Warum ist Licht 299.792.458 Meter pro Sekunde schnell?

7 Antworten

Das erste Wort einer Frage sagt viel über die Motivation aus. 

"Warum" verlangt die Begründung für etwas, das vom persönlich erfahrenen Normalzustand abweicht, aber oft ist dieser eine lokale Ausnahme, die statt dessen begründet werden müsste (was auch viel einfacher wäre). Wenn man versucht, mit "Warum" einer Sache auf den Grund zu gehen, dann erwartet man, dort am "Grund" eine Welt vorzufinden, die einem vertraut ist. Leider kann Physik das nicht liefern, weil die Welt mit jedem Schritt in Richtung "Grund" immer unvertrauter wird, was nur zu weiterem unersättlichem Warum-Fragen führt. Der Unterschied ist, dass wir Physiker keine Angst vor Unvertrautem haben, und wir werden darin nur noch von Mathematikern übertroffen.

"Wieso" leitet keine Frage ein, sondern eine Beschwerde (wieso ist mein Kaffee noch nicht fertig? Wieso dauert das so lange?). Wer "wieso" fragt, ist auf Krawall gebürstet und will nicht lernen sondern streiten. Wer mit den Naturgesetzen dieses Universums unzufrieden ist, der muss sich wohl ein anderes suchen.

"Wozu" ist eine Sinnfrage, bei der in der Regel der Zweifel am eigenen Sinn auf die ganze Welt übertragen wird. In der Natur gibt es keine finale Zweckbestimmung, sondern die Natur funktioniert konsistent als Ganzes. Die einzige gültige Antwort auf "wozu" wäre also "damit es funktioniert".

Irgendeine Geschwindigkeit muss Licht haben, warum also nicht diese?


Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 12:55

Wie kommst Du darauf, dass ein Warum-Fragesteller auf Krawall gebürstet ist? Als Darwin fragte, warum Giraffen einen langen Hals, Elefanten einen Rüssel, Fische Flossen und Vögel Flügel haben, war der bestimmt nicht auf Krawall gebürstet.

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Marsreisender  03.03.2023, 12:58
@Schwuttcke

Ich hab das jetz auch nicht verstanden. Dachte auch, jetzt kommt ne erleuchtende Antwort auf ne normale Frage.

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 13:08
@Marsreisender

Manchen Leuten scheint es halt unglaublich schwer zu fallen, zu sagen: Ich weiß es nicht.

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Marsreisender  03.03.2023, 13:23
@Schwuttcke

Und der ist Physik und Astronomieexperte, klingt aber wie ein Politiker bei maybrit Illner. Musste wohl den Lesch fragen.

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 13:34
@Marsreisender

Genau das ist das Problem vieler sog. Experten. Lieber antworten sie auf eine Frage mit einem ganzen Roman hochtrabenden Unsinns, statt zu sagen: Ich weiß es nicht.

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hologence  03.03.2023, 13:46
@Schwuttcke

"ich weiß es nicht" wäre nicht die korrekte Antwort. Auf "warum" zu Naturkonstanten gibt es überhaupt keine Antwort, weil schin die Frage ungültig ist. Und das mit dem Krawall zeigen die Kommentare hier sehr schön.

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 13:56
@hologence

Du erklärst also lieber meine Frage für ungültig, als zuzugeben, dass Du sie nicht beantworten kannst. Damit stehst Du in der Tradition der Kirchen, die einst ebenfalls bestimmte Fragen für ungültig erklärten und die Fragesteller wegen angeblicher Ketzerei auf dem Scheiterhaufen vebrannten.

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Falsch gefragt. Das Licht hat eine konstante Geschwindigkeit im Vakuum. Mit welcher Maßeinheit du sie letztlich ausdrückst, spielt keine Rolle. Im metrischen System ist es nun einmal diese Zahl.

Du könntest sie auch in Ellen pro Monat ausdrücken oder nautische Meilen pro Woche. ;-)


Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 12:57

Ich kann die Frage für Dich auch anders stellen. Warum hat Licht die Geschwindigkeit, die es hat?

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SirKermit  03.03.2023, 12:58
@Schwuttcke

Es ist eine fundamentale Naturkonstante. Sie ist so, wie sie ist. ;-)

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 13:05
@SirKermit

Nur warum, das ist die Frage! Gute Frage, wa? ;-)

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SirKermit  03.03.2023, 13:18
@Schwuttcke
Gute Frage, wa? ;-)

Nein, sie wurde schon beantwortet. Leben konnte nur in diesem Universum entstehen, weil die Naturkonstanten eben die Werte haben, die wir messen können. Wären die Werte anders, gäbe es uns nicht.

Kurz: es ist so, wie es ist. Deswegen hat auch die LG diesen Wert. Mehr lässt sich darüber nicht sagen. Was dann letztlich heißt: niemand weiß es, auch ich nicht. ;-)

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 13:31
@SirKermit

Die Frage war nicht, warum es uns gibt, sondern warum Licht die Geschwindigkeit hat, die es hat. Vielleicht hat Licht ja deshalb diesen Wert, damit ich heute diese Frage stellen kann ;-)

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SirKermit  03.03.2023, 13:46
@Schwuttcke

Die Naturkonstanten haben diesen Wert, den wir hier und heute messen. Diese Werte ermöglichen unser Leben und damit die Messung der LG.

Ab hier ist für mich Schluss.

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 14:11
@SirKermit

Die Frage war nicht, welche Geschwindigkeit Licht hat und ob unser Leben davon abhängt, sondern warum Licht die Geschwindigkeit hat, die es hat. Und damit ist nun auch für mich Schluss.

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TimeTraveller0  03.03.2023, 14:11

Ellen pro Monat! Mein Kommentar der Tages.

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SirKermit  03.03.2023, 14:37
@TimeTraveller0

Es hätten auch Skrupel pro Woche sein können. ;-) Aus https://de.wikipedia.org/wiki/Alte_Ma%C3%9Fe_und_Gewichte_(Preu%C3%9Fen)#L%C3%A4ngenma%C3%9Fe

Zu 2.: Die Grundlage des rheinländischen oder brandenburgischen Maßes war der rheinländische Fuß, für den laut einem Direktorialbefehl vom 28. Oktober 1773 eine Länge von 139,13 Pariser Linien festgelegt worden war.
Längenmaße, Werkmaß = Duodezimalteilung
Skrupel ≈ 0,182 mm

Es gibt schon echt tolle Längenmaße.

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SirKermit  03.03.2023, 15:03
@TimeTraveller0

You made my day! :-)))) Danke. Dass die Finnen in derartigen Längenmaßen rechnen, war mir überhaupt nicht bekannt, ist aber keineswegs überraschend.

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Jungleerika  03.03.2023, 17:03

Elefantenrüssel pro Mondphase

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Man hat diesen Wert 1983 exakt so festgelegt. Es gibt natürlich historische Gründe, warum Meter und Sekunde so lang waren, wie sie waren, so dass diese Zahl eine gewisse Willkür enthält: Man könnte die Lichtgeschwindigkeit ja auch in ganz anderen Einheiten angeben. Aber das Gute ist, dass die Lichtgeschwindigkeit universell konstant zu sein scheint (nach heutigem Wissensstand).

Wenn man sich fragt, warum das Licht nicht schneller oder langsamer ist, stelle ich mir einen Wellenwiderstand vor: Das Vakuum steht der elektromagnetischen Welle offenbar im Weg. Nicht viel, aber ein bisschen. Man kann es verdicken, indem man Materie einbringt, aber nicht weiter verdünnen. Ja, ist etwas nah am Bild eines "Äthers" dran, aber halt anschaulich.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Abschluss als Diplom-Physiker

Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 13:37

Es geht hier nicht um Maßeinheiten, sondern um die Frage, warum Licht die Geschwindigkeit hat, die es hat.

Aber zumindest hast Du eine Meinung dazu geliefert.

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zalto  03.03.2023, 14:01
@Schwuttcke

Die Richtung der Frage geht aus der Fragestellung nicht wirklich hervor - noch dazu fehlt der erläuternde Langtext. Der Zahlenwert steht dagegen sehr zentral und und prominent, daher ging ich davon aus, dass das die Frage wäre, warum gerade diese Zahl.

Was das Vakuum angeht - es gibt Vakuumfluktuationen. Das ist eine Komponente des Entstehens und Vergehens im Nichts und wo (wenn auch nur kurz und virtuell) etwas ist, kann auch etwas der unbegrenzt schnellen Ausbreitung im Weg stehen und sie auf ein irdisches, endliches Maß zurechtstutzen.

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 14:06
@zalto

Mittlerweile dürftest Du meine Frage jedoch verstanden haben und kommst, wenn ich Dich richtig verstehe, zu dem Schluss, dass Du meine Frage nicht beantworten kannst.

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zalto  03.03.2023, 14:26
@Schwuttcke

Ein paar qualifizierte Mutmaßungen konnte ich ja beitragen. Wobei man sich beim Nachvollziehen der exakten Größe einer Naturkonstanten zwar einem Verständnis annähern kann, aber ich befürchte, wir sind einfach noch nicht am Ende der Weisheit angekommen, aus noch elementareren Grundannahmen deren Wert abzuleiten.
Sieht man auch am Spektrum der gegebenen Antworten: "nimm es hin, wie es ist" und "wären sie anders, dann gäbe es keinen, der danach fragt".
Ich halte es da noch am ehesten mit Vinnapas: Es sind die Umstände. Wellenwiderstände, Druck von Teilchenfluktuationen im Vakuum als Widerstand.

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Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 14:52
@zalto

Ist die Frage, ob der Mensch sich gewissen Dingen überhaupt jemals dermaßen annähern kann, dass er tatsächlich von "Verständnis" sprechen kann.

Die Antwort von Vinnapas "Es sind die Umstände" halte ich für so platt wie die Antwort "Weil es so ist", mit der man alles und nichts beantworten kann.

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Das Licht ist eine elektromagnetische Welle die sich fortpflanzt, indem sie sich selber abwechselnd elektrisch und magnetisch vorwärts "erzeugt" - wenn der elektrische Wellenhügel zu Ende geht beginnt die durch die elektrische Welle erzeugte magnetische Welle (in Flugrichtung) usw. Dieses gegenseitige Erzeugen von Wellen in den dazugehörigen Quantenfeldern dauert eine bestimmte Zeit, das ist genau woher diese Lichtgeschwindigkeit kommt (und nicht unendlich ist). Es ist übrigens die Geschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Vakuum nicht nur von Licht.


Schwuttcke 
Fragesteller
 03.03.2023, 15:14

Lässt sich Deine Aussage zur Überprüfung methematisch darstellen?

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Nun, das ist eine der Naturkonstanten und soviel man weiß überall im Universum gleich!

Warum die Geschwindigkeit genau so ist wie sie ist weiß niemand!

Fakt ist aber:

Wenn sie auch nur geringfügig langsamer oder geringfügig schneller wäre - gäbe es weder uns noch das uns bekannte Universum in dieser Form!

Schau mal bei Youtube nach: Lesch und Lichtgeschwindigkeit - gut erklärt.

Hoffe konnte Helfen, Grüße