Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Physikalische Grundlagen, Information und Fragen zu Lasern.

Moderator: ekkard

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Dr.Ulli
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von Dr.Ulli » Do 22 Okt, 2009 8:03 pm

Danke Ekkard! Einverstanden! :D

Der Unterschied zwischen Doppler- und Kosmologischer- Rotverschiebung liegt in deren Abhängigkeit zum Abstand von der Quelle...beim Doppler ist der egal (konstant=0), beim Kosmo-Rot eben nicht! :wink:

Es geht mir auch ein bisschen darum, die sehr schwer zu verstehenden (wenn überhaupt) kosmologischen Zusammenhänge (Urknall, Dunkle Materie, Dunkle Energie, Higgs-Boson, Raum, Zeit, Schwarze Löcher, Quasare, Neutronensterne, und und und...) , wie auch solche in der Quantenmechanik (z.B. Verschränkung, Bose-Einstein-Kondensat, Atome, Tunneleffekt...) - soweit wir halt vermögen - auf den Punkt zu bringen. :wink:
:freak:
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von vexti » Do 22 Okt, 2009 11:05 pm

Ok ebenso...

Nur jetzt nich das Thema Dunkle Materie(Strings, Exotische Energien bliblablubs usw.) nicht jetzt noch auseinanderhakeln.
Mein Standpunkt dazu ist auch einfach: Solange jemans das nicht Falisifizieren kann - und das tut im Grunde auch keiner, bin ich doch noch besser beim lieben Gott aufgehoben ..so als Atheist.

Gruß Ulli 8)

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von decix » Fr 23 Okt, 2009 9:34 am

Das Video mit dem Doppelspaltexperiment fand ich auch als Physiklaie höchst interessant, ich hätte nie gedacht das Licht sich so verhält.
Habe mir die anderen beiden Teile auch gleich reingezogen.

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von Dr.Ulli » Fr 23 Okt, 2009 11:52 am

Da noch "dollere" ist ja, dass sich "echte" Teilchen wie z.B. Elektronen (Ruhemasse nicht gleich 0 wie bei Photonen) sich auch so verhalten!
Ja, ja - die Natur zeigt uns doch immer wieder, dass wir eigentlich von nix ne Ahnung haben... :wink:
Gruß!
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von ekkard » Fr 23 Okt, 2009 11:54 am

Vielen Dank Decix! Eigentlich mag ich keine Videos, weil ich sie akustisch nicht verstehe und sie visuell grauenhaft finde. Nun gut, diese drei Filmchen widerlegen meine Regel.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von vexti » Fr 23 Okt, 2009 9:24 pm

Schöne Doku, ich glaube ich hab von dieser Produktion noch eine über die Relativitätstheorie ist auf jeden Fall hoch interessant :)
Was ich mich jetzt aber frage, wie haben den die Physiker das alles Messen könne bzw. unter welchen Umständen? Gibt es Messgeräte die schneller als das Licht(im Vakuum) messen können? Wie erzeuge ich das ultimative Vakuum und an welchen Ort bitte, kann ich messen, der nicht unter irgendwelchen Einwirkungen wie z.B. der Schwerkraft liegt?

Gruss Ulli

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von ekkard » Sa 24 Okt, 2009 1:36 am

vexti hat geschrieben:Was ich mich jetzt aber frage, wie haben den die Physiker das alles Messen könne bzw. unter welchen Umständen? Gibt es Messgeräte die schneller als das Licht(im Vakuum) messen können?
Ja, es gibt Messmethoden, die es gestatten, während der "Flugzeit" der Photonen Schaltvorgänge in den Lichtwegen vorzunehmen. Daher weiß man auch, dass das Schließen oder Öffnen eines Spalts nach dem "Durchtritt" eines Photons das Beugungsbild verschwinden bzw. auftreten lässt! Das heißt, das Photon koppelt die ganze Zeit des "Fluges" (wie eine Welle) an die Geometrie der Anordnung.
Das geht sogar noch doller mit einzelnen Teilchen beispielsweise Elektronen: Man kann jedes Mal nachträglich denjenigen Spalt schließen, durch den das "Teilchen" nachweislich n i c h t geflogen ist, und die Beugungsfigur verschwindet. Und das, obwohl der zweite Weg in der Apparatur scheinbar nicht involviert ist. Der so abstrakten Wahrscheinlichkeitswelle kommt also eine Realität zu.
vexti hat geschrieben:Wie erzeuge ich das ultimative Vakuum
Dazu gibt es einen Wikipedia-Artikel (hier).
vexti hat geschrieben:an welchen Ort bitte, kann ich messen, der nicht unter irgendwelchen Einwirkungen wie z.B. der Schwerkraft liegt?
Je nach Fall ist das verschieden. Im Beispiel Schwerkraft kann man das Experiment im Orbit durchführen, oder in einem Flieger, der in einer Parabel praktisch zur Erde fällt oder im Fallturm. Natürlich dürfen Ansprüche an die Laufzeiten der Experimente in den beiden letzteren Fällen "nicht groß" sein.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von vexti » Sa 24 Okt, 2009 10:28 am

Hallo

Hm ok verstehe ich, so wie du es sagst aber gleichzeitig stelle ich mir das auch ziemlich schwierig vor jeden nur erdenklichen Einfluss aus solchen Messmethoden herauszuhalten. Aber dazu werden wahrscheinlich auch Messfehler hinzugerechnet. :)

Danke und Gruß

Ulli

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von Dr.Ulli » Sa 24 Okt, 2009 10:56 am

Jede Messung ist mit einem statistischen Fehler behaftet. Bei Messungen kommt es daher auf Richtigkeit (Messgerät zeigt den "richtigen" Wert) und Wiederholbarkeit (Reproduzierbarkeit - Messgerät zeigt immer den möglichst gleichen Wert bei gleichen Bedingungen) an. Deshalb traut man ja nicht nur einer einzelnen Messung, sondern macht immer ganz viele (so ab 20) und berechnet dann Mittelwert und Standardabweichung (das "Rauschen") - damit hat man auch den mittleren Messfehler und kann die Reproduzierbarkeit der Messung angeben. Ziel ist es die Reproduzierbarkeit zu steigen...die Richtigkeit wird über "Standards" kalibriert. :wink:

Von der Theorie (also um den Ausgang des Experiment vorhersagen) kann man erstmal viele Einflüsse vernachlässigen..die dann später über "Störungsrechnung" wieder "eingeschaltet" werden. :freak:

Die Experimente versucht man natürlich gleich so zu gestalten, dass störende Einflüsse möglichst rausgehalten werden (z.B. der schwingungsfreie Tisch zum holografieren - oder der oben beschriebene Fallturm - oder...oder...das hängt von der "Pfiffigkeit" des Experimentators ab ). :)
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von stoppi » Mo 26 Okt, 2009 7:15 pm

Hallo Dr. Ulli, vexti et al!

Spannende Sache, das mit der Hintergrundstrahlung und dem Dopplereffekt! Habe mich auch einmal intensiver damit beschäftigt und wenn ich ehrlich bin, so 100% überzuckert habe ich es bis heute noch nicht (gut ich bin ja auch erst 11 Jahre alt :D )

Der "Normalbürger" stellt sich die Expansion als gewöhnliche Explosion in einem bereits vorher existenten Raum vor. Dieses Modell würde z.B. auch erklären, warum etwa ein etwas weiter entferntes (astronomisches) Objekt eine höhere Fluchtgeschwindigkeit besitzt, da mit zunehmenden Abstand die Geschwindigkeitsvektoren immer mehr diametral auseinanderlaufen.

Dieses nachvollziehbarere Modell scheitert jedoch an der Erklärung der isotropen kosmischen Hintergrundstrahlung. Durch die nach dem Urknall in sämtliche Richtungen driftenden Objekte müßte man von der Erde aus in verschiedene Richtungen verschieden weit in die Vergangenheit sehen können und z.B. in Richtung der Erdgeschwindigkeit im Weltall keinerlei Hintergrundstrahlung mehr wahrnehmen können, da dieser Abstand zu kurz wäre, um jetzt noch 15 Milliarden Jahre zurückblicken zu können.

Auch das z.B. auch von mir in der Schule verwendete Modell mit dem aufgeblasenen Luftballon suggeriert immer wieder diese Explosion im Raum, stattdessen ist es wie Dr. Ulli richtig gesagt hat, die Dehnung des Raumes selbst. Das bedeutet also auf den Luftballon umgelegt, dass die sich dehnende Luftballonhaut unser Universum darstellt.

Die Dehnung kann auch schön mit dem Rosinenmodell (nicht zu verwechseln mit dem Atommodell von Thomson) so beschrieben werden, dass man zumindest (kurzfristig) denkt, es verstanden zu haben.

Die Rosinen im aufgehenden Teig stellen z.B. die Galaxien, Quarsare etc. dar und der aufgehende Teig (wenn man ihn richtig zubereitet und bei 180° in den vorgewärmten Ofen gibt und nicht anbrennen läßt wie ich :? ) den sich dehnenden Raum. Auch hier ist das Hubblegesetz nachvollziehbar. Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto schneller scheint es sich durch die Dehnung wohlgemerkt von mir wegzubewegen, da einfach mehr Dehnung dazwischen Platz hat.

Und wenn man sich nun den Kucken sehr groß vorstellt, dann ist es egal, wo ich mich im Kuchen befinde. Überall scheinen die Rosinen sich mit zunehmenden Abstand schneller von mir wegzubewegen und am "Horizont" kann ich von überall die gleiche isotrope Hintergrundstrahlung erkennen.

Das Problem, welches ich hab ist: Wie kann sich der Raum in so schneller Zeit (ich kenne zum Teil die kosmologischen Modelle, wonach sich das Universum gerade zu Beginn "enorm" schnell in der sog. Superinflation ausgedehnt hat, aber das reicht meiner Meinung nach bei weitem nicht aus) so ausdehnen, dass der Kuchen praktisch überall ist bzw. sich die Erde nicht zufälligerweise eher am Rand befindet?

Anbei noch ein paar Bilder von meinem Unterricht zur Untermalung. Bis bald, Christoph

P.S.: Falls mir jemand meine Frage erklären kann, dem spendiere ich ein virtuelles Bier! :wink:
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von Dr.Ulli » Di 27 Okt, 2009 8:56 am

....sich die Erde nicht zufälligerweise eher am Rand befindet?
...an welchem Rand? Das Universum hat keinen.... :freak:
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von vexti » Di 27 Okt, 2009 4:37 pm

hmmm...

Er meint wahrscheinlich den Ort, an dem sich das Universum zum Zeitpukt x noch nicht ausgebreitet hat. So würde ich das verstehen :)

Grüßli

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von Dr.Ulli » Di 27 Okt, 2009 4:39 pm

:mrgreen: :mrgreen: :mrgreen: Da gabs wohl noch keine Erde... :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von vexti » Di 27 Okt, 2009 4:48 pm

Aber mal was anderes...

Was ist eigentlich dran, dass einige Wissenschaftler behaupten, dass sich am Anfang das Universum in ein paar µSek, auf die Größe einer Galaxie ausgebreitet hat. Nehmen wir jetzt mal unsere Milchstrasse als Beispiel, bei einen Durchmesser von ca. 100.000 Lichtjahren, wäre die Geschwindigkeit weit über der Lichgeschwindigkeit oder?

Mit besten ... Ulli

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von vexti » Di 27 Okt, 2009 4:52 pm

Jou.. das kommt erschwerend hinzu. Nichtmal Licht gabs da, weil es bekanntlich auch keine Sterne zu diesen Zeitpunkt gab.

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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von Dr.Ulli » Di 27 Okt, 2009 7:06 pm

Das ist schon so eine Sache mit Raum und Zeit! Die gibt es nämlich nicht getrennt! Es gibt besser gesagt nur eine "Raumzeit"...Und da der Raum von der Zeit und ungekehrt abhängen, sind die Bedingungen am Anfang von ALLEM (?) nur schwer zu fassen...da kommen Quantenmechanik und Relativitätstheorie sich eben in die Quere. Das zu verstehen, trau ich keinem Menschen zu...man kann´s in Gleichungen hinschreiben...aber vorstellen??? :roll:
Aber als Mod würde ich sagen...genug bis hier! Hier ist das Forum für Laserphysik und nicht Kosmologie. Weiter Interessierte können ja einen Post unter "Offtopic" setzen.....OK? :freak:
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von decix » Di 27 Okt, 2009 10:59 pm

Ein echter Laserfreak krümmt Raum und Zeit... und lässt das Licht um die Ecke strahlen :mrgreen: :freak:
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Re: Laser schneller als das Licht selber? Wer kann nachmessen?

Beitrag von decix » Mi 28 Okt, 2009 11:09 am

...und notfalls lässt sich die LaserFreak-Welt auch hydraulisch verformen :shock:
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