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Wie Schnell Dehnt Sich Das Universum Aus?

Wie Schnell Dehnt Sich Das Universum Aus
Wie schnell sich das Universum vergrößert, hat Albert Einstein vor 100 Jahren mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie herausgefunden. Nach Einsteins Theorie dehnt sich das Universum so aus, dass sich hauptsächlich die großen Leerräume zwischen Galaxienansammlungen vergrößern.

  • Innerhalb einer Galaxie allerdings gibt es so viel Materie, dass sich der Raum nicht ausdehnt.
  • Der Abstand zu weit entfernten Galaxien wird also ständig größer, und er wächst umso schneller, je weiter sie entfernt sind.
  • Denn weit entfernt gibt es noch mehr solcher großen Leerräume zwischen uns und diesen anderen Galaxien als in unserer Nachbarschaft.

Zurzeit dehnt sich das Universum mit etwa 20 Kilometer pro Sekunde pro Million Lichtjahre Entfernung aus. Das sind 72.000 Stundenkilometer – etwa dreimal so schnell wie eine Rakete fliegt. Das heißt, dass Galaxien, die eine Million Lichtjahre von uns entfernt sind, sich im Durchschnitt mit 20 Kilometern pro Sekunde von uns wegbewegen. Dr. Jean-Luc Lehners leitet die Arbeitsgruppe „Theoretische Kosmologie” am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam. Er forscht über das frühe Universum und den Urknall. www.aei.mpg.de

Wie schnell expandiert das Universum?

Wo ist das Problem? – Riess und sein Team haben mit ihren Untersuchungen von 70 Sternen in unserer benachbarten Galaxie, der Großen Magellanschen Wolke, die sogenannte Hubble-Konstante verfeinert und damit errechnet, dass sich das Universum mit einer Geschwindigkeit 74,03 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec ausdehnt.

Das heißt mit anderen Worten: Das Universum wächst bei einem Abstand von einem Megaparsec (etwa 3,26 Millionen Lichtjahre) jede Sekunde um 74,03 Kilometer. Das ist rund 10 Prozent schneller, als bisherige Beobachtungen und Berechnungen nahe legen. Die stammen vom Planck-Satelliten der Europäischen Weltraumagentur ESA.

Der hat die kosmische Hintergrundstrahlung untersucht, die etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall entstand. Dies sind nicht nur zwei Experimente, die nicht übereinstimmen. Denn in diesem Fall, so Riess, geht es um grundlegend verschiedene Dinge. “Das eine ist ein Maß dafür, wie schnell sich das Universum aus heutiger Sicht ausdehnt.

Ist die Expansion des Universums schneller als Licht?

Schneller als das Licht – Allerdings: Um in so kurzer Zeit so gewaltig wachsen zu können, muss sich das Universum während der Inflation viel schneller ausgedehnt haben als das Licht. Spätestens seit Einstein wissen wir jedoch, dass sich im Kosmos nichts schneller bewegen kann als das Licht.

Wie ist eine so schnelle Ausdehnung trotzdem möglich? Statt einer linearen Expansion könnte es eine kurze phase exponentieller Ausdehnung gegeben haben. © NASA Die Antwort versteckt sich in der genauen Formulierung von Einsteins Relativitätstheorie. Nach dieser gilt die Beschränkung für die Lichtgeschwindigkeit nur innerhalb der Raumzeit, der Grundmatrix unseres Kosmos.

Bei der Inflation aber dehnte sich das Universum aus und damit die Raumzeit selbst. Und für diese Art der Bewegung gilt die Einstein’sche Beschränkung nicht. Das Universum dehnte sich in der Inflation mit Überlichtgeschwindigkeit aus – und die in ihm vorhandene Materie und Strahlung wurden innerhalb dieser Blase einfach passiv mitgerissen.

Wie groß war das Universum nach 1 Sekunde?

Was wissen wir über den Urknall? – Der Ursprungspunkt ist heute bekannt. Vor etwa 13,8 Milliarden Jahren ist das Universum entstanden. Da zu diesem Zeitpunkt die Materie stark komprimiert war, muss es extrem klein und heiß gewesen sein. Diese komprimierte Energie dehnte sich dann schlagartig mit unvorstellbarer Geschwindigkeit aus.

Eine Explosion – wie es der Name vermuten lässt – war es allerdings nicht. Schon eine Sekunde danach war es etwa zehn Billionen Grad heiß und hatte etwa einen Durchmesser von der Erde bis zum Mond. Die Materie zu diesem Zeitpunkt hätte allerdings eher noch in eine Kaffeetasse gepasst. Ab da bildeten sich dann auch die ersten Elementarteilchen.

Seitdem wird das Universum immer größer, kälter und weniger dicht.

Warum dehnt sich das Universum immer schneller aus?

Wie eine Antischwerkraft treibt sie das Universum auseinander. Und weil ihre Energiedichte, also die Energie pro Raumvolumen, konstant ist, wird die Dunkle Energie umso größer, je mehr sich der Raum ausdehnt. Wenn es so weitergeht, wird das Universum bis in alle Ewigkeit expandieren, und zwar immer schneller.

Wie viele Jahre braucht man für 1 Lichtjahr?

Bestimme die Größe der Milchstraße. Ein Lichtjahr entspricht etwa 9,46 Billionen Kilometern. Um einmal von einem Ende der Galaxie zum anderen zu gelangen, benötigt ein Lichtstrahl also 200 000 Jahre.

Kann das Universum unendlich sein?

Wie kann man sich das vorstellen – die unendliche Ausdehnung? – Das Weltall ist unendlich. Unendlich ist aber keine große Zahl, keine Quantität, wie man so schön sagt, sondern eine Qualität. Wenn Sie unendlich mit 2 multiplizieren, kommt immer noch unendlich raus.

Und wenn Sie davon 50 abziehen, ist es immer noch unendlich. Unendlich ist also keine Zahl, die irgendwie festzumachen ist. Das Universum ist schon unendlich groß und dehnt sich in sich selbst aus. Das ist tatsächlich unvorstellbar, aber es ist kein Rand nötig, wohin sich das ausdehnt. Es gibt einfach nur das Universum und das kann sich in sich selbst ausdehnen.

: Dehnt sich das Universum unendlich aus?

Was verbirgt sich hinter dem Universum?

Nichts, weil es ein ‘dahinter’ gar nicht gibt. Im Wort ‘Weltall’, wie auch im Wort ‘Universum’, steckt die Bedeutung ‘alles’. Das Weltall umfasst alles.

Ist das Universum eine Kugel?

Das Universum – ein Ellipsoid? Unser Universum ist nicht kugelförmig, sondern elliptisch. Zu diesem Schluss kommt jetzt ein Team italienischer Forscher. Schon eine Abweichung um nur ein Prozent von der perfekten Kugelform kann, so zeigen die drei Physiker, eine bislang mysteriöse Eigenschaft der kosmischen Hintergrundstrahlung erklären.

Ferrara (Italien)/Bari (Italien) – Ursache der Elliptizität könnte ein bereits bei der Entstehung des Kosmos vorhandenes Magnetfeld sein, schreibt das Team im Fachblatt “Physical Review Letters”.380.000 Jahre nach dem Urknall wurde der Kosmos durchsichtig – das heiße Plasma war soweit abgekühlt, dass es zu elektrisch neutralem Wasserstoff und Helium wurde.

Zu dieser Zeit entstand auch die kosmische Hintergrundstrahlung, das heute auf eine Temperatur von 2,7 Grad Kelvin abgekühlte “Echo des Urknalls”. Seit 2001 untersucht der amerikanische Satellit WMAP winzige Schwankungen in der Temperatur der Hintergrundstrahlung.

Aus diesen Schwankungen können die Astronomen eine Vielzahl von Informationen über unseren Kosmos gewinnen. So zeigen die WMAP-Daten, dass das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist und überwiegend aus “Dunkler Materie” und “Dunkler Energie” besteht. Auf ein Problem stießen die Astronomen jedoch in den WMAP-Daten: Das so genannte Quadrupol-Moment – die Temperaturschwankungen auf sehr großen Skalen – ist zu schwach ausgeprägt.

Leonardo Campanelli von der Universität Ferrara, sowie Paolo Cea und Luigi Tedesco von der Universität Bari fanden nun eine Lösung für dieses Problem. Sie konnten zeigen, dass in einem elliptischen Universum die Quadrupol-Komponente der Hintergrundstrahlung schwächer ist.

  1. Dabei reicht bereits eine Exzentrizität von einem Prozent, um die WMAP-Daten zu erklären.
  2. Die Idee, dass unser Universum keine Kugel, sondern ein Ellipsoid ist, ist keineswegs neu.
  3. Es ist aber das erste Mal, dass diese Idee konsequent auf die von WMAP gelieferten Daten angewendet wurde.
  4. Prinzipiell gibt es keinen Grund dafür, dass das Universum exakt kugelförmig sein muss.

Schon geringe Störungen, zum Beispiel durch ein Magnetfeld, könnten für eine leichte Deformation sorgen, so Campanelli, Cea und Tedesco. : Das Universum – ein Ellipsoid?

Kann es mehrere Universen geben?

Es existiert in der Annahme nicht nur ein Universum, sondern gleich mehrere oder unendlich viele Universen. Das übersteigt unsere Vorstellungskraft. Ein Paralleluniversum wäre demzufolge ein Universum außerhalb unseres Universums.

Was gab es vor dem Universum?

Was war vor dem Urknall? Wie Schnell Dehnt Sich Das Universum Aus Sterngeburten wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall. Doch gab es den wirklich? Oder ging unser Universum aus einem anderen hervor? (Foto: picture-alliance / dpa) Die Frage, die lange Zeit nur Philosophen stellen und erörtern durften, beschäftigt inzwischen Physiker auf der ganzen Welt.

Und sie finden Antworten – zumindest theoretischer Natur. Ob Paralleluniversum, Multiversum oder Megaversum – eines wird ganz deutlich: Der Mensch ist weniger als eine Ameise. Nimmt man den Urknall als gegeben an, dann verbietet sich die Frage nach dem Davor. Denn dann war der Urknall der Anfang von allem.

Von Zeit lässt sich – ebenso wie von Raum – erst mit dem Urknall sprechen. Vor dem Urknall gab es weder das eine noch das andere. Vor dem Urknall gab es nichts. Der Urknall ist eine Theorie. Sie besagt, dass das Universum aus einer Singularität entstanden ist, aus einem minimalsten Punkt, einem Punkt mit unglaublich hoher Dichte.

Er enthielt die gesamte Materie und Energie des Universums. Bei extrem hoher Temperatur begann vor rund 13,7 Milliarden Jahren aus diesem Punkt heraus eine Expansion. Die Entwicklung des Universums hatte ihren Lauf genommen – und sie hält an. Um den Punkt Null beschreiben zu können, braucht man eine Theorie der Quantengravitation.

Sie soll die Quantentheorie mit Einsteins Relativitätstheorie unter einen Hut bringen. Die Urknall-Theorie ist etabliert. Mit ihr lassen sich die Ausdehnung und der aktuelle Zustand des Universums gut erklären. Die Formeln der Physik sind mit dem Modell des “Big Bang” vereinbar; allerdings – und das macht Wissenschaftler durchaus stutzig – nur bis zu einem gewissen Punkt: Die klassische Physik greift bereits Sekundenbruchteile nach dem Urknall, doch will man bis zum Urknall selbst zurückgehen, versagt sie.

  1. Die Gleichungen funktionieren nicht mehr.
  2. Weder die Allgemeine Relativitätstheorie, die Physik fürs ganz Große also, noch die Quantentheorie, die Physik fürs ganz Kleine, können – eine jede für sich genommen – den Urknall beschreiben.
  3. Die Physik, die wir kennen und die bestätigt ist”, sagt Hermann Nicolai, Direktor des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik in Potsdam-Golm, im Gespräch mit n-tv.de, “geht schon ziemlich nah an diesen Punkt heran, nämlich bis 10 hoch minus 30 Sekunden.

Das ist schon ziemlich gut.” Aber: Eine minimale Lücke bleibt.

Wann ist das Ende der Zeit?

Was ist paradoxer: Ein Ende der Zeit -
oder eine Zeit ohne Ende?
 – Doch die Zeit muss nicht zwangsläufig überall enden. Gemäß der Relativitätstheorie erlischt sie im Inneren eines Schwarzen Lochs, während sie im Rest des Universums weiterläuft. Schwarze Löcher haben zu Recht einen üblen Ruf als Zerstörer – und übertreffen ihn noch.

  • Wer in ein Schwarzen Loch hineinfällt, wird nicht nur zerfetzt; seine Überreste geraten in eine Singularität im Zentrum des Lochs, und dort endet ihre Existenz.
  • Da steigt nicht nur kein neues Leben aus der Asche, es gibt keine Asche mehr, nicht einmal deren Elementarteilchen, geschweige denn Atome.
  • Es dauerte mehrere Jahrzehnte, bis die Physiker bereit waren zu akzeptieren, dass aus der Relativitätstheorie ein solch unwiderrufliches Ende folgt.

Und bis heute sind sie sich nicht sicher, was sie damit anfangen sollen. Nicht umsonst streben sie so intensiv nach einer großen vereinheitlichten Theorie, die Einsteins Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik, zu einer Quantentheorie der Gravitation verschmilzt.

  1. Denn in einer solchen Theorie würden sich möglicherweise die Singularitäten erübrigen.
  2. Aber Vorsicht: Vielleicht ist das gar kein so erstrebenswertes Ziel.
  3. Ein Ende der Zeit ist zwar schwer vorstellbar; aber eine Zeit ohne Ende könnte noch paradoxer sein.
  4. Schon lange vor Einstein hatten Philosophen darüber debattiert, ob die Zeit sterblich sein könnte.

Immanuel Kant (1724 – 1804) befand, dass es sich hierbei um eine »Antinomie« handle: Es gebe gute Gründe für die eine wie für die andere Antwort, so dass das Nachdenken in einem unauflöslichen Widerspruch endet. Der antike Denker Aristoteles (384 – 322 v.

Chr.) argumentierte, dass die Zeit weder Anfang noch Ende haben könne. Jeder Augenblick ist zugleich das Ende einer Ära und der Beginn einer neuen; jedes Ereignis ist sowohl Folge von etwas als auch Ursache von etwas anderem. Wie also könnte die Zeit jemals enden? Was sollte das letzte Ereignis der Geschichte daran hindern, ein weiteres Ereignis zu verursachen? Wie sollten wir überhaupt ein Ende der Zeit definieren, wenn schon unser Begriff von »Ende« die Existenz von Zeit voraussetzt? »Es ist logisch nicht möglich, dass die Zeit ein Ende hat«, behauptet auch der Philosoph Richard Swinburne von der University of Oxford.

Wenn aber die Zeit nicht enden kann, dann muss das Universum ewig fortbestehen – und damit tritt der Begriff des Unendlichen mit all seinen Schwierigkeiten und Paradoxa auf den Plan. Nicht umsonst haben die Wissenschaftler bis in die frühe Neuzeit hinein dem Unendlichen jede reale Existenz abgesprochen.

Mit dem Triumph der Urknalltheorie und der Entdeckung Schwarzer Löcher schien die Frage nach dem Ende der Zeit zunächst erledigt. Das Universum ist mit Singularitäten durchsetzt, und die Zeit in ihm wird früher oder später zusammenbrechen – irgendwie. Wenn nicht der früher favorisierte »Big Crunch« statt findet, darf es auch ein »Big Rip«, »Big Freeze« oder »Big Brake« sein; die Kosmologen verfügen da über eine beträchtliche Fantasie.

Wenn wir aber genauer nachfragen, was Singularitäten wirklich sind, ist die Antwort plötzlich weniger klar. »Die Physik der Singularitäten steht zur Disposition«, gesteht Lawrence Sklar von der University of Michigan in Ann Arbor, ein führender Philosoph der Physik.

  1. Eben die Theorie, die diese Monster hervorgebracht hat, liefert auch gute Gründe für ihre Nichtexistenz.
  2. So sagt die Relativitätstheorie aus, dass in der Urknall­Singularität die Materie des ganzen Universums, die Vorläufer aller heute sichtbaren Galaxien eingeschlossen, in einem einzigen Punkt konzentriert war – nicht in einem kleinen Raum von der Ausdehnung eines Stecknadelkopfs, sondern in einem echten mathematischen Punkt mit der Ausdehnung null.
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Auf einen ebensolchen infinitesimalen Punkt wird ein unglücklicher Astronaut zusammengedrückt, der in ein Schwarzes Loch fällt. In beiden Fällen ist die Massendichte in einem solchen Punkt, zu berechnen als Masse geteilt durch Volumen, unendlich, denn das Volumen ist null.

Andere Arten von Singularitäten führen nicht unbedingt auf unendlich große Dichten, aber dafür auf andere Unendlichkeiten. Die modernen Physiker hegen zwar nicht mehr die gleiche Aversion gegen das Unendliche wie Aristoteles und Kant, aber sie nehmen es doch als ein Indiz dafür, dass sie eine Theorie über ihre Grenzen hinausgetrieben haben.

Nehmen wir beispielsweise die in der Schulphysik so beliebte Strahlenoptik. Sie erklärt sehr schön, wie Brillen und Zerrspiegel funktionieren. Aber sie behauptet auch, dass eine ideale Linse das Licht einer fernen Quelle in einem einzigen mathematischen Punkt versammelt; dort müsste dessen Intensität unendlich werden.

  • Tatsächlich sammelt sich das Licht nicht in einem Brennpunkt, sondern in einem Brenneck endlicher Größe.
  • Deswegen ist die Lichtintensität dort zwar hoch, aber niemals unendlich.
  • Die Strahlenoptik liefert ein falsches Ergebnis, weil sie die Wellennatur des Lichts außer Acht lässt.
  • Nach einem gleichartigen Argumentationsmuster vermuten fast alle Physiker, dass die Massendichte in einer kosmischen Singularität zwar hoch, aber endlich ist.

Die Relativitätstheorie liefert ein falsches Ergebnis, weil sie eine wichtige Eigenschaft der Materie oder der Gravitation nicht richtig erfasst, die in der Nähe von Singularitäten zum Tragen kommt und die Dichte endlich hält. »Die meisten Leute würden Singularitäten für ein Zeichen halten, dass die Theorie hier zusammenbricht«, so der Physiker James B.

Wie alt ist das Universum in Sekunden?

Universum 15 Milliarden Jahre in 96 Sekunden.

Wie lange ist 1 Stunde im Weltall?

Wenn die Uhr an Bord langsamer geht – Wie Schnell Dehnt Sich Das Universum Aus Unglaublich, aber wahr: An Bord von schnell fliegenden Raumschiffen vergeht die Zeit langsamer. Bild: NASA Mehr zum Thema Es klingt unglaublich, ist aber eine Tatsache: An Bord von schnell fliegenden Raumfahrzeugen vergeht die Zeit langsamer als auf der Erde.

Das bedeutet: Eine Uhr, die man an Bord eines Raumschiffs mit ins All nimmt, zeigt nach der Landung eine andere Zeit an als eine baugleiche Uhr, die man zur Kontrolle am Boden gelassen hat. Das macht bei einem Flug von einigen Tagen oder Wochen zwar nur Bruchteile von Bruchteilen einer Sekunde aus, aber die Differenz ist messbar.

Genau das haben deutsche Wissenschaftler vor vielen Jahren bei einer Mission mit einem Space Shuttle überprüft und mit Hilfe von besonders genauen Atomuhren bewiesen. Die Mission hieß D-1 und fand im Jahre 1985 statt und das Uhren-Experiment trug den Namen „Navex”.

  • Nur um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen: Wir reden hier nicht davon, dass lediglich die Uhren langsamer gehen, wenn sich ein Raumschiff sehr schnell fortbewegt.
  • Sie sind auch nicht kaputt oder so etwas.
  • Vielmehr geht wirklich die Zeit selbst langsamer.
  • Wie es zu diesem verrückten Effekt kommt? Wir haben das an anderer Stelle mal ganz ausführlich zu erklären versucht.

Wie auch immer: Herausgefunden hatte das schon vor rund 100 Jahren der berühmte Physiker Albert Einstein – lange bevor es Raumschiffe gab und man das beweisen konnte. Seine Relativitätstheorie besagt unter anderem, dass die Zeit keine konstante – also immer gleiche – Größe ist, sondern dass sie schneller oder langsamer vergeht: und zwar unter anderem abhängig von der Geschwindigkeit.

Je schneller sich also ein Flugobjekt bewegt, desto langsamer vergeht die Zeit an Bord. Die Insassen des Raumschiffs merken davon nichts – für sie ist eine Stunde immer noch eine Stunde und ein Tag ein Tag. Doch wenn sie mit einem utopischen Raumschiff, das viel schneller als alle heutigen Raketen fliegen könnte, beispielsweise ein Jahr unterwegs wären, so würden sie nach der Landung feststellen, dass auf der Erde inzwischen mehrere Jahre vergangen wären Tatsächlich ist dieses kleine Beispiel eines utopischen Raumschiffs ziemlich übertrieben.

In Wirklichkeit ist der Effekt minimal. Dass ein Astronaut nach dem Flug ins All jünger als sein eigener Sohn wäre, wird also wohl nur in Science-Fiction-Filmen vorkommen. Bei den heutigen Geschwindigkeiten – die Internationale Raumstation ISS ist knapp 28.000 Kilometer pro Stunde schnell – beträgt die Zeitdifferenz weniger als einen Wimpernschlag,

Doch man kann sagen: Astronauten sind nach dem Flug ins All einen Sekundenbruchteil jünger, als wenn sie nicht geflogen wären. Bei den noch weiter von der Erde entfernten Satelliten kommt übrigens noch ein umgekehrter – aber ebenso verrückt klingender – Effekt zum Tragen: Je weiter man von der Erde entfernt ist, desto schneller vergeht die Zeit.

Denn große Massen – wie eben unser Planet – verlangsamen wiederum den Fluss der Zeit, so dass die Uhren mit zunehmendem Abstand von der Erde schneller ticken. Auf einem Berg vergeht die Zeit schneller als im Tal – wenn auch wieder nur ganz minimal. Man muss also streng genommen beide Effekte gegeneinander verrechnen, je nach Geschwindigkeit und Entfernung zur Erde.

Zwei Beispiele: Die ISS fliegt mit einer Bahnhöhe von rund 400 Kilometer noch recht niedrig: Da wird die Zeit gedehnt und verlangsamt. Manche Satelliten fliegen dagegen mehr als 20.000 Kilometer hoch über der Erde: Da überwiegt der andere Effekt und die Zeit wird an Bord beschleunigt. So absurd sich das alles auch anhört: Für Raumfahrt-Experten ist es längst nichts Besonderes mehr.

Würde man diese Effekte nicht beachten, würde kein Navigationssatellit die richtige Position angeben und das „Navi” im Auto würde den Fahrer weit am Ziel vorbeiführen. Denn die kleinen Navigationsgeräte in unseren Autos funktionieren nur, weil man die Zeitabweichung der Satelliten-Uhren ganz genau berechnet.

Wie schnell ist ein Warp?

Geschwindigkeitsskala – Grafik des Warp-Felds. Das Raumschiff verbleibt in einer Blase des Normalraums. Für den Warp-Antrieb gibt es in Star Trek eine Geschwindigkeitsskala. Die Geschwindigkeit, mit der sich ein Warp-getriebenes Raumschiff in den Star-Trek-Episoden bewegt, wird üblicherweise nur mit einem Warp-Faktor angegeben.

Dabei entspricht Warp 1 der einfachen Lichtgeschwindigkeit c, und bei höheren Faktoren erhöht sich die Geschwindigkeit exponentiell. Laut der Vorgabe von Gene Roddenberry sollte die ursprüngliche Enterprise eine Maximalgeschwindigkeit von 0,73 Lichtjahren pro Stunde haben, was etwa 6395-facher Lichtgeschwindigkeit entspricht, wobei er den dazugehörigen Warp-Faktor offengelassen hat.

Diese Warp-Skala ist aber nicht über alle Star-Trek-Serien konsistent und wurde im Laufe der Produktion mehrmals geändert. Ein bekanntes Beispiel für eine solche Änderung findet sich in der finalen Episode Gestern, heute, morgen aus der Serie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert,

Obwohl im ersten Produktionsjahr, in der Episode Der Reisende, Warp 10 als höchstmöglicher Warp-Faktor eingeführt wurde, können Raumschiffe der in der Abschlussepisode gezeigten alternativen Zeitlinie mit Warp-Faktor 13 fliegen. In der Serie Raumschiff Voyager wurde anstelle eines konstanten Warp-Faktors eine konstante durchschnittliche Fortbewegungsgeschwindigkeit eingeführt, die mit verschiedenen Warp-Faktoren assoziiert wurde.

Im Pilotfilm der Serie wird die Höchstgeschwindigkeit der USS Voyager mit Warp-Faktor 9,975 angegeben. In der Episode Der Schwarm aus der dritten Staffel wird die höchste Dauerfluggeschwindigkeit über mehr als 12 Stunden mit Warp-Faktor 9,75 angegeben.

  1. In der Episode Das Pfadfinder-Projekt, in der sechsten Staffel, wird die Durchschnittsgeschwindigkeit der Voyager von den Wissenschaftlern bei der Sternenflotte mit Warp-Faktor 6,2 angenommen.
  2. Im Pilotfilm und in verschiedenen Episoden der ersten drei Staffeln wird immer wiederkehrend gesagt, dass die Heimreise zur Erde, die zu dem Zeitpunkt mehr als 70.000 Lichtjahre entfernt liegt, etwa 70 Jahre dauern würde.

In der vierten Staffel wird in mehreren Episoden für eine Reststrecke von 60.000 Lichtjahren eine Restflugzeit von 60 Jahren angegeben. Dieses Schema von 1 Jahr Flugzeit auf 1000 Lichtjahren Entfernung wird im Laufe der Serie konsistent beibehalten. So wird in den letzten Episoden der siebten Staffel von 30 Jahren Flugzeit bis zur Erde gesprochen, wobei sich das Raumschiff im Zeitraum dieser Episoden immer noch etwa 30.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet.

In den verschiedenen Referenzwerken zu den Filmen und Serien wurden von den jeweiligen Buchautoren zwei ungefähr geometrisch ansteigende Skalen eingeführt. Die ursprüngliche kubische Skala von Franz Joseph ( Star Trek Technical Manual ) war nach oben offen, während die spätere Skala von Michael Okuda ( Die Technik der USS Enterprise ) nur von 0 bis 10 definiert war.

In der Skala von Okuda, die auf einer Potenzfunktion basiert, ist der Exponent für die Warp-Faktoren 1 bis einschließlich 9 konstant bei 10/3, Für die Werte zwischen 9 und 10 wurde im Buch Star Trek Enzyklopädie von Michael Okuda für die Warp-Skala ein ansteigender Exponentenverlauf angegeben.

Warp-Faktor Geschwindigkeit nach der ursprünglichen Skala (Franz Joseph) Geschwindigkeit nach der geänderten Skala (Michael Okuda) Kanonische Referenz
1 Lichtgeschwindigkeit Lichtgeschwindigkeit
2 8-fache Lichtgeschwindigkeit 10-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode Todesstation aus der Serie Star Trek: Enterprise wird gesagt, dass die Enterprise für 130 Lichtjahre mit Warp 2 etwa eine Dekade (10 Jahre) Reisezeit benötigen würde. Damit entspricht Warp 2 hier etwa 13-facher Lichtgeschwindigkeit.
3 27-fache Lichtgeschwindigkeit 39-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode Der Sammler aus der Serie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert wird eine Flugstrecke von 0,102 Lichtjahren (etwa 970 Milliarden Kilometer) bei Warp 3 mit einer Flugzeit von 23 Stunden angegeben. Das entspricht einer Reisegeschwindigkeit 11,7 Millionen Kilometer pro Sekunde oder von etwa 39-facher Lichtgeschwindigkeit
4 64-fache Lichtgeschwindigkeit 102-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode Entscheidungen aus der Serie Raumschiff Voyager wird gesagt, dass ein Shuttle der Voyager für 70.000 Lichtjahre Wegstrecke zurück zur Erde etwa 700 Jahre Flugzeit benötigen würde. Daraus folgt, dass Warp 4, die erwähnte Höchstgeschwindigkeit des Shuttles, etwa 100-facher Lichtgeschwindigkeit oder etwa 30 Millionen Kilometer pro Sekunde entspricht.
5 125-fache Lichtgeschwindigkeit 213-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode Die Ausdehnung sagt Captain Archer, dass der Flug zur Delphischen Ausdehnung einem 3-Monats-Trip mit der Höchstgeschwindigkeit der Enterprise (von Warp 5) entspricht. Bei Ankunft der Enterprise wird der Abstand zur Erde mit 50 Lichtjahren angegeben. Somit entspricht Warp 5 hier etwa 200-facher Lichtgeschwindigkeit.
6 216-fache Lichtgeschwindigkeit 392-fache Lichtgeschwindigkeit
7 343-fache Lichtgeschwindigkeit 656-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode E² aus der Serie Star Trek: Enterprise soll die Enterprise für ein Treffen mit Degra einen 11,6 Lichtjahre langen Subraumkorridor durchfliegen. Dabei kommt es jedoch zu einer Zeitreise, wobei die Enterprise 127 Jahre in die Vergangenheit geworfen wird. Als die ältere Enterprise auf ihr jüngeres Pendant trifft (um sie zu warnen), schlägt Captain Lorian vor, den Warp-Antrieb so zu modifizieren, dass die jüngere Enterprise kurze Zeit Warp-Faktor 6,9 erreichen und damit diese Strecke in etwa zwei Tagen zurücklegen kann, ohne den Korridor zu benutzen. Somit entsprechen Warp 6,9 etwa 2117-fache Lichtgeschwindigkeit.
8 512-fache Lichtgeschwindigkeit 1024-fache Lichtgeschwindigkeit
9 729-fache Lichtgeschwindigkeit 1516-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode Boks Vergeltung aus der Serie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert behauptet Riker, dass die Enterprise für eine 300 Milliarden Kilometer lange Flugstrecke bei Warp 9 rund 20 Minuten Flugzeit benötigen würde. Damit entspricht Warp-Faktor 9 in dieser Situation einer Geschwindigkeit von 900 Milliarden Kilometer pro Stunde (=250 Millionen Kilometer pro Sekunde) oder etwa 830-facher Lichtgeschwindigkeit.
9,9 970,30-fache Lichtgeschwindigkeit 21.500-fache Lichtgeschwindigkeit In der Episode Die 37er aus der Serie Raumschiff Voyager wird Warp 9,9 mit 4 Milliarden Meilen pro Sekunde (6,5 Milliarden Kilometer pro Sekunde) gleichgesetzt, was etwa 21.500-mal schneller als die Lichtgeschwindigkeit ist.
10 1000-fache Lichtgeschwindigkeit unendliche Geschwindigkeit In der Episode Die Schwelle aus der Serie Raumschiff Voyager wird Warp 10 als unendliche Geschwindigkeit angegeben. Dennoch wird Warp-Faktor 10 in einem Experiment mit einer neuen Art Warp-Antrieb von einem Shuttle der USS Voyager kurzzeitig erreicht, wobei sich der Pilot laut eigener Aussage überall im Universum gleichzeitig befand.
11 1331-fache Lichtgeschwindigkeit außerhalb der Skala In der Episode Stein und Staub wird die USS Enterprise von Kelvanern übernommen. Der Antrieb wird von ihnen so modifiziert, dass Warp 11 dauerhaft erreicht werden kann. Damit soll die Flugstrecke zur Andromeda-Galaxie von ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahren in weniger als 300 Jahren zurückgelegt werden. Das entspricht einer Fluggeschwindigkeit von mindestens 8333-facher Lichtgeschwindigkeit.
12 1728-fache Lichtgeschwindigkeit außerhalb der Skala
13 2197-fache Lichtgeschwindigkeit außerhalb der Skala Höchstgeschwindigkeit der USS Pasteur und USS Enterprise in einer zukünftigen Zeitlinie in der Abschluss­episode Gestern, heute, morgen aus der Serie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert
14 2744-fache Lichtgeschwindigkeit außerhalb der Skala
15 3375-fache Lichtgeschwindigkeit außerhalb der Skala

Für die Berechnung der Geschwindigkeiten zwischen den gegebenen Werten wurden von Fans, Physikern und Star-Trek-Mitarbeitern in der Literatur diverse komplizierte Formeln ausgearbeitet, die jedoch nie offiziell wurden. In den meisten Episoden bewegen sich Raumschiffe mit weit höheren Geschwindigkeiten, als es laut der jeweils für die entsprechende Serie publizierten Warp-Skala möglich wäre.

Warum geht die Zeit langsamer bei Lichtgeschwindigkeit?

Warum altert man nicht, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit fährt? – Es ist richtig, dass Lichtteilchen (Photonen) nicht altern, eben weil sie sich im leeren Raum mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Im Jahr 1905 hatte Albert Einstein, der damals in Bern als Experte im Patentamt arbeitete, eine fundamentale Einsicht: Wenn Beobachter, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls messen, so werden sie alle exakt den gleichen Wert erhalten, nämlich c = 299 792.458 km/s.

  1. Man bezeichnet dies als das Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
  2. Dieses Prinzip klingt für uns ungewohnt, weil es für Geschwindigkeiten, die kleiner sind als jene des Lichts, nicht gilt.
  3. So wird ein Fussgänger, der sich auf ein Fahrrad zubewegt, eine grössere Geschwindigkeit des Fahrrads messen als ein Fussgänger, der sich in der gleichen Richtung bewegt wie dieses.

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit hat, wie Einstein gezeigt hat, einschneidende Konsequenzen für unser physikalisches Weltbild. Insbesondere müssen wir die Vorstellung einer absoluten Zeit, die im ganzen Kosmos gleichmässig verläuft, aufgeben. Die Zeit ist nicht absolut, sondern bewegte Uhren gehen langsamer als ruhende.

  • Dieses Phänomen, das man als Zeitdilatation bezeichnet, betrifft alle physikalischen Abläufe, also auch die Alterungsprozesse unseres Körpers.
  • Dazu gibt es ein bekanntes Gedankenexperiment: Stellen wir uns zwei Personen vor, die das gleiche Alter haben, z.B.
  • Zwillinge.
  • Der eine Zwilling besteigt eine Superrakete, die sich mit 99% der Lichtgeschwindigkeit im Weltraum bewegt.

Er unternimmt in der Superrakete eine Reise, die aus seiner Sicht 5 Jahre dauert. Wenn er auf die Erde zurückkehrt, wird der Reisende also 5 Jahre älter sein. Der Zwilling, welcher auf der Erde verblieben ist, wird hingegen, wenn sich die Zwillinge nach der Reise treffen, um 35 Jahre gealtert sein! Wie Schnell Dehnt Sich Das Universum Aus Albert Einstein Dieses sog. Zwillingsparadoxen wurde in den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts experimentell bestätigt, als erstmals genügend präzise Uhren, sog. Atomuhren, zur Verfügung standen. Zwei Atomuhren wurden synchronisiert. Hernach umkreiste eine der Atomuhren in einem Flugzeug die Erde.

Als nach dem Flug die Zeitangaben der Uhren verglichen wurden, stelle man fest, dass die Uhr aus dem Flugzeug einige Nanosekunden zurücklag, eine Zeitdifferenz, die genau Einsteins Voraussage entsprach. (Die Auswertung des Experiments war kompliziert, weil auch der Einfluss der Erdgravitation berücksichtigt werden musste.

Einstein hat gezeigt, dass auch die Schwerkraft zu einer Zeitdilatation führt.) Die Zeitdilatation ist heutzutage sehr gut bestätigt und wird beispielsweise bei der GPS-Positionsbestimmung berücksichtigt. Lichtteilchen (Photonen) bewegen sich mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit c und stellen daher den Grenzfall dar: für sie vergeht gar keine Zeit. Wie Schnell Dehnt Sich Das Universum Aus Unser Experte: Dr. Christoph Leuenberger ist Lektor an der Naturwissenschaftlichen Fakultät. Unter anderem hält er eine Vorlesung zum Thema „Relativität und Kosmologie”. „Als ich 10 Jahre alt war, wollte ich Filmregisseur werden und das Leben von Moses auf die Leinwand bringen.” : Warum altert man nicht, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit fährt? | Goûters scientifiques | Université de Fribourg

Wie schnell ist das Denken?

Die Geschwindigkeit des Gedankens – Wikisource Die Geschwindigkeit des Gedankens. Von W. Wundt, Es ist eine ganz verbreitete Meinung, daß das Denken sehr schnell geschieht. Wir reden vom Flug der Gedanken, und gedankenschnell ist die sprüchwörtliche Bezeichnung für Alles, was schneller ist, als wir messen können.

Aber es wird erlaubt sein, die Frage auszuwerfen: Was berechtigt uns zu der Behauptung, daß das Denken so schnell sei? Daß die gewöhnliche Meinung das Denken für schneller hält als alles Andere, ist natürlich nicht der geringste Beweis, denn der wissenschaftliche Beobachter hat schon hundertfältig erfahren, wie gewaltig die gewöhnliche Meinung über die Dinge von einer richtigen Kenntniß derselben verschieden zu sein pflegt.

Nichts kann in der That falscher sein, als unsere Vorstellung von zeitlichen und räumlichen Verhältnissen, sobald diese einmal über oder unter jener Grenze liegen, welche unserer unmittelbaren Anschauung gesetzt ist. So wenig wir uns eine Anschauung bilden können von den Millionen Meilen, welche die Himmelskörper von einander entfernt sind, ebenso wenig können wir uns etwas darunter denken, wenn von Hunderttheilen, ja selbst von Zehntheilen einer Secunde die Rede ist.

  • Wir sind gern geneigt, Zeiträume für unendlich klein oder doch für unmeßbar klein zu halten, die in Wirklichkeit noch recht gut gemessen werden können, ja, deren Größe im Vergleich mit manchen andern auch noch meßbaren zeitlichen Vorgängen sich als eine sehr bedeutende herausstellt.
  • Ein lehrreiches Beispiel sind in dieser Hinsicht gerade jene Vorgänge, die mit der Gedankenbildung im nächsten Zusammenhang stehen, die in der Entwicklung des Seelenlebens ihr vorausgehen – die Vorgänge der Empfindung und der Bewegungsleitung in den Nerven.

Vom Empfindungseindruck, der auf das äußere Ende der Sinnesnerven geschieht, meinten noch vor kurzer Zeit selbst die Physiologen, er pflanze sich mit unmeßbarer Geschwindigkeit bis zum Gehirn fort; ebenso glaubte man, der Bewegungsimpuls, der auf das Ende des bewegenden Nerven im Gehirn ausgeübt wird, setze im selben Moment auch schon die Muskeln in Zusammenziehung.

Und doch ist nichts unrichtiger; genaue Messungen haben ergeben, daß die Geschwindigkeit des Nervenprincips im Vergleich zu vielen anderen Vorgängen nur eine sehr mäßige genannt werden kann. Während das Licht in einer Secunde 42,100 Meilen, die Elektricität im Kupferdraht 62,000 Meilen zurücklegt, hat der Empfindungs- und Bewegungsvorgang im Nerven des lebenden Menschen nur die Geschwindigkeit von 61½ Meter in der Secunde, d.h.

er ist 5 Millionen Mal langsamer als das Licht und 7 Millionen Mal langsamer als die Elektricität, die sich im Kupfer bewegt. Es variirt darnach aber, wenn man die Länge der Nerven im menschlichen Körper in Rücksicht zieht, die Zeit, welche ein Empfindungseindruck braucht, um bis zum Gehirn oder Rückenmark zu gelangen, ungefähr von 1 / 600 Secunde und weniger bis zu 1 / 68 Secunde.

Der Eindruck auf die Haut des Fußes braucht, bis er in’s Rückenmark gelangt, mehr als das Zehnfache der Zeit, welche der Lichteindruck auf’s Auge nöthig hat, um zum Gehirn zu kommen. Wenn aber auch der Eindruck auf die Haut des Fußes im Rückenmark angelangt ist, so ist er damit noch nicht in’s Bewußtsein erhoben; hierzu muß er sich erst das ganze Rückenmark entlang bis zu jenen im Gehirn gelegenen Centralorganen fortgepflanzt haben, an welche die Aeußerungen des Bewußtseins und der Willkür gebunden sind.

Würde im Rückenmark die Leitungsgeschwindigkeit der Empfindung nur ebenso groß sein, als man sie im Nerven fand, so müßte schon ein Zeitraum von 1 / 40 bis 1 / 30 Secunde verfließen, bis der Eindruck auf die Haut des Fußes wirklich zum Bewußtsein käme.

Es läßt sich aber mit Sicherheit sagen, daß noch eine viel längere Zeit verfließt. Das Rückenmark ist nämlich keineswegs eine bloße Ansammlung oder ein gemeinsamer Stamm jener Nerven, die aus ihm hervorgehen, sondern es ist ein selbstständiges Centralorgan ähnlich dem Gehirn, das in gewissen ihm eigenthümlichen Leistungen vom Gehirn unabhängig ist.

Wenn man niedere Wirbelthiere, bei denen ein tieferer Eingriff nicht so schnell durch die Störung der Athmung und des Blutumlaufs tödtlich ist, enthauptet, so dauern gewisse Verrichtungen fort, die als die niedersten Stufen physischer Verrichtung angesehen werden müssen.

  • Wenn man nämlich die Thiere reizt, indem man ihre Haut kratzt oder ätzt, so führen sie einfachere oder verwickeltere Bewegungen aus, welche die Entfernung des Reizes zum Zweck zu haben scheinen.
  • Man nennt diese Bewegungen Reflexbewegungen.
  • Ueber die Geschwindigkeit, mit welcher die Eindrücke sich im Rückenmark fortpflanzen, kann man nur Aufschluß erhalten, wenn man die Zeit bestimmt, welche verfließt vom Stattfinden eines Empfindungsreizes bis zum Stattfinden einer Reflexbewegung.

Diese Messung ist ausgeführt worden und hat ergeben, daß das Nervenprincip im Rückenmark sich nicht mit der Geschwindigkeit wie in den Stämmen und Zweigen der Nerven bewegt, sondern eine sehr beträchtliche Verlangsamung erfährt. Es braucht die Leitung der Empfindung und Bewegung im Rückenmark ungefähr das Zwölffache der Zeit, welche die Fortpflanzung der gleichen Vorgänge in den Nerven nöthig hat, so daß das Nervenprincip im Rückenmark nicht mehr als etwa 5 Meter in einer Secunde zurücklegt.

Der äußere Eindruck, der erst durch das ganze Rückenmark zum Gehirn geleitet werden muß, würde demnach beim erwachsenen Menschen bis zu einem Dritttheil einer Secunde und mehr bedürfen, bevor er wahrgenommen wird; und eine verhältnißmäßig ebenso lange Zeit nimmt ohne Zweifel die Leitung der Eindrücke im Gehirn in Anspruch.

Man kann sich von dieser langsamen Bewegung des Nervenprincips in den Centralorganen auf die einfachste Weise überzeugen, wenn man beobachtet, wie die Menschen erschrecken. Wenn im Concert plötzlich die Pauken einfallen, oder wenn im Theater unerwartet geschossen wird, so geschieht das Zusammenfahren der Damen regelmäßig eine merkliche Zeit, nachdem man den Schall gehört hat.

Solche Zeitunterschiede aber, die wir auf diese Weise noch unmittelbar sinnlich wahrnehmen, können nicht wohl kleiner sein als höchstens 1 / 5 Secunde. Wenn wir schon den einfachen Vorgängen im Bereich des Nervensystems, welche blos in der Leitung oder Uebertragung von Empfindungen und von Bewegungsimpulsen bestehen, eine ganz merkliche Zeitdauer zukommen sehen, so ist dies sicher auch vorauszusetzen bei den eigentlichen Thätigkeiten des Geistes, bei der Bildung von Vorstellungen, von Gedanken.

Im Vergleich zu der bloßen Empfindungsleitung sind dies ja schon sehr verwickelte Processe, die aus einer Menge einfacherer Vorgänge sich aufbauen. Nehmen wir z.B. eine Gesichtsvorstellung, so sehen wir dieselbe zunächst hervorgehen aus einer größern oder kleinern Zahl von Lichteindrücken auf’s Auge, die eine gewisse Fortpflanzungsgeschwindigkeit bis zum Gehirn bedürfen.

Hier aber werden erst die Lichteindrücke gesammelt, indem die Farben und die Umrisse des gesehenen Gegenstandes aufgefaßt werden. Das so entstandene Bild des Gegenstandes wird endlich in das allgemeine Schema der uns geläufigen Vorstellungen an der gehörigen Stelle eingefügt und so in’s Bewußtsein erhoben.

So sind selbst bei der Anregung uns schon geläufiger Vorstellungen immer mehrere auf einanderfolgende Processe erforderlich, ehe die Vorstellung wirklich ins Bewußtsein treten kann. Noch ganz anders verhält es sich, wenn unsere Seele durch neue Anregungen der Sinne mit noch nicht in ihr vorhanden gewesenen Vorstellungen oder Ideen bereichert wird.

  1. Wir wissen wohl, daß oft blitzähnlich ein neuer Gedanke in uns aufschießt, der vielleicht im Stande ist, mit einem Schlag ein uns zuvor dunkles Gebiet in’s hellste Licht zu setzen.
  2. Wir meinen dann, die Idee sei auch mit einem Schlag in uns entstanden, und wir denken dabei nicht an die stille Vorbereitung, die jenem plötzlichen Aufleuchten oft lange vorangegangen ist, und die manchmal, ohne daß wir davon wußten, den ganzen Mechanismus unseres Denkens beschäftigt hat.

Diese stille Vorbereitung läßt sich keinem zeitlichen Maß unterwerfen, denn wir wissen nicht, wo sie anfängt, wir wissen nur, wo sie aufhört. Handelt es sich um vergleichbare Messungen der Geschwindigkeit des Denkens, so können demnach hierzu nur bereits geläufige Vorstellungen oder Gedanken gewählt werden, die in bestimmter Reihenfolge mit einander verknüpft sind.

Aber es ist noch eine weitere Einschränkung zu machen. Man beobachtet leicht an sich selber, daß die Schnelligkeit des Denkens und Vorstellens je nach Stimmung und äußerem Antrieb sehr veränderlich ist. Wenn wir zählen, ohne daß uns eine bestimmte Geschwindigkeit im Zählen gerade vorgeschrieben ist, so zählen wir bald schnell, bald langsam, entweder aus bestimmter Ursache, manchmal aber auch ohne zu wissen, warum.

Das Zählen ist die Aneinanderreihung einer Zahlvorstellung an die andere, die Geschwindigkeit des Zählens ist in diesem besondern Fall Geschwindigkeit des Denkens. Es würde aber hier keinen Werth haben, ohne Weiteres die Geschwindigkeit zu messen, da, was einmal gemessen ist, sich für ein anderes Mal doch nicht gültig zeigt.

  1. Dagegen giebt es Eins, was gemessen und zu einem vergleichbaren Maß benutzt werden kann.
  2. Alles, was sich mit verschiedener Geschwindigkeit zu bewegen vermag, hat nämlich eine gewisse Grenze der Schnelligkeit, über die hinaus die Bewegung nicht mehr zu beschleunigen ist.
  3. Ein Dampfwagen kann bekanntlich langsam und schnell gehen, aber eine Schnelligkeit giebt es, die er bei der vorhandenen Construction der Maschine nie übertreffen wird.

Dasselbe muß auch für das Denken seine Gültigkeit haben. Für jeden einzelnen Menschen muß es eine gewisse Schnelligkeit des Denkens geben, über die er bei der gegebenen Beschaffenheit seines Geistes niemals hinauskommen kann. Wie aber die eine Dampfmaschine schneller geht als die andere, so wird wahrscheinlich auch jene größte Geschwindigkeit des Denkens nicht bei allen Menschen genau die gleiche sein; die geistigen Organisationen sind so verschieden, als der Bau einer Maschine nur sein kann, ja bei denselben Menschen mag die Geschwindigkeit des Denkens sich verändern, denn der menschliche Geist ist nie und nimmer derselbe, der er schon einmal gewesen ist.

Der Gedankenmesser. Wie ist es nun möglich, die Zeit des schnellsten Gedankens zu messen? – Ich habe eine Methode ausfindig gemacht, mittelst welcher diese Messung sehr leicht und in kürzester Zeit ausgeführt werden kann. Die Hülfsmittel, die man zu derselben bedarf, sind so einfach, daß Jedermann sie leicht sich verschaffen und an sich und an Andern die Geschwindigkeit des Denkens beobachten kann.

Jedes größere Uhrpendel ist nämlich zu diesen Messungen brauchbar. Das Ende B des Pendels lasse man vor einem getheilten Kreis vorbeigehen. Ungefähr in der Mitte des Pendels befestige man eine Wagerechte Metallstange s s (etwa eine dicke Stricknadel), welche, wenn das Pendel nach M hinschwingt, gegen eine seitlich angebrachte kleine Glocke g aus Glas oder Messing anschlägt.

Diese Glocke ist oben an einem Haken so aufgehängt, daß das Ende der Stange sie nur eben berühren kann, sie weicht daher alsbald, nachdem sie angeschlagen ist, zurück, ohne der Bewegung einen erheblichen Widerstand entgegenzusetzen. Man kann die Glocke auf- und abwärts verschieben, damit der Beobachter nie weiß, in welchem Moment der Bewegung des Pendels der Schall wirklich stattfindet.

Hierbei ergiebt sich nun das merkwürdige Resultat, daß der Zeiger des Pendels, der vor dem getheilten Kreis schwingt, im Moment des Schalls der Glocke nie an dem Ort gesehen wird, an welchem er wirklich vorbeigeht, während er auf die Glocke schlägt, sondern immer um mehrere Scalentheile von demselben entfernt.

  1. Bei ungezwungener Beobachtung sehe ich meistens den Zeiger, bevor ich den Pendelschlag höre, der Pendel scheint mir also etwa bei einer Stellung a b an die Glocke zu schlagen, bei welcher in Wirklichkeit die Stange s s noch beträchtlich von derselben entfernt ist.
  2. Wenn ich aber die Aufmerksamkeit vorwiegend dem Schall des Pendelschlags zuwende und im Moment, wo derselbe eintritt, die Stellung des Zeigers abzulesen suche, so sehe ich diesen erst, nachdem ich den Schall gehört habe, und zwar um ungefähr ebensoviel später, als ich ihn vorhin früher gesehen hatte, der Pendel scheint bei einer Stellung c d an die Glocke anzuschlagen, bei welcher die Stange s s sich schon wieder beträchtlich von derselben entfernt hat.

Es kommt lediglich auf die Beschaffenheit der Aufmerksamkeit an, ob man zuerst sieht und dann hört, oder ob man zuerst hört und dann sieht, und man ist so, wenn man gelernt hat seine Aufmerksamkeit willkürlich zu lenken, im Stande, eine beträchtliche constante Verschiedenheit zwischen seinen eigenen Beobachtungen zu erzeugen.

Diese Beobachtungen am schwingenden Pendel ergeben nun unmittelbar die absolute Größe der Zeit, welche der schnellste Gedanke zu seinem Entstehen und Verschwinden bedarf, denn die Geschwindigkeit des Pendels in jedem einzelnen Theil seines Weges läßt sich sehr leicht aus seiner Schwingungsdauer berechnen, und es läßt sich auf diese Weise aus dem Weg, der zwischen der Stellung des Pendels, wo der Schall wirklich stattfand, und der Stellung desselben, wo er gehört wurde, liegt, genau die Zeit bestimmen, welche vom Bewußtwerden des Schalleindrucks bis zum Bewußtwerden des Gesichtseindrucks verfließt.

Dies ist aber unmittelbar die kürzeste Zeit, in welcher zwei Vorstellungen sich folgen können, oder die Zeit des schnellsten Gedankens. Die in der beschriebenen Weise angestellten Versuche ergeben, daß 1 / 8 Secunde als der mittlere Zeitraum für den schnellsten Gedanken sich betrachten läßt.

  1. Dieser Zeitraum ist noch etwas kleiner als das schnellste Zählen, denn beim schnellsten Zählen kommt 1 / 5 Secunde auf die einzelne Zahl, er ist aber beträchtlich größer als die Zeit, die wir zur Scheidung der Eindrücke eines und desselben Sinnes bedürfen.
  2. Bei den tiefsten Tönen der musikalischen Scala sind wir im Stande, die einzelnen Schallschwingungen noch durch das Ohr zu unterscheiden, ebenso können wir Geräusche, die mit sehr großer Geschwindigkeit sich folgen, von einander trennen; es läßt sich auf diese Weise unter günstigen Verhältnissen der geschieden wahrgenommene Einzeleindruck bis zur Dauer von 1 / 60 Secunde begrenzen.

Die Zeit hat aber keine Beziehung zur Thätigkeit unseres Geistes, denn die Schwingungen eines Tons oder die Stöße eines Geräusches sind immer nur Theile einer einzigen Vorstellung. Die Zeit, die wir für die Schnelligkeit des Gedankens gefunden haben, ist keineswegs unveränderlich; die Zeit von 1 / 8 Secunde läßt sich nur als das Mittel aus einer größern Zahl von Beobachtungen betrachten.

  1. Aber man sieht diese Zeit bei einem und demselben Menschen kleinen Schwankungen unterworfen.
  2. Der Hauptgrund hiervon scheint zu sein, daß wir unsere Aufmerksamkeit keineswegs immer gleichmäßig anzuspannen im Stande sind.
  3. Außerdem aber ist die zunehmende Uebung bei derartigen Beobachtungen vom größten Einflusse, sie bedingt eine anfangs schneller, später nur noch sehr langsam erfolgende Schärfung der Beobachtungen, und es scheint, daß man sich dabei immer nur einer gewissen Grenze der Feinheit annähert, die man nie vollständig erreicht.

Freilich findet man bei verschiedenen Menschen constante individuelle Verschiedenheiten. Diese individuellen Verschiedenheiten in der Zeit, die zwischen Gehör- und Gesichtsvorstellung verfließt, sind vom höchsten Interesse. In ihnen ist uns erst ein directes Maß gegeben für die Denkgeschwindigkeit der einzelnen Menschen.

  • Durch unsere leicht herzustellende Untersuchungsmethode entscheidet sich hier auf die kürzeste Art, ob Jemand die Brücke der Gedankenverbindungen langsam überschreitet, oder ob er in kühnem Schwung sie überspringt.
  • Hier ist das einfache Prüfungsmittel gefunden, mit dem Jedem bis auf ein Tausendtheil einer Secunde augenblicklich gesagt werden kann, wie schnell seine Zeit geht, – ob der schwerfällige Gang seiner Vorstellungen nur allmählich sich kleine Gebiete erobert, oder ob der leichte Flug seines Denkens in Momenten ihn eine Welt übersehen läßt Es ergiebt sich aus unsern Beobachtungen noch eine andere wichtige Thatsache.

Schon Aristoteles hat sich die Frage ausgeworfen, ob wir zwei Dinge zugleich denken können. Aber er hat diese Frage nicht mit Sicherheit zu entscheiden vermocht, und so ist sie seit zweitausend Jahren schwebend geblieben. Hypothesen sind zwar in dieser Beziehung aufgestellt und auf die Hypothesen sogar Systeme gegründet worden, aber ein entscheidender Beweis für die eine oder für die andere Ansicht hat gefehlt.

Dieser Beweis ist uns jetzt gelungen. Denn könnten wir uns zwei Dinge gleichzeitig vorstellen, so müßten wir auch im selben Moment den Pendel sehen, wo wir den Pendelschlag hören. Aber das Bewußtsein faßt immer nur einen einzigen Gedanken, eine einzige Vorstellung. Wo es den Anschein hat, als wenn wir gleichzeitig eine Mehrheit von Vorstellungen besäßen, da täuscht uns eine sehr rasche Aufeinanderfolge.

Das Bewußtsein ist nicht ein unbegrenzter Raum, in welchem eine bunte Masse neben einander liegt, sondern wohlgeordnet an einem einzigen Faden aufgereiht, bewegt sich bald langsam, bald schneller durch dasselbe die Linie der Gedanken. Einer wird nach dem andern aus dem dunkeln Raum der unbewußten Seele heraufgezogen und verschwindet in dem Moment wieder, wo sein Nachfolger in’s Licht getreten ist.

In jenem dunkeln Raum der Unbewußtheit, dort freilich liegt unendlich Vieles beisammen, wovon wir nicht die leiseste Ahnung haben, dort ist die wahre Gedankenfabrik, Wo die Schifflein herüber-, hinüberschießen, Die Fäden ungesehen fließen. Aber wenn das Meisterstück, der Gedanke, fertig vor das Auge tritt, dann ist es ein Ganzes, an dem Keiner die Fäden mehr zählen wird, aus denen es zusammengewebt ist.

– : Die Geschwindigkeit des Gedankens – Wikisource

Welche Teilchen sind schneller als Licht?

Tachyonen (von griechisch tachýs „schnell”) sind hypothetische Teilchen, die sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Diese Teilchen werden als superluminar bezeichnet.

Welche Teilchen waren schneller als Licht?

Sensation in der Cern-Forschung Teilchen fliegen schneller als Licht – Genf (RPO). Eine verblüffende Entdeckung am Schweizer Forschungszentrum Cern könnte eine der Grundsäulen der Physik ins Wanken bringen: nämlich Albert Einsteins Theorie, dass sich nichts schneller bewegen kann als das Licht.

Denn Forscher am CERN haben erstmals subatomare Teilchen mit Überlichtgeschwindigkeit gemessen.23.09.2011, 14:08 Uhr Infos Fragen und Antworten zum Teilchenbeschleuniger LHC Infos Foto: CERN Eine Entdeckung, von der sie selbst noch überrascht sind, und die auch die Physik-Welt mit großer Skepsis aufnimmt.

Tests anderer Forscher sollen die Cern-Ergebnisse jetzt überprüfen. Sollten sie bestätigt werden, würde das weder unser Leben noch das Universum ändern. Denn diese Elementarteilchen wären damit wahrscheinlich schon seit Milliarden von Jahren mit einer Geschwindigkeit unterwegs, die jene des Lichts übersteigt.

  • Allerdings würde eine solche Entdeckung unser Verständnis davon, wie die Welt funktioniert, einer fundamentalen Änderung unterziehen, sagen Physiker.
  • Nur zwei Labors sind in der Lage, die Tests aus dem größten Physiklabor der Welt – dem Cern – zu wiederholen und damit die Ergebnisse möglicherweise zu bestätigen.

Eines ist das Fermilab außerhalb von Chicago, das zweite in Japan ist wegen des Tsunamis und des Erdbebens im März im Moment nicht in Betrieb. Bereits kurz nach der Bekanntgabe der Ergebnisse durch die Forscher in der Schweiz am Donnerstag versammelten sich Wissenschaftler im Fermilab, um die Ergebnisse der europäischen Studie zu überprüfen.

  • Das Problem ist allerdings, dass die Messsysteme dort nicht annähernd so präzise sind wie im Cern.
  • Dies sei jedenfalls so wichtig, dass jeder Wissenschaftler jedes Bruchstück an Information genau untersuchen werde, sagte Fermilab-Sprecher Rob Plunkett.
  • Er selbst wolle sich nicht festlegen, ob nun Einstein oder das Cern am Ende recht behalten werde, aber: “Es ist gefährlich, Wetten gegen Einstein abzugeben.

Einstein ist immer und immer wieder auf die Probe gestellt worden.” Die Skepsis in der Physik-Welt ist groß, denn die Lichtgeschwindigkeit von 299.792.458 Metern pro Sekunde galt lange als kosmische Geschwindigkeitsbegrenzung. Festgelegt ist das in Einsteins Spezieller Relativitätstheorie, deren Formel E=mc² weit über die Physik-Welt hinaus Bekanntheit erlangte.

Das Gefühl, das die meisten Leute haben, ist, dass das nicht richtig, nicht real sein kann”, sagt Cern-Sprecher James Giles zu den Ergebnissen der dortigen Forscher.60 Nanosekunden schneller als Licht Das Cern stellte den Teilchenbeschleuniger zur Verfügung, mit dem die Neutrinos unterirdisch von Genf in ein italienisches Labor in 730 Kilometer Entfernung geschossen wurden.

Und dabei – so die Forscher – 60 Nanosekunden schneller waren als das Licht, bei einer Messabweichung von nur zehn Nanosekunden. Auch das Fermilab-Team in Chicago erzielte 2007 ähnliche Ergebnisse, allerdings mit einer weit höheren Messungenauigkeit. Die Forscher am Cern überprüften diese unglaubliche Entdeckung mehrere Monate lang immer wieder.

  • Nun wollen sie die breite Physik-Gemeinschaft einladen, um die Ergebnisse bis ins kleinste Detail zu untersuchen, sagt Cern-Sprecher Giles.
  • Sollte etwas Einsteins Theorien infrage stellen können, dann wären es wahrscheinlich am ehesten die Neutrinos, die Physiker seit 80 Jahren erstaunen.
  • Diese Elementarteilchen haben fast keine Masse und existieren in drei verschiedenen Arten.

Ein Neutrino kann sein eigenes Antiteilchen haben und wurde sogar schon dabei beobachtet, wie es von einem der drei möglichen Zustände in einen anderen übergeht, während es von der Sonne wegrast, erklärt Physiker Phillip Schewe vom Joint Quantum Institute in Maryland.

  1. Doch solange die Ergebnisse nicht von einer zweiten Gruppe bestätigt sind, will niemand in der Physik-Welt von einer Revolution sprechen.
  2. Im Gegenteil: Jenny Thomas vom Fermilab, das die Tests überprüfen soll, sagte, es müsse eine “banalere Erklärung” für die Ergebnisse geben.
  3. Es sei sehr schwer, die Distanz, Zeit und Winkel für eine solche Behauptung zu messen.

Auch der Vorsitzende des Physik-Instituts an der Universität von Maryland, Drew Baden, hält Messfehler für die wahrscheinlichste Erklärung. “Es ist lächerlich, was die veröffentlichen”, sagt Baden: als ob man einen fliegenden Teppich erfinden und danach herausfinden würde, dass es beim Experiment einen Fehler gegeben habe.

CERN Albert Einstein Tsunami

Ist dunkle Materie schneller als Licht?

Die Temperatur der dunklen Materie Warm, kalt, genau richtig? Die Analyse von sieben Gravitationslinsen-Bildern von Quasaren gibt neue Hinweise auf die Temperatur der dunklen Materie, der geheimnisvollen Substanz, die etwa ein Viertel unseres Universums ausmacht. Dieses Bild zeigt einen entfernten Quasar, der durch eine Gravitationslinse in fünf Bilder abgebildet wird. Der Galaxienhaufen, der als Linse wirkt, wird SDSS J1004+4112 genannt und ist einer der entferntesten bekannten Galaxienhaufen (sieben Milliarden Lichtjahre, mit einer Rotverschiebung z=0.68).

  1. Astronomen verwenden dieses Phänomen um mehr über die Eigenschaften der dunklen Materie zu erfahren.
  2. Wir wissen nicht viel über die dunkle Materie und die Physiker haben es noch nicht geschafft, ein Teilchen der dunklen Materie nachzuweisen.
  3. Aber wir wissen, dass die Schwerkraft von Klumpen dunkler Materie das Licht von weit entfernten Objekten verzerren kann.

MPA-Wissenschaftler und ihre Kollegen an der UC Davis nutzen diese Verzerrung, die als Gravitationslinseneffekt bezeichnet wird, um mehr über die Eigenschaften der dunklen Materie zu erfahren. Das Standardmodell für dunkle Materie ist, dass sie “kalt” ist, d.h.

  • Dass sich die Teilchen im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit langsam bewegen.
  • Dies hängt auch mit der Masse der Dunklen-Materie-Teilchen zusammen.
  • Je geringer die Masse des Teilchens ist, desto “wärmer” ist es und desto schneller bewegt es sich.
  • Das Modell der kalten (massereicheren) dunklen Materie funktioniert gut für sehr große Skalen, es ist jedoch noch unklar ob auf der Skala einzelner Galaxien Modelle mit “warmer” dunkler Materie bevorzugt werden.

“Heiße” dunkle Materie mit Teilchen, die sich nahe an der Lichtgeschwindigkeit bewegen, wurde durch Beobachtungen ausgeschlossen.

Was ist schneller der Gedanke oder das Licht?

Gedanken sind langsamer als Licht, da sie von der Übertragung von Nervenimpulsen abhängen. Impulse zwischen verschiedenen Nerven können chemischer Natur sein, innerhalb eines Nervs kann die Übertragung elektrostatisch sein.

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