Können Menschen irgendwann Lichtgeschwindigkeit erreichen?

13 Antworten

Nein - können sie nicht; die Relativitätstheorie verbietet das…

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Kosmologie, ART und Stringtheorien

SlowPhil  10.12.2024, 22:16

Das ist unglücklich formuliert. Die Spezielle Relativitätstheorie sagt aus, dass und warum es für einen materiellen Körper nicht möglich ist.

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. Lichtgeschwindigkeit ist der konstante Betrag der Geschwindigkeit aller Objekte durch die Raumzeit - je mehr sie sich entlang einer Raumachse bewegen, desto weniger bewegen sie sich darum entlang der Zeitachse. So bewegen sich zB auch in den Raumachsen ruhende Objekte immer mit Lichtgeschwindigkeit entlang der ct-normierten Zeitachse.

*) 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.

Niemand weiß, was die Zukunft bringt, aber mit dem momentanen Stand der Wissenschaft scheint es unmöglich


Nickaha  09.12.2024, 01:15

Einen Gegenstand mit Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen ist unmöglich.

Da spricht der Physiker xD

Nickaha  09.12.2024, 01:22
@CookieGirl161

Hmm... ja stimmt...

Aber Lichtgeschwindigkeit zu erreichen ist trotzdem unmöglich, das sagt Einstein^^

Objekte mit Masse können nur Lichtgeschwindigkeit haben, wenn sie mit dieser entstehen, da man unendlich viel Energie bräuchte, um sie darauf zu beschleunigen^^

Aber annähern kann man sich der Lichtgeschwindigkeit schon heute auf mehr als 99%

Nickaha  09.12.2024, 01:25
@CookieGirl161

Ik, dass du das weißt, du bist sehr gebildet^^

Aber viele haben da keine Ahnung von, weil sie nicht in Physik aufgepasst haben  ╮ (. ❛ _ ❛.) ╭

Hallo Oday21,

manche Physiker machen sichGedanken über die Möglichkeit eines Warp- Antriebs, also der Manipulation der Raumzeit selbst, aber das soll die Existenz spekulativer "exotischer Materie" voraussetzen, die hochspekulativ ist.

Einfach mit viel Kraft und Ausdauer auf das Lichttempo c oder darüber hinaus zu beschleunigen, ist nicht nur technisch, sondern phylikalisch unmöglich und wird es deshalb auch bleiben. Das liegt u.a. daran, dass die kinetische Energie Eₖ eines Raumfahrzeugs, in dem Du mitfliegst, selbst "was wiegt", d h. träge ist. Diese Trägheit ist bei "normalen" Geschwindigkeiten relativ zu Deiner Umgebung bzw. einer als ruhend betrachteten Bezugs- Uhr U verschwindend klein im Vergleich zu der der Ruheenergie E₀ = mc² des Raumfahrzeugs. Das Verhältnis zwischen Gesamtenergie E = E₀ + Eₖ und E₀ allein ist durch den berühmten LORENTZ- Faktor

(1.1) γ := 1/√{1 − (v⁄c)²}

gegeben, wobei v das Tempo ist, mit dem sich Dein Raumfahrzeug relativ zu U bewegt. Derselbe Faktor ist übrigens auch der für die sogenannte Zeitdilatation, die Diskrepanz zwischen der von Dir selbst gemessenen Zeitspanne Δτ zwischen zwei Ereignissen bei Dir an Bord (Eigenzeit) und der von U aus ermittelten Zeitspanne Δt (U- Koordinatenzeit) zwischen denselben Ereignissen. Es ist auch

(1.2) Δt⁄Δτ = γ.

Wenn man (1.1) nach v auflöst, erhält man

(2) v = c√{1 − E₀⁄E} = c√{1 − 1⁄γ²},

d.h., wenn Eₖ und damit E sehr groß im Vergleich zu E₀ sind, ist v nahe an c; was keine Ruheenergie hat, bewegt sich immer mit c.

Bemerke, dass zwar v = Δs⁄Δt begrenzt ist, nicht aber γ∙v = Δs⁄Δτ; Δs steht natürlich für eine zurückgelegte Entfernung. Mit hingreichend viel Energie kannst Du beliebig viel Strecke in beliebig kurzer Eigenzeit zurücklegen, legst dabei aber umso mehr U- Koordinatenzeit zurück.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – + Auseinandersetzung mit Gegnern der RT

Für einen Menschen ist das unmöglich.

Lediglich durch Gravitation können wir schneller sein.