Wenn ich/eine hitzeresistente Kamera schneller als das Licht bin, wird es dann dunkel?
Gibt es die Frage auch in deutscher Sprache?
*bin/ist. Sorry.
Meinst du "schneller als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum" oder "schneller als das Licht in einem bestimmten Medium"?
In irgendeinem Medium. Es geht mir um den Effekt, wenn man quasi an Photonen "vorbeirennt".
7 Antworten
In irgendeinem Medium.
Irgendwie schade - im Vakuum führt das zu ungewöhnlichen Überlegungen - deshalb lasse ich das mal stehen - s. u..
Was man sieht, dürfte davon abhängen, ob sich nur die Energie langsamer bewegt ("Gruppengeschwindigkeit") oder auch die Wellenfronten ("Phasengeschwindigkeit"). In beiden Fällen wird man nur in Vorwärtsrichtung und in einem gewissen Winkelbereich darum herum überhaupt etwas sehen - entgegenkommendes Licht ist blauverschoben, "überholtes" Licht rotverschoben.
Wenn auch die Phasengeschwindigkeit niedriger ist als die Geschwindigkeit der Kamera, dürfte man Tscherenkow-Strahlung beobachten, wie stark, wäre wohl interessant auszurechnen - einerseits müsste sie sehr schwach sein, weil positive und negative Ladungen normalerweise sehr dicht beieinander liegen, andererseits ziemlich stark, weil wir sehr, sehr viele Ladungen haben.
Wenn man mit geringerer Gruppengeschwindigkeit zufrieden ist, braucht man gar nicht mal unbedingt eine hitzeresistente Kamera - nur einen evakuierten (Vakuum drin) Hohlleiter und Mikrowellen darin. Da die Bewegungsgleichungen der elektromagnetischen Wellen in einem (idealen) Hohlleiter unabhängig von der Geschwindigkeit sind, mit der sich Hohlleiter, Sender und Empfänger gegeneinander bewegen, wird der Kamera nichts Besonderes auffallen. Allerdings vermute ich, dass sich Labor und Kamera uneinig darüber sein werden, in welcher Richtung sich Wellen bewegen, die von der Kamera "überholt" werden - da das Produkt von Gruppengeschwindigkeit und Phasengeschwindigkeit im Hohlleiter gleich dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit ist, laufen die Phasen vom Labor aus gesehen in Bewegungsrichtung, von der Kamera aus gesehen entgegen der Bewegungsrichtung, und das beide Male mit Überlichtgeschwindigkeit. (Wenn die Kamera sich genau mit Gruppengeschwindigkeit bewegt, sieht sie unendlich schnelle Phasen, also eine stehende Welle.)
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Im Vakuum:
Bei Überlichtgeschwindigkeit würde vermutlich die Raumdimension in Bewegungsrichtung wie die Zeitdimension aussehen und die Zeitdimension wie die Raumdimension in Bewegungsrichtung. Ob man dann noch Photonen wahrnehmen kann, ist eine interessante Frage, die ich nicht spontan beantworten kann, wenn überhaupt.
Um etwas zu "sehen", muss man ein Photon (Lichtteilchen) absorbieren und damit Energie. Zunächst einmal würde man sagen, dass es von außen so aussieht, als sei eine Portion Energie auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt worden - was nach der speziellen Relativitätstheorie nicht mögliich sein sollte. Aber was für die Kamera wie Energie aussieht, sieht von außen aus wie Impuls (und umgekehrt) - sodass dies nicht gegen eine Absorption sprechen muss.
Ein System, das sich mit Überlichtgeschwindigkeit gegenüber dem Labor bewegt, hat die Eigenschaft, dass es ein System ("Labor 2") gibt, das vom Laborsystem aus erreichbar ist und von dem aus gesehen sich das übeerschnelle System in die andere Richtung bewegt (ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit - unendliche Geschwindigkeit ist möglich). D. h. wir können die Kamera auch so beobachten, dass sie sich "rückwärts" bewegt, und das Licht, das sie vom Labor aus gesehen absorbiert, vom Labor 2 aus gesehen aussendet - hier wären dann Ursache und Wirkung vertauscht. Allerdings hätte die Kamera keine "Länge" im üblichen Sinn mehr (die Länge wäre dann die Wurzel aus einer negativen Zahl). Ob sich jemand physikalisch sinnvolle Gedanken darüber gemacht hat, wie es da noch Wechselwirkungen geben kann, wüsste ich jetzt nicht.
Du hast die Antwort als die hilfreichste ausgezeichnet. Daraus würde ich normalerweise schließen, dass Du sie verstanden hast, denn nur dann ist sie überhaupt hilfreich. 😎
Eine gebildet klingende Antwort, die ich nicht verstehe, ist für mich nicht hilfreich, selbst wenn sie – wie diese Antwort hier – Hand und Fuß hat.
Fancy klingen kann auch pseudowissenschaftliches Gewäsch.
Ja, ich habe halt zu wenig Fachwissen um Gewäsch von Wahrheit zu unterscheiden. War mehr so ein wirdschonstimmen-hilfreich.
In diesem Fall ist es kein Gewäsch. Wenn Du es nicht verstehst, ist es für Dich trotzdem nicht besonders hilfreich.
Wahrscheinlich lässt sich die Antwort auch so formulieren, dass Du sie nachvollziehen kannst, ohne gleich selbst Physik zu studieren.
Sollte dies allerdings jemand tun, hätte er (oder sie, natürlich) trotzdem keine Chance mehr auf einn Stern, da ein Fragesteller für jede Frage nur einen vergeben kann.
Gutefrage.com hat mir symbolisch die Pistole an den Kopf gehalten und gesagt, dass ich den Stern vergeben soll. Es ging alles so schnell...🥲
Wenn die eigene Frage 24 Stunden alt ist, fordert GF zur Vergabe eines Sterns auf.
Das heißt freilich nur dass man ab sofort einen Stern vergeben kann, nicht, dass man es müsste.
Ich habe nach einer ganz bestimmten Musik gefragt, die ich in einer Fernsehdoku gehört habe. Ich habe auch Antworten bekommen, aber niemand konnte mir wirklich weiterhelfen. Der Aufforderung, trotzdem einen Stern zu vergeben, bin ich nicht gefolgt.
Licht breitet sich ja in Wellen aus, und bei einer Welle unterscheidet man Phasen- und Gruppengeschwindigkeit. Erstere ist einfach die Geschwindigkeit, mit der sich ein einzelner Wellenberg bzw. ein einzelnes Wellental vorwärts bewegt.
Für Lichtwellen ist diese in einem durchsichtigen Medium kleiner als im Vakuum, d.h., sie ist kleiner als c≈3×10⁸m/s, die absolute Tempo- Obergrenze für alles, was Energie hat.
Daher kann Körper oder Teilchen relativ zu dem Medium im Prinzip ein Tempo haben, das zwischen der herabgesetzten Phasengeschwindigkeit des Lichts einerseits und c andererseits liegt.
Bei Elektronen aus der Betastrahlung eines radioaktiven Stoffes ist das tatsächlich der Fall. Da sie elektrisch geladenen sind, löst ihre Bewegung das optische Äquivalent eines Überschallknalls aus, die sog. TSCHERENKOW- Strahlung. Das ist das blaue Leuchten, das man oft im Wasser eines Kernreaktors sehen kann.
Bei Lichtgeschwindigkeit bleibt die Zeit stehen, Du könntest also deine dann unendliche Masse nicht mehr beschleunigen, da dazu Zeit notwendig wäre.
Wenn Du mehr weisst als Einstein solltest Du dir den Nobelpreis sichern.
Wenn du nicht logisch denken kannst dann beschäftige dich nicht mit Einstein.
Schon mal darüber nachgedacht was passiert wenn die Zeit stehen bleiben würde ??
Wenn das im gesamten Universum passiert dann bewegt sich nichts mehr.
Keine Kernfusion mehr in den Sonnen, kein Lichtstrahl bewegt sich von einem Objekt weg, kein Planet kreist mehr, keine Atomschwingung mehr.
Auf der Erde bleiben Flugzeuge in der Luft stehen, keine Flamme flackert mehr, kein Herzschlag, keine Hirnfunktionen, kein Computer rechnet mehr, jede Maschine bleibt stehen.
Auf dem Raumschiff passiert dann exakt das gleiche.
Wer steuert das Raumschiff, wenn keiner mehr denken kann , kein Computerprogramm arbeit und der Antrieb stehen bleibt, weil dort die Zeit steht ???
Stell dir vor ein Raumschiff fliegt mit Lichtgeschwindigkeit um die Erde.
Ein ruhender Beobachter nimmt ein Teleskop und schaut durch ein Fenster ins Raumschiff.
Was sieht er ???
Er kann Runde um Runde, Jahr um Jahr sehen das sich dort nichts bewegt ??? Selbst nach 10000 Runden und zb 1000 Jahren hängt ein Wassertropfen, der zu Boden fallen müsste immer noch in der Luft ?
Der Astronaut bläst immer noch die Kerze aus , die zu seinem 40. Geburtstag brennt , weil er nicht altert ?
Glaubst du den Schwachsinn wirklich ?
Mal logisch gedacht:
Stell dir vor ein Raumschiff würde mit einem Propeller beschleunigen.
Der Propeller dreht sich aber immer langsamer je schneller das Raumschiff wird. Das würde ein ruhender Beobachter sehen, wenn am Raumschiff die Zeit immer langsamer werden würde.
Wie beschleunigt das Raumschiff wenn der Antriebimmer langsamer arbeit weil die Zeit langsamer wird ?
Reicht dir das zum Nachdenken oder willst du noch mehr Beispiele?
Ich kann dir sogar Beispiele nennen bei denen du selbst , mit den Formeln der Relativitätstheorie, nachrechnen kannst das die Zeit nicht stehen bleibt.
Wahrscheinlich denkst du auch das die Längenkontraktion real ist .
Mal eine Frage zur Überprüfung deines Verständnis über die Relativitätstheorie.
Ein Raumschiff fliegt mit Lichtgeschwindigkeit.
Es schaltet die Frontscheinwerfer an .
Entfernt sich das Licht jetzt vom Raumschiff ?
LG
Ein Raumschiff kann nicht mit Lichtgeschwindigkeit fliegen. Zieh dir doch mal die spezielle Relativitätstheorie rein und dann komm wieder her.
Verstehe du erst mal die Idee und den Sinn von Gedankenexperimenten, dann verstehst du vielleicht ht die spezielle Relativitätstheorie, die rein auf Gedankenexperimenten aufgebaut wurde.
Du glaubst bestimmt auch das DIE ZEIT stehen bleibt, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit fliegen würde.
Du glaubst bestimmt auch das irgendwelche Längen kontrahieren, je schneller man wird.
Wenn du schon so schlau wirken willst dann ein paar Fragen:
Ein massiver Eisenwürfel ist10 meter lang ,10 meter breit und 10 meter hoch. Er fliegt mit 86,6 % Lichtgeschwindigkeit zwischen Planten A und Planet B, die 1 Lichtjahr voneinander entfernt sind.
Welche Länge kontrahiert und auf welches Maaß ?
Kontrahiert der Würfel ?
Wenn Ja was passiert dann mit der Dichte des Materials aus dem der Würfel besteht ?
Oder kontrahiert der Weg zwischen den Planeten ?
Wenn ja was passiert mit der Gravitation zwischen den Planeten ?
Fals du nicht rechnen kannst und nicht beantworten kannst tröste dich, nicht mal die angeblichen Experten hier können das beantworten.
Willst du noch ein paar Beispiele , bei denen du , mit den Formeln der Relativitätstheorie , nachrechnen kannst das DIE ZEIT nicht langsamer vergeht je schneller man wird ?
Das sind auch Gedankenexperimente, weil kein Raumschiff heute 99,99999 % Lichtgeschwindigkeit erreicht.
Lg
Es ist nach jetzigem Wissen nicht möglich, schneller als das Licht zu sein.
Geht nicht.
Überlichtgeschwindigkeit bringt auch in der Theorie jede Menge Probleme mit sich, welche so eine Betrachtung ausschließen.
Siehe Runaway Effekt bei Tachyonen.
Das Licht welches auf dich zukommt würde Blauverschoben werden und die Photonenenergie unendlich werden.
Bei Lichtgeschwindigkeit wird es dunkel weil diese Photonen vermutlich keine Wechselwirkung zeigen und daher nicht detektierbar sind, vorhanden sind sie dennoch.
Für Überlichtgeschwindigkeit versagen die Modelle, du hast dann eben einen imaginären Lorentzfaktor, damit imaginären Impuls, imaginäre Energie usw. das führt zu einer Reihe von Problemen die eigentlich nahelegen, dass die Lichtgeschwindigkeit die Grenze ist.
Gehen wir davon aus doe Geschwindigkeit wäre möglich
Du fliegst von Planet A zu Planet B.
Von Planet B bewegen sich Photonen auf dich zu .
Von Planet A fliegen dir Photonen nach.
Bei Lichtgeschwindigkeit holen die Photonen von A nicht mehr ein .
Von hinten wird es dunkel.
Die Photonen von B bewegen sich relativ mit 2 facher Lichtgeschwindigkeit auf dich zu .
Das bedeutet die Lichtenergiedechte , die dich pro Zeiteiheit trifft ist doppelt so als im Ruhezustand.
Es wird also von vorne heller und die Farbe des Lichtes ändert sich.
Bei steigender Geschwindigkeit verstärkt sich der Effekt.
Seilich eintreffendes Licht in Flugrichtung sieht man anders.
Lg
Nix verstanden, aber klingt sehr gebildet.