sind Photonen schneller als C (bitte Details lesen) ?

Question

nach der Theorie ist ja bekanntlich nichts schneller als C und Photonen sind meistens mit C unterwegs.
Nun stellt sich mir die Frage, wenn ich etwas beobachte (Theoretisch) was sich mit >C nähert, würde ich doch beobachten das es sich von mir entfernt, oder ?
*kleine Denkpause*

Was wäre denn, wenn Licht selber genau das macht ?
würden wir dann nicht beobachten, wie etwas mit C durch die Versuchsanordnung (scheinbar) rast und komischrweise den Versuchsaufbau schon kennt ?
(Doppelspalt-Experiment in verfeinerter Form)

ich sagte ausdrücklich THEORETISCH, und warscheinlich wird man sich daran gewöhnen muessen das da ein klein wenig >C auch in der Standardtheorie ist, weil photonen eine 'Amplitude' haben sich so zu verhalten.
Meine Idee ist erst einmal zu verstehen wie das aussieht wenn etwas >C auf Dich zukommt. in der Doku die ich gesehen habe war es ein hypothetisches Auto, was auf eine Ampel zufaehrt, neben der Du als beobachter stehst, wenn das hilft.

@Michael K an einer theorie ist immer erstmal irgendwas falsch, nach standardmeinung .. ich wiederhole nochmal "THEOOOREEEEETISCH"

mit der modifizierten Variante des Doppelspalt-experiments meinte ich die, wo man NACH Absenden eines einzelnen Photons einen der beiden schlitze geschlossen hat, und das Ergebnis lies sich nur SO interpretieren, das das Photon beim Auftreffen auf den Schirm bereits vorher wusste ob der Schlitz zugemacht wuerde oder nicht. Licht verhaelt sich jedenfalls reichlich gegen den gesunden Menschenverstand bei so gewissen versuchsaufbauten, und mir kam in den Sinn, das wenn es eigentlich entgegen aller vernunft tachyonisch ist, wir vielleicht Licht mit C reisend nur als taeuschung auf dem Veruchsaufbau haben, weil es mit irgendwas >C für uns als =C erscheint, komischerweise aber vorher bereits den Versuchsaufbau 'kennt' .. na ? Ansatz verstanden ?
Ich versuche hier das relativistische Prinzip ein bischen zu überreizen. Das Problem mit Physik ist naemlich ein klein wenig das gewohnte Denkmuster zu verlassen um etwas zu 'entdecken' was da gehen könnte...

Answer 1

Hi.
Also erstmal möchte ich mich gegen die Meinung der meisten Antworten stellen. Ich bin theoretischer Physiker von Beruf und als solcher muss ich Fakten auch genau betrachten.

Zuersteinmal stellt die Relativitätstheorie nur eine Beschränkung für den Informationstransport dar. Nicht für alles denkbare!
Es ist durchaus möglich und auch allseits bekannt, dass Phasengeschwindigkeit größer der Lichtgeschwindigkeit für das jeweilige Medium auftreten können. Einzig Gruppengeschwindigkeiten dürfen maximal Lichtgeschwidigkeiten sein.

Zu Deiner Frage: Probier es doch einmal aus. Ein Photon mit einer Geschwindigkeit >C zu erzeugen ist kein großes Problem. Es geht sogar ohne Additionstheoreme für Geschwidigkeiten...

Nimm einfach einen Laserpointer in die Hand. Einen der stark genug ist. Dann brauchst Du einen Kollegen, der sich mit dem
Laserpointer gaaaaanz weit weg bewegt. Nun brauch Dein Kollege den Laserpointer nur zu drehen. Solange Du Dich auf der Drehachse befindest, wirst Du bei hinreichend großer Entfernung von einem Lichtstrahl der sich transversal zu seiner Ausbreitungsrichtung mit überlichtgeschwidnigkeit bewegt getroffen. (Rechne einfach mal nach, wie schnell Dein Kollege den Pointer drehen muss, als Funktion seiner Entfernung zu Dir. Du wirst überrascht sein, dass er gar nicht mal soweit weg sein muss...)
Was Du dabei beobachten wirst, ist immer wieder mal ein kleines Aufblitzen eines Laserlichtes. Nämlich genau dann, wenn Dich der Strahl trifft.
Aber wozu soll das gut sein? Der Strahl kann nämlich keine Information von benachbarten Punkten der von ihm beschriebenen Kreisbahn transportieren. Nur einzig Informationen, die vom Sender selbst (also vom Kreismittelpunkt kommen) können übertragen werden. Und diese bewegen sich nunmal "nur" mit Lichtgeschwindigkeit.

Das alles ist Konform mit der Relativitätstheorie. Ich erinnere mich solche Aufgaben während meines Studiums z.B. aus dem Gerthsen Physik gerechnet zu haben.



Zu Deiner Frage mit dem Doppelspalt: Der Doppelspaltversuch hat etwas mit einer anderen Eigenschaft des Lichtes zu tun. Nicht mit seiner Geschwindigkeit, sonder mit seiner Natur.
Der Versuch zeigt, dass sich Licht, neben dem Photonenbild, auch als Welle auffassen lässt.
In der Kaluza-Klein-Theorie ist Licht sogar als Schwingung des Raumes selbst zu begreifen. Aber das gehört hier nicht her, wenn grundsätzliche Probleme nicht verstanden sind.

Wünsche noch ein frohes Fest

Boson

Answer 2

Moin

nee nach einstein würdest du es nicht sehen da es kein licht nach vorn absenden kann

nach der quantenmechanik würdet du es sehen aber nicht das es auf dich zukommt

nach der stringtheorie würdest du wissen das es auf dich zukommt und dadurch auch sehen , wegen der temporeren verzerrung

nun wenn du eine lösung ermitteln kannst sag mir bitte bescheid

Mfg

Answer 3

Die Vorstellung, etwas könnte eine Geschwindigkeit >c haben, ist absurd, da c die Höchstgeschwindigkeit ist - ein Beispiel: Wenn ich in einem mit 150 km/h fahrenden Zug mit der Geschwindigkeit 10 km/h in Fahrtrichtung laufe, dann bewege ich mich für einen Betrachter außerhalb des Zuges mit 160 km/h.
Wenn ich allerdings einen Lichtstrahl innerhalb des Zuges in Fahrtrichtung aussende und dessen Geschwindigkeit mit einem Messgerät außerhalb des Zuges messe, beträgt die Geschwindigkeit nicht c+150 km/h, sondern genau c. Daher kann nichts eine Geschwindigkeit >c und - abgesehen von
Licht - auch nichts eine Geschwindigkeit =c erreichen.

Answer 4

Wer erklären kann warum sich licht wie welle und corpuskel zugleich verhält, darf direkt nach stockholm fahren...

Answer 5

Deine Frage hat einen Grundwiderspruch in sich!
Wenn ich beobachte, wie sich ein Teilchen mit v>c von mir entfernt, wird es kaum auf meinen Versuchsaufbau drauzurasen. Dann wird es sich auch von dem entfernen und Du hättest mit Deinem Versuchsaufbau keine Möglichkeit das Teilchen nachzuweisen.
Das ist alles relativ und subjektiv.
Angenommen, die Lichtgeschwindigkeit würde nicht 300 000 km/s betragen, sondern 400 000 km/s und wir würden es nicht anders kennen, so würden sich uns keine anderen Phänomene, als die bekannten, einstellen.
Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Grenzgeschwindigkeit, auf die nur Teilchen mit Ruhemasse Null beschleunigt werden können.
Sowohl technisch als auch natürlich.
Es ist wie mit Deinem Auto. Schneller als der Motor Leistung bringt fährt Dein Auto nicht. Ist die Leistungsgrenze des Motors erreicht, ist auch das Beschleunigungsvermögen erreicht. Schneller geht es dann nicht mehr. Ebenso ist es beim Licht.
Das es keine Ruhemasse besitzt, kann die gesamte Energie in Bewegung umgesetzt werden.
Halten sich Energiepotenzial und Geschwindigkeit die Waage, so ist auch die Maximalgeschwindigkeit erreicht -- Lichtgeschwindigkeit.
Die Sache mit v>c wäre die Fähigkeit der Natur, Teilchen über deren Energiepotenzial hinaus zu beschleunigen.
Versuche mal dein Auto über die vorhandene Motorleistung hinaus zu beschleunigen -- ob du dich dann von zwei offenen Toren (Doppelspalt) entfernst?

Answer 6

Grübel Grübel. Knackige Frage!

Ich sag mal so. Welche EXAKTE Geschindigkeit legt Einstein zugrunde. Da die Ruhemasse des Photons 0 ist spricht zunächst einmal zumindest aus dieser Ecke nichts dagegen das das Photon schneller als c ist.

Wenn ich den Ort des Photons betrachte kann es sich auch garnicht exakt mit c fortbewegen. Einstein hat sich zwar immer gegen die Unschärferelation gewehrt, aber ich denke spätestens seit dem Tunnelmikroskop kann man diese Bedenken beiseite schieben.

Folglich kann ich mit dem Licht das gleiche machen was Hawkins am Ereignishorizont tut. Ich muss davon ausgehen das c nur ein statistisches mittel ist. Es muss folglich eine Aufenthaltswarscheinlichkeit für das Licht geben das es sich "vor" dem Punkt befindet an dem es mit c sein müsste. Was ist das für ein Punkt?
Die Frage ist tatsächlich was passiert an der "Lichtmauer".
Zwei Dinge an dieser Stelle. Der Raum wird bei einer Geschindigkeit c auf 0 komprimiert. Beim überschreiten der "Lichtmauer" wird der Raum auf einmal imaginär. (Lorzentransformation).

Das beschriebene Doppelspaltexperiment spricht tatsächlich für diese Überschreitung der Lichtgeschindigkeit, aber in welchen Raum bewegt sich das Photon dann?

Du erwartest hoffentlich keine Antwort auf die Frage. Es wäre sicher ein spannendes Thema für eine Diplomarbeit oder mehr.

Answer 7

- Photon = elektromagnetische Strahlun, ist so etwas wie ein Lichtquant!

- Doppelspalt: Beweis für Interferenzen
ein Lichtquant geht "gleichzeitig" durch 2 Spalte. (Problem der "Gleichzeitigkeit")
- Elektron, Dualismus: hat Eigenschaften(!) von Teilchen und von Wellen

- C = konstant, ansonsten nicht unser Universum !

- Wenn v größer C, dann kann man nichts "sehen"
auch mit Ausschluß der geltenden Theorien:
wenn v > C dann ist es halt schneller, bewegt sich trotzdem "vorwärts" in seiner Dimension.

- Es gibt viele Filme im Fernsehen, die Relativität oder ähnliches Versuchen darzustellen,doch meisten wei die Bild-Zeitung prahlerisch eigene Phantasien darstellen, nicht die "Wirklichkeit" bzw. die vorhandenen Theorien.

Sofern du dich auf ein Film beziehst(?) , wäre es gut, diese Quelle namentlich zu nennen.

Werfen wir alle vorhandenen Fakten und Theorien über Bord, so ist Freiraum sich alles was die Phantasie hergibt vorzustellen und als "neue Wahrheit" zu sehen.
Doch worauf würde sich das Universum mit "Überlichtgeschwindigkeit" stützen bzw. welche anderen Faktoren würden sich ergeben?
-> Da aufgrund anderer Faktoren auch alle anderen Abhängigen sich ändern, könnte unser Universum so nicht existieren...

mfg :-)

Answer 8

Gerade der Versuch: Beugung am Doppelspalt" oder "Beugung am Gitter" ist ein schlecht gewähltes Beispiel, weil - wie bereits erwähnt - hiermit der Wellencharakter des Lichts gezeigt werden kann. Und da schwingt der Raum, bzw. die elektrischen und magnetischen Feldvektoren.
Aber unabhängig davon: Selbst bei Überlichtgeschwindigkeit verhielte sich das Licht nicht dehalb so, weil es das Ergebnis kennt. Dazu müsste das Licht ein paar Semester Physik gehört haben. Licht kennt die Gesetze der Physik nicht. Es gehorcht -zumindest - bislang dem, was wir als Gesetze abgeleitet haben.
Das ganze "Was wäre, wenn...." hat nicht viel mit Neugier eines Forschers zu tun. Denn dann hab ich immer Raum für die wildesten Spekulationen und den Vorteil, dass ich mich nicht an Bekanntes halten muss. Selbst Einstein hat nie so gedacht. Er hat sich auf knallharte Fakten gestützt (die Planck´schen Ergebnisse zum Verhalten des schwarzen Hohlraumstrahlers und auf die negativen Ergebisse von Michelson und Morley, zur Lichtgeschwindigkeit noch etwas hinzuzuaddieren). Er hat nicht gedacht: "Was wäre, wenn...", sondern wohl eher: "Ja, wenn das alles so ist, dann kann es eigentlich nur anders sein..". Liest man Biographien von Menschen, die bahnbrechende Erkenntnisse hatten, so waren es nie Spekulierer, sondern Menschen, die die bis dato herrschende Lehrmeinung und die Versuchsergebnisse sehr genau kannten (Kepler, Galilei, Newton, Kekulé, Planck, Einstein, u.a.).
Keine einzige Erscheinung im materiellen Universum lässt den Schluss auf überlichtschnelles Verhalten von Licht zu; das ganze Tachyonen-Geschreibsel entsteht doch nur aus dem Wunsch, Einstein zu widerlegen. Das hat mit Querdenken nichts zu tun.

Answer 9

Also was der Doppelspaltversuch damit zu tun hat, weiss ich nicht, da es hinter den Spalten ein Beugungsmuster gibt, auch wenn die Photonen einzeln daherkommen.

Wenn ich die Geschwindigkeit von Photonen messen will brauche ich zwei Messstellen hintereinander, in Bewegungsrichtung des Lichts. So wie die Polizei mit den Fotozellen am Strassenrand, sehr vereinfacht gesagt.

Alle diese Messungen zeigen, dass c die Geschw. der Photonen ist. Wäre sie größer, dann würde man eben eine größere Geschw. messen.

Selbst wenn 2 Raumschiffe mit 0,6 c aufeienander zufliegen, dann messen die Besatzungen nicht 1,2 c, sondern noch immer weniger als c.
Was ist unendlich + 1? immer noch unendlich, nicht mehr.
Die Lichtgeschwindigkeit verhält sich gewissermaßen so, wie eine unendliche Geschwindigkeit.

Answer 10

Zu deiner Frage gibt es eine sehr schöne Folge der Sendung "Alpha Centauri".
Sie befasst sich mit der Frage "Gibt es Überlichtgeschwindigkeit"
Zu finden hier: http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=040707.rm

mfg
H23