Gesetz der Lichtgeschwindigkeit?

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11 Antworten

Dein Denkfehler liegt darin, dass du eine ideal starre Stange voraussetzt, die eine Ändrung am Anfang direkt und ohne Verzögerung ans Ende weitergibt. Das gibt es aber nicht.

Ein Stoß am Anfang muss durch die ganzen elastisch miteinander verbundenen Atome/Moleküle weitergegeben werden. Das kann aber maximal mit der Schallgeschwindigkeit des Stangenmaterials geschehen.

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Kommentar von ThorbenHailer
31.12.2015, 01:43

DAS ist die richtige Antwort.

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Hallo,

warum machst Du es Dir so kompliziert? Eine Stange von einem Lichtjahr Länge, die sich noch in irgendeiner Weise bewegen läßt, ohne daß sie in tausend Stücke zerbricht, ist wohl ein Ding der Unmöglichkeit. Damit das Gesetz der Lichtgeschwindigkeit auszuhebeln wäre das Gleiche, als wolltest Du beweisen, daß 4=5 ist, indem Du voraussetzt, daß 0=1 ist. Einen solchen Beweis kannst Du vergessen, weil die Grundvoraussetzung schon falsch ist.

Für Dein Experiment tut es auch eine fünf Meter lange Dachlatte. Die Frage ist dann doch nur, ob jemand, der am anderen Ende der Stange ist, eher den Impuls Deiner Hand, die die Stange in Bewegung setzt, spüren würde, als er die Handbewegung sähe. Die unterschiedlichen Laufzeiten der Nervenimpulse lassen wir mal außen vor. Nun müßte jemand, der es genau weiß, nur erklären, wie sich solch ein Impuls fortpflanzt. Stößt ein Atom das andere an, pflanzt sich der Impuls also wie eine Welle fort, dann wäre er auf keinen Fall schneller als das Licht. Oder ist diese Dachlatte eine solche Einheit, daß sich hinteres und vorderes Ende gleichzeitig bewegen, dann würde die Information dieser Bewegung tatsächlich schneller als das Licht übertragen. In dieser Hinsicht fand ich den Kommentar von Paarbehufter beachtenswert, der davon ausgeht, daß es keinen festen Körper gibt, der so beschaffen wäre, daß ein solcher Impuls ohne Zeitverzögerung zwischen hinterem und vorderem Ende weitergegeben würde, sondern auch eine Art Wellenbewegung erwartet.

Herzliche Grüße,

Willy

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Kommentar von ThorbenHailer
31.12.2015, 01:43

Meistens sind deine Antworten sehr gut, aber diesmal finde ich deine Antwort nicht sehr gelungen.

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Der Denkfehler liegt in der Vorstellung, wie ' sich die Stange bewegt'.

Sie bewegt ' sich' nämlich nicht von alleine oder ohne Zeitverlust. Beim Drücken an einem Ende muß sie beschleunigt werden, damit sie sich bewegt. Der Stoß am Ende bewegt sich maximal mit der Schallgeschwindigkeit des Materials durch die Stange, also viel langsamer als Lichtgeschwindigkeit!

Das ist 'Otto normal theorie', also klassische Physik.

Übrigens es gibt kein 'Gesetz der Lichtgeschwindigkeit'.

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wenn dies rein hypothetisch möglich wäre, dass eine Stange ein Lichtjahr lang ist, dann ist es doch so, dass du nicht eine Kugel oder eine Information oder sonst etwas von einer Seite losschickst, die dann an die andere gelange muss, sondern du einen Gegenstand bewegst, ihn im Raum verschiebst..
für mich klingt es ähnlich wie die Vorstellung, dass man mit vielen Leuten zugleich in einem Zug ist, die Leute, die jedoch weiter vorne sind zu einem anderen Zeitpunkt an einem bestimmten Teil der Schienen sind, als man selbst dort sein wird.

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Der Impuls ist eine grundlegende physikalische Größe (klassische Mechanik), die sich berechnen läst. Die Einheit ist im Internationalen Einheitensystem kg·m·s−1 = N·s.

Ob deine Stange ein Lichtjahr lang ist, ist unerheblich. Der Impuls hängt wie die Geschwindigkeit von der Wahl des Bezugssystems ab. In Bezug auf ein fest gewähltes Inertialsystem ist der Impuls eine Erhaltungsgröße. D. h., ein Objekt, auf das von außen keine Kräfte wirken (wie in deinem Modell), behält unabhängig von etwaigen inneren Vorgängen seinen Impuls nach Betrag und Richtung bei.

Die Newtonschen Gesetze gelten als die Grundlage der klassischen Mechanik, auf der alle weiteren Modelle basieren.

Nach der Relativitätstheorie ist der Impuls eines mit der Geschwindigkeit bewegten Körpers mit Masse durch die dafür benötigte Zeit ist die Kraft

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Kommentar von Lokom
21.11.2015, 00:34

Wenn ich das richtig verstanden habe kann ich dann quasi meine Information schneller als das licht weitergeben

Wenn diese stange am ende einen stift hat und der Empfänger auf eine Antwort in form eines punktes wartet.  Weil ich ihm die Information aufgrund der großen Distanz ja gleich geben könnte da sich die stange ja nicht schneller als das licht bewegt aber aufgrund meiner reinen Information von meinen Standpunkt an den anderen Standpunkt weiter zu geben

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Also die Antwort ich bewege die stange scheint mir sinnvoll.   Aber wenn wir das anschieben rein als impuls und als Information betrachten    

Die Stange ansich würde sich natürlich nicht schnell bewegen da sieja ein teil ist.   Aber nir die weitergabe der Information an sich.  Ich drücke an punkt A und die Information die dann an punkt B ankommt ist ja dann schneller als das licht    Also nur die Informations weitergabe an sich. 

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Bin kein Experte, aber ich vermute mal, dass da gar keine "Reizweitergabe" erforderlich ist, weil die Stange ja ohnehin zusammenhängend ist, d. h. sich im selben Zeitpunkt, wo ich am einen Ende der Stange schiebe, auch das andere Ende nach vorne bewegt, weil die Bewegung für die gesamte Stange zum selben Zeitpunkt stattfindet. Schließlich ist die Position der Atome in Relation zueinander unveränderlich, ich löse also keine von dir beschriebene Dominoreaktion aus.

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Kommentar von schlonko
21.11.2015, 00:02

Aber ist Licht den eine Stange? Ich dachte, es wäre ein Bewegungsimpuls, eine Schwingung mit Zielrichtung (Vektor?).

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Kommentar von ApertureTech
21.11.2015, 00:02

Das ist ja der Punkt - die Information wird in der Theorie sozusagen teleportiert, was ja nicht möglich sein soll.

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Kommentar von weckmannu
21.11.2015, 08:59

Eine 'Reizweitergabe' ist notwendig, weil sich das andere Ende nicht gleichzeitig bewegt, auch wenn sie zusammenhängend ist. Der 'Zusammenhang' wird durch molekulare Kräfte hergestellt, die sich mit Schallgeschwindigkeit ausbreiten.

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Du machst gar keinen Denkfehler, das andere Ende der Stange wuerde sich in der Tat instantan mitbewegen. Das als Informationsuebertragung anzusehen, ist vielleicht etwas exotisch, aber wenn du das so betrachten willst, waere diese Uebermittlung natuerlich schneller als das Licht.

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Kommentar von weckmannu
21.11.2015, 23:05

Falsch 'instantan' geht nicht, die Stange bzw. ihre Moleküle müssen für die Bewegung beschleunigt werden - das geht nicht 'instantan'.

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Wenn ich dich richtig verstehe willst du hier einen Impuls und gleichzeitig einen Ort definieren.
Was aber ist dann mit der Heisenbergschen Unschärfe?
Ich nehme an das würde nicht funktionieren ;-)

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Ich versteh nicht so ganz, wieso die Photonen alle zeitgleich eine Information annehmen sollen. Abgesehen davon weiß ich nicht, was Du mit "drücken" meinst. Du willst den Lichtstrahl also "anschieben"? So dass das Photon, das Du anschiebst, zur Lichtgeschwindigkeit noch einen zusätzlichen Impuls bekommt, so dass das Photon schneller wird als das Licht? Das kann nicht klappen, weil Du auch kein Auto, das mit 200km/h an Dir vorbei fährt noch mehr anschubsen kannst. Das Auto ist schlicht schneller als Dein Schubser und Du fällst hinter dem Auto auf die Nase. Aber habe ich die Frage richtig verstanden?

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Kommentar von balvenie
21.11.2015, 00:05

Er redet von einem 1 Lichtjahr langen Objekt aus fester Materie, nicht von einem Lichtstrahl.

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Kommentar von schlonko
21.11.2015, 00:08

Ne, hab ich nicht. Also die Stange ist ein fester Körper, den Du schiebst. Das ist wie ein sehr langer Billardqueue. In dem Moment, wo du die Spitze des Queues auf die Kugel treffen lässt, bewegt sich die Kugel. Du hast mit der Stange nur die Entfernung zwischen Hand und Kugel überbrückt. Es ist bei der langen Stange tatsächlich so, dass die Kugel zeitgleich mit Deiner Bewegung rollt. Aber niemand in diesem Eck des Universums wird auf die schnelle die Information (!) erhalten, warum die Kugel rollt. Selbst, wenn diese Information mit Lichtgeschwindigkeit über Glasfaser gesendet würde, bräuchte sie ein Jahr. Bzw. wenn die Bewohner dort so weit sehen könnten, bräuchte das von der Hand reflektierte Licht ein Jahr, bis es auf Dein Auge trifft.

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Ein Lichtjahr ist eine Distanz, keine Geschwindigkeit. Der Impuls in deiner "idealen" Stange würde sich sofort bemerkbar machen. Allerdings wüsstest du am andern Ende nicht wann er ausgelöst wurde. Also kannst du die Geschwindigkeit nicht messen. 

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Kommentar von ApertureTech
21.11.2015, 00:06

Wenn man an beiden Enden von einer idealen Stange ausgeht, weiß man doch, dass der Impuls sofort weitergegeben wird, kann also auch den Rückschluss ziehen, dass ein beobachteter Impuls soeben erst ausgelöst worden sein muss. Oder nicht?

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Kommentar von derbas
21.11.2015, 00:15

Genauso ist es. Du kannst nur von deiner Erfahrung ausgehen, kannst es aber nicht messen.

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