Lichtgeschwindigkeit?
Hallo,
wird es jemals wohl möglich werden im Weltraum mit Lichtgeschwindigkeit in einem Raumschiff zu fliegen oder bleibt das Science Fiction ?
15 Antworten
Nach der speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein gibt es eine absolute Grenzgeschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit. Genauer ist damit die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum gemeint. Bezeichnet wird diese üblicherweise mit c und sie beträgt ca. 300.000 km/s. Zum Vergleich: Ein Jumbojet fliegt mit einer Geschwindigkeit von höchstens 0,25 km/s vergleichsweise doch recht langsam. In der Astronomie benutzt man die Kenntnis der Lichtgeschwindigkeit, um Angaben über astronomische Distanzen zu machen. Man misst Längen in Lichtjahren. Ein Lichtjahr entspricht dabei der Strecke, die Licht in einem Jahr Laufzeit zurücklegt. Mit unserem Jumbojet bräuchten wir für diese Strecke 1,2 Millionen Jahre.
Es stellt sich die Frage, ob es prinzipiell möglich ist, dass wir ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit reisen. Wir wissen, dass sich alle masselosen Teilchen und elektromagnetische Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Für Objekte mit Masse, egal ob Elementarteilchen oder Jumbojet, ist dies allerdings nicht möglich. Nach der speziellen Relativitätstheorie ist die Masse eines Objektes abhängig von seiner Geschwindigkeit. Sie wird größer, je schneller sich das Objekt bewegt. Unsere Alltagserfahrung lehrt uns aber, dass je schwerer ein Objekt ist, desto mehr Energie aufgewendet werden muss, um es zu beschleunigen.
Nehmen wir an, wir hätten unser Flugzeug auf 75 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Dann entspricht seine bewegte Masse bereits dem 1,5-fachen seiner Masse in Ruhe. Bewegt es sich mit 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit, so ist es schon das 7-fache. Je mehr wir uns der Lichtgeschwindigkeit nähern, desto dramatischer wird der Anstieg und damit verbunden der Energiebedarf für eine weitere Beschleunigung. Im Grenzfall der Lichtgeschwindigkeit wird die bewegte Masse formal unendlich. Es wird entsprechend unendlich viel Energie benötigt, diese Geschwindigkeit zu erreichen. In diesem Sinne ist es unmöglich, ein Objekt mit Masse auf exakt Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.
Offensichtlich gelangen wir mit Objekten wie Flugzeugen nicht annähernd an Geschwindigkeiten nah der Lichtgeschwindigkeit heran. Wie sieht es aber im ganz Kleinen aus? Da liegt der aktuelle Geschwindigkeitsrekord für massebehaftete Teilchen bei 99,988 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Erbracht wurde dieser am Large Hadron Collider (LHC) am CERN in der Schweiz, wo Protonen, d.h. die Kerne von Wasserstoffatomen, beschleunigt und zur Kollision gebracht werden. Die bewegte Masse der Protonen entspricht dabei ungefähr dem 4250-fachen ihrer Ruhemasse.
Quelle: Max-Planck-Institut
Die lorentz Trafo wird für gleich oder größer Lichtgeschwindigkeit eh witzlos
Sauber und verständlich erklärt.
Die genauen Zahlenwerte:
Lichtgeschwindigkeit (c): 299.792.458 m/s;
Geschwindigkeitsrekord am CERN: 299.756.482,9 m/s;
Wird wohl sincefiction bleiben, weil sich bisher in der Theorie im Vakuum nichts schneller als Licht bewegen kann.
Oder aber es ist unvorstellbar viel Energie notwendig. Um scincefiction wo schneller als Licht geflogen wird mit der Relativitätstheorie in Einklang zu bringen gibt es glaube ich Theroien, dass sich nicht das Raumschiff so schnell bewegt sondern dass der Raum verbogen wird und sich dadurch die Entfernung entsprechend verkürzt.
Aktuell ist es nach den Gegebenen Physikalischen Gesetzen nicht möglich. Aber es kann sein, dass schon Morgen eine neue Physik entdeckt wird, mit der es doch möglich ist.
Die gab es vorher: Die NEWTONsche Mechanik (NM) kennt kein größtes Tempo. Dass es eines gibt, ist eine relativ neue Erkenntnis.
Lichtgeschwindigkeit oder gar darüber ist gegen die Naturgesetze. Genau so wenig kannst Du einen Teelöffel Schwarzes Loch vor Deine Haustür legen oder in den Wohnzimmerschrank.
Ich habe vor längerer Zeit eine Studie von Astrophysikern gelesen, in denen sie nachgewiesen haben, dass der leere Raum im All gar nicht so leer ist, sondern hier ein Molekül, da ein Stäubchen und dort ein Partikel schwebt. Ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit würde allein durch Reibung verglühen, von Kollision mit Meteoriten mal abgesehen.