Überlichtgeschwindigkeit

[Halman]

also wenn die gravitation sich schneller als licht ausbreiten kann, wäre es doch möglich damit auch die materie zu beschleunigen - oder nicht ?

Ja, ein solcher Antrieb könnte ein Raumschiff IMHO theoretisch recht effektiv beschleunigen; aber da Veränderungen im Gravitationsfeld sich mit exakt Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, könnte man so niemals Überlichtgeschwindigkeit erreichen.

wenn man jetzt ein antrieb hätte der diese art Wellen nutzt z.b. innerhalb einer gravitonblase und das schiff quasi in der blase festsitzt, diese mittels gravpulsen dann durch den raum schiebt.

dann müsste man doch in relativ kurzer zeit durch den raum reisen können ?

mal angenommen diese UFOs die man immer wieder sieht sind echt und bewegen sich deshalb so schnell weil sie in einer art gravitonfeld stecken ( schnelle bewegung ohne das man etwas spührt )
es könnte sie wie schon eben von mir angedeutet nur die Gravblase bewegen, nicht aber das schiff, dieses steckt nur im zentrum der Blase und baut das feld auf und gibt die flugrichtung mittels gravwellenpulse an.

und wenn das schneller als 300.000 km/s ist wären raumreisen relativ einfach

Ganz so einfach ist das leider nicht. Deine Beschreibung mit einer Gravblase erinnert mich ein wenig am Warp-Antrieb, welcher ja auf eine geometrische Veränderung der Raumzeitmetrik basiert, welche sich allerdings von der gravitativen Krümmung unterscheidet.
Bei der Alcubierre-Warp-Blase wird die Raumzeit auf eine Weise gekrümmt, durch die der Raumteil der Raumzeit vor dem Schiff kontrahiert wird und hinter dem Schiff expandiert (die Entfernung zum Ziel wird damit verkürzt, während sie im gleichen Verhältnis zum Startpunkt verlängert wird). Innerhalb dieser Warpblase steht das Raumschiff tatsächlich still - es ist die Warpblase, welche sich mit dem Schiff bewegt. Dies ist aber KEIN Gravitationsantrieb! Der Raum wird in dieser Warpblase nicht gekrümmt, sondern kontrahiert und expandiert - bleibt aber glatt.

Ein Gravitationsantrieb, welcher wie von Dir beschrieben "gravwellenpulse" verwendet, erzeugt aber offenbar Gravitationswellen und diese unterliegen den einsteinischen Feldgleichungen der Allgemeinen Relavitätstheorie.

Und sind Gravitationswellen nicht auch ein Resultat der Tatsache, dass sich Gravitation nicht instantan ausbreitet?

Nun, annähernd statische Gravitationsfelder, wie sie Planeten und Sterne erzeugen, scheinen ja instantan zu wirken. Dies liegt natürlich daran, dass sich diese Gravitionsfelder kaum merklich verändern.
Erzeugen aber Himmelskörper Gravitationswellen, so bereiten sich diese mit Lichtgeschwindigkeit aus. Leider vermag ich nicht die einsteinischen Feldgleichungen zu verstehen, aus denen dies hervorgeht. Mir reicht es zu wissen, dass es aus diesen hervorgeht.

[Rarehero]

Kann und tut sie nicht.

Und sind Gravitationswellen nicht auch ein Resultat der Tatsache, dass sich Gravitation nicht instantan ausbreitet?

[Dannyboy]

also wenn die gravitation sich schneller als licht ausbreiten kann, ...

Kann und tut sie nicht.

[Bakkad Baran]

also wenn die gravitation sich schneller als licht ausbreiten kann, wäre es doch möglich damit auch die materie zu beschleunigen - oder nicht ?

wenn man jetzt ein antrieb hätte der diese art Wellen nutzt z.b. innerhalb einer gravitonblase und das schiff quasi in der blase festsitzt, diese mittels gravpulsen dann durch den raum schiebt.

dann müsste man doch in relativ kurzer zeit durch den raum reisen können ?

mal angenommen diese UFOs die man immer wieder sieht sind echt und bewegen sich deshalb so schnell weil sie in einer art gravitonfeld stecken ( schnelle bewegung ohne das man etwas spührt )
es könnte sie wie schon eben von mir angedeutet nur die Gravblase bewegen, nicht aber das schiff, dieses steckt nur im zentrum der Blase und baut das feld auf und gibt die flugrichtung mittels gravwellenpulse an.

und wenn das schneller als 300.000 km/s ist wären raumreisen relativ einfach

aber ich bewege mich vermutlich im geistigen dünnschiss

[Amelissan]

Öffentlicher Sprecher A. Ereditato und Wissenschaftskoordinator D. Autiero des OPERA-Neutrino-Experiments treten zurück:

Leaders of controversial neutrino experiment step down - physics-math - 30 March 2012 - New Scientist

Als Gründe geben sie teaminterne Spannungen an (im Team von insgesamt 170 beteiligten Personen) die wohl schon zum Teil seit Jahren bestehen und jetzt bei einem Misstrauensvotum einen Großteil (55%) des Teams gegen Ereditato aufgebracht haben. Zwar wären 2/3 nötig gewesen um ihn aus der Position zu entfernen, er kommentierte jedoch, dass er seinen Rücktritt als Möglichkeit ansah die Gruppe wieder zu einigen.
Es ist schon früh nach den Messungen zu Zerwürfnissen gekommen, darüber ob man die Daten nun zur Fehlersuche der Wissenschaftlichen Community bereitstellen sollte, oder weiterhin selbst nach experimentellen Fehlern suchen sollte. Nachdem nun erstere Lösung von Ereditato durchgesetzt wurde, gab es einen Haufen Kritik und Gruppenintern waren auch wohl viele der Meinung, man sollte alles nicht "so groß rausposaunen".

Persönlich denke ich nicht, dass das herumposaunt wurde. Sie haben klipp und klar damals schon gesagt, dass sie lediglich der wissenschaftlichen Methode folgen, ihre Ergebnisse der Community zur Untersuchung stellen, und solange nichts klar ist, keinerlei physikalische Interpretationen der Ergebnisse wagen wollen.
Mir stinkt das ganze nach der persönlichen Vendetta von jemandem. So etwas gibts leider auch in der Wissenschaft. Oder gar der Vendetta von einigen Prozent^^...

[Halman]

Da ich von Quantenmechanik keine Ahnung habe, kann ich dir bei dem unteren Teil nicht helfen. (Keine Ahnung was LGG sein soll).

Da habe ich auch keine Ahnung. War ein Tippfehler von mir , den ich nun editiert habe. Es sollte natürlich LQG (Loop-Quantengravitation) heißen.

Danke für die Links.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Halman schrieb nach 1 Stunde und 36 Sekunden:

Nein, das ist Definition.
Wenn jede Sekunde x Wellenbergspitzen bei dir eintreffen und der Abstand zwischen den Wellenbergspitzen 500 nm ist, dann muss eine Sekunde zuvor eine bestimmte Wellenbergspitze ja x * 500 nm entfernt gewesen sein.
Und das ist logischerweise die Lichtgeschwindigkeit.

...

Im Grunde fragst du fast, ob es Zufall ist, das man bei einer Geschwindigkeit von 100 m/s an genau 100 Metermaßstäbe innerhalb 1 Sekunde vorbei fährt.

Du hast natürlich recht und es ist auch völlig logisch. Zurzeit stehe ich etwas neben mir - sowas von peinlich.
Im Grunde beantwortet die Wiki-Animation bereits meine Frage (die nur aus Konzentrationsmangel resultierte. Du weiß schon: LGG, und bozano weiß nicht, was das ist ... aber Du vermutlich auch nicht ):

[Dannyboy]

Zurzeit lese ich mein Quantenphysik-Buch "Skurrile Quantenwelt" vom neuen durch und diesmal erscheint es mir leichter, mich da durchzuarbeiten. Beim 1. Mal war ich hoffnungslos überfordert.

Im 1. Kapitel taucht die Formel c=νλ auf. Dass sich die Lichtgeschwindigkeit c aus der Frequenz ν mulipliziert mit der Wellenlänge λ ergibt, kann doch kein Zufall sein.

Nein, das ist Definition.
Wenn jede Sekunde x Wellenbergspitzen bei dir eintreffen und der Abstand zwischen den Wellenbergspitzen 500 nm ist, dann muss eine Sekunde zuvor eine bestimmte Wellenbergspitze ja x * 500 nm entfernt gewesen sein.
Und das ist logischerweise die Lichtgeschwindigkeit.

Hätte die Lichtgeschwindigkeit einen anderen Wert, so wäre diese Formel ja falsch,

Nein, dann würden zu den Welenlängen andere Frequenzen gehören.

Im Grunde fragst du fast, ob es Zufall ist, das man bei einer Geschwindigkeit von 100 m/s an genau 100 Metermaßstäbe innerhalb 1 Sekunde vorbei fährt.

[bozano]

Zurzeit lese ich mein Quantenphysik-Buch "Skurrile Quantenwelt" vom neuen durch und diesmal erscheint es mir leichter, mich da durchzuarbeiten. Beim 1. Mal war ich hoffnungslos überfordert.

Im 1. Kapitel taucht die Formel c=νλ auf. Dass sich die Lichtgeschwindigkeit c aus der Frequenz ν mulipliziert mit der Wellenlänge λ ergibt, kann doch kein Zufall sein. Hätte die Lichtgeschwindigkeit einen anderen Wert, so wäre diese Formel ja falsch, abenso alle daraus abgeleiteten Formeln (im 2. Kapitel wird die Energie eines Quants ermittelt, bei dieser Herleitung spielt die Konstante c eine Rolle). Aber IMHO wird der mathematische Formalismus nicht bestritten. Folgt daraus nicht, dass durch die Gültigkeit der Formeln, wie c=νλ, die Lichtgeschwindigkeit ebenfalls bestätigt wird?

Und wie löst man dies für die Gammastrahlung in der LGG, in der ja aufgrund der diskreten Struktur der Raumzeit die Gamma-Quanten ein Milliardstel schneller als c sind? Gilt denn obige Formel nicht auch für Gamma-Quanten? Wie kann den c hier einen anderen Wert haben?

c=νλ ist kein Zufall und folgt aus der Definition von Welle und Frequenz. Es gilt also nicht nur für Licht, sondern ist eine allgemeine Formel, bei der Betrachtung von physikalischen Begebenheiten, muss dann entschieden werden, ob die Formel so genommen werden darf. Wenn du nur die Einleitung der Artikeln bei Wikipedia durchliest, wirst du die Sache besser verstanden haben.
Frequenz ? Wikipedia
Wellenlänge ? Wikipedia

Da ich von Quantenmechanik keine Ahnung habe, kann ich dir bei dem unteren Teil nicht helfen. (Keine Ahnung was LGG sein soll).

[Halman]

c=νλ

Zurzeit lese ich mein Quantenphysik-Buch "Skurrile Quantenwelt" vom neuen durch und diesmal erscheint es mir leichter, mich da durchzuarbeiten. Beim 1. Mal war ich hoffnungslos überfordert.

Im 1. Kapitel taucht die Formel c=νλ auf. Dass sich die Lichtgeschwindigkeit c aus der Frequenz ν mulipliziert mit der Wellenlänge λ ergibt, kann doch kein Zufall sein. Hätte die Lichtgeschwindigkeit einen anderen Wert, so wäre diese Formel ja falsch, abenso alle daraus abgeleiteten Formeln (im 2. Kapitel wird die Energie eines Quants ermittelt, bei dieser Herleitung spielt die Konstante c eine Rolle). Aber IMHO wird der mathematische Formalismus nicht bestritten. Folgt daraus nicht, dass durch die Gültigkeit der Formeln, wie c=νλ, die Lichtgeschwindigkeit ebenfalls bestätigt wird?

Und wie löst man dies für die Gammastrahlung in der LQG, in der ja aufgrund der diskreten Struktur der Raumzeit die Gamma-Quanten ein Milliardstel schneller als c sind? Gilt denn obige Formel nicht auch für Gamma-Quanten? Wie kann den c hier einen anderen Wert haben?

[Agent Scullie]

Und zu welchem Ergebnis ist er gekommen?

zu dem, dass eine stabiles (traversables) Wurmloch eine Materieverteilung mit negativer Energiedichte ("exotische Materie") benötigen würde.

(Wollte er nicht Carl Edward Sagan helfen, ein realistisches Konzept für seinen SF-Roman Contact zu entwerfen?)

kann sein.

[Halman]

immer dann, wenn man damit rechnet. Z.B. bei Feynmans Pfadintegralmethode ist das eine beliebte Rechenhilfe.

Aha - diesen Pfad kann ich leider nicht folgen.

er wollte wohl untersuchen, ob das Kausalitätsprinzip in der ART immer gilt.

Und zu welchem Ergebnis ist er gekommen? (Wollte er nicht Carl Edward Sagan helfen, ein realistisches Konzept für seinen SF-Roman Contact zu entwerfen?)

nein, aber bei der Frage unterstelltest du eine Behauptung. Daher meine Rückfrage, ob denn diese Behauptung überhaupt unterstellt werden kann.

Behaupten kann ich doch vieles, aber in diesem Falle irrte ich mich. Und dies zu klären, war mein Anliegen. Insofern war ich erfolgreich.

solche Überlegungen finden sich auf der Seite von Bynaus:

Final Frontier Künstliche Wurmlöcher

Danke für den Link. Bynaus Seite ist oft ein guter Tipp. Dort bin ich auf diese Erklärung gestoßen:

Der neuseeländische Mathematiker Matt Visser hat sich diesem Problem angenommen und konnte zeigen, dass sich künstliche Wurmlöcher, mit denen sich Zeitmaschinen konstruieren lassen, durch Quanteneffekte selbst zerstören (in einem Effekt, der der ohrenbetäubenden Rückkoppelung zwischen Mikrofon und Lautsprecher gar nicht so unähnlich ist), sobald sich ihre Enden auf eine Distanz nähern, die ihrem zeitlichen Unterschied in Lichtjahren entspricht.

Dann habe ich doch richtig vermutet. Wurmlöcher könnten zulässig sein, da Quanteneffekte die Verletzung der Kausaltität verhindern.

das ist es dann wohl nicht.

Jetzt bin ich mal so kühn, zu behaupten, dass das Thorne-Wurmloch aufgrund der Quanteneffekte doch zulässig ist. Also wäre "Contact" theoretisch doch möglich. (Ich weiß, unverbesserlicher SF-Nerd )

[Agent Scullie]

Wann ist dies der Fall?

immer dann, wenn man damit rechnet. Z.B. bei Feynmans Pfadintegralmethode ist das eine beliebte Rechenhilfe.

Soweit ich die SRT verstanden habe, gilt es aber. Allerdings entwickelte Kip Thorne ja das Wurmloch-Konzept, basierend auf der ART. Wie passt das zusammen?

er wollte wohl untersuchen, ob das Kausalitätsprinzip in der ART immer gilt.

Beantwortest Du jede Frage mit einer Frage?

nein, aber bei der Frage unterstelltest du eine Behauptung. Daher meine Rückfrage, ob denn diese Behauptung überhaupt unterstellt werden kann.

Das leuchtet mir ein und ist auch völlig logisch. Könnte man Wurmlöcher nicht so definieren, dass eben nur solche möglich sind, die mit dem Kausalitätsprinzip vereinbar sind?

solche Überlegungen finden sich auf der Seite von Bynaus:

Final Frontier Künstliche Wurmlöcher

Wenn also Zeitreisen verboten sind, wie kann dann das Thorne-Wurmloch zulässig sein?

das ist es dann wohl nicht.

[Halman]

Hawking hat den Begriff benutzt, nicht geprägt. Der Zusammenhang ist, dass der Zeitparameter imaginäre Werte annimmt.

Wann ist dies der Fall?

wenn das Kausalitätsprinzip nicht gilt.

Soweit ich die SRT verstanden habe, gilt es aber. Allerdings entwickelte Kip Thorne ja das Wurmloch-Konzept, basierend auf der ART. Wie passt das zusammen?

sind sie das denn?

Beantwortest Du jede Frage mit einer Frage?

Ich hege den Verdacht, Du versuchst mich auf eine Gedanken zu bringen, damit ich von selbst drauf komme. Wie wäre es mit einem Tipp?

das Kausalitätsprinzip gilt entweder oder es gilt nicht. Wenn es gilt, sind kausale Schleifen verboten, egal ob die Metrik der Raumzeit manipuliert wird. Wenn es hingegen nicht gilt, so sind kausale Schleifen erlaubt, ebenfalls egal ob die Metrik der Raumzeit manipuliert wird.

Das leuchtet mir ein und ist auch völlig logisch. Könnte man Wurmlöcher nicht so definieren, dass eben nur solche möglich sind, die mit dem Kausalitätsprinzip vereinbar sind?

vom Kausalitätsprinzip her ja.

Wenn also Zeitreisen verboten sind, wie kann dann das Thorne-Wurmloch zulässig sein?

[Agent Scullie]

Ev. ist das Antriebssystem beschädigt, so daß das Schiff durch einen "asymmetrischen Vorwärtstrieb" gezwungenermaßen "Schlagseite" bekommt.

ohne die Existenz einer Vorzugsrichtung im Raum ist auch mit einem asymmetrischen Vorwärtstrieb nicht definiert, was Schlagseite bedeuten soll.

Wenn du die "rohe Materie" hinter dir gelassen und dich schneller als das Licht bewegen kannst.

wenn das möglich ist, bedeutet das aber, dass die SRT nicht zutrifft, da die ebendies verbietet. J_T_Kirk2000's Frage bezog sich aber auf die SRT, ebenso wie das nachfolgend von dir erläuterte.

Das zur Zeit tA ausgesandte Photon () trifft zur Zeit tB in B ein. Im Zeitintervall tB - tA hat sich das System S' um die Strecke

s_1 = v (t_B - t_A)

vor dem Photon her bewegt. Die vom Photon zurückgelegte Strecke ist also r_{AB} + s_1. Daraus folgt

t_B - t_A = r_AB + v(t_B - t_A)/V,

wobei rAB der Abstand AB ist. Nach dem Ordnen ergibt sich

t_B - t_A = r_AB/V - v.

Analog findet man für die Laufzeit des Photons auf dem Rückweg:

t'_A - t_B = r_AB/V + v.

Die beiden Laufzeiten sind also, wie zu erwarten, unterschiedlich (während die im System S' gemessenen Werte gleich wären). Nun denken wir uns zwei Beobachter in den Punkten A und B des Systems S', welche zu den drei Zeiten die Uhren des Systems S beobachten, die ihnen jeweils gegenüberstehen. Aus der Ungleichheit der beiden Differenzen schließen sie, indem sie das oben beschriebene Kriterium für Synchronizität anwenden, dass die beiden Uhren nicht synchron gehen.

du hast gar kein Kriterium beschrieben. Allerdings ist leicht zu erkennen, dass das Kriterium, von dem du hier sprichst, die Einsteinsche Uhrensynchronisation ist, die ein Element der SRT ist. Nach dieser ist aber dein o.g. Vorhaben, die rohe Materie hinter dir zu lassen und schneller als das Licht zu fliegen, nicht möglich.

Fazit: Zwei Uhren an zwei verschiedenen Stellen des Systems S, die synchron gehen, tun dies, vom System S' aus beurteilt, nicht.

und dieser auch als Relativität der Gleichzeitigkeit bekannte Effekt der SRT ist es gerade, der Reisen schneller als Licht verbietet, denn solche würden zu kausalen Schleifen führen.

Daraus folgt, dass dem Prädikat »gleichzeitig« keine absolute Bedeutung zukommt: Die beiden Uhren, die im System S gleichzeitig eine bestimmte Zeigerstellung einnehmen, tun dies für einen Beobachter in S' nicht gleichzeitig.

nach der SRT. Wenn es aber möglich sein soll, die rohe Materie hinter sich zu lassen und schneller als das Licht zu reisen, dann muss es, sofern dabei keine kausalen Schleifen auftreten sollen, eben doch eine absolute Gleichzeitigkeit geben.

Doch niemand machte sich Gedanken darüber wie das Photon das "beobachtet"......

aber sicher: auf einer lichtartigen Weltlinie verstreicht keine Eigenzeit, da alle Ereignisse auf dieser den Abstand null voneinander haben. Folglich gibt es für ein Photon schlicht kein "Beobachten". Auch ein Bezugssystem ist für ein Photon nicht definiert.

ihm dürften die "Uhren" ziemlich egal sein....

dass eine hypothetische Uhr, die es auf seiner Weltlinie mitführt, niemals voranschreiten wird, da auf der Weltlinie keine Eigenzeit verstreicht, wird ihm nicht ganz so egal sein.

es ist ihm nur wieder tierisch schlecht weil es so irre schnell unterwegs ist.......immer mit c.

schlecht wird einem durch Beschleunigungen, nicht durch Geschwindigkeiten. Außerdem ist Übelkeit ein biologischer Vorgang, der eine verstreichende Eigenzeit erfordert, die aber gibt es für das Photon nicht.

[arthur]

Im freien Raum wird nichts davon klar definiert. Wie also kann dann ein oben oder unten existieren, oder (was echt der Hammer in Star Trek ist) wie zum Geier kann ein Raumschiff im freien Raum Schlagseite bekommen? Allein die Unlogik in diesen Aussagen ist echt der Brüller.

Ev. ist das Antriebssystem beschädigt, so daß das Schiff durch einen "asymmetrischen Vorwärtstrieb" gezwungenermaßen "Schlagseite" bekommt.

Hat nicht jedes Wesen durch sein eigenes Erleben ein bevorzugtes Bezugssystem? Das ist natürlich keine unbedingte Frage der Physik, aber sie ist dennoch leicht zu verstehen.

Wenn du die "rohe Materie" hinter dir gelassen und dich schneller als das Licht bewegen kannst.
Das ist übrigens auch keine unbedingte Antwort der Physik aber sie ist ebenso leicht zu verstehen.


Das zur Zeit tA ausgesandte Photon () trifft zur Zeit tB in B ein. Im Zeitintervall tB - tA hat sich das System S' um die Strecke

s_1 = v (t_B - t_A)

vor dem Photon her bewegt. Die vom Photon zurückgelegte Strecke ist also r_{AB} + s_1. Daraus folgt

t_B - t_A = r_AB + v(t_B - t_A)/V,

wobei rAB der Abstand AB ist. Nach dem Ordnen ergibt sich

t_B - t_A = r_AB/V - v.

Analog findet man für die Laufzeit des Photons auf dem Rückweg:

t'_A - t_B = r_AB/V + v.

Die beiden Laufzeiten sind also, wie zu erwarten, unterschiedlich (während die im System S' gemessenen Werte gleich wären). Nun denken wir uns zwei Beobachter in den Punkten A und B des Systems S', welche zu den drei Zeiten die Uhren des Systems S beobachten, die ihnen jeweils gegenüberstehen. Aus der Ungleichheit der beiden Differenzen schließen sie, indem sie das oben beschriebene Kriterium für Synchronizität anwenden, dass die beiden Uhren nicht synchron gehen.

Fazit: Zwei Uhren an zwei verschiedenen Stellen des Systems S, die synchron gehen, tun dies, vom System S' aus beurteilt, nicht.

Daraus folgt, dass dem Prädikat »gleichzeitig« keine absolute Bedeutung zukommt: Die beiden Uhren, die im System S gleichzeitig eine bestimmte Zeigerstellung einnehmen, tun dies für einen Beobachter in S' nicht gleichzeitig.
(Quelle)

Doch niemand machte sich Gedanken darüber wie das Photon das "beobachtet"......ihm dürften die "Uhren" ziemlich egal sein....es ist ihm nur wieder tierisch schlecht weil es so irre schnell unterwegs ist.......immer mit c.