neue Erkenntnisse in der Physik

[Halman]

@seeadler

Kennst Du die Lichtschwerter aus Star Wars? Angenommen, es würde gelingen, eines basierend auf Lasertechnik zu bauen - mit einem Haken: Der extrem intensive Laserstrahl wird nicht begrenzt, sonder strahlt entlos wie ein Taschenlampe - nur viel konzentrierter. So ein endloses Schwert könnte ja ins Gestein hineinschneiden. Würde man so ein "Lichtschwert" von der Erde aus schenken, könnte man damit, sofern die Energie astronomisch hoch wäre, den Mond "überlichtschnell" in zwei schneiden.

Physikalisch betrachtet bewegt sich nur das vom Laser emittierte Licht. Die überlichtschnelle Scheinbewegung des geschwenktenn Laserstrahls resultiert aus der Geometrie.
Selbiges gilt für Pulsare. Um so einen Pulsar könnte man sich einen Kreis denken, über den der Puls "fährt". Es liegt auf der Hand, dass bei einer bestimmten Entfernung die Lichtgeschwindigkeit überschritten wird.
Der Gammastrahl bewegt sich vom Pulsar steht mit Lichtgeschwindigkeit fort. Wenn man also als Punkt auf dem gedachten Kreis getroffen wird, könnte man sehr wohl in Mitleidenschaft gezogen werden, sofern die Strahlenbelastung intensiv genug ist. Ganz viele Punkte auf dem Kreis könnten in einer überlichtschnellen Abfolge getroffen werden. Physikalisch ist entscheidend, dass die Gammastrahlung mit Lichtgeschwindigkeit auf dem Kreis trifft.

Nimm als Beispiel ein Maschinengewehr, welches mit hoher Frequenz Geschosse abfeuert. Dieses könnte man rotieren und gleichzeitig feuern lassen. Bei einem Sandstrahler wären die Treffer häufiger.

Ein Laserstrahl enthält astronomisch viele Photonen. Ob sie ausreichen, einen Brennspur zu hinterlassen, hängt von der Intensität des Lasers ab. Pulsare haben eine solche Intensität auch über Lichtjahre hinweg Planeten schaden zu können. Dabei könnte der Strahl auch "überlichtschnell" über den Planeten huschen (je schneller, um so besser für den Planeten). Die Gammastrahlung, die den Schaden versacht, beschreibt aber eine lichtartige Weltlinie mit exakt Lichtgeschwindigkeit.

[seeadler]

Meine Frage war ja auch ob überhaupt das Licht auf den Mond auftreffen kann, wenn sich die Lichtquelle mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Dümmliche Fragen sind nicht relevant(von mir hervorgehoben); bei den hier genannten Beispielen ging es NIE darum, dass die Lichtquelle mit Lichtgeschwindigkeit bewegt wird. Das ist weder nötig noch möglich.

Danke an dich aber auch an Halman, auf dessen Beitrag ich noch eingehen werde;

Also ich resümiere. Eigentlich bewegt sich das Licht nur in vertikaler Richtung. Die relative Tangentialbewegung entsteht lediglich durch die Bewegung der rotierenden Lichtquelle. In einem bestimmbaren Abstand wird die Relativgeschwindigkeit (Tangentialbewegung) nicht nur zur Lichtgeschwindigkeit, sondern kann sie beliebig weit auch überdehnen. Richtig?
Nun ist es jedoch so, dass jegliches Licht in Form von "Quantenpaketen" im Rahmen einer bestimmbaren "Wellenlänge" die Lichtquelle verlässt.
angenommen wir haben eine fiktive Frequenz von 2,5*10^14 Herz, so haben wir es verteilt auf einer Länge von 300.000.000 m 2,5*10^14 "Quantenpakete" mit jeweils einer Länge von 300.000.000 m/s / 2,5*10^14 Hz = 1,2*10^- 6 m = 0,0012 mm. wenn ich das jetzt nun richtig interpretiere, müssen demnach entlang jener "Spur" auf der Mondoberfläche jeweils "dunkle" und entsprechend "helle" Flecken auftauchen, bzw alle 0,0012 mm ist jeweils ein "Quantenpaket" aufgetroffen mit entsprechender Verdichtung und Verdünnung. Wenn nun dieser relative Lichtstrahl beispielsweise mit 10 fachen Abstand (=Lichtgeschwindigkeit) über einen anderen Körper huscht, so sind die entsprechenden Abstände schon mal 0,012 mm. Jetzt nehmen wir mal den Extremfall, den ja auch Halman in seinem Beitrag angesprochen hat und setzen die Entfernung auf Ein Lichtjahr : Auf der Mondoberfläche hätten wir einen Abstand von 0,0012 mm. In einem Lichtjahr Entfernung wäre der Abstand dagegen bereits 30 m. Das heißt, wenn ich nun richtig gerechnet habe verteilt sich jenes Energiepaket, jenes Energiequant auf ein Kreissegment von 30 m, was zuvor lediglich auf dem Mond 0,0012 mm einnahm und auf der Erde demzufolge bei 1 m radius 3,1*10^-14 m. Um also die gleiche Intensität hervorzubringen, müsste demnach jene Energie 30 m / 3,1*10^-14 m = 9,6*10^14 mal größer sein.

Kann man das so stehen lassen?

[Zeus]

Genau das kann man eben meiner Meinung nach nicht überprüfen, ob der Lichtstrahl tatsächlich mit 2,5 facher Geschwindigkeit über die Mondoberfläche rast.

Der Strahlfleck ja, das Licht natürlich nicht. Es sollte klar sein, dass ein Strahlfleck, der von A nach B wandert, keine Informationsübertragung von A nach B ist.

Hallo Janina!
Wenn die Oberfläche des Mondes sehr lichtempfindlich wäre, dann würde der Lichtstrahl den Weg von A nach B markieren. Würde dann nicht - zumindst indirekt - Information in sehr kurzer Zeit zwischen A und B übermittelt werden?
Beide wissen dann ja, in welche Richtung sie zu gehen haben, um den anderen zu treffen.
Worin besteht mein Denkfehler?


Gruß
Zeus

[Scrypton]

Danke an dich

Da gibt es nichts zu bedanken.
Es bleibt lediglich dabei, was hier - mit ausnahme deinerseits - von Anfang an klar war: Die höchste Geschwindigkeit der Informationsübertragung ist c (nicht ganz korrekt, da es Medien gibt, in welchen Licht schneller ist als im Vakuum - aber innerhalb dessen es eben trotzdem "nur" Lichtgeschwindigkeit" hat).
Ebenfalls ist es Tatsache, dass eine Pseudobewegung(!) wie z.B. der auftreffende Lichtpunkt auf der Mondoberfläche mit Überlichtgeschwindigkeit auf der Mondoberfläche herum gejagt werden kann. Entgegen deiner Behauptung ist eben dies auch messbar/experimentell überprüfbar.

[Janina]

Wenn die Oberfläche des Mondes sehr lichtempfindlich wäre, dann würde der Lichtstrahl den Weg von A nach B markieren. Würde dann nicht - zumindst indirekt - Information in sehr kurzer Zeit zwischen A und B übermittelt werden?

Wie stellst du dir das vor? Willst du dem Strahlfleck einen Zettel anheften?

[Scrypton]

Wenn die Oberfläche des Mondes sehr lichtempfindlich wäre, dann würde der Lichtstrahl den Weg von A nach B markieren. Würde dann nicht - zumindst indirekt - Information in sehr kurzer Zeit zwischen A und B übermittelt werden?

Nein, weil es keinen kausalen Zusammenhang zwischen A und B gibt; zwischen A und B findet in dem Beispiel keine Informationsübertragung statt.

[Halman]

Es bleibt lediglich dabei, was hier - mit ausnahme deinerseits - von Anfang an klar war: Die höchste Geschwindigkeit der Informationsübertragung ist c (nicht ganz korrekt, da es Medien gibt, in welchen Licht schneller ist als im Vakuum - aber innerhalb dessen es eben trotzdem "nur" Lichtgeschwindigkeit" hat).

Zwar ist in Cäsium die Phasengeschwindigkeit schneller als die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit, allerdings kann sie der Frontwelle nicht vorauseilen. Mehr dazu HIER in in Folge-Beiträgen.

[Scrypton]

Es bleibt lediglich dabei, was hier - mit ausnahme deinerseits - von Anfang an klar war: Die höchste Geschwindigkeit der Informationsübertragung ist c (nicht ganz korrekt, da es Medien gibt, in welchen Licht schneller ist als im Vakuum - aber innerhalb dessen es eben trotzdem "nur" Lichtgeschwindigkeit" hat).

Zwar ist in Cäsium die Phasengeschwindigkeit schneller als die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit, allerdings kann sie der Frontwelle nicht vorauseilen.

Das habe ich ja auch nicht behauptet!

[Zeus]

Wenn die Oberfläche des Mondes sehr lichtempfindlich wäre, dann würde der Lichtstrahl den Weg von A nach B markieren. Würde dann nicht - zumindst indirekt - Information in sehr kurzer Zeit zwischen A und B übermittelt werden?

Wie stellst du dir das vor? Willst du dem Strahlfleck einen Zettel anheften?

Nö. Die Frage hatte ich erwartet. Die Leute wurden vorher von der Erde informiert. Der Streifen hat ihnen zusätzliche Information (die Marschrichtung) übermittelt. Und zusätzliche Info ist auch Info, nicht wahr?


PS.
Ich heiße nicht R.F. und bin davon überzeugt, dass Information nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden kann. Mir ist eben nur die obige Schnappsidee so eingefallen...

[seeadler]

Wenn die Oberfläche des Mondes sehr lichtempfindlich wäre, dann würde der Lichtstrahl den Weg von A nach B markieren. Würde dann nicht - zumindst indirekt - Information in sehr kurzer Zeit zwischen A und B übermittelt werden?

Nein, weil es keinen kausalen Zusammenhang zwischen A und B gibt; zwischen A und B findet in dem Beispiel keine Informationsübertragung statt.

Eben, und darum kann man es auch nicht überprüfen. Der einzigste der darüber eine Aussage machen kann ist der jenige, der den Strahl entsprechend lenkt. Beobachter 1 und Beobachter 2 haben keine Ahnung davon, welchen Weg der Strahl genommen hat, sie sehen ihn jeweils nur in dem Augenblick, wo er von der Erde auf sie eintrifft.

Wenn die Oberfläche des Mondes sehr lichtempfindlich wäre, dann würde der Lichtstrahl den Weg von A nach B markieren. Würde dann nicht - zumindst indirekt - Information in sehr kurzer Zeit zwischen A und B übermittelt werden?

Wie stellst du dir das vor? Willst du dem Strahlfleck einen Zettel anheften?

Nö. Die Frage hatte ich erwartet. Die Leute wurden vorher von der Erde informiert. Der Steifen hat ihnen zusätzliche Information (die Marschrichtung) übermittelt. Und zusätzliche Info ist auch Info, nicht wahr?
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so sehe ich das auch.