04-09-2017, 16:37
Liebe Adamea,
wo fange ich an mit der Erklärung ;)
Licht:
Licht ist eine Erscheinung, die im Detail nur quantenmechanisch beschrieben werden kann, was hier wohl mehr verwirrt als aufhellt (Wortspiel ;)) daher versuche ich es einfacher, die Physiker mögen mir verzeihen...
Was man im Alltag als Licht bezeichnet, ist ein kleiner Ausschnitt aus den elektromagnetischen Wellen. Einfach gesagt, gibt es elektrische Felder und Magnetfelder, die sich gegenseitig beeinflussen, so daß eine Welle daraus entsteht. Die Wellenlänge, also der Abstand zwischen zwei Wellenbergen, bestimmt, wie diese Welle auf uns wirkt. Lange Wellen sind Radiowellen, dem schließen sich Infrarotwellen an, die wir auch als Wärmestrahlung bezeichnen, weil ein Hauptteil dessen, was wir als Wärme von der Sonne empfinden hier herstammt. Diese Wellen sind für das menschliche Auge unsichtbar, manche Tiere können aber diese Wellen optisch wahrnehmen. Etwas kürzere Wellen sind das, was wir als rotes Licht kennen. Je kürzer die Welle wird, desto mehr verändert sich die Farbe (Regenbogen) Richtung blau. Diesen kleinen Ausschnitt der Wellen können wir sehen. Noch kürzere Wellen sind Ultraviolette Strahlung, die vor allem dadurch bemerkt wird, daß unsere Haut darauf reagiert und braun wird. Noch kürzer und es sind Röntgenstrahlen und noch viel kürzer Gammastrahlen (auch als Teil der radioaktiven Strahlung bekannt, auf der Erde vor allem bei Uranzerfällen zu beobachten).
Das sichtbare Licht ist also bis auf die Wellenlänge identisch mit Radiowellen als auch mit Gammastrahlung.
Statt als Welle kann man sich Licht auch als "Teilchen" vorstellen bzw. muß sie in manchen Situation so beschreiben, um bestimmte Effekte erklären zu können. Diese Teilchen sind hochkompakte Wellenpakete und werden Photonen genannt.
Es gibt also Radiophotonen, Infrarotphotonen, rote Photonen, blaue Photonen, ultraviolette Photonen, Röntgenphotonen und Gammaphotonen.
Was wir als weißes Licht wahrnehmen ist in Wirklichkeit eine Mischung aus roten bis blauen Photonen in einer bestimmten Anzahl. Weiße Photonen gibt es also nicht. Mit einem Prisma zerlegt man das weiß erscheinende Licht in die verschiedenen Wellenlängen bzw. Photonen.
Licht entsteht, wenn elektrisch geladene "Teilchen" miteinander in Wechselwirkung treten, insbesondere, wenn Elektronen in einem Atom von einem Energieniveau in ein niedrigeres "fallen". Dieses Photon trägt dann den Energieunterschied zwischen den Elektronenniveaus mit sich. Je kürzer die Wellenlänge, desto höher die Energie.
Insoweit hast Du recht, Licht ist Energie, die sich in Schwingungen darstellt.
Farben sind von unserem Gehirn aufgrund optischer Reize von den Augennerven her erzeugte Eindrücke. Photonen mit der richtigen Wellenlänge reizen bestimmte Nerven in unseren Augen dazu, ein elektrisches Signal im Gehirn auszulösen, das unser Bewußtsein dann als rot oder blau interpretiert, je nachdem, welcher Nerv reagiert hat.
Die Lichtuhr in meinem Gedankenexperiment muß nicht in real funktionieren. Daher muß man sich auch keine Gedanken über die Details machen, es geht nur um das Prinzip. Stell Dir einfach ein einzelnes Lichtteilchen/Photon vor, daß in einem Glaskasten senkrecht von unten nach oben "fliegt" (Licht bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit, es gibt kein stehendes Photon, es gibt keinen Antrieb es sind einfach wechselnde Felder, die sich in einem Wellenpaket fokussieren) und oben auf einen Spiegel trifft, ganz normal nach unten reflektiert wird, dort ist auch ein Spiegel, der das Photon wiederum nach oben reflektiert, immer weiter ohne Verlust (gibt es in der Realität nicht, aber darauf kommt es nicht an, es geht nur um den Lichtweg, nicht um das Lichtphoton selbst).
Steht Du vor dem Kasten in einem für Dich ruhenden Raumschiff (schwerelos ohne Beschleunigung) ist der Lichtweg eine Gerade von unten nach oben und exakt auf dem gleichen Weg zurück. Du kannst nun die Länge des Wegs messen und die Zeit, die das Photon dafür braucht und dann erhälst Du die Geschwindigkeit von rund 300.000 km/s.
Nun stell Dir ein Raumschiff vor, exakt baugleich mit Deinem, inklusive Lichtuhr.
Dieses bewegt sich an Deinem Fenster vorbei, Du blickst auf die dortige Lichtuhr. Wenn Du nun die Bahn des dortigen Photons betrachtest, bewegt es sich nicht nur von oben nach unten, sondern ja auch von einer Seite zur anderen. Insgesamt macht es also eine Zickzackbewegung. Wenn Du nun die Länge eines solchen Weges von oben nach unten mißt, ist diese Linie länger als bei Deiner Uhr, weil eben die seitliche Komponente die Linie verlängert. Wenn Du nun die Geschwindigkeit dieses anderen Photons mißt, hat es auch 300.000 km/s. Da aber der Weg vom oberen zum unteren Spiegel für Dich länger erscheint, braucht das Photon auch zeitlich länger.
Umgekehrt sieht der Astronaut im anderen Raumschiff aber seine Uhr in Ruhe (er spürt keine Beschleunigung, der Antrieb ist ebenso aus, wie der Deines Schiffes) und daher kein Zickzack seines Photons, aber Dein Raumschiff bewegt sich an seinem vorbei, er sieht also Dein Photon im Zickzack laufen. Er mißt aber auch jeweils 300.000 km/s Geschwindigkeit, so daß Deine Uhr für ihn langsamer tickt als seine.
Jeder von Euch sieht also die Zeit im anderen Raumschiff langsamer laufen.
Den Gott, den Du beschreibst (statt Dunkle Energie) ist nichts anderes, als das (noch) Unbekannte mit Gott gleichzusetzen (Gott der Wissenslücken). Da unsere Wissenslücken jeden Tag kleiner werden, wird auch ein solcher Gott jeden Tag kleiner. Ein solcher Gott ist sinnlos und ohne jede Bedeutung. Er hat weder etwas kreatives an sich, noch macht er irgendeine Aussage zu irgendetwas, er ist einfach nur die Abwesenheit von Wissen, also nicht allwissend, sondern das Gegenteil, völlig unwissend.
Wenn Du einen Gott suchst, dann suche ihn besser außerhalb der Lücken des Wissens, dann bleibt er wenigstens stabil (wenn auch völlig unlogisch).
Ein sch bewegender Gegenstand hat keinen Widerstand. Er bewegt sich ohne Änderung immer weiter, solange er nicht von einem anderen Gegenstand beeinflußt wird.
Was Du wohl meinst, ist eine Abgrenzung zwischen dem Gegenstand und seiner Umgebung. Eine solche gibt es aber quantenmechanisch nicht. Feste Wände sind ohnehin nur eine Illusion unserer Alltagserfahrung. Der Tisch vor Dir ist zu 99,999 % leerer Raum. Die Festigkeit kommt nur von der elektromagnetischen Anziehungs- und Abstoßungskraft zwischen den Elektronen und Protonen. Die Elektronen in Deiner Hand stoßen sich von den Elektronen im Tisch ab, ähnlich, wie man bei Magneten den einen mit dem anderen wegstoßen kann.
Elektronen sind aber quantenmechanische Objekte und werden auch durch Wellen(pakete) beschrieben. Ein Elektron hat damit keinen festen Platz, sondern nur eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit, die zB in Deiner Hand am größten ist, es kann sich aber mit sehr niedriger Wahrscheinlichkeit gerade eben auch in New York oder auf dem Mond befinden.
Du darfst Deine Alltagserfahrung nicht zu sehr auf die Goldwaage legen. Die Dinge sind viel komplizierter, als sie unseren Gehirnen auf den ersten Blick erscheinen.
wo fange ich an mit der Erklärung ;)
Licht:
Licht ist eine Erscheinung, die im Detail nur quantenmechanisch beschrieben werden kann, was hier wohl mehr verwirrt als aufhellt (Wortspiel ;)) daher versuche ich es einfacher, die Physiker mögen mir verzeihen...
Was man im Alltag als Licht bezeichnet, ist ein kleiner Ausschnitt aus den elektromagnetischen Wellen. Einfach gesagt, gibt es elektrische Felder und Magnetfelder, die sich gegenseitig beeinflussen, so daß eine Welle daraus entsteht. Die Wellenlänge, also der Abstand zwischen zwei Wellenbergen, bestimmt, wie diese Welle auf uns wirkt. Lange Wellen sind Radiowellen, dem schließen sich Infrarotwellen an, die wir auch als Wärmestrahlung bezeichnen, weil ein Hauptteil dessen, was wir als Wärme von der Sonne empfinden hier herstammt. Diese Wellen sind für das menschliche Auge unsichtbar, manche Tiere können aber diese Wellen optisch wahrnehmen. Etwas kürzere Wellen sind das, was wir als rotes Licht kennen. Je kürzer die Welle wird, desto mehr verändert sich die Farbe (Regenbogen) Richtung blau. Diesen kleinen Ausschnitt der Wellen können wir sehen. Noch kürzere Wellen sind Ultraviolette Strahlung, die vor allem dadurch bemerkt wird, daß unsere Haut darauf reagiert und braun wird. Noch kürzer und es sind Röntgenstrahlen und noch viel kürzer Gammastrahlen (auch als Teil der radioaktiven Strahlung bekannt, auf der Erde vor allem bei Uranzerfällen zu beobachten).
Das sichtbare Licht ist also bis auf die Wellenlänge identisch mit Radiowellen als auch mit Gammastrahlung.
Statt als Welle kann man sich Licht auch als "Teilchen" vorstellen bzw. muß sie in manchen Situation so beschreiben, um bestimmte Effekte erklären zu können. Diese Teilchen sind hochkompakte Wellenpakete und werden Photonen genannt.
Es gibt also Radiophotonen, Infrarotphotonen, rote Photonen, blaue Photonen, ultraviolette Photonen, Röntgenphotonen und Gammaphotonen.
Was wir als weißes Licht wahrnehmen ist in Wirklichkeit eine Mischung aus roten bis blauen Photonen in einer bestimmten Anzahl. Weiße Photonen gibt es also nicht. Mit einem Prisma zerlegt man das weiß erscheinende Licht in die verschiedenen Wellenlängen bzw. Photonen.
Licht entsteht, wenn elektrisch geladene "Teilchen" miteinander in Wechselwirkung treten, insbesondere, wenn Elektronen in einem Atom von einem Energieniveau in ein niedrigeres "fallen". Dieses Photon trägt dann den Energieunterschied zwischen den Elektronenniveaus mit sich. Je kürzer die Wellenlänge, desto höher die Energie.
Insoweit hast Du recht, Licht ist Energie, die sich in Schwingungen darstellt.
Farben sind von unserem Gehirn aufgrund optischer Reize von den Augennerven her erzeugte Eindrücke. Photonen mit der richtigen Wellenlänge reizen bestimmte Nerven in unseren Augen dazu, ein elektrisches Signal im Gehirn auszulösen, das unser Bewußtsein dann als rot oder blau interpretiert, je nachdem, welcher Nerv reagiert hat.
Die Lichtuhr in meinem Gedankenexperiment muß nicht in real funktionieren. Daher muß man sich auch keine Gedanken über die Details machen, es geht nur um das Prinzip. Stell Dir einfach ein einzelnes Lichtteilchen/Photon vor, daß in einem Glaskasten senkrecht von unten nach oben "fliegt" (Licht bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit, es gibt kein stehendes Photon, es gibt keinen Antrieb es sind einfach wechselnde Felder, die sich in einem Wellenpaket fokussieren) und oben auf einen Spiegel trifft, ganz normal nach unten reflektiert wird, dort ist auch ein Spiegel, der das Photon wiederum nach oben reflektiert, immer weiter ohne Verlust (gibt es in der Realität nicht, aber darauf kommt es nicht an, es geht nur um den Lichtweg, nicht um das Lichtphoton selbst).
Steht Du vor dem Kasten in einem für Dich ruhenden Raumschiff (schwerelos ohne Beschleunigung) ist der Lichtweg eine Gerade von unten nach oben und exakt auf dem gleichen Weg zurück. Du kannst nun die Länge des Wegs messen und die Zeit, die das Photon dafür braucht und dann erhälst Du die Geschwindigkeit von rund 300.000 km/s.
Nun stell Dir ein Raumschiff vor, exakt baugleich mit Deinem, inklusive Lichtuhr.
Dieses bewegt sich an Deinem Fenster vorbei, Du blickst auf die dortige Lichtuhr. Wenn Du nun die Bahn des dortigen Photons betrachtest, bewegt es sich nicht nur von oben nach unten, sondern ja auch von einer Seite zur anderen. Insgesamt macht es also eine Zickzackbewegung. Wenn Du nun die Länge eines solchen Weges von oben nach unten mißt, ist diese Linie länger als bei Deiner Uhr, weil eben die seitliche Komponente die Linie verlängert. Wenn Du nun die Geschwindigkeit dieses anderen Photons mißt, hat es auch 300.000 km/s. Da aber der Weg vom oberen zum unteren Spiegel für Dich länger erscheint, braucht das Photon auch zeitlich länger.
Umgekehrt sieht der Astronaut im anderen Raumschiff aber seine Uhr in Ruhe (er spürt keine Beschleunigung, der Antrieb ist ebenso aus, wie der Deines Schiffes) und daher kein Zickzack seines Photons, aber Dein Raumschiff bewegt sich an seinem vorbei, er sieht also Dein Photon im Zickzack laufen. Er mißt aber auch jeweils 300.000 km/s Geschwindigkeit, so daß Deine Uhr für ihn langsamer tickt als seine.
Jeder von Euch sieht also die Zeit im anderen Raumschiff langsamer laufen.
Den Gott, den Du beschreibst (statt Dunkle Energie) ist nichts anderes, als das (noch) Unbekannte mit Gott gleichzusetzen (Gott der Wissenslücken). Da unsere Wissenslücken jeden Tag kleiner werden, wird auch ein solcher Gott jeden Tag kleiner. Ein solcher Gott ist sinnlos und ohne jede Bedeutung. Er hat weder etwas kreatives an sich, noch macht er irgendeine Aussage zu irgendetwas, er ist einfach nur die Abwesenheit von Wissen, also nicht allwissend, sondern das Gegenteil, völlig unwissend.
Wenn Du einen Gott suchst, dann suche ihn besser außerhalb der Lücken des Wissens, dann bleibt er wenigstens stabil (wenn auch völlig unlogisch).
Ein sch bewegender Gegenstand hat keinen Widerstand. Er bewegt sich ohne Änderung immer weiter, solange er nicht von einem anderen Gegenstand beeinflußt wird.
Was Du wohl meinst, ist eine Abgrenzung zwischen dem Gegenstand und seiner Umgebung. Eine solche gibt es aber quantenmechanisch nicht. Feste Wände sind ohnehin nur eine Illusion unserer Alltagserfahrung. Der Tisch vor Dir ist zu 99,999 % leerer Raum. Die Festigkeit kommt nur von der elektromagnetischen Anziehungs- und Abstoßungskraft zwischen den Elektronen und Protonen. Die Elektronen in Deiner Hand stoßen sich von den Elektronen im Tisch ab, ähnlich, wie man bei Magneten den einen mit dem anderen wegstoßen kann.
Elektronen sind aber quantenmechanische Objekte und werden auch durch Wellen(pakete) beschrieben. Ein Elektron hat damit keinen festen Platz, sondern nur eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit, die zB in Deiner Hand am größten ist, es kann sich aber mit sehr niedriger Wahrscheinlichkeit gerade eben auch in New York oder auf dem Mond befinden.
Du darfst Deine Alltagserfahrung nicht zu sehr auf die Goldwaage legen. Die Dinge sind viel komplizierter, als sie unseren Gehirnen auf den ersten Blick erscheinen.