Überlichtgeschwindigkeit

[McWire]

Gemäß Newton war die max. Geschwindigkeit unendlich und beanstruchte unentlich viel Energie. In der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) kam anstelle der unendlichen Geschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit, welche unendlich viel Energie benötigt. Noch entscheidener ist, dass kausale Zeitschleifen in der SRT verboten sind, daher sind raumartige Weltlinien auch ausgeschlossen.

Überlichtgeschwindigkeit würde aber raumartige Weltlinien notwenig machen. Zudem hängt dies mit dem Intervall (Abstand zwischen Ereignissen in der Raumzeit) zusammen. Licht verbindet zeitartig getrennte Ereignisse (Punkte in der Raumzeit) mit Nullintervallen. Überlichtgeschwindigkeit würde negative Intervalle erfordern und diese wären so sinnfrei wie negative Längen.

Kommt immer auf das Bezugssystem an. Es kann auch negative Längen geben, wenn man einen wohldefinierten Nullpunkt außerhalb des Grenzbereiches hat. Dann ist jede Länge zwischen Grenzbereich und Nullpunkt automatisch eine negative Länge.

Ich würde diese Theorien nicht so überbewerten. Sie sind Erklärungen zu Beobachtungen, wobei diese Erklärungen so gewählt sind, dass alle bis dahin gemachten Beobachtungen mit eingeschlossen sind. Aber Physiker erwarten ja immer regelrecht, dass sie eine Beobachtung machen, die der Erklärung widerspricht. Nennt man auch Falsifizieren.

Die Newtonschen Axiome sind insoweit anders, dass sie selbst keine Erklärungen sind oder liefern. Es sind simple Zusammenfassungen von Beobachtungen mit eigenen Worten.

[McWire]

Im Gegenteil, eine sehr gute Nachricht für den Warp-Antrieb. Die Aussicht auf eine Superwaffe dürfte die Forschungsgelder durch DARPA und Co. jetzt so richtig sprudeln lassen.

Das kann man auch einfacher haben, mit einem großen Teilchenbeschleuniger, viel Energie und viel Zeit


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 58 Sekunden:

das betrifft aber nur die Alcubierre-Variante und ist bei der überdies nichts neues: dass sich in der vorderen Wand der Warpblase kosmische Partikel ansammeln, wenn dort der Raum kontrahiert, war ja schon lange klar, und damit auch, dass der Alcubierre-Antrieb nur dann funktionieren könnte, wenn man eine Methode findet, eine Art Deflektor zu bauen, der der Blauverschiebung und der Partikelansammlung entgegenwirkt. Von dem Problem gar nicht erst betroffe ist dagegen die Natario-Version des Warpantriebes, bei der der Raum nicht expandiert und kontrahiert wie bei Alcubierre, sondern um das Raumschiff herumgeleitet wird. Da sammeln sich dann auch keine Partikel an.

Es ist wohl davon auszugehen, dass die Natario-Variante des hypothetischen Warpantrieb eher dem ST-Pendant entspricht als die Alcubierre-Variante.

[Agent Scullie]

Möglicherweise würde der Warp-Antrieb tatsächlich etwas ändern: Warp-Antrieb: Warum Captain Kirk fremde Welten rösten würde
Und es kommt, wie im Artikel ausgeführt, noch schlimmer, Es sieht also nicht gut aus für den Warpantrieb. Selbst wenn er funktioniert, wird er zur tödlichen Gefahr.

das betrifft aber nur die Alcubierre-Variante und ist bei der überdies nichts neues: dass sich in der vorderen Wand der Warpblase kosmische Partikel ansammeln, wenn dort der Raum kontrahiert, war ja schon lange klar, und damit auch, dass der Alcubierre-Antrieb nur dann funktionieren könnte, wenn man eine Methode findet, eine Art Deflektor zu bauen, der der Blauverschiebung und der Partikelansammlung entgegenwirkt. Von dem Problem gar nicht erst betroffe ist dagegen die Natario-Version des Warpantriebes, bei der der Raum nicht expandiert und kontrahiert wie bei Alcubierre, sondern um das Raumschiff herumgeleitet wird. Da sammeln sich dann auch keine Partikel an.

OT: wer ist eigentlich die Frau auf deinem neuen Avatar? Ist das Constanze Engelbrecht? Oder vielleicht Marlene Dietrich?

[KennerderEpisoden]

Im Gegenteil, eine sehr gute Nachricht für den Warp-Antrieb. Die Aussicht auf eine Superwaffe dürfte die Forschungsgelder durch DARPA und Co. jetzt so richtig sprudeln lassen.

[irony]

Möglicherweise würde der Warp-Antrieb tatsächlich etwas ändern: Warp-Antrieb: Warum Captain Kirk fremde Welten rösten würde

Das Gebiet vor dem Schiff würde einen "konzentrierten Strahl" aus extrem hochenergetischen Partikeln und Gammastrahlung abbekommen, heißt es in dem Fachbeitrag. "Jeder Mensch am Ziel der Reise würde weggeblasen."

Und es kommt, wie im Artikel ausgeführt, noch schlimmer, Es sieht also nicht gut aus für den Warpantrieb. Selbst wenn er funktioniert, wird er zur tödlichen Gefahr.

[Physicus91]

Gemäß Newton war die max. Geschwindigkeit unendlich und beanstruchte unentlich viel Energie. In der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) kam anstelle der unendlichen Geschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit, welche unendlich viel Energie benötigt. Noch entscheidener ist, dass kausale Zeitschleifen in der SRT verboten sind, daher sind raumartige Weltlinien auch ausgeschlossen.

Überlichtgeschwindigkeit würde aber raumartige Weltlinien notwenig machen. Zudem hängt dies mit dem Intervall (Abstand zwischen Ereignissen in der Raumzeit) zusammen. Licht verbindet zeitartig getrennte Ereignisse (Punkte in der Raumzeit) mit Nullintervallen. Überlichtgeschwindigkeit würde negative Intervalle erfordern und diese wären so sinnfrei wie negative Längen.

Könnten sich Neutrinos mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, so würde dies fundamental gegen die relativistische Physik verstoßen und unser ganzes physikalisches Weltbild infrage stellen.


Man müsste eine neue Theorie entwickeln, in der die Relativitätstheorie den "Grenzfall" bildet (so wie Newtons Gravitationstheorie der Grenzfall der Allgemeinen Relativitätstheorie darstellt).
Gemäß der Relativitätstheorie stellt die Lichtgeschwindigkeit allerdings die max. Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb des Raumes dar. Könnte sich also tatsächlich ein Teilchen schneller bewegen, wäre damit die Relativitätstheorie falsifiziert. (Es sei denn, die Metrik der Raumzeit wurde manipuliert, z.B. durch ein Wurmloch. Aber wie sollte ein Teilchen das schaffen?)

Fakt ist:

Die Aussage "Einsteins Theorie ist falsch" ist auch wenn irgendwann Überlichtgeschwindigkeit entdeckt wird nicht zutreffend

[Halman]

Mich stört bei dem Thema immer die formulieren. "die Relativitätstheorie stimmt nicht"

Diese ab
Solch eine absolute Aussage ist selbst wenn teilchen schneller als das licht existieren völlig bescheuert.

Alls Einstein die Relativitätstheorie veröffentlicht hat wurden auch nicht alle Theorien von Newton ungültig sondern verändern nur ihre Form für große Geschwindigkeiten.

Gemäß Newton war die max. Geschwindigkeit unendlich und beanstruchte unentlich viel Energie. In der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) kam anstelle der unendlichen Geschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit, welche unendlich viel Energie benötigt. Noch entscheidener ist, dass kausale Zeitschleifen in der SRT verboten sind, daher sind raumartige Weltlinien auch ausgeschlossen.

Überlichtgeschwindigkeit würde aber raumartige Weltlinien notwenig machen. Zudem hängt dies mit dem Intervall (Abstand zwischen Ereignissen in der Raumzeit) zusammen. Licht verbindet zeitartig getrennte Ereignisse (Punkte in der Raumzeit) mit Nullintervallen. Überlichtgeschwindigkeit würde negative Intervalle erfordern und diese wären so sinnfrei wie negative Längen.

Könnten sich Neutrinos mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, so würde dies fundamental gegen die relativistische Physik verstoßen und unser ganzes physikalisches Weltbild infrage stellen.

Wer sagt das es für noch größere Geschwindigkeiten nicht wieder eine andere gesetzmasigkeit gibt.

So nach m Motto:
- Newton bis 0,3 c
- Einstein bis 9,999999999999c
- neue Gesetze für fast 1c und darüber

Meiner Meinung nach ist also die absolute Verneinung von Einstein totaler Humbug, vor allem da die zeitdilatation schon bewiesen wurde und damit gültig ist

Man müsste eine neue Theorie entwickeln, in der die Relativitätstheorie den "Grenzfall" bildet (so wie Newtons Gravitationstheorie der Grenzfall der Allgemeinen Relativitätstheorie darstellt).
Gemäß der Relativitätstheorie stellt die Lichtgeschwindigkeit allerdings die max. Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb des Raumes dar. Könnte sich also tatsächlich ein Teilchen schneller bewegen, wäre damit die Relativitätstheorie falsifiziert. (Es sei denn, die Metrik der Raumzeit wurde manipuliert, z.B. durch ein Wurmloch. Aber wie sollte ein Teilchen das schaffen?)

[Rarehero]

Newton hat keine wissenschaftliche Grundlage für seine Beobachtungen geliefert, sondern lediglich seine Beobachtungen "formalisiert", so dass Berechnungen möglich wurden. Es gibt keine Schwelle, an der Newton nicht mehr zutreffend ist und in der Folge Einstein das Sagen hat. Einstein gilt für alle Geschwindigkeiten und Newton streng genommen für keine, aber da Newton für die Geschwindigkeiten, mit denen wir im Alltag und in der Raumfahrt hantieren, hinreichend exakt ist, können wir weiterhin auf der Grundlage seines Werke arbeiten.

Ansonsten hast du aber Recht: Einstein wäre nicht widerlegt worden. Es hätte einfach ein neuer Grenzfall existiert, für den eine geeignete Theorie hätte entwickelt werden müssen. Ähnlich hat es sich verhalten, als man versucht hat, Newton auf die Bahnbewegung des Merkur anzuwenden. Erst Einstein konnte eine Lösung liefern, die sowohl Newtion als auch die Bahnbewegung des Merkur korrekt beschreiben und erklären konnte.

[Physicus91]

Mich stört bei dem Thema immer die formulieren. "die Relativitätstheorie stimmt nicht"

Diese ab
Solch eine absolute Aussage ist selbst wenn teilchen schneller als das licht existieren völlig bescheuert.

Alls Einstein die Relativitätstheorie veröffentlicht hat wurden auch nicht alle Theorien von Newton ungültig sondern verändern nur ihre Form für große Geschwindigkeiten.

Wer sagt das es für noch größere Geschwindigkeiten nicht wieder eine andere gesetzmasigkeit gibt.

So nach m Motto:
- Newton bis 0,3 c
- Einstein bis 9,999999999999c
- neue Gesetze für fast 1c und darüber

Meiner Meinung nach ist also die absolute Verneinung von Einstein totaler Humbug, vor allem da die zeitdilatation schon bewiesen wurde und damit gültig ist

[Halman]

Wenn Paradigmenwechsel in den Naturwissenschaften sehr leicht vonstatten gingen, würde jeder kleine Fehler gleich alles umwerfen.

Stimmt, dies wäre wirklich fatal. Wenn ein Experiment scheinbar gegen eine gute Theorie spricht (und die Relativitätstheorie ist sicher eine sehr gute Theorie), dann sollte man auch die vielen anderen Experimente betrachten, welche sie belegen (im vorliegenden Fall ist dem ja so). Daher sollte man erstmal skeptisch bleiben und die Sache genauer untersuchen. Rarehero hat in seinem Beitrag ja gut erläutert, wie Wissenschaftler dabei vorgehen.

[Rarehero]

Das ist dann wohl bei der Erforschung von einmaligen Naturereignissen wie z.B. Supernovae oder bei Experimenten, die so teuer sind, dass man sie nur ein Mal machen kann, ein Problem.

Dem begegnet man, indem mehrere Forscherteams ein Phänomen oder Experiment unabhängig voneinander und mit unterschiedlichen Versuchsaufbauten und Beobachtungsgeräten beobachten bzw. durchführen. Im Falle einer Supernova richten in der Regel mehrere Forscherteams ihre Geräte auf den Ort des Geschehens. Wenn nun ein Team behauptet, im sichtbaren Lichtspektrum etwas Ungewöhnliches beobachtet zu haben, während andere Teams die Beobachtung im gleichen Spektrum und auch in anderen Spektren nicht bestätigen können, dann weiß man, dass das erste Team bewusst oder aufgrund eines Fehlers Murks gemacht hat.

Und an Experimenten wie dem LHC arbeiten auch mehrere Teams und nutzen dabei unterschiedliche Versuchsaufbauten. Das Higgs wird nicht von einem Team in einem Experiment gefunden werden. Die Entdeckung wird mehrere Male von unabhängigen und in unterschiedlichen Experimenten bestätigt werden, ehe man tatsächlich von einer Entdeckung ausgeht.

[Dannyboy]

Dannyboy wird dies sicher besser einschätzen können, aber ich vermute mal, dass es viele Wissenschaftler gibt, denen es äußerst schwer fällt, von liebgewordenen Theorien loszulassen.

Das ist ein allgemein-kognitionspsychologisches Problem. Wann sind Menschen bereit, Denkkonzepte zu wechseln?
Tatsächlich ist das sehr schwer.
Das Gehirn entscheidet dabei nicht nach Wahr oder Unwahr, sondern nach Nützlich und nicht-Nützlich. Wobei in die "Nützlichkeit" auch der energetische Aufwand berücksichtigt wird. Wenn ein neues Programm mehr Speicherkapazität verschlingt, muss es auch viel bieten.
Und wenn es ähnlich viel Speicherkapazität verschlingt, muss sich der Lernaufwand lohnen

Einerseits fällt es Experten schwer, von ihrer Denktradition abzuweichen, weil sie schon viel drin investiert haben.

Andererseits sind Naturwissenschaftler aber auch darauf trainiert, Widersprüche wahrzunehmen, nämlich indem sie ihre Denkkonzete ständig mit empirischen Daten hinterfragen.

Aber genau das ist es, was den angeblich so geistesoffenen Laien an Fähigkeit mangelt.

Wenn Paradigmenwechsel in den Naturwissenschaften sehr leicht vonstatten gingen, würde jeder kleine Fehler gleich alles umwerfen.

[Halman]

Einstein hat doch recht

Genau hier sehe ich ein Problem. Gibt es überhaupt genug offene Wissenschaftler, die akzeptieren können, dass ihr gesamtes wissenschaftliches Fundament ins Wanken gerät?

Dannyboy wird dies sicher besser einschätzen können, aber ich vermute mal, dass es viele Wissenschaftler gibt, denen es äußerst schwer fällt, von liebgewordenen Theorien loszulassen. Aber sicher gibt es auch Wissenschaftler, die eher offen für neue Wege sind.
Bezüglich der anscheinend überlichtschnellen Neutrinos waren die starken Zweifel mMn aber berechtigt. Dannyboy hatte ja bereits die Reproduzierbarkeit angesprochen. IMHO zeigten alle anderen Experimente, dass die Lichgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann (die Tunnelexperimente von Prof. Günter Nimtz scheinen dem lediglich zu widersprechen).

Offengestanden hatte ich mit einem Fehler gerechnet, da dies einfach viel wahrscheinlicher war, denn wenn die Relativitätstheorie falsch sein sollte, dann ist sie ziemlich gut falsch. Allerdings bin ich dennoch gespannt auf den Mai, denn dann soll ja ein neuer Neutrino-Strahl ins italienische Gran-Sasso-Laboratorium geschickt werden.
Es ist doch gut, Messungen durchzuführen, um Theorien zu überprüfen oder eben die komplexe Analage. So Fehlern (sei es an der Theorie oder der Analage) auf der Spur zu kommen ist doch ausgesprochen sinnvoll.

@Dannyboy
Oh - da habe ich parallel zu Dir gepostet.

[Dannyboy]

Genau hier sehe ich ein Problem. Gibt es überhaupt genug offene Wissenschaftler, die akzeptieren können, dass ihr gesamtes wissenschaftliches Fundament ins Wanken gerät?

Zum Glück nicht. Würde man wegen jeden Pups gleich das gesamte wissenschaftliche Fundament zum Einsturz bringen, würden Wissenschaftler gar nichts zustande bringen.


Spannenderweise kommen die Forderungen nach Offenheit oft von Spinnern, die selbst keine Offenheit zeigen.
Die Typen wollen gar nicht, das die Wissenschaft offener ist, sondern das ihr geschlossenes, unwissenschaftliches Weltsystem übernommen wird.

Aber das ist auch gar nicht schlimm. Fischschwärme sind dann besonders erfolgreich, wenn sie einen gewissen Anteil sturer Böcke dabei haben, die glauben zu wissen, wo es lang geht, während die Mehrzahl relativ unentschlossen ist und schneller auch mal die Meinung wechselt.

[horstfx]

Sollte Einstein sich getäuscht haben? Allein diese Vermutung, so hieß es damals, grenze ja bereits an Gotteslästerung.

Genau hier sehe ich ein Problem. Gibt es überhaupt genug offene Wissenschaftler, die akzeptieren können, dass ihr gesamtes wissenschaftliches Fundament ins Wanken gerät?