Wann/Wie/Wo kann sich etwas schneller als Licht bewegen?
8 Antworten
Physikalische Dinge können sich nicht schneller als die sogenannte "Lichtgeschwindigkeit" bewegen. Selbst das Licht kann das nicht. Die Lichtgeschwindigkeit ist ein theoretischer Wert der nur dann gilt, wenn nichts auf das Licht einwirken kann.
Die Geschwindigkeit des Lichtes im Vakuum kommt da nur extrem nahe dran. Sobald da irgendwelche Atome und Gravitation in der Nähe sind - und davon gibt es im ganzen Universum reichlich, kann das Licht die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr erreichen.
Noch viel "schlimmer" sieht es aus wenn das Licht durch Materie geht. Licht im Glas (Glasfaser) ist deutlich langsamer als die Lichtgeschwindigkeit. Je dichter das Medium, desto langsamer das Licht. Und ein perfektes Vakuum gibt es im ganzen Universum nicht.
Informationen dagegen sind nicht an physikalische Gesetze gebunden. Nur muss man Informationen an physikalischen Dingen fest machen um die zu speichern oder "zu sehen".
Hier spricht man auch von Informationsgehalt. Hier ein schönes Beispiel:
Ein Mann hat eine neue Arbeitsstelle angetreten. Jeden Tag um 15 Uhr ruft der Zuhause an und sagt "Schatzi, ich bin in einer Stunde Zuhause". Macht der das jetzt 20 Jahre lang jeden Arbeitstag, dann ist der Informationsgehalt des Telefonates praktisch Null. Und eines Tages ist 15 Uhr und der ruft nicht an! Obwohl kein physikalischer Informationsaustausch stattfindet, hat genau dieses Event dann plötzlich einen gewaltigen Informationsgehalt. Irgendwas muss passiert sein!
Auch interessant ist der h265 codec der seit einiger Zeit für Streamingdienste für Video/Audio eingesetzt wird. Der Fernseher zeigt mehr Informationen als übertragen werden!
Der "Trick" ist, dass der Fernseher eine Bewegungsanalyse der letzten Bilder durchführt. Der rechnet dann also alleine aus wie das nächste Bild aussehen müsste. Das errechnete Bild ist dann natürlich falsch. Aber das Bild ist "weniger falsch" als das aktuelle Bild. Und die Quelle macht genau die gleiche Analyse, weiß also genau wie das Bild aussieht das der Fernseher sich selber ausgerechnet hat. Also weiß die Quelle was am berechneten Bild des Fernsehers falsch ist und sendet nur Korrekturdaten. Und der Fernseher korrigiert daraufhin sein Bild.
Bei MPEG-1 und MPEG-2 werden nur Differenzbilder zum aktuellen Bild gesendet. Und da ein vorhergesagtes Bild bei h265 weniger falsch ist als das aktuelle Bild, müssen auch weniger Differenzdaten gesendet werden. Einen Teil der Bilddaten hat sich der Fernseher bei h265 also selber ausgedacht bzw. vorhergesagt und dieser Teil - wenn richtig vorhergesagt - muss dann nicht mehr gesendet bzw. übertragen oder gespeichert werden.
Informationen können also völlig unabhängig von Physik übertragen werden - und damit hat man dann im Spezialfällen auch keine Beschränkungen durch Lichtgeschwindigkeit oder anderen Dingen wie Bandbreite, Speichermenge usw.
Also sind Informationen was, das sich schneller als Licht bewegen kann.
Bei Glasfasern entsteht bei jeder Veränderung der Dichte in der Faser eine "Verschmierung" des Lichtimpulses. Man hat bereits vor vielen Jahren nachweisen können, dass man diese "verschmieren" sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreiten lassen kann. Man nimmt eine Faser die alle paar Zentimeter eine Störstelle hat, dort also das Licht verschmiert. Scheint man einen Laser durch, kommt das Licht nach einer Weile (langsammer als Lichtgeschwindigkeit) hinten an. Moduliert man den Laser, erzeugt jede Störstelle eine Änderung in der Modulation. Ändert man die Modulation des Lasers, ändert sich auch die Störung die hinten an kommt.
Und das faszinierende ist, dass sich die Störung hinten schneller ändert als eine Änderung der Modulation des Lasers am Anfang braucht um hinten heraus zu kommen. Damit breitet sich die Störung schneller aus als das Licht. Wenn man das richtig macht sogar schneller als die theoretische Leichtgeschwindigkeit. Es ändert sich aber nichts an der Geschwindigkeit wie die Lichtenergie oder die Photonen übertragen werden. Nur die Störung, also die "Information" die das modulierte Licht trägt, die ändert sich und das widerspricht auch keinen physikalsichen Gesetzen.
Also ist Energie und Materie immer langsamer als die theoretische Lichtgeschwindigkeit, einschließlich dem Licht selber! Aber Informationen, die müssen keinen physikalischen Gesetzen folgen, nur sind die meisten Informationen an physikalischen Dingen wie Ladung, Strahlung, Spannung, Strom, Formen eines Materieklumpens usw. fest gemacht damit der Mensch das auch als Information erfassen und verwenden kann. Das ist aber nicht zwangsweise der Fall.
Richtig. Ich habe nur Glas genommen weil jeder denkt, dass Glasfaserinternet Lichtgeschwindigkeit hat und als Vorbereitung mit dem Informationen schneller als Lichtgeschwindigkeit schicken unter ganz besonderen Umständen.
Also sind Informationen was, das sich schneller als Licht bewegen kann.
nein, auch das geht nicht.
Dann nenn mal ein Naturgesetz das das verbietet. Und erkläre mal das Experiment in dem Link wo es sogar gelungen ist genau das zu tun.
Und erkläre mal warum das ausbleiben eines Anrufes eine Information sein kann auch wenn gar nichts physikalisches passiert ist. Oder ist das dann Deiner Meinung nach ein negativer Anruf der die Information überträgt?
Und wenn ich in einem Teleskop sehe, dass ein Stern der ein Lichtjahr Entfernung zu einer Supernova wird, habe ich die Information, dass es den Stern jetzt nicht mehr gibt ohne warten zu müssen bis ich sehe, dass der komplett weg ist.
Man kann auch Informationen vorhersagen und das ist dann garantiert "schneller als das Licht".
Wenn ich sage, dass morgen um 6:22 die Sonne aufgeht, das ist eine Information die ich habe, da muss ich nicht warten bis das Licht der aufgehenden Sonne mich erreicht. Das weiß ich schon jetzt, 11 Stunden vorher!
Dann ist es keine Information. Schaue dir die Definition von Information an. Es ist eben nicht der populäre Begriff.
Information ist in der Informationstheorie das Wissen, das ein Absender einem Empfänger über einen Informationskanal vermittelt. Die Information kann dabei die Form von Signalen oder Code annehmen. Der Informationskanal ist in vielen Fällen ein Medium. Beim Empfänger führt die Information zu einem Zuwachs an Wissen.
Und nirgendwo steht, dass Informationen immer nur gemessen werden müssen und nicht interpretiert und aufgearbeitet werden dürfen.
Und das G-Com, also Kommunikation über super-stabile stehende Gravitationswellen kannte ich schon 2001, da hatte ich mit einer Firma zu tun die gerade da dran geforscht hat. Das hatte ich damals schon für viel zu unpraktisch gehalten als das man das auf der Erde nutzen kann. Die haben von Weltraumsonden geträumt die in Echtzeit gesteuert werden können. Damals haben die schließlich von Bits pro Minute geredet, also als Satellitenkommunikationsersatz völlig unbrauchbar.
Viel interessanter fand ich aber Glasfaser "Verschlüsselung" nach Heisenberg. Das messen der Daten macht die kaputt. Nur der Empfänger weiß, wie genau die kaputt gehen und kann die reparieren. Also abhören unmöglich. Werden dann auch noch öffentlicher Schlüssel und Daten hintereinander gesendet, weiß der Empfänger, dass nicht abgehört wurde wenn er den Schlüssel empfangen kann. Hat Jemand abgehört, ist die Übertragung völlig kaputt und die eigentlichen Daten werden dann auch gar nicht erst gesendet.
Und noch mal zurück zu dem Beispiel.
Nicht anrufen ist auch eine Information. Auch das abschalten eines Senders ist eine Information. Ob der Empfänger diese Information haben will ist was ganz anderes.
Auf jeden Fall hängt der Informationsgehalt nicht von physikalischen Eigenschaften von Daten ab.
Schau Dir einfach mal politische Reden an. Da werden im Fernsehen/Stream Gigabytes pro Stunde übertragen und der Informationsgehalt ist da sehr nahe Null.
Das ist ja richtig. Es darf aber nicht der populäre Begriff "Information" oder "Nachricht" mit den gleichlautenden informationstechnischen Fach-Begriffen vermischt werden. Natürlich kann ich eine Nachricht NICHT senden und das als Nachricht interpretieren. Das erhöht aber nicht den Informationsgehalt beim Nichtemppfänger, da der das ja schon weiß. Es gilt die Bedingung:
Beim Empfänger führt die Information zu einem Zuwachs an Wissen.
Und das geht eben nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit.
Zu deiner Beruhigung kann ich dir aber noch den Tipp mit der Verschränkung von kleinen Teilchen geben. Hier kann scheinbar Information unmittelbar (also wirklich sofort) an weit entfernte Orte übertragen werden. Keiner versteht es, aber es scheint zu funktionieren. Es hat nur den Nachteil, dass man den Transport des einen Teilchens von einem Paar verschränkter Teilchen erst machen muss und das dauert eben etwas länger ...
Auch das abschalten eines Senders ist eine Information.
Ja, aber das letzte Zipfelchen der letzten Sendung ist ja auch mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Danach ist "Ruhe". Wenn dies unerwartet geschieht, dann ist dies natürlich eine Art von Nachricht. Sie hat aber trotzdem so lange gedauert, wie dieses "Ruhe"-Signal eben braucht um die Strecke zur nächsten Empfangsstation zurückzulegen. Dann weiß der Empfänger mehr: "Aus die Maus" ...
Du setzt hier aber Nachricht und Information gleich.
Informationen kann man auch umwandeln und interpretieren.
Bei einer modernen Festplatte ist die Speicherdichte so groß, dass man die Daten gar nicht mehr auslesen kann. Es gibt aber einen physikalischen Trick mit dem man die Wahrscheinlichkeit eines magnetischen Flusswechsels messen kann. Und daraus kann man dann die Information gewinnen welche Bitfolgen da jetzt auf der Platte drauf sind.
Und dann gibt es zum Beispiel die "Autokorrelation". Man kann einen Sender sehr schwach senden lassen so dass dessen Signal im Rauschen unter geht. Kennt man das Muster des Senders, kann man mit dem empfangenen Rauschen eine Autokorrelation durchführen und damit rechnet man die Wahrscheinlichkeit aus mit der das bekannte Sendesignal im Rauschen drin ist. Taktet man den Sender, taktet das die Höhe der errechneten Wahrscheinlichkeit. Damit kann man dann Bits übertragen und zwar ohne dass Jemand der das Muster nicht kennt überhaupt feststellen kann ob da gesendet wird.
So kann man geheime Funkbotschaften senden ohne dass irgendjemand herausfinden kann, dass die überhaupt gesendet werden.
Ja, aber das letzte Zipfelchen der letzten Sendung ist ja auch mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Danach ist "Ruhe". Wenn dies unerwartet geschieht, dann ist dies natürlich eine Art von Nachricht. Sie hat aber trotzdem so lange gedauert, wie dieses "Ruhe"-Signal eben braucht um die Strecke zur nächsten Empfangsstation zurückzulegen. Dann weiß der Empfänger mehr: "Aus die Maus" ...
In dem Fall ja, aber das war ja nur um zu zeigen, dass eine Information nicht von etwas physikalischem abhängt.
Nach der bisherigen anerkannten Physik ist die Antwort genauso kurz wie die Frage:
Nie/auf keine Art/nirgends.
Außer das Licht ist in einem Medium wie Luft oder Wasser, wobei im Wasser das Licht deutlich abgebremst wird.
Hä? Dort ist es ja eben LANGSAMER, nicht schneller.
Ich sehe keinen Sinn, wenn jemand wie du so kurze Fragen stellst.
Erstens weiss man nicht, auf welcher Stufe diese Frage gestellt wird (von einem Schüler oder einem Erkenntnistheoretiker.
Zweitens werden die Antworter nur sinnlos beschäftigt.
Drittens weisst du es ja besser...
Das ist doch eigentlich egal, auf welcher Stufe ich frage, oder nicht?
Die Frage war ganz einfach gestellt. Da reicht es eigentlich auch schon aus wenn man schreibt: "Licht erreicht nur im absoluten Vakuum die volle Geschwindigkeit. Außerhalb ist Licht langsamer"
Dort ist es ja eben LANGSAMER, nicht schneller.
Ich sehe keinen Sinn, wenn jemand wie du so kurze Fragen stellst.
Ich habe nicht geschrieben, dass es schneller ist.
Zitat: "[...] wobei im Wasser das Licht deutlich abgebremst wird."
Zu Zweitens: Es ist ja deren Entscheidung, genau so wie deine Entscheidung, auf so eine Frage zu antworten.
Zu Drittens: Ja, weiß ich auch. Aber ich muss ja keine Frage stellen, bei der ich die Antwort nicht kenne, oder?
Nein, es ist überhaupt nicht egal: ich weiss nicht, wie so jemand zum Titel Usermod kommen kann.
Lerne wenigstens, Fragen zu stellen. Das ist nämlich auch eine Kunst. Statt dem Antworter zu überlassen, wie er das interpretieren soll und seitenlange Abhandlungen zu allen denkbaren Varianten der Frage dichten zu müssen.
Deine Frage könnte so lauten:
"Gibt es etwas, das in einem (lichtleitenden) Medium schneller ist, als das Licht im selben Medium?"
Es ist allgemein gehalten und man kann gerne so antworten, wie man will.
Schneller als das Licht im Vakuum geht unseres Wissens nach nicht. In Medien (z.B. Wasser oder Luft) ist das Licht langsamer als im Vakuum; die Geschwindigkeit je nach Medium verschieden.
Tachyonen sind hypothetische Teilchen, die sich schneller als das Licht im Vakuum bewegen, aber dafür nicht langsamer als Licht sein könnten. ABER: Sie wurden bisher weder direkt beobachtet noch hat man indirekte Hinweise auf ihre Existenz gefunden.
Bisher die einzigste richtige Antwort.
In Wasser beträgt die Lichtgeschwindigkeit etwa 225000 km/s. Geladene Teilchen bewegen sich im Wasser allerdings schneller als das Licht, dass nennt man dann die Tscherenkow-Strahlung.
So ein Blödsinn. Wer eine "richtige Antwort" will sollte vielleicht auch eine richtige Frage stellen. Im Prinzip hast du Recht aber in der Praxis denkt natürlich kein Mensch bei einer Frage von acht Wörtern das du darauf hinaus willst. Und jemand der die Antwortgeber so blöd anmacht ist auch noch Usermod...
Wo habe ich wen blöd angemacht?
Wer eine Antwort gibt, sollte zumindest mal kurz darüber nachdenken, was er schreibt und es nicht einfach in Google einzugeben und gleich die erste Antwort die ganz oben steht zu nutzen.
Nicht alles, was man dort findet, ist richtig.
Mhm, um Wissen zu vermitteln oder so. Keine Ahnung.
Gerade ein Video gesehen, bei dem es darum ging.
https://youtube.com/shorts/Cuf_9l4fQDA?si=SRfvncu5HIA8OLtl
Habe ich auch nicht gewusst.
Vielleicht, wenn das nächste Mal jemand diese Frage stellt, gibt es direkt diese Antwort.
Du kannst ja mal anregen, einen Bereich Weiterbildung (incl. Medienkompetenz und sozialem Umgang) auf gf einzurichten. Aber als Frage hier ... nunja ... deplatziert.
Hier werden so viele Fragen gestellt, Meinungsfragen zum Bleistift, wo es keine richtige Antwort gibt.
Und nirgendwo steht geschrieben, dass ein User keine Frage stellen darf, auf der dieser die Antwort bereits kennt.
Es soll allgemein im Leben so etwas wie ungeschriebene Gesetze geben und muss nicht alles gemacht werden, was nicht explizit verboten ist. Ja, hier werden viele blödsinnige Fragen gestellt und überflüssige Umfragen gemacht. Aber das heißt nicht, dass jeder user alles ins Netz werden solle, was in den Sinn kommt.
Zur Einordnung muss man hinzufügen das Tachyonen nichts weiter als Gedankenexperimente sind deren Existenz mehr davon lebt das sie noch nicht widerlegt wurden als das man sie noch nicht beweisen konnte.
Der Raum kann sich wohl schneller bewegen als das Licht.
Der Raum ist masselos. Wenn sich Zwei Raketen mit 75% der Lichtgeschwindigkeit von einander wegbewegen, dehnt sich ihre Entfernung voneinander auch mit 150% der LG aus. Tatsächlich dehnt sich aber natürlich nichts aus. Nichts was Masse hat ist schneller als Licht.
Eine "Entfernung" kann sich nicht ausdehnen, jedenfalls nicht im suggeriertem Sinn, dass sich da ein Raum erweitert.
Und wenn unser Raum gekrümmt in einem vierdimensionalen Gebilde liegt, können sich keine zwei Raketen schneller als mit 50% Lichtgeschwindigkeit voneinander wegbewegen, weil sie sich "hintenrum" schon wieder annähern.
So wie wenn sie sich auf der (gekrümmten) Erdoberfläche voneinander entfernen wollten, so nähern sie sich hintenrum betrachtet an und weren sich irgendwann wieder begegnen...
Die schnellstmögliche übertragungsmethode für Informationen bzw. Teilchen ist die Lichtgeschwindigkeit.
Das einzige was sich theoretisch schneller als das Licht bewegen kann ist die Dunkelheit wobei Dunkelheit im Prinzip nur das Fehlen des Lichts ist so wie Kälte nur das Fehlen der Wärme ist. Die Schatten könnten sich als in der Theorie mit überlichtgeschwindikeit bewegen, das Problem daran ist das Schatten nicht anders können als sich dem Licht anzupassen und somit in der Praxis nicht schneller werden als das Licht.
Eine sehr ausführliche Antwort. Danke!
Du hast Glas angesprochen. In Wasser ist das Licht sogar deutlich langsamer, etwa 225000 km/s. Geladene Teilchen sind schneller als das Licht im Wasser. Daher wird ein blaues Licht abgegeben.
Diesen Effekt nennt man Tscherenkow-Strahlung.
Super interessant.