Überlichtgeschwindigkeit

[MasteRofDisasteR]

Originalnachricht erstellt von Captain Proton
Das ist wie wenn du ein Gummituch hast und eine schwere Kugel drauf wirfst - die Delle ist sofort da und breitet sich nicht erst aus.

Ich weiss es nicht genau aber die Delle breitet sich schon aus es ist nur für unser Auge nicht sichtbar oder ???

[Cu Chulainn]

Die Delle ist sofort da,die Druckwelle des Aufschlags breitet sich allerdings aus.Obwohl,die Delle vertieft sich,also im Prinzip breitet sie sich nach unten aus!

[Admiral Cartwright]

Die Delle in einem Gummituch breitet sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus und ist nicht sofort da. Da die Geschwindigkeit jedoch sehr hoch ist, erscheint es uns, als würde die Delle sofort erscheinen. Die Geschwindigkeit der Ausbreitung entspricht dabei der Geschwindigkeit des Schalls in dem Material des Gummituches. Zur Klärung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation ist das Gummituch IMHO jedoch ungeeignet, da es sich nur um ein Modell handelt, das zur Veranschaulichung dient und aus dem man nicht unbedingt physikalisch korrekte Aussagen ableiten kann (sonst könnte man ja sagen, dass unser Universum aus Gummi besteht ).

Weiterhin bin ich immer noch fest davon überzeugt, dass sich Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, d.h. wir würden das plötzliche Verschwinden der Sonne erst 8 Minuten nach deren eigentlichem Verschwinden bemerken - zeitgleich mit dem Einsetzen der Dunkelheit.

[Harmakhis]

Originalnachricht erstellt von Admiral Cartwright
Weiterhin bin ich immer noch fest davon überzeugt, dass sich Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, d.h. wir würden das plötzliche Verschwinden der Sonne erst 8 Minuten nach deren eigentlichem Verschwinden bemerken - zeitgleich mit dem Einsetzen der Dunkelheit.

Nun ja... AFAIK ist das aber schon fast widerlegt. Die NASA stellte fest, dass wenn man in einem (Computer)Modell des Sonnensystems die Gravitationskonstante mit der Lichtgeschwindigkeit festlegte, dann kam das der Realität alles andere als nahe - das Sonnensystem würde in alle Richtungen fortdriften.
Die NASA geht deshalb schon immer bei ihren Berechnung für Sondenkurse usw. davon aus, dass die Gravitation sofort wirkt.

[Admiral Cartwright]

Originalnachricht erstellt von Captain Proton
Die NASA geht deshalb schon immer bei ihren Berechnung für Sondenkurse usw. davon aus, dass die Gravitation sofort wirkt.

Bei der Berechnung von Sondenkursen ist es doch egal, ob Gravitation sich unendlich schnell ausbreitet oder nicht. Das Gravitationsfeld der Sonne, der Planeten usw. ist schon seit Milliarden von Jahren vorhanden. In der simplen Formel zur Berechnung der Gravitationskräfte kommt schließlich auch nirgendwo eine Geschwindigkeitsvariable ins Spiel:

    G * m1 * m2
F = -----------
         r²

F ist die Gravitationskraft, G die Graviationskonstante 6.67 * 10^(-11) N² * m² / kg², m1 die Masse des einen Körpers, m2 die Masse des anderen Körpers und r der Abstand der Körper.
Die NASA wird auch nicht mit anderen Formeln rechnen (höchstens ein wenig komplizierter, z.B. mit mehr als zwei Körpern). Die NASA-Seite bietet auch Informationen über Space Mathematics.

Ich glaube, in diesem Thread wird viel mehr versucht die Frage zu beantworten, mit welcher Geschwindigkeit sich Änderungen im Gravitationsfeld ausbreiten.

[Eloni Tar]

Meine Wenigkeit hat jetzt den Thread mal mehr oder weniger aufmerksam und genau durchgelesen. Sogar das PDF hab ich mir reingezogen .
Ein nettes Teil, aber wohl eher was für Liebhaber als für Wissenschaftler. Aussage eigentlich gleich Null, aber es werden doch recht nette Fragen aufgeworfen (man darf sie nur nicht durch die im Text gegebenen "Fakten" beantworten).

Aber ich denke ich muss jetzt dem Admiral Recht geben. Es dreht sich hier wohl eher um die Frage mit welcher Geschwindigkeit sich Änderungen in der Gravitation ausbreiten.
Und da glaube ich, dass die Änderung tatsächlich mit dieser gar wahnsinnig hohen Geschwindigkeit (ca. 60 Trillionen Km/s) von statten geht. Aber, in einem vierdimensionalem System ( drei Längenausdehnungen + Zeit) ist die schnellste Geschwindigkeit nun mal c, bzw. MSR. Das heisst, falls die Änderung der Gravitation angemessen wird, kann kein höherer Wert rauskommen.
Betrachtet man nun aber die Gravitation als zusätzliche fünfte Dimension (wahrscheinlicher ist jedoch eine höhere) sind die 60 Trillionen gar nicht abwegig.
Nur mal zum Vergleich: Macht man auf einem Blatt Papier einen Strich mit einem Bleistift, so kann man das Ergebnis (sehr stark vereinfacht) als ein eindimensionales Gebilde ansehen. Dem Blatt Papier geben wir jetzt einfach mal der Bedeutung der Zeit.
Auf das eindimensionale Gebilde lassen wir jetzt die Zeit in eine Richtung (Achse) wirken. Sprich: das Blatt Papier wird jetzt einfach nach links gezogen. Als Ergebnis erhält man eine Fläche, eine zweidimensionale Ausdehnung. Lässt man die Zeit zugleich in zwei Richtungen (Achsen), die senkrecht zueinander stehen, auf das eindimensionale Gebilde wirken, so erhält man ein dreidimensionales Gebilde. Im Bleistiftstrich-Papier-Fall erscheint der Strich dann als Würfel.
Die jeweiligen Änderungen, die die ein- bis dreidimensionalen Gebilde dabei durchlaufen, sind nur in dem Masse anzumessen, wie sie die vierte Dimension, die Zeit, zulassen. In diesem Fall also höchstens mit Lichtgeschwindigkeit. Ob und wie sich die Zeit aber "ausdehnt" ist in diesem Fall belanglos, da die Zeit hier nur mit niederdimensionaleren Objekten in Wechselwirkung tritt.

Um jetzt nicht den Bezug zur Gravitation zu verlieren:
Wie oben veranschaulicht entspricht die Zeit dem Blatt Papier. Das Papier seinerseits ist aber wiederum von etwas umgeben. Dieses Etwas können wir jetzt einfach mal der fünften Dimension zurechnen und es Gravitation nennen. Nehmen wir jetzt die obige Aussage und erweitern wir sie um eine Dimension folgt daraus, dass sich Änderungen der im System höchsten Dimension mit eben derselben höchsten Geschwindigkeit ausbreiten. Das heisst, ändere ich eine Grösse die der Dimension x zugeordnet ist, erfolgt der Effekt in der Dimension x-1 mit der Geschwindigkeit v(x), der dazugehörige Effekt in der Dimension x-2 erfolgt mit v(x-1) usw.

Also, wird die Gravitation (angenommen fünfdimesnional) "geändert", tritt der Effekt in der vierten Dimension (der Zeit) mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit in der fünften Dimension (60 Trillionen Km/s) auf, in der dritten Dimension demzufolge mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit der vierten Dimension (c bzw. MSR).

Und obwohl wir uns in einer vierdimensionalen Welt bewegen (Raum-Zeit-Kontinuum), finden bis jetzt Messungen aufgrund technischen Gegebenheiten noch immer "nur" dreidimensional statt, und deswegen kann eine Änderung der Gravitation also "nur" mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit der uns messtechnisch übergeordneten vierten Dimension angemessen werden.
Wie schnell die Änderung der Gravitation aber tatsächlich abläuft, sind bis jetzt eigentlich nur Ergebnisse technischer Tricks und Schätzungen. Jedoch lässt sich so argumentieren, dass überlichtschnelle Geschwindigkeiten sehr wohl möglich als auch wahrscheinlich sind.

Ausserdem gibt es wahrscheinlich genausoviele Thesen die die obige widerlegen oder gar ad absurdum führen, wie genau anders herum.

Da lob' ich mir den guten alten PR, bei dem fünfdimensional schwingendes Howalgonium zur Grundausstattung eines jeden Reparaturfrachters gehören

[Admiral Cartwright]

@ Eloni Tar:
Erst mal: Herzlich willkommen im Forum!
Ich muss zwar noch ein bisschen über deine Ausführungen nachdenken, aber nichtsdestotrotz sind sie ziemlich interessant und klingen absolut logisch. Es würde mich nicht wundern, wenn sich Gravitationsänderungen tatsächlich mit einem Vielfachen der Lichtgeschwindigkeit ausbreiten würden (wenn auch in höheren Dimensionen). Es wäre auch ganz interessant zu erfahren, was moderne Theorien (wie z.B. die Stringtheorien), die sich zur Aufgabe gemacht haben die Weltformel zu finden, zur Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation aussagen, da sie ja auch oftmals mehr als vier Dimensionen voraussetzen.

[Eloni Tar]

Also die "einfache" Stringtheorie setzt entweder 10 oder 26 Dimensionen voraus. Rein rechentechnisch.
Dabei geht man davon aus, dass die höheren Dimensionen (ab der 5.) so stark gekrümmt sind, dass wir sie nicht erfassen können. Dass heisst, höhere Dimensionen sind eminent klein und können nur bei winzigsten Abständen angemessen werden. Als Beispiel kann man einen Strohhalm nehmen. Aus der Nähe wirkt der Strohhalm zweidimensional. Ein Punkt auf ihm kann mit zwei Werten ausgedrückt werden (x- und y-Achse). Aus grösserer Entfernung erscheint der Strohhalm nur eindimensional. Ein Punkt auf ihm kann mit der Entfernung des Strohhalmendes angegeben werden.

Diese Stringtheorie eignet sich also absolut nicht um in ein StarTrek-Universum zu passen. Die höheren Dimensionen sind zu klein, als dass ein Raumschiff durchpassen würde, bzw. die Wechselwirkung Raumzeit-Subraum ist auf ein zu kleines Gebiet spürbar.

[Admiral Cartwright]

Originalnachricht erstellt von Eloni Tar
Also die "einfache" Stringtheorie setzt entweder 10 oder 26 Dimensionen voraus. Rein rechentechnisch.
Dabei geht man davon aus, dass die höheren Dimensionen (ab der 5.) so stark gekrümmt sind, dass wir sie nicht erfassen können. Dass heisst, höhere Dimensionen sind eminent klein und können nur bei winzigsten Abständen angemessen werden. Als Beispiel kann man einen Strohhalm nehmen. Aus der Nähe wirkt der Strohhalm zweidimensional. Ein Punkt auf ihm kann mit zwei Werten ausgedrückt werden (x- und y-Achse). Aus grösserer Entfernung erscheint der Strohhalm nur eindimensional. Ein Punkt auf ihm kann mit der Entfernung des Strohhalmendes angegeben werden.

Diese Stringtheorie eignet sich also absolut nicht um in ein StarTrek-Universum zu passen. Die höheren Dimensionen sind zu klein, als dass ein Raumschiff durchpassen würde, bzw. die Wechselwirkung Raumzeit-Subraum ist auf ein zu kleines Gebiet spürbar.

Das ist mir schon klar - ich habe schon einige Bücher zu diesem Thema gewältzt.
Auch will ich nicht versuchen auf Teufel-komm-raus die Stringtheorien an das Star Trek-Universum anzupassen. Mich interessiert viel mehr die Frage, ob z.B. die Stringtheorie eine Aussage darüber macht, mit welcher Geschwindigkeit sich Gravitationsänderungen ausbreiten, und ob sie die Gravitation als zusätzliche Dimension betrachtet.

Und vielleicht finden wir auch eines Tages Wege, die aufgerollten Dimensionen zu entrollen und für eine Art Warpantrieb zu verwenden (vorausgesetzt natürlich, dass sich die Stringtheorien bestätigen lassen)

[Harmakhis]

Originalnachricht erstellt von Admiral Cartwright
(vorausgesetzt natürlich, dass sich die Stringtheorien bestätigen lassen)

Ich denke das wird unmöglich werden - wie willst du etwas beweisen, das keleiner als die Planksche Länge ist?! Ich möchte mal behaupten, dass die Menschheit egal wie weit sie sich entw9ickelt nie so tief in die Struktur des Universums wird blicken können um dieses Theorie wirklich zu beweisen.
Man kann es höchstens durch die Auswirkungen dieser Theorie feststellen, dass sie höchstwahrscheinlich stimmt, da sie die Realität von allen Theorien am besten beschreibt.

[Eloni Tar]

Stephen Hawking hat da folgendes gesagt:

1.Es gibt wirklich eine vollständige vereinheitlichte Theorie, die wir eines Tages entdecken werden, wenn wir findig genug sind.
2. Es gibt keine endgültige Theorie des Universums, nur eine unendliche Folge von Theorien, die das Universum von Mal zu Mal genauer beschreiben.
3. Es gibt keine Theorie des Universums; Ereignisse können nicht über ein gewisses Maß an Genauigkeit hinaus vorhergesagt werden, jenseits dessen sie zufällig und beliebig auftreten.

Naja...

[Admiral Cartwright]

Originalnachricht erstellt von Captain Proton
Ich denke das wird unmöglich werden - wie willst du etwas beweisen, das keleiner als die Planksche Länge ist?! Ich möchte mal behaupten, dass die Menschheit egal wie weit sie sich entw9ickelt nie so tief in die Struktur des Universums wird blicken können um dieses Theorie wirklich zu beweisen.
Man kann es höchstens durch die Auswirkungen dieser Theorie feststellen, dass sie höchstwahrscheinlich stimmt, da sie die Realität von allen Theorien am besten beschreibt.

Die Stringtheorien zu beweisen ist tatsächlich ein großes Problem. Dennoch ist es nicht unmöglich. Zum einen wären da die indirekten Beweise, z.B. wenn man Vorhersagen, die die Stringtheorie macht, bestätigt (beispielsweise die Existenz von sog. Superteilchen). Zum anderen besteht auch die Möglichkeit - wenn auch mit einer recht geringen Wahrscheinlichkeit - den direkten Nachweis zu führen, indem man einen String direkt beobachtet. Ein String muss nicht unbedingt in der Größenordnung der Plancklänge liegen. Die Energie des Urknalls beispielsweise war groß genug, um auch makroskopische Strings entstehen zu lassen, die man in einem Teleskop beobachten könnte.

[Satanklaus]

Ich denkees ist völlig falsch zu sagen die Relativitätstheorie sei falsch!
Dann müsste man auch behaupten die Quantenmechanik sei falsch!
Sie beschreibt nämlich nur kleinste Systeme wie Atome und noch viel kleiner!
Die Relativitätstheorie kümmert sich jedoch um große Systeme wie Galaxien!
Gravitone sind "Energie", und deshalb auch mit Quanten zu vergleichen!Sie können von daher auch nicht schneller sein als Licht, da ja bekanntlich ein Masseverlust auftritt, wenn z B ein Atom gespalten wird! Dabei entweichen ebenfalls Quanten!

[Muli]

Es ist ja möglich, dass diese Theorien nicht auf alles anwendbar sind. solches hat sich ja in der geschichte immer widerholt, dass neue Erkenntnisse durch Festhalten am Alten verlangsamt wurden.


Vorgestern sah ich allerdings auch einen bericht, in dem Microwellen und Photonen getunnelt wurde und so bis zu 4-facher Lichtgeschwindigkeit erreichten.

Alle möglichen deutschen Professoren waren ausser sich über diese Behauptung, meinten, es würde die Maxwellschen geschwindigkeitsgesetzte und die RT aushelben... das dürfte nicht sein.

Allerdings wurde das Ganze dann weitere Male experimentell bestätigt.


Gruß Sebastian


EDIT:
Mist... zu spät gesehen:

http://www.scifi-forum.de/showthread.php4?s=&threadid=9130

[Satanklaus]

Bei RTL Explosiv? Es ist nicht möglich, dass sich etwas schneller als das Licht bewegt (gleichlange Strecken, bei Raumzeitkrümmung könnte man eher da sein!)
Genau wie die ganzen Beam-beweise! Dies ist nach der Heisenbergschen Unschärferelation ebenfalls nicht möglich, da man entweder Position oder Geschw. bestimmen kann, nicht jedoch beides zusammen!