Diskussion:Lichtgeschwindigkeit

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Archiv

2004 bis 2009 ab 2010

Wie wird ein Archiv angelegt?

Dieser Artikel wurde im Januar 2010 in der Qualitätssicherung der Redaktion Physik diskutiert. Die Diskussion fand zuletzt hier statt und wird hier archiviert.

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Dieser Artikel wurde im Februar 2012 in der Qualitätssicherung der Redaktion Physik diskutiert. Die Diskussion fand zuletzt hier statt und wird hier archiviert.

Mal wieder Ruhemasse

Der Begriff Ruhemasse ist heutzutage ja streng verpönt, aber irgendwas in der Richtung wird halt einfach benötigt. Hier im Artikel werden diejenigen Teilchen angesprochen, die immer nur mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, wie Photonen. Früher hat man sie von anderen Teilchen, wie Elektronen, dadurch unterschieden, dass man gesagt hat, ihre Ruhemasse sei Null, und eigentlich hat auch jeder verstanden, was gemeint ist. Jetzt dürfen wir aber dieses pöse Wort nicht mehr benutzen. Da stand also im Artikel was von einer "(nicht) von Null abweichenden Masse". Nun ja, wenn ein Photon sich mit c durchs All bewegt, weisen wir ihm durchaus eine Masse zu, nämlich je nach seiner Frequenz eine Energie, die direkt als Masse interpretierbar ist. Also kann der unterstellte Fall von m=0 eigentlich nie eintreten. Dann ist aber auch die Formulierung mit der von Null abweichenden Masse irreführend und falsch. Wie in aller Welt soll man es also fugendicht und verständlich anders formulieren als mit der guten alten Ruhemasse? --PeterFrankfurt 01:56, 3. Nov. 2011 (CET)

Das simple E=mc^2 gilt eben nur im Ruhesystem des betrachteten Objekts. Wenn es sich bewegt, muss man die allgemeinere relativistische Energie-Impulsbeziehung nehmen:

$\displaystyle P_\mu P^\mu = \frac {E^2}{c^2} - \left| \vec p \right| ^2 = m^2 c^2$

Wobei $P$ der Viererimpuls, während $\vec p$ der normale Dreier-Impuls des Objekts ist. Für ein Objekt, das sich im gleichen Inertialsystem befindet, wie die Beschreibung, ist $p=0$. Dann erhält man die bekannte Äquivalenz zwischen Masse und Energie. Photonen haben nun einen Impuls, dessen Betragsquadrat in jedem Inertialsystem gleich groß ist wie das Quadrat der Energie geteilt durch das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit. Damit ergibt sich für ihre Masse der Wert Null, obwohl ihre Energie deutlich von Null abweicht.

Eine andere Masse als die Masse wird nicht benötigt.---<)kmk(>- 09:20, 3. Nov. 2011 (CET)

Das geht nicht, ist nicht OmA-kompatibel. Es muss eine Formulierung in reiner Textform gefunden werden, die dem Leser den Unterschied zwischen Teilchen, die immer Lichtgeschwindigkeit haben, und anderen, die immer drunter bleiben, klar darstellen. Bisher wurde das mit Ruhemasse=0 und Ruhemasse>0 zufriedenstellend gelöst. Hierbei die Ruhemasse einfach durch Masse zu ersetzen, macht es aber grottenfalsch und verwirrt einen halbwegs informierten Leser komplett. --PeterFrankfurt 02:05, 4. Nov. 2011 (CET)

Naja, „grottenfalsch“ ist es nicht (haben wir eine so knappe und dabei schöne Erklärung in einem Artikel irgendwo hier??) - allerdings stimme der sonstigen Kritik zu, für den Laien und auch den Halblaien ist die Ruhemasse ein durchaus sinnvoller Begriff. Es müssten sich auch beliebig viele Fundstellen in aktueller Fachliteratur finden lassen, wo dieser Begriff dementsprechend verwendet wird (GoogleBooks stimmt mir zu). Gruß, Kein_Einstein 09:25, 4. Nov. 2011 (CET)

Es ist nicht nur nicht grottenfalsch, sondern goldrichtig. Man kann tatsächlich bedenkenlos überall, wo von Teilchen die Rede ist, das Wort "Ruhemasse" durch "Masse" ersetzen.---<)kmk(>- 21:34, 4. Nov. 2011 (CET)

Ich bezweifele, dass die Verwendung des Begriffs "Ruhemasse" den Laientest besser besteht, als die Aussage dass die Masse von bestimmten Teilchen Null ist. Ganz im Gegenteil suggeriert es die Existenz einer von der Ruhemasse abweichenden "Unruhemasse". Und es legt die Vermutung nahe, dass Ruhemasse in der SRT etwas grundsätzlich anderes sei als die Masse der klassischen Mechanik. Beides ist für ein Verständnis der SRT nicht wirklich förderlich.

Wenn überhaupt, verwirrt m=0 Leute, die die Formel E=mc^2 auf Fälle anwenden, für die sie eben nicht gilt. Die Folgerung für die Wikipedia kann nicht sein, an allen möglichen Stellen auf Verdacht den obsoleten Begriff der Ruhemasse zu verwenden. Ganz allgemein ist eine Enzyklopädie kein Platz für Kindermärchen. Vielmehr sollte im Artikel zur Äquivalenz ausdrücklich auf den Gültigkeitsbereich hingewiesen werden. Und im Artikel Photon könnte dargestellt werden, warum statt E=mc^2 in diesem Fall die allgemeinere Energie-Impuls-Beziehung verwendet werden muss.

Zur Google-UInterstützung: In der dritten Fundstelle erklärt mit dem Tipler eines der wichtigsten Lehrbücher der Physik, warum es "Ruhemasse" nicht verwendet.---<)kmk(>- 21:27, 4. Nov. 2011 (CET)

Ich nehme mir aber auch im Namen aller Omas das Recht heraus, immer die Formel E=mc2 anzuwenden. Auch Teilchenphysiker reden den ganzen Tag nur von Massen ihrer Teilchen, auch wenn dann konkret Energieangaben in eV folgen. Diese Masse wird einfach nicht Null, und Du kannst das nicht wegdiskutieren. Was da nun bei gewissen Teilchen wie den Photonen Null wird, ist nach herkömmlicher Diktion die Ruhemasse, um sie von der "Energiemasse" (meine spontane Wortschöpfung, bitte nicht drauf rumreiten) zu unterscheiden, muss sie irgendeinen Namen bekommen. Einfach "Masse" geht wirklich nicht, weil die eben gerade nicht Null wird. Wenn man einen anderen, eingängigen Namen anstelle von Ruhemasse fände, könnte man der Malaise entkommen, so schüttet man aber das Kind mit dem Bade aus. --PeterFrankfurt 02:15, 5. Nov. 2011 (CET)

Wenn Teilchenphysiker von Masse reden, ist damit mitnichten eine Größe gemeint, die von der Wahl des Inertialsystems abhängt. Vielmehr geht es dabei um die unter Lorentztransformation invariante Größe realer, oder virtueller Teilchen gemeint, die man eben "Masse" nennt. Ja, auch dann, wenn sie es in der Einheit eV angeben. Das liegt daran, dass Teilchenphysiker häufig natürliche Einheiten mit c=1 benutzen. Was Du "Energiemasse" wortschöpfst, haben andere schon "relativistische Masse" genannt und verworfen. Siehe den Artikel, den ich Dir auf der Benutzerdiskussion verlinkt habe.---<)kmk(>- 03:11, 12. Nov. 2011 (CET)

Es bleibt aber dabei: So ein Theoretiker-Glasperlenspiel bringt der Oma rein überhaupt gar nichts. Für jeden Nichtphysiker ist das ein kompletter, unverständlicher Widerspruch. Den müssen wir irgendwie auflösen, entweder mit dem jahrzehntelang bewährten Begriff Ruhemasse oder irgendeiner aktuellen Wortschöpfung. Aber ganz ohne geht es halt nicht. --PeterFrankfurt 03:38, 12. Nov. 2011 (CET)

Die Energie-Impulsbeziehung ist mitnichten ein Glasperlenspiel. Es ist eine zentrale Formel der RT, die man nicht ungestraft ignoriert. Für den Spezialfall das man ein Objekt in seinem Ruhesystem beschreibt, ergibt sie das E=mc^2. Aber das hatten wir schon. Lies doch einfach mal Einstein, Halliday, oder Okun. Alternativ nimm einen beliebigen anderen Lehrbuchklassiker. Selbst wenn dort das Wort "Ruhemasse" verwendet wird, gibt es mit Sicherheit keinen Unterschied zum Begriff "Masse". Und bitte höre auf, die Leser Ohne die Mindeste Ahnung für Deine Bauchschmerzen in Anspruch zu nehmen. Ohne die mindeste Ahnung weiß man nichts von der Äquivalenz von Masse und Energie. Entsprechend schwer fällt es, diese Äquivalenz fehlerhaft anzuwenden.---<)kmk(>- 04:19, 12. Nov. 2011 (CET)

Kurze Einwürfe:

1) Inhaltlich: E=mc^2 wird heutzutage in der 8./9. Klasse unterrichtet, wenn ein Leser sich an solche Themen heranwagt, wo Ruhemasse auftauchen könnte, hat er in der Regel wohl schon davon gehört.

2) Verfahrenstechnisch: Bevor sich die Diskussion hier weiter im Kreis dreht (oder gar eskaliert) wäre ein anklopfen bei der Redaktion Physik oder bei der 3M (da sind evtl. mehr omAs) sinnvoll, oder? Grüße Kein_Einstein 11:29, 12. Nov. 2011 (CET)

Möchte nur sagen, dass ich es sinnvoll finde, so wie es ist: Die relativistische Masse benutzt meines Erachtens heute so gut wie keiner mehr und taucht auch in Lehrbüchern höchstens als historische Notiz auf. Stattdessen nutzt man eben die Energie, ein Faktor von c oder c² ist ja nun wirklich völlig egal. Auch in diesem Artikel sollte man nicht solche veralteten Konzepte verwenden, wenn man einmal darauf hinweist, dass die Ruhemasse als intrinsische Eigenschaft des Teilchens gemeint ist, reicht das. --Chricho ¹ ² 02:56, 18. Feb. 2012 (CET)

Höchste Geschwindkigkeit Ursache/Wirkung?

"Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich eine Ursache auswirken kann"

- Ich frage mich wie in diesem Zusammenhang die Gravitation gesehen wird? Soll heißen, wie schnell reagiert ein im leeren Raum befindliches Objekt auf eine (aus welchen Gründen auch immer) plötzlich auftretende Verstärkung/Verminderung einer nahen Gravitationsquelle? --91.46.62.161 14:21, 23. Jan. 2012 (CET)

Naja. Mit Lichtgeschwindigkeit halt. Will meinen: Wenn plötzlich die Sonne nicht mehr da wäre, würde sich die Erde noch gut 8 Minuten lang weiter wie gewohnt bewegen, bevor sie dann geradlinig in das dunkle Weltenall rauscht. Kein Einstein 14:33, 23. Jan. 2012 (CET)

Danke --91.46.62.161 14:52, 23. Jan. 2012 (CET)

Wahl des Lemmas

Hinweis: Dieser Abschnitt ist in der Qualitätssicherung der Redaktion Physik unter dem Namen "Der Name der physikalischen Konstanten" verlinkt[1].

Dieser Baustein verhindert die automatische Archivierung dieses Abschnitts und seiner Unterabschnitte.

Aus aktuellem Revert-Anlass: Wikipedia folgt bei der Wahl des Lemmas derjenigen der Fachliteratur. Bei der Entscheidung zwischen den Synonymen "Lichtgeschwindigkeit" und "Vakuumlichtgeschwindigkeit" hat das kürzere Wort mit großem Abstand die Nase vorn.---<)kmk(>-21:43, 14. Feb. 2012 (CET)

Du irrst, es geht hier nicht um ein "Lemma" sondern um den Namen einer physikalischen Konstante. Die "Lichtgeschwindigkeit im Medium" ist kein Synonym für die "Lichtgeschwindigkeit im Vakuum", wie kommst du auf dieses schmale Brett? Der Name dieser physikalischen Konstante ist "Vakuumlichtgeschwindigkeit" oder auch "Speed of light in vacuum" (CODATA, NIST) oder "Lichtgeschwindigkeit (Vakuum)" (PTB), "The symbol, c0 (or sometimes simply c'), is the conventional symbol for the speed of light in vacuum.", "...the speed of light in vacuum c₀...", "the value of the speed of light in vacuum c₀ = 299 792 458 m/s" (SI, BIPM [2]).

Der einzige Name, der hier in Frage kommt, ist der Name des Artikels "Vakuumlichtgeschwindigkeit", der zu diesem Artikel weiterleitet. Wir können die Infobox auch hier löschen. -- Pewa 22:45, 14. Feb. 2012 (CET)

Mensch redet (und editiert) doch nicht andauerend aneinander vorbei; das nervt! Kai-Martin hat absolut recht, dass das Lemma (also der Name des Artikels) Lichtgeschwindigkeit heißen sollte, weil der Artikel nicht nur (aber eben auch) über die Vakuumlichtgeschwindigkeit spricht. Pewa hat andererseits völlig recht, dass die Infobox Physikalische Konstante in diesem Artikel natürlich über die Vakuumlichtgeschwindigkeit (die auch häufig einfach Lichtgeschwindigkeit genannt wird) spricht, weil die Lichtgeschwindigkeit im Medium i.a. keine Konstante ist. Mein Vorschlag: in der Infobox wieder auf Vakuumlichtgeschwindigkeit revertieren und als Formelzeichen im ganzen Artikel (und damit auch in der Box!) immer $c_0$ schreiben, wenn die Vakuumlichtgeschwindigkeit gemeint ist (mit Ausnahme in dem Satz der Einleitung, der erwähnt, dass je nach Literatur unter "Lichtgeschwindigkeit $c$" sowohl die "Vakuumlichtgeschwindigkeit $c_0$", als auch die "Lichtgeschwindigkeit im Medium $c_{\rm medium}$" gemeint sein können). --Dogbert66 08:38, 15. Feb. 2012 (CET)

bei nochmaligem Hinsehen: einheitliche Verwendung von explizitem $c_0$ im ganzen Artikel wäre dann doch unschön, da man beim Setzen von $c = 1$ zwar die Vakuumlichtgeschwindigleit meint, aber so gut wie nie explizit $c_0=1$ schreibt. --Dogbert66 08:50, 15. Feb. 2012 (CET)

Es gibt kein Standesamt, oder Register für physikalische Konstanten, das ähnlich wie bei Personen, oder Schiffen einen verbindlichen Namen vergeben würde. Einen vom Sprachgebrauch abweichenden Namen kann es daher nicht geben. Der Sprachgebrauch für den in deisem Artikel dargestellten Begriff ist eindeutig, siehe die oben bereits verlinkte ngram-Statistik.---<)kmk(>- 23:05, 16. Feb. 2012 (CET)

Du solltest dich bei Gelegenheit mal mit den physikalischen Grundlagen und den Begriffen "Brechungsindex", "Dispersion", etc. befassen. Dabei würdest du feststellen, dass die Lichtgeschwindigkeit eine Variable ist, die vom Medium, der Frequenz, Temperatur, etc. abhängig ist. Nur die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist eine physikalische Konstante und deswegen heißt sie auch so. -- Pewa 14:32, 17. Feb. 2012 (CET)

Ich wäre für Dagobert66's Vorschlag (mit Anmerkung) ... Also die Konstante in der Box Vakuumlichtgeschwindigkeit, weil's einfach exakter ist. Der Artikel kann ruhig Lichtgeschwindigkeit heißen, a) weil's üblich ist und man sonst eher von "LG im Medium" spricht, wenn man explizit nicht c im Vakuum meint (zumindest kenne ich das eher so) und wichtiger b) weil c_medium explizit erläutert und anders genannt wird. Insofern: alles gut! In der Einleitung wir die Tatsache, dass c hier die LG im Vakuum bezeichnet mehr als deutlich gewürdigt. Regt Euch 'ned uff, --Jkrieger 09:40, 17. Feb. 2012 (CET)

Wer wie die Infobox die Konstante meint, meint offensichtlich nicht die Geschwindigkeit von sichtbaren elektromagnetischen Wellen unter spezifischen Umständen. Entsprechend überflüssig sind entsprechende Zusätze. Wichtiger und für die hiesige Wortwahl entscheidend, ist der Sprachgebrauch in der Fachliteratur. Und da ist eindeutig die "Lichtgeschwindigkeit" ohne jeden Zusatz dominierend. Wer es nicht glaubt, möge die ersten hundert Googelbooks-Fundstücke abklappern.---<)kmk(>- 02:55, 25. Feb. 2012 (CET)

Bitte unterlasse deine Manipulation der QS-Diskussion durch Änderung des Namens dieses Abschnitts, der dort unter diesem zutreffenden Namen verlinkt ist.

Die Konstante "Lichtgeschwindigkeit im Vakuum" meint den speziellen Umstand "im Vakuum". Welchen Teil davon verstehst du nicht? -- Pewa 09:26, 25. Feb. 2012 (CET)

1. Bleibe bei der Wahrheit: Ich habe diesen Abschnitt unter der Überschrift "Wahl des Lemmas" gestartet. Und Du bist es, der wie der holt daran herumgebastellt hat. Der nächste Versuch bringt Dir eine VM.
2. Dass Du das alleinstehende Wort "Lichtgeschwindigkeit" stets und immer mit "Geschwindigkeit von Licht" gleichsetzt, hast Du bereits vor zwei Jahren deutlich gemacht. Dass der Rest der Fachwelt diese Auffassung nicht teilt, erkennst Du bei der Lektüre eines einführenden Lehrbuchs zur Relativitätstheorie.---<)kmk(>- 19:32, 25. Feb. 2012 (CET)

Deine beliebige Bücherliste belegt nur, dass du nichts von deinen Behauptungen belegen kannst.

Die Zitate in dieser Liste [3] belegen immerhin, dass die seriösen Lehrbücher zur Relativitätstheorie alle darauf hinweisen, dass die konstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum gleich der Grenzgeschwindigkeit der Relativitätstheorie ist, wie Einstein in der SRT und ART postuliert hat A.Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Seite 2. In dieser grundlegenden Arbeit zur speziellen Relativitätstheorie beschreibt Einstein die Konstante als Geschwindigkeit des Lichts im leeren Raum. Aber du kannst Einstein ja mal Nachhilfeunterricht geben, damit er die SRT endlich so richtig verstehen kann wie du. -- Pewa 12:38, 27. Feb. 2012 (CET)

Sagt mal ... habt Ihr nix anderes zu tu, als Euch an Kleinigkeiten aufzuhängen? Ich kann da Kein Einstein in Sachen Sandkasten nur zustimmen ... Fragt Euch bitte mal, ob ihr das hin-und-her-Spiel spielt, weil Ihr auf Eurer Meinung festgefahren seid und aus trotz, oder ob ihr mit sachlichen Argumenten arbeitet: Lest nochmal den Beitrag von Dagobert66 oben durch und komentiert das mal sachlich. Die meisten Bücher bei obiger Google-Suche sind Fachbücher, die sich explizit an Physiker richten. Dort wird typischerweise erklärt, was gemeint ist und dann der übliche deutsche Jargon benutzt, einfach weil's kürzer und üblicher ist. Auch wird c oft nach dem em.-Wellen eingeführt, die ja auch erstmal im Vakuum betrachtet werden. Man nimmt dann explizit an, dass der Leser das schon mitgekriegt hat. Soweit wiederspricht ja hier auch keiner. Nichtsdesdotrotz sollte die Konstante schon so exakt, wie möglich bezeichnet werden (in dem Fall Vakuumlichtgeschwindigkeit oder Lichtgeschwindigkeit im Vakuum). Ein Teil der saloppen Verwendung kommt sicher auch daher, dass üblicherweise von Systemen im Vakuum (wie imme rhalt ein möglichst einfaches System), oder zumindest in einem Gas (Brechungsindex immernoch nahe bei 1) die Rede ist. Auch die klassischen Messungen der Lichtgeschwndigkeit haben alle im Weltraum, oder in der Erdathmosphäre stattgefunden! Ich bleibe also immernoch bei meinem Votum für Dagobert's Kompromissvorschlag!!! In diesem Sinne: Schönes Wochenende und macht mal eine Wikipedia-Pause, um die rauchenden Köpfe frei zu bekommen! --Jkrieger 11:51, 25. Feb. 2012 (CET)

Ich bin mit dem Vorschlag von Dogbert66 einverstanden, also eigentlich mit allen, bis auf einen. -- Pewa 14:35, 25. Feb. 2012 (CET)

Definition Lichtgeschwindigkeit über "Information"

Der einleitende Definitionssatz wurde nun geändert in

„Die Lichtgeschwindigkeit ist in den heute allgemein anerkannten physikalischen Theorien die höchste Geschwindigkeit, mit der Information durch den Raum übertragen werden kann.“

Ich kenne die Lichtgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit von Licht. Die Obergrenze bezieht sich zunächst auf die Geschwindigkeit von Materie und masselosen Feldern, und nur daraus resultierend auch auf die Übertragungsgeschwindigkeit von Information. Für die neue Definition über den Begriff "Information" hätte ich gerne einen Beleg.-- Belsazar 08:02, 18. Feb. 2012 (CET)

Ganz glücklich bin ich damit auch nicht, aber es ist jedenfalls besser als die alte, die über Ausbreitung einer „Ursache“ spricht. Prinzipiell halte ich das für sinnvoll, gleich am Anfang die universelle Bedeutung hervorzuheben. --Chricho ¹ ² 13:46, 18. Feb. 2012 (CET)

Ich halte den aktuellen ersten Satz für eine schlechtere Wahl als den vorherigen:

"Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich eine Ursache auswirken kann.

• Information hat den Nachteil, das ihre konkrete Bedeutung von demjenigen abhängt, der die Information interpretiert. Das spielt für die Lichtgeschwindigkeit zwar keine Rolle, lässt aber die Definition komplexer als nötig erscheinen.
• Bei "Information" denke ich erstmal an Datenübertragung, Computer, Internet und vielleicht noch Funk. Die Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit als obere Grenzgeschwindigkeit ist aber weit allgemeiner.
• Der Verweis auf "heute allgemein anerkannte physikalische Theorien" deutet eine Unsicherheit an, die es de facto nicht gibt.
• Das "durch den Raum" ist im Begriff "Geschwindigkeit" bereits enthalten.
• Die Wortwahl von Ursachen, die sich auswirken (nicht ausbreiten), nimmt direkten Bezug auf das Kausalitätsprinzip. Dieses ist umgekehrt der tiefere Grund, warum Ursachen sich nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit auswirken können. Damit wird der Kern dessen getroffen, was die Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit ausmacht.

@Belsazar: Übertragene Information kann Ursache für lokale Handlungen sein, die abhängig von der Information getätigt werden. Von daher ist die Gleichsetzung der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit mit der Lichtgeschwindigkeit schon korrekt.

Wenn nicht noch stark Argumente für eine Definition über die Information kommen, werde ich den ersten Satz in den nächsten Tagen wieder auf die Version vom 13. Februar 2012 setzen.---<)kmk(>- 04:24, 19. Feb. 2012 (CET)

Ich bin von beiden Varianten nicht so recht überzeugt. Die Probleme der informationsbasierten Definition sehe ich genauso. Bzgl. der Definition über die Auswirkung der Ursache sehe ich das Problem dass da zwei Konzepte (1.) c als Eigenschaft von Licht und 2.) Kausalitätsprinzip bzw. Antezendenzprinzip) in einem verbunden werden, die logisch zunächst unabhängig sind. Ein erste grobe Suche nach Definitionen in der Literatur deutet mir eher darauf hin, dass die Lichtgeschwindigkeit in der Regel als die Geschwindigkeit von Licht definiert ist (siehe z.B. Gerthsen,Schröder SRT). In der zweitgenannten Referenz wird zunächst sogar genau aus dem Grund zwischen der Lichtgeschwindigkeit c und einer Grenzgeschwindigkeit Sigma unterschieden, die Geschwindigkeiten werden erst in einem zweiten Schritt unter der Annahme m=0 gleichgesetzt. Allerdings habe ich zugegebenermassen nur kurz gesucht und möchte daher nicht ausschliessen, dass es die Definition über Ursache / Wirkung in der Literatur auch oft gibt. Hast Du ein paar einschlägige Belege?--Belsazar 08:57, 19. Feb. 2012 (CET)

Du hast schon Recht, dass „Information“ evtl. verwirrt. Aber Ursache tut es eben erst recht: Von Ausbreitung einer Ursache spricht normalerweise niemand. Zudem hängt es eben sehr stark von der Interpretation der Theorie ab, was man als Ursache und was als Wirkung interpretiert wird. Abgesehen davon finde ich es nicht gerade physikalisch, von vorne herein einen universellen, lokalisierbaren Kausalitätsbegriff vorauszusetzen. Dass eine übermäßige Unsicherheit suggeriert würde, sehe ich nicht, sie ist eben Teil der heute am besten bestätigten Theorien. „Durch den Raum“ habe ich eingefügt, um „Geschwindigkeit“ für den unbedarften Leser zu konkretisieren, man spricht von „Geschwindigkeit“ auch schonmal in anderen Bedeutungen (für Frequenzen o.ä.). Die Definition über das Licht scheint mir nun aber auch passender für den ersten Satz, so ist es historisch definiert worden, so machen es auch einige Bücher (eine Annahm eder Universalität der Lichtgeschwindigkeit setzt ja zum Beispiel eine solche schon voraus), die allgemeinere Bedeutung sollte man dann aber spätestens im zweiten Satz aufführen. --Chricho ¹ ² 10:23, 19. Feb. 2012 (CET)

Der erste Satz ist kein geeigneter Ort für die Berücksichtigung historischer Entwicklungen. Ebenso ist es verfehlt, im ersten Satz einen speziellen Teilaspekt zu nennen und erst weiter hinten auf den allgemeineren Begriff zu kommen. Von einer sich ausbreitenden Ursache spricht in der Tat niemand -- auch der erste Satz nicht. Dort ist das Verb "bewirken" und nicht "ausbreiten".---<)kmk(>- 20:38, 25. Feb. 2012 (CET)

Der Begriff der Lichtgeschwindigkeit wurde und wird durch unterschiedliche Erkenntnisse und Theorien geprägt:

1. Zuerst ist der Begriff Lichtgeschwindiglkeit dadurch geprägt, dass Licht sich nicht instantan, sondern mit einer endlichen Geschwindigkeit ausbreitet, die vom Medium und weiteren Parametern abhängig ist und genau gemessen werden kann.
2. Die Standardtheorie, dass sich Licht im Vakuum mit einer konstanten Geschwindigkeit ausbreitet, die gleich der maximalen Geschwindigkeit ist, mit der sich jede Form von Energie im Raum ausbreiten kann. (Jede Ausbreitung von Information ist mit der Ausbreitung von Energie verbunden.)
3. Die zunächst revolutionäre Theorie (SRT), dass die Vakuumlichtgeschwindigkeit eine universelle Naturkonstante ist, die in jedem Inertialsystem mit dem gleichen Wert gemessen wird.
4. Schließlich die Erkenntnis der ART, dass die Vakuumlichtgeschwindigkeit auch in allen beschleunigten Bezugssystemen lokal mit dem gleichen Wert gemessen wird und dass sie in beschleunigten Bezugssystemen im Vergleich mit Inertialsystemen niedriger ist.

Das ist schon wieder ein Begriff, den man nicht in einem Satz vollständig erklären kann. also sollte man es auch nicht versuchen. -- Pewa 17:00, 19. Feb. 2012 (CET)

Usus: frz Vitesse de la lumière beginnt mit La vitesse de la lumière dans le vide und setzt konsequent fort mit La vitesse de la lumière dans le vide.

engl: Speed of light beginnt mit The speed of light in vacuum und setzt konsequent fort mit The speed of light in vacuum.

etc. etc. Gerhardvalentin 22:14, 24. Feb. 2012 (CET)

erster Satz

Moin!

durch die diversen Diskussionen über c habe ich die ersten Sätze des Artikels etwas genauer gelesen und würde folgende Neuformulierung vorschlagen (bewegt sich irgendwo zwischen dem aktuellen Stand und dem en. Artikel):

Die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet eine in vielen Bereichen der Physik wichtige Konstante. Zum einen gibt sie an, wie schnell sich Licht oder allgemeiner elektromagnetische Wellen im Vakuum ausbreiten. Zum anderen zeigt sich in der speziellen Relativitätstheorie, dass die Lichtgeschwindigkeit allgemeiner auch die obere Grenzgeschwindigkeit für alle Teilchen, Energie und für Information ist. Insofern bezeichnet sie die höchste Geschwindigkeit, mit der sich die Wirkung einer Ursache ausbreitet. Das übliche Formelzeichen für die Lichtgeschwindigkeit ist c, angelehnt an das lateinische Wort celeritas für Schnelligkeit. Der Wert der Lichtgeschwindigkeit wurde auf exakt c=299\;792\;458 m/s festgelegt, da sie benutzt wird, um die gebräuchlichen Einheiten, wie etwa Meter und Sekunde zu definieren.

Begründung:

• Ich empfinde es als logisch zunächst die einfache Bedeutung zu erklären, also die Geschwindigkeit des Lichtes. Dann ist der Oma-Leser auch noch auf bekanntem Terrain. Man ist ja hierher gekommen, nachdem man das Lemma gelesen hat und da steht nix von Ursache und Wirkung.
• Der SRT-Aspekt wird dann gleich prominent genannt und erläutert.
• Ein kurzer Hinweis auf die exakte Definition des Wertes und sein Gebrauch für die Definition der Maßeinheiten ist IMHO auch so wichtig, dass er hier kurz Erwähnung finden sollte. (da fehlt evtl. noch eine Referenz)
• Das Vakuum wird erwähnt (ist ja auch wichtig) aber nicht an so prominenter Stelle (Kompromiss!!!)

Was meint ihr? --Jkrieger 11:20, 26. Feb. 2012 (CET)

Ich finde den Begriff nun nicht so problematisch, als dass man im ersten Satz keine konkrete Definition anführen könnte, da lieber gleich von Geschwindigkeit von Licht etc. sprechen. Zudem vermisse ich einen Hinweis auf die Abgrenzung zwischen dieser Naturkonstante und Phasen-, Gruppen- und Signalgeschwindigkeiten elektromagnetischer Wellen, wie sie auch vom Artikel behandelt werden. Man sollte nicht in der Einleitung nur von der Konstante reden, und dann im Rest des Artikels ganz andere Aspekte betonen. Zudem gefällt mir der Satz mit der Ursache nicht: Was als eine Ursache oder eine Wirkung bezeichnet wird, ist entweder außerphysikalische Interpretationsfrage, oder aber ganz spezifische Definition in bestimmtem Kontext. Beispiel: EPR-Effekt, lässt sich nun so interpretieren, dass die eine Messung den Ausgang der anderen verursacht hat, mit Überlichtgeschwindigkeit, muss man aber nicht, die Physik beschreibt mathematische Zusammenhänge, sagt aber nicht „das hier ist Ursache“, die Wörter werden höchstens dafür benutzt, um ganz spezifische Abhängigkeiten in den Gleichungen zu bezeichnen, im Allgemeinen müssen solche aber überhaupt nicht lokalisierbar sein. --Chricho ¹ ² 17:32, 26. Feb. 2012 (CET)

Werd mal gucken ob ich heute Abend Zeit für einen neuen Entwurf habe ... hast Du ein paar konkrete Vorschläge? --Jkrieger 09:04, 27. Feb. 2012 (CET)

@Jkrieger: Dein Entwurf geht ab dem zweiten Satz vom Speziellen zum Allgemeinen. Das ist enzyklopädischer Murks. Sinnvoll und Standard ist das Gegenteil -- Vom Allgemeinen zum Speziellen. Zudem beschränkt sich Dein Entwurf auf die Bedeutung als Geschwindigkeit von etwas. Ausgerechnet in der bekanntesten aller Physikformeln, E=mc^2, steht das c jedoch für keine Geschwindigkeit irgendeiner Bewegung. Dies ist keine Ausnahme sondern findet sich in einer Vielzahl von relevanten physikalischen Zusammenhängen wieder. (Schwarzschildradius, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Hawking-Temperatur, Verdet-Konstante, Voigt-Effekt, Kramers-Kronig-Relation, Casimir-Effekt, ...). ---<)kmk(>- 21:26, 26. Feb. 2012 (CET)

Ja, die reihenfolge ist mit Absicht so gewählt, dass sie den Leser, der nicht schon fünf Physikbücher zum Frühstück verspeist hat, mitnimmt. Dem wird erstmal die Bedeutung "Geschwindigkeit von Licht" erklärt und dann (man kann zwei Sätz ja leider nicht gleichauf in dem text übereinander stellen) erklärt, dass sie aber noch eine viel tiefere und weitergehende Bedeutung hat. Das ist IMHO kein MURKS, sondern der Versuch etwas Didaktik für Nicht-Physiker reinzubringen und den Leser dort abzuholen, wo er evtl. ist. Das mit dem E=mc² kannst Du dann aber genausogut für h, hquer etz. anführen ... Diese berühmte Physikformel ist ja ein Ergebnis der SRT, kein Postulat und für die SRT wird die Lichtgeschwindigkeit c in allen bezugssystemen explizit als Voraussetzung eingeführt. Die Lorentz-Trafo setzt das dann ja sozusagen um! Mach doch mal einen konstruktiven Vorschlag, oder bist Du mit der aktuellen Einleitung zufrieden? --Jkrieger 09:04, 27. Feb. 2012 (CET)

1. Die WP ist kein Lehrbuch, sondern eine Enzyklopädie. Das hat Auswirkungen auf die Darstellung. Insbesondere ist es nicht Aufgabe der Einleitung eine didaktische Heranführung an das Thema zu bieten. Die Aufgabe der ersten Sätze ist vielmehr, den Begriff, den der Artikel darstellt, zu definieren und eine "Zusammenfassung der wichtigsten Aspekte des Artikelinhalts" zu bieten.
2. Wenn man schon den WP:Laientest zur Wahl der Darstellungsreihenfolge heranzieht, sollte man ihn ernst nehmen: Das Konzept von Ursache und Wirkung einschließlich einer Verzögerung, wenn die beiden örtlich getrennt sind, ist ganz sicher auf einem ganz tiefen Laien-Niveau intuitiv bekannt. Ich behaupte mal dass die Kindergartenkinder meiner Nachbarn damit bereits keine Probleme haben. Was eine Naturkonstante ist und dass sie einen unveränderlichen Wert hat, den man im Zweifelsfall in einer Tabelle nachschaut, dürfte in den ersten Jahren Physikunterricht fest verankert werden. Dass Licht eine endliche, vom Bezugssystem unabhängige Geschwindigkeit hat, wird dagegen selbst den einen, oder anderen Abiturienten noch kalt erwischen.
3. Für die SRT wird lediglich die Existenz eine endlichen obere Grenzgeschwindigkeit gebraucht und als Axiom gesetzt. Dass sich Licht mit eben dieser invarianten Geschwindigkeit ausbreitet, ist eine Folge seine Masselosigkeit. Dies ist letztlich eine experimentell ermittelte Tatsache. Die SRT als solche würde nichts an Gültigkeit verlieren, wenn sich herausstellen sollte, das Photonen doch nicht völlig masselos sind.
4. Zur Planckkonstante: Genau die gleichen Argumente ziehen in der Tat auch dort. Deswegen reitet ja auch keiner grammatisch darauf herum, dass es sich um eine Wirkung handelt.

Vor dem Entwurf einer neuen Einleitung würde ich erstmal sammeln, was denn die Probleme an der aktuellen Version sind. Es gibt allerdings genug dringendere Baustellen im Physikbereich der WP.---<)kmk(>- 20:04, 27. Feb. 2012 (CET)

zu 1: Wenn WP ein Lehrbuch wäre, würde man den Artikel wohl doch deutlich anders anfangen als jetzt. Dann gäbe es z.B. den ersten Satz nicht. Zum Thema "enzyklopädisch" führe ich einfach mal die ersten Sätze des Artikels zum Thema Lichtgeschwindigkeit in meinem 5-bändigen Brockhaus von 1993 an:

Lichtgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit, mit der sich Licht und i.A. EM-Wellen ausbreiten. Die Vakuum-L. c₀ (die i.A. gemeint ist, wenn man von der L. spricht) beträgt c0=299...m/s. Sie ist als universelle Konstante der Relativitätstheorie die obere Grenze der Geschwindigkeit, mit der sich Energie in irgendeiner Form, also auch ein Signal, ausbreiten kann. ...

So, ist das jetzt auch unenzyklopädisch? Wie kommen die eigentlich dazu die Lichtgeschwindigkeit als das zu beschreiben, was sie ist?

zu 2: Mein Einwand war nicht, dass der Laie das Konzept nicht versteht, sondern, dass man typischerweise vom nachgeschlagenen Wort herkommt. Un dieses Lemma "Lichtgeschwindigkeit" lese ich als Geschwindigkeit des Lichtes. Wenn diese auch noch eine andere Bedeutung hat, muss das dargestellt werden, aber eben nicht mit der Tür ins Haus fallen.

zu 3: EBEN! Und genau daher ist überhaupt nicht klar, warum das jetzt die Lichtgeschwindigkeit sein soll. Bei Einstein (lies mal nach) wird ja die Beobachtung der Unabhängigkeit der Geschwindigkeit des Lichtes vom Bezugssystem als Ausgangspunkt gewählt. Daher steht dort auch überall c. Wie Du sagst funktioniert die Theorie auch mit einer anderen oberen Grenzgeschwindigkeit.

zu 4: ja, aber die Planckkonstante hat auch keine ganz anschauliche Bedeutung, die schon vom Namen erklärt wird!!!

Sag doch mal bitte, was für Dich die Lichtgeschwindigkeit ist ... Wenn es hauptsächlich die obere Grenzgeschwindigkeit der SRT ist, dann haben wir wohl ein Problem! Ich gehe da erstmal ganz einfach und dumm vom Namen her ran. Alles andere ist Interpretation und muss natürlich erklärt werden, aber die Grundlage ist nunmal die Geschwindigkeit des Lichts! (IMHO)

Ich denke meine Probleme mit der aktuellen Einleitung habe ich oben schon aufgeschrieben und durch einen konstruktiven Vorschlag zur Diskussion gestellt. Un übrigens: Wenn Dir nicht passt, womit ich mich in der WP beschäftige, ist das ganz und gar Dein Problem! Du darfst Dir solche belehrenden Kommentare gerne sparen. Ich bin nicht hier, um zu bearbeiten, was Dir gerade nicht passt!!! --Jkrieger 20:50, 27. Feb. 2012 (CET)

@kmk, Punkt 1: Das halte ich für komplett falsch. Auch wenn die WP kein Lehrbuch ist, sind wir hier alle aufgefordert, den Leser nicht sehenden Auges zu verprellen. Deshalb ist die oben gewählte Herangehensweise geradezu vorbildlich: Im ersten Satz den einfach zu verstehenden Grundgedanken, dann erst im zweiten Satz, aber immer noch im selben Atemzug, die Verallgemeinerung, dass man da noch mehr dahinter erkennen muss. So sollte es sein. --PeterFrankfurt 02:53, 28. Feb. 2012 (CET)

Die Einleitung des Brockhaus ist sehr gut. Sie geht von der allgemeinen (richtigen!) Wortbedeutung aus, kommt dann zum Speziellen (Geschwindigkeit im Vakuum) und seiner weitergehenden allgemeinen Bedeutung in der Theorie und erwähnt nebenbei auch noch einen abweichenden Sprachgebrauch. Besser geht es kaum mit so wenig Worten, dass muss man neidlos anerkennen.

Die 24-bändige Ausgabe von 1990 macht es im Prinzip genau so:

"Lichtgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit, mit der sich Licht und elektromagnet. Wellen ausbreiten. Die Lichtgeschwindigkeit im unbegrenzten Vakuum, die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit, Formelzeichen c oder c₀ ist..."

"Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (sie ist im allgemeinen gemeint, wenn man von der Lichtgeschwindigkeit schlechthin spricht) ist als universelle Naturkonstante nach der speziellen Relativitätstheorie die obere Grenze der Geschwindigkeit, mit der sich Energie in irgend einer Form, also auch ein Signal, ausbreiten kann. Sie ist invariant bezüglich der Lorentz-Transformation, d.h., sie hat in allen Bezugssystemen denselben Wert. Materielle Körper können diese Geschwindigkeit nicht erreichen,..."

Besser und präziser kann man das kaum formulieren. -- Pewa 14:43, 28. Feb. 2012 (CET)

@kmk: Zu 3: Die "Existenz einer endlichen oberen Grenzgeschwindigkeit" ist ganz sicher kein "Axiom". Es ist eine Hypothese (Einstein nennt es: Eine "Vermutung" "zur Voraussetzung" seiner Theorie "erheben") und eine durch Messungen genau bestätigte Vorhersage der SRT, dass die Geschwindigkeit von Licht im Vakuum stets mit dem gleichen Wert gemessen wird, und dass diese Geschwindigkeit eine besondere Bedeutung in seiner Theorie hat. Wörtlich schreibt Einstein:

"...die ...Voraussetzung einführen, daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze. Diese beiden Voraussetzungen genügen, um zu einer einfachen und widerspruchsfreien Elektrodynamik bewegter Körper zu gelangen unter Zugrundelegung der Maxwellschen Theorie für ruhende Körper."

(Zur Elektrodynamik bewegter Körper). -- Pewa 13:52, 28. Feb. 2012 (CET)

zu Deiner 3.: Nein, die "Existenz einer endlichen oberen Grenzgeschwindigkeit" ist kein Axiom und erst recht keine "Hypothese", sondern eine logische Folgerung (ein Lemma!) aus dem Kausalprinzip. Da habe ich mal eine längliche Herleitung gelesen und damals verstanden, dass man aus dem Kausalprinzip direkt folgern kann, dass sich die (Wirkung einer) Ursache nur mit einer endlichen Geschwindigkeit ausbreiten kann, weil man sonst Verletzungen des Kausalprinzips konstruieren könnte. --PeterFrankfurt 02:09, 29. Feb. 2012 (CET)

"Lemma"??? Weißt du überhaupt was naturwissenschaftliche Hypothesen und Theorien sind? Die konstante Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum ist eine Hypothese der speziellen Relativitätstheorie. Das schreibt Einstein selbst im obigen Zitat. Ich bin jetzt etwas ratlos, hast du das noch nicht verstanden oder willst du Einstein widersprechen? -- Pewa 11:49, 29. Feb. 2012 (CET)

@Pewa: ein etwas freundlicherer Ton als im letzten Satz wäre wohl schon angebracht! Hier gibt's auch Leute, die einfach aus Interesse diskutieren wollen!!!

jetzt inhaltlich: @PeterFrankfurt: Hast Du was darüber zu lesen (rein aus Interesse). Aber wenn ich das richtig verstehe ist's doch so: Einstein ist damals davon ausgegangen, dass sich Licht in allen Bezugssystemen gleich schnell bewegt. Daher die Anwendung der Lorentz-Trafo, die dann also auf dieser Grundannahme basierend zu einer konsistenten Theorie führt, die sich bis heute bestätigt. Der Einwurf von peterFrankfurt scheint mir schon logisch, dass man die Annahme einer oberen Grenzgeschwindigkeit auch anders begründen kann, als "das ist die mindestannahme, die für meine Theorie ausreicht" oder "wir haben's halt so gemessen, also nehmen wir es mal als Ausgangspunkt einer neuen theorie", kann gut sein. Im Ergebnis kommt aber natürlich keine andere Theorie dabei raus! Man begründet die Grundannahmen der Theorie nur besser. --Jkrieger 12:43, 29. Feb. 2012 (CET)

Ich möchte wirklich wissen, ob PeterFrankfurt Einstein widersprechen will, wie soll man das in einem Satz noch freundlicher formulieren?

Zur Sache: Das Prinzip der Kausalität kann man sicher als Axiom bezeichnen. Wenn eine unendliche Ausbreitungsgeschwindigkeit diesem Axiom widerspricht, kann man sie ausschließen, oder daraus auch ein Axiom machen. Dieses Axiom würde aber beliebige unterschiedliche endliche Geschwindigkeiten oder unterschiedliche Grenzgeschwindigkeiten erlauben. Selbst die Annahme einer einheitlichen Grenzgeschwindigkeit würde nicht ausschließen, dass sich das Licht im Vakuum langsamer bewegt, usw.

Erst die Hypothese Einsteins, dass sich das Licht im Vakuum immer genau mit einer Geschwindigkeit bewegt, die eine allgemeinere Bedeutung als Grenzgeschwindigkeit hat, hat erstmals eine widerspruchsfreie Theorie der Elektrodynamik ermöglicht. Dass die Geschwindigkeit des Lichts unabhängig von der Geschwindigkeit der Quelle immer gleich gemessen wird, war zur Zeit Einsteins bereits empirisch bekannt, konnte aber durch keine Theorie erklärt werden. Einstein hat den radikalen Schritt gemacht, dieses empirische Ergebnis zur (widerlegbaren!) Hypothese seiner Theorie zu machen, mit dem bekannten durchschlagenden Erfolg. Ich frage mich ernsthaft, ob man das verstanden haben muss, um in Physik zu promovieren. -- Pewa 14:19, 29. Feb. 2012 (CET)

(reinquetsch) Wie? Einstein widersprechen? Woraus liest Du das denn? Nein, ich zitiere aus folgendem Buch: "Einstein für Anfänger", rororo 7534. Einstein ist, wenn man dem dort Geschriebenen trauen darf, eben nicht mit einer "Vermutung" herangegangen, sondern mit einer rein logischen Herleitung aus dem Kausalprinzip, dass es überhaupt so eine Maximalgeschwindigkeit geben muss. Erst im zweiten Schritt kam dann tatsächlich die Vermutung hinzu, dass die Lichtgeschwindigkeit damit identisch sein könne. --PeterFrankfurt (Diskussion) 02:37, 1. Mär. 2012 (CET)

Ich hab das Gefühl, ihr redet aneinander vorbei ... 'geh doch einfach mal vom guten Willen und Wissen Deiner Diskussionspartner aus, anstatt diese in Frage zu stellen. Das führt meist zu entspannteren Diskussionen! Und den Satz Ich frage mich ernsthaft, ob man das verstanden haben muss, um in Physik zu promovieren. würde ich als Physiker schon als grenzwertig beleidigend empfinden!!! Also: ruhig Blut!!!

Ja, Einstein hat alles auf die Lichtgeschwindigkeit bezogen angenommen, weil er wusste, dass Licht diese Eigenschaft hat. Die Theorie würde aber genauso mit einer anderen Geschwindigkeit funktionieren, nennen wir sie erstmal σ. PeterFrankfurt hat ja nun nur gesagt, dass man diese Annahme Einsteins nicht als Grundannahme nehmen muss, sondern sie von grundlegenderen Prinzipien herleiten kann, oder noch grundlegender erstmal irgendein σ annehmen kann. Das σ=c0 ergibt sich dann aus den Beobachtungen in der realen Welt. Wir sind ja schließlich nicht 1905 stehen geblieben. Die theoretische Physik ist ja kein statisches Gebilde, in dem sich nix mehr ändert!!! --Jkrieger 15:12, 29. Feb. 2012 (CET)

Schön und gut, aber Einstein hat es nicht "gewusst", sondern aufgrund einiger Messergebnisse "vermutet" und zur Hypothese seiner Theorie gemacht. Es ist und bleibt auch nach 100 Jahren eine überprüfbare und widerlegbare Hypothese und Vorhersage seiner Theorie. Dass alle Versuche zur Widerlegung letztlich gescheitert sind, macht sie zu einer besonders "guten" Theorie. Einsteins Hypothese bleibt eine Hypothese und kann nicht durch "logische" Schlussfolgerungen bewiesen werden, sondern nur durch Messungen widerlegt werden. Ich versuche es jetzt so freundlich wie möglich zu formulieren: Gegenteilige Behauptungen sind weder mit Einstein noch mit Popper noch mit der Wissenschaftstheorie im Allgemeinen vereinbar. -- Pewa 16:19, 29. Feb. 2012 (CET)

 ??? Die Theorie kann doch im Nachhinein allgemeiner gefasst werden, oder? Nichts anderes steht in der hier geführten Diskussion ... was ist eigentlich Dein Kritikpunkt? Muss die Theorie als monolithisches Gebilde genau so über 100 Jahre stehen bleiben? --Jkrieger 17:10, 29. Feb. 2012 (CET)

 ??? Wo ist der Zusammenhang deines Beitrags mit der Diskussion? Siehst du keinen Unterschied zwischen einer physikalischen Hypothese und einer logischen Schlussfolgerung? Glaubst du, dass eine physikalische Theorie ihre eigenen Hypothesen durch "logische Schlussfolgerungen "beweisen" kann? Schon mal was von Popper gehört?

Es ging übrigens um die Behauptung, die "Existenz einer endlichen oberen Grenzgeschwindigkeit" sei "keine Hypothese, sondern eine logische Folgerung (ein Lemma!) aus dem Kausalprinzip."

Ich hatte den Eindruck, dass du weißt, dass es eine Hypothese der SRT ist. Kannst du erklären, was das "Lemma" einer physikalischen Theorie ist? -- Pewa 19:52, 29. Feb. 2012 (CET)

Hhhmmm ... deswegen meine anfängliche Frage nach einem zitat ("was zum lesen"), für die Behauptung, dass man die Existenz einer oberen Grenzgeschwindigkeit, die ja dann zu einer SRT-artigen Theorie führen würde, aus dem Kausalitätsprinzip alleine ableiten kann. Denn jenes ist ja kein Ergebnis der SRT, es wird nur auf diese angewendet, bzw. als Voraussetzung mitbenutzt, um gewisse Lösungen auszuschließen. Denn wenn diese Herleitung möglich wäre, wäre es interessant, da dann nur die Kausalität angenommen werden müsste, aus der sich dann die Forderung nach einer oberen Grenzgeschwindigket ergibt (es bleibt dann natürlich noch die Frage, wie große die Grenzgeschwindigkeit ist etz.)! --Jkrieger 23:17, 29. Feb. 2012 (CET)

Ok, jetzt ist klar was du meinst. Das Kausalitätsprinzip kann man als Axiom jeder physikalischen Theorie betrachten. Eine "gute" (überprüfbare und widerlegbare) physikalischen Theorie muss aber auf konkret überprüfbaren Hypothesen beruhen und/oder konkrete Vorhersagen machen, die durch Messungen und Beobachtungen exakt überprüfbar sind. Ein Axiom ist keine physikalischen Theorie und eine physikalischen Theorie kann nicht alleine auf einem Axiom beruhen, weil sie dann auch nur ein Axiom wäre. Man kann z.B. die Thermodynamik nicht alleine aus dem Axiom der Energieerhaltung ableiten, ebensowenig wie man die Elektrodynamik (SRT) alleine aus dem Kausalitätsprinzip ableiten kann. Ich hoffe, es ist jetzt auch klar, was ich dazu sagen will. -- Pewa (Diskussion) 12:32, 1. Mär. 2012 (CET)

Soweit mir bekannt, beruhen diese alternativen gruppentheoretischen Herleitungen auf der Annahme von Relativitätsprinzip, Homogenität, Isotropie, Kausalität. Daraus folgt dann unvermeidlich eine invariante Grenzgeschwindigkeit C. (Siehe arXiv:gr-qc/0107091 und arXiv:1112.1466). Jedoch a) ob das Relativitätsprinzip und die damit verbundene Transformationsgruppe überhaupt gültig ist, und b) die resultierende Grenzgeschwindigkeit [sofern a) erfüllt ist] endlich oder unendlich bzw. identisch mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit ist, ist eine experimentelle Frage. --D.H (Diskussion) 13:32, 1. Mär. 2012 (CET)

Das erste Paper habe ich mir mal angesehen. Da versuchen sie die SRT mit rein mechanischen Argumenten auf eine allgemeine Grenzgeschwindigkeit zu verallgemeinern, was im Prinzip sicher zulässig ist. Dabei übersehen (oder verschweigen) sie aber, dass die Elektrodynamik, die weitgehend identisch mit der SRT ist, nur mit der Grenzgeschwindigkeit c0 funktioniert. Man könnte evtl. eine andere Grenzgeschwindigkeit für Gravitationswellen annehmen. Ich bin nicht ganz sicher, ob das zwangsläufig zu einem Widerspruch mit der ART führt. -- Pewa (Diskussion) 16:26, 1. Mär. 2012 (CET)

Neuer Versuch

So, neuer Versuch! Was haltet ihr davon:

Die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen (also auch des Namen-gebenden Lichts) im Vakuum. Darüber hinaus ist die L. eine in vielen Bereichen der Physik wichtige Naturkonstante. Sie spielt als obere Grenzgeschwindigkeit für alle Materie und Energie (und damit auch für beliebige Signale und Information) eine entscheidende Rolle in der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie. Es gilt sogar, dass sich alle masselosen Teilchen (neben den Photonen auch die anderen Eichbosonen) immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die Ausbreitung von Signalen und Energie (als Wellengruppe oder [[Wellenpaket|-paket) kann deutlich langsamer erfolgen, als mit L., wenn sie nicht im Vakuum, sondern in Materie erfolgt. Dort bewegen sich, aufgrund der Interaktion des elektromagnetischen Feldes mit den Konstituenten des Mediums, Wellengruppen deutlich langsamer.

Das übliche Formelzeichen für die Lichtgeschwindigkeit ist c, angelehnt an das lateinische Wort celeritas für Schnelligkeit. Der Wert der Lichtgeschwindigkeit wurde auf exakt c=299 792 458 m/s festgelegt, da sie benutzt wird, um die gebräuchlichen Einheiten, wie etwa Meter und Sekunde zu definieren.

1. Hab jetzt eine Definition in den ersten Satz gebracht
2. Habe versucht noch ein oder zwei Ergebnisse mehr der SRT eingebracht
3. Das mit der Ursache und Wirkung hab ich rausgenommen und mit einer Lösung ähnlich Brockhaus ersetzt (das schien mir recht elegant)
4. Ich habe versucht Chricho's Vorschlag für einen kurzen Verweis auf Gruppen-/Phasengeschwindigkeit aufzugreifen, bin damit aber noch nicht so zufrieden (Vorschläge?). Ich habe versucht die Begriffe Gruppengeschwindigkeit und nicht zu erwähnen ... naja, dafür kommen Wellengruppen vor, wahrscheinlich auch nicht besser ;-)
5. Die "Konstituenten der Materie" wurden mit Absicht nicht als Atome geschrieben, weil das z.B. für metamaterialien ein schlechtes Modell sein kann ... oder ist das überpenibel?

Was meint ihr? --Jkrieger 09:25, 29. Feb. 2012 (CET)

Den ersten Satz könnte man im Artikel Vakuum-Lichtgeschwindigkeit verwenden, aber nicht hier, siehe Brockh.

Nach der Brockhaus-Definition bewegt sich Licht in jedem Medium mit Lichtgeschwindigkeit.

Wenn einfach von "Lichtgeschwindigkeit die Rede ist, ist aber oft die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit gemeint.

Die Lichtgeschwindigkeit in Materie ist immer niedriger als die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit.

Auch masselose Teilchen bewegen sich nur im Vakuum immer mit Vakuum-Lichtgeschwindigkeit

Der letzte und vorletzte Satz sind falsch. Die Tatsache, dass sich Licht in Materie langsamer ausbreitet als im Vakuum, hat nichts mit Wellengruppen oder der implizierten Gruppengeschwindigkeit zu tun. Die Geschwindigkeit des Lichts in Materie ist auch ohne Dispersion immer niedriger als im Vakuum. -- Pewa 13:11, 29. Feb. 2012 (CET)

Also ein überarbeiteter Versuch:

Die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen (also auch des Namen-gebenden Lichts). Oft meint man allerdings explizit die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Diese ist eine in vielen Bereichen der Physik wichtige Naturkonstante. Sie spielt als obere Grenzgeschwindigkeit für alle Materie und Energie (und damit auch für beliebige Signale und Information) eine entscheidende Rolle in der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie. Es gilt sogar, dass sich alle masselosen Teilchen (neben den Photonen auch die anderen Eichbosonen) immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die Ausbreitung von EM-Felder kann deutlich langsamer erfolgen, als mit L., wenn sie nicht im Vakuum, sondern in Materie erfolgt. Dies wird durch die Interaktion des elektromagnetischen Feldes mit den Konstituenten des Mediums ausgelöst.

Das übliche Formelzeichen für die Lichtgeschwindigkeit ist c, angelehnt an das lateinische Wort celeritas für Schnelligkeit. Der Wert der Lichtgeschwindigkeit wurde auf exakt c=299 792 458 m/s festgelegt, da sie benutzt wird, um die gebräuchlichen Einheiten, wie etwa Meter und Sekunde zu definieren.

Besser? --Jkrieger 17:33, 29. Feb. 2012 (CET) @Pewa: Auch masselose Teilchen bewegen sich nur im Vakuum immer mit Vakuum-Lichtgeschwindigkeit: nööö Photonen bewegen sich immer mit c0. Die langsamere Ausbreitung im Medium muss im Teilchenbild über Wechselwirkung der Photonen mit der Materie modelliert werden. Auf der "Größenskala" (so man bei einem Punktteilchen davon sprechen kann) eines Photons existiert ja Materie nicht als kontinuierliches Medium, sondern nur als Ansammlung von z.B. Atomen mit Viel Vakuum dazwischen ;-) ... --Jkrieger 17:33, 29. Feb. 2012 (CET)

Können wir uns hier darauf beschränken, dass sich Licht und elektromagnetische Wellen in jedem Medium mit der Geschwindigkeit c0 /n ausbreiten? -- Pewa 20:52, 29. Feb. 2012 (CET)

Warum? Und vor Allem: wobei (in der Einleitung oder der Dikussion ...)? Solange man in einem makroskopischen Bild bleibt ist das natürlich richtig, aber die Frage stellt sich, woher das kommt und dann landet man schnell in einem mikroskopischen Modell, in dem Materie z.B. als Ansammlung von Dipolen modelliert wird, die von der einfallenden Welle zu Schwingungen angeregt werden. Die Überlagerung der daraus resultierenden Sekundärwellen führt dann zum effektiv mit einem Brechungsindex beschriebenen Verhalten (siehe z.B. hier: http://books.google.de/books?id=AtDxWU39CTMC&lpg=PA223&vq=brechungsindex&hl=de&pg=PA223#v=onepage&q&f=false ) ... und mit SRT, Teilchen und quantisierten Feldern haben wir da noch gar nicht angefangen ... Diese ganzen Themen gehören aber schon zum Komplex Lichtgeschwindigkeit, ich meine auch eine effektive Beschreibung ist ja schön und gut und man kann damit erfolgreich arbeiten, aber VERSTANDEN hat man den Effekt dann noch nicht!

Noch ein Nachtrag (weil ich's grad gelesen habe und Deinen Satz Die Geschwindigkeit des Lichts in Materie ist auch ohne Dispersion immer niedriger als im Vakuum. nochmal sehe): Die entscheidende Frage ist hier WELCHE Geschwindigkeit, denn z.B. nahe einer Resonanz in einem Medium gibt's durchaus den Fall n<1 (http://books.google.de/books?id=AtDxWU39CTMC&lpg=PA223&vq=brechungsindex&hl=de&pg=PA230#v=onepage&q&f=false ) mit dann vPhase=c0/n>c0 und auch vGruppe>c, nur noch die Geschwindigkeit des Energieflusses ist kleiner als c.

Alles in Allem ist's also nicht so einfach und die Frage ist eher, wie man das verständlich rüberbringt! --Jkrieger 22:58, 29. Feb. 2012 (CET)

Das sind alles interessante Fragen, die im Artikel exakt und gut belegt behandelt und erklärt werden sollten, aber nicht um den OmA-Leser in der Einleitung mit halbgaren widersprüchlichen Aussagen zu verwirren. Ich meine hier geht es nur um die Einleitung. Ich bin also ausdrücklich dagegen, in der Einleitung etwas zu schreiben, wie: "Photonen bewegen sich schneller als das Licht", weil OmA dann sofort abschaltet und denkt: Die spinnen, die Physiker.-- Pewa 00:16, 1. Mär. 2012 (CET)

Erster Satz: OK, aber besser ohne Klammern.

Der zweite Satz stimmt nicht. Explizit ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nur mit "Lichtgeschwindigkeit im Vakuum" gemeint. Du meinst implizit? Geht das auch einfacher ohne Fremdworte? Zum Beispiel: "Wenn einfach von "Lichtgeschwindigkeit" die Rede ist, ist im Allgemeinen die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit gemeint."

Dritter/vierter Satz: "Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist eine physikalische Konstante. Sie hat durch die SRT und ART eine universelle Bedeutung erhalten, als obere Grenzgeschwindigkeit für alle Materie und Energie und damit auch für die Übertragung von Information."

Fünfter Satz: Weglassen, diese Einleitung ist kein geeigneter Ort um einen Unterschied zwischen Licht und Photonen zu erklären.

Sechster Satz: Die Hauptaussage ist: Die Geschwindigkeit von Licht ist langsamer als die Lichtgeschwindigkeit... Das ist semantischer Unsinn, den OmA nicht verstehen kann. Besser: "Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in Materie ist um den Faktor n (den Brechungsindex) niedriger als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum".

Siebter Satz: Ist in der Einleitung eine unverständliche Nullaussage.

Achter Satz: "Das übliche Formelzeichen für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist c oder c0..."

Neunter Satz: Nur das Meter wird durch die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum definiert, die Sekunde nicht. -- Pewa 00:00, 1. Mär. 2012 (CET)