Kann man so die Lichtgeschwindigkeit erreichen?

14 Antworten

Das funktioniert in der Theorie bereits nicht. Und in der Praxis erst recht nicht.

Zum einen: Die Postulate der speziellen Relativitätstheorie können hier nicht angewandt werden. Denn das System, was du du da beschreibst, ist so weit entfernt von einem beschleunigungsfreien kartesischem Inertialsystem wie es nur irgend geht.

Für die allgemeine RT stellt deine Konstruktion theroetisch kein Problem dar. Denn an keiner Stelle überschreitet irgendeines der beteiligten Objekte in seinem Bezugssystem die lokale Lichtgeschwindigkeit.

Für einen Beobachter, der die ganze Sache aus dem Zentrum heraus betrachtet beträgt die relative Geschwindigkeit aller Züge zu ihm 0.
Und jeder anderer Beobachter, der auf einem der Züge sitzt und die anderen beobachtet, sitzt nicht in einem Inertialsystem - sondern in einem System mit einem nach außen gerichtetem nichthomogenen Gravitationsgradienten. Der umso barbarischer ist, je weiter "oben" in deiner Liste der Züge er sitzt. Da kannst du deine Milchmädchen-Umrechnungsformeln für die Addition von Weg- und Zeitkoordinaten und Geschwindigkeiten gleich mal vergessen. Sowohl die aus der Newtonmechanik - als auch die Lorentztransformationen aus der speziellen RT.

Die Postulate der speziellen Relativitätstheorie können hier nicht angewandt werden. Denn das System, was du du da beschreibst, ist so weit entfernt von einem beschleunigungsfreien kartesischem Inertialsystem wie es nur irgend geht.

es ist aber ein irrglaube, dass man die spezielle relativitätshteorie nicht für beschleunigte bezugssysteme anwenden kann. es wird dann halt entsprechend komplizierter, aber solange keine gravitation im spiel ist (und das ist sie hier nicht)  sodass man immer noch eine flache raumzeit hat, ist prinzipiell die spezielle relativitätshteorie ausreichend. kein grund die allgemeine zu bemühen.

Für einen Beobachter, der die ganze Sache aus dem Zentrum heraus betrachtet beträgt die relative Geschwindigkeit aller Züge zu ihm 0.

???

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Der untere Zug fährt 50 Km/h.

im bezug auf die schienen am boden.

Der obere Zug beschleunigt nun auch auf 50 Km/h

im bezug auf den unteren zug

Er fährt also nun 100 Km/h,

im bezug auf die schienen am boden? NEIN! es sind geringfügig weniger als 100 Km/h. bei diesen geringen geschwindigkeiten zwar noch unmerklich wenig, aber dennoch ist genau das der grund warum du mit deinen gestapelten zügen auch nicht auf lichtgeschwindigkeit kommst.

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

Wow ein Über-Physiker. Ich weiß, dass die geringfügig langsamer wären und, dass der Zug ganz oben letztendlich um einiges langsamer wäre. Denk dir das doch einfach weg. Stell dir doch einfach vor, dass jeder Zug auf dem jeweils unterem genau 50 Km/h fährt.

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@Cl4dis

Stell dir doch einfach vor, dass jeder Zug auf dem jeweils unterem genau 50 Km/h fährt

genau das habe ich getan.

der untere zug fährt relativ zum boden 50 km/h, der obere zug fährt relativ zum unteren zug 50 km/h. dan fährt der obere zug relativ zum boden mit 99.9999.. km/h (ich habs jetzt nicht exakt ausgerechnet), aber eben nicht 100 km/h. das ist eine direkte folge der relativitätstheorie (in der klassichen physik wären es exakt 100 km/h) und der grund, warum du auch mit deinem gedankenexperiment auch mit unendlich vielen zügen, von denen jeder mit exat 50 km/h relativ zu dem unter ihm fährt, nicht die lichtgeschwindigkeit erreichst.

genaueres findest du in dem link den ich dir gegeben habe.

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@Reggid

Wikipedia ist ziemlich kompliziert. Kannst du mir erklären, warum der obere Zug in Bezug zum Boden nur 99,99... Km/h fährt?

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@Reggid

Ok dass gucke ich mir später nochmal an. Ich bin grad zu müde um das zu verstehen. 

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@Cl4dis

Die resultierende Geschwindigkeit des jeweils oberen Zuge muss bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit nach der relativistischen Formel berechnet werden. Damit bleibt man immer unterhalb der Lichtgeschwindigkeit. Man darf die 50km/h nicht einfach addieren.

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Abgesehen davon, das so etwas technisch nicht zu realisieren wäre, lassen sich Geschwindigkeiten nicht einfach addieren. Das spielt zwar bei Geschwindigkeiten wie wir sie auf der Erde erleben keine Rolle und es ließe sich auch nicht messen, aber bei astronomischen Geschwindigkeiten sieht das etwas anders aus. Es bleibt also dabei, auch wenn du noch so viele Züge aufeinander packst, Lichtgeschwindigkeit ist nicht zu erreichen.

Nehmen wir mal nur die ersten beiden Züge. Der erste fährt 50 Km/h schnell und dreht sich damit auch so schnell. Der zweite fährt auch 50 Km/h schnell, dreht sich aber 100 Km/h schnell. So lässt sich doch Geschwindigkeit addieren oder nicht?

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@Aliha

Die ganzen Formeln verstehe ich zwar nicht, aber trotzdem danke für den Link.

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@Cl4dis

nun, genau das ist es aber, was die relativitäts theorie macht... 50 km/h + 50 km/h sind NICHT 100 km/h ...

es sind... moment ich rechne mal mit der genauen lichtgeschwindigkeit, nicht mit 300.000 km/s xD

soo...

50 km/h + 50 km/h sind EXAKT !

99,999999999999570736861090424066   (für das was nach der 6 kommt, kann ich nicht mehr garantieren .. also doch nicht exakt xD) km/h ...

das is natürlich FAST 100 ... ist klar.  nähert sich der wert jedoch der lichtgeschwindigkeit an, wird diese differenz immer größer ... kaum vorzustellen, aber ist so.

"einfaches beispiel" ...  wenn 2 autos aufeinander zufahren... mit jeweils 50 km/h ... prallen sie mit 2* 50 km/h aufeinander.. mit 100.. ist klar.

schießt man aber 2 licht strahlen aufeinander... prallen sie NICHT mit 2*lichtgeschwindigkeit aufeinander... sondern nur mit lichtgeschwindigkeit..

das bedeutet der satz "das licht ist in allen bezugssystemen gleich schnell" ..

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@Cl4dis

Wenn du die Formeln nicht verstehst, dann verstehe sie!

Daran führt kein Weg vorbei.

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@ThomasJNewton

Angenommen, das mit den Zügen würde klappen (also das übereinander Stapeln, das 50 Km/h schnell fahren etc.). Der Zug ganz oben fährt also mit 50 Km/h in Bezug auf den Zug unter ihm und mit Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf den Boden; wenn ich das richtig verstanden habe. Der Zug fährt also eigentlich nur 50 Km/h, dreht sich aber letztendlich mit Lichtgeschwindigkeit. (Einsteins Theorie nach, reist man mit einem Objekt, welches Lichtgeschwindigkeit erreicht in die Zukunft) Warum würde das mit diesem Zug dann nicht gehen?

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@ThomasJNewton

Was ist dein Problem Thomas? Ich bin in der 10. Klasse und kann viele Formeln noch nicht verstehen. Etwas, was mir noch nie erklärt wurde kann ich eben nicht verstehen. Du bist höchstwahrscheinlich seit Jahren Physiker. Ich weiß dass ich die Formeln verstehen muss, um sie zu verstehen (der Satz ist irgendwie dumm, aber egal).

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hier kommt aber wieder die ralativitätstheorie ins spiel. je schneller sich etwas bewegt, desto schwerer wird es. abgesehen davon, dass man für deinen aufbau eh schon unmöglich viel energie bräuchte, da der untere zug milliarden weitere züge tragen und bewegen müsste, würden die oberen züge auchnoch immer schwerer, sodass die energie wirklich ins unendliche geht.

-> selbst in der theorie nicht möglich, da es wie alle anderen ähnlichen versuche an der massenzunahme scheitert.

Auf Schienen kann man aufgrund der Reibung niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen. Die Lichtgeschwindigkeit kann mithilfe einer Magnetschwebebahn in einem Vakuum-Tunnel erreicht werden. www.welt.de/wirtschaft/article118960099/Hyperloop-Blitzschnelles-Reisen-per-Roehre.html

Ich weiß, dass es u.A. an der Reibung scheitern würde. Es ist ja auch nur eine Theorie. Ich habe ein paar Scheiterungsfaktoren ausgelassen. Ich habe mir das ganze z.B. im Vakuum vorgestellt.

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Sorry, das war der falsche Link

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