Wieviel Zeit vergeht für ein Photon wenn es vom Andromedanebel zur Erde fliegt?
Wenn ein Lichtstrahl sagen wir mal vom Andromedanebel zu uns fliegt vergehen für uns etwa 2,2 Mio Jahre. Nach Einstein ist die Zeit aber relativ. Je schneller ein Teil fliegt desto langsamer vergeht die Zeit. Bei Lichtgeschwindigkeit müsste die Zeit stehenbleiben. Das Photon fliegt aber mit Lichtgeschwindigkeit, schrumpft die Zeit, die für das Photon vergeht auf null?
10 Antworten
Hallo marty55,
ja, für das Photon vergeht keine Eigenzeit.
Man sollte diesen Effekt aber nicht getrennt von der Längenkontraktion betrachten, denn beide relativistischen Effekte treten ja immer gemeinsam auf. Wegen der Längenkontraktion verschwindet für das Photon nämlich auch in Bewegungsrichtung der zurückzulegende Weg. Es ist also eigentlich für das Photon überhaupt nicht erstaunlich, dass es sofort da ist. (Wenn ich es einmal flapsig sagen darf.)
Ich finde, in diesem Vortrag
wird es sehr kompakt und schön erklärt. Und zwar - damit Du nicht alles anschauen musst - im Zeitintervall Minute 6:40 ... Minute 9:10, also in nicht mal ganz 3 Minuten.
Du darsft natürlich trotzdem auch alles angucken... ;-)
Grüße
Ich hatte mal vor einigen Wochen hier eine Debatte, in der es darum ging, daß es zwar so schön anschaulich ist, sich Lichtteilchen als kleine Kanonenkügelchen vorstellen, daß diese Vorstellung aber sehr schnell aufs Glatteis führen kann.
Deine Frage ist ein Beispiel für so ein Fall.
Zu sagen, für das Photon vegeht Zeit, macht keinen Sinn. Das Vergehen von Zeit kann man nur an einem physischen Prozess feststellen, bei dem eine Veränderung stattfindet, zum Beispiel das Drehen der Zeiger einer Uhr oder das Zerfallen von radioaktiven Atomen.
Das Photon alleine, und damit meine ich nur das Photon, das am Andromedanebel losfliegt (ums mal mit Deinen Worten zu sagen - ich persönlich finde diese Umschreibung schrecklich) ist exakt genau dasselbe, das an der Erde ankommt. Es hat keine Eigenschaften, die sich während seines "Fluges" verändern können - außer seiner Energie (respektive die dazugehörige Frequenz) - daran einen Alterungsprozess zu koppeln funktioniert nicht - da haben sich schon gestandene Physiker die Zähne dran ausgebissen (Zwicky).
Deine Vorstellung vom Photon als kleines Kügelchen, daß mit Lichtgeschwindigkeit durchs Weltall zischt, so schön anschaulich sie auch sein mag, verführt Dich zu dem Gedanken, daß man ihm eine Art Uhr mit auf die Reise geben kann, um die verstreichende Zeit zu messen. Nur wäre das dann, so es denn überhaupt ginge, eine gänzlich andere Situation: Es ginge dann nicht mehr um ein Photon - sondern um eine Uhr - mit den bekannten Einschränkung bezüglich Erreichbarkeit der Lichtgeschwindigkeit usw.
1) Für ein Photon gibt es kein Ruhebezugssystem, daher ist die Frage nach der Zeit, die für ein Photon vergeht, völlig sinnlos.
2) Nehmen wir also ein Teilchen, welches fast Lichtgeschwindigkeit erreicht. Dann existiert ein Ruhebezugssystem, in diesem schrumpft aber nicht die Zeit, sondern der Raum, er kontrahiert dann auf zum Beispiel 100km statt 2,2 Mio Lichtjahre. Die Strecke von 100km wird durch das Teilchen natürlich sehr schnell überbrückt, nämlich genau in der Zeit, die man von der Erde aus (mit zusätzlicher zeitdilatation) berechnen würde.
Hallo Marty! Deine Frage ist ausreichen beantwortet. Hatte soeben eine ähnliche Frage und diese sind immer geeignet die unglaublichen Dimensionen Im Weltall zumindest ansatzweise zu veranschaulichen.
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Wärst Du jetzt auf einem Planeten des Andromedanebels und hättest ein super Fernrohr - was würdest Du sehen bei Betrachtung der Erde? Die ersten Urmenschen.
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Hättest Du vor 500 Millionen Jahren eine Rakete in Richtung Andromeda geschickt - sie wäre jetzt noch unterwegs.
Ich wünsche Dir ein gutes und schönes Wochenende.
Du hast Dir die Frage schon selbst richtig beantwortet: Das Photon braucht von uns aus gesehen rund 2 Millionen Jahre, um von M31 zu uns zu fliegen. Für das Photon selbst bleibt aber keine Energie zum Altern übrig, weil es sämtliche Energie für die Bewegung mit LG verbraucht. Das Photon altert also nicht! Licht ist sozusagen wie gefrorene Zeit: Egal wie lange es unterwegst ist, bleibt es immer null Sekunden alt.
Man berichtige mich bitte von kompetenter Seite, falls ich (und der Fagesteller) da falsch liegen sollten... ;)
Gruß, Martin