Benutzer:Mschcsc/Plaudereien

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In einer Sekunde bis ans Ende des Universums

Wir wissen alle dass es nicht geht, aber man kann ja mal nachdenken: Mit steigender Beschleunigung läuft die Zeit im Reisenden langsamer ab als in seiner nichtbewegten Umgebung. Davon bekommt er aber nichts mit, weil er ja normal in Ruhe ist bzw. sich alles in ihm verlangsamt. Er kommt sich also ganz normal vor, während die Sterne, an denen er vorbei rast, schneller als üblich altern. Und ja, nehmen wir es einfach mal hypothetisch an, er erreicht die Lichtgeschwindigkeit schließlich bis ganz knapp vor dem Zeitstillstand und rast in einer seiner eigenen Sekunden ... bis ans Ende des Universums in 10^90 Jahren, wenn außer seiner eigenen alle anderen Massen im Universum längst in masselose Strahlung zerfallen sind. Was passiert, wenn er dann die Bremse zieht und anhält? Und im Vergleich zu wem oder was soll er anhalten? Ist er dann gerade in Bewegung oder steht er von allein, sobald er nichts mehr hat, mit dem er sich vergleichen kann? Kann er nicht doch noch ein bischen aufs Gas treten und C ein ganz klein wenig weiter annähern, damit er in der nächsten Sekunde 10^1000 Jahre durchmacht? Und für wen sind das dann 10^1000 Jahre? Womit will er das dann überhaupt messen, wenn nix mehr da ist? Dann wird er sich so ganz allein ziemlich wundern, oder gibts es da einen Denkfehler? Kann er mit genau C und Zeitstillstand in alle Ewigkeit existieren, selbst wenn die anderen weg sind und alles egal geworden ist? --212.23.126.1 01:41, 5. Jun. 2007 (CEST)

• Was passiert, wenn er dann die Bremse zieht und anhält? Und im Vergleich zu wem oder was soll er anhalten?[...]

Man kann nicht "anhalten". Auch du selbst kannst nicht "stillstehen". Du kannst relativ zur Erdoberfläche stillstehen oder relativ zum Erdmittelpunkt oder relativ zur Sonne oder zu einem Mond in einer 14 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie - aber niemals zu allem gleichzeitig - und schon gar nicht "absolut".

"Die Bremse ziehen" heisst bloss dass du nicht weiter beschleunigst - deine Geschwindigkeit (relativ zu einem anderen unbeschleunigten Körper) bleibt dieselbe, sie verändert sich bloss nicht mehr.

Die Bremse ziehen heißt, dass er seine Geschwindigkeit mit dem eines anderen Objekts anpaßt. Das geht aber nicht mehr, wenn es kein solches Objekt mehr gibt. --212.23.126.12 21:48, 5. Jun. 2007 (CEST)

• Kann er mit genau C und Zeitstillstand in alle Ewigkeit existieren, selbst wenn die anderen weg sind und alles egal geworden ist?[..]

Als Photon kann man das vermutlich tatsächlich. Als "massives", "langsames" Teilchen kann man aber vielleicht auch "ewig" existieren, wenn man nicht in Photonen zerfällt..

Mschcsc 10:18, 5. Jun. 2007 (CEST)

Ich habe mich vielleicht nicht richtig ausgedrückt. Gut, gehen wir mal davon aus, das "alles" irgendwann in Photonen zerfällt. (Es ginge auch ohne diese Annahme) Man hat ja genug Zeit zum Warten, zum Beispiel 10^1000 Jahre. Dann ist das Universum ganz anders als heute, kälter, keine habitable Materie mehr, die letzten schwarzen Löcher verdampft. Es ist eben einfach nur Raum da und ab und zu kommt ein Photon vorbei.

Wenn man den Reisenden bis ganz ganz knapp unter C beschleunigt hatte, brauchte man dafür sehr viel Energie. Bei ihm verlangsamt sich die Zeit im Vergleich zu den Bezugspunkten und er sieht sie nun zerfallen. Wenn das letzte Proton zerfallen ist, ist er "allein". Wo ist die Energie hin? Hat er sie jetzt "in sich"? Und im Vergleich zu was ist er noch so schnell?

Was ist, wenn er C noch stärker angenähert hat und fast zeitlich still stehen bleibt. Worauf wartet er dann, wenn seine Umgebung "weg gealtert" ist? Gilt dann Zeit nur noch für ihn allein? Oder kann er die Ausdehnung des Universums als zeitlichen Maßstab nehmen? --212.23.126.12 21:36, 5. Jun. 2007 (CEST)

Wenn er die Ausdehnung des Universums als Referenz nimmt, hat er doch eine absolute Zeit, oder? --212.23.126.12 21:48, 5. Jun. 2007 (CEST)

Die Ausdehnung des Universums ist leider niemandem bekannt und kann daher schlecht als Bezugsgrösse dienen.

Aber der Punkt ist der, dass sich jemand oder etwas nur c annähern kann von einem relativ dazu bewegten Beobachter.

Von einem massebehafteten Teilchen aus gesehen ist c immer gleich gross, ich kann mich also nicht in irgendeiner absoluten Art und Weise c annähern. Wenn nichts mehr da ist dass sich relativ zu mir bewegt, dann kann ich auch nicht davon sprechen dass ich eine bestimmte Geschwindigkeit hätte.

Die einzige Möglichkei, ein Raumschiff in einem ansonsten absolut leeren Raum zu beschleunigen bestünde übrigens darin, irgendeine Art von Rückstoss zu erzeugen, also irgendwie Impuls abzugeben - und in diesem Moment hätte man es wieder mit gegeneinader bewegten Objekten (Massen oder rotverschobenen Photonen) zu tun.

Bedenke auch, dass die Beschleunigung Energie benötigt, deinem Gedankenexperiment sind also auch rein praktische Grenzen gesetzt. Man könnte einfach nicht genug Energie aufbringen um ein Raumschiff auf derartige Geschwindigkeiten zu beschleunigen, dass es in einer Sekunde $10^{\text{gigantisch}}$ Jahre in die Zukunft springt.

Mschcsc 22:58, 5. Jun. 2007 (CEST)

Meine Bedenken sind theoretisch. Angenommen man beschleunigt den massetragenden Reisenden im jetzt existierenden Universum unter Verwendung der Energiemengen, die jetzt vorhanden sind und verbraucht zum Beispiel ein paar tausend Sterne oder eine Galaxie dafür. (Das es technisch nicht geht, bedeutet ja nicht dass die Relativitätstheorie nicht ausrechnen kann, auf wie schnell man einen Reisenden von 100 Kilo Masse mit der vollständig umgewandelten Energie der Milchstraße beschleunigen könnte.) Dann sieht der beschleunigte Reisende die Materie dahin schmelzen und "verschwinden". Gleichzeitig bläht sich das Universum immer schneller auf (Rotverschiebung). Aber irgendwann ist nichts mehr da, für das die Referenzen für Alterung gelten.

Wenn das Universum bis auf (Photonen) leer ist, hat doch der Zeitbegriff keine Bedeutung mehr. Das Universum ist an einem "Ende". Es dehnt sich als möglicher Raum für Photonen weiter aus, braucht aber keine Zeit mehr dafür. Gilt der Zeitbegriff für die Ausdehnung des Raums vielleicht jetzt schon nicht? Der Reisende in alleiniger Zukunft kann also nicht mehr davon sprechen, dass noch $10^{\text{gigantisch}}$ viel Zeit vergeht. Er steht ja von sich aus gesehen im leeren Universum und wartet auf den Zerfall seiner eigenen Materie mit ganz normaler Urzeit.

Und warum ist seine eigene Materie noch da, während die andere, die ja im Vergleich zu ihm auch mit annähernd C bewegt war, verschwunden ist? Der Reisende kann doch durch seine Weiterexistenz einen "qualitativen, absoluten" Gewinn (Langlebigkeit) verbuchen, keine relative, nur in Bezug zu seiner Umgebung formulierbare Bewegung durch die Raumzeit. Er ist als Letzter noch da, obwohl doch die Bewegung realtiv war. Das erscheint mir widersprüchlich. Wo liegt der Denkfehler? --212.23.126.8 15:23, 6. Jun. 2007 (CEST)

Ich weiss nicht, die ganze Geschichte mit der Beschleunigung oder Bewegung ist unnötiger Ballast.

Man könnte sich für 100000 Jahre einfrieren lassen oder sich in Photonen 'umwandeln' und nach $10^{\text{gigantisch}}$ Jahren wieder zurückverwandeln. In jedem Fall hat man dann das (richtige) Gefühl, "in die Zukunft" gereist zu sein, und wird bei der Altersbestimmung des Universums auf einen bestimmten Wert kommen.

Wenn man aufwacht und es ist nix mehr da, worauf man Bezug nehmen könnte, so kann man halt auch keine Geschwindigkeit angeben. Dann kann man natürlich auch keine Altersbestimmung des Universums mehr vornehmen. Und wenn man ein einzelnes stabiles Teilchen oder ein Photon ist, verliert der Begriff Zeit tatsächlich jegliche Bedeutung.

Solange man aber noch einen Körper hat oder eine Uhr oder irgend sonstwas zusammengesetztes, solange es irgendwelche Ereignisse mit raumartigem Abstand gibt, gibt es auch sowas wie Zeit...

Aber wird mir hier auch etwas zu theoretisch zumal niemand wirklich weiss, wie sich das Universum entwickeln wird... Ich bin auch nicht gerade ein Experte was relativistische Szenarien anbelangt... Mschcsc 15:09, 7. Jun. 2007 (CEST)

Darf ich Dir eine Frage bezüglich der Ruhemasse stellen?

Hallo, ich bin kein Physiker oder sowas, aber ich interessiere mich für die Relativitätstheorie und die damit zusammenhängenden Phänomene. Ich habe auf der Diskussionsseite zum Artikel Ruhemasse Deinen Beitrag gelesen und darin Deine Bemerkung:

"Die Ruhemasse eines Elektrons beträgt für alle Beobachter immer 9.2e31 kg - und nicht nur für einen Beobachter der sich zum Elektron Zufällig gerade in Ruhe befindet."

Es geht mir nun um folgendes: Wenn das Elektron eine Ruhemasse hat, die zudem eine physikalische Eigenschaft des Elektrons ist, dieses sich aber mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, warum hat es dann keine unendlich grosse Masse? Die müsste es doch nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie haben, wenn seine Ruhemasse ungleich Null ist.

Wenn Du keine Lust hast, einem Laien seine dummen Fragen zu erklären, sag es mir einfach, ich akzeptiere das.--Peter Nowak 20:54, 27. Okt. 2007 (CEST)

Hallo Peter.

Ich bin selbst auch ein Laie auf diesem Gebiet. Trotzdem versuch' ich mal den scheinbaren Widerspruch aufzulösen.

Gemäss Einstein sind Masse und Energie äquivalent, d.h. es ist der Energieinhalt eines Körpers (oder allgemein eines physikalischen Systems) der eine Krümmung der Raumzeit zur Folge hat - und diese Krümmung macht sich schliesslich als "Schwerkraft" bemerkbar.

Wenn ich einem Körper eine Energie E zuführe (z.B. indem ich ihn beschleunige, ihn in Rotation versetze oder aufheize, oder Ladungsträger auf ein höheres Potential verschiebe), so erhöht sich dadurch gemäss m=E/*c^2 auch dessen relativistische Masse.

Ein Teilchen, z.B. ein Proton hat aber einen gewissen minimalen Energieinhalt, der sich nicht "abziehen" lässt, ohne das Proton in etwas anderes - leichteres, z.B. ein Positron - zu verwandeln. Das ist eben die Ruhemasse; es ist sozusagen die "Grundenergie" (Ruheenergie) die jedem realen Objekt ganz unabhängig von seiner Bewegung, Temperatur, Drehimpuls etc. innewohnt.

Im Gegensatz dazu hat ein Photon keine "Grundenergie", es besteht sozusagen nur aus "zugeführter" Energie.

Die "relativistische" Masse ist letztlich einfach die der Gesamtenergie eines Systems entsprechende Masse - diese Gesamtenergie setzt sich zusammen aus der (unveränderlichen) Ruheenergie und der zusätzlich z.B. als Beschleunigung reingesteckten Energie.

Du schreibst:

• Es geht mir nun um folgendes: Wenn das Elektron eine Ruhemasse hat, die zudem eine physikalische Eigenschaft des Elektrons ist, dieses sich aber mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, warum hat es dann keine unendlich grosse Masse? Die müsste es doch nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie haben, wenn seine Ruhemasse ungleich Null ist.

Das ist schon richtig, deshalb können sich Elektronen wie alle "massiven" Objekte oder Teilchen ja auch niemals mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Mschcsc 09:56, 28. Okt. 2007 (CET)

Hallo Mschcsc, erstmal danke für Deine Antwort. Die Bedeutung der Ruhemasse und ihr Unterschied zur relativistischen Masse ist mir schon klar (übrigens: in dem Artikel Ruhemasse sollte zuerst mal geklärt werden, wann der Begriff von wem in welchem Zusammenhang gebildet wurde, bevor sein Inhalt erklärt wird). Auch in Bezug auf Photonen stimme ich zu, nur in Bezug auf Elektronen habe ich ein Problem: Die bewegen sich zwar nicht mit Vakuumlichtgeschwindigkeit, aber eben dennoch mit Lichtgeschwindigkeit, zumindest habe ich das noch so gelernt. Zudem sehe ich schon rein oberflächlich ein Problem in der Formel E = mc^2: Sie zeigt ja grundsätzlich (wie Du richtig angeführt hast und wie es auch tatsächlich ist), dass Energie und Masse, das heisst hier: Materie, denn Masse ist eine Materieeigenschaft, ineinander umwandelbar sind. Wenn dies aber grundsätzlich so ist, dann kann der Aufwand zur Erreichung dieser Umwandlung nicht in Richtung unendlich gehen, denn dann würde die Formel das Gegenteil dessen aussagen, was sie aussagen soll.--Peter Nowak 16:10, 28. Okt. 2007 (CET)

Da hast Du wohl an der Schule etwas etwas falsches gelernt - oder nicht richtig aufgepasst. Elektronen bewegen sich selbstverständlich immer mit Unterlichtgeschwindigkeit (und es geht hier ausschliesslich um die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit). Vielleicht verwechselst Du das aber auch mit der "Geschwindigkeit" des elektrischen Stroms - dessen "Wirkung" ist theoretisch auch so schnell wie das Licht - aber das hat mit der Geschwindigkeit der einzelnen Elektronen nichts zu tun.

Die Formel E=m*c^2 sagt gar nichts darüber aus, wieviel "Aufwand" die Umwandlung einer Energieform in eine andere erfordert. Es ist auch nicht so, dass Masse eine besondere Art von Energie wäre. Masse ist vielmehr ein Mass für den Energieinhalt eines Systems - ganz egal in welcher Form diese Energie vorliegt. So gesehen hat auch ein Photon eine seiner Energie entsprechende Masse (aber eben keine Ruhemasse).

Mschcsc 18:41, 28. Okt. 2007 (CET)

Gut, dass sich Elektronen unterhalb der Vakuumlichtgeschwindigkeit bewegen (dennoch wird ihre Geschwindigkeit auch als Lichtgeschwindigkeit bezeichnet!), ist mir bekannt, nur ist die Differenz nicht so gravierend, dass sich damit das Nicht-Vorhandensein einer unendlich grossen Masse erklären liesse. Wenn dies tatsächlich die Ursache dafür wäre, müsste es in einem sehr engen Geschwindigkeitsfenster zu einem "Massesprung", das heisst zu einem plötzlichen Anwachsen der Masse in Richtung unendlich kommen, was ich für unwahrscheinlich halte. Die Frage müsste sich anderweitig klären lassen. Dann müsste die Masse von Elektronen, die sich in einem Supraleiter bewegen, grösser werden, während sie meiner Ansicht nach kleiner werden muss. Ich weiss, das ist eigene Theorie, aber ich möchte sie kurz sachlich begründen:

Die spezielle Relativitätstheorie betrachtet den speziellen Fall der Bewegung genau mit Lichtgeschwindigkeit, nicht die Erreichung dieser Geschwindigkeit. Daher ist aus der Formel nicht automatisch ersichtlich, dass sie bedeutet, dass mit der Zunahme der Geschwindigkeit in Richtung Lichtgeschwindigkeit die Masse wachsen müsste, bis sie beim Erreichen von c gleich m * c^2 wäre und damit auch die notwendige Energie, um diese Geschwindigkeit zu erreichen, unendlich wäre. Deshalb postulierte Einstein die Unmöglichkeit des Erreichens oder Überschreitens von c. Das widerspricht aber den bekannten Naturgesetzen! Tatsächlich ist die Massenträgheit, und um die handelt es sich hier, beim Start einer Beschleunigung am grössten, erfordert zu ihrer Überwindung also die höchste Energie, und nimmt in dem Masse ab, wie die angestrebte Geschwindigkeit erreicht wird. Beim Erreichen der Endgeschwindigkeit ist im Vakuum die zur Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit notwendige Energie gleich null, weil es keinen Luftwiderstand gibt. Das diese Darstellung richtig ist, kannst Du beim Autofahren feststellen, wenn du eine Benzinverbrauchskontrolle hast. Das betrifft natürlich die Bewegung mit v = Unterlichtgeschwindigkeit, aber es muss eben deshalb bis zum Erreichen von c gelten. Das ist einer der Gründe, weshalb ich die Formel der speziellen Relativitätstheorie für falsch halte. Das mag anmassend klingen, aber was soll ich machen, mein Verstand sagt mir halt, dass diese Formel nicht stimmen kann und bisher habe ich noch keine überzeugenden Gegenargumente gehört.--Peter Nowak 21:44, 28. Okt. 2007 (CET)

Hallo Peter.

Mir scheint, Du bringst hier einiges durcheinander...

Erstens wird die jeweilige Geschwindigkeit eines Elektrons mit Sicherheit nicht als Lichtgeschwindigkeit bezeichnet. Erkundige dich mal z.B. bei Cern, da werden enorme Energiebeträge aufgewendet um Elektronen (oder Positronen, mitunter auch Protonen etc.) auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu bringen. Noch niemals wurde dabei die Lichtgeschwindigkeit jemals erreicht - und das wird auch mit Sicherheit in Zukunft so bleiben.

In einem Supraleiter bewegen sich die Elektronen (bzw. die Cooper-Paare) selbstverständlich auch nicht überlichtschnell - tatsächlich bewegen sie sich sogar relativ gemächlich. Supraleitung bedeutet nur, dass der elektrische Widerstand komplett verschwindet - mit der Geschwindigkeit der beteiligten Elektronen hat das nichts zu tun.

Ein weiteres Missverständnis scheint sich bei dem Ausdruck c^2 in der Formel E=m*c^2 zu ergeben. Das "c" sagt natürlich überhaupt nichts über die Geschwindigkeit des betrachteten (bzw. gemessenen Objektes) aus! c ist hier einfach eine Konstante und die Formel gilt natürlich auch für (relativ) in Ruhe befindliche Objekte. Die RT betrachtet keineswegs den "speziellen Fall der Bewegung genau mit Lichtgeschwindigkeit" - ganz im Gegenteil, sie sagt ja gerade, dass massive Objekte diese Geschwindigkeit prinzipiell niemals erreichen können.

Die Formel E=m*c^2 sagt für sich tatsächlich überhaupt nichts darüber aus, ob ein massiver Körper die Lichtgeschwindigkeit überhaupt erreichen oder gar überschreiten kann. Sie sagt bloss, dass die Masse umso grösser wird, je mehr Energie - in welcher Form auch immer - man einem System zuführt.

Wie sich die Geschwindigkeit eines beschleunigten, massiven Objektes der Lichtgeschwindigkeit annähert (ohne sie jedoch jemals zu erreichen) wird durch die Lorentz-Transformationen beschrieben.

Eine gesunde Skepsis in allen Eheren, aber mir scheint, dass Du einfach viel zu viel in die Formel E=m*c^2 hineininterpretierst, dass da überhaupt nicht drinsteckt. Die Sache mit c als der Grenzgeschwindigkeit steckt eben nicht in dieser Formel, sondern in den Lorentz-Transformationen drin, die Du dir mal ausführlich zur Brust nehmen solltest.

Du solltest Dich vielleicht auch mal von der Vorstellung lösen, dass hier irgendwo Energie in Masse umgewandelt würde. Masse ist nichts anderes als eim Mass für die Energie. Eine Wasserstoffbombe verwandelt nicht etwa Masse in Energe - die in den Deuteriumkernen steckende (Bindungs)energie wird freigesetzt und in Form von Strahlung und Bewegungsenergie "weggetragen" bzw. verstreut. Heliumkerne haben deshalb eine kleinere Masse als zwei Deuteriumkerne zusammengenommen, weil bei der Fusion Energie(=Masse) in Form von Strahlung und Bewegungsenergie "weggetragen" wurde. Die Masse ist nur ein Mass dafür wieviel Energie in einem Atomkern drinsteckt, da ist nicht Masse und Energie drin - die Masse sagt einfach nur wieviel Energie in dem Kern insgesamt drinsteckt; egal in welcher Form. Um einen Heliumkern wieder in zwei Deuteruimkerne aufgespalten werden, so muss man die (Nindungs)Energie wieder reinstecken - und deshalb sind die Einzeilteile auch wieder schwerer, weil mehr Energie drinsteckt - und zwar nicht "in Form von Masse", sondern in Form von Bindungsenergie!

Die Frage ist nicht, ob etwas in Gestalt von "Energie" oder "Masse" daherkommt - vielmehr manifestiert sich jede Form von "Energie" als Masse.

Noch ein kleines Gedankenexperiment: Könnte man einen wasserstoffbombensicheren Behälter bauen un eine Wasserstoffbombe in ihm drin explodieren lassen, so dass keine Strahlung, Wärme oder sonstwas austreten könnte, so würde der Behälter nach dem Zünden der Bombe nicht leichter werden, weil weniger Masse aber dafür mehr (masselose) Energie als vorher drin wäre. Mit so einem Maschinchen, dass durch "Umwandlung" von Masse und Energie ineinander in einem geschlossenen System seine Masse oszillieren lassen könnte, könnte man ein feines Perpetuum-Mobile basteln. Man müsste nur ein paar solcher Maschinen an einem Riesenrad aufhängen und so schalten, dass sie immer auf der einen Seite schwerer sind als auf der anderen...

Vielleicht hilft es Dir bei der richtigen Interpretation von E=m"c^2, wenn du mal das Gedankenexperiment anschaust, das Einstein auf die Formel E=m*c^2 gebracht hat:

Man stelle sich einen relativ zu einem selbst in Ruhe befindlichen Würfel vor. Durch irgendeinen Prozess (z.B. dem radioaktiven Zerfall eines Atomkerns oder durch thermische Strahlung) sollen zwei Photonen exakt derselben Frequenz in entgegengesetzte Richtungen emmitiert werden. Die Photonen tragen Impuls weg, und ein Photon alleine würde einen Rückstoss erzeugen, so dass der Würfel sich in die entgegengestzte Richtung bewegen würde, weil die beiden Photonen jedoch entgegengesetzt wegfliegen und dieselbe Energie haben, heben sich die beiden Impulse gerade auf - und der Würfel bewegt sich nicht.

So weit so gut, doch für einen relativ zum Würfel bewegten Beobachter sähe das anders aus! Nehmen wir an, der bewegte Beobachter bewege sich mit der Geschwindigkeit v in die Richtung in die eines der beiden Photonen wegfliegt. Für diesen Beobachter ist der Würfel natürlich nicht in Ruhe, sondern hat eine Geschwindigkeit von -v. Für ihn haben aber die beiden Photonen auch nicht mehr dieselbe Energie, das eine Photon erscheint rotverschoben, das andere entsprechend blauverschoben. Das heisst aber, dass für diesen Beobachter der Würfel eigentlich eine Geschwindikeitsänderung erfahren müsste, denn das "blaue" Photon erzeugt einen grösseren Rückstoss als das "rote". Das widerspräche aber den Messungen des ruhenden Beobachters, der keine Geschwindigkeitsänderung feststellt. Wenn nun aber auch ein bewegter Beobachter keine Geschwindigkeitsänderung feststellt, obwohl doch die Photonen Impuls mit sich "weggetragen" haben so muss sich gemäss: Impuls=Masse*Geschwindigkeit eben die Masse verkleinert haben! Nur dann messen auch alle Beobachter übereinstimmend keine Geschwindigkeitsänderung.

Wie gesagt, mit der Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit hat das erstmal überhaupt nichts zu tun, das ergibt sich erst aus den Lorentz-Transformationen.

Mschcsc 08:18, 29. Okt. 2007 (CET)

Hallo Mschcsc.

Zu erstens: Es ging mir nicht um die Frage, ob die Physiker in einem Teilchenbeschleuniger ein Elektron auf c beschleunigen können (was schon allein deshalb unwahrscheinlich ist, weil die Bewegungsart darin ungleich der in der Natur ist), sondern darum, dass sich Elektronen mit c um den Atomkern bewegen. Ich will ja nicht auftrumpfen, aber das es noch nie gelang, ein Teilchen auf c zu beschleunigen, könnte zumindest bedeuten, dass meine Theorie der Bewegungsart der Teilchen stimmt oder anders gesagt: danach müsste genau dies auftreten, weil eine dabei wirkende Eigenschaft der Teilchen falsch eingeschätzt wird.

Zum Supraleiter: Ich habe irgendwo mal eine Tabelle über Lichtgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien gesehen, wobei die Vakuumlichtgeschwindigkeit zwar die höchste war, aber auch die anderen jeweils als Lichtgeschwindigkeit bezeichnet wurden (ansonsten würde die Spezifizierung als "Vakuumlichtgeschwindigkeit" auch keinen Sinn machen, da dann nur sie überhaupt Lichtgeschwindigkeit wäre). Da liegt es doch wohl ziemlich nahe, anzunehmen, dass die Geschwindigkeit von Elektronen in einem Supraleiter höher ist als z.B. in Eisen.

Zum c^2 in der Formel E = m*c^2. Das c ist sehr wohl das Formelzeichen für Lichtgeschwindigkeit, insofern gilt die Formel nur für lichtschnell bewegte Objekte. Die können natürlich (abhängig von der Bewegung eines Beobachters) relativ in Ruhe erscheinen. Die Tatsache, dass in der Formel nur c als Geschwindigkeit auftritt und nicht v oder v/c, zeigt deutlich, dass es hier nur um diesen konkreten Fall geht. Das c^2 entsteht dabei durch die zu Grunde liegende Formel E = p * c, wobei p = m * c ist und daher gekürzt m * c^2 herauskommt. Bei dieser ausgeschriebenen Formel wird deutlich, dass hier der Sonderfall der Bewegung mit c betrachtet wird (mal von der Frage abgesehen, ob diese Formel eigentlich die Verhältnisse in der Natur mathematisch korrekt darstellt, was IMHO nicht der Fall ist). Die Formel sagt tatsächlich, dass massive Objekte niemals c erreichen können und eben deshalb widerspricht sie dem Augenschein (Elektronen kreisen lichtschnell um den Atomkern und haben keine unendlich grosse Masse). Wenn Du aber dann sagst:

"Die Formel E=m*c^2 sagt für sich tatsächlich überhaupt nichts darüber aus, ob ein massiver Körper die Lichtgeschwindigkeit überhaupt erreichen oder gar überschreiten kann. Sie sagt bloss, dass die Masse umso grösser wird, je mehr Energie - in welcher Form auch immer - man einem System zuführt",

dann widersprichst Du Dir damit selbst. Um c zu erreichen, muss ich einem Objekt Energie zuführen und zwar nach dieser Formel unendlich viel. Deshalb kann ich danach c nicht erreichen. Mehr noch: Die Formel postuliert (völlig zu Recht!) die Äquivalenz von Masse und Energie, zeigt aber in dieser Form, dass ich keins in das andere umwandeln kann. Insofern gebe ich Dir Recht, dass danach NICHT Masse in Energie umgewandelt werden kann. Das ist im Grunde doch ein Anachronismus, denn das findet eben z.B. im Quantensprung statt, ansonsten müsste es eine lineare Bewegung und kein Sprung sein. Ausserdem hatte ich schon darauf hingewiesen, dass diese Formel damit dem Naturgesetz der Massenträgheit widerspricht, welches besagt, dass die Trägheit eines massiven Objektes mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt. Doch zur seitdem nur noch relativen Geltung dieses Naturgesetzes wird nirgends etwas ausgesagt, obwohl das doch ein wichtiger Faktor ist. Und die Lorentz-Transformation zeigt zwar, dass c nicht überschritten werden kann, was aber nicht heisst, dass es so IST! Gott sei Dank richtet sich die Natur nicht nach unseren Vorstellungen über sie. Grundsätzlich erhebt sich doch die Frage: wenn Mathematik die formelhafte oder zahlenmässige Beschreibung der Natur ist, wenn es also in der Mathematik nichts geben darf, was es nicht auch in der Natur gibt, was soll ich mir dann unter einer Geschwindigkeitsfläche (c^2) vorstellen?

Ich glaube, Du hast ein zu eingeschränktes Verständnis der Formel E = mc^2, was möglicherweise auf ein falsches Mathematikverständnis zurückzuführen ist (zumindest lässt die Definition von Mathematik in Wikipedia das wahrscheinlich erscheinen). Du schreibst z.B.:

"Heliumkerne haben deshalb" (!!!P.N.) "eine kleinere Masse als zwei Deuteriumkerne zusammengenommen, weil bei der Fusion Energie(=Masse) in Form von Strahlung und Bewegungsenergie "weggetragen" wurde."

Es verhält sich aber exakt umgekehrt: Weil (!) Heliumkerne eine kleinere Masse als zwei Deuteriumkerne zusammengenommen haben, wird durch die Fusion Masse in Form von Energie freigesetzt! Dieser Vorgang beweist letztlich, dass Masse und Energie ineinander umwandelbar sind, ohne dass dabei im einen Fall eine unendlich grosse Masse, im anderen eine unendlich grosse (!) Energie entsteht. Man könnte sagen, das widerlegt die Formel E = mc^2. Ach ja, und wenn man aus einem Helium Atom wieder zwei Deuterium Atome produziert, muss dazu nicht nur Bindungsenergie reingesteckt werden, sondern auch Masse in Form von Elektronen. Um es nochmal ganz klar zu sagen: Ich bezweifle nicht, dass Energie und Masse nur verschiedene Zustandsformen sind ("Aggregatzustände", bei den alten Griechen "Elemente" = grundsätzliche Zustandsformen, wobei "Feuer" für die energetische Zustandsform steht), sondern IMHO sind Energie, Materie und Masse (!) nur Zustandsformen, die von der Geschwindigkeit abhängen und dadurch fest definiert und determiniert sind.

Wenn man eine Wasserstoffbombe in einem Behälter zündet, bleiben die freigesetzten Elementarteilchen der zu Helium verschmolzenen Deuteriumkerne in dem Behälter, DESHALB würde keine Gewichtsänderung eintreten.

Zu dem Gedankenexperiment: Der Würfel würde für den sich in Richtung des einen Photons (nebenbei: Du gehst unten von der Impulsformel p = m * v bzw. c aus, Photonen haben aber keine Masse; aber egal, spielen wir es trotzdem durch) bewegenden Beobachter keine Geschwindigkeitsänderung erfahren, obwohl sich die Photonen für ihn unterschiedlich schnell bewegen, daraus könnte er entnehmen, dass der beobachtete Effekt (Rot- und Blauverschiebung) nur auf seine relative Bewegung in Bezug auf die Objekte entsteht.--84.133.228.146 18:16, 4. Nov. 2007 (CET)

Hallo Peter.

das c^2 in der Formel ist einfach eine Konstante und hat wie bereits gesagt erstmal nichts mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu tun. c^2 ist noch nichtmal von der Einheit her eine Geschwindigkeit. Du scheinst das anders zu sehen. Lass es uns dabei bewenden. Ich bin wie gesagt selbst auch kein Experte für die Relativitätstheorie und habe daher auch nicht das Bedürfnis, diese bzw. deren Interpretation hier im Detail zu erläutern oder gar zu "verteidigen".

Grüsse Mschcsc 22:27, 4. Nov. 2007 (CET)