Ändert sich die Lichtgeschwindigkeit? [Duplikat]

Ich weiß, dass es ähnliche Fragen gibt, aber ich denke, meine ist etwas anders. Ich frage mich, ob sich mit der Expansion des Universums die Lichtgeschwindigkeit ändert. Es scheint, dass die Lichtgeschwindigkeit stark mit dem Raum-Zeit-Kontinuum verbunden ist, zB folgt sie all seinen Verformungen etc. Ändert sich also die Lichtgeschwindigkeit, wenn sich das Raum-Zeit-Kontinuum ausdehnt?

Hallo Derbe. Sie müssen sich all die vielen anderen Fragen ansehen , die fragen, warum die Lichtgeschwindigkeit konstant ist , und dann Ihre Frage verfeinern, um genau zu erklären, warum Sie glauben, dass sich die Lichtgeschwindigkeit ändert.
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da sie unzureichende vorherige Forschung zeigt .
Ich bin mir ziemlich sicher, dass "das Universum expandiert" sich auf die gesamte Materie und Energie in der Raumzeit bezieht, die sich ausbreitet, nicht die Raumzeit selbst "expandiert" (was auch immer das bedeuten würde).
Hallo @John, ich habe eine grundlegende Vorstellung, warum die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante ist. (Ich bin kein professioneller Physiker und versuche, ein bisschen mehr darüber zu verstehen). Was ich verstehe ist, dass die Lichtgeschwindigkeit ohne wirklichen Grund eine Konstante ist. Es ist eine Art Axiom (gemessen und bestimmt), das folglich zu allen Ergebnissen der Relativitätstheorie führt. Die Art von: Wenn sich die Lichtgeschwindigkeit nie ändert ... müssen wir viele Dinge als relativ betrachten (der Zeitfluss muss sich ändern, wenn die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich ist).
Ich denke, meine Fragen ähneln der Frage, ob sich die Gravitationskonstante durch ein expandierendes Universum ändert. (Auch hier bin ich nur ein Laie, habe aber schon einmal zu diesem Thema recherchiert, aber nicht in einer Weise, dass ich eine wissenschaftliche Arbeit darüber veröffentlichen könnte :-) ). Nur neugierig!
in Theorien wie G4V ja. Aber gestern wurde G4V widerlegt und GR erneut mit Erfolg geprüft.
@DerbR. dies ist eine Seite für, und ich zitiere aus der Tour , eine Frage-und-Antwort-Seite für aktive Forscher, Akademiker und Studenten der Physik und Astronomie . Jeder ist willkommen, aber wir erwarten, dass Sie bereit sind, sich mit Ihren Fragen zu beschäftigen, und eine einfache Suche auf dieser Website ist Teil der erforderlichen Bemühungen. In der Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit konstant, weil es eine geometrische Eigenschaft ist. Blättern Sie durch die Suche, die ich in meinem ersten Kommentar vorgeschlagen habe, um mehr zu erfahren.
@igael Diese Informationen helfen mir, weitere Recherchen durchzuführen. Wenn Sie eine kurze Info haben, warum G4V dies zulässt, lassen Sie es mich bitte wissen (ich muss mich jetzt in G4V einlesen). Danke noch einmal!!!
Gravitationswellen in G4v von Carver Mead von Caltech. Die Durchbiegungsberechnung scheint nett zu sein, aber die Theorie sagte GW mit einer anderen Signatur voraus. Suchen Sie auf Youtube nach dem Autor
@JohnRennie Vielen Dank für Ihren Kommentar. Ich muss mich entschuldigen, dass mir nicht bewusst war, dass es nur für aktive Forscher, Akademiker und Studenten der Physik und Astronomie ist. Da Sie erwähnt haben, dass die Lichtgeschwindigkeit eine geometrische Eigenschaft ist, könnten Sie mir bitte eine Referenz dazu geben? Bisher dachte ich, dass es "keinen Grund" dafür gibt, dass die Lichtgeschwindigkeit (als Konstante) genau den Zahlenwert hat, den sie hat. (siehe die anderen Fragen). Handelt es sich aber um eine geometrische Eigenschaft, so lässt sich dieser Zahlenwert für die Lichtgeschwindigkeit aus der Raum-Zeit-Geometrie ableiten. Jeder Hinweis würde mir helfen!
Nochmals vielen Dank @igael! Wirklich gutes Material, um mehr Informationen zu diesem Thema zu erhalten. Sehr schön!

Antworten (2)

In der Allgemeinen Relativitätstheorie beschreiben wir die Geometrie der Raumzeit mit einer Funktion namens Metrik. Diese Metrik wird von der Verteilung der Materie abgeleitet – tatsächlich beinhaltet das Lösen von Einsteins Gleichungen normalerweise, mit einer Verteilung der Materie zu beginnen und die Gleichungen zu lösen, um die Metrik zu berechnen.

Wenn wir davon ausgehen, dass Materie ungefähr gleichmäßig im Universum verteilt ist, dann erhalten wir eine überraschend einfache Form für die Metrik. Dies wird als Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-Metrik bezeichnet , und diese Metrik beschreibt das expandierende Universum. Wenn ein Relativist über das expandierende Universum spricht, meint er fast immer die FLRW-Metrik (oder etwas eng verwandtes).

Die FLRW-Metrik lautet:

C 2 D τ 2 = C 2 D T 2 − A 2 ( T ) ( D X 2 + D j 2 + D z 2 )

Was die Gleichung genau bedeutet, ist für Nicht-GR-Nerds etwas undurchsichtig, aber die relevante Tatsache hier ist, dass der Parameter C ist eine Konstante. Mit etwas Spielerei können wir herausfinden, was die Konstante ist C bedeutet, und es stellt sich heraus, dass es die Lichtgeschwindigkeit ist.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit (technisch nur die lokale Lichtgeschwindigkeit) eine Konstante, weil GR davon ausgeht, dass sie konstant ist. Dies ist ein wichtiger Punkt, den es zu würdigen gilt - GR beweist es nicht C ist eine Konstante, die angenommen wird C ist eine Konstante. Die Antwort auf Ihre Frage lautet also, ob sich das Universum ausdehnt, zusammenzieht oder Rad schlägt, die Lichtgeschwindigkeit ist immer konstant.

GR könnte falsch liegen, und eines Tages könnte ein Experiment zeigen, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht konstant ist. Das Problem ist, dass GR ziemlich gut durch Experimente unterstützt wird , und natürlich fügt die jüngste Entdeckung von Gravitationswellen weitere Unterstützung hinzu. Es gibt konkurrierende Theorien , in denen die Lichtgeschwindigkeit variabel sein kann, aber (bisher) hat sich keine davon als bessere Beschreibung des Universums erwiesen als die allgemeine Relativitätstheorie.

"Die Antwort auf Ihre Frage lautet also, ob sich das Universum ausdehnt, zusammenzieht oder Räder dreht, die Lichtgeschwindigkeit ist immer konstant": Sie sagen dies, weil GR dies sagt und GR bisher funktioniert hat, ist das so?
@SaravanabalagiRamachandran ja. Weitere Informationen hierzu finden Sie in dieser Antwort .

Nun, ein Axiom, das "gemessen und bestimmt" ist, ist nicht wirklich ein Axiom :-)

Wenn die Lichtgeschwindigkeit zu einer anderen Zeit oder an einem anderen Ort im sichtbaren Universum anders war, konnten wir das zumindest indirekt sehen, da c in vielen physikalischen Gleichgewichten vorkommt, zB der Struktur oder Feinstruktur von Bändern im Spektrum der Lichtemission oder Absorption durch Sterne und Gase.

Und zunächst einmal wäre auch die Bedingung und das Ergebnis der Entstehung von Materie, Molekülen, Galaxien, Sternen anders.

Wir beobachten das nicht, also ist es vernünftig zu sagen, dass sich c im gesamten sichtbaren Universum und in der Vergangenheit seit der Entstehung der ersten Galaxien nicht geändert hat.

Ändert sich die Lichtgeschwindigkeit? [Duplikat]
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