Warum kann sich Licht bewegen?
Je näher sich ein bewegtes Objekt der LG annähert, desto langsamer vergeht seine Zeit, relativ zur Umgebung, die als Bezugssystem gewählt wird. Aus Sicht der Umwelt scheint die Zeit für das Teilchen langsamer zu vergehen, aus der Sicht des Teilchens scheint die Zeit für die Umgebung immer schneller zu vergehen.
Aber müsste dann nicht die Zeit eines Photons relativ zur Zeit der Umwelt stillstehen, weil sich das Photon ja gerade exakt mit Lichtgeschwindigkeit bewegt? Warum können sich dann Photonen überhaupt bewegen; warum können wir Licht sehen (die Photonen müssen sich ja auf unsere Netzhaut bewegen)? Dürften sie für uns nicht eigentlich nur als stehende Punkte im Raum existieren?
5 Antworten
Aus Sicht der Umwelt scheint die Zeit für das Teilchen langsamer zu vergehen, aus der Sicht des Teilchens scheint die Zeit für die Umgebung immer schneller zu vergehen.
Nein, der Effekt ist symmetrisch.Wenn ein Raumschiff mit knapp Lichtgeschwindigkeit an der Erde vorbei rast, scheint
- von der Erde aus gesehen im Raumschiff die Zeit langsamer zu vergehen
- vom Raumschiff aus gesehen auf der Erde die Zeit langsamer zu vergehen
Das selbe gilt für die Längenkontraktion.
Es gibt nicht "die Umgebung", jedes Bezugssystem ist gleichwertig. Das ist mit Relativität gemeint, es gibt kein absolutes Bezugssystem.
Daraus, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Bezugssysteme gleich ist, egal wie sie sich zueinander bewegen, kann man mit etwas Mühe und Bereitschaft die Relativitätstheorie verstehen, mit Abi-Mathekenntnissen.
Für ein Photon gibt es weder Raum noch Zeit, oder Emission und Absorption finden gleichzeitig am selben Ort statt. Jedenfalls rechnerisch, philosphisches überlasse ich anderen, die leidensfähiger sind.
Licht kann sich bewegen, weil es eine elektromagnetische Welle ist, die aus elektrischen und magnetischen Feldern besteht, die senkrecht zueinander und zur Ausbreitungsrichtung oszillieren. Erklärung: Licht ist eine elektromagnetische Welle, die sich aus elektrischen und magnetischen Feldern zusammensetzt, die senkrecht zueinander und zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Diese Schwingung elektrischer und magnetischer Felder erzeugt eine Energiewelle, die sich durch den Raum ausbreiten kann. Die Oszillation der elektrischen und magnetischen Felder erzeugt auch eine elektrische Kraft, die die Lichtwelle nach vorne drückt und es ihr ermöglicht, sich durch den Raum zu bewegen.
Sie bewegen sich ja nur für uns, die Lichtgeschwindigkeit-Unwürdigen.
Für ein Photon müsste die Zeit insofern stehen bleiben, dass sich andere Objekte für dieses nicht bewegen, weil es ja der Zeit (dem Licht anderer Objekte) sozusagen mit gleicher Geschwindigkeit davon fliegt. Also würde ein Photon auf seiner Reise einen Blitz nur als Standbild erkennen.
Das Photon weiß nichts von unserer Geschwindigkeit. Alles, was es wissen könnte, müsste ihm durch Lichtstrahlen (eben andere Photonen) mitgeteilt werden. Aber unser Photon ist uneinholbar.
Und für uns haben Photonen Lichtgeschwindigkeit, auch wenn sie sich nicht so fühlen. Es gibt ja keine absolute Zeit.
nur Bewegungen im Bezugssystem des Photons müssten stillstehen, von uns aus gesehen, nicht die Bewegung des Photons in unserem. Wenn überhaupt. Photonen haben keine Uhren.
Aber ich verstehe nicht, warum sie das tun.