Woher "weiß" Licht was Stillstand ist?

Hallo
Ich zerbreche mir gerade mit 39 Jahren und Restwissen aus der Physik bis Klasse 13 den Kopf über folgenden Frage:
Die Lichtgeschwindigkeit ist immer konstant und Licht darf nicht schneller als ca. 1 Milliarde km/h werden. Und Objekte schon gar nicht, da sonst die Masse unendlich würde.
Hat nun aber leerer Raum im All eine Art Koordinationsystem? Also "eingebauten Stillstand"? Um dies zu erklären:
Man angenommen ich beschleunige eine Taschenlampe in Relation zu unserer Sonne auf 1/2 Lichtgeschwindigkeit (was natürlich Stand heute praktisch unmöglich ist) woher "wissen" nun die Lichtstrahlen im leeren Raum, dass sie "nur" mit zusätzlich 1/2 Lichtgeschwindigkeit die Taschenlampe verlassen dürfen?
Sonst würde sich ja Taschenlampengeschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit aufaddieren und man käme auf 1 1/2fache Lichtgeschwindigkeit.
Würden sich etwa alle Körper im All in die gleiche Richtung bewegen (vgl. sind im "Zug"), bekämen wir davon ja an sich nichts mit. Selbst die Sonne steht ja nicht still, sondern bewegt sich auch wieder um etwas herum denke ich, bzw. dreht sich mit der Milchstraße mit etc.
Mein Gedanke wäre jetzt: Rechne ich von der "Lichtspitze" mit Lichtgeschwindigkeit in die Gegenrichtung zurück, könnte ich auch im absolut luftleeren Raum ohne jedes Objekt (also mal angenommen das All wäre leer) quasi "Stillstand" bestimmen. Somit müsste ja leerer Raum über eine Art "Geschwindigkeitskontrolle" bzw. "Grundkoordinationsystem" verfügen.
Also vielleicht ähnlich wie bei einem Computerspiel, wo es eine hintergründige Berechnung, also Gameengine von allem gibt. So eine Gameengine käme natürlich in die Richtung des Konzepts von Brahman aus dem Veden z.B., wie etwa im Hinduismus, wo man die Welt als Simulation/Maya/Traum sieht.
Wie wird also heutzutage "Stillstand" im luftleeren All bestimmt? Woher "weiß" das Licht im luftleeren Raum wie schnell es zu sein hat? Bzw. was bewirkt dies? Natürlich mache ich hier den Denkfehler Licht als bewusst zu beschreiben. Es denkt ja nicht, es ist ja einfach. Was führt also dazu, dass das Naturgesetz, dass nichts schneller als Licht sein kann, wirkt? Da man ja im leeren Raum gar nicht sagen kann, ob sich was bewegt oder nicht, ohne Bezugpunkt...
Oder ist immer irgendeine Gravitationsquelle (Planet etc.) so nahe am Licht, dass dies irgendwie als Bezugspunkt aufs Licht einwirkt?
Es gibt ja aber bestimmt Regionen im All die unglaublich leer sind.

Geschwindigkeit, Licht, Astronomie, Relativitätstheorie
Wie funktioniert die maximale Geschwindigkeit im Universum?

Im Voraus: Ich bin in keinerlei hinsicht ein Physiker und mein komplettes Bild des Universums könnte fundamental falsch sein. Ich erkläre kurz, wie ich mir das vorstelle und würde dann im Nachhinein wissen, wie realistisch mein Bild ist.

Also, so wie ich mir das Universum vorstelle, leben wir in einer Welt, die mindestens 4 Dimensionen umfasst. Ich vermute mal, dass "Zeit" etwas anders funktioniert, als die anderen Dimensionen, die wir wahrnehmen. In meinem Bild ist Zeit jedoch sehr ähnlich zum Raum.

Statt einer Maximalgeschwindigkeit, stelle ich mir eine konstante Geschwindigkeit vor, in welcher wir uns durch die Raumzeit bewegen. Je schneller wir durch eine Dimension fliegen, desto langsamer tun wir das durch die anderen.

Wenn wir langsamer im Raum werden, nehmen wir an Geschwindigkeit durch die Zeit zu, so dass wir am Ende die gleiche Geschwindigkeit haben. Da wir die Zeit jedoch nicht so wahrnehmen wir den Raum, fühlen wir uns insgesamt langsamer im vergleich zu anderen Objekten, die langsamer durch die Zeit gehen, aber dafür schneller durch den Raum. Am Ende ist aber alles theoretisch "gleich schnell".

So erkläre ich mir bisher, dass wir nicht schneller als das Licht sein können. Licht bewegt sich zwar in der gleichen Geschwindigkeit wie wir, jedoch bewegt es sich ausschließlich durch Raum und nicht gleichzeitig durch Zeit.

Wie realistisch klingt dieses Bild?

Geschwindigkeit, Lichtgeschwindigkeit, Physik, Raum, Relativitätstheorie, Zeit, Zeitdilatation
Evidenz für dunkle Materie - Konflikt zwischen Astronomen und theoretischen Physikern?

Hallöle,

einer der wohl am häufigsten in der Populärwissenschaft gemolkenen Begriffe ist der, der dunklen Materie - weil das so schön mystisch klingt und so.

Der Begriff wurde (stark vereinfacht) eingeführt, da sich die hohe Geschwindigkeit der äußeren Sterne entfernter Spiralgalaxien, mit der sie das Zentrum jener umkreisen, nicht allein mit der Masse der sichtbaren Materie erklären ließ.

Die Annahme, dass folglich eine Art unsichtbare Materie existieren müsse, ist dementsprechend nachvollziehbar, schließlich haben ähnliche Unregelmäßigkeiten schon in der Vegangenheit zu großartigen Erfolgen geführt.

Schon bald nachdem Newton sein Modell der Gravitation der Welt preisgegeben hatte, untersuchten Astronomen die Bahnen der bekannten Himmelskörper und erkannten, dass diese nicht vollständig mit der Newton'schen Mechanik zu erklären waren. Und so suchten sie nach den bis dato unbekannten Wandelsternen jenseits des bis dahin Beobachtbaren, die die beobachtbaren Annomalien erklären würden - und waren erfolgreich.

So fanden sie Uranus und Neptun, was einen großartigen Erfolg, durch die Vereinigung der irdischen Physik und der Astronomie darstellte. Die Planetensuche hin zum Rand des Sonnensystems war erfolgreich gewesen und so war es nur logisch auch zur Sonne hin zu schauen, bzw. zur Venus, deren Bahn ebenso Unregelmäßigkeiten aufwies und nach einem Planeten neben Merkur verlangte, was zur Postulation eines weiteren inneren Planeten führte: Vulkan

Dem geschulten Leser wird an dieser Stelle auffallen: Vulkan wurde nie gefunden, weil er nicht existiert. Statt dessen führte eine elementare Verbesserung der Newton'schen Mechanik durch Einstein zur Rektifizierung der beobachtbaren Unregelmäßigkeiten.

Die allgemeine Relativitätstheorie stellt die bis heute erfolgreichste Theorie der Gravitation dar, doch genauso wie die newton'sche Mechanik zuvor, kann auch sie nicht vollständig korrekt sein, ist sie doch unvereinbar mit der Quantenfeldtheorie.

Und so ist es nur logisch, dass Physiker versuchen, die beobachtbaren Phenomena durch Modifikationen der bisherigen Gravitationsmodelle zu beschreiben, wovon die bekannteste jener Modifikationen die MOND-Theorie darstellt.

An dieser Stelle muss ich mich einmal outen: Ik hab kene Ahnung von Astronomie oder Physik und verfüge nicht über die geistigen Mittel, Abhandlungen dieser Art zu lesen, folglich muss ich mich, wie die meisten anderen Menschen auch, auf populärwissenschaftliche Magazine, Videos u.ä. verlassen.

Dabei ist mir eines aufgefallen: Astronomen(der Geschmacksrichtung Kosmologie) scheinen fast vollständig die Idee der dunklen Materie zu bevorzugen, bezeichnen sie als selbst evident und behaupten gar, man wisse, dass dunkle Materie existiert.

Demgegenüber stehen theoretische Physiker, die in höherem Maße eine veränderte Gravitationstheorie zu bevorzugen scheinen und teilweise sogar behaupten, dunkle Materie sei gar nicht mit der Realität vereinbar, eine Position, die vor allem nach der erfolglosen WIMP-Suche am CERN, stark an Kraft zu gewinnen schien.

Und ich frage mich: Ist dieser mir augenscheinliche Konflikt zwischen Astronomen und Theoretikern echt oder nur meine Wahrnehmung? Versuchen aktuelle Theoretiker tatäschlich nur der nächste Einstein zu werden oder sind sich die Astronomen ihrer dunklen Materie zu sicher? Und was ist eigentlich Pomade?

Astrophysik, Dunkle Materie, Gravitation, Materie, Relativitätstheorie
Relativitätstheorie: Zeitdilatation?

Hallo,

ich beschäftige mich grade privat mit dem Thema Relativitätstheorie und hätte dazu eine Frage. Und zwar ist es ja so dass wenn man sich schnell bewegt die Masse zunimmt (erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten spürbar), dadurch die Raumzeit gekrümmt wird und somit die Zeit langsamer vergeht. So habe ich das aufheben Fall verstanden, ob das 100% richtig ist bin ich mir nicht sicher. Ich habe mir dann vorgestellt das ein Raumschiff mit sehr hoher Geschwindigkeit von Punkt A zu B fliegt, für diese Strecke braucht das Raumschiff 1 Jahr. Auf der Erde vergehen in dieser Zeit aber z.B. 5 Jahre. Ich habe mir jetzt vorgestellt das Beobachter von der Erde das Raumschiff betrachten, es sieht wie in Slowmotion aus denn es braucht aus der sich ja 5 Jahre. Nur wo ich mir jetzt unsicher bin: Wenn man jetzt annimmt das diese Raumschiff direkt an der Erdeoberfläche vorbeiflieg. Sieht es dann für die Menschen auf der Erde so aus als würde es ganz langsam vorbei fliegen was irgendwie kein Sinn ergibt. Oder ist es so das es selber die Raumzeit so stark krümmt das die Zeit um ihn rum langsamer vergeht also auch für die Beobachter an denen es vorbei fliegt. Aber das würde dann doch auch bedeuten das dieses Raumschiff eine viel stärkerer Gravitation als die Erde hätte und alles an sich zeigen würde.

Natürlich sind das alles Realitätsferne Gedankenspiele aber würde mich riesig über eine Antwort freuen um die Zeitdilatation besser zu verstehen.

Lg und danke für das durchlesen und Antworten :))

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Expandiert das Universum nun schneller als das Licht sich bewegen kann oder nicht?

Ich lese immer wieder, dass die Expansion des Universums exponentiell steigt, sich also immer schneller ausdehnt. Mal lese ich aber auch, dass die Geschwindigkeit der Expansion des Raums mittlerweile abnimmt bzw. abgenommen hat. Was ist denn nun richtig? Das Universum soll sich in seinem Anfangsstadium wahrscheinlich schneller als das Licht ausgedehnt haben. Diese These gilt vermutlich aus Sicht der meisten Physiker als haltbar. Was ich mich aber frage, wenn das Universum irgendwann, vielleicht schon in absehbarer Zeit, so langsam in seiner Ausdehnung wird, dass die ersten Lichter die das Universum erblickt haben uns irgendwann erreichen könnten.

Um es in einem Satz zu formulieren: Die Expansion des Raums würde langsamer als Lichtgeschwindigkeit betragen und die ersten Lichter würden uns dementsprechend früher oder später erreichen, da der Raum in seiner Ausdehnung langsamer ist als das Licht sich bewegt. Aber wir wissen ja, dass sich bis etwa 300.000 Jahre nach dem Urknall erst stabile Atome bilden konnten. Es war kein Licht da...

Jedoch meine ich mit den ersten Lichtern eigentlich die bekannten Gravitationswellen. Denn wenn unser Universum aus einer Singularität entstanden ist, dann müssten wir auch Echos vom Beginn des Universums erhalten, irgendwann. 🫣 Gravitationswellen dehnen sich ebenfalls in Lichtgeschwindigkeit aus. Wären Gravitationswellen nicht die einzige Möglichkeit, um nicht nur bis kurz danach, sondern zum eigentlichen Urknall zu gelangen? Die Informationen, sollte es sie geben, würden demnach beweisen, ob das Universum tatsächlich aus einer Singularität entstanden ist.

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