Kann man das Licht überholen?

8 Antworten

wenn du die masse mit konstanter kraft anstoesst, dann wird die beschleunigung die sie dadurch erfaehrt immer kleiner je schneller das objekt bereits ist, und zwar um den faktor (1/gamma)^3, wobei gamma=1/Wurzel[1-(v/c)^2] ist, d.h. je schneller das objekt ist umso geringer wird die beschleunigung die es durch die konstante kraft erfaehrt. fuer v-->c geht dieser faktor gegen 0, d.h. du kannst auf diese weise nie die lichtgeschwindigekit erreichen.

das ist eine konsequenz der speziellen relativitaetstheorie.

Leider nein.

Was wir in der Schule lernen (jedenfalls bis 10. Klasse), ist die "klassische Physik", die bei Geschwindigkeiten funktioniert, die klein gegenüber der Lichtgeschwindigkeit sind.

Wenn wir es mit sehr großen Geschwindigkeiten zu tun haben - so ab 1/4 Lichtgeschwindigkeit -, merken wir, dass die klassische Physik nicht mehr ganz stimmt und wir brauchen die spezielle Relativitätstheorie (bei sehr großen Gravitationsfeldern / Beschleunigungen auch die allgemeine).

Danach wird es umso schwieriger, eine Masse zu beschleunigen, je näher ihre Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit ist, und um die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, brauchen wir eine unendliche Energie. (Oder eine Masse von exakt 0 kg - die kann sich dann aber auch nicht langsamer als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.)

Aber nicht mal das Licht selber hat 0kg, da es eben eine Masse hat wird es ja von einem schwarzen Loch (sofern die Lichtstrahlen nahe genug sind) angezogen

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@EsWerdeLight

Sorry, ich meinte die "Ruhemasse". Die ist beim Licht tatsächlich 0.

Die Masse des Lichtes ist allein seine Bewegungsenergie. (Energie und Masse sind ja nach der speziellen Relativitätstheorie dasselbe.)

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@PWolff

Unter der Masse eines Körpers versteht man heute das, was man früher „Ruhemasse“ nannte. Sie ist ein sogenannter Lorentz-Skalar, d.h. eine Größe, die sich unter Lorentz-Transformation nicht verändert.

Ein Grund dafür ist, dass es außerhalb des NEWTON-Limes, wenn man Massen über Trägheit definiert, also das Verhältnis von Kraft und Beschleunigung (jeweils im traditionellen 3D-Sinne) die Masse gar nicht gibt:
Beschleunigung längs zur Bewegungsrichtung - relativ zu einem bestimmten Bezugssystem erfordert nämlich mehr Kraft als Beschleunigung quer zu ihr, was zur Notwendigkeit einer Unterscheidung zwischen Längs- und Quermasse (das ist die Impulsmasse mγ) führen würde, wenn man nicht einen ganz anderen Weg gegangen wäre.

Der besteht darin, gar nicht mehr von „der Masse m“ zu sprechen, wenn eigentlich die Impulsmasse mγ gemeint ist, und auch nicht den traditionellen Kraft- und Beschleunigungsbegriff auf die Welt außerhalb des NEWTON-Limes zu übertragen, sondern die Masse als Verhältnis von Viererimpuls und Vierergeschwindigkeit bzw. Viererkraft und Viererbeschleunigung auffassen.

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Du brauchst einen permanenten Einfluß von außen um zu beschleunigen. Wenn Du etwas nur anschubst fliegt es mit der Geschwindigkeit die der Impuls ihm gibt weiter.

Der Energieaufwand um auf Lichtgeschwindigkeit zu kommen geht - nach unserem aktuellen Wissensstand - sehr schnell gegen unendlich...


... In der 1. Klasse hatten wir gelernt dass 1N eine Masse von 1kg mit 1m/s^2 beschleunigt :O Wenn ich also mit meinem Finger unendlich lange mit 1N auf ein kg Masse stupse, müsste dieser doch irgendwann irgendwie c erreichen, oder nicht?

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@EsWerdeLight

Ja, aber da sind zwei Probleme: Das ist nicht 1x 1N sondern Du mußt permanent mit 1N Kraft weiter beschleunigen. Die Masse nimmt zu! Irgend wann wiegt dein 1kg vom Anfang dann lockere 4576873587364 Tonnen und da kommst Du mit 1N nicht mehr sehr weit. Die Masse wird "unendlich", die Zeit um mit 1N auf c zu beschleunigen wird "unendlich" und spätestens da raucht der Taschenrechner ab und der Finger tut weh ;)

P.S.: Krasse Schule, wir hatten Physik ab der 5. Klasse

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@matmatmat

hehe ich meinte 1. Klasse Mittelschule, du meintest Grundschule, im Grunde hinkte also meine Schule deiner ein Jahr hinterher :)

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Kurz gesagt die Energie die du aufwendest um die Masse zu beschleunigen geht auf die Masse über dadurch wird die Masse immer größer und bei Lichtgeschwindigkeit wäre sie unendlich groß.

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In der letzten Physikstunde hatten wir zwei Dinge gelernt:

  1. Kommt die Geschwindigkeit eines Gegenstandes in die Nähe von Lichtgeschwindigkeit, steigt sein Gewicht/seine Masse drastisch. Ist er so schnell wie Licht, ist seine Masse theorethisch unendlich.

  2. Licht hat nur Masse, wegen seiner Geschwindigkeit (aber keine theorethische "unendliche Masse).

Zu 1. : Wenn ich das richtig verstanden habe, ist es also für ein Flugobjekt nicht möglich, so schnell wie Licht zu fliegen, da es unendlich viel Kraft für die unendliche Masse benötigen würde. Stimmt das so?

Zu 2. : Was ist das für eine Masse, die nicht unendlich werden kann? Wieso verhält sich das mit dem Licht anders? Und wenn Licht ohne seine Geschwindigkeit keine Masse hatte, woher kommt die Masse dann her?

Danke für Aufklärung!

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