Frage von Dxmklvw, 54

Signaltransport mit mehrfacher Lichtgeschwindigkeit ohne Wurmloch o. ä.?

Licht breitet sich nach gegenwärtiger Vorstellung im leeren Raum und ohne Beeinflussung durch starke Kraftfelder geradlinig aus.

Doch angenommen, ein Photon bewegt sich tatsächlich spulenförmig vorwärts, dann wäre die geradlinig gedachte Vorwärtsbewegung deutlich erhöhbar, wenn man die angenommene Spulenform strecken könnte.

Weiß jemand, ob sich irgendwo Wissenschaftler bereits mit diesem Thema beschäftigen?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 15

Licht breitet sich nach gegenwärtiger Vorstellung im leeren Raum und ohne Beeinflussung durch starke Kraftfelder geradlinig aus.

Ohne Beeinflussung durch Kraftfelder - oder leichte elektrische Ladungen wie Elektronen. Wie Du sicher weißt, lassen Metalle Licht gar nicht erst durch, und durchsichtige Stoffe haben einen Brechungsindex, der sie die Phasengeschwindigkeit und die Ausbreitungsrichtung des Lichtes ändern lässt.

Doch angenommen, ein Photon bewegt sich tatsächlich spulenförmig vorwärts,…

Ein Photon bewegt sich nicht spulenförmig, wie kommst Du darauf?

Dem Photon als solchen kann man streng genommen eigentlich keine Bewegung zuschreiben, weil man ihm nicht einmal einen Ort zuschreiben kann. Ein Photon ist eine Energieportion, hat also eine ganz klar definierte Energie, Frequenz, Wellenlänge und Impuls; daher nimmt ein Photon ebenso immer die gesamte Strecke ein, auf der es sich bewegt, wie die Schwingung einer Guitarrensaite immer die gesamte Saite einnimmt.

Lichtsignalen, also Störungen im Lichtstrom, lässt sich eine Bewegung bzw. Geschwindigkeit zuordnen, und die ist geradlinig und hat den Betrag c.

Antwort
von grtgrt, 2

Seit Einstein ist ein nicht mehr in Frage gestelltes Axiom der Physik, dass kein Signal (und keine Information) sich schneller ausbreiten kann als das Licht.

Was an deiner Überlegung falsch ist, ist deine Vorstellung, dass Licht sich als Strahl ausbreite. Wie man sich eine Lichtwelle aber wirklich vorzustellen hat, wird beschrieben in https://www.gutefrage.net/frage/was-kann-man-sich-unter-licht-vorstellen#answer-... .

Kommentar von grtgrt ,

Nebenbei: Wo du einen Stern siehst, siehst du ihn nur deswegen, weil er Lichtwellen aussendet, deren jede

  • sich im Raum als Kugelwelle ausbreitet,
  • von dir aber dann und nur dann wahrgenommen wird, wenn sie sich - als Portion von Energie - mit einen Atom in der Netzhaut deines Auges vereinigt (und von da an nicht mehr existiert). Du hast dann den Eindruck, diese Portion Licht sei auf der Geraden, die den Stern mit deinem Auge verbindet, zu dir gekommen.
Antwort
von NutzlosAlpha, 50

Wenn das Licht sich spulenförmig fortbewegen würde, würde es permanent eine Beschleunigung erfahren. Eine Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wäre dann nicht mehr gegeben, da die Beschleunigung umso größer wäre, je schneller sich das Photon um die Mittelachse dreht.

Da es aber keinen Hinweis darauf gibt, dass Photonen dies tatsächlich tun würden, erübrigt sich die Frage. Ferner ignoriert sie, dass die "Vorwärtsbewegung" in diesem Szenario keine echte Bewegung ist - schließlich bewegt sich das Photon ja spindelförmig.

LG

Kommentar von Dxmklvw ,

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wäre meine Ansicht nach dann gegeben, wenn der Beschleunigungskraft eine gleichstarke Gegenkraft entgegensteht.

Ich kam auf die Idee mit der spulenförmigen Fortbewegung, weil sich auch sonst alles im Raum auf diese Weise bewegt, z. B. Planeten, die um einen Stern kreisen und und gleichzeitig zusammen mit ihrem Stern in eine Richtung wandern.

Sicher müßte dann noch etwas sein, durch das ein Photon gezwungen ist, sich um einen Mittelpunkt zu bewegen, weil ja ein Photon keine lenkbare Rakete mit eigener Energiereserve ist.

Habe ich hier irgendwo etwas Grunsätzliches des Prinzips mißverstanden?

Kommentar von SlowPhil ,

Ich kam auf die Idee mit der spulenförmigen Fortbewegung, weil sich auch sonst alles im Raum auf diese Weise bewegt, z.B. Planeten, die um einen Stern kreisen und und gleichzeitig zusammen mit ihrem Stern in eine Richtung wandern.

Weil das eine Kombination aus er »kreis«förmigen und einer geradlinigen Bewegung ist, Letztere lässt sich wegtransformieren, weil sie konstant ist.

Das muss man aber dann mit Hilfe der Lorentz-Transformation machen, und lässt aus Unterlichtgeschwindigkeiten immer Unterlichtgeschwindigkeiten hervorgehen.

Übrigens bleiben rechnerisch Überlichtgeschwindigkeiten immer Überlichtgeschwindigkeiten, und sie verbinden so genannte raumartig voneinander entfernte Ereignisse miteinander, die keine festgelegte zeitliche Reihenfolge haben.

Kommentar von NutzlosAlpha ,

Das Problem ist, das Beschleunigungen und Geschwindigkeiten eben nicht dasselbe sind. Wenn das Photon also beschleunigt wird, kann es unmöglich eine konstante Geschwindigkeit aufweisen - eben weil es beschleunigt wird.

Eine spindelförmige Bewegung impliziert dabei, dass es beschleunigt wird, weil es ja ständig seine Richtung ändert. Deswegen kann die Geschwindigkeit des Lichts bei einer solchen Bewegung unmöglich konstant sein. Davon mal abgesehen wäre würde auch die Stärke der Beschleunigung zunehmen, je schneller das Photon um die Mittelachse "rotiert".

Weiterhin, wie ich oben schon schrieb, die "Vorwärtsbewegung" wäre keine echte Bewegung, sondern eine Scheinbewegung. Die echte Bewegung fände bei dem sich spiralförmig bewegendem Photon statt. Es würde also nur insofern einen Unterschied machen, als dass du die Beschleunigung des Photon änderst und damit allerhand kausale Paradoxa erhältst.

Antwort
von ThomasJNewton, 16

Die Wissenschaft beschäftigt sich nicht mit solch naiven Überlegungen, die nur von Menschen kommen können, die nicht die geringste Ahnung von Physik haben.

Kommentar von Dxmklvw ,

Da steckt nun einmal das Problem in der Wechselwirkung, weil es ja ab und zu auch Physiker gibt oder solche, die sich dafür halten, die kaum Ahnung von Menschen haben und deshalb darauf angewiesen sind, von sich auf andere zu schließen.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Ich bin jedenfalls weder Psychiater noch Psychologe noch Sozialarbeiter/pädagoge.

Mir kannst du nichts, aber Menschen wie du können die Welt beeinflussen, wenn sie sich zusammenrotten.

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