Einige Klarstellungen in Sachen Physik [Diskussion]

[Bynaus]

Erst einmal sorry, dass ich diesen "Hilferuf" hier gar nicht gesehen habe...

Tatsächlich sagt die Relativitätstheorie, dass die Natur so beschaffen ist, dass man nicht sagen kann, ich bewege mich mit Lichtgeschwindigkeit, der Rest um mich herum befindet sich in Ruhe: Denn in diesem Fall wäre "der Rest" absolut und nicht mehr - eben - relativ. Die zentrale Aussage der Relativitätstheorie ist, wenn du so willst: Es gibt keinen Absoluten Raum. Alles ist gegeneinander in Bewegung.

Nimmt man nun eine endliche Auswahl von Dingen in diesem Raum, so kann keines sich gegenüber dem anderen schneller als Licht bewegen. Dies verlangt die Theorie. Das heisst:
Man kann nicht wissen, ob man sich nun mit Lichtgeschwindigkeit bewegt oder nicht. Man kann höchstens sagen, ich bewege mich von diesem und diesem Objekt mit knapper (da v=c unerreichbar) Lichtgeschwindigkeit weg (mit Dopplerverschiebung messbar).

Zum StarGate bzw. zum Warpantrieb: Sobald Raumverzerrungen im Spiel sind, wird es komplizierter. Dann kann das ganze nicht mehr als "Bezugssystem" betrachtet werden, wenn du so willst.

Zu CoG's grossem Posting: -M und -E stehen NICHT für Antimaterie/Antienergie, sondern für negative Materie und negative Energie. Das ist nicht dasselbe. Antimaterie ist positive Materie, das siehst du nur schon daran, dass M + AM eine gewaltige Gamma-Strahlen-Explosion ergibt und nicht etwa nichts. Wenn nämlich Materie und Nega-Materie zusammen kommen, bleibt nichts übrig.
Die negative Materie / Energie hilft bei der Erklärung der Hawking-Strahlung (die zur Auflösung schwarzer Löcher führt) oder dem Casimir-Effekt (zwei sehr nahe Metallplatten ziehen sich an.)
Negative Materie / Energie ist wohl auch der Schlüssel zum Bau von Warpantrieben und Wurmlöchern. So könne ein extrem dünner Ring aus negativer Materie ein Wurmloch so gross offen halten, dass ein Raumschiff hindurch fliegen kann.

Dann noch etwas zu den Mesonen: Die haben NICHT v>c, sondern sie leben länger, als sie dürften. Dies ist ein Hinweis darauf, dass "für sie" die Zeit langsamer vergeht als für uns, da sie sich mit v~c bewegen. Aus ihrer Sicht zerfallen sie mit ganz normaler Rate, doch uns erscheint diese Zeit gestreckt, eben wegen dieser "Zeitdilatation".

Zur imaginären Zeitachse: Solche Dinge wurden und werden diskutiert. Allerdings kann man durch reichlich komplizierte Überlegungen wohl darauf kommen, dass es in unserem Universum nur eine Zeitachse gibt, da es sonst ganz anders aussehen würde.

Ich empfehle euch das Buch von Richard Gott: "Zeitreisen in Einsteins Universum" zu diesem Thema.

Die Frage ist viellleicht nicht, ob es "Zeit" an sich gibt. Dinge im Universum geschehen, und an der Veränderung der Dinge merken wir, dass "Zeit vergeht". Wir nennen diesen Vorgang so.
Die Frage ist viel mehr, ist die Zeit diskret oder kontinuierlich? Das heisst: wenn wir die Ereignisse wirklich auf dem allerkleinsten Niveau beobachten, ändert sich die Welt dann "im Gleichschritt", ist sie also quasi ein "Film", der aus lauter Einzelbildern besteht? Oder laufen alle Dinge wild durcheinander, ohne gegenseitige Abstimmung ab? Oder, nochmals anders gesagt, ist das Universum Echtzeit- oder Rundenstrategisch? ;-)

[CoG]

Original geschrieben von Daedalus
[B] Jetzt muss ich den Bereich der komplexen Zahlen bemühen:

1/(-1^(1/2))=1/j=-j

scheiß negative Wurzeln...

[CoG]

Eben das ist ja die Frage:

Gibt es bzw. DARF man (überhaupt) einen "Strahl" der "(imaginären) Zeit" annehmen?
Denn es ist acuh möglich, dass das, was mein Freund sagte, richtig ist: das Zeit nur ein Element zur Beschreibung der Vorgänge im Raum - erweitert: ein Element zur Relationsbildung/`Relationsanalyse´ von Bezugssystemen ist und "weiter" (hmmm, was ist "weiter"?) keine Rolle spielt...

Man kann hier bis zu einem bestimmten Grade noch physikalisch herangehen, doch ich denke, dass DIESE Diskussion SO irgendwann ins philosophische abdriften wird/zwangsläufig abdriften muss.



--- KNOW YOUR ENEMY!

[Daedalus]

Das ist so nicht ganz richtig; man kann in der Tat - und man hat - bei Mesonen in der Höhenstrahlung Geschwindigkeiten v>c gemessen; allerdings ist dies die Folge der FÜR die Mesonen auftretenden Zeitdilatation

Da hilft wieder die Relativitätstheorie um diese Messung zu erklären, ohne das die Mesonen Überlichtgeschwindigkeit nutzen. Das klapt auch mit anderen Elementarteilichen z.B. bei Experimenten im Teilchenbeschleuniger.

---
Womit wir beim nächsten, von dir, Daedalus, angesprochenem Problem wären, über das mein Kumpel und ich uns auch schon mehrmals - ohne Ergebnis, wie ich einräumen muss - unterhalten haben:
Ich sage "[...] für den Erdbeobachter RELATIV mehr Zeit [...]";
du hast Recht, was ist mit imaginärer Zeit? Gibt es nicht vielleicht doch eine allumfassende Zeit, wie sie in der alten Galilei-Transformation/dem Newtonschen Weltbild angenommen wurde, in der dann in diesem Bsp. für beide Bezugssysteme gleich viel Zeit vergangen wäre?!
Gibt es überhaupt "Zeit" (nun ja, das einzige Ergebnis der Diskussion mit meinem Kumpel war, dass er konstatierte, er glaube nicht an die Zeit, sie sei nur etwas, das die Vorgänge im Raum beschreibe, ansonsten aber nicht existiere - vernünftig, denn was ist "außerhalb" unseres Universum bzw. - wenn man der Hyperkugeltheorie diese Threads Glauben schenkt, nach der es ja dann kein "außerhalb" bzw. nicht unbedingt ein "außerhalb" gibt - in dem "Etwas" ("Raum" passt wohl kaum), das vor/während des Urknalls existierte?)?
Gibt es Gleichzeitigkeit, denn sie würde eine imaginäre Zeit voraussetzen?

Tja mit der imaginären Zeit ist das so eine Sache. Das heisst eigendlich nur das es eine Zeitachse ist die senkrecht zur normalen Zeit läuft. Was das auch immer ist oder wie das immer gehen soll.
Ich habe mal unten die Formel für relativistiscvhen Faktor benutzt um mal das Ganze mit Überlichtgeschwindigkeit zu berechnen. Selbstverständlich weiss ich, das die Formel nur bis zu Lichtgeschwindigkeit formuliert wurde.

---

Um nochmal auf die Geschwindigkeitsproblematik zurückzukommen: IN seinem EIGENEN Bezugssystem, kann kein Körper Lichtgeschwindigkeit erreichen, geschweige denn überschreiten (der Warpantrieb ist jedoch eine auf einem "Trick" basierende Möglichkeit, bei der man sich allerdings fragen muss, ob man die Kausalität, nach der jede Wirkung eine Ursache haben muss [Ankommen, da Überlichtgeschwindigkeit, "VOR" dem Losfliegen - "nichts kann schneller als das Licht sein"], nicht verletzt), was sich durch die folgende aus der Lorentz-Transformation abzuleitende (fragt mich nicht, WIE die abgeleitet wird) Formel der Massenzunahme beweisen lässt:

[Indices in eckigen Klammer; runde Klammern sind "normale", mathematische "Mich-bitte-zuerst-ausrechnen-Klammern"; ^(1/2) ist die Quadratwurzel]

m[aktuell] = m[Ruhemasse] / ((1 - (v^2/c^2))^(1/2))

Jetzt nur den relativistischen Faktor. 1/((1 - (v^2/c^2))^(1/2))
für v benutze ich einfach mal 1,41421c also 2^(1/2)c
1/((1 - (1,414^2/1^2))^(1/2))=1/((1-(2/1)^(1/2))=1/(-1^(1/2))
Jetzt muss ich den Bereich der komplexen Zahlen bemühen:

1/(-1^(1/2))=1/j=-j

Das heisst t'=t*-j Das bedeutet die Zeit bewegt sich senkrecht zur normalen Zeit mit gleicher Geschwingigkeit wie die normale Zeit nach unten.


Wenn man sich die Zeit als Strahl vorstellt, ist das ja irgendwie vorstellbar. Aber was ist das denn wenn man sich senkrecht zu diesen Strahl bewegt, anstatt auf ihm?
Im Star-Trek-Uniwersum verschwindet (wird unsichtbar und kann durch Wände gehen), wenn man sich auserhalb der Phase befindet. Gibt's dafür eine Erklährung (naturlich im Star-Trek-Uniwersum)?
Wäre ja eine Möglickkeit um den ganzen imaginären Krempel zu nutzen

[CoG]

Re: Re: Bynaus ich brauch deine Hilfe

Original geschrieben von Daedalus
Soweit ich mich erinnern kann stimmt es nicht. Ist zwar etwas länger her, aber ich glaube ich bekomme es noch so in etwa hin.
Innerhalb eines bezugssystem kann nichts was Masse (Ruhemasse natürlich) hat, sich schneller als das Licht bewegen. Wenn ich bei einen anderen ein Objekt Lichtgeschwindigkeit messen würde, hatte ich ein ziemliches Problem. Der Massezuwachs würde eine unendlich große Masse bewirken, diese eine unendlich große Gravitation.
Übrigens gelten die Formeln von Einstein nur bis zu Lichtgeschwindigkeit, bei Überlichtgeschwindigkeit müsste man eine Quadratwurzel aus einer negativen Zahl ziehen. Da stellt sich die Frage ob es eine imaginäre Zeit, Masse usw. gibt.

Das ist so nicht ganz richtig; man kann in der Tat - und man hat - bei Mesonen in der Höhenstrahlung Geschwindigkeiten v>c gemessen; allerdings ist dies die Folge der FÜR die Mesonen auftretenden Zeitdilatation:

[nach wissen.de]

Mesonen haben eine gewisse, durchschnittliche Zerfallszeit t, in der Licht eine bestimmte Strecke x zurücklegt (s=ct), und bewegen sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit (lim (v[v->c])=c) - nun hat man aber bei Mesonen zurückgelegte Strecken (bevor sie zerfielen) gemessen, die bis zum 1000-fach der errechneten Strecke x ausmachten. Das ist das Resultat der Tatsache, das die Zeit "für die Mesonen" aufgrund der Geschwindigkeit ~c langsamer vergeht als für den relativ zu diesen Teilchen stillstehenden Beobachter auf der Erd(-e/-oberfläche).
Das heißt, dass, wenn die Mesonen in ihrer Zerfallszeit t in IHREM Bezugssystem die Strecke x zurücklegen, für den Erdbeobachter relativ viel mehr Zeit vergangen ist, was sich in der Formel s=vt bzw s=ct dann derartig niederschlägt, dass s>x ist.


---
Womit wir beim nächsten, von dir, Daedalus, angesprochenem Problem wären, über das mein Kumpel und ich uns auch schon mehrmals - ohne Ergebnis, wie ich einräumen muss - unterhalten haben:
Ich sage "[...] für den Erdbeobachter RELATIV mehr Zeit [...]";
du hast Recht, was ist mit imaginärer Zeit? Gibt es nicht vielleicht doch eine allumfassende Zeit, wie sie in der alten Galilei-Transformation/dem Newtonschen Weltbild angenommen wurde, in der dann in diesem Bsp. für beide Bezugssysteme gleich viel Zeit vergangen wäre?!
Gibt es überhaupt "Zeit" (nun ja, das einzige Ergebnis der Diskussion mit meinem Kumpel war, dass er konstatierte, er glaube nicht an die Zeit, sie sei nur etwas, das die Vorgänge im Raum beschreibe, ansonsten aber nicht existiere - vernünftig, denn was ist "außerhalb" unseres Universum bzw. - wenn man der Hyperkugeltheorie diese Threads Glauben schenkt, nach der es ja dann kein "außerhalb" bzw. nicht unbedingt ein "außerhalb" gibt - in dem "Etwas" ("Raum" passt wohl kaum), das vor/während des Urknalls existierte?)?
Gibt es Gleichzeitigkeit, denn sie würde eine imaginäre Zeit voraussetzen?
---

Um nochmal auf die Geschwindigkeitsproblematik zurückzukommen: IN seinem EIGENEN Bezugssystem, kann kein Körper Lichtgeschwindigkeit erreichen, geschweige denn überschreiten (der Warpantrieb ist jedoch eine auf einem "Trick" basierende Möglichkeit, bei der man sich allerdings fragen muss, ob man die Kausalität, nach der jede Wirkung eine Ursache haben muss [Ankommen, da Überlichtgeschwindigkeit, "VOR" dem Losfliegen - "nichts kann schneller als das Licht sein"], nicht verletzt), was sich durch die folgende aus der Lorentz-Transformation abzuleitende (fragt mich nicht, WIE die abgeleitet wird) Formel der Massenzunahme beweisen lässt:

[Indices in eckigen Klammer; runde Klammern sind "normale", mathematische "Mich-bitte-zuerst-ausrechnen-Klammern"; ^(1/2) ist die Quadratwurzel]

m[aktuell] = m[Ruhemasse] / ((1 - (v^2/c^2))^(1/2))

hmm... aber nein, der akzeptiert ja keine Word-Formeln
naja, auf jeden Fall, wenn jemand imstande war, die Formel SO zu verstehen, wird er sehen, dass unter der Wurzel ein negativer Wert herauskommt, wenn man für v Lichtgeschwindigkeit oder höher einsetzt; das geht mathematisch nicht und zeigt, dass der Massenzuwachs bzw. die Masse selbst bei v>=c unendlich wäre, was eine unendlich Bewegunsenergie zur Folge hätte...


Um aber nicht nur zu labern, sondern auch selber mal ne Diskussion anzustoßen, die vielleicht einer mit der Indentifizierung eines Denkfelhlers meinerseits direkt beenden könnte, folgendes:

Da E = mc² ja nur eine Vereinfachung der EIGENTLICHEN Formel
E² = m²c^4 + m²p^4 ist und die Ableitung hiervon ja auch den theoretischen Beweis der Existenz von Antimaterie beinhaltet, da ja äquivalent

E = m * c²
v E = -m * c²

sein kann, stellt sich die Frage, was mit den zwei weiteren, mathematisch möglichen Lösungen

-E = m * c²
v -E = -m * c²

ist;
gibt es ANTIENERGIE, die sowohl in M als auch in AM enthalten ist?




So, jetzt hab ich auch ne Menge und lange geschrieben *confused*, schreibt mir mal, was ihr davon haltet.

[Daedalus]

Re: Bynaus ich brauch deine Hilfe

Original geschrieben von Colonel O'Niell
Der eine sagte:

Aber das kann doch garnicht sein, oder stimmt das was er da sagt ?

Das hatte ich vergessen zu schreiben, kleiner Fehler von mir.
Mit den Stargate kann es doch klappen, durch die immer in der Serie angesprochene Singularität habe ich ja ein anderes Bezugsystem, auserdem sollte der Abstand zwischen den beiden Stargates durch die Singularität ziemlich gering sein (das natürlich nur bei der Verbindung durch die Gates, nicht aussenherum). Mich würde ja mal intressieren wie man aus so einer Singulatität wieder herauskommt.

CU Udo

Ps: Sollte mir vieleicht mal 'ne nette Signatur ausdenken.

[Daedalus]

Re: Bynaus ich brauch deine Hilfe

Original geschrieben von Colonel O'Niell
Der eine sagte:

Aber das kann doch garnicht sein, oder stimmt das was er da sagt ?

Soweit ich mich erinnern kann stimmt es nicht. Ist zwar etwas länger her, aber ich glaube ich bekomme es noch so in etwa hin.
Innerhalb eines bezugssystem kann nichts was Masse (Ruhemasse natürlich) hat, sich schneller als das Licht bewegen. Wenn ich bei einen anderen ein Objekt Lichtgeschwindigkeit messen würde, hatte ich ein ziemliches Problem. Der Massezuwachs würde eine unendlich große Masse bewirken, diese eine unendlich große Gravitation.
Übrigens gelten die Formeln von Einstein nur bis zu Lichtgeschwindigkeit, bei Überlichtgeschwindigkeit müsste man eine Quadratwurzel aus einer negativen Zahl ziehen. Da stellt sich die Frage ob es eine imaginäre Zeit, Masse usw. gibt.

CU Udo

[Colonel O'Neill]

Bynaus ich brauch deine Hilfe

Der eine sagte:

Original geschrieben von der Eine
Es ist nicht so das man c nicht erreichen kann - man kann sie nur nicht von sich aus messen wenn man sie erreicht hat (was anderes besagt die Relativitätstheorie auch nicht)
Ein Beobachter von außen kann sehrwohl feststellen das sich ein Objekt schneller als das Licht bewegt - vom Objekt aus ist c allerdings nicht zu errreichen

Deshalb ist es auch möglich das eine Person durch das Stargate "geht" und fast zu selben Zeit (fast - im Stargate gibts ne minimale Zeitverzögerung - unendliche v ist nicht zu erreichen) in einem anderen Sonnensystem (bzw. im Extremfall sogar in einer anderen Galaxie) wieder auftaucht
Wie gesagt: Die Relativitätstheorie besagt nur das man selber nicht sagen kann: ich bewege mich mit c vorwärts - das muss ein außenstehender Beobachter feststellen

der Eine

Aber das kann doch garnicht sein, oder stimmt das was er da sagt ?

[JCD]

Warpantrieb, Form der Zeit

Hi q all,
zum Warpantrieb :

Eines der Hauptprobleme wurde hier nochn nicht angesprochen.

Stellt euch vor, ihr steht auf der Brücke eines
Starfleet Raumschiffs und der Captain gibt die Anweisung: Kurs auf Sternbasis Gamma Y-36 (ok klingt eher nach nem Nebel,aber egal...), Warp 6, Energie!

Nach dem Energie würdet ihr euch allerhöchstens noch als Matsch an der Wand vorfinden-naja, ihr wahrscheinlich
nicht mehr...

Auf einem Förderationsraumschiff gibt es dafür ja die Trägheitsdämpfer. Nun gut. Wie könnten die Dinger denn arbeiten?

Sie könnten ein Anti-Gravitationsfeld erzeugen.Ganz abgesehen von den Schwierigkeiten überhaupt so ein Feld zu erzeugen kommt noch das Hauptproblem dazu: Um zu verhindern, dass durch das Gravitationsfeld die Crew auf der anderen Seite an die Wand klatscht, dürfte das A-Grav-Feld erst dann erzeugt werden, wenn das Schiff beriets gestartet ist und ich bezweifle, dass es eine Maschine mit einer so kurzen Reaktionszeit gibt, auch nicht in 400 Jahren. (Wie man in der Serie sieht, beschleunigt das Schiff ja SEHR SCHNELL)
Einzige Möglichkeit: bei langsamer Beschleunigung(bzw. langsam größer werdender Beschleunigung) wird das Feld aufgebaut und die Intensität gleichmäßig aufgebaut. (Zumindest in der serie sieht man aber dass es kaum bemerkt wird wenn das Schiff beschleunigt, ist extrem schwer zu erreichen, meiner Meinung nach unmöglich, aber Warp 10 war ja auch theoretisch völlig unmöglich :-)

Nochmal zur Raum Zeit:

Den Raum kann man sich als Membran vorstellen, da geh ich jetzt nich weiter draufein (wie gesagt kann, es gibt auch andere Modelle)
Die ZEIT kann man sich tatsächlich als Kugel vorstellen (zB die Erde)
Wobei man sich zB auf den Längengraden von Nord nach Süd durch die Zeit bewegt. Der Norden ist hier der Ursprung der Zeit und damit des Universums,der süden das Ende-gleichzeitig kann es aber auch ein neuer Anfang sein.
Es hat dann auch keinen sinn mehr zu fragen, was war vor dem Ursprung oder danach. Kein Sinn ist denk ich n bissl schwer zu verstehen-aber wir werden uns wohl damit abfinden müssen,
dass es auf bestimmte Fragen einfach keine antwort gibt, jedenfalls keine die wir verstehen könnten.
Naja, aber das führt zu weit, stellt mal noch n paar technik Fragen, das ist immer herrlich.

Tschau q all,
Icke

[drohne14]

@Sternengucker
Danke für die Erklärung.

@Lordan

Schilde im Millionen-ExaJoule-bereich.....

Soviel kann ich mal sagen, as ist verdammt VIEL.
Was aller dings deine Berechnungen anbelangt, musst du erst noch die Geschwindigkeit des Meteoiten kennen und überhaupt wissen, was mit ihm geschieht.
Prallt er ab? "Explodiert" er?

mfg drohne14

[Bynaus]

Sie ist, wie gesagt, so vernachlässigbar klein, dass sie auch in Jahrtausenden nicht ins Gewicht fallen würde. (Schätzung: ein paar Sekunden in tausend Jahren)

[The Guardian]

hmm Ok, dacht ich mir fast.

Aber nun:

Wird dieser Zeitunterschied in der Raumfahrt, z.b. im Falle einer Marsmission, mit berücksichtigt oder ist die Differenz derart gering, das sie vernachlässigt werden kann?

[Bynaus]

Also erstmal: die Zeitunterschiede sind wenn schon derart minim, dass sie auch in Jahrtausenden nicht ins Gewicht fallen.

Um deine Frage zu beantworten: je stärker die Gravitation, desto stärker die Raumzeitverzerrung, desto langsamer vergeht die Zeit. Also läuft sie auf der Erde ein wenig langsamer als auf dem Mars. Dazu kommt, dass sich die Erde ein wenig schnell bewegt als der Mars (30 km/s im Gegensatz zu 24 km/s), was ebenfalls einen kleinen Zeitunterschied zur Folge hat.

In Kürze: die Zeit auf dem Mars vergeht schneller als auf der Erde.

Das heisst: eine Sekunde auf der Erde dauert ein bisschen länger als eine Sekunde auf dem Mars.

[The Guardian]

Ich habe gestern mit einem Freund gesprochen und wir waren uns uneinig was mit der Zeit auf dem Mars und der Zeit auf der Erde geschiet:

Vergeht die Zeit auf dem Mars langsamer (auf Grund der geringeren Masse als die Erde), gleichschnell oder schneller als auf der Erde?!

[Sternengucker]

Original geschrieben von drohne14
Ich glaub jetzt kapier ich's.
Aber was zum Henker ist Slipstream?????? Ich hab da grad an etwas anderes gedacht, als an Fortbewegung.....
Kannst du die Idee oder das Prinzip eines Slipstreamantriebs erklären pls.

Slipstream nutzt im Prinzip so etwas wie Wurmlöcher, Abkürzungen durch die "Raumkrümmung". Man schafft sich einen neuen Weg, den man dann IMO mit Impulsgeschwindigkeit durchfliegt und darum zwar Einsteins Gesetze befolgt, aber eben schneller ist als wenn man ohne Abkürzung unterwegs wäre.

Die genauen Unterschiede zwischen Slipstream und Borgtranswarp kenne ich aber auch nicht Beides nutzt ähnliche Korridore.