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Physik » Optik » Licht muss doch auch erst beschleunigen, oder?
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Kein bestimmter Bereich Licht muss doch auch erst beschleunigen, oder?
RegEx
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2020-10-21


Hallo, ich frage mich gerade ob Licht auch erst auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen muss. hab kurz gegoogelt, und das wurde in einem anderen Forum auch diskutiert. die meinten, dass Photonen immer mit Lightspeed rumfetzen, also sich immer Vollgas bewegen. also dass die nie ohne Bewegung sind. aber irgendwann muss doch da urspruenglich auch mal Ruhe gewesen sein. im Urknall war doch auch alles zusammengequetscht, und wo kein Platz ist, da kann sich auch nix bewegen. also zumindest am totalen Anfang muss dann doch dann erstmal beschleunigt worden sein, weil doch da erst der Raum entstanden is nach dem Urknall. und wie schnell da die Photonen dann beschleunigt haben, waere interessant. also schneller als der Raum konnten sich dann die Lichtteilchen nicht ausbreiten. unendliche Beschleunigung braeuchte ja unendliche Energie.



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stefan-eibl.de



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pzktupel
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2020-10-21


Also die Wissenschaftler von heute halten den Urknall für die beste Entstehungsvariante, muss aber meiner Meinung nach nicht stimmen.

Das mit der Photonenbeschleunigung ist eine gute Frage. Was wäre aber (so als Laie formuliert) wenn diese ab t=0 unendlich schnell sein könnten, aber durch die Umgebung bei max c unten gehalten werden ???  

Je nach Medium kann man Licht verlangsamen, also es könnte auch unendlich schnell sein, wenn dieses Feld (nennen wir es Vakuum) nicht ein Hindernis wäre.

Dennoch bin ich auf Profiantworten gespannt.



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Vercassivelaunos
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2020-10-21


Hallo RegEx,

deine Annahme, dass jedes Objekt irgendwann mal in Ruhe gewesen sein muss, basiert auf der bereits falschen Idee, dass es überhaupt so etwas wie "Ruhe" gibt. Aus wessen Sicht denn Ruhe? Wenn mein Computerbildschirm sich aus meiner Sicht nicht bewegt, dann bewegt er sich aus Sicht des Autofahrers, der gerade an meinem Haus vorbeifährt, sehr wohl. Ich kann mich mit dem Autofahrer also gar nicht darüber einigen, ob mein Bildschirm ruht oder nicht. Wir können uns lediglich darauf einigen, dass der Bildschirm sich in einem Bewegungszustand befindet, in dem ich ihn als ruhend erlebe, der Autofahrer aber als mit 30km/h bewegt (hoffentlich, sonst fährt er nämlich zu schnell). Der Zustand meines Bildschirms lässt sich also nicht als "ruhend" oder "bewegt" charakterisieren, sondern lediglich darüber, wie ihn verschiedene Beobachter wahrnehmen.
Und das gilt für jedes Objekt. Wir können nicht sagen, dass es in Ruhe war, als es erschaffen wurde. Wir können nur sagen, dass es in einem bestimmten Bewegungszustand war, wobei der Bewegungszustand darüber charakterisiert ist, wie ihn verschiedene Beobachter erleben würden. Und das gilt auch für Photonen. Der einzige Unterschied ist, dass der Bewegungszustand eines Photons einer ist, den niemand als ruhend erlebt, bzw. den jeder als mit Lichtgeschwindigkeit bewegt erlebt.

Viele Grüße
Vercassivelaunos



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MontyPythagoras
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2020-10-21


Hallo RegEx,
zu dem, was Vercassivelaunos gesagt hat, möchte ich noch folgendes ergänzen.
Unendliche Beschleunigung bräuchte eine unendliche Kraft, keine unendliche Energie. Und das auch nur dann, wenn der zu beschleunigende Körper eine Masse hat. Hat ein Photon aber nicht.
Deiner Sichtweise liegt ein grundsätzliches Missverständnis zu Grunde:
ein Photon ist keine kleine glänzende Kugel. Ein Körper hat nicht einen Vorrat an Photonen, die da irgendwo im Atomkern gelangweilt herumlungern und die Lücken zwischen den Nukleonen füllen, bis sie endlich ausgesandt werden. Man darf sich Photonen nicht als solide Körper vorstellen. Damit tun sich Schüler und Studenten immer schwer. Ein Photon hat, sobald es existiert, Lichtgeschwindigkeit drauf. Ohne Lichtgeschwindigkeit existiert es einfach nicht. Und das ist auch nur eine Modell-Vorstellung, weil sich Licht ja in Form von elektromagnetischen Wellen ausbreitet, deren Energie in Photonen "gequantelt" ist. Wellen benötigen keine Beschleunigung.

Ciao,

Thomas



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2020-10-22


2020-10-21 14:11 - MontyPythagoras in Beitrag No. 3 schreibt:
Ein Photon hat, sobald es existiert, Lichtgeschwindigkeit drauf.

Zumindest im Vakuum und wenn man weiß, in welche Richtung es unterwegs ist. Wird das Photon beispielsweise in einem optisch dichten Medium emittiert, dann ist es zunächst langsamer und beschleunigt erst auf Vakuumlichtgeschwindigkeit, wenn es das Medium verlässt.

2020-10-21 14:11 - MontyPythagoras in Beitrag No. 3 schreibt:
Und das ist auch nur eine Modell-Vorstellung, weil sich Licht ja in Form von elektromagnetischen Wellen ausbreitet, deren Energie in Photonen "gequantelt" ist.

Tatsächlich ist es sogar noch schlimmer. Da man erst mit einer Messung feststellen kann, wo das Photon ist, ist es nicht trivial, ihm eine Geschwindigkeit zuzuordnen. Man kann höchstens sagen, wie sich der Ort der maximalen Aufenthaltswahrscheinlichkeit verändert. Erst wenn man Orte und Zeiten von Emission und Absorption kennt, kann man schlussfolgern, dass es sich dazwischen mit Lichtgeschwindigkeit bewegt hat, weil der Abstand zwischen diesen Ereignissen im Vakuum lichtartig ist.



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philippw
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2020-10-22


2020-10-22 10:36 - DrStupid in Beitrag No. 4 schreibt:

Zumindest im Vakuum und wenn man weiß, in welche Richtung es unterwegs ist. Wird das Photon beispielsweise in einem optisch dichten Medium emittiert, dann ist es zunächst langsamer und beschleunigt erst auf Vakuumlichtgeschwindigkeit, wenn es das Medium verlässt.

Ist das so? Meine Vorstellung war immer, dass sich das Photon zwischen den Atomen mit Vakuum-Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, und nur zwischendurch ständig mit Atomen kollidiert, absorbiert und wieder emitiert wird, und dabei Zeit verliert.



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, eingetragen 2020-10-22


2020-10-22 12:02 - philippw in Beitrag No. 5 schreibt:
Meine Vorstellung war immer, dass sich das Photon zwischen den Atomen mit Vakuum-Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, und nur zwischendurch ständig mit Atomen kollidiert, absorbiert und wieder emitiert wird, und dabei Zeit verliert.

Wie MontyPythagoras schon schrieb, breitet sich Licht in Form elektromagnetsicher Wellen aus und deren Geschwindigkeit hängt gemäß
[latex]c = \frac{1}{{\sqrt {\varepsilon _r  \cdot \mu _r } }}[/latex]
von der relativen Permittivität und Permeabilität des Mediums ab. Das gilt auch für einzelne Photonen. Es gibt zwar eine Wechselwirkung zwischen dem Photon und den Teilchen des Mediums, aber dabei kommt es nicht zur kompletten Absorption des Photons. Es ist eher vergleichbar mit Korken, die auf einer durchlaufenden Wasserwelle hin- und her schaukeln. Weil die Teilchen des Mediums geladen sind, führt ihre Bewegung wieder zu elektromagnetischen Wellen, die sich mit der ursprünglichen Welle überlagern. Das Resultat dieser Überlagerung ist eine Welle, die sich langsamer bewegt als im Vakuum.



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RegEx
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, vom Themenstarter, eingetragen 2020-11-02 18:00


danke fuer eure ausfuehrlichen Antworten. ich muss mir das alles nochmal in Ruhe durchlesen. hab momentan leider keinen Kopf dafuer frei, weil viele andere Baustellen.



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