Diskussion:Überlichtgeschwindigkeit

Zum * Zum "Nachweis" der superluminaren Geschwindigkeit beim Tunneln: Keine Information wurde mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen, vgl. [1] Es reicht nicht zu sagen, dass das Thema kontrovers diskutiert werde.
Auch superluminare Jets sind nur scheinbar superluminar, vgl. [2]
"Die Bewegung eines solchen Systems auf uns zu könnte beobachtete Geschwindigkeiten bis zur zweifachen Lichtgeschwindigkeit erklären." Was steckt hinter dieser Behauptung? Ich vermute eine ziemlich nichtrelativistische Vorstellung.
Um die Frage "Können wir damit in der Zeit zurückreisen?" mit nein beantworten zu können "lassen [wir] die Relativitätstheorie außen vor, die uns einen Streich mit unseren angenommenen Zeitabschnitten spielen könnte und gehen zum einfachen Newtonschen Weltbild zurück (ohne dieses jedoch als das Richtige anzuerkennen)." Die Realtivitätstheorie ist experimentell so gut bestätigt, so dass man lieber nicht zum Newtonschen Weltbild zurückkehren sollte. Statt dessen kann man hier [3] nachlesen, weshalb superluminare Informations- und damit auch Materieübertragung nicht mit der Relativitätstheorie vereinbar ist. --El 19:50, 3. Jun 2003 (CEST)

Der Artikel nimmt ausserdem die Existenz einer absolut definierbaren Gleichzeitigkeit an. Genau das gibt's aber auch nicht. Ungeachtet ob bei einer Ueberlichtreise die Uhren rueckwaerts gehen oder nicht, bedeutet der Zugang zum "aboluten anderswo" der Relativitaetstheorie (hat hier eigentlich schon jemand den Artikel Minkowskidiagrammm geschrieben?), dass einem auch der Zugang zur "absoluten Vergangenheit" offensteht, man muss dafuer nur einmal einmal umbeschleunigen, um die "Gleichzeitigkeitsachse" im Minkowskidiagramm zu "drehen". Rivi 20:12, 3. Jun 2003 (CEST)

Ich denke es ist ausreichend darauf hinzuweisen das das Thema kontrovers diskutiert wird. Es gibt auch Wissenschaftler die davon überzeugt sind das Information superluminar übertragen werden kann, z.B. Mozarts 40. mit 4.7c siehe [4] speziell [5]

Natürlich kann man für alles auch eine Erklärung finden, manchmal auch 2 oder mehr. Ich kann auch mit einem Laser einen Lichtpunkt auf dem Mond superluminar von Links nach Rechts wandern lassen, dazu brauche ich den Laser hier auf der Erde noch nicht einmal schnell zu bewegen, aber das hat mit superluminar im Sinnes des Artikels nichts zu tun. Fakt ist das wir superluminare Jets beobachten können, Annahmen über deren Ursache (hier gibt es mehr als eine) sind Theorien.
Du hast Recht, ziemlich nichtrelativistisch
Durch den abgleich der Uhren via Lichtsignalen kommt es scheinbar zu Zeitreisen, wenn wir uns superluminar bewegen. Aber IMHO braucht ein Signal, unabhängig mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt, immer eine positive, endliche Zeit sein Ziel zu erreichen.

Sei Mutig beim Ändern des Artikels. Ich bin der Auffassung das alle Erklärungsversuche beachtung finden sollten, bis es eine Einheitliche Meinung dazu gibt. Nur die ganze Argumentation auf eine Person (van Hees) aufzubauen fände ich etwas einseitig. Vanis 23:06, 3. Jun 2003 (CEST)

Zumindest ist es erforderlich, im Artikel klar zu sagen, ob die Aussagen im Rahmen der Sp. Relativitätstheorie gemacht werden; bislang ist mir der Artikel so unklar, dass ich keine Änderungen vornehmen kann. -- Schewek 23:34, 3. Jun 2003 (CEST)

Zu Punkt 2: Der Unterschied der Phasen- und Gruppengeschwindigkeit ist dir sicher bekannt. Das ist genauso, wie eine Welle im Meer, die parallel ans Ufer laeuft uberall "gleichzeitig" (s.u.) ankommt, und trotzdem hat das nicht mit Ueberlicht, oder auch nur Ueberschall zu tun.
Nein zu Punkt 4! Die der Aussage "positive, endliche Zeit" zugrundeliegende Idee ist, dass es einen absoluten Zeitbezugsrahmen gibt. Dies ist falsch. Gleichzeitigkeit kann nur relativ, vom Beobachter definiert werden. Verschiedene Beobachter sehen (messen) verschiedene Ereignisse als Gleichzeitigkeit. Sie koennen ihre Gleichzeitigkeiten ineinander umrechnen, aber unmoeglich entscheiden, wer recht hat. Wenn doch, hast Du gerade den Aether wieder postuliert. Wenn ich Ueberlicht reisen kann, kann ich mir auch die Lottozahlen vom naechsten Samstag schicken. Das ist eine sehr direkte Folgerung aus den Eigenschaften der Raumzeit, naemlich Strecken- und Zeitdilatation. Den Artikel losgeloest von der SRT zu schreiben, ist in etwa so gut wie einen Artikel ueber das Sonnensystem im Rahmen des geozentrischen Systems zu schreiben. Das heliozentrische mag buggy sein, aber es ist trotzdem um Groessenordnungen naeher an der Eigenschaften der Natur. Es war uebrigens schon seit Entstehung der Quantentheorie klar, dass sie der SRT in Teilen widerspricht. Es ist noch immer unklar, wie sich das makroskopisch auswirkt, aber das ist in der QM auch schon immer ein Problem (Schrödingers Katze). Eine neue Theorie der Raumzeit wird die expremintellen Bestaetigungen der Dilatationseffekte und die fehlgeschlagenen Experimente zur Aetherbestimmung beruecksichtigen muessen, und die Aequivalenz der Uebrlicht- mit der Zeitreise ist eine direkte Konsequenz daraus. -- Rivi 07:25, 4. Jun 2003 (CEST)

Punkt 4: Ich bin sicherlich der Meinung das die SRT unsere makroskopischen Beobachtungen zur Zeit am besten beschreibt, ihr Problem scheint das sie mehrere Beobachter in Relation zueinander setzt und deshalb die Gleichzeitigkeit über die Geschwindigkeit definieren muss mit der die Beobachter kommunizieren können, hier und jetzt richtigerweise die Lichtgeschwindigkeit. In der QT beobachten wir aber das diese Kommunikation auch mit weit höheren Geschwindigkeiten durchgeführt werden kann (vgl. [6] und [7]). IMHO scheitert die SRT schon an dem Fakt das Photonen eine Glühbirne in entgegengesetzten Richtungen verlassen, sie sich also "relativ" zueinander mit 2c bewegen. Innerhalb ihres eigenen, von der SRT definiertem Inertialsystem, ist das jeweils andere Photon schlicht nonexistent. Die Beobachtungen bis jetzt zeigen das unabhängig von der Geschwindigkeit, also auch superluminar, eine endliche positive Zeit verstreicht um eine positive Strecke zu passieren. Dies leuchtet mE auch ein, denn bewegt sich etwas 1Pc/s braucht es eben eine Sekunde um diese Strecke zu durchqueren. Für einen externen Beobachter, der Objecte in Form von Licht wahrnimmt, verschwindet es in seinem System aber taucht für einen anderen Beobachter, aus dem nichts in seinem System auf. Ich glaube das Licht das ein Object aussendet steht in keiner direkten relation zu dem Objekt an sich, es bietet lediglich eine Möglichkeit der Messung und dies mit Grenzen, die jedem Messinstrument eigen sind.

""relativ" zueinander mit 2c bewegen": Ich seh' mich ausserstande, Dir ueber's web und ohne Bilder die Lorenztransformation zu erklaeren, aber ich arbeite 'dran, es mit Bildern und ohne Formeln demnaechst einzustellen, als Minkowskidiagramm, damit solle einiges klar werden. Ich lass mich im Moment auch nicht uber Quantenmechanik aus, sondern ueber ganz Hardcore-klassiche SRT-Effekte. Und da ist Deine Argumentation einfach nicht schluessig. Ich hoffe jedenfalls, der Projektionseffekt der Jets ist deutlich geworden. PS: Das eine Photon misst das jeweils anderne mit der Geschwindigkeit von exakt 1c.

-- Rivi 11:34, 4. Jun 2003 (CEST)

Wenn wir versuchen diese Beobachtungen mit der SRT zu erklären, müssen wir dann nicht genauso kläglich scheitern wie bei dem Versuch die Verformung der Raum-Zeit mit Hilfe der Newtonschen Gravitationstheorie zu erklären? Vanis 10:49, 4. Jun 2003 (CEST)

Mein Ansinnen war es den Artikel losgelöst von der Relativitätstheorie zu schreiben. Hier liegt die Kontroversität des Themas. Schon das Beschränken auf die reinen Fakten ist schwierig da sie verschieden interpretiert werden (können).

Ich habe noch gelernt das nichts schneller als Licht ist. Dies ist mittlerweile insofern verweichlicht als das superluminares Tunneln als Phänomen akzeptiert ist, denn wer kann schon einem nachprüfbaren Experiment widersprechen. Einsteinverfechter ziehen jetzt die Formulierung 'Information kann nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit transportiert werden' vor. Ganz zu schweigen von Theorien superluminarer Jets, die teilweise als optische Illusion erklärt werden.

Newtons Gravitationstheorie hat annähernd 250 Jahre überstanden, Einsteins Relativitätstheorie ist 90 Jahre alt. Das nichts schneller als Licht sein kann ist eine Annahme darin aber keinesfalls ein nachprüfbares Faktum. Einige Stimmen postulieren in diesem Zusammenhang schon wieder einen allumfassenden Äther. Das gehört vielleicht auch hier hinein. Da ich mich damit aber schlecht identifizieren kann, schreibe ich darüber auch nichts. Vanis 00:50, 4. Jun 2003 (CEST)

Sollte diese Seite nicht besser in Überlichtgeschwindigkeit umbenannt werden? Superluminar ist doch ein ziemlich unbekannter Begriff. --El 19:43, 4. Jun 2003 (CEST)

Ja. -- Schewek 20:18, 4. Jun 2003 (CEST)

Ja. --Gnosis 21:08, 4. Jun 2003 (CEST). --Michael 21:25, 4. Jun 2003 (CEST)

ja -- Rivi 23:28, 4. Jun 2003 (CEST)

Die Newtonsche Betrachtung ist heute nicht mehr haltbar. Auch wenn der Text klar als Gedankenspiel gekennzeichnet war, führt er zu Verwirrung. Ich habe diesen Abschnitt deshalb herausgenommen. Die von Vanis angeführten Bedenken gegen Einsteins Interpretation habe ich berücksichtigt, indem ich einen Hinweis auf die Lorentzianische Interpretation einfügte. Philipp W.

"wobei Zeitreisen nur in bewegten Systemen und nur bei gleichzeitiger räumlicher Verschiebung gegen die Bewegungsrichtung möglich sind." Das verstehe ich so nicht: Was verschiebt sich räumlich und wessen Bewegungsrichtung ist gemeint? Offenbar gibt es drei Systeme: Den absoluten Raum, ein bewegtes System und ein System, in dem der Zeitreisende ruht. Verstehe ich das richtig? Nach welchen Kriterien wird das bewegte System ausgewählt? Das ist nach meinem Verständnis beliebig, so dass man je nach Wahl eine Zeitreise unternimmt oder auch nicht. Vielleicht wären ein paar klärende Worte im Artikel angebracht. --El 12:33, 5. Jun 2003 (CEST)

Die Sache müsste eigentlich mit Zeichnungen gezeigt werden (Raketen, die sich gegeneinander bewegen). Zuerst müsste irgendwo gezeigt werden, dass es nach Einstein keine Gleichzeitigkeit gibt. Dann könnte man in einem separaten Artikel die Lorentzianische Interpretation erklären. (Literatur dazu: Selleri/Brandes/Czerniawski/Hoyer/Wohlrabe, 'Die Einsteinsche und Lorentzianische Interpretation der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie'.) In Kürze: Sie können mit Einsteins Formeln aus einem beliebigen Inertialsystem S auf ein beliebiges anderes umrechnen. Lorentz setzt einfach S=Ruhesystem. Alle Zeit- und Längenmessungen, die von denen in S abweichen, werden als Dilatation erklärt. Dies führt zwar zu komplizierteren Rechnungen, aber letztlich zur gleichen Physik. Dieser liegt aber eine andere Philosophie zugrunde, was z. B. bei der Erklärung des EPR-Experiments eine Rolle spielen könnte. Philipp W.

Der neue Abschnitt beruht meiner Ansicht auf einer falschen Vorstellung: Dass sich das Universum mit Geschwindigkeiten bis zur Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, ist durch Analyse der kosmologischen Rotverschiebung sehr gut belegt. Die Ausdehnung mit Überlichtgeschwindigkeit hätte dann in der so genannten Inflationsphase kurz nach dem Urknall begonnen. Heute wären Teile des Universums, die dadurch (relativ zu uns) auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt worden wären, nicht mehr beobachtbar und kontaktierbar. Einige Theorien sehen eine solche Inflationsphase als Bedingung zur Erklärung der heutigen Struktur des Universum, also der Verteilung der Galaxienhaufen und Galaxien.

Die Aussage, das Universum dehne sich mit einer Geschwindigkeit aus, ist problematisch, denn der Ausdehnung wird mit einer völlig anderen Grösse gemessen als die uns bekannten Geschwindigkeiten. In den Friedmann-Modellen, die dem Ballonmodell entsprechen, vergrössert sich der Massfaktor, also sozusagen der Radius des Ballons. Die Angabe ist etwa von der Art: Der Massfaktor wird in der Zeit t um den Faktor x grösser. Ob es dadurch zu der beschriebenen Art von Überlichtgeschwindigkeit kommt, hängt davon ab, wie weit die betrachtete Galaxie von uns entfernt ist. Bei einem unendlich grossen Universum gibt es immer Galaxien, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit von uns entfernen, auch wenn der Ausdehnungsfaktor nur sehr klein ist. Die Überlichtgeschwindigkeit hat also nichts mit der Inflation zu tun.

Nach dem Friedmann-Modell beobachten wir heute Galaxien, die sich immer mit mehr als Lichtgeschwindigkeit von uns entfernt haben und dies auch heute noch tun. Diese Galaxien sind heute mehr als (Alter des Universums mal Lichtgeschwindigkeit) von uns entfernt. Wie dies möglich ist, sieht man am Ballonmodell: Eine Ameise (Licht) läuft von einem Punkt P zu uns. Wenn P sich mit Überlichtgeschwindigkeit von uns entfernt, entfernt sich auch das Licht von uns, solange es in der Nähe von P ist. Sobald das Licht aber von P einen gewissen Abstand hat, gilt diese Aussage nicht mehr zwingend. Es kann dann sein, dass P sich noch immer von uns mit Überlichtgeschwindigkeit entfernt, während das Licht sich uns nähert.

Die Darstellung im kritisierten Abschnitt trifft für ein Universum mit konstantem Hubbleterm zu (de Sitter-Universum). In diesem Modell sehen wir gerade noch diejenigen Galaxien, die sich mit weniger als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Da heute aber im allgemeinen von einem zeitabhängigen Hubbleterm ausgegangen wird (man nennt ihn deshalb auch nicht mehr Hubblekonstante) ist diese Darstellung irreführend.

Ich habe den besagten Abschnitt daher wieder rausgenommen.

Literatur: Edward R. Harrison, Kosmologie, Verlag Darmstätter Blätter.

Philipp W.

In diesem Fall ist der Abschnitt allerdings inkonsistent in seiner Kernaussage:

Wenn in diese "Ueberlichtgeschwindigkeit" die Raumausdehnung eingeht, die nach der Diskussion hier keine Geschwindigkeit ist, bleibt sie, wenn man sich's also korrekt veranschaulicht, stets Unterlicht. Im uebrigen ist die Aussage, das mit der Rotverschiebung direkt nur Geschwindigkeiten bis c gemessen werden koennen unbedingt richtig. Alles Weitergehende ist bereits theoretische Interpretation hier sogar unter Zuhilfename der erst zu beweisenden Effekte, also zyklisch. Der 'Kosmologie' Abschnitt sollte in diesem Sinne wesentlich klarer werden, oder wieder 'raus. Im Moment find' ich ihn sehr irrefuehrend-- Rivi 15:21, 15. Jun 2003 (CEST)

Mit der kosmologischen Rotverschiebung können sehr wohl Überlichtgeschwindigkeiten wie oben beschrieben gemessen werden. Denn die kosmologische Rotverschiebung ist nicht identisch mit dem Dopplereffekt für Licht. Dies wird unter Rotverschiebung auch klargestellt. In den meisten kosmologischen Modellen ist es möglich, Sterne zu sehen, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit von uns fortbewegen. Ich finde es im Gegenteil irreführend, so zu tun, als sei dies grundsätzlich nicht möglich.

Die durch die Lichtgeschwindigkeit und das Alter des Universums berechnete Sphäre fällt nur in einigen Spezialfällen mit der Grenze des sichtbaren Universums zusammen. Dies gilt nämlich nur genau dann, wenn der Hubbleterm konstant ist, also nur gerade dann, wenn sich jeder Punkt P im Universum mit exponentiell wachsender Geschwindigkeit von uns wegbewegt. Es glaubt heute kaum jemand daran, dass dies der Fall ist. Deshalb sollte dieser Spezialfall auch nicht als Gesetzmässigkeit präsentiert werden. (Ich weiss schon, dass dies in vielen Populärwissenschaftlichen Büchern gemacht wird). Philipp W.

Die Verschiebung ist einfach ein Faktor Ruhe vs. Beobachtungswellenlaenge (minus 1). Daraus kann man unter Annahmen zu den zitierten Ergebnissen kommen. Andererseits gab es auch schon Theorien, die die Rotverschiebung voellig unkosmologisch sahen (H. Abt). Die Tatsache der Rotverschiebung alleine gibt fuer die Argumentation absolut nichts her. In der gegenwaertigen Praesentation sieht es aber so aus, als ob die Annahmen daraus abgeleitet werden koennten und so bestaetigt wuerden. Das kann so nicht stehenbleiben. Die Argumente fuer variable Expansion sind ganz andere (z.B. mit SN als Standardkerzen, B. Leibundgut). Ich bin aber immer noch der Meinung, dass die Uberlichtgeschwindigkeit hier mit "in gewissem Sinne" nicht sonderlich gut definiert ist. Ich bezweifle stark, dass da irgendwo c > 1 'rauskommt, sauber gerechnet. Sollte vielleicht doch eher nach Kosmologie, der Teil.-- Rivi 19:17, 15. Jun 2003 (CEST)

Ich verstehe Ihre Position nicht recht. Ich schliesse nicht aus der Rotverschiebung, dass Überlichtgeschwindigkeit vorkommen kann, sondern aus der ausgezeichnet bestätigten allgemeinen Relativitätstheorie. Wenn Sie ein statisches Universum haben wollen, müssen Sie ziemlich aufwändige zusätzliche Annahmen einführen, die dafür sorgen, dass das Universum statisch und stabil ist (Stichwort: Einsteins 'Eselei'). Wenn Sie aber von einem expandierenden und genügend grossen Universum ausgehen, haben Sie unweigerlich die Überlichtgeschwindigkeit, die in den meisten Fällen sogar beobachtbar ist. Ich habe nichts dagegen, wenn im Text klargestellt wird, dass wir nicht sicher sind, ob wir überlichtschnelle Galaxien sehen. Ich habe aber etwas dagegen, wenn so getan wird, als wäre dies prinzipiell unmöglich und dass diese 'Unmöglichkeit' womöglich noch mit der speziellen Relativitätstheorie begründet wird. In diesem Beispiel hat die spezielle Relativitätstheorie nichts verloren, und der Leser muss auch hingewiesen werden, dass es diesen völlig anderen Fall gibt.

Das "In gewissem Sinne" klingt vage, aber es wird ja am Ballonbeispiel erläutert, wie es zu verstehen ist. Philipp W.

Man kann mit dem EPR-Effekt nicht einfach keine klassische Information übertragen. Man kann keinerlei schon vor der Messung vorhandene Information übertragen. Nur die durch die Messung erzeugte Information wird - je nach Interpreatation - eventuell übertragen (und diese Information ist klassisch, z.B. "Spin up in z-Richtung ja oder nein"). --Ce 09:15, 29. Jun 2003 (CEST)

Aber es ist auch eine Information, ob und wann gemessen wird, und diese Information ist schon vor der Messung vorhanden und kann frei bestimmt werden. Sie überträgt sich auf das zweite Teilchen, das vorher in einem unbestimmten, nachher in einem bestimmten Zustand ist. Mit dieser quantenmechanischen (nicht klassischen) Information kann jemand, der das zweite Teilchen vermisst, allerdings nichts anfangen, weil das Messergebnis am einzelnen Teilchen so oder so zufällig ist. (Ich gebe zu, dass ich mich nicht 100%ig auf dem Gebiet auskenne. Die instantane Informationsübertragung kann ja so einfach sicherlich nicht stimmen, weil es keine absolute Gleichzeitigkeit gibt.)--El 12:02, 29. Jun 2003 (CEST)

Das mit der Information, dass gemessen wurde, stimmt auch wieder. Aber auch das ist eine klassische Information (gemessen ja oder nein, und nicht: gemessen 0.6|ja>+0.8|nein>). Es ist eben nur nicht möglich, diese Information durch Messung des anderen Teilchens zu gewinnen.

Was die Gleichzeitigkeit angeht: Ein Äthertheoretiker hat damit natürlich keinerlei Probleme :-) Amsonsten gibt es eben auch die Interpretationen, in denen gar keine Information übertragen wird - da braucht man sich um die Frage, wie schnell die Information nicht übertragen wird, natürlich keine Gedanken machen :-)

neuer Vorschlag: "Allerdings läßt sich der EPR-Effekt nicht nutzen, um damit überlichtschnell zu kommunizieren, ..." --Ce 13:37, 29. Jun 2003 (CEST)

Ja, das ist eine bessere Formulierung, denn damit ist die "unbrauchbare" Information automatisch ausgeschlossen.--El 14:21, 29. Jun 2003 (CEST)