Einstein und die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

[seeadler]

Was ich nach wie vor in diesem Thread vermisse, ist der Versuch der Erklärung, warum es überhaupt eine Grenzgeschwindigkeit geben soll?! Ich meine, wenn es sie gibt, so muss es auch einen Grund dafür geben, warum sie nicht überschritten werden kann. Was für eine "Kraft" verhindert eine größere oder gar grenzenlose Geschwindigkeit?

Immerhin hatte ich ja in meiner Laienhaftigkeit zumindest den Versuch einer Erklärung unternommen, indem ich den Wert von c quasi mit jeder beliebigen Fluchtgeschwindigkeit gleichgesetzt habe, wie wir sie in der Gravitation überall vorfinden, die dnan besagt, eine Masse kann das Gravitationsfeld erst dann für immer verlassen, wenn seine Fluchtgeschwindigkeit größer ist, als der erforderliche Wert der Fluchtgeschwindigkeit in einem gegebenen Abstand zum Körper, mit dem er in Verbindung steht. Ebenso hatte aufgezeigt, dass man hier dann sehr einfach die Gleichungen gegenüberstellen kann wie zum beispiel 2 G m0 mn /a0 = mn c² analog zu 2 G m1 m2 / a1 = m2 vf² [m0=Masse des Universums oder Masse eines Schwarzen Lochs; mn=beliebige Teilmasse; a0= Radius des Universums oder Radius des Schwarzen Lochs; a1= Abstand der Masse m2 zur Masse m1; vf= Fluchtgeschwindigkeit]

weshalb gibt es also eine derartige Grenzgeschwindigkeit c? was könnte der Grund dafür sein?

Gruß
seeadler

[Pluto]

Was ich nach wie vor in diesem Thread vermisse, ist der Versuch der Erklärung, warum es überhaupt eine Grenzgeschwindigkeit geben soll?! Ich meine, wenn es sie gibt, so muss es auch einen Grund dafür geben, warum sie nicht überschritten werden kann. Was für eine "Kraft" verhindert eine größere oder gar grenzenlose Geschwindigkeit?

Keine Kraft, sondern die Gesetzmässigkeit der Mathematik:
Ein Körper mit Überlichtgeschwindigkeit hätte eine imaginäre Masse.

Hatten wir dir das nicht schon ausdiskutiert?
Was genau hast du an den Erklärungen im anderen Thread nicht verstanden?
http://www.4religion.de/viewtopic.php?p=69882#p69882
http://www.4religion.de/viewtopic.php?p=69929#p69929
http://www.4religion.de/viewtopic.php?p=69945#p69945

[Halman]

weshalb gibt es also eine derartige Grenzgeschwindigkeit c? was könnte der Grund dafür sein?

Ein Grund besteht darin, dass unendlich viel Energie erforderlich wäre, um massebehaftete Testteilchen auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Deshalb sind Massen immer langsamer als Licht.

Doch selbst, wenn unendlich viel Energie zur Verfügung stünde, könnte die Lichtgeschwindigkeit nicht überschritten werden. Der Grund ist in der Grafik von Agent Scullie dargestellt:

Grafikquelle

P ist das Startereignis eines hypothetischen, überlichtschnellen Raumschiffes, Q ist das Ankunfs- und Rückflugereignis und R ist das Ankunfsereignis am Ausgangsort, aber zu einer früheren Zeit. Die Grafik stellt also eine kausale Schleife dar, welche die Kausalität verletzt. Soll aber die Kausalität gelten, müssen raumartige Weltlinien, wie sie dieses hypothetische Raumschiff beschreibt, unmöglich sein.
Das Fehlen eines bevorzugten Bezugssystems führt dazu, dass das Bezugssystem mit dem Ereignis Q relativ zum Bezgussystem mit den Ereignissen P und Q "gekippt" ist. Dies führt zur kausalen Schleifen bei Überlichtgeschwindigkeit. Um dies zu vermeiden, wäre es erforderlich, eine Theorie zu entwickeln, die wieder ein bevorzugtes Bezugssystems einführt.
Näheres hierzu findest Du HIER.

[R.F.]

http://www.spiegel.de/wissenschaft/welt ... 17513.html

Zitat:

Irgendetwas scheint schiefgelaufen zu sein. Die Signale des europäisch-russischen Mars-Moduls "Schiaparelli" seien ungefähr 50 Sekunden vor der geplanten Landung am Mittwoch abgerissen, erklärte Esa-Experte Andrea Accomazzo am Donnerstag im Kontrollzentrum in Darmstadt.

Wahrscheinlich war das Gerät zu diesem Zeitpunkt bereits tot auf dem Marsboden gelegen, weil die Signalübertragungsgeschwindigkeit zu niedrig angenommen wurde. Und Schuld daran war wieder mal der Albert Einstein mit seiner Geschwindigkeitsbeschränkung...

[Janina]

Vertritts Du möglicherweise die mininmale statistische Interpretation?

Diese Vokabel ist uns nicht beigebracht worden. In Bonn heißt das die "Kopenhagener Deutung".

Mit diesem "physikalischen Agnostizismus" gebe ich mich nicht zufrieden.

"physikalischer Agnostizismus" - Das ist gut!
Ja, ich denke dass es gerade nötig ist, sich aller unnötigen Interpretation zu enthalten, um nicht ins Schwafeln zu kommen. Diese Haltung heißt "Shut up and calculate", und hat sich bewährt.

Gem. der Kopenhagener Interpretation befindet sie sich sehr wohl in einem überlagerten Mischzustand der Zustände |tot> und |lebendig>. (Schrödinger wollte damit die Problematik der Quantenmechanik verdeutlichen.).

Das sind die Absurditäten die sich rechnerisch aus der QM scheinbar ergeben.
Lösung ist die Kopenhagener Deutung der Wellenfunktion als statistische Aussage.
Damit wird die Aussage so profan, wie aus den Umständen zu erwarten.

[Halman]

Vertritts Du möglicherweise die mininmale statistische Interpretation?

Diese Vokabel ist uns nicht beigebracht worden. In Bonn heißt das die "Kopenhagener Deutung".

Bonn ist nicht Kopenhagen.

Ich bin natürlich nur ein Laie, aber im Buch Skurrile Quantenwelt habe ich es anders gelernt. Auf Basis dieses Buches diskuierte ich jahrelang mit Agent Scullie und hatte mit meiner Darstellung der Kopenhagener Deutung bei ihm keine grundlegenen Differenzen.

Mit diesem "physikalischen Agnostizismus" gebe ich mich nicht zufrieden.

"physikalischer Agnostizismus" - Das ist gut!
Ja, ich denke dass es gerade nötig ist, sich aller unnötigen Interpretation zu enthalten, um nicht ins Schwafeln zu kommen. Diese Haltung heißt "Shut up and calculate", und hat sich bewährt.

Sehr prakmatisch. Damit geben ich mich aber nicht zufrieden. Dafür bin ich zu sehr Hobby-Naturphilosoph.

Gem. der Kopenhagener Interpretation befindet sie sich sehr wohl in einem überlagerten Mischzustand der Zustände |tot> und |lebendig>. (Schrödinger wollte damit die Problematik der Quantenmechanik verdeutlichen.).

Das sind die Absurditäten die sich rechnerisch aus der QM scheinbar ergeben.
Lösung ist die Kopenhagener Deutung der Wellenfunktion als statistische Aussage.
Damit wird die Aussage so profan, wie aus den Umständen zu erwarten.

Ich schließe mich dem Einwand meines "Mentors" an:

Zitat von Agent Scullie:
Also kurz zusammengefasst: du bist Anhängerin der Minimalen statistischen Interpretation (die du allerdings mit der Kopenhagener Deutung verwechselst). OK, kein Problem. Also, stellen wir nochmal heraus: die Minimale statistische Interpretation besagt, dass wenn man einen Zustand hat, der Teilchen enthält (also kein Vakuumzustand ist), und man eine Messapparatur aufbaut, die Teilchenpositionen registrieren kann (wie der Schirm beim Doppelspaltexperiment), dass dann in dem Augenblick, in dem die Messapparatur eine Teilchenposition registriert (sich ein Punkt auf dem Schirm bildet), das registrierte Teilchen eine scharfe Position (da wo der Punkt auf dem Schirm ist) hat. Darüber, was vor dieser Messung war, ob das Teilchen da auch schon eine scharfe Position hatte oder verschmiert oder sonst was war, darüber ist laut der Minimalen statistischen Interpretation keine Aussage möglich.

Im folgenden Zitat werden die Minimale statistische Deutung und die Kopenhagener Deutung gegenübergestellt:

Zitat aus Agent Scullie:
1. Es lässt sich nicht näher begründen, dass das so ist, die Beziehung W(x) = |psi(x)|² ist alles, was es zu wissen gibt -> Minimale statistische Deutung

2. Bei der Positionsmessung kollabiert die zuvor delokalisierte Wellenfunktion zu einer Wellenfunktion, die scharf an der gemessenen Position lokalisiert ist -> Kopenhagener Deutung

[Janina]

Bonn ist nicht Kopenhagen.

Die Kopenhagener Deutung oder auch Kopenhagener Interpretation ist eine Interpretation der Quantenmechanik. Sie wurde um 1927 von Niels Bohr und Werner Heisenberg während ihrer Zusammenarbeit in Kopenhagen formuliert und basiert auf der von dem Nobelpreisträger Max Born vorgeschlagenen Born’schen Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Wellenfunktion.
...
Ferner wird in dieser Interpretation darauf verzichtet, den Objekten des quantentheoretischen Formalismus, also vor allem der Wellenfunktion, eine Realität in unmittelbarem Sinne zuzusprechen. Stattdessen werden die Objekte des Formalismus lediglich als Mittel zur Vorhersage der relativen Häufigkeit von Messergebnissen interpretiert, die als die einzigen Elemente der Realität angesehen werden.

Dazu gibt es unter anderem verbreitete Deutungen:

Diese Wellenfunktion gestattet konsequenterweise lediglich für jeden Ort die Angabe einer Wahrscheinlichkeit dafür, bei einer Suche über eine Messung das Teilchen dort zu finden. Diese Wellenfunktion ist aber für ein einzelnes Teilchen nicht als ganzes vermessbar, da sie bei der ersten Messung vollständig verändert wird, ein Vorgang, der auch als Kollaps der Wellenfunktion interpretiert und bezeichnet wird.

Der letzte Halbsatz ist Ausdruck des Schwafelns. Denn wie die ersten 1 1/2 Sätze richtig bemerken, kann eine Statistik nicht auf ein Einzelereignis angewendet werden. Der "Kollaps" ist also nur der vergebliche Versuch, Statistik mit einem Einzelereignis zu betreiben.

Mit diesem "physikalischen Agnostizismus" gebe ich mich nicht zufrieden.

"Shut up and calculate" - hat sich bewährt.

Sehr prakmatisch. Damit geben ich mich aber nicht zufrieden.

Das ist dein Problem.

Zitat von Agent Scullie
1. Es lässt sich nicht näher begründen, dass das so ist, die Beziehung W(x) = |psi(x)|² ist alles, was es zu wissen gibt

= Kopenhagener Deutung, siehe oben.

Zitat von Agent Scullie2. Bei der Positionsmessung kollabiert die zuvor delokalisierte Wellenfunktion zu einer Wellenfunktion, die scharf an der gemessenen Position lokalisiert ist

= Schwafelei aus dem Versuch, Statistik mit einem Einzelereignis zu betreiben.

[Halman]

Bonn ist nicht Kopenhagen.

Die Kopenhagener Deutung oder auch Kopenhagener Interpretation ist eine Interpretation der Quantenmechanik. Sie wurde um 1927 von Niels Bohr und Werner Heisenberg während ihrer Zusammenarbeit in Kopenhagen formuliert und basiert auf der von dem Nobelpreisträger Max Born vorgeschlagenen Born’schen Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Wellenfunktion.
...
Ferner wird in dieser Interpretation darauf verzichtet, den Objekten des quantentheoretischen Formalismus, also vor allem der Wellenfunktion, eine Realität in unmittelbarem Sinne zuzusprechen. Stattdessen werden die Objekte des Formalismus lediglich als Mittel zur Vorhersage der relativen Häufigkeit von Messergebnissen interpretiert, die als die einzigen Elemente der Realität angesehen werden.

Was freilich nichts daran ändert, dass die unzählichen Einzelzustände φ1 ... φn, welche von der Wellenfunktion ψ umfasst werden, zu einem einzigen Zustand kollabieren.

Dazu gibt es unter anderem verbreitete Deutungen:

Diese Wellenfunktion gestattet konsequenterweise lediglich für jeden Ort die Angabe einer Wahrscheinlichkeit dafür, bei einer Suche über eine Messung das Teilchen dort zu finden. Diese Wellenfunktion ist aber für ein einzelnes Teilchen nicht als ganzes vermessbar, da sie bei der ersten Messung vollständig verändert wird, ein Vorgang, der auch als Kollaps der Wellenfunktion interpretiert und bezeichnet wird.

Der letzte Halbsatz ist Ausdruck des Schwafelns. Denn wie die ersten 1 1/2 Sätze richtig bemerken, kann eine Statistik nicht auf ein Einzelereignis angewendet werden. Der "Kollaps" ist also nur der vergebliche Versuch, Statistik mit einem Einzelereignis zu betreiben.

Da gibt es andere Meinungen, z.B. die von Silvia Arroyo Camejo.

"Shut up and calculate" - hat sich bewährt.

Sehr prakmatisch. Damit geben ich mich aber nicht zufrieden.

Das ist dein Problem.

So ganz alleine bin ich damit eigentlich nicht.

Zitat von Agent Scullie
1. Es lässt sich nicht näher begründen, dass das so ist, die Beziehung W(x) = |psi(x)|² ist alles, was es zu wissen gibt

= Kopenhagener Deutung, siehe oben.

Zitat von Agent Scullie2. Bei der Positionsmessung kollabiert die zuvor delokalisierte Wellenfunktion zu einer Wellenfunktion, die scharf an der gemessenen Position lokalisiert ist

= Schwafelei aus dem Versuch, Statistik mit einem Einzelereignis zu betreiben.

Nein, die korrekte Beschreibung der Kopenhagener Deutung.

Was meinst Du zu meiner bescheidenen Beschreibung?

[Pluto]

Zitat von Agent Scullie
2. Bei der Positionsmessung kollabiert die zuvor delokalisierte Wellenfunktion zu einer Wellenfunktion, die scharf an der gemessenen Position lokalisiert ist

= Schwafelei aus dem Versuch, Statistik mit einem Einzelereignis zu betreiben.

Nein, die korrekte Beschreibung der Kopenhagener Deutung.

Die Kopenhagener Deutung arbeitet mit statistischen Wahrscheinlichkeiten.
Deshalb ist es falsch, aus der Kopenhagener Deutung auf Einzelereignisse zu schließen.

[seeadler]

Etwas einfacher, profaner, trivialer folgende Überlegungen meinerseits:

Nach wie vor favorisiere ich mein "Gummibandprinzip", wonach ich die Grenzgeschwindigkeit c mit der Eigenschaft eines beliebigen Gummibandes vergleiche, welches eben nur bis zu einem bestimmbaren Durchmesser ausgedehnt werden kann, bevor es zerreißt. Oder nehmen wir da vielleicht besser einen Expander oder eine Feder, denn hierbei könnte man unter Umständen die Zunahme der erforderlichen Kraft, je mehr ich es ausdehne, und damit zugleich aber auch die Zunahme der dabei frei gesetzten Energie eigentlich schon mit den Formeln im Einklang bringen, die zur Berechnung der (abgelehnten) relativistischen Masse, der Verkürzung der Länge wie auch der Erweiterung der Zeit verwendet werden.

Daher bin ich immer noch auf der Suche nach einer plausiblen Erklärung, warum dies so ist. Warum es überhaupt eine Grenzgeschwindigkeit gibt. Pluto, dein hinweis, dass dies schon erklärt wurde in der vorletzten Seite, stimmt so nicht. Es wurde eine Erklärung formuliert, die nichts mit der Ursache an sich zu tun hat - das empfinde ich jedenfalls so.

Das Gummibandprinzip besagt also nichts anderes, als dass sich die "Geschwindigkeit" an sich wie ein relativ elastischer Körper verhält, der eben nur bis zu einer gewissen berechenbaren Grenze ausgedehnt werden kann, bevor er zerreißt, bevor es vielleicht zu einem "Urknall" kommt.
Dieses "Gummiband" findet somit in jedem Inertialsystem mit vollkommen unterschiedlicher Beschleunigung und resultierender Geschwindigkeit Anwendung. Selbst wenn ich mit bereits 280.000 km/s fliegen könnte, könnte ich jenes Gummiband noch immer von 0 bis 300.000 km/s theoretisch ausdehnen, und hätte dabei exakt die gleichen Problem, wie in einem absolut ruhenden Inertialsystem.

.......

eine mögliche Ursache, dass es keine größere Geschwindigkeit geben kann, ist die, dass sich der Raum selbst, also unser Universums nicht schneller ausdehnt, als eben mit jenen 300.000 km/s, die sich allerdings dann auch auf die gesamte Ausdehnung des Universums verteilen, so dass folglich die Ausdehnung irgend eines beliebigen Teiles, zum beispiel eine Raummeters sich aus c/R ergibt; wobei sich R auf den Radius des Universums bezieht, der sich bei fortlaufender Geschwindigkeitserhöhung daraus ergibt, wann eben insgesamt c erreicht wird.

Daraus folgt jedoch, dass sich das Universum als Ganzes Anfangs um so schneller ausgedehnt hat, ohne c zu überschreiten, je kleiner das Verhältnis des betreffenden Teiles des Kosmos gegenüber diesem 1 m ist.

Diese Annahme impliziert allerdings, dass es gleich zu Anfang an eine Hemmschwelle gegeben haben könnte, die es verhinderte, dass sich unser Universum schneller als mit c ausgedehnt hat. Wenn sich zum beispiel unser Universum wiederum in einem anderen Raum befindet, und dieser sich ebenfalls in einem anderen usw...