Frage von Beate93, 98

Warum ist die Geschwindigkeit des Lichtes bei zwei zueinander verlaufenden Lichtstrahlen nicht 2 mal c sondern 1 mal c?

Hallo,

wenn sich zwei Züge mit einer Geschwindigkeit von je 200 Stundenkilometern aufeinander zu bewegen, beträgt die Relativgeschwindigkeit 400 Stundenkilometer. Wieso ist dies allerdings nicht ebenfalls mit dem Licht so?

Mit freundlichen Grüßen,

Beate93

Antwort
von Epicmetalfan, 65

relativitätstheorie.

bei den beiden zügen ist es ja so, dass sie beide 200km/h fahren. wenn du in einem der züge sitzt, ist das dein inertialsystem, du bewegst dich nicht und aus deiner sicht fährt der andere zug eben mit 400km/h vorbei.

beim licht ähnlich, kannst dir ja auch 2 züge mit je lichtgescheindigkeit vorstellen (geht nicht, nur zur veranschaulichung).

dann müsste aus deiner sicht im einen zug, der andere mit 2c an dir vorbei fahren, mehr als c geht aber nicht, also bleibt es bei c, da zeit und raum bei annähernd c gekrümt werden

Kommentar von Beate93 ,

Danke Epicmetalfan, das nenne ich eine Antwort! :-)

Kommentar von Reggid ,

da zeit und raum bei annähernd c gekrümt werden.

in diesem beispiel wird überhaupt nichts gekrümmt. hier haben wir immer eine flache raumzeit.

Antwort
von Reggid, 56

wenn sich zwei Züge mit einer Geschwindigkeit von je 200 Stundenkilometern aufeinander zu bewegen, beträgt die Relativgeschwindigkeit 400 Stundenkilometer.

nein. es sind weniger als 400 km/h.

https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistisches_Additionstheorem_f%C3%BCr_Geschwi...

und beim licht gilt das ganz genau so (naturgesetze gelten nicht mal so und mal so. die sind immer dieselben)

Kommentar von prohaska2 ,

es sind weniger als 400 km/h

Aber nur ein wenig weniger. Möglicherweise kommt die Verwirrung daher, dass der Taschenrechner auch relativistisch 400 ausspuckt.

Kommentar von Reggid ,

ungefähr ein faktor (1 - 10^-14)

Antwort
von ThomasJNewton, 33

Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant. Unter allen Bedingungen.
Alles weitere folgt daraus, und lässt sich auf Abi-Niveau ausrechnen.

Warum das so ist? Ich weiß es zumindest nicht.

Antwort
von Astroknoedel, 20

Hallo Beate93,

Die anderen haben ja schon gesagt, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. 

Aber schauen wir uns diesen Prozess mal näher an. 

Einstein hat folgende "Grundbedingungen" festgelegt, auf dem alles weitere folgte:

-Jedes Inertialsystem kann als von sich aus als ruhend betrachtet werden, also ist jedes Inertialsystem gleichwertig.

-Die Definition von "Zeit" ist der Lauf einer Uhr.

-Die Lichtgeschwindigkeit ist immer konstant.

Bei Punkt 2 könnte man sagen, das sei ja selbstverständlich, aber es stellt sich heraus, dass es gar nicht mal so unwichtig ist, wie man Zeit definiert.

Also, ich mache es kurz. Setzt man bisherige Annahmen voraus, dann stellt sich heraus, dass die konstante Lichtgeschwindigkeit zur Folge hat, dass die Uhren in relativ bewegten Inertialsystemen mit einem gewissen Faktor anders gehen.

Ein Mensch in einem bewegten Auto wird messen, dass die Zeit ausserhalb des Autos langsamer vergeht und ein Aussenstehender wird beobachten, dass die Zeit im Auto langsamer vergeht (Wobei wir Zeit wie vorhin mit dem Lauf einer Uhr definieren).

Daraus folgt die Relativität der Gleichzeitigkeit. In relativ bewegten Inertialsystemen kann man keine gleichzeitigen Punkte definieren.

Es gibt einen Faktor, mit dem sich das Ausmaß der sogenannten Zeitdilatation bestimmen lässt, den Lorentzfaktor:

t'=t/sqrt (1-v^2/c^2)

Man merkt hier auch schon, dass wenn man für die Geschwindigkeit, also v, gleich Lichtgeschwindigkeit setzt, anscheinend nur Unsinn rauskommt.

Wenn man dies nun graphisch darstellen will, dann erhält man einen Graphen, der nie die "Barriere c erreicht, sondern immer höher bis ins Unendliche geht (wie in dem Song von Sido).

Wenn man nun die rel. Grschwindigkeitsaddition dazuzieht, wonach sich Geschwindigkeiten in relativen Bezugssystem bach Punkt 1 aufaddieren müssten, dann wird man feststellen, dass man als Summe auch nie c erreichen wird.

Antwort
von swaeswae, 58

Weil nichts schneller als Licht ist, anders könnte ich mir das nicht erklären

Kommentar von Beate93 ,

Danke für die schnelle Antwort. Nur, wenn sich ein Lichstrahl mit etwa 300.000 Kilometern in der Sekunde fortbewegt und ein anderer entgegenkommt, müßte dann nicht die Relativgeschwindigkeit verdoppelt werden? Dem ist allerdings nicht so, nur verstehe ich  nicht, warum.

Kommentar von swaeswae ,

Ich bin mit nicht sicher. Aus welcher Quelle beziehst du die Information, welche besagt, dass es nur 1c und nicht 2c sind? Wenn diese Quelle stimmt denke ich (wie gesagt) dass es daran liegt, das absolut nichts schneller als Licht ist (auch nicht zwei Lichtstrahlen zusammen). Den Sinn dahinter verstehe ich aber dann auch nicht.

Kommentar von Beate93 ,

Danke.

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