Kann die Lichtgeschwindigkeit übertroffen werden??
Würde mich gerne interessieren.
13 Antworten
Die sogenannte Lichtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Realität sich ausbreitet. Nichts was Ruhemasse* hat kann diese Geschwindigkeit erreichen, und nur weil Photonen keine Ruhemasse haben, haben sie diese Geschwindigkeit, daher der Name.
Der Name kommt auch daher, dass man früher glaubte, das Licht brauche ein absolut stationäres Medium, in dem sich elektromagnetische Wellen ausbreiten (so wie Schallwellen in Luft), den sog. Äther. Die Frage, woran so ein stationärer Äther räumlich festgemacht sei, führte zum Michelson-Morley Experiment, bei dem eigentlich erwartet wurde, dass mit der Geschwindigkeit der Erde durch den Äther unterschiedliche Geschwindigkeiten des Lichts in unterschiedliche Richtungen gemessen würden. Überraschung: kein Unterschied, also kein Äther (es sei denn er würde zufällig ausgerechnet an der Erde festgemacht sein). Daraus geht nicht nur hervor, dass es keinen Äther gibt, sondern dass diese Geschwindigkeit eine in allen Inertialsystemen gleiche Naturkonstante und damit nicht überholbar ist, denn wenn man versucht den Strahl einer Taschenlampe mit dem Auto zu überholen, ist er relativ zum Auto genauso schnell wie relativ zur Taschenlampe.
Erst hier setzt die spezielle Relativitätstheorie an, die mit recht einfacher Mathematik (Lorentz-Transformationen) darlegt, was das für Auswirkungen auf Zeiten und Längen (und auch die kinetische Energie*) in bewegten Systemen hat.
*) Kinetische Energie von Objekten mit Ruhemasse enthält einen Term der Lorentz-Transformation wie Zeiten und Längen. Wenn man ein Fahrzeug in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, geht mit wachsender Geschwindigkeit ein immer größerer Anteil der zugeführten Energie in immer weniger Geschwindigkeitszuwachs und lässt für den äußeren Beobachter das Fahrzeug immer träger erscheinen - die Lichtgeschwindigkeit wird nie erreicht.
An sich kann die Lichtgeschwindigkeit nie übertroffen werden. Das ist die absolute maximale Geschwindigkeit von allem.
Man kann aber in der Theorie sich schneller als Licht bewegen, zumindest für seine eigene Wahrnehmung.
Das ganze nennt sich Relativitätstheorie und ist ziemlich kompliziert.
Mal angenommen du bewegst dich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit von einem Sonnensystem zu einem anderen, Entfernung 100 Lichtjahre.
Dann brauchst du natürlich etwa 100 Jahre für die Strecke. Ausenstehende, die diese Reise beobachten, sehen auch, dass die Reise etwa 100 Jahre dauert.
Für die Person im Raumschiff vergeht allerdings die Zeit anders. Theoretisch ist es möglich, dass man nur ein einziges Jahr reisen muss, um diese Distanz zurück zu legen. Eben weil die Zeit außerhalb des Raumschiffs sehr viel schneller vergeht.
Das heißt, wenn man angekommen ist, sind 100 Jahre außerhalb des Raumschiffs vergangen. Man selbst innerhalb des Raumschiffs ist aber nur zum Beispiel ein Jahr älter geworden.
In der Praxis gibt es allerdings einige Probleme. Einerseits braucht man annähernd unendlich viel Energie, um solche Geschwindigkeiten zu erreichen, andererseits kannst du ja Mal ausrechnen, wie lange alleine der Beschleunigungsvorgang ist, wenn man mit etwa der 10 fachen Erdbeschleunigung arbeitet. Also etwa 100m/s². Das ist etwa die Beschleunigung, die Raketen im Moment haben und auch etwas das maximale, was ein Mensch aushält.
Um damit auf Lichtgeschwindigkeit zu kommen müsste man mehr als einen Monat konstant diese Beschleunigungskräfte ertragen.
In der Theorie ist es also zwar möglich, annähernd Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, in der Praxis nicht.
Und wirklich zu 100% ist es auch in der Theorie nicht möglich, denn man bräuchte dann wirklich unendlich viel Energie und die Zeit um einen herum würde unendlich schnell vergehen. Das ist ein bisschen schwierig.
Mehr als unendlich geht auch nicht, deshalb geht's auch nicht schneller.
Bisher nur in der SciFi - und selbst dort nicht in unserem Standard-Kontinuum. Stattdessen wird dort mit Hyperraum, Warpraum, LInearraum und ähnlichen Konstrukten gearbeitet, in denen das Licht eine andere Grenzgeschwindigkeit hat - die (für die Zwecke der SciFi unumgänglich) deutlich höher liegt. Aber selbst in diesen "erfundenen" Konstrukten kann nichts schneller sein als die Grenzgeschwindigkeit, die das Licht dort besitzt. Dass es für den Beobachter in unserem Standardkontiunuum so aussieht, liegt einfach an der Tatsache, dass sich die SciFi-Raumschiffe außerhalb des Standard-Kontinuums bewegen, bevor sie durch Abschaltung des entsprechenden Mechanismus in unser Kontinuum zurückkehren.
Physikalisch nicht, das Universum kann sich wohl mit Überlicht ausbreiten (Inflationsphase).. aber in seinem Inneren gilt Einstein und Bohr und Dirac und wer weiß wer noch!
In der klassischen Physik nicht. In der Quantenfeldtheorie oder der Stringtheorie wären Tachyonen möglich, die Überlichtgeschwindigkeit hätten und auch eine negative Masse. Sie sind aber nur rein hypothetisch, es gibt keinerlei Hinweis auf ihre tatsächliche Existenz.
Könnte man nicht Licht an so ne Rakete vornehmen binden und dann richtig schnell fliegen so dad man irgwnwie 120% lichtsgeschwindigkeit hat