Kann man Licht einem Inertialsystem zuordnen? Und andere Fragen.

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3 Antworten

Es ist nicht "verboten", d.h. da steht kein Büttel mit krausen Haaren und Schnurrbart und verhängt Bußgelder, wenn man es versuchen sollte, sich mental in Licht hineinzuversetzen. Im Gegenteil, Einstein selbst versuchte sich in seiner Jugend vorzustellen, wie es wäre, auf einer Lichtwelle zu reiten.

Es ist einfach nicht möglich. "Im eigenen Ruhesystem" ist Licht nämlich schlicht nicht existent, da es - wenn man es als "Teilchen" betrachtet, was streng genommen zumindest unsauber ist, denn Photonen sind Energieportionen, deren genaue Zahl in einem räumlich kompakten Wellenpaket nicht einmal scharf definiert ist und für die auch keine Teilchenzahlerhaltungssätze gelten (hab' ich auch lange nicht gewusst, ich dachte, man könne "ein" Photon ggf. als Wellenpaket beschreiben) - nur aus seiner eigenen kinetischen Energie besteht. Im eigenen Ruhesystem eines jeden Objekts ist seine kinetische Energie gleich Null, und nur die Masse ist übrig, aber die hat das Photon nicht.

Stelle Dir vor, ein Wellenpaket definierter Wellenlänge fliege in x-Richtung, und Du versuchst, ihm ebenso schnell in dieselbe Richtung zu folgen, indem Du immer weiter beschleunigst. Du "willst dich mit einem Photon unterhalten", aber was passiert mit ihm, während Du schneller wirst? Es wird immer langwelliger und blasser, denn die Zahl der Photonen wird ja nicht größer, sondern die vorhandenen Photonen haben in Deinem momentanen Ruhesystem immer weniger Energie. Schließlich wird die Wellenlänge so groß und die Leistung so klein, dass das Licht quasi verschwunden ist. Einfach weg. Außerdem kann Dich ein Photon, das später als zu einem bestimmten Zeitpunkt abgeschickt wurde, der von Deiner Beschleunigung und vom Startpunkt des Lichtes abhängt, Dich gerade eben nicht mehr einholen (obwohl Du stets langsamer bist) und bildet aus Deiner Sicht einen künstlichen Ereignishorizont. Das Licht jedenfalls, in dessen Ruhesystem Du Dich begeben wolltest, ist ausgelöscht.

In jedem Inertialsystem hat Licht die Geschwimdigkeit c. Ein Inertialsystem, in dem Licht ruht, gibt es nicht. Das sagt die Spezielle Relativitätstheorite. Sich das anschaulich vorzustellen ist sehr schwierig, weil es unserer Erfahrung widerspricht, die in der klassischen Mechanik verankert ist.

RoSiebzig 05.10.2013, 21:29

Mit c fortbewegt, als Photon, heißt ja nicht, daß alles andere Licht ruht. Nur aus Sicht des Photons es selbst, so versteh' ich die Frage .. Ob "Photon mit c sein eigenes Inertialsystem sein kann?"

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Dachte bisher, Licht sei sein eigenes Ruhesystem, zumal für es keine Zeit vergeht. So auch als universelles Ruhesystem (Ersatz für einen Mittelpunkt des Universums, Ersatz für einen 'zentralen' oder irgendeinen konstanten Ruhepunkt, quasi) brauchbar. Oder die Lichtgeschwindigkeit als konstante Größe eine Art Ruhesystem. Daß dies sich beißt mit der Theorie, ist mir so wie Du es formulierst bzw entlarvst, noch gar nicht aufgefallen ..

Immerhin kann ich beisteuern: Licht ist Informations(über)träger. Die von ihm transportierte Information darf sich quer durchs Universum nicht, in keinster Weise ändern .. also "zeitlos", wenn ohne jedwede Änderung. Und masselos ist es ja auch, woran soll da Zeit vergehen können? Elektrische und magnetische Wellen sich gegenseitig generierend in Ausbreitungsrichtung? Das aber wieder nur unter Beobachtung, Messung, also nicht aus Sicht des Lichtes selbst .. ?! Selbst als energieäquivalentes Masseteilchen, Photon betrachtet, könnte mich als Lichtteilchen, kein anderes Licht der °vorbeiziehenden dinglichen Umwelt° erreichen, könnte man kein anderes Licht detektieren, nur polarisiert werden und mit anderem Licht überlagern, interferieren, ausbreitungsrichtungsabhängig ..

Auch andere Trägerteilchen, Bosonen (das würd ich nachschlagen in dem Zusammenhang) teilen wohl diese Eigenschaften. (Andere masselose Teilchen, Myonen, Neutrinos?)

Die Zeitdilatation betrifft - soviel ich halbweiß - Ereignisse von Objekten, die Licht aussenden, nicht das Licht selbst.

Dann .. ein Inertialsystem ist wohl Bezugssystem eines Beobachters bzw Bezugssystem eines von einem Beobachter beobachteten Ereignisses, also jedenfalls beobachtungs- bzw messungsabhängig. Licht wieder nur der Informationsüberträger zwischen Ereignis und Beobachter und zwischen deren Inertialsystem. (Da kann es selbst kein Inertialsystem sein? Obwohl ja ein Inertialsystem durchaus Information auch tragen kann, wie eine Rohrpost oder jegliche Information oder Wechselwirkung bei normaler Geschwindigkeit, .. aber das ist wiederum vielleicht nur unphysikalische Alltags-Makroskopie?)

Ansonsten bin ich überfragt und das ist alles wahrscheinlich wenig hilfreich von mir, .. vielleicht ist ein Mosaiksteinchen auf dem Weg zur Lösung dabei .. In jedem Fall rührt Deine Frage an das Wesen des Lichts. Toll!

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