.

Dann ergeben sich austomatisch brauchbare und vergleichbare Umstände.
Ein/der Beobachter hat also zu kennen:

  • den Bezug fürs Lichtlaufen beim zu Beobachtendem
  • dessen v gegen diesen Bezug
  • sein eigens v gegen seinen eigenen Bezug
  • die Differenz seines Bezuges des Lichtlaufens gegenüber
    dem Ort des zu Beobachtenden

Dann, und erst dann, ist eine sinnvolle Aussage zu v’s erst möglich.
Jedes andere Vorgehen, besonders ein zwangsweises Setzen von irgendeinem v = 0 ist einfach nur unbrauchbar und führt zu paradoxen und falschen Aussagen.

Kurt

9

Das hier ist das eigentliche Thema.

MM wurde schon genannt, welche Beweise gibts sonst noch?

http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtges…

Welche Stellen genau beweisen dass Licht überall und immer gleich schnell ist?
Welche Stellen dass Licht bei einem bewegtem Beobachter (Lichtsender/empfänger) ebenfalls mit dieser Geschwindigkeit aufihn zukommt/weggeht?

http://de.wikipedia.org/wiki/Sagnac-E…

Was soll denn der Sagnac-Effekt beweisen/zeigen?

Was eigentlich beweist MM?

Kurt

10

Hallo,

die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist keine theoretische
Frage, sondern einfach ein Messergebnis.

nein, ist sie nicht.
Sie ist ein „Wertungsergebnis“ aufgrund von Messungen.

Egal unter welchen
Bedingungen (z.B. Michelson-Versuch), man misst eben immer die
gleiche Geschwindigkeit und muss diese Tatsache zur Kenntnis
nehmen

Da hast Du gleich das falsche Beispiel gebracht.
Die Messungen von MM wurden mit Verrenkungen von vielen (bis heute)
als ein solcher „Beweis“ gewertet, anfangs auch von Einstein.
Der war aber schnell weg von dieser Bewertung, er hat andere
(Gedanken-) Experimente u.a. für seine Bewertungen herangezogen.
Heute wird versucht, den Begriff Geschwindigkeit zu relativieren.
Also nicht so:
Veränderung (Überwindung)einer Distanz in einer Zeit.
Denn mit dieser (klassischen) Definition kann leicht die
„Nicht-Konstanz“ der (relativen) „Lichtgeschwindigkeit“ belegt werden
wenn gilt:
v=s/t wenn s die Ausgangsdistanz ist.

Gruß VIKTOR