Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Besitzt Licht Schwerkraft
Hellstaff
2009-03-12, 19:48:42
Hallo Leute!
Ich habe diese Frage heute einem Professor auf der Uni gestellt, doch er konnte sie mir nicht beantworten.
Einleitend hielt ich fest, dass durch die Kontraktion eines interstellaren Nebels potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt. Später fusionieren leichte Teilchen zu schwereren. Wir wissen, dass Atomkerne, die eine Bindung eingehen, weniger Masse besitzen, als getrennte Atomkerne.
Wir wissen auch, dass die Anzahl der fusionierten Atome in einem Stern steigt, insgesamt sollte die Gesamtmasse des Sterns abnehmen.
Auf das Universum ausgedehnt sollte (von der Expansion des Universums mal abgesehen) durch diesen Effekt die Gesamtanziehungskraft des Kosmos abnehmen. Wir beobachten aber, dass die kosmologische Konstante lambda mehr oder weniger gleich eins ist.
Kann man dann schließen, um einen Wert von lambda gleich eins zu erreichen, die Schwerewirkung von Materie in das Licht wandert, sprich, dass das Photonen eine gravitative Wirkung haben.
Noch mal kurz: Durch den Massendefekt sollte meiner Meinung die Anziehungskraft eines fusionierten Atoms sinken. Um Schwerkraft nicht zu verlieren, müsste Licht anziehend wirken. Was meint ihr dazu?
Mfg
Hellstaff
urpils
2009-03-12, 20:01:52
das ganze klingt für mich gewollt kompliziert ausgedrückt, zumal zumindest der erste Satz deines 3. Absatzes nicht vollständig ist, oder irre ich mich?
Für mein Gefühl wirfst du hier auch eine Menge Dinge in den Raum, die man nicht einfach so miteinander verquirlen kann. Schwerkraft mit Masse gleichzusetzen und als Erklärung des Massendefekts Licht anzunehmen (wohlgemerkt die Photonen, die nur eine Theorie zur Beschreibung des TeilchenCHARAKTERS des Lichts sind) geht mir etwas zu schnell.
kannst du das ganze nochmal in einer unaufgeregten, weiter ausführenden und tiefergehenden Gedankenkette formulieren?
rotalever
2009-03-12, 20:53:47
Interessante Frage.
Wird die Masse, die beim Massendefekt verloren geht denn als Energie freigesetzt? Sie geht doch in die Bindungsenergie zwischen den Kernteilchen über.
Bei Fusion werden aber wohl trotzdem Photonen frei..
Zur Gravitationskraft habe ich gerade etwas gelesen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation#Allgemeine_Relativit.C3.A4tstheorie
So scheint es mir, dass nicht nur die Masse darauf Einfluss nimmt?
Ich selbst habe allerdings nicht viel Ahnung davon.., aber vielleicht weiß hier ja jemand mehr und kann meine zwei Fragen beantworten. :smile:
Botcruscher
2009-03-12, 21:27:54
Der Massendefekt widerlegt die Unterstellung der klassischen Physik, die Masse sei in allen Vorgängen erhalten Wiki
Nebenbei hat Licht keine Masse und kann somit imo auch keine Schwerkraft haben.
Spasstiger
2009-03-12, 21:48:49
Licht hat eine Energie und somit ein Massenäquivalent. Deshalb wird Licht von Massen auch umgelenkt (siehe Gravitationslinsen).
Fritzchen
2009-03-12, 21:55:32
Deshalb wird Licht von Massen auch umgelenkt (siehe Gravitationslinsen).
Alle Körper folgen Bahnen der gekrümmten Raumzeit.
Ist es nicht so das Massen nichts ablenken sondern den Raum Krümmen.
Oder ist das eine nichts andres als das andere?
Crop Circle
2009-03-12, 21:57:27
Licht hat eine Energie und somit ein Massenäquivalent. Deshalb wird Licht von Massen auch umgelenkt (siehe Gravitationslinsen).
Ja und zwar die Impulsmasse.
Hellstaff
2009-03-12, 23:01:40
@ urpils:
Tut mir leid, ich musste vorher leider schnell weg ...
Zum 3. Absatz: Hier wollte ich einfach von einem einzelnen Massendefekt zu einer großen Summe von Massendefekten übergehen. Ein Stern mit einer gigantischen Teilchenanzahl ist eine richtige Brutstätte von Massendefekten und sollte auf Grund dieser Tatsache eine geringere Masse haben, als der interstellare Nebel, aus dem er entstanden ist (von Teilchenverlust durch thermische Bewegung mal abgesehen).
Die kosmologische Konstante habe ich als eine Art Randbedingung eingeführt. Der Ausdehungsprozess und die Krümmung des Universums halten sich nach unserem Stand des Wissens ungefähr die Waage, d.h. in unendlich ferner Zukunft sollte die Expansion zum Stillstand kommen. Damit wollte ich sagen, das auf Grund dieser Balance keine Krümmung der Raumzeit "verloren geht".
Jetzt komme ich wieder zurück zum Massendefekt und hier stellte ich mir die Frage: Wenn fusionierte Teilchen weniger Masse haben, als einzelne Teilchen, wohin wandert dann die die Schwerewirkung dieser Massen? Nicht vergessen: Die Anziehungskraft ist proportional zur Masse und bei einem Massendefekt haben wir ja es mit einem Verlust an Masse zu tun.
Wohin könnte die Schwerkraft "fließen"? In einem Stern wird bei der Kernfusion sehr viel Bindungsenergie frei. Durch diese werden andere Teilchen angestoßen, diese werden angeregt und Strahlen Photonen ab. Sehr viele davon und die Anzahl der sich im Universum befindlichen Photonen sollte (auf Grund des großen Raumes und der geringen Absorptionsmöglichkeiten) mit der Zeit stetig steigen.
Aber mir ist noch etwas entgangen: Es werden ja auch sehr schnelle Teilchen abgestrahlt, was mich jetzt zu einer weiteren Frage führt: Hat ein sehr schnelles Proton mit hoher dynamischen (relativistischen) Masse auch eine höhere gravitative Anziehung?
Ich stelle nun die Frage in den Raum, ob der "Fluss" der Schwerkraftwirkung von massendefekter Materie in Photonen oder relativistischen Teilchen denkbar ist?
Zum 3. Absatz: Hier wollte ich einfach von einem einzelnen Massendefekt zu einer großen Summe von Massendefekten übergehen. Ein Stern mit einer gigantischen Teilchenanzahl ist eine richtige Brutstätte von Massendefekten und sollte auf Grund dieser Tatsache eine geringere Masse haben, als der interstellare Nebel, aus dem er entstanden ist (von Teilchenverlust durch thermische Bewegung mal abgesehen).
Die kosmologische Konstante habe ich als eine Art Randbedingung eingeführt. Der Ausdehungsprozess und die Krümmung des Universums halten sich nach unserem Stand des Wissens ungefähr die Waage, d.h. in unendlich ferner Zukunft sollte die Expansion zum Stillstand kommen. Damit wollte ich sagen, das auf Grund dieser Balance keine Krümmung der Raumzeit "verloren geht".
Jetzt komme ich wieder zurück zum Massendefekt und hier stellte ich mir die Frage: Wenn fusionierte Teilchen weniger Masse haben, als einzelne Teilchen, wohin wandert dann die die Schwerewirkung dieser Massen? Nicht vergessen: Die Anziehungskraft ist proportional zur Masse und bei einem Massendefekt haben wir ja es mit einem Verlust an Masse zu tun.
Wohin könnte die Schwerkraft "fließen"? In einem Stern wird bei der Kernfusion sehr viel Bindungsenergie frei. Durch diese werden andere Teilchen angestoßen, diese werden angeregt und Strahlen Photonen ab. Sehr viele davon und die Anzahl der sich im Universum befindlichen Photonen sollte (auf Grund des großen Raumes und der geringen Absorptionsmöglichkeiten) mit der Zeit stetig steigen.
*snip*
Ich stelle nun die Frage in den Raum, ob der "Fluss" der Schwerkraftwirkung von massendefekter Materie in Photonen oder relativistischen Teilchen denkbar ist?
Der Massendefekt liegt ja in einem Energieentzug (aus dem System) begründet.
Der Denkansatz hier ist folglich recht einfach.
Energie hat bekanntermaßen ein Massenäquivalent (und Masse ein Energieäquivalent).
Photonen sind auch bekanntermaßen gravitativ 'beeinflussbar' ('betroffen' trifft es wohl besser). Gravitation ist keine einseitige Sache, alles was von Gravitation beeinflusst wird, beeinflusst selbst auch gravitativ.
Du liegst also richtig mit der Vermutung, dass die entfernte gravitative Wirkung (eines Atomkerns, Moleküls, Festkörpers, Sterns usw usf) aufgrund des Massendefektes durchaus "weiterlebt" in der abgestrahlten Energie.
*snip*
Aber mir ist noch etwas entgangen: Es werden ja auch sehr schnelle Teilchen abgestrahlt, was mich jetzt zu einer weiteren Frage führt: Hat ein sehr schnelles Proton mit hoher dynamischen (relativistischen) Masse auch eine höhere gravitative Anziehung?
Ja, durchaus. Eine erhöhte relative Masse führt direkt zu einer höheren Gravitationswirkung.
edit: Ist der eingangs benannte Uniprofessor ein Physiker?
@Argh:
Hm, gibt es denn ein Gesetz der Schwerkrafterhaltung?
Ja, denn es gibt ein Gesetz der Energieerhaltung, und wie schon angemerkt ist die Schwerkraft proportional zur Masse welche proportional zur Energie ist.
Hackschmatz
2009-03-13, 00:00:52
Licht = Strahlung, Strahlung eines körpers mit Masse welches zum glühen gebracht wird, sei es jetzt die Sonne oder auch die heimische Glühbirne. Somit hat es auch keine Masse. Sonst müsste man ja theoretisch mit nem Laser (gebündeltes licht) gewicht auf ne waage bringen können, inzwischen gibt es ja verdammt große laser.
Ein anderer Denkansatz wäre, dass wenn Licht ne Masse hätte, würden die Sonnenstrahlen niemals die Erde erreichen. Weil die Gravitationskraft der Sonne riesig ist somit ja das Licht festhalten würde. Da es ja das größte Objekt in unserem Sonnensystem ist. Ergo kein Leben auf der Erde.
Man könnte Licht eher mit Radiowellen oder Handystrahlung vergleichen, sie haben alle ne Frequenz und eine bestimmte Wellenlänge und sie wiegen alle nichts
Hellstaff
2009-03-13, 00:04:39
edit: Ist der eingangs benannte Uniprofessor ein Physiker?
Klar. Das ist er :D
https://online.tu-graz.ac.at/tug_online/visitenkarte.show_vcard?cperson_nr=3240
Ein recht bekannter in Sachen Laserspektroskopie.
Kladderadatsch
2009-03-13, 00:12:24
Sonst müsste man ja theoretisch mit nem Laser (gebündeltes licht) gewicht auf ne waage bringen können, inzwischen gibt es ja verdammt große laser.
kannst du auch. es gibt einen strahlungsdruck, der messbar ist.
Licht = Strahlung, Strahlung eines körpers mit Masse welches zum glühen gebracht wird, sei es jetzt die Sonne oder auch die heimische Glühbirne. Somit hat es auch keine Masse. Sonst müsste man ja theoretisch mit nem Laser (gebündeltes licht) gewicht auf ne waage bringen können, inzwischen gibt es ja verdammt große laser.
Ein anderer Denkansatz wäre, dass wenn Licht ne Masse hätte, würden die Sonnenstrahlen niemals die Erde erreichen. Weil die Gravitationskraft der Sonne riesig ist somit ja das Licht festhalten würde. Da es ja das größte Objekt in unserem Sonnensystem ist. Ergo kein Leben auf der Erde.
Man könnte Licht eher mit Radiowellen oder Handystrahlung vergleichen, sie haben alle ne Frequenz und eine bestimmte Wellenlänge und sie wiegen alle nichts
Autsch.
Sorry, ich will ja an sich überhaupt nichts gegen Laien oder fachfremde Interessierte sagen...
Aber was du hier von dir gibst, ist so dermaßen falsch, dass es schon weh tut.
edit:
Klar. Das ist er :D
https://online.tu-graz.ac.at/tug_online/visitenkarte.show_vcard?cperson_nr=3240
Ein recht bekannter in Sachen Laserspektroskopie.
Ah ich seh schon. Aber seltsam, auch als Ingenieur (scnr ;)) hätte er dir die Frage beantworten können müssen (gerade bei seiner Tätigkeit der Laserspektroskopie).
Hellstaff
2009-03-13, 00:21:36
@ kix: Ich glaube, dass ist eher ein Fall für einen Astrophysiker, bspw. Harald Lesch.
@ kix: Ich glaube, dass ist eher ein Fall für einen Astrophysiker, bspw. Harald Lesch.
Naja.
Eigentlich reicht es, Verständnis der ART/SRT zu haben. Das kriegt man auch in den Pflichtvorlesungen an der Uni hin. Dafür braucht es kein Fachwissen innerhalb der Physik.
Aber vielleicht war er auch einfach nur ob der Frage etwas verwirrt und musste erst drüber nachdenken.
Ich hoffe dass du es mir nicht übel nimmst, aber angesicht deiner Fragestellung könnte ich das verstehen. :D ;)
Hackschmatz
2009-03-13, 02:19:04
Autsch.
Sorry, ich will ja an sich überhaupt nichts gegen Laien oder fachfremde Interessierte sagen...
Aber was du hier von dir gibst, ist so dermaßen falsch, dass es schon weh tut.
Autch???
ich finde dein post sehr unsinnig, dass einzige was ich daraus lesen kann, dass du mich hier als dummkopf darstellst. Nur weil ich mich vielleicht nicht mit so einem Fachgesimpel ausdrücke. Du versuchst mich mit diesem Verhalten aus einer Diskussion dieser art auszuschließen.
Deine Intolleranz zeugt sehr von deiner eingebildeten geistigen "Stärke".
Ein "vernünftiger" Mensch hätte vielleicht versucht mal darauf einzugehen, oder mir Gegenbeispiele aufgezeigt z.b. Siehe Insane. Oder hättest es ganz gelassen
Was du hier abziehst, ist untersdes Niveau
Nun wieder zum Thema
Wie sieht es denn eigentlich mit Tag und Nacht aus? Falls Licht ne Masse hätte, müsste dies bedeuten, dass tagsüber ne größere Gravitation wirken müsste.
Hackschmatz
2009-03-13, 02:54:01
Müssten Photonen nicht nach E=mc² Masse haben?
Photonen haben tatsächlich keine Masse, aber Energie. Die Formel E=mc² gibt nach dieser Massendefinition die Energie an, die notwendig ist, um ein Teilchen der Masse m zu erzeugen. Für ein Photon gibt es solch eine minimale Erzeugungsenergie nicht. Man kann Photonen mit beliebig geringer Gesamtenergie erzeugen. Photonen sind immer gleich schnell (Sie bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit), ihr Impuls hängt aber von ihrer Energie ab.
Masse = Ruhemasse: Das ist die Masse, die ein unbewegtes Teilchen hat. Diese ist eine spezifische Eigenschaft der Elementarteilchen. Teilchen ohne Ruhemasse (wie das Photon) können nicht in Ruhe vorkommen und bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit.
Abdul Alhazred
2009-03-13, 03:14:10
Ist zwar vollkommen unwissenschaftlich, ich weiss, aber ich will ja hier auch keine Debate auslösen: es gibt eine alte indische Sage die besagt das Licht Dunkelheit verdrängt, aber das Dunkelheit nie Licht verdrängen kann - selbst das kleinste Licht erhellt die Umgebung, zumindest ein Bisschen. Und desto dunkler es ist, desto mehr Raum erhellt das Licht.
Fragt mich jetzt nicht ob des Sinns meines Postings, kam mir nur irgendwie zeitlich und räumlich passend vor. :redface:
Den Gedanke ob Licht Schwerkraft hat find ich übrigens sehr interessant, obwohl ich leider nicht mal die Grundlagen verstehe um das zu begreifen.
Autch???
ich finde dein post sehr unsinnig, dass einzige was ich daraus lesen kann, dass du mich hier als dummkopf darstellst. Nur weil ich mich vielleicht nicht mit so einem Fachgesimpel ausdrücke. Du versuchst mich mit diesem Verhalten aus einer Diskussion dieser art auszuschließen.
Deine Intolleranz zeugt sehr von deiner eingebildeten geistigen "Stärke".
Ein "vernünftiger" Mensch hätte vielleicht versucht mal darauf einzugehen, oder mir Gegenbeispiele aufgezeigt z.b. Siehe Insane. Oder hättest es ganz gelassen
Was du hier abziehst, ist untersdes Niveau
Ich gehe gerne auf Aussagen ein, sofern ein Mindestmaß an eigenem Denken und eigener Recherche den Aussagen voran ging. Das ist bei deinem ersten Post leider nicht zu erkennen. Du behauptest steif und fest Dinge, die schlichtweg falsch sind und selbst nach weningen Minuten (wenig im Sinne von 'einstellige Anzahl') Wikipedia-Lektüre (1 (http://de.wikipedia.org/wiki/Licht#Physik), 2 (http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation), 3 (http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsdruck)) widerlegt sein sollten.
Wie sieht es denn eigentlich mit Tag und Nacht aus? Falls Licht ne Masse hätte, müsste dies bedeuten, dass tagsüber ne größere Gravitation wirken müsste.
Müssten Photonen nicht nach E=mc² Masse haben?
Photonen haben tatsächlich keine Masse, aber Energie. Die Formel E=mc² gibt nach dieser Massendefinition die Energie an, die notwendig ist, um ein Teilchen der Masse m zu erzeugen. Für ein Photon gibt es solch eine minimale Erzeugungsenergie nicht. Man kann Photonen mit beliebig geringer Gesamtenergie erzeugen. Photonen sind immer gleich schnell (Sie bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit), ihr Impuls hängt aber von ihrer Energie ab.
Masse = Ruhemasse: Das ist die Masse, die ein unbewegtes Teilchen hat. Diese ist eine spezifische Eigenschaft der Elementarteilchen. Teilchen ohne Ruhemasse (wie das Photon) können nicht in Ruhe vorkommen und bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit.
1. Sind "tagsüber" denn weniger Photonen auf der Erde unterwegs?
2. Deine Gleichung "Masse=Ruhemasse" ist falsch, ansonsten ist der Rest nicht ganz verkehrt. Man unterscheidet hier zwischen Ruhemasse und Masse (aka relativistische Masse). Photonen haben also durchaus eine Masse, wenn auch keine Ruhemasse (da keine Ruhe, wie von dir schon angemerkt).
3. Man kann zwar (theoretisch) Photonen mit beliebiger Wellenlänge (und damit Energie) erzeugen, korrekt. Was das jedoch damit zutun hat, dass es keine Masse haben soll, erschließt sich mir nicht.
Ist zwar vollkommen unwissenschaftlich, ich weiss, aber ich will ja hier auch keine Debate auslösen: es gibt eine alte indische Sage die besagt das Licht Dunkelheit verdrängt, aber das Dunkelheit nie Licht verdrängen kann - selbst das kleinste Licht erhellt die Umgebung, zumindest ein Bisschen. Und desto dunkler es ist, desto mehr Raum erhellt das Licht.
Eine sehr schöne Sage. Hat die einen Namen? Nicht, dass ich Hindi lesen/sprechen könnte, aber eine deutsche/englische Übersetzung würde mich interessieren. :D
Anm.: Witzig finde ich diesbezüglich, dass Dunkelheit ( = das Fehlen von Licht) in der Tat das Licht nicht verdrängen kann.
Wohl aber kann Licht anderes Licht verdrängen/auslöschen (http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelspalt). :D
Ein schönes Schulexperiment. :)
Abdul Alhazred
2009-03-13, 03:29:30
Eine sehr schöne Sage. Hat die einen Namen? Nicht, dass ich Hindi lesen/sprechen könnte, aber eine deutsche/englische Übersetzung würde mich interessieren. :D
Nicht das ich wüsste. Hat mir mal ein Hindi Freund aus der Uni erzählt. Gut möglich das es aus den Upanishads ist - zu meiner Schande muss ich gestehen das ich das gesammte Werk noch nicht gelesen hab.
Hackschmatz
2009-03-13, 03:38:26
1. Sind "tagsüber" denn weniger Photonen auf der Erde unterwegs?
Photonen werden als die Bauteile vorgestellt, aus denen Licht besteht.
Du verstehst das natürlich falsch indem du dies auf die ganze Erde beziehst, die bekommt ja die ganze Zeit Sonnenstrahlung ab. Meine Frage war eher Lokal bezogen, speziell die halbkugel die halt grad nicht von der Sonne Strahlung abbekommt
2. Deine Gleichung "Masse=Ruhemasse" ist falsch, ansonsten ist der Rest nicht ganz verkehrt. Man unterscheidet hier zwischen Ruhemasse und Masse (aka relativistische Masse). Photonen haben also durchaus eine Masse, wenn auch keine Ruhemasse (da keine Ruhe, wie von dir schon angemerkt).
Mit Masse = Ruhemasse meinte ich die alltägliche Auffassung von Masse
In der speziellen Relativitätstheorie wird häufig eine weitere Masse, die bewegte Masse, eingeführt. Diese Masse wird so definiert, dass der Impuls weiterhin durch p=mv, also als Produkt von Masse und Geschwindigkeit, definiert ist. Diese relativistische Masse nimmt mit der kinetischen Energie zu und ist über die Formel E=mc² mit der Gesamtenergie gekoppelt. Damit ist die relativistische Masse aber eigentlich nur eine andere Maßeinheit für Energie.
<glory>
2009-03-13, 05:10:37
Photonen gehören zur Gruppe der Bosonen sie sind also Austauschteilchen genau wie die durch die String-theorie vorausgesagten Gravitonen welche erst die Schwerkraft durch den Austausch von Gravitonen erzeugen.
Man glaubt dass die Masse eines Elementarteilchens erst durch die Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld zustande kommt, welches durch das noch hypothetische Higgs-Boson erzeugt wird, dass hoffentlich bald durch das LHC nachgewiesen wird.
Nach heutigem kenntnisstand interagieren Photonen nicht mit dem Higgs-Feld haben also keinerlei Masse.
Aber da die ganze Teilchenphysik noch in den Kinderschuhen steckt, weiß man nie was noch passieren kann :smile:.
Photonen werden als die Bauteile vorgestellt, aus denen Licht besteht.
Du verstehst das natürlich falsch indem du dies auf die ganze Erde beziehst, die bekommt ja die ganze Zeit Sonnenstrahlung ab. Meine Frage war eher Lokal bezogen, speziell die halbkugel die halt grad nicht von der Sonne Strahlung abbekommt
Gut, dass ich etwas falsch verstehe, weil du dich falsch ausdrückst. :rolleyes:
Aber ja, theoretisch sollte -bei sonstig gleicher Massen- u. Energieverteilung- die "helle" Seite eine (minimal) größere gravitative Wirkung ausüben als die "dunklere".
Mit Masse = Ruhemasse meinte ich die alltägliche Auffassung von Masse
In der speziellen Relativitätstheorie wird häufig eine weitere Masse, die bewegte Masse, eingeführt. Diese Masse wird so definiert, dass der Impuls weiterhin durch p=mv, also als Produkt von Masse und Geschwindigkeit, definiert ist. Diese relativistische Masse nimmt mit der kinetischen Energie zu und ist über die Formel E=mc² mit der Gesamtenergie gekoppelt. Damit ist die relativistische Masse aber eigentlich nur eine andere Maßeinheit für Energie.
Das ist ja alles ganz schön, hat aber bis auf den ersten Satz nich wirklich etwas mit dem THema zutun.
Und NEIN, du kannst bei der Betrachtung von Photonen nicht klassisch herangehen, dann kommt nämlich nichts richtiges heraus. Eine Gleichsetzung von "Masse" mit "Ruhemasse" ist daher nicht zulässig.
Und die alltägliche Auffassung von Masse beruht übrigends auf der Schwerewirkung, welche auch Licht besitzt.
Photonen gehören zur Gruppe der Bosonen sie sind also Austauschteilchen genau wie die durch die String-theorie vorausgesagten Gravitonen welche erst die Schwerkraft durch den Austausch von Gravitonen erzeugen.
Man glaubt dass die Masse eines Elementarteilchens erst durch die Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld zustande kommt, welches durch das noch hypothetische Higgs-Boson erzeugt wird, dass hoffentlich bald durch das LHC nachgewiesen wird.
Nach heutigem kenntnisstand interagieren Photonen nicht mit dem Higgs-Feld haben also keinerlei Masse.
Aber da die ganze Teilchenphysik noch in den Kinderschuhen steckt, weiß man nie was noch passieren kann :smile:.
Wobei ich mich bei diesem Gedankenansatz frage, wie dann die gravitative ('aktive' wie auch 'passive') Wirkung von Licht erklärt werden will. Wie sollen Photonen nicht mit dem Higgs-Feld interagieren und dennoch ein "Schwerefeld" aufbauen können?
eViLsTieFel
2009-03-13, 13:31:28
Zu der gesamten Diskussion muss ich generell noch anfügen, dass momentan gar nicht wissenschaftlich erklärt werden kann, warum es Masse überhaupt gibt und wie genau sie zu stande kommt. Es ist nämlich überhaupt nicht irgendwie logisch oder zwingend notwendig, dass Teilchen so etwas wie Masse besitzen sollten. Damit meine ich nicht, dass diese Auswirkung nicht tatsächlich existiert — das kann ja jedes Kind beobachten. Nur das Warum.
Mit den Experimenten am LHC wird aber dann tatsächlich hoffentlich Licht auf die Sache fallen, denn eine Theorie existiert zwar, diese nachzuweisen ist bisher aber noch nicht gelungen ("God-particle" oder Higgs-Teilchen)...
Lu-Tze
2009-03-13, 13:32:18
Naja, E=mc², also geht von jedem Photon die Gravitation eines Teilchens der Masse m=E/c² aus... was für ein Professor war das denn, der das nicht wusste?
eViLsTieFel
2009-03-13, 13:35:23
Eigentlich müsste die Formel E2 = m2c4 + p2c2 lauten. Deine Variante ist nur die Näherung für ein ruhendes Teilchen.
Hackschmatz
2009-03-13, 14:03:55
Das ist ja alles ganz schön, hat aber bis auf den ersten Satz nich wirklich etwas mit dem THema zutun.
Und NEIN, du kannst bei der Betrachtung von Photonen nicht klassisch herangehen, dann kommt nämlich nichts richtiges heraus. Eine Gleichsetzung von "Masse" mit "Ruhemasse" ist daher nicht zulässig.
Und die alltägliche Auffassung von Masse beruht übrigends auf der Schwerewirkung, welche auch Licht besitzt.
ich behaupte nicht nur Masse = Ruhemasse, sondern auch bewegte Masse = Energie
In der speziellen Relativitätstheorie wird häufig eine weitere Masse, die bewegte Masse, eingeführt. Diese Masse wird so definiert, dass der Impuls weiterhin durch p=mv, also als Produkt von Masse und Geschwindigkeit, definiert ist. Diese relativistische Masse nimmt mit der kinetischen Energie zu und ist über die Formel E=mc² mit der Gesamtenergie gekoppelt. Damit ist die relativistische Masse aber eigentlich nur eine andere Maßeinheit für Energie.
Oft werden jedoch Formeln in der speziellen Relativitätstheorie einfacher, wenn man deine Definition verwendet.
Das bedeutet aber nicht, dass Photonen eine Masse haben. Haben sie nach derzeitigem Kenntnisstand auch nicht.
Wie kommt es dann, dass Photonen in einem Ringlaser ein Gravitationsfeld aufbauen, wenn sie doch keine relativistische Masse haben?
ich behaupte nicht nur Masse = Ruhemasse, sondern auch bewegte Masse = Energie
Oft werden jedoch Formeln in der speziellen Relativitätstheorie einfacher, wenn man deine Definition verwendet.
Deine erste Aussage ist klassisch, nicht relativistisch. In der Relativitätstheorie ist die effektive Masse nunmal von der Geschwindigkeit abhängig.
Die Formel E=mc² gilt in beide Richtung, nicht nur entspricht einer Masse eine Energie, auch entspricht einer Energie eine bestimmte Masse.
Und es ist nicht "meine Definition", es ist die Definition nach der SRT/ART.
m(v)=m0 / [ sqrt(1 - v²/c²)]
Dadurch wird nichts in der SRT "einfacher", es wird überhaupt erst etwas. ;)
Hackschmatz
2009-03-13, 16:02:25
Zuerst muß man einmal wissen, dass Atome nicht neutral sind, sondern eine geringe positive Ladung besitzen. Bei der Gravitation handelt es sich in Wirklichkeit um eine elektromagnetische Strahlung, deren Frequenz zwischen dem Infraroten und der Radarfrequenz liegt. Die gravitationsinduzierende Strahlung, denn um eine solche handelt es sich, unterscheidet sich von anderen Strahlungen dadurch, dass sie wesentlich durchdringender ist und deswegen größere Materieschichten ohne Auflösung durchlaufen kann. Beim Passieren dickerer Materieschichten nimmt ihre Stärke aufgrund von Interaktionen mit den fundamentalen Teilchen jedoch auch allmählich ab.
Wie alle anderen Strahlungen auch besteht die Gravitationsstrahlung aus Photonen und weichen Elektronen. Da sich die Photonen wie üblich schneller als die weichen Elektronen bewegen, bleiben sie an der Vorderseite der weichen Elektronen haften, wodurch diese Seite praktisch positiv aufgeladen wird. Die weichen Elektronen, die übrigens einen Spin in eine bestimmte Richtung besitzen, werden hierdurch beschleunigt, und zwar so lange, bis sich ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat und keine weiteren Photonen mehr haften bleiben. Durch diesen Prozess entstehen also weiche Elektronen, die an der Rückseite negativ und an der Vorderseite positiv geladen sind. Die negative Rückseite zieht beim Durchgang durch positiv geladene Materie diese an, und die positive Vorderseite stößt sie ab, wodurch also eine Kraft entsteht, welche in die gleiche Richtung gerichtet ist wie jene der Rückseite. Die Gravitation ist also ein elektrostatisches Phänomen, das zu einer Beschleunigung (9,81 m/s) von Materie führt, die entgegengesetzt zur Ausbreitungsrichtung der Gravitationsstrahlung gerichtet ist.
Hiermit können nun auch Levitationserscheinungen erklärt werden. Da die Gravitationstrahlung nur positive Materie beschleunigt, muß man einen Körper nur ausreichend negativ aufladen und schon wird er von der Gravitation abgestoßen und levitiert nach oben.
Wie kommt es dann, dass Photonen in einem Ringlaser ein Gravitationsfeld aufbauen, wenn sie doch keine relativistische Masse haben?
Bei einem Ringlaser wird meiner meinung nach das gebündelte Licht so stark im Kreis gedreht, so das eine Gravitation durch Elektromagnetismus erzeugt wird
Unbekannte Magnetkräfte beeinflussen Gravitation:
Wissenschafter der französischen Atomic Energy Commission glauben einen Beweis für die Existenz versteckter Dimensionen gefunden zu haben. Die unbekannten Kräfte sollen einen direkten Einfluss auf die Magnetfelder der Erde haben und bewirken eine unterschiedliche Erdanziehung an verschiedenen Messstellen. Dies berichtete New Scientist in seiner Online-Ausgabe heute, Montag. Die Behauptung ist sehr umstritten, da bisher die Existenz solcher Kräfte nicht bewiesen werden konnte. Doch die Labormessungen der Newtonschen Gravitationskonstante könnte den Wissenschaftern recht geben.
Die Konstante beschreibt die Anziehungskräfte zwischen zwei Körpern und ist eine der ungenauesten Naturkonstanten. Trotzdem dürften die Messergebnisse der Konstante nur im geringsten Ausmaß unterschiedliche Ergebnisse liefern. Doch selbst die genauesten Messergebnisse weichen um ein Tausendstel voneinander ab. Der Fehler müsste aber eigentlich nur bei einem Zehntel dieser Differenz liegen. Die beiden Wissenschafter Jean-Paul Mbelek und Marc Lachieze-Ray glauben nun das Rätsel gelöst zu haben. Demnach beeinflusst das Magnetfeld der Erde die Gravitationskonstante. Die Konstante wäre dort am größten wo das Magnetfeld stärker ist, also am Nord- und Südpol.
Die bisherigen Messungen würden die Theorie unterstützen. Doch die Wissenschafter wollen weitere Messungen an den Polen und entlang des Äquators vornehmen. Andere Physiker zweifeln an der Theorie. "Wir müssen unsere Experimentiermöglichkeiten weiter verbessern. Dann sind solche Erklärungen auf die exotische Wissenschaften ja angewiesen sind überflüssig. Zuerst brauchen wir überhaupt einen einheitlichen Wert für die Gravitation", so Clifford Will, Gravitationsexperte der Washington University in St. Luis, Missouri. Mbelek widerspricht dieser Aussage. Für ihn werden sich die Ergebnisse auch dann nicht annähren wenn die Messtechnik verbessert wird.
Eine wichtige Beobachtung der Physik ist, dass Energie nie aus dem Nichts erzeugt werden kann. Wenn Masse eine Energieform ist, kann also auch ein massives Teilchen nicht einfach entstehen. Es ist aber möglich, dass ein schweres Teilchen in mehrere leichte Teilchen zerfällt. Bleibt dabei Energie übrig, so wird sie den entstehenden Teilchen als Bewegungsenergie mitgegeben.
Der radioaktive Zerfall eines Atomkerns ist ein Beispiel für solch einen Vorgang. Beim sogenannten Betazerfall wandelt sich ein Neutron in ein Proton um und es werden ein Elektron und ein Neutrino frei. Das Neutron muss also etwas schwerer sein, als das Proton. Da Elektron und Neutrino aber viel leichter sind als Proton und Neutron, ist der Unterschied nicht sehr groß. Die Summe der Massen von Proton, Elektron und Neutrino ist jedoch immer noch etwas kleiner, als die des Neutrons. Die fehlende Masse wird beim Betazerfall in Bewegungsenergie umgewandelt
Crop Circle
2009-03-13, 16:19:17
Habe ich doch schon auf Seite eins geschrieben. Photonen besitzen eine Impulsmasse = h/(lambda*c).
Ein anderer Denkansatz wäre, dass wenn Licht ne Masse hätte, würden die Sonnenstrahlen niemals die Erde erreichen. Weil die Gravitationskraft der Sonne riesig ist somit ja das Licht festhalten würde. Da es ja das größte Objekt in unserem Sonnensystem ist. Ergo kein Leben auf der Erde.
nuja, ich wills net wie ausdrücken, aber verwend doch mal ein wenig google und wikipedia.
die Sonne hat ne grosse Gravitationskraft, aber viel zu schwach um Licht festzuhalten.
Die Gravitationskraft der Sonne, und von unseren sehr grossen Planeten, ist aber gross genug um messen zu können, dass Licht durch schwere Objekte im Weltall abgelenkt wird.
Soll Licht verschluckt werden braucht man eine enorme Gravitation, das Objekt das eine solche hat nennt man dann in aller Regel Schwarzes Loch.
Du verstehst das natürlich falsch indem du dies auf die ganze Erde beziehst, die bekommt ja die ganze Zeit Sonnenstrahlung ab. Meine Frage war eher Lokal bezogen, speziell die halbkugel die halt grad nicht von der Sonne Strahlung abbekommt
dafür hast Du auf der Seite wo Nacht herrscht und keine Sonnenstrahlungsschwerkraft wirkt die nicht unerheblich Schwerkraftwirkung des Mondes. Was meinste wo Ebbe und Flut herkommt? :rolleyes:
es fallen zwar Unmengen Licht auf die Tagseite der Erde, der Schwerkraftseinfluss des Lichts ist aber viel zu gering als dass es irgendwo auffallen würde
Hackschmatz
2009-03-13, 17:43:59
dafür hast Du auf der Seite wo Nacht herrscht und keine Sonnenstrahlungsschwerkraft wirkt die nicht unerheblich Schwerkraftwirkung des Mondes. Was meinste wo Ebbe und Flut herkommt? :rolleyes:
es fallen zwar Unmengen Licht auf die Tagseite der Erde, der Schwerkraftseinfluss des Lichts ist aber viel zu gering als dass es irgendwo auffallen würde
Wie sieht es an Tagen mit Sonnenfinsternis aus?
Das alles sind waage behauptungen, von denen es nur theorien gibt. Es gibt noch keine Wahrheit. Die Wissenschaftler wiederlegen Theorien oder und Stellen neue Thesen auf mit hilfe mathmatischer Konstruktionen, bis diese auch wiederlegt werden. Siehe
Wissenschafter der französischen Atomic Energy Commission glauben einen Beweis für die Existenz versteckter Dimensionen gefunden zu haben. Die unbekannten Kräfte sollen einen direkten Einfluss auf die Magnetfelder der Erde haben und bewirken eine unterschiedliche Erdanziehung an verschiedenen Messstellen. Dies berichtete New Scientist in seiner Online-Ausgabe heute, Montag. Die Behauptung ist sehr umstritten, da bisher die Existenz solcher Kräfte nicht bewiesen werden konnte. Doch die Labormessungen der Newtonschen Gravitationskonstante könnte den Wissenschaftern recht geben.
Die Konstante beschreibt die Anziehungskräfte zwischen zwei Körpern und ist eine der ungenauesten Naturkonstanten. Trotzdem dürften die Messergebnisse der Konstante nur im geringsten Ausmaß unterschiedliche Ergebnisse liefern. Doch selbst die genauesten Messergebnisse weichen um ein Tausendstel voneinander ab. Der Fehler müsste aber eigentlich nur bei einem Zehntel dieser Differenz liegen. Die beiden Wissenschafter Jean-Paul Mbelek und Marc Lachieze-Ray glauben nun das Rätsel gelöst zu haben. Demnach beeinflusst das Magnetfeld der Erde die Gravitationskonstante. Die Konstante wäre dort am größten wo das Magnetfeld stärker ist, also am Nord- und Südpol.
Die bisherigen Messungen würden die Theorie unterstützen. Doch die Wissenschafter wollen weitere Messungen an den Polen und entlang des Äquators vornehmen. Andere Physiker zweifeln an der Theorie. "Wir müssen unsere Experimentiermöglichkeiten weiter verbessern. Dann sind solche Erklärungen auf die exotische Wissenschaften ja angewiesen sind überflüssig. Zuerst brauchen wir überhaupt einen einheitlichen Wert für die Gravitation", so Clifford Will, Gravitationsexperte der Washington University in St. Luis, Missouri. Mbelek widerspricht dieser Aussage. Für ihn werden sich die Ergebnisse auch dann nicht annähren wenn die Messtechnik verbessert wird.
Unbekannte Magnetkräfte beeinflussen Gravitation:
Soll Licht verschluckt werden braucht man eine enorme Gravitation, das Objekt das eine solche hat nennt man dann in aller Regel Schwarzes Loch.
Schwarze Löcher verschlucken unter gewissen Bedingungen Strahlung und Materie
Innerhalb eines schwarzen Loches brechen unsere üblichen Vorstellungen von Raum und Zeit zusammen. Zeit verwandelt sich in Raum und Raum in Zeit bis hin zur Singularität.
Die Grundidee ist, dass ab einer bestimmten kritischen Energiedichte ein sehr dunkles Objekt erzeugt werden muss, weil es aufgrund seiner Kompaktheit und der damit verbundenen hohen Gravitationsrotverschiebung Strahlung verschluckt.
oder einfacher ausgedrückt: richte eine Taschenlampe auf einen schwarzen Hintergrund, es absorbiert das Licht. Was bei anderen Farben außer Schwarz nicht der Fall ist. Das schwarze Loch ist sowas von Schwarz, dass es nicht nur absorbiert, sondern regelrecht schluckt
<glory>
2009-03-13, 18:45:44
Wie kommt es dann, dass Photonen in einem Ringlaser ein Gravitationsfeld aufbauen, wenn sie doch keine relativistische Masse haben?
Wieso muss ein Teilchen Masse haben um Gravitation zu verursachen? Photonen wechselwirken mit der Gravitation, nur ist diese verglichen mit Teilchen die eine Masse besitzen extrem klein. Daher braucht man sehr große Massen bzw. sehr hohe Energien um diese Wechselwirkung erst beobachten zu können.
Spasstiger
2009-03-13, 19:00:56
Die Erde wird durch Licht übrigens nicht schwerer, weil sie ja auch Energie abstrahlt. Und die Masse, die die Sonne abstrahlt - in welcher Form auch immer -, kann man sich für Gravitationsbetrachtungen auch auf den Sonnenmittelpunkt konzentriert denken. Und die Gravitation der Sonne erfahren wir sowieso.
Und was die sonnenabgewandte Seite der Erde angeht: Diese erfährt natürlich eine geringere Gravitation als die sonnenzugewandte Seite, weil sie weiter vom Sonnenmittelpunkt entfernt ist.
eViLsTieFel
2009-03-13, 19:04:56
oder einfacher ausgedrückt: richte eine Taschenlampe auf einen schwarzen Hintergrund, es absorbiert das Licht. Was bei anderen Farben außer Schwarz nicht der Fall ist. Das schwarze Loch ist sowas von Schwarz, dass es nicht nur absorbiert, sondern regelrecht schluckt
Hier muss ich aber protestieren. Zum Glück verschluckt ein schwarzer Molton-Vorhang nicht das Licht, weil er eine so immense Gravitationskraft ausübt, sondern einfach, weil kein Licht reflektiert wird, sondern nur absorbiert. Sonst würde ich die Produktion von schwarzer Farbe auch nur unter außergewöhnlich harten Auflagen erlauben ;)
Ein schwarzes Loch hingegen übt über die Gravitationskraft eine anziehende Wirkung auf Teilchen und Strahlung aus. Ab dem so genannten Ereignishorizont ist die Anziehungskraft so stark, dass die Fluchtgeschwindigkeit höher als die Lichtgeschwindigkeit betragen müsste. Offensichtlich ist das nicht möglich, und kein Objekt, das jemals über diese Grenze geflogen ist, wird jemals wieder herauskommen. Sie werden allerdings nicht absorbiert. Genau genommen werden sie auch nie direkt in das schwarze Loch stürzen — für einen Beobachter würde das unendlich lange dauern (wenn man denn zuschauen könnte).
rotalever
2009-03-13, 22:09:06
Der radioaktive Zerfall eines Atomkerns ist ein Beispiel für solch einen Vorgang. Beim sogenannten Betazerfall wandelt sich ein Neutron in ein Proton um und es werden ein Elektron und ein Neutrino frei. Das Neutron muss also etwas schwerer sein, als das Proton.
Gibt es das nicht auch umgekehrt? Es kann sich doch auch ein Proton in ein Neutron verwandeln.
Crop Circle
2009-03-13, 22:25:03
Gibt es das nicht auch umgekehrt? Es kann sich doch auch ein Proton in ein Neutron verwandeln.
Beta+ und Beta-.
ShadowXX
2009-03-14, 00:17:26
Habe ich doch schon auf Seite eins geschrieben. Photonen besitzen eine Impulsmasse = h/(lambda*c).
Tatsächlich? Das soll wirklich so sein?
Das lernt man schon im Physik-Leistungskurs auf dem Gymnasium das Licht (bzw. Photonen) eine Impulsmasse haben.
Das ganze ist auch nicht nur rechnerisch, sondern auch experimentell abgedeckt.
Und da ich vor über 20 Jahren zur Schule ging, ist diese Erkenntnis auch nicht besonders neu.....
Iirc, nimmt die Sonnenmasse um ca. 4 Mio. t pro Sekunde ab. Gleichzeitig nimmt ihre Strahlungsleistung allmählich zu. Die Erde müsste sich (glücklicherweise) in der Vergangenheit von der Sonne etwas entfernt haben.
Iirc, nimmt die Sonnenmasse um ca. 4 Mio. t pro Sekunde ab. Gleichzeitig nimmt ihre Strahlungsleistung allmählich zu. Die Erde müsste sich (glücklicherweise) in der Vergangenheit von der Sonne etwas entfernt haben.
Das bedeutet die Sonne verliert innerhalb vom 5 Milliarden Jahren ca 0.0315 % Ihrer Masse durch Strahlung.
Keine Wunder, dass die Planetenbahnen bisher stabil sind und der Masseverlust keine Rolle spielt - und die Frage nach "Lichtmasse" damit unwichtig ist (nur bei der Planetenbahnfrage - natürlich nicht allgemein) :)
Nevermore4ever
2009-03-14, 17:14:01
Wird die Masse, die beim Massendefekt verloren geht denn als Energie freigesetzt? Sie geht doch in die Bindungsenergie zwischen den Kernteilchen über.
Bei Fusion werden aber wohl trotzdem Photonen frei..
Ich möchte darauf kurz eingehen, weil es ein häufiges Missverständnis ist: Bindungsenergie ist, nun ja, "negativ". Das soll heißen, dass Bindungsenergie nicht etwa Energie ist, die irgendwo hineingesteckt wird, um Teilchen zusammenzuhalten (Mr. Data, aktivieren Sie ein Kraftfeld!).
Stattdessen ist "Bindungsenergie" derjenige Energiebetrag, der fehlt, um Teilchen frei werden zu lassen. Der freie Zustand ist bei einem auf "0" festgelegten Energieniveau erreicht, positive Energien bedeuten, dass ein Teilchen auch noch Bewegungsenergie besitzt, negative Energien bedeuten, dass ein Teilchen gebunden ist, also von einer Kraft (elektromagnetische Kraft, starke Kernkraft, Schwerkraft) festgehalten wird.
Darum sind besonders energiearme Systeme besonders "stabil", denn man muss ihnen besonders viel Energie zuführen, um sie zu zerstören oder zu verändern.
Werden also leichte Kerne zu einem schweren Kern zusammengefügt, wird die Differenz der Bindungsenergien in Photonen und ggf. Bewegungsenergie kleiner Teilchen (Protonen, Alphateilchen...) überführt. Das gleiche gilt für die Spaltung schwerer Atomkerne zu leichteren.
Das Minimum der Bindungsenergie für Atomkerne liegt im Übrigen bei Eisen, sodass Energie durch Fusion leichterer Kerne als Eisen oder Spaltung schwererer Kerne als Eisen frei werden kann. Die Umwandlung von Eisenkernen selber in etwas anderes würde hingegen erfordern, Energie von außen zuzuführen.
Ich hoffe mal, nicht zu weit OT gerückt zu sein. :)
rotalever
2009-03-14, 18:38:18
Ich möchte darauf kurz eingehen, weil es ein häufiges Missverständnis ist: Bindungsenergie ist, nun ja, "negativ". Das soll heißen, dass Bindungsenergie nicht etwa Energie ist, die irgendwo hineingesteckt wird, um Teilchen zusammenzuhalten (Mr. Data, aktivieren Sie ein Kraftfeld!).
[...]
Danke, wieder etwas gelernt :)
... Photonen besitzen eine Impulsmasse = h/(lambda*c).
Ich möchte hier gerne nochmal etwas genauer nachbohren, weil ich das sehr interessant finde. Nach Einstein gilt ja m(v)=m0 / [ sqrt(1 - v²/c²)] und Wikipedia(Thema Photon) rechnet mir vor, dass sich masselose Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen müssen. Die Impulsmasse kann man sich aus E= h*f, c= lambda*f und E= m*c² herleiten. Ich gehe jetzt mal davon aus, dass m(v) vollständig die Gesamtmasse des Teilchens beschreibt also kein additiver Term mehr dazu kommt.
Für mich gibts da jetzt zwei Alternativen. Entweder bewegt sich Licht im Vakuum nicht mit Lichtgeschwindigkeit, oder die Impulsmasse ist mehr oder weniger eine "Pseudomasse", schließlich kommt in m(v) nur die Ruhemasse vor und keine andere Masse. Da sich das Licht wohl aber doch mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat es keine Masse die ein Gravitationsfeld erzeugen könnte.
Ich würde das ganze jetzt mit dem Welle-Teilchen Dualismus erklären. Wenn das Photon mit Nichts wechselwirkt, verhält es sich wie eine masselose Welle, die kein Gravitationsfeld erzeugt. Wechselwirkt das Photon mit einem anderen Teilchen, so verhält es sich wie ein Teilchen mit Masse und kann so einen Impuls weitergeben. Allerdings widerspricht das der Beobachtung, dass ein Ringlaser ein Gravitationsfeld aufbaut. Aber auf der anderen Seite ist es ja auch so, dass fließende Ladungen ein Magnetfeld aufbauen, vielleicht ist das ja etwas Ähnliches.
Falls Licht jetzt tatsächlich kein Gravitationsfeld erzeugt, könnte man die fehlende Gravitation durch das Entstehen von dunkler Materie erklären, aber das ist nur wilde Spekulation. :biggrin:
Saugbär
2009-03-14, 20:27:22
Ganz neue Definiton der Lichtgeschwindigkeit?
1999 leitete Lene Vestergaard Hau ein Team an der Universität Harvard, dem es gelang, Licht auf etwa 17 Meter pro Sekunde abzubremsen. 2001 gelang es der Gruppe, das Licht für einen Moment vollkommen anzuhalten.
Hackschmatz
2009-03-14, 21:48:59
Ich möchte hier gerne nochmal etwas genauer nachbohren, weil ich das sehr interessant finde. Nach Einstein gilt ja m(v)=m0 / [ sqrt(1 - v²/c²)] und Wikipedia(Thema Photon) rechnet mir vor, dass sich masselose Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen müssen. Die Impulsmasse kann man sich aus E= h*f, c= lambda*f und E= m*c² herleiten. Ich gehe jetzt mal davon aus, dass m(v) vollständig die Gesamtmasse des Teilchens beschreibt also kein additiver Term mehr dazu kommt.
Für mich gibts da jetzt zwei Alternativen. Entweder bewegt sich Licht im Vakuum nicht mit Lichtgeschwindigkeit, oder die Impulsmasse ist mehr oder weniger eine "Pseudomasse", schließlich kommt in m(v) nur die Ruhemasse vor und keine andere Masse. Da sich das Licht wohl aber doch mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat es keine Masse die ein Gravitationsfeld erzeugen könnte.
Ich würde das ganze jetzt mit dem Welle-Teilchen Dualismus erklären. Wenn das Photon mit Nichts wechselwirkt, verhält es sich wie eine masselose Welle, die kein Gravitationsfeld erzeugt. Wechselwirkt das Photon mit einem anderen Teilchen, so verhält es sich wie ein Teilchen mit Masse und kann so einen Impuls weitergeben. Allerdings widerspricht das der Beobachtung, dass ein Ringlaser ein Gravitationsfeld aufbaut. Aber auf der anderen Seite ist es ja auch so, dass fließende Ladungen ein Magnetfeld aufbauen, vielleicht ist das ja etwas Ähnliches.
Falls Licht jetzt tatsächlich kein Gravitationsfeld erzeugt, könnte man die fehlende Gravitation durch das Entstehen von dunkler Materie erklären, aber das ist nur wilde Spekulation. :biggrin:
:up:genauso weit war ich auch schon, bis auf die wilde Spekulation
Spasstiger
2009-03-14, 23:06:36
Ganz neue Definiton der Lichtgeschwindigkeit?
Nein. Du darfst nicht die Lichtgeschwindigkeit im Freiraum mit der Geschwindigkeit des Lichts in einem Medium verwechseln. Das c in E=mc² steht für die Lichtgeschwindigkeit im Freiraum und diese ist exakt mit 299792458 m/s definiert.
Ganz neue Definiton der Lichtgeschwindigkeit?
Photonen sind nicht immer gleich schnell! Nur im Vakuum haben sie ihre Höchstgeschwindigkeit. In Materie ist das Licht langsamer. Vermutlich wurde nur ein Material gefunden, in welchem das Licht besonders langsam ist.
Dieser Umstand, und dass das Licht Wellencharakter hat ist übrigends die Ursache für die Brechung von Licht. Die Brechzahl ist nicht Anderes als das Verhältnis der Vakuumlichtgeschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit im Material n= c0/c1. Mit c= lambda*f und f= konstant, weil sich die Energie des Photons im Material nicht ändert, ändert sich also auch lambda im Material. Das heißt das Licht hat im Material eine andere Wellenlänge/Farbe. :wink:
Ich möchte hier gerne nochmal etwas genauer nachbohren, weil ich das sehr interessant finde. Nach Einstein gilt ja m(v)=m0 / [ sqrt(1 - v²/c²)] und Wikipedia(Thema Photon) rechnet mir vor, dass sich masselose Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen müssen. Die Impulsmasse kann man sich aus E= h*f, c= lambda*f und E= m*c² herleiten. Ich gehe jetzt mal davon aus, dass m(v) vollständig die Gesamtmasse des Teilchens beschreibt also kein additiver Term mehr dazu kommt.
Die von dir genannte Gleichung für m(v) gilt nur für Körper mit Ruhemasse m0, nicht für Photonen, die nunmal keine Ruhemasse besitzen. Photonen besitzen kein m(v), da deren Masse allein von der Energie abhängen (m(E)=E/c²) -und wie schon beschrieben wurde, ist die Energie eines Photons in allen Medien gleich [da sich lambda und nicht f ändert].
Aber es ist richtig, für Teilchen mit Ruhemasse (m0>0) kommt kein additiver Term mehr hinzu, da m(v) IMMER größer als m0 (für c>v), es beschreibt also die relativistische Gesamtmasse des Teilchens.
Photonen haben keine Ruheenergie.
E^2=E0^2+(p*v)^2 , E0=0
v(Photon) = c
E = p*c
p = E/c = f*h/c
Somit haben wir einen Impuls ohne Masse.
Es bleibt die Frage, was eigentlich Gravitation ist.
? O_o
Natürlich haben Photonen keine Ruheenergie WEIL SIE KEINEN RUHEZUSTAND HABEN.
Sie haben allein ihre Energie, welche durch die Frequenz bestimmt wird (h*f).
übrigends ist deine Gleichung für Photonen nicht ganz richtig, da sie suggeriert, dass v(Photon) entweder immer = c ist oder dass die Energie des Photons von der Ausbreitungsgeschwindigkeit im entsprechenden Medium abhängt. Beides ist falsch. Vielmehr gilt GRUNDSÄTZLICH E=p*c mit p=m*c OHNE dass hier die Ausbreitungsgeschwindigkeit eine Rolle spielt.
Ich frage mich jedoch, woher du auf einmal zur Erkennntnis kommst, dass wir "einen Impuls ohne Masse" haben? Nur weil sie in der Gleichung nicht drinsteckt? Wenn ich eine Kugel mit bekannter Oberfläche betrachte, spreche ich doch auch nicht von einer "Kugel ohne Radius", nur weil in der Oberflächengleichung der Radius nichtmehr direkt vorkommt.
Deine Masse steckt über f=mc²/h in deiner Frequenz drin.
Somit wäre dann das Photon massebehaftet.
Mit einer relativistischen Masse, ja.
Panasonic
2009-03-15, 19:36:14
Was mich mal interessieren würde - wenn Licht keine Masse hat, warum höre ich den Blitz im Reflektor einschlagen?
Monkey
2009-03-15, 19:37:46
in welchem reflektor??
bei deinem blitzgerät?!
Panasonic
2009-03-15, 19:45:29
in welchem reflektor??
bei deinem blitzgerät?!
Ja.
Monkey
2009-03-15, 19:46:40
von der sich erhitzenden luft...pöpp machts wenn die sich ausdehnt :)
Panasonic
2009-03-15, 19:47:31
von der sich erhitzenden luft...pöpp machts wenn die sich ausdehnt :)
Hitze in mehreren Metern Entfernung? :|
Das Brett ist noch nicht weg.
Eine relativistische Masse bedingt doch die Existenz einer Ruhemasse?
Eine relativistische Masse nach m(v)=m0/sqrt(1-v²/c²) bedingt einer Ruhemasse m0, die Gleichung gilt logischerweise nur normale Teilchen.
Ein Photon hat eine zugeordnete Masse gemäß seiner Frequenz (mc²=E=hf).
edit:
Was mich mal interessieren würde - wenn Licht keine Masse hat, warum höre ich den Blitz im Reflektor einschlagen?
Das versteh ich nicht genau, was genau meinst du?
Du meinst ein klassisches Blitzgerät einer Kamera und einen Reflektorschirm aus Stoff oder Folie?
Monkey
2009-03-15, 19:50:02
Hitze in mehreren Metern Entfernung? :|
gut jetzt versteh ich deinen aufbau nich mehr :)
wie, reflektor in mehreren metern entfernung? was genau meinst du :)
Panasonic
2009-03-15, 19:54:18
Du meinst ein klassisches Blitzgerät einer Kamera und einen Reflektorschirm aus Stoff oder Folie?Reflektor aus Goldfolie, größerer Blitz (extern). Ich höre beim Auslösen ein knisterndes Klacken im Reflektor. Ganz leise, aber meine Ohren sind relativ schlecht. Bekannte haben es auch schon gehört.
Monkey
2009-03-15, 19:55:41
würd mich wundern. ich hab das noch nie beobachtet.
auch noch keine flatternde bespannung bei nem 4000ws blitz
Panasonic
2009-03-15, 19:57:21
Es könnte natürlich auch sein, dass der Reflektor auch den Schall des Blitzes einfach interessant reflektiert. Aber es hört sich wirklich wie ein "Einschlag" an.
Reflektor aus Goldfolie, größerer Blitz (extern). Ich höre beim Auslösen ein knisterndes Klacken im Reflektor. Ganz leise, aber meine Ohren sind relativ schlecht. Bekannte haben es auch schon gehört.
Ich tippe eher auf einen Luftzug aufgrund der sich schnell ausdehnenden Luft. Natürlich hat auch Licht einen Impuls und kann somit einen Impuls (und Energie) an die Goldfolie weitergeben, sodass diese sich bewegt. Das sollte aber normalerweise zu gering sein, dass du wirklich etwas merkst.
ilPatrino
2009-03-15, 20:11:41
die oberfläche erhitzt sich aufgrund der eintreffenden em-strahlung sehr plötzlich und heizt die luft direkt davor auf. die dehnt sich aus - das ist spür- und hörbar.
wenn du gravitationswellen mit einem blitzlicht und etwas molton nachweisen könntest, wäre die forschung wohl schon etwas weiter...
Panasonic
2009-03-16, 06:54:58
Welcher Blitz in welchem Reflektor?
Sorry, aber vergiss es. Damit bin ich fertig.
die oberfläche erhitzt sich aufgrund der eintreffenden em-strahlung sehr plötzlich und heizt die luft direkt davor auf. die dehnt sich aus - das ist spür- und hörbar.
Das duerfte es sein.
Aber nicht zu vergessen das es auch Lichtdruck gibt. Auf diesem Prinzip arbeiten auch Sonnensegel bei Raumsonden, aber bei einem normalen Studioblitz duerfte dieser zu vernachlaessigen sein
nomadhunter
2009-03-16, 20:03:53
Der Lichtdruck beweist, dass Photonen einen Impuls haben. Das lernt man schon in der Schule. Ebenso lernt man da, dass Photonen wegen ihrer endlichen Energie eine Masse (wegen E=mc², Spezielle Relativitätstheorie) aber keine Ruhemasse (ebenfalls Spezielle Relativitätstheorie) haben.
Das beantwortet noch nicht die Frage, ob Licht mit anderen Massen gravitativ wechselwirkt. Jetzt kommt die Allgemeinen Relativitätstheorie ins Spiel. Laut ART krümmen Energien/Massen (beide Begriffe sind hier äquivalent) die Raumzeit. Das Photon fliegt zwar "geradeaus" durch die Raumzeit, wenn diese aber gekrümmt ist, erscheint auch die Bahn des Photons gekrümmt. Damit sieht ein entfernter Beobachter, dass das Photon beim Vorbeifliegen an einem Planeten ein bisschen zu diesem Planeten hingezogen wird. Gleichzeitig krümmt auch das Photon die Raumzeit, weil es ja selbst Energie besitzt. Damit wird aus Sicht des Beobachters auch der Planet minimal (äußerst minimal) zum Photon hingezogen wird, während das Photon am Planeten vorbeifliegt.
die oberfläche erhitzt sich aufgrund der eintreffenden em-strahlung sehr plötzlich und heizt die luft direkt davor auf. die dehnt sich aus - das ist spür- und hörbar.
wenn du gravitationswellen mit einem blitzlicht und etwas molton nachweisen könntest, wäre die forschung wohl schon etwas weiter...
Wenn das die Erklärung wäre, was würde dann erst mit Haut im Blitz passieren, die ja eine wesentlich höhere Absorbtion als Luft, bzw. eine Spiegelfolie hat?
Reflektor heißt ja, dass der größte Teil der Strahlung einfach reflektiert wird.
Interessant vielleicht noch im Zusammenhang mit dem Thema, sorry wenn zu OT:
Man kann kleine (kleiner um Bereich) transparente Kugeln bewegen, indem man sie mit einem Laser trifft. In dem Institut, in dem ich arbeite, wird momentan versucht, mit diesem Effekt kleine Greifarme zu bauen, um damit Nano-Objekte zu bewegen.
CannedCaptain
2009-05-23, 16:30:15
Licht hat keine Masse. Ich werde jetzt nicht 3 Stunden darüber lamentieren warum - es will eh keiner hören. (z.B. weil die Darstellung der Poincaregruppe bei Spin 1 und Masse 0 nur zwei Freiheitsgrade erlaubt und tada: Licht lässt sich nur in zwei Polarisationszuständen detektieren, usw. )
Licht hat keine Masse. Ich werde jetzt nicht 3 Stunden darüber lamentieren warum - es will eh keiner hören. (z.B. weil die Darstellung der Poincaregruppe bei Spin 1 und Masse 0 nur zwei Freiheitsgrade erlaubt und tada: Licht lässt sich nur in zwei Polarisationszuständen detektieren, usw. )
Ist ja ganz nett, dass du einen auf Ahnung machen willst, aber deine Grundaussage ist per se falsch, weil du nicht definierst, was Masse für dich in diesem Zusammenhang überhaupt ist.
Denn ich denke nicht, dass du die relativistische Masse von Photonen abstreiten willst. :D
CannedCaptain
2009-05-23, 16:52:19
Du argumentierst gerade gegen einen theoretischen Teilchenphysiker.
Du argumentierst gerade gegen einen theoretischen Teilchenphysiker.
:D :D :D
Und du argumentierst garnicht. ;D
CannedCaptain
2009-05-23, 17:04:13
Na dann will ich Dich enttäuschen, den Terminus der relativistischen Masse gibt es nur in Schulbüchern und wurde einst (so um 1910) eingeführt in der Hoffnung man könne damit die Bewegungsgleichungen der klassischen Mechanik aufrecht erhalten. Offensichtlich ist es aber grundverkehrt, weil Masse als Eigenwert von P^2 (sprich Energie-Impuls-Beziehung) eine Invariante unter Lorentztransformationen sein muss. Damit gilt schonmal m=const überall. Das Photon z.b. bewegt sich genau deswegen mit c weil m=0 ist, du kannst es ja gern anhand eines Lorentzboosts nachrechnen, wenn es Dich erfreut. Und ja, Du hast es erkannt, ich will nicht gegen Leute argumentieren, die ihr Wissen Oberstufenlehrern und 'nem populärwissenschaftlichen Buch verdanken.
@edit Welch' fiese Beschaffenheit, dass ein Lorentz und ein Lorenz an der SRT mitgewirkt haben.
Na dann will ich Dich enttäuschen, den Terminus der relativistischen Masse gibt es nur in Schulbüchern und wurde einst (so um 1910) eingeführt in der Hoffnung man könne damit die Bewegungsgleichungen der klassischen Mechanik aufrecht erhalten. Offensichtlich ist es aber grundverkehrt, weil Masse als Eigenwert von P^2 (sprich Energie-Impuls-Beziehung) eine Invariante unter Lorentztransformationen sein muss. Damit gilt schonmal m=const überall. Das Photon z.b. bewegt sich genau deswegen mit c weil m=0 ist, du kannst es ja gern anhand eines Lorentzboosts nachrechnen, wenn es Dich erfreut. Und ja, Du hast es erkannt, ich will nicht gegen Leute argumentieren, die ihr Wissen Oberstufenlehrern und 'nem populärwissenschaftlichen Buch verdanken.
@edit Welch' fiese Beschaffenheit, dass ein Lorentz und ein Lorenz an der SRT mitgewirkt haben.
Du scheinst Spaß dran zu haben, aber um dich wenigstens ein bisschen zu fordern, wünsche ich eine damit konsistente Erklärung der (sowohl "aktiven" als auch "passiven") gravitativen Wirkung von Photonen.
CannedCaptain
2009-05-23, 17:19:46
Dann nimm die ART und stelle fest, dass Gravitation etwas mit dem Energie-Impuls-Tensor als Quellterm zu tun hat. Sprich Krümmung deiner Mannigfaltigkeit hat was mit Energie und Impuls zu tun.
Dann nimm die ART und stelle fest, dass Gravitation etwas mit dem Energie-Impuls-Tensor als Quellterm zu tun hat. Sprich Krümmung deiner Mannigfaltigkeit hat was mit Energie und Impuls zu tun.
Und wie definierst "du" dann Masse?
CannedCaptain
2009-05-23, 17:33:41
Als Eigenwert von P^2 ;P . Masse ist das, was Du Ruhemasse nennst und das ist die einzige sinvolle, konsistente Beschreibung seit dem 2. WK, wenn nicht sogar früher. Alles andere ist Energie. Btw, wenn Licht eine Masse verschieden von 0 hätte, müsste man nicht nach dem Higgs suchen, weil dann wäre niemand so wagemutig gewesen und hätte Eichinvarianz gefordert. Auf der anderen Seite hätten wir auch kein Standardmodell, was aus ästhetischen Gründen eigentlich zu begrüßen wäre. Daher teile ich Deinen Wunsch.
Masse ist das, was Du Ruhemasse nennst und das ist die einzige sinvolle, konsistente Beschreibung seit dem 2. WK, wenn nicht sogar früher.
Und da liegt der Punkt. Sofern man wie Physiker die Masse als Ruhemasse auffasst, sind deine Aussagen richtig. Die breite Masse (haha) tut das jedoch nicht und definiert Masse über ihre Wirkung (als aktive/passive Gravitation).
Mir ist klar, dass der eine (imho "herkömmliche") Begrifft nicht korrek ist, jedoch ist er das, was dem Verständnis der Meisten am nächsten kommt.
Daher hab ich nach deiner Definition von Masse gebohrt. ;)
CannedCaptain
2009-05-23, 17:42:18
Du legst also fest, was Mehrheiten sind. Darf ich fragen, auf welchem Gebiet der Gravitation Du forscht? Stringtheorie, Quantenloopgravitation, oder gar dark matter search?
Lu-Tze
2009-05-23, 18:11:23
Die sog. nicht-konstante, dynamische Masse ist in der Tat in der Physik ziemlich unnötig, schließlich gibt es dafür schon den Energiebegriff.
Aber speziell bei der Erklärung der Gravitation von Photonen passt die Erklärung über die dynamische Masse relativ gut.
Dirty-Sánchez
2009-05-23, 18:13:11
Kann ich mal eine dumme Frage zwischendurch stellen?
Ich hab mal aufgeschnappt das ein Schwarzes Loch eine so große Anziehungskraft besitzt, dass es sogar Licht umgangssprachlich "verschluckt".
Demzufolge müsste doch Licht auch eine Masse haben.
Lu-Tze
2009-05-23, 18:16:23
Kann ich mal eine dumme Frage zwischendurch stellen?
Ich hab mal aufgeschnappt das ein Schwarzes Loch eine so große Anziehungskraft besitzt, dass es sogar Licht umgangssprachlich "verschluckt".
Demzufolge müsste doch Licht auch eine Masse haben.
Das hat damit nichts zu tun... Alle Gegenstände fallen gleichschnell, unabhängig von ihrer Masse, das trifft also auch auf masselose Objekte zu.
Und eigentlich ist der Kraftbegriff nicht sehr nützlich, um sich ein schwarzes Loch vorzustellen... da macht das Gravitationpotential mehr Sinn, denn nur dann kann man verstehen, warum Licht, dass sich ja immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, und daher nicht einfach langsamer werden und dann umkehren kann, trotzdem nicht aus dem schwarzen Loch herauskann.
Spasstiger
2009-05-23, 18:23:07
Mal anders gefragt: Krümmt Licht die Raumzeit?
CannedCaptain
2009-05-23, 18:34:39
http://de.wikipedia.org/wiki/Energie-Impuls-Tensor#Der_Energie-Impuls-Tensor_in_der_allgemeinen_Relativit.C3.A4tstheorie
Der Energie-Impuls-Tensor in der allgemeinen Relativitätstheorie
Der Energie-Impuls-Tensor der Materie und Strahlung bildet die rechte Seite der einstein-hilbertschen Feldgleichungen und wirkt somit als „Quellterm“ für die Krümmung der Raum-Zeit. Neu gegenüber der Newtonschen Gravitationstheorie ist, dass alle Komponenten des Tensors die Rolle von „Quellen“ der Gravitation spielen, nicht nur die Massendichte T00. Bei moderaten Drücken, Scherspannungen und Geschwindigkeiten in Laborexperimenten bemerkt man das praktisch nicht, weil in natürlichen Einheiten gemessen die Massendichte der Materie meist um viele Größenordnungen größer als alle anderen Komponenten des Energie-Impulstensors ist.
Beantworte Dir selbst, ob Licht die Raumzeit krümmt.
Dr. Troy
2009-05-29, 22:14:40
Weiter so. Gleich mal abonniert. Als von den Theoretischen Physikern als Experimentalphysiker verachteten Menschen :D verfolge auch ich diesen Thema mit Begeisterung.
Mal anders gefragt: Krümmt Licht die Raumzeit?
Ich bin gerade am Überlegen, was für eine Lichtansammlung es im Universum geben könnte bei der diese Überlegung eine Überlegung wert wäre - hilf mir mal bitte =)
Ich bin gerade am Überlegen, was für eine Lichtansammlung es im Universum geben könnte bei der diese Überlegung eine Überlegung wert wäre - hilf mir mal bitte =)
Die theoretische Erkenntnis ist jede Rechnung und Überlegung wert. ;)
Die theoretische Erkenntnis ist jede Rechnung und Überlegung wert. ;)
Nun gut - mir fällt da nur das Univerum selbst ein - kurz nach dem Urknall.
Es befand sich damals in einem anderen Phasenzustand wie heute - es gab keine Materie - nur Strahlung.
Ich weiss jetzt aber nicht genau, ob uns dieser Gedanke in unserer Überlegung weiter bringt ?!
Jungs - wo bleiben Eure Ideen :)
Fritzchen
2009-06-09, 16:41:50
Jungs - wo bleiben Eure Ideen :)
Wozu den jetzt? Licht oder Strahlung?
Hellstaff
2009-06-09, 18:37:45
Hallo!
Hab einen Vortrag eines bekannten Astrophysikers besucht und ich stellte ihm danach diese Frage. Er meinte, Licht besitze theoretisch Schwerkraft, jedoch ist sie winzig.
Spasstiger
2009-06-09, 20:17:32
Es ist wohl ein bischen Begriffs- und Definitionsklauberei, ob Licht eine Schwerkraft hat oder nicht. Da Licht aber offenbar die Raumzeit krümmt (wenn auch noch so minimal), verhält es sich wie Materie mit Schwerkraft.
Komisch - ich errinnere mich gelesen zu haben, dass die Physiker - die auf der Suche nach dem Higgs Teilchen sind - Licht keine Beeinflußung des Higgsfeldes zusprechen. Das heist aber auch, dass Licht keine Masse haben kann und so auch keine Gravitation... :confused:
Licht hat keine Ruhemasse. Seine Masse entsteht nur durch die Energie die es enthält.
Eine Frage noch, die vielleicht etwas OT führt, mich aber schon die ganze Zeit wurmt.
Woraus besteht Licht nun? Spricht man von "Licht-Teilchen"(Photonen) oder von Wellen? Diese Frage wird immer unterschiedlich beantwortet.
Und langsam bin ich der Auffassung das Licht beides ist, also beides richtig ist.
Lieg ich da sehr falsch und wenn ja, warum?!
PET
Kladderadatsch
2009-06-20, 22:17:02
Eine Frage noch, die vielleicht etwas OT führt, mich aber schon die ganze Zeit wurmt.
Woraus besteht Licht nun? Spricht man von "Licht-Teilchen"(Photonen) oder von Wellen? Diese Frage wird immer unterschiedlich beantwortet.
Und langsam bin ich der Auffassung das Licht beides ist, also beides richtig ist.
Lieg ich da sehr falsch und wenn ja, warum?!
PET
man spricht nicht umsonst vom welle-teilchen-dualismus. je nach dem, welches problem gerade behandelt wird (wellenoptik oder quantenoptik), spricht man dem licht eben teilchen- oder wellen-charakter zu.
mir ist das z.b. durch den umstand, dass sich licht wie schall (auf grund der viel kleineren wellenlänge natürlich nicht in dem ausmaß) "um die ecke" ausbreiten kann, relativ klar geworden. das huygens'sche prinzip (oder so ähnlich) erklärt das auch nicht-physikern ganz plausibel;)
123456
2009-06-21, 21:59:19
(geometrische optik oder wellenoptik)
Das, was du meinst, ist aber nicht die geometrische Optik. Die geometrische Optik gehört zur Wellenoptik, als Grenzfall lambda -> 0, wo man mit mathematischen Strahlen arbeitet. Das hat aber mit dem Teilchencharakter des Lichtes nichts zu tun. :D
Kladderadatsch
2009-06-21, 22:12:41
meine ich klassische optik?
123456
2009-06-21, 22:24:47
meine ich klassische optik?
:D
Du meinst Wellenoptik für den Wellencharakter des Lichtes und Quantenoptik für den Teilchencharakter. Nenn's meinetwegen auch "Photonenphysik" oder "Quantenmechanik des Lichtes". Nur "geometrische Optik" solltest du es nicht nennen, weil das zur Wellenoptik gehört und wirklich falsch ist.
Kladderadatsch
2009-06-22, 07:37:23
Du meinst Wellenoptik für den Wellencharakter des Lichtes und Quantenoptik für den Teilchencharakter.
quantenoptik? wieder was gelernt. dann ist mir das von dem 6-wöchigen horror-praktikum falsch in erinnerung geblieben;)
123456
2009-06-23, 07:28:51
quantenoptik? wieder was gelernt. dann ist mir das von dem 6-wöchigen horror-praktikum falsch in erinnerung geblieben;)
Kann man sich aber eigentlich auch leicht merken. Was sind Photonen, von denen man beim Teilchencharakter spricht? Quanten. Im klassischen Wellenmodel gibt's die nicht. ;)
Die geometrische Optik hingegen beschreibt prinzipiell Strahlenverläufe und Abbildungen. Was passiert mit Licht, wenn es von einem optischen Medium mit Brechzahl n in ein anderes mit Brechzahl n' übergeht? Was passiert, wenn Licht durch eine Linse geschickt wird? Wie funktioniert ein Lichtmikroskop (also ein System aus Linsen)? Was sind Brennpunkt und Brennweite? Wie funktioniert die Listingsche Konstruktion? Was für Abbildungsfehler gibt es? Etc., etc., etc. Du kannst damit also Dinge wie Brillen, Lupen, Fernrohre oder Kameras erklären, aber nicht, warum Photonen Elektronen aus einer Metalloberfläche rausschlagen können (Quantenmechanik) oder die Entstehung von Interferenzmustern (Quantenmechanik oder klassische Wellentheorie).
CannedCaptain
2009-09-16, 23:47:38
Licht hat keine Masse, wie schwer ist das denn zu akzeptieren? Man denke einfach einmal über die Energie-Impuls-Beziehung nach:
omega^2=k^2+m^2
Dieser Ausdruck ist lorentzinvariant, also hat Licht auch in keinem anderen Inertialsystem eine Masse.
Jede Messung von Licht: immer Teilchenerscheinung
Verhalten zwischen Messungen: immer Wellenerscheinung.
Djudge
2009-09-29, 14:12:52
Bei einem Gespräch zum Thema mit einem Physik Studenten meinte dieser, das Licht im All bedingt von Gravitation sich von Violett nach Rot verschiebt und Wechselwirkung mit Gravitation bedingt doch Masse oder?
Und wenn Licht keine Masse besitzt, ist dann die Spektralverschiebung auf Wechselwirkung der Gravitation mit evtl. Raumteilchen zurück zu führen und wirken denn die auf das Licht?
hoffe mich verständlich ausgedrückt zu haben.
Auch meinte er, dass mit den Raumteilchen wenn sie denn existieren, mehr als Lichtgeschwindigkeit möglich wäre und zwar sofort.
Als Beispiel führte er das Kugelspiel an, wo ein Kugel auf eine andere trifft und die letzte halt sofort abhaut.
Hallo Djudge,
ich muß zugeben - ich verstehe nicht ganz was Du meinst - aber ich schreib einfach mal auf, was mir durch den Kopf gegangen ist, als ich Dein Post gelesen habe :)
Die Rotverschiebung des Lichtes im Universum rührt daher, dass das Universum sich ausdehnt. Wenn wir uns das Licht in seinem Wellencharakter vorstellen, muß es einen immer großeren Raum durchquerren - die Welle wird gestreckt - die Amplitude verliert an Höhe und dadurch wird das Licht energieärmer und "roter".
Große Massen beinflussen - krümmen - die Raumzeit. Da sich das Licht auch durch die Raumzeit bewegt muss es den Krümmungen und Verdrehungen derer folgen. Gravitation hat also keinen Einfluss auf Licht - aber das Licht muss der Raumzeit "gehorchen" - und so beinflussen Massen auch das Licht (indirekt).
Ich bin mir nicht sicher , aber mit diesen ominösen Raumteilchen meinte der Student vielleicht das Higgsteilchen, das entstehen soll, wenn sich Materie durch das Higgsfeld bewegt. Dieses Teilchen dürfte aber keinen Effekt auf Licht haben - genauso wenig wie das Higgsfeld selbst auch keinen Einfluss haben soll.
Aber das sind alles noch Theorieren - nach dem Higgsteilchen wird aktuell in CERN geforscht - aber gefunden worden ist es noch nicht - aber die hatten ja auch technische Probs, die die Forschungen verzögert haben =)
Bei einem Gespräch zum Thema mit einem Physik Studenten meinte dieser, das Licht im All bedingt von Gravitation sich von Violett nach Rot verschiebt und Wechselwirkung mit Gravitation bedingt doch Masse oder?
Und wenn Licht keine Masse besitzt, ist dann die Spektralverschiebung auf Wechselwirkung der Gravitation mit evtl. Raumteilchen zurück zu führen und wirken denn die auf das Licht?
hoffe mich verständlich ausgedrückt zu haben.
Auch meinte er, dass mit den Raumteilchen wenn sie denn existieren, mehr als Lichtgeschwindigkeit möglich wäre und zwar sofort.
Als Beispiel führte er das Kugelspiel an, wo ein Kugel auf eine andere trifft und die letzte halt sofort abhaut.
Mir ist gerade ein interessates Gedanken Experiment eingefallen.
Wie bestimmt jeder von Euch weiss sind Schwarze Löcher (SL) sehr effiziente Materie - Energie Maschinen. Wenn sie Materie verschlingen gewinnen sie an Masse und werden "schwerer".
Aber was würde wohl passieren, wenn ein SL immner nur Licht verschlucken wurde ? Würde es dann schwerer werden oder nicht ?
Schreibt doch mal Eure Gedanken dazu :)
@ Djudge: Für einen Betrachter fern einer Schwerkraftquelle laufen die Uhren tief im Schwerkraft-Potentialtopf langsamer. Also wird jede Schwingung im Topf für ihn auch langsamer erscheinen, als für den Beobachter im Topf selbst (gravitational redshift), für den die eigene Uhr normal erscheint. Licht, welches in den Topf eindringt, stammt aus seiner Sicht aus einer Welt, wo die Uhren zu schnell laufen, damit schwingt es auch schneller. (gravitational blueshift)
@ beos: Sobald ein Photon zu Materie wandelt, hat diese Masse gemäß hf=mc². Möglich wärs also.
Djudge
2009-09-29, 18:12:55
Hallo Djudge Die Rotverschiebung des Lichtes im Universum rührt daher, dass das Universum sich ausdehnt. Wenn wir uns das Licht in seinem Wellencharakter vorstellen, muß es einen immer großeren Raum durchquerren - die Welle wird gestreckt - die Amplitude verliert an Höhe und dadurch wird das Licht energieärmer und "roter".
Große Massen beinflussen - krümmen - die Raumzeit. Da sich das Licht auch durch die Raumzeit bewegt muss es den Krümmungen und Verdrehungen derer folgen. Gravitation hat also keinen Einfluss auf Licht - aber das Licht muss der Raumzeit "gehorchen" - und so beinflussen Massen auch das Licht (indirekt).
Thx, Dein Post ist sehr verständlich.
@ux-3 Dein Post allerdings ist schön Bildlich gesprochen, doch den werde ich noch ein Paar mal innerlich durchkauen müssen. :redface:
Mist ich hab hier (http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/index.php?styleid=14) draufgeklickt ;D
Pinoccio
2009-09-29, 18:27:26
Jede Messung von Licht: immer Teilchenerscheinung
Verhalten zwischen Messungen: immer Wellenerscheinung.Nein. Gegenbeispiel: Interferenz. Und was ist mit dem Photoeffekt?
(Oder verstehe ich dich da falsch?)Mist ich hab hier (http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/index.php?styleid=14) draufgeklickt ;DUi, krasser Link. Hätte nicht gedacht, daß die Verschiebung von orange nach pink so schnell geht. ;-)
Wichtig finde ich aber auch die Rücktransformation (http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/index.php?styleid=12) ;-)
mfg
Nein. Gegenbeispiel: Interferenz. Und was ist mit dem Photoeffekt?
Auch bei Interferenz wirst du stets nur einzelne Photonen nachweisen bzw. messen. Das "Interferenzmuster" entsteht aus Einzelmessungen einzelner Lichtteilchen.
Auch der Photoeffekt misst einzelne Lichtteilchen. Jede Messung von Licht misst Teilchen.
Um die Auftreffhäufigkeiten der Teilchen vorherzusagen, wechseln wir z.B. ins Wellenmodell, mit dem wir das statistische Muster der Erscheinung vorhersagen.
Pinoccio
2009-09-29, 20:23:34
Auch bei Interferenz wirst du stets nur einzelne Photonen nachweisen bzw. messen. Das "Interferenzmuster" entsteht aus Einzelmessungen einzelner Lichtteilchen.
Auch der Photoeffekt misst einzelne Lichtteilchen. Jede Messung von Licht misst Teilchen.
Um die Auftreffhäufigkeiten der Teilchen vorherzusagen, wechseln wir z.B. ins Wellenmodell, mit dem wir das statistische Muster der Erscheinung vorhersagen.Ah, okay, ich verstehe, was du meinst.
mfg
(del)
2009-09-30, 23:37:53
Eine Frage noch, die vielleicht etwas OT führt, mich aber schon die ganze Zeit wurmt.
Woraus besteht Licht nun? Spricht man von "Licht-Teilchen"(Photonen) oder von Wellen?Das ist der Pat den die Physik noch nicht verstanden hat, aber es ganz gut erklären kann.
"welle-teilchen-dualismus". Du verstehst... Man spricht nicht umsonst davon :up:
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