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THEMA: Gleichzeitigkeit

Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 21:52 #13997

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Hallo Forum,
aktuell bewegt mich eine Frage zur „Gleichzeitigkeit“.
Sollte die Frage schon beantwortet worden sein, bitte ich um Hinweis.
Folgendes Gedankenexperiment dürfte meine Frage verdeutlichen:

Hypothetisch angenommen, es gäbe eine Stromleitung mit zwei Leitern von der Sonne zur Erde. Weiterhin angenommen man vernachlässigt alle Übergangswiederstände (Ultra-Supraleiter) und alle Gravitations-/Montageprobleme. An der Sonnenstation wird der Strom erzeugt und auf der Erdstation verbraucht. In der Mitte befindet sich ein Schalter, welcher den Stromkreis unterbricht. Die Elektronen benötigen nun ca. 8 Min., analog C, von der Sonne zur Erdstation. Schließt man den Stromkreis, so fliest dann aber sofort, an beiden Enden Strom oder? Öffnet man den Schalter wieder, so ist sofort an beiden Enden Schluss. Ist dies gedanklich so weit nachvollziehbar, oder gibt es einen Haken? Falls dies der Realität entsprechen sollte, so besteht doch in diesem Fall die theoretische Möglichkeit, der überlichtschnellen Kommunikation oder? Der Schalter könnte telegrafisch genutzt werden und Erd- und Sonnenstation wüssten immer gleichzeitig, was der Schalter ihnen mitteilen möchte. Welcher Zusammenhang könnte zuständig dafür sein, damit Elektronen an der Sonnenstation, sowie Elektronen auf der Erdstation gleichzeitig wissen, dass sie fließen sollen, falls dem so sein sollte.

Grüße EXCEL

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 22:00 #14001

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Ich als Hobbyelektroniker würde behaupten, dass der Schaltimpuls trotzdem nur mit Lg abläuft. Obwohl die Elektronen im Leiter ja schon da sind aber durch den Schaltimpuls nur angeschubbst werden. Aber das geht auch nur mit LG. Es gibt ja Überseekabel, bei denen man die Verzögerung auch hat.
Die Elektronen im Leiter fließen mit dem Strom und bekommen den Impuls Spannung. Aber wie gesagt, auch da nur mit LG.

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 22:06 #14002

Ja, der Haken liegt darin, dass das nicht stimmt.
Der Stromfluss würde sich nicht sofort einstellen, sondern die Spannung breitet sich deutlich mit Unterlichtgeschwindigkeit aus. In Kupfer beträgt die Geschwindigkeit einer Wellenfront nur ca. 70km/s. Ladungsträger selbst bewegen sich nochmals deutlich langsamer (Größenordnung cm/s).

Bei Supraleitern bilden die Ladungsträger hingegen eine kontinuierliche Welle, die keinen messbaren Schwankungen mehr unterliegt.

Aber auch bei Supraleitern ist es so, dass sich diese Welle erst aufbauen muss. Dabei wird ein Magnetfeld induziert, und solange das nicht stationär ist, hat auch der Supraleiter einen Widerstand, die sogenannte Induktivität.

Beim Öffnen des Schalters würde sich dort erstmal eine hohe Spannung aufbauen, die dem Stromfluss einen Widerstand entgegensetzt, der sich ebenso mit Unterlichtgeschwindigkeit im Leiter fortplanzt. Das entspricht einer Kapazität.

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 22:06 #14003

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Warum sollte an beiden Seiten zur gleichen Zeit an beiden Seiten Strom fliessen? wenn Lichtphotonen 8min. Sonne-Erde benötigen >>> Strom "strömt" auch mit elektromagnetischen Wellen auf denen auch Photonen "surfen", braucht also weniger bis max. Lichtgeschwindigkeit aus meiner Sicht.

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 22:14 #14004

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Excel schrieb:

Die Elektronen benötigen nun ca. 8 Min., analog C, von der Sonne zur Erdstation.

Ich glaube, das siehst du falsch. Die Driftgeschwindigkeit von leitenden Elektroden in einem Leiter beträgt nur 0,1mm/s, selbst bei Gleichstrom. Bei Wechselstrom kommen sie überhaupt nicht vom Fleck.
Lies dir mal den Wikieintrag kurz durch:
de.wikipedia.org/wiki/Driftgeschwindigkeit

Aber fließt beim Schließen des Stromkreises instantan im ganzen Kreis gleich Strom? Gute Frage.

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 22:30 #14006

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Hallo,
vielen Dank für die Antworten,
Also eine Induktivität muss sich aufbauen = Verzögerung beim Einschalten
Folglich baut sich die Induktivität wieder ab = Verzögerung beim Ausschalten.
Läuft der Verbraucher auf der Erde nach Trennung der Verbindung noch 8 Minuten mit voller Leistung weiter? Oder trudelt er langsam aus. (den kapazitiven Widerstand des Schalters mal als unendlich betrachtet).
Zum Aufbau des Induktiven Feldes sollte doch "zuerst" ein Strom fließen oder?
Dieser steigt doch dann mit Aufbau der Induktivität erst an? Beginnt der Stromfluss von 0 an glatt erst nach ca. 8 Minuten oder weil die Elektronen langsamer sind eben 10 Minuten und steigert sich dann analog C auf 100%?

Grüße EXCEL

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 23:21 #14009

@Reisender
Die Geschwindigkeit von 70km/s für die Wellenfront im Kupfer verstehe ich nicht. Wenn das richtig wäre könnte man auch nur mit 70km/s Informationen übertragen.
Das sich die Ladungsträger viel langsamer bewegen stimmt allerdings.

Ansonsten denke ich das die Spannungsquelle bereits zu Beginn für einen Stromfluss sorgt ohne das der Stromkreis geschlossen ist. Die Kabel wirken dabei als Kapazität die irgendwann gesättigt ist. Der Stromfluss kommt dann wieder zum erliegen aber am Schalter hat sich eine Spannung aufgebaut, die ganze Apparatur ist bereit für unser Experiment.
Wird jetzt der Schalter geschlossen wird dort zuerst der Strom wieder fließen und dieser Impuls wird sich mit Lichtgeschwindigkeit durch das ganze Kabel bis zur Qelle fortpflanzen. Ist der Schalter bei der Sonne und der Verbraucher auf der Erde wird es eine Verzögerung von 8 min geben.

Induktive Last hab ich jetzt mal außen vor gleassen, da bin ich nicht 100% sicher wie die wirkt, eine zusätzliche Verzögerung des Einschaltimpulses ist zumindest denkbar.

PS:
eine Quelle für die 70km/s würde mich zum Verständnis interessieren.

assume good faith

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Gleichzeitigkeit 02 Mai 2017 23:35 #14010

Ich denke die Induktivität ist sogar der Hauptgrund für die Dämpfung des Signals. Sie bewirkt ja einen Tiefpass. D.h. eine scharfe, rechteckige Wellenfront wird über die Strecke immer flacher ansteigen, weil die Energie in den hohen Frequenzanteilen zuerst ins Magnetfeld wandert.

Darüber hinaus spielt die Dielektrizitätskonstante des Mediums wohl auch noch eine Rolle für die Ausbreitungsgeschwindigkeit, aber wie sich das bei Supraleitern genau verhält, kann ich euch nicht sagen.

Zum einwand von merilix: Das ist genau richtig. Elektrische Signale bewegen sich nicht einnal annähernd lichtschnell durch einen Leiter, wodurch beispielsweise die Frequenz von Mikrochips und auch das Produkt aus Bandbreite und Kabellänge bei bestimmten Kommunikationsprotokollen beschränkt ist.
Die Chips werden schneller, indem sie kleiner werden, weil damit auch die Signalwege sinken. Und Kommunikationsprotokolle werden schneller, indem man entweder auf ein schnelleres Medium wechselt (Licht oder Funk beispielsweise), oder indem man die Kommunikation asynchron gestaltet, d.h. mehrere Bits gleichzeitig auf der Strecke sein können.

Um auf das Beispiel mit der langen stromleitung von der Sonne zurück zu kommen: Die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit jedweder elektromagnetischen Welle ist die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit. Das gilt auch hier. Und wie Maria Stewart richtig bemerkt hat, verursacht eine Spannungsänderung in einer Leiterschleife, die einen endlichen ohmschen Widerstand oder eine Kapazität hat, auch immer eine elektromagnetische Welle.
D.h. auch der Ausschaltpuls kommt mindestens 8 Minuten verzögert an, und ist dazu noch, entsprechend der Induktivität des Leiters, tiefpassgefiltert.

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Gleichzeitigkeit 03 Mai 2017 00:09 #14011

Hallo Reisender,
Willst du damit sagen das Transatlantikkabel aus Kupfer eine Latenzzeit von knapp einer Minute hatten? Solche Telefongespräche müssten ziemlich langwirig gewesen sein und das erscheint mir irgendwie unglaubwürdig. Wie gesagt, eine Quelle wäre hilfreich.

Nachtrag:
Ich hab jetzt in mehreren Quellen eine Signalgeschwindigkeit in Kupfer von ca. 200000 km/s gefunden.
Unter anderem hier: de.wikibooks.org/wiki/Digitale_Schaltung...llaufzeit/_Leitungen
Also zwischen 70 km/s und 200000 km/s besteht dann doch ein kleiner Unterschied oder nicht?

Für die ursprüngliche Frage bedeutet das der Strom nach dem Ausschalten noch mindestens etwa 11 min durch den Verbraucher fließt.

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Gleichzeitigkeit 03 Mai 2017 07:44 #14014

Du hast Recht. Für Leitungen gilt die Lichtgeschwindigkeit im Medium, die Tiefpasswirkung ist allerdings vorhanden.

Ich hatte das verwechselt mit der Ausbreitung von Schaltkaskaden in einer CPU. Dafür reicht es nämlich nicht aus, dass am Ende der Leitung "nur" ein Anstieg des Pegels beobachtet werden kann, sondern der Pegel am Gate muss tatsächlich ein Niveau erreichen sein, dass der Transistor schaltet. Dafür muss aber auf die Signallaufzeit noch die Kreisfrequenz des Frequenzanteils, der mit einer ausreichend niedrigen Dämpfung durchkommt, und die Schaltzeit aller Gates in der Kaskade, draufaddiert werden. Ich hatte darüber vor Jahren mal einen Artikel in der C't gelesen und da war von einer Zahl in dieser Größenordnung die Rede gewesen.

Ich hatte das jedoch unzulässig auf einen einfachen Leiter übertragen und muss mich also korrigieren: Der erste Anstieg des Potenzials würde sich sehr wohl mit einer Verzögerung, die der Lichtgeschwindigkeit im Medium entspricht, ausbreiten.

Bis die Spannung jedoch in nahezu voller Höhe an ihrem Ziel ankommt, vergeht jedoch eine deutlich längere Zeit, die hauptsächlich von der Induktivität der Strecke abhängt.

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Gleichzeitigkeit 03 Mai 2017 19:49 #14033

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Hallo,
Also ich möchte meine Frage nochmal neu formulieren. Wir legen das Hautaugenmerk auf die „GLEICHZEITIGKEIT“ und nicht auf Kommunikation.

“ Reisender " schrieb: Der Stromfluss würde sich nicht sofort einstellen, sondern die Spannung breitet sich deutlich mit Unterlichtgeschwindigkeit aus.


Das hört sich eher wie eine Wasserleitung an, wo der Wasserhahn geöffnet wird und man eben warten muss bis das Wasser kommt.

Ich denke da eher an einen Gleichstromkreis. Schließt sich der Stromkreis, so beginnen Prozesse, die den Stromfluss in Gang bringen (Induktivität + Kapazität werden aufgebaut, Tiefpasswirkung wird überwunden) gut, braucht eben seine Zeit, die aber nur die Schaltstation kennt. Diese Prozesse gehen selbstverständlich mit Unterlicht-Geschwindigkeit von statten und das stört erst mal nicht weiter. Den Schalter, habe ich bewusst in die Mitte gelegt. Keiner der Beteiligten auf der Erdstation oder auf der Sonnenstation weiß Bescheid, wann der Schalter geschlossen wird. Der Schaltstation sei es egal, ob der Strom, 10 Minuten oder 1 Stunde braucht, um messbar zu fließen. Sie ist am eigentlichen „Kommunikationsprozess“ nur indirekt beteiligt.

Theoretisch fängt also nun der Strom an beiden Enden „gleichzeitig“ an zu fließen (Die Summe aller Ströme im Stromkreis ist immer gleich).
Die Information die also beide Stationen, im einfachsten (unmodulierten) Fall, gleichzeitig erhalten lautet „Strom fließt“. Trennt man nun die Verbindung wieder, bauen sich die Felder Minutenlag wieder ab und beide Stationen erhalten erneut gleichzeitig eine Information „Strom unterbrochen“. Mir ist natürlich bewusst, dass dies keine echte Ü-Licht-Komm. darstellt und darum geht es mir auch gar nicht.

Meine Frage hat natürlich einen Hintergrund.
In letzter Zeit, las ich mehrfach von einer speziellen Eigenschaft von Elektronen. Angeblich sollen alle, bedingt durch ihre gemeinsame Entstehung, miteinander „verschränkt“ sein. Ich suche nun nach einem Hinweis, wie man diese Info, zumindest theoretisch, unterlegen könnte. Nun ist mir das Prinzip der „Gleichzeitigkeit“ bisher nur aus der Quantenverschränkung bekannt. Auch hier gibt es definitiv „keine“ Ü-Licht-Komm. aber ebenfalls ein signifikante „Gleichverhalten“. Haben wir es beim Verhalten der Elektronen ebenfalls mit einem Verschränkungsgesetz zu tun (ähnlich wie beim Doppelspalt)?
Sollte dem so sein, was passiert mit der alten Verschränkung, wenn man Elektronen erneut verschränkt.
Vielen Dank für Eure Geduld.
Grüße EXCEL

P.S. Sorry für meine „lange“ Leitung, hätte ich auch gleich besser formulieren können.

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Gleichzeitigkeit 03 Mai 2017 20:02 #14034

EXCEL schrieb: Das hört sich eher wie eine Wasserleitung an, wo der Wasserhahn geöffnet wird und man eben warten muss bis das Wasser kommt. /quote]

An der Sonnenstation wird der Strom erzeugt und auf der Erdstation verbraucht. In der Mitte befindet sich ein Schalter, welcher den Stromkreis unterbricht


das ist aber so , du hast den schalter ja in die mitte von erde sonne gesetzt . bei wasser also den wasserhahn .


Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

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Gleichzeitigkeit 03 Mai 2017 20:15 #14035

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O.K., aber schau Dir bitte alles an, auf die Zeit des Verbindungsaufbaus kommt es nicht an

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Gleichzeitigkeit 03 Mai 2017 22:36 #14039

die lichtgeschwindigkeit ist bis jetzt eine unüberwindbare hürde , wen ein gedankenexperiment zu einem anderen ergebniss kommt liegt es bisher immer an einem fehler im aufbau des experiment´s.

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 06:19 #14043

Ich bin verwirrt.
Irgendwie ist mir nicht klar wie ich in dem Gedankenexperiment eine Verbindung zur Quantenverschränkung herstellen soll.

Ich denke, eines ist klar geworden. Die Wirkung der Ereignisse "Schalter schließen" oder "Schalter öffnen" pflanzt sich mit einer für das Medium typischen Geschwindigkeit ausgehend vom Schalter fort. Ein Elektron im Leiter wird von seinen Nachbarn, von seiner Umgebung beeinflußt, und nicht davon was Millionen von km entfernt passiert.

Gruß
Merilix

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 06:44 #14044

EXCEL schrieb: In letzter Zeit, las ich mehrfach von einer speziellen Eigenschaft von Elektronen. Angeblich sollen alle, bedingt durch ihre gemeinsame Entstehung, miteinander „verschränkt“ sein.


Wie ist das gemeint? Ich kenne Verschränkung nur, wenn sie gleichzeitig in einer Weise "ausgerichtet" werden, dass sie in Summe bestimmte Eigenschaften haben. Und diese Verschränkung bricht bei der Messung eines Elektrons zusammen.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 11:38 #14048

EXCEL schrieb: Hypothetisch angenommen, es gäbe eine Stromleitung mit zwei Leitern von der Sonne zur Erde. Weiterhin angenommen man vernachlässigt alle Übergangswiederstände (Ultra-Supraleiter) und alle Gravitations-/Montageprobleme. An der Sonnenstation wird der Strom erzeugt und auf der Erdstation verbraucht. In der Mitte befindet sich ein Schalter, welcher den Stromkreis unterbricht. Die Elektronen benötigen nun ca. 8 Min., analog C, von der Sonne zur Erdstation. Schließt man den Stromkreis, so fliest dann aber sofort, an beiden Enden Strom oder? Öffnet man den Schalter wieder, so ist sofort an beiden Enden Schluss. Ist dies gedanklich so weit nachvollziehbar, oder gibt es einen Haken?
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Der "Haken" ist die Tatsache, das s sich nichts, aber auch rein gar nichts, in diesem Universum mit Geschwindigkeiten größer als die Lichtgeschwindigkeit ausbreiten kann.

Egal wo in diesem hypothetischen Stromkreis der Schalter sitzt: Es wird IMMER die 8 Minuten dauern, bis am Ende der Strom ankommt.

Umgekehrt, beim Unterbrechen des Stromkreises, kommt es jedoch sehr wohl auf die Lage des Schalters an, sitzt der in der Nähe des Verbrauchers, bekommt dieser praktisch unmittelbar keinen Strom mehr, sitzt er näher an der Stromquelle, wird es ebenfalls die Zeit brauchen, bis der Impuls mit Lichtgeschwindigkeit am anderen Ende ankommt.

Oder irre ich hier?


Grüße
Udo

Das Verzichtbare ist nutzlos. J.F. Hingeklammert

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 12:55 #14054

EXCEL schrieb: Hallo,
Also ich möchte meine Frage nochmal neu formulieren. Wir legen das Hautaugenmerk auf die „GLEICHZEITIGKEIT“ und nicht auf Kommunikation.

“ Reisender " schrieb: Der Stromfluss würde sich nicht sofort einstellen, sondern die Spannung breitet sich deutlich mit Unterlichtgeschwindigkeit aus.


Das hört sich eher wie eine Wasserleitung an, wo der Wasserhahn geöffnet wird und man eben warten muss bis das Wasser kommt.

Ich denke da eher an einen Gleichstromkreis. Schließt sich der Stromkreis, so beginnen Prozesse, die den Stromfluss in Gang bringen (Induktivität + Kapazität werden aufgebaut, Tiefpasswirkung wird überwunden) gut, braucht eben seine Zeit, die aber nur die Schaltstation kennt. Diese Prozesse gehen selbstverständlich mit Unterlicht-Geschwindigkeit von statten und das stört erst mal nicht weiter. Den Schalter, habe ich bewusst in die Mitte gelegt. Keiner der Beteiligten auf der Erdstation oder auf der Sonnenstation weiß Bescheid, wann der Schalter geschlossen wird. Der Schaltstation sei es egal, ob der Strom, 10 Minuten oder 1 Stunde braucht, um messbar zu fließen. Sie ist am eigentlichen „Kommunikationsprozess“ nur indirekt beteiligt.

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Ok. Aber was ist denn jetzt eigentlich deine Frage? In dem ganzen Text ist bis hierhin kein Fragezeichen enthalten.

EXCEL schrieb: Meine Frage hat natürlich einen Hintergrund.
In letzter Zeit, las ich mehrfach von einer speziellen Eigenschaft von Elektronen. Angeblich sollen alle, bedingt durch ihre gemeinsame Entstehung, miteinander „verschränkt“ sein. Ich suche nun nach einem Hinweis, wie man diese Info, zumindest theoretisch, unterlegen könnte. Nun ist mir das Prinzip der „Gleichzeitigkeit“ bisher nur aus der Quantenverschränkung bekannt. Auch hier gibt es definitiv „keine“ Ü-Licht-Komm. aber ebenfalls ein signifikante „Gleichverhalten“. Haben wir es beim Verhalten der Elektronen ebenfalls mit einem Verschränkungsgesetz zu tun (ähnlich wie beim Doppelspalt)?


Welches Verhalten der Elektronen meinst du genau?

Dass ein Spannungspuls gleichzeitig an beiden Enden einer Leitung ankommt, wenn in der Mitte ein Signal angelegt wird, hat mit Verschränkung zunächst einmal nichts zu tun.

Es ist vielmehr so, dass die Symmetrie in deinem Versuchsaufbau zu einer identischen Beobachtung an beiden Enden der Leitung führt.

Natürlich nur theoretisch, bei vollkommener Symmetrie der gesamten Umgebung, und auch nur im Rahmen einer Messgenauigkeit, die von der Heisenbergschen Unschärferelation vorgegeben ist.

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 19:38 #14070

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@Alle Beteiligten,
ich fürchte, bevor wir weiter über QV philosophieren, sollten wir unser Wissen über das Verhalten von Elektronen im Gleichstromkreis synchronisieren.

Welche Aussagen über einen „arbeitenden“ Gleichstromkreis sind richtig?

1. Prinzip „Wasserleitung“

-Ein Elektron nimmt an der Spannungsquelle eine positive Ladung auf.
-Begibt sich nun im + Leiter auf den Weg zum Verbraucher mit Medium-LG.
-Entlädt im Verbraucher seine Ladung, welcher damit Arbeit verrichten kann.
-Das nun negativ geladene Elektron macht sich im - Leiter auf den Weg zur Spannungsquelle und wird dort erneut positiv aufgeladen.
Wir messen zuerst im positiven Leiter einen Strom und ein wenig später im negativen Leiter ebenfalls, da das Elektron dort ja später vorbei kommt.

2. Prinzip „Gleichheit“
-Ein positiv geladenes Elektron begibt sich von der Spannungsquelle, mit Medium-LG im + Leiter zum Verbraucher.
-GLEICHZEITIG (ohne Verzögerung) begibt sich ein negativ geladenes Elektron, im – Leiter, vom Verbraucher zur Spannungsquelle.
-Das positive Elektron kann seine Ladung nur abgeben, wenn das negative Elektron wieder positiv aufgeladen wird.
-Kann das negative Elektron in der Spannungsquelle nicht wieder positiv aufgeladen werden, gibt auch das positive Elektron im Verbraucher seine Ladung nicht ab (Akku leer).
Beide Elektronen sind gleichzeitig in der Mitte der gleich langen Leiter.
Wir messen in beiden Leitern absolut „gleichzeitig“ einen Strom.
Verdoppeln wir die Länge eines Leiters, messen wir trotzdem in beiden Leitern gleichzeitig Strom.

Im kleinen Maßstab macht diese Betrachtung m.M.n die Problemstellung nicht deutlich, Daher mein überdimensionales Gedankenexperiment.
Angenommen es gäbe nur 2 Elektronen im Stromkreis (ist zwar nicht möglich aber seist drum), woher weiß das Elektron im Verbraucher, vom anderen Elektron in der Spannungsquelle, dass es wieder positiv aufgeladen wurde?

Grüße EXCEL

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 20:35 #14075

Keine dieser Aussagen ist richtig.

Erstmal sind Elektronen nicht positiv geladen.
Und dann geben sie auh ihre Ladung nicht ab.

In einem Gleichstromkreis passiert etwas anderes. Du kannst ihn dir vorstellen wie ein paar Druckrohre. Eine Leitung geht von der Spannungsquelle zum Verbraucher. Die andere Leitung geht zurück.

Der Verbraucher entnimmt Energie, indem er sich die Druckdifferenz zunutze macht, bspw. indem er eine Turbine antreibt. Die Spannungsquelle sorgt für den druckunterschied, indem sie permanent Teilchen von der einen Seite auf die andere schaufelt.

In einem System mit nur zwei Wassermolekülen würde sich daher gar kein Kreislauf einstellen. Und in der elektrischen Leitung kommt der Druckunterschied auch nur deswegen zustande, weil sich die Elektronen gegenseitig abstoßen. Je mehr es sind, und je dichter sie beisammen sind, umso stärker sind die abstoßenden Kräfte.

D.h. Stromfluss ist ein rein statistischer Effekt. Man kann das Beispiel nicht mit einzelnen Elektronen durchspielen.

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 20:37 #14076

EXCEL schrieb: @Alle Beteiligten,
ich fürchte, bevor wir weiter über QV philosophieren, sollten wir unser Wissen über das Verhalten von Elektronen im Gleichstromkreis synchronisieren.

Welche Aussagen über einen „arbeitenden“ Gleichstromkreis sind richtig?

1. Prinzip „Wasserleitung“

-Ein Elektron nimmt an der Spannungsquelle eine positive Ladung auf.
-Begibt sich nun im + Leiter auf den Weg zum Verbraucher mit Medium-LG.

-Das nun negativ geladene Elektron macht sich im - Leiter auf den Weg zur Spannungsquelle
2. Prinzip „Gleichheit“
-Ein positiv geladenes Elektron begibt sich von der Spannungsquelle, mit Medium-LG im + Leiter zum Verbraucher.
-GLEICHZEITIG (ohne Verzögerung) begibt sich ein negativ geladenes Elektron, im – Leiter, vom Verbraucher zur Spannungsquelle.


Grüße EXCEL


Du hast ein falsches Bild in deinem Kopf gespeichert bezüglich des Stromflusses. Das geht vielen Leuten so, ist also nicht schlimm.

Wenn Strom fließt, dann ist das nicht mit einem Fluss in einer Wasserleitung zu vergleichen, da bewegt sich kein Elektron in der Weise, die du meinst, das Elektron bleibt im Gegenteil an Ort und Stelle, es gibt nur seine Ladung an seinen Nachbarn weiter, der wiederum seinem Nachbarn die Ladung aufdrückt und so weiter und so fort.

Es bewegt sich also lediglich ein Impuls durch die Leitung, kein Elektron geht da körperlich auf die Reise. Sind die Strommengen sehr groß, so kann man an Hochspannungsleitungen die Elektronen brummen hören, wie sie äußerst angeregt hin- und herschwingen und dabei ihre Ladung an die Nachbarn weitergeben. (Das ist jetzt auch ziemlich vereinfachend und plakativ geschrieben, um sich die Sache besser vorstellen zu können)

Es geht also lediglich um die Weitergabe von Impulsen. Und die können nun mal nicht schneller als die LG sein.

Angenommen es gäbe nur 2 Elektronen im Stromkreis



Dann kann kein Strom fließen, mit nur 2 Elektronen, das geht nicht.


Grüße
Udo

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 20:44 #14081

Und du, Udo, weißt anscheinend einen Gleichstrom nicht von einem Wechselstrom zu unterscheiden.
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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 21:03 #14087

Reisender schrieb: Und du, Udo, weißt anscheinend einen Gleichstrom nicht von einem Wechselstrom zu unterscheiden.


Meinst du?

Der einzige Unterschied zwischen den Stromarten ist die bei Wechselstrom mehr oder weniger schnell wechselnde Polarität, während sie bei Gleichstrom konstant bleibt. Aber auch bei Gleichstrom bewegen sich da keine Elektronen durch die Leitung, sondern nur der Impuls.


Grüße
Udo

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 21:46 #14090

Doch, natürlich bewegen sich da Ladungsträger. Und zwar ziemlich genau 6.241.509.629.152.650.000 Elektronen pro Amperesekunde.

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 22:18 #14092

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@Reisender @Udo,

“ Reisender " schrieb: Dann kann kein Strom fließen, mit nur 2 Elektronen, das geht nicht.


Was ist mit:

“ spektrum.de " schrieb: Ampèresche Molekularströme, von A.M. Ampère 1822 postulierte mikroskopische Ringströme, die in jedem Molekül vorhanden sein sollten, und die die Ursache des Magnetismus materieller Stoffe darstellen.

Sicherlich ist es schwierig einen Stromkreis mit nur 2 Elektronen nach zu weisen/messen, aber ich hoffe, inzwischen nicht unmöglich. Alle Komponenten eines Stromkreises sind im Molekül vorhanden.
Verbraucher=Magnetismus, bei nur 2 Elektronen sehr schwach
Ladungsträger=Elektronen
Leiterbahnen=Ionen
Energiequelle=Atomkern

Aus energetischer Sicht gebe ich Dir vollkommen Recht. Die angelegt Spannung am Verbraucher stellt ein Ungleichgewicht im Energieniveau dar. Dies gleicht der Verbraucher aus, indem er die Energie umwandelt. z.B. in Magnetismus, oder Wärme.

“ Reisender " schrieb: Erstmal sind Elektronen nicht positiv geladen. Und dann geben sie auch ihre Ladung nicht ab.

Demnach dürften sie alle negativ geladen sein. Meine Elektroniker-Ausbildung ist schon 35 Jahre her und ich Arbeite seit 27 Jahren nicht mehr in diesem Beruf, da kann man Einiges vergessen. Namentlich sind das doch die Ladungsträger, oder? Zu meiner Zeit war der Forschungsstand auch noch nicht so weit. Ich bin immer offen für Neues.
Also die Elektronen werden quasi wie Wasser durch den Leiter gedrückt. Angetrieben vom Bestreben der Natur, einen Ausgleich unterschiedlicher Energieniveaus her zu stellen. Sie geben keine Ladung ab sondern die Energie liegt letztlich im Bewegungsimpuls. Sie fließen schnell in den Verbraucher und kommen langsamer wieder raus. Das ist die Energieabgabe. Im Molekular-strom wandelt sich nur reine Bewegungsenergie in Magnetismus um und es ist kein Strom im Sinne von Ladungsaustausch vorhanden, bzw. die Bewegung der Elektronen einzig und allein wird als Strom bezeichnet, oder?

Grüße EXCEL

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Gleichzeitigkeit 04 Mai 2017 23:02 #14100

Die "mikroskopischen Ringströme" sind inzwischen gefunden worden - es handelt sich dabei um den Eigendrehimpuls (Spin) der Elektronen.

Dabei handelt es sich um eine elementare Eigenschaft des Elektrons, die es einfach hat. Es verursacht damit ständig ein ringförmiges Magnetfeld. Wenn es gelingt, viele Elektronen parallel auszurichten, dann summieren sich deren Magnetfelder, und so kann ein Magnetfeld auch über größere Entfernungen messbar werden.

Der Vergleich mit der Wasserleitung ist schon ganz gut, nur dass die Elektronen eben nicht "schneller" rein und "langsamer" aus dem Verbraucher raus fließen, sondern mit einem höheren Druck. Der stärkere Elektronenüberschuss am negativen Pol schiebt sie regelrecht in den Verbraucher, die niedrigere Elektronendichte am Pluspol ist eine Art Unterdruck, durch den die "verbrauchten" Elektronen aus dem Verbraucher wieder abgesaugt werden. Sie sind aber nur insofern "verbraucht", als dass sie vom Minuspol zum Pluspol gewandert sind und sich somit nicht mehr in einem Milieu hoher Elektronendichte befinden und der Verbraucher ihnen deshalb auch keine Energie mehr entziehen kann.


Tatsächlich gibt es auch einen Weg, einzelne Elektronen zu detektieren, wenn auch nicht gerade in einem Stromkreis: de.wikipedia.org/wiki/Millikan-Versuch

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Gleichzeitigkeit 06 Mai 2017 03:37 #14188

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Ja.
Anton Zeilinger nutzt dieses Phänomen, er arbeitet an der kommerziellen Realisierung von Quantenschlüsselaustausch mit verschränkten Photonen, was er erstmals 1999 demonstrierte,
Entschuldige bitte, wenn ich mich kurz einmischen darf, es ist soo ein faszinierendes Thema! Einer unbewiesenen Theorie zufolge, sind die Teilchen verschränkt und bleiben es auch, in etwa: weil sie einst "zusammen" waren... besser, die Photonen können auch weit voneinander "spukhaft" miteinander kommunizieren, wobei das richtige Wort erst erfunden werden muss, so was wie Telepathie...

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Gleichzeitigkeit 06 Mai 2017 06:54 #14194

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Hallo Maria, hallo Reisender, hallo Udo,
ich hoffe ich kann heute ein paar Photonen (Licht) ins Dunkel bringen.

Das Austauschteilchen der Elektromagnetischen Wechselwirkung ist das PHOTON.

Das Photon ist verantwortlich für „alle“ elektromagnetischen Strahlungen (Folge jedes Stromflusses). Dabei ist es Abhängig vom Verbraucher, sowie der Art des Stromes, welchen Anregungszustand sowie Polarität ein Photon hat. Hier einige Beispiele:
Ohm’scher Wiederstand = Emittiert EM-Wellen in Form von Licht und Wärme
Induktiver Wiederstand = Emittiert EM-Wellen in Form von stehenden oder bewegten Magnetfeldern, sowie natürlich auch Verlustwärme
Kapazitiver Wiederstand = Emittiert EM-Wellen in Form von Spannungsfeldern und wieder Wärme

Photonen emittieren beim Übergang von Elektronen in einen anderen energetischen Zustand, dem so genannten Quantensprung. Jegliche elektromagnetische Strahlung, vom stehenden Magnetfeld, über Radiowellen bis hin zu Licht und Gammastrahlung, ist in Photonen quantisiert. Photonen können positiv oder negativ geladen sein. Im quantenmechanischem Sinne wird bei Photonen, welche immer Spin1 haben, auch von Spin-up und –down gesprochen. Positiv und negativ geladene Photonen ziehen sich an und gleichgeladene Photonen stoßen sich ab. Das ist die Ursache der Abstoßung und Anziehung z.B. beim Dauermagneten. Je nach Anregungszustand (Schwingung) des Photons, charakterisiert es verschiedene Wellenlängen. Im Magnetfeld einer Gleichstromspule, üben die Photonen keine Schwingung aus, Die Frequenz geht gegen 0 (aber es gibt keinen 100%igen Gleichstrom). Die Wellenlänge eines statischen Magnetfeldes tendiert also nur theoretisch gegen unendlich. Hingegen beträgt die Wellenlänge sichtbaren Lichtes ca. 650 bis 450 Nanometer, das entspricht einer Frequenz von ca. 1 Gigahertz bis 1 Exahertz. Im Doppelspaltexperiment wird nachgewiesen, dass emittierte Photonen einen Verschränkungszustand besitzen. Ihre Ortslokalisierung ist demnach zunächst unbestimmt. Unterwirft man ein Photon einer Messung, wird es ebenso wie sein Partner, dadurch „ GLEICHZEITIG“ ortslokal. Es ergibt sich ein typisches Muster der Wellenform des Lichtes. Positive und negative Photonen werden immer gleichzeitig (Paarweise) emittiert.

Es dürfte klar sein, dass mein Modell mit positiv und negativ geladenen Elektronen in etwa der Realität entspricht. Nur die Elektronen selbst sind nicht geladen, sondern sie tragen je ein positiv oder negativ geladenes Photon bei sich. Beim Gleichstrom wandern immer die gleiche Anzahl Elektronen incl. Photon, von der Quelle bis zum Verbraucher und umgekehrt. In Folge treten kaum Verluste durch Magnetfelder wechselnder Ladungen auf (Gleichstrom für Unterwasserkabel). Beim Wechselstrom pendeln die Elektronen immer untereinander und tauschen Photonen aus. Es entstehen stärkere Magnetfelder. Was, z.B. bei Unterwasserkabeln, dazu führt, dass Wassermoleküle ständig umgepolt werden. Dies ergäbe einen enormen Leistungsverlust. Eine Überlichtgeschwindigkeit kann es natürlich niemals geben, das ist mir vollkommen klar. Trotzdem gibt es eine Gleichzeitigkeit, auch über große Distanzen.

Wie ich euch kenne, kommt dazu sicherlich noch eine Klatsche, aber
es bleibt bei meinen Fragen.

Sind alle Elektronen des Universums verschränkt?
Übertragen sie die Verschränkung auf das Photon?
Überträgt alternativ das Photon seine Verschränkung auf das Elektron und bestimmt damit das Verhalten des Elektrons.
Wo passiert die Verschränkung zweier Photonen, in der Spannungsquelle oder im Verbraucher oder sind sie latent verschränkt?
Es wird immer ein Photonenpaar (+-) emittiert, sind immer je ein +-/ up/down Photon verschränkt?
Sind Photonen aus einer Verbrennung (Holzfeuer) auch verschränkt?

Grüße EXCEL

Die Natur ist nicht grausam nur konsequent, sie möchte sich NUR verbessern.
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Letzte Änderung: von EXCEL. Begründung: Zusatzfrage (Notfallmeldung) an den Administrator

Gleichzeitigkeit 06 Mai 2017 10:08 #14199

EXCEL schrieb: Photonen können positiv oder negativ geladen sein.

Meinst du das ernst oder ist das ein Tippfehler?

assume good faith

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Gleichzeitigkeit 06 Mai 2017 13:58 #14217

EXCEL schrieb: Hallo Maria, hallo Reisender, hallo Udo,
ich hoffe ich kann heute ein paar Photonen (Licht) ins Dunkel bringen.

Das Austauschteilchen der Elektromagnetischen Wechselwirkung ist das PHOTON.

Das Photon ist verantwortlich für „alle“ elektromagnetischen Strahlungen (Folge jedes Stromflusses). Dabei ist es Abhängig vom Verbraucher, sowie der Art des Stromes, welchen Anregungszustand sowie Polarität ein Photon hat. Hier einige Beispiele:
Ohm’scher Wiederstand = Emittiert EM-Wellen in Form von Licht und Wärme
Induktiver Wiederstand = Emittiert EM-Wellen in Form von stehenden oder bewegten Magnetfeldern, sowie natürlich auch Verlustwärme
Kapazitiver Wiederstand = Emittiert EM-Wellen in Form von Spannungsfeldern und wieder Wärme

Photonen emittieren beim Übergang von Elektronen in einen anderen energetischen Zustand, dem so genannten Quantensprung. Jegliche elektromagnetische Strahlung, vom stehenden Magnetfeld, über Radiowellen bis hin zu Licht und Gammastrahlung, ist in Photonen quantisiert. Photonen können positiv oder negativ geladen sein. Im quantenmechanischem Sinne wird bei Photonen, welche immer Spin1 haben, auch von Spin-up und –down gesprochen. Positiv und negativ geladene Photonen ziehen sich an und gleichgeladene Photonen stoßen sich ab. Das ist die Ursache der Abstoßung und Anziehung z.B. beim Dauermagneten. Je nach Anregungszustand (Schwingung) des Photons, charakterisiert es verschiedene Wellenlängen. Im Magnetfeld einer Gleichstromspule, üben die Photonen keine Schwingung aus, Die Frequenz geht gegen 0 (aber es gibt keinen 100%igen Gleichstrom). Die Wellenlänge eines statischen Magnetfeldes tendiert also nur theoretisch gegen unendlich. Hingegen beträgt die Wellenlänge sichtbaren Lichtes ca. 650 bis 450 Nanometer, das entspricht einer Frequenz von ca. 1 Gigahertz bis 1 Exahertz. Im Doppelspaltexperiment wird nachgewiesen, dass emittierte Photonen einen Verschränkungszustand besitzen. Ihre Ortslokalisierung ist demnach zunächst unbestimmt. Unterwirft man ein Photon einer Messung, wird es ebenso wie sein Partner, dadurch „ GLEICHZEITIG“ ortslokal. Es ergibt sich ein typisches Muster der Wellenform des Lichtes. Positive und negative Photonen werden immer gleichzeitig (Paarweise) emittiert.

Es dürfte klar sein, dass mein Modell mit positiv und negativ geladenen Elektronen in etwa der Realität entspricht. Nur die Elektronen selbst sind nicht geladen, sondern sie tragen je ein positiv oder negativ geladenes Photon bei sich. Beim Gleichstrom wandern immer die gleiche Anzahl Elektronen incl. Photon, von der Quelle bis zum Verbraucher und umgekehrt. In Folge treten kaum Verluste durch Magnetfelder wechselnder Ladungen auf (Gleichstrom für Unterwasserkabel). Beim Wechselstrom pendeln die Elektronen immer untereinander und tauschen Photonen aus. Es entstehen stärkere Magnetfelder. Was, z.B. bei Unterwasserkabeln, dazu führt, dass Wassermoleküle ständig umgepolt werden. Dies ergäbe einen enormen Leistungsverlust. Eine Überlichtgeschwindigkeit kann es natürlich niemals geben, das ist mir vollkommen klar. Trotzdem gibt es eine Gleichzeitigkeit, auch über große Distanzen.

Wie ich euch kenne, kommt dazu sicherlich noch eine Klatsche, aber
es bleibt bei meinen Fragen.

Sind alle Elektronen des Universums verschränkt?
Übertragen sie die Verschränkung auf das Photon?
Überträgt alternativ das Photon seine Verschränkung auf das Elektron und bestimmt damit das Verhalten des Elektrons.
Wo passiert die Verschränkung zweier Photonen, in der Spannungsquelle oder im Verbraucher oder sind sie latent verschränkt?
Es wird immer ein Photonenpaar (+-) emittiert, sind immer je ein +-/ up/down Photon verschränkt?
Sind Photonen aus einer Verbrennung (Holzfeuer) auch verschränkt?

Grüße EXCEL


Wundervoll! Wir werden der Relativitätstheorie ein Kapitel hinzufügen (die "transzendente Relativitätstheorie") und die Geschichtsbücher neu schreiben. Lass vielleicht Michael zur Sicherheit nochmal drübergucken und deine Argumente durchnummerieren. Dann mache ich noch eine Modellrechnung, und nächste Woche gehen wir damit an die Öffentlichkeit!
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