Photon

[Radix]

Ich hätte mal eine triviale Frage: Leuchtet ein Photon ?

Ich würde sagen: "Nein"

Warum aber leuchtet dann das Licht ?

[philistion]

Also wenn ich das richtig verstanden habe, "leuchtet" ein Molekül wenn ein Elektron davon kurz in eine höhere Schale springt (weil es angeregt wurde, etc.) und dabei Energie / ein Photon frei wird.

Leuchten tut eigentlich nur das Molekül, das Photon ist ja dann nur das Resultat davon, oder wie sehen das die anderen?

[Medicus domesticus]

Da bewegen wir uns schon in der Welt der Quantenmechanik...
Entscheidend ist der Welle-Teilchen-Dualismus, wobei Licht als elektomagnetische Strahlung Wellen oder Teilchencharakter haben kann. Das Photon leuchtet an sich nicht, sondern ist die kleinste energetische Einheit als "Energiepaket" (Lichtquantelung). Außerdem müssen wir sehen, dass das für uns sichtbare Licht nur ein kleines Spektrum in der elektromagnetischen Strahlung ist und die einzelnen Farben entsprechende Wellenlängen haben, die durch unsere Netzhaut im Auge erst als Farbe oder Licht sichtbar gemacht werden.

Wer sich für philosophische Fragen im Zusammenhang mit der Quantenmechanik und Atomphysik interessiert:
Werner Heisenberg
Der Teil und das Ganze
Gespräche im Umkreis der Atomphysik
Piper-Verlag

Für die Spezialisten und Physik-Interessierten:
Richard P. Feynman
Feynman-Vorlesungen über Physik/Band 3
Quantenmechanik
Oldenbourg Verlag

Gruß, Medicus

[philistion]

Hallo Medicus,

ja, leuchten ist im Prinzip ja nur eine Wahrnehmung des Menschen, ausgelöst durch ein angeregtes Molekül, vermittelt durch ein Lichtquant, welches dann auf die Netzhaut trifft.

Ist das von dir empfohlene Buch von Heisenberg seine Autobiographie? Kommt die Physik dort genug zu Wort oder wird dort verstärkt auf biographische Abläufe eingegangen?
Ich habe auch noch folgendes Buch von ihm gefunden, es heißt "Physik und Philosophie". Hast du von diesem schon mal was gehört?
http://www.amazon.de/Physik-Philosophie ... 317&sr=8-1

[Medicus domesticus]

Hallo Philistion,
"Der Teil und das Ganze" ist eine Zusammenstellung von Gesprächen, die Heisenberg mit verschiedensten Persönlichkeiten, wie z.B. Einstein, Bohr, Pauli usw. in seiner Zeit als Physiker geführt hat. Die Gespräche sind chronologisch, von seiner Jugendzeit...Studium...bis 1965. Es ist ein Mix aus autobiographischen Teilen, auch die Physik und quantenmechanischen Probleme kommen nicht zu kurz, und Auseinandersetzung mit Religion und Philosophie.
Bei Interesse kann ich ja hier mal das Inhaltsverzeichnis hochladen.
Ich habe gerade gesehen, dass dtv das Buch nicht mehr im Angebot hat (Ich habe noch die dtv-Ausgabe Nr. 903 von meinem Vater, der Physik studiert hat), aber der Piper-Verlag hat es noch. Hab´s oben ausgebessert. Das andere von dir erwähnte Buch kenne ich nicht.
Die oben erwähnten Feynman - Vorlesungen vom Nobelpreisträger R. Feynman ,insgesamt in 3 Bänden, sind natürlich reine Physik und nur was für Physiker oder Physik-Interessierte, insbesondere Band 3 Quantenmechanik.

Gruß, Medicus

[philistion]

Ach so danke, ja die 3 Reihen von Feynman schauen sehr interessant aus, habe eben mal bei Amazon die Vorschau angesehen, hochinteressant geschrieben, im Vergleich zu einigen anderen eher trockenen Physikbüchern, die ich in Erinnerung habe.
Werd mir die mal in der Bibliothek ausleihen, 150 Euro (für alle 3) ist ja nicht gerade wenig. Hast du dir diesen 3.Band für zu Hause gekauft, Medicus?

[Radix]

Aber bevor es auf die Netzthaut trifft, ist dieses angerekte Molekül in der Vergangenheit oder der Zukunft ?

Der Teil und das Ganze ist ein sehr gutes Buch und ich würde es in die Schublade Biographie stecken.

Feynman ist natürlich Legende, äusserst Unterhaltsam!

Nachtrag:

Und wenn jenes Leuchten subjektiver Natur ist, so müsste doch vor der Affizion die Welt (das dürfte wohl die Objektive sein) in Dunkelheit gehüllt sein, dann aber würde sich doch aber die Quantenphysik in der zweiten Dimension abspielen, also genau dann, wenn die dritte Dimension bedingt an den Schatten wäre. Hhmmm

[Medicus domesticus]

Hallo zusammen,

Werd mir die mal in der Bibliothek ausleihen, 150 Euro (für alle 3) ist ja nicht gerade wenig. Hast du dir diesen 3.Band für zu Hause gekauft, Medicus?

Ich habe alle 3 Bände zuhause (Mechanik, Strahlung, Wärme (I.)//Elektromagnetismus und Struktur der Materie (II.)//Quantenmechanik (III.)).
Mein Vater hatte die Feynman-Vorlesungen (The Feynman Lectures on Physics), die aber schon zerfledert und Wasserschaden hatten, so dass ich sie mir neu zulegte. Aber leih dir das erst mal aus, da die Mathematik der Quantenmechanik nicht ohne ist. Die Reihe ist eigentlich für Physikstudenten gedacht. Sie ist eine Zusammenstellung seiner Vorlesungen aus den 60-er Jahren. Er war ein genialer Hochschullehrer, der auch für philosophische Fragen offen war. In den Lehrbüchern werden solche Fragen auch immer wieder angeschnitten.

Und wenn jenes Leuchten subjektiver Natur ist...

Das ist eine interessante Frage. Hätten wir ein anderes sichtbares Spektrum im Infrarotbereich oder im Ultraviolettbereich, wie auch in der Tierwelt, würden wir die Welt ganz anders wahrnehmen. Also wieder eine Sache des individuellen Beobachters.

Im Rahmen der Quantenmechanik stellen sich viele Fragen über unsere Welt und Kosmos. Ich erinnere nur an die elementare Grundkenntnis der Heisenberg´schen Unschärferelation. Ich glaube deswegen beschäftigten sich Feynman, Heisenberg u.a. auch mit der Philosophie.

[Radix]

Zitat von Medicus domesticus:
"Hätten wir ein anderes sichtbares Spektrum im Infrarotbereich oder im Ultraviolettbereich, wie auch in der Tierwelt, würden wir die Welt ganz anders wahrnehmen. Also wieder eine Sache des individuellen Beobachters."

Das ist schon wahr nur, das Licht kommt ja in jedem Fall von aussen und da dieses aussen doch der Repräsentant der Objektivität ist, also neber dem Subjekt weilt und weiter, die Zeit eine subjektive Gabe ist, könnte man doch davon ausgehen, dass das Licht bevor es uns Informationen übermittelt, Zeitlos ist, was es ja in der Tat wegen seiner Geschwindigkeit auch ist. Vielleicht hat die Vergangenheit deshalb gewisse Züge der Zukunft und umgedreht.
Denn die Mutter unserer Helden ist doch die Vergangenheit, wer wollte nun abstreiten dass diese schon sehr alt sein muss, das Alter aber ist doch ein Attribut der Zukunft! Dennoch sind wir einst jung geboren und lagen in den Armen unserer Mütter, welche zu Recht die Zukunft in Armen hielt.

[philistion]

Da es ja laut Einstein keine allgemeine Objektivität geben kann, ist es schwierig zu definieren, von wo ich denn jetzt das Licht betrachte. Betrachte ich es von unserem Standpunkt, ist es natürlich nicht zeitlos, doch was mir hier Schwierigkeiten bereitet und wo ihr, Radix und Medicus, mir vielleicht weiterhelfen könntet ist folgendes Problem:

Von unserer Perspektive aus bewegt sich das Licht mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch den Raum und so braucht z.B. ein Photon von der Sonne zur Erde etwa 9 Minuten (Erdzeit).

Da das Photon aber auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt ist und somit dessen Eigenzeit stillstehen müsste, sollte dadurch die Erdzeit aus der Sicht des Photons unvorstellbar schnell voranschreiten, oder?

Meine Gedanken scheinen irgendwo einen Denkfehler zu beinhalten..

Sehe ich mir die Minkowski-Diagramme an, scheint mir aus dieser paradoxen Situation (also der Relativität des Bezugssystems des Photons und dessen von uns auf der Erde) keine "objektive Lösung" möglich zu sein, doch was hat es mit dem Vergehen der Erdzeit aus der Sicht des Photons auf sich, ist das mit der SRT überhaupt vereinbar?

[Radix]

Gehen wir mal davon aus, dass das Licht Augen hätte, so wäre die Verarbeitungszeit der Information doch sehr viel langsamer als die der Erde!

P.S. Ich glaube an den Äther, da der Raum mir ein zu abstraktes Medium ist.
Was aber auch ein sehr schönes Paradox bei sich führt, ist der Gedanke, das Licht zu überholen. ( Was wie ich mir schon anhören musste, nicht zu denken erlaubt ist )

Ist nicht die Subjektivität der Beweis der Objektivität ? Ich meine Goethe hat das mal sehr schön in Worte gefasst.

[Medicus domesticus]

@Radix:
Der Äther ist seit Einstein´s Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie out.
Auch "Überlichtgeschwindigkeit" ist seit Einstein ein Problem, da die Lichtgeschwindigkeit c die obere Grenze ist. (Obwohl es da interessante Wurmlochtheorien für den Übergang in Parallelräume gibt).

@philistion:

Da das Photon aber auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt ist und somit dessen Eigenzeit stillstehen müsste, sollte dadurch die Erdzeit aus der Sicht des Photons unvorstellbar schnell voranschreiten, oder?

Meine Gedanken scheinen irgendwo einen Denkfehler zu beinhalten..

Das Photon ist etwas besonderes: Die Masse ist 0 und es bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit c, hat also keinen Ruhezustand. Nach der speziellen Relativitätstheorie gibt es die Zeitdilatation. Eine Uhr würde in einem bewegten Körper (z.B. Raumschiff) langsamer ablaufen, als bei einer Uhr auf der Erde. Diese Zeitdilatation wird immer mehr (die Uhr läuft langsamer), umso mehr sich die Geschwindigkeit des Raumschiffes an die Lichtgeschwindigkeit annähert.
Das Problem beim Photon ist aber, dass sich aus der Formel der Zeitdilatation ergibt, dass die Zeit bzw.Uhr beim Photon still steht. Beobachten kann man diesen Zustand nicht, da ein Massekörper nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden könnte, da die Masse gegen unendlich gehen würde. Das Photon befindet sich also in einem Art zeitlosen Raum,so dass du aus dem Blickwinkel des Photons nicht beobachten kannst. Du kannst nur als Außenstehender die Zeit eines Lichtimpulses von Sonne zu Erde messen.

Ich hoffe das war nicht zu kompliziert erklärt.

[philistion]

Danke für deine Antwort Medicus, das war das was ich meinte: Dieser Zustand dass sich das Photon in einer Art "zeitlosen Raum" befinde. Wurde über diesen speziellen Fall schon viel spekuliert oder ist das aufgrund dessen dass eine Beschleunigung von Massen, welche "altern könnten", auf Lichtgeschwindigkeit sowieso unmöglich ist, eher uninteressant?

[Medicus domesticus]

Das sind sehr interessante Fragestellungen. Da könnte man einiges darüber schreiben und diskutieren, aber ich denke, das würde den Rahmen des Philosophieforums sprengen, da das sehr spezielle Fragen der Physik sind.
Sehr schöne Lektüre zum weiteren Spektrum dieser und anderer/ähnlicher Fragen unseres Universums ist immer wieder Stephen Hawking:
– Das Universum in der Nußschale
oder: Eine kurze Geschichte der Zeit

[Medicus domesticus]

Übrigens als kleine Empfehlung, was den berühmten Physiker Stephen Hawking betrifft:
Das neueste Buch, gerade erst im September erschienen (ich hab´s schon )
DER GROSSE ENTWURF
Eine neue Erklärung des Universums
Rowohlt-Verlag
ISBN 978 3 498 02991 3