Ende des 19. Jahrhunderts glaubte man, dass das Licht, da es ja eine Welle ist, ein Medium braucht, um sich auszubreiten. Man gab diesem Medium einen Namen, den Äther. Man versuchte diesen Äther mit Hilfe des Michelson-Morley-Experimentes nachzuweisen, da Wellen, die sich in einem Medium, das strömt unterschiedliche Laufzeiten bei gleichem Weg haben, wenn man sie Senkrecht zur Strömung und wieder zurück schickt, als wenn man sie einmal gegen die Strömung und wieder zurück schickt. Da die Erde sich ja in einer Umlaufbahn befindet, hätte es auf jeden Fal sowas, wie eine Strömung des Äthers geben müssen.
Das Michelson-Morley-Experiment war Ausgangspunkt für Einsteins Überlegungen, die ihn schließlich zur Relativitätstheorie führten. E=mc². Licht ist ja reine Energie. Wäre also die Masse der Photonen gleich 0, so wäre auch ihre Energie gleich 0, weil 0c²=0 sind. Energie und Masse sind Äquivivalent. Das sagt die allgemeine Relativitätstheorie aus. Demnach müsste sich also Tatsächlich etwas messen lassen, wenn man Licht einfangen und dann auf eine Waage stellen könnte, die fein genug eingestellt ist.
Da nun aber Licht eine Masse hat, bedeutet dies ebenfalls, dass es kein Medium braucht, um sich auszubreiten. Nur aus diesem Grund also kann es sich im Vakuum des Universums ausbreiten. Nur weil Licht eine Masse hat, sehen wir überhaupt unsere Sonne, den Mond und die ganzen Sterne und Galaxien und nur deshalb können wir davon Träumen eines Tages zu den Sternen zu reisen und neue Kulturen zu finden und nur dadurch, dass Licht eine Masse hat, gibt es Star Trek. Eine faszinierende Vorstellung.
Übrigens hängt auch damit die Heisenbergsche Unschärfe Relation zusammen. Wenn ein Photon auf einen Körper trifft, muss sich ja auch der Impulserhaltungssatz auswirken. Das tut er auch bei uns. Wenn wir von Licht getroffen werden, werden wir nach hinten gedrückt. Nur ist unsere Masse ums ein Vielfaches größer, als die von Photonen. Außerdem braucht man kein allzu Energiereiches Licht, um uns zu sehen, da man mit Photonen nur Dinge erkennen kann, die mindestens so groß sind, wie ihre Wellenlänge. Anders verhält es sich dann schon bei Elektronen. Diese sind nochmals um einige Größenordnungen kleiner, als Protonen oder Neutronen. Wenn man feststellen will, wo sich ein Elektron gerade aufhält, muss man es erstmal mit sehr energiereichen Photonen beschießen. Dabei wird aber auch das Elektron verschoben, eben ein Effekt der Impulserhaltung), weswegen wir nie genau sagen können, wo sich ein Elektron gerade aufhält.
Da ja die Energie von Licht größer wird, je kleiner seine Wellenlänge ist, wird auch die Masse größer, je höher die Energie eines Photons wird. Da man nun aber auch nur Dinge erkennen kann, die mindestens so groß sind, wie die Wellenlänge des verwendeten Lichts, bedeutet das auch, dass es eine Natürliche Untergrenze dessen gibt, was man entdecken kann. Spätestens dann, wenn die Energie eines Photons so groß wird, dass die Masse zur Bildung eines Schwarzen Loches ausreicht ist Schluss. Man wird also nicht immer noch kleinere Partikel finden und somit gibt es irgendwann Teilchen, die nicht mehr Spaltbar sind, wie man dies einst auch von Atomen dachte.
Was mich noch ein wenig wundert ist, dass eine andere Sache, die die Relativitätstheorie voraussagt ja die ist, dass die Masse eines Körpers, der mit Lichtgeschwindigkeit fliegt, gleich unendlich ist. Wenn nun also eine Umwandlung in Licht eine Möglichkeit wäre, diesen Effekt zu umgehen, so könnte das eines Tages bedeuten, dass wir nicht mehr in Raumschiffen, sondern als Lichtstrahlen das Universum durchreisen. Leider bleibt dabei ein Problem: Wir brauchen noch Apparate, die uns wieder zurückverwandeln und zwar dort, wo wir ankommen. Wir würden also nur Ziele bereisen können, zu denen wir zuvor mit konventionellen Methoden gekommen sind, bzw, die Zumindest mit unbemannten Sonden oder Landeflugkörpern erreicht worden sind.
Allerdings bereitet mir die Vorstellung in Licht umgewandelt zu werden auch ein gewisses Unbehagen.
Das Michelson-Morley-Experiment war Ausgangspunkt für Einsteins Überlegungen, die ihn schließlich zur Relativitätstheorie führten. E=mc². Licht ist ja reine Energie. Wäre also die Masse der Photonen gleich 0, so wäre auch ihre Energie gleich 0, weil 0c²=0 sind. Energie und Masse sind Äquivivalent. Das sagt die allgemeine Relativitätstheorie aus. Demnach müsste sich also Tatsächlich etwas messen lassen, wenn man Licht einfangen und dann auf eine Waage stellen könnte, die fein genug eingestellt ist.
Da nun aber Licht eine Masse hat, bedeutet dies ebenfalls, dass es kein Medium braucht, um sich auszubreiten. Nur aus diesem Grund also kann es sich im Vakuum des Universums ausbreiten. Nur weil Licht eine Masse hat, sehen wir überhaupt unsere Sonne, den Mond und die ganzen Sterne und Galaxien und nur deshalb können wir davon Träumen eines Tages zu den Sternen zu reisen und neue Kulturen zu finden und nur dadurch, dass Licht eine Masse hat, gibt es Star Trek. Eine faszinierende Vorstellung.
Übrigens hängt auch damit die Heisenbergsche Unschärfe Relation zusammen. Wenn ein Photon auf einen Körper trifft, muss sich ja auch der Impulserhaltungssatz auswirken. Das tut er auch bei uns. Wenn wir von Licht getroffen werden, werden wir nach hinten gedrückt. Nur ist unsere Masse ums ein Vielfaches größer, als die von Photonen. Außerdem braucht man kein allzu Energiereiches Licht, um uns zu sehen, da man mit Photonen nur Dinge erkennen kann, die mindestens so groß sind, wie ihre Wellenlänge. Anders verhält es sich dann schon bei Elektronen. Diese sind nochmals um einige Größenordnungen kleiner, als Protonen oder Neutronen. Wenn man feststellen will, wo sich ein Elektron gerade aufhält, muss man es erstmal mit sehr energiereichen Photonen beschießen. Dabei wird aber auch das Elektron verschoben, eben ein Effekt der Impulserhaltung), weswegen wir nie genau sagen können, wo sich ein Elektron gerade aufhält.
Da ja die Energie von Licht größer wird, je kleiner seine Wellenlänge ist, wird auch die Masse größer, je höher die Energie eines Photons wird. Da man nun aber auch nur Dinge erkennen kann, die mindestens so groß sind, wie die Wellenlänge des verwendeten Lichts, bedeutet das auch, dass es eine Natürliche Untergrenze dessen gibt, was man entdecken kann. Spätestens dann, wenn die Energie eines Photons so groß wird, dass die Masse zur Bildung eines Schwarzen Loches ausreicht ist Schluss. Man wird also nicht immer noch kleinere Partikel finden und somit gibt es irgendwann Teilchen, die nicht mehr Spaltbar sind, wie man dies einst auch von Atomen dachte.
Was mich noch ein wenig wundert ist, dass eine andere Sache, die die Relativitätstheorie voraussagt ja die ist, dass die Masse eines Körpers, der mit Lichtgeschwindigkeit fliegt, gleich unendlich ist. Wenn nun also eine Umwandlung in Licht eine Möglichkeit wäre, diesen Effekt zu umgehen, so könnte das eines Tages bedeuten, dass wir nicht mehr in Raumschiffen, sondern als Lichtstrahlen das Universum durchreisen. Leider bleibt dabei ein Problem: Wir brauchen noch Apparate, die uns wieder zurückverwandeln und zwar dort, wo wir ankommen. Wir würden also nur Ziele bereisen können, zu denen wir zuvor mit konventionellen Methoden gekommen sind, bzw, die Zumindest mit unbemannten Sonden oder Landeflugkörpern erreicht worden sind.
Allerdings bereitet mir die Vorstellung in Licht umgewandelt zu werden auch ein gewisses Unbehagen.
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