R.F. hat geschrieben:Also, Marck, was nun: Wie schnell sind Photonen in derart verlangsamten Licht? Und besitzen Photonen eine geringe Masse oder nicht?Lamarck hat geschrieben: Aber Herr Erwin. Wir sprechen im Allgemeinen von der Vakuumlichtgeschwindigkeit c. In Materie ist Licht selbstverständlich langsamer als im Vakuum. Unter Wasser ist die Geschwindigkeit des Lichts um etwa 1/4 langsamer.
Überleg Dir die Antworten gut, sonst schrumpfst Du auf Zwergengröße...
Aber Herr Erwin! Wenn Photonen in Materie unterwegs sind, bewegen sie sich natürlich mit Lichtgeschwindigkeit - sie können gar nicht anders. Diese Geschwindigkeit ist allerdings geringer als die Vakuumlichtgeschwindigkeit, am betreffenden Inertialsystem ändert sich aber nichts.
Ob Photonen nicht doch eine Masse haben, wird diskutiert. Wenn sie eine haben, wäre sie äußerst gering. Dies könnte bedeuten, dass das Photon aus weiteren subquantischen Teilchen aufgebaut ist. Ich meine: Nein. Gewiss hast Du schon von folgender Formel gehört:
- E = mc²
Dies lässt sich natürlich nach m auflösen. Das Gleichheitszeichen (links wird etwas hineingesteckt und rechts kommt etwas heraus) ist aber kein Identitätszeichen (≡). Mithin: Die Masse m ist hier jedenfalls eine lorentzinvariante Masse. Das hat zur Folge: Ein Photon, etwa von der Sonne emittiert, wird in diesem Gravitationsfeld auch nicht langsamer, nur die Wellenlänge nimmt zu.
Oben hatte ich den relativistischen Gammafaktor γ erwähnt, der beschreibt, warum die "lokale Zeit" - die Eigenzeit des Photons - gleich Null ist. Hätte das Photon eine Masse, müsste es einen Impuls p aufweisen und die Energie, die notwendig wäre, um dies dem Photon in der Zeitspanne Null zuzuführen, müsste, damit es die Richtung seines Impulses ändern kann, unendlich groß sein; auch die Frequenz des Photons dürfte sich hierbei nicht ändern. In einem Gravitationsfeld sollte so also eine Lichtablenkung nicht möglich sein. Dies allerdings ist sehr wohl der Fall.
Einzige Erklärung hierzu bietet die ART: Da hierbei es nicht die Gravitation der Sonne ist, die das Photon direkt ablenkt, sondern die Sonne den Raum krümmt, ist somit keine Energie zur Ablenkung nötig! Das Photon geht einfach den kürzesten Weg und der geht halt entlang der Raumkrümmung. Sprich: Das lokale Gravitationsfeld weist hierbei also so etwas wie einen gravitativen Brechindex auf. Darauf darfst du dann Bezug nehmen, wenn es wieder einmal heißt, die Lichtablenkung an der Sonne ist nach der ART etwa doppelt so stark, wie sie nach der Newton zu erwarten wäre. Genau dies konnte, wie Du weißt, experimentell bestätigt werden ... .
Cheers,
Lamarck
