Varianz der Lichtgeschwindigkeit

Bei der Erörterung dieser Frage ( Hat Licht eine unendliche Reise? ) Bin ich auf die Tatsache gestoßen, dass die Lichtgeschwindigkeit nur im Inertialsystem konstant ist.

Was ich zufällig tat, war die Expansion des Universums zu der Theorie hinzuzufügen. Es geht wie folgt:

Angenommen, wir emittieren von einer Quelle ein Photon, gleichzeitig bewegen wir uns (die Quelle) vom Startpunkt weg und so auch der Punkt, an dem wir mit der Beschleunigung jetzt den Moment betrachten, in dem wir so weit vom Startpunkt entfernt sind Feuer, dass der Abstand zwischen den 2 Punkten (Quelle und Zündpunkt) so groß ist, dass sich der Raum in Bezug zueinander mit mehr als Lichtgeschwindigkeit bewegt, da die Punkte sicherlich auch ständig getrennt werden, haben sie eine relative Geschwindigkeit der Trennung, die zufällig mehr als Lichtgeschwindigkeit ist, jetzt muss das abgefeuerte Photon zu der Zeit noch weiter gereist sein und seine Geschwindigkeit in Bezug auf die Quelle muss jetzt größer als Lichtgeschwindigkeit sein.

Kann dies als Beweis für die Abweichung der Lichtgeschwindigkeit von Trägheitssystemen angesehen werden?

Antworten (2)

Sie gehen fälschlicherweise davon aus, dass die allgemeine Relativitätstheorie eine einzigartige und natürliche Art hat, die Geschwindigkeit kosmologisch entfernter Objekte zu beschreiben. Das ist nicht der Fall. Eine solche Definition gibt es nicht, da die Geschwindigkeit ein Vektor ist und der parallele Transport von Vektoren wegabhängig ist.

Aber ich transportiere keinen Vektor, ich sehe die Geschwindigkeit von etwas, während ich auf meinem Stuhl sitze, ich beobachte, dass sich der Raum schneller ausdehnt als der Abstand schneller zunimmt als c und daher die Geschwindigkeit in Bezug auf mich, die auf meinem Stuhl sitze ist mehr als c
Ich sehe die Geschwindigkeit von etwas, während ich auf meinem Stuhl sitze ... Eines der grundlegenden konzeptionellen Hindernisse, die Sie in der Relativitätstheorie überwinden müssen, ist die Vorstellung, dass "jetzt" etwas vor sich geht, was Sie durch das, was Sie "sehen", bestimmen können ."
Wie werden wir dann die Beobachtung machen? Oder sollten wir die Beobachtung nicht machen?
Sie können zum Beispiel optische Beobachtungen machen. Aber diese optischen Beobachtungen sagen Ihnen nicht, was "wirklich" "jetzt" an einem entfernten Ort passiert.
Was würden dann diese Beobachtungen sagen? Soweit ich weiß, würden wir das Licht von einem Stern erhalten, bis es an einem Punkt ist, an dem sich der Raum zwischen uns und dem Stern mit einer Geschwindigkeit ausdehnt, die geringer ist als die des Lichts; Wenn sich der Stern noch weiter bewegt hat, wird sein Licht uns nicht mehr erreichen, da sich der Raum mit mehr als Lichtgeschwindigkeit ausdehnen würde. Wenn das von uns abgefeuerte Photon eine solche Entfernung von unserem Rahmen erreicht, würde es sich in ähnlicher Weise mit einer Geschwindigkeit von mehr als c entfernen
@BenCrowell Ich dachte immer, dass paralleler Transport standardmäßig immer entlang einer Geodäte erfolgt und es immer einen eindeutig kürzesten Weg zwischen zwei Punkten gibt (im Sinne der induzierten lokal euklidischen Metrik). Geschlossene Räume können zusätzliche Geodäten enthalten, die durch zwei Punkte verlaufen, aber hier gibt es eine bevorzugte.
@JanDvorak: Ich dachte immer, dass der parallele Transport standardmäßig immer entlang einer Geodäte erfolgt ... Ich bin mir nicht sicher, was Sie meinen, wenn Sie "standardmäßig" sagen. Sie können einen Vektor entlang einer beliebigen Kurve parallel transportieren. Geodäten sind etwas Besonderes, weil sie ihre eigenen Tangentenvektoren parallel transportieren.

Die derzeitige, standardisierte Definition der Entfernung basiert auf der Annahme, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, unabhängig vom Inertialsystem oder nicht. (Siehe zum Beispiel die Wikipedia-Seite zum Zähler ).

Trotzdem wird in der Kosmologie manchmal die Hypothese der variablen Lichtgeschwindigkeit verwendet. Beachten Sie, dass dies eine der möglichen Erklärungen für Beobachtungen ist und nicht die am weitesten verbreitete.

Bearbeiten . Beim Lesen der Kommentare von OP möchte ich Ben Crowells Argument umformulieren: Für gekrümmte Raumzeiten kann der Abstand zwischen zwei Objekten mit einer Geschwindigkeit wachsen, die die Lichtgeschwindigkeit übersteigt, und dies verstößt in keiner Weise gegen die allgemeine Relativitätstheorie und ihr Postulat über die Universalität der Lichtgeschwindigkeit. Eine Möglichkeit, dies zu verstehen, besteht darin, sich die Raum-Zeit-Diagramme anzusehen. Schauen wir uns das aus Ned Wrights Cosmology Tutorial an

Raum-Zeit-Diagramm

Kleine rote Dreiecke sind die Lichtkegel für einen bestimmten Punkt – das heißt, wenn wir die Raum-Zeit-Trajektorie eines Objekts an diesem Punkt zeichnen, befindet es sich innerhalb des Lichtkegels für diesen Punkt, aber die Neigung der Trajektorie (was entspricht die Wachstumsrate der Entfernung) könnte für einen anderen Punkt größer sein als die Neigung des Lichtkegels .

Wie ich Ihre Antwort sehe, scheinen Sie zu sagen, dass dies eine mögliche Erklärung ist. Nur eine Kleinigkeit, die Ihr Link auf eine Geschwindigkeit bezieht, die größer ist als die des Lichts für virtuelle Photonen in geringer Entfernung. Meine Theorie handelt von tatsächlichen Photonen, die stark getrennt sind vom Beobachtungspunkt.
Erstens dehnt virtuelle Photonen, die schneller als Licht reisen, die Metapher virtueller Teilchen definitiv zu weit aus. Die aktuellen Theorien (Quantenfeldtheorie) haben keine FTL- ​​oder VSL-Phänomene.
Zweitens ist mein Punkt, dass kosmologische Beobachtungen keine variable Lichtgeschwindigkeit beweisen , aber mit diesem Konzept interpretiert werden könnten. Sie können auch ohne dieses Konzept erfolgreich interpretiert werden.
Was war noch dein Punkt? Hab ich recht ?
Mein Punkt ist, dass Ihre „Theorie“ auf einem Missverständnis der Kosmologie basiert, aber die Idee, dass die Lichtgeschwindigkeit variabel ist, hat im Kontext der Kosmologie einen Wert.
Ok, soweit ich verstehe, dass sich das Universum ausdehnt, sagt Cosmoly nicht, dass sich der Raum bewegt, und ich auch nicht, aber ich sage das für zwei Punkte im Raum, an denen sich das Universum in dieser Entfernung mit mehr Geschwindigkeit ausdehnt als Lichtgeschwindigkeit, tun Sie dies, indem Sie sehen (wenn es möglich wäre), dass sich der bestimmte Punkt mit solch enormer Geschwindigkeit zurückzieht, wenn wir beobachten würden, dass sich der Punkt mit gerade Lichtgeschwindigkeit zurückzieht, warum würden wir dann sagen, dass sich das Universum ausdehnt mit mehr geschwindigkeit?
Ich könnte nur das Argument von Ben Crowell wiederholen, dass die Relativgeschwindigkeit für Objekte, die durch kosmologische Entfernungen getrennt sind, ein schlecht definiertes Konzept ist. Insbesondere wenn wir eine kosmologische Entfernung in Bezug auf die Zeit ableiten, kann die resultierende Größe die Lichtgeschwindigkeit überschreiten. Dies stellt jedoch keinen Verstoß gegen die allgemeine Relativitätstheorie dar.
Und warum sollte das so sein? Bitte erklären Sie es in Laiensprache, wenn möglich, ich bin nicht auf diese Bereiche spezialisiert, aber wenn dies nicht möglich ist, bin ich bereit, die Konzepte zu studieren, um sie zu verstehen.
Schauen Sie sich zum Beispiel dieses Diagramm (sowie das gesamte Tutorial ) an. Kleine Dreiecke sind die Lichtkegel für einen gegebenen Punkt im gegebenen Koordinatensystem. Der Abstand zwischen zwei Punkten könnte schneller als die Lichtgeschwindigkeit wachsen, aber da die Raumzeit gekrümmt ist und Lichtkegel relativ zu den Lichtkegeln am Ursprung "verformt" werden, ist dies damit vereinbar, dass ein bestimmter Punkt auf einer schrägen Linie lokal in Ruhe ist.
Ich habe versucht, es vollständig zu verstehen, aber soweit ich es verstanden habe, wss, wenn wir sagen, das Universum dehnt sich über Entfernungen größer als bestimmte Entfernungen mit mehr als Lichtgeschwindigkeit aus, verwenden wir eine neue Art von Koordinaten und in Wirklichkeit das Universum dehnt sich nicht mit mehr als Lichtgeschwindigkeit aus, ist es also richtig, dass sich das Universum nicht mit mehr als Lichtgeschwindigkeit ausdehnt?
Das ist der Punkt! Die Antwort auf diese Frage ist referenzrahmenabhängig. Wenn wir den Rahmen nehmen, der sich mit der Materie im Universum bewegt, dann ja, das Universum dehnt sich mit einer Geschwindigkeit aus, die die Lichtgeschwindigkeit übersteigt.
Ich war so nah dran, es zu verstehen, aber du hast mich noch einmal in den dunklen Abgrund geworfen. Willst du sagen, dass wir als Materie im Raum und daher mit dem Raum zusammenkommen, Licht schneller wahrnehmen können als Licht?
Varianz der Lichtgeschwindigkeit
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