Könnte ein Raumschiff mit Atomantrieb mit Lichtgeschwindigkeit fliegen?

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10 Antworten

Kommt darauf an, wass du mit Atomantrieb meinst. Aus meiner Sicht kann nur die Energie beim zerstrahlen von Materie und Antimaterie (Materie / Antimaterie Antrieb) genug Energie erzeugen, um zumindest einen größeren Teil der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Eine Ruhemasse kann aber niemals auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden aus rein physikal. Gründen, eine Annährung wäre aber mit Unmengen von Energie möglich.

Erreichen von Lichtgeschwindigkeit ist für alles, was eine eigene Masse besitzt, unmöglich. Licht kann diese Geschwindigkeit erreichen, weil Photonen über keine eigene Masse verfügen, ein Raumschiff bestünde aber gezwungenermaßen aus Materie, die aus Elektronen und Quarks besteht, und alle diese Teilchen haben eine Eigenmasse, sie interagieren mit dem Higgs-Feld, und dadurch wird ihnen eine Masse zugeordnet. Photonen interagieren überhaupt nicht mit dem Higgs-Feld, sie haben deswegen auch keinerlei Masse, also "echt Null".

Das Hauptproblem dabei ist kinetische Energie; wenn du ein Objekt beschleunigst, verbrauchst du zwangsläufig Energie, ein Teil davon wird dem Objekt gewissermaßen mitgegeben, wird Teil seiner eigenen Gesamtenergie. Nach Einstein gibt es keinen fundamentalen Unterschied zwischen Masse und Energie, weswegen man die kinetische Energie auch als Teil der Gesamtmasse sehen kann.

Das kann man sich ganz gut veranschaulichen. Stell dir vor du hast ne dicke Zwiebel in der Hand, die wiegt so 70, 80g. Jetz stell dir vor du fängst die Zwiebel nachdem sie von nem Helikopter abgeworfen wurde, 3000m über dir (gehen wir mal davon aus, du könntest so gut fangen); du bräuchtest viel mehr Kraft, um die Zwiebel zu halten, wenn sie deine Hand berührt, als wäre die Zwiebel plötzlich sehr viel schwerer.

Das bedeutet für die Eingangsfrage, beschleunigst du dein Raumschiff auf eine gegebene relative Geschwindigkeit, so wird es dadurch schwerer. Und wenn du es dann nochmal um einen gewissen Betrag beschleunigen willst, dann musst du ein schwereres Raumschiff beschleunigen – die kinetische Energie aus der vorherigen Beschleunigung will auch mit beschleunigt werden.

Je näher du der Lichtgeschwindigkeit kommst, desto größer wird diese "extra-Energie" die zusätzlich aufgewendet werden muss. Die Kurve die dadurch aufgespannt wird geht gegen unendlich, d.h. alle Energie im Universum, jedes einzelne Joule, würde nicht ausreichen, um auch nur ein einziges Elektron auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, man käme ihr nur sehr nahe.

Was das mit dem Atomantrieb angeht, aktuell gibt es keinen Atomantrieb. Es gibt diverse Konzepte auf Basis von Kernspaltung (u.A. eines, bei dem kontinuierlich Atombomben hinter dem Raumschiff zur Explosion gebracht werden, und das Raumschiff durch die Wucht der Explosionen beschleunigt...), theoretisch angedachte Lösungen mit Kernfusion (es gibt aktuell keinen funktionsfähigen Kernfusionsreaktor mit positiver Energiebilanz) und auf Basis von Materie-Antimaterie-Annihilation (derjenige Prozess, der nach aktuellem Stand den mit Abstand größten Energiebetrag pro eingesetzter Masse freisetzt, die Antimateriemengen die man benötigen würde sind aber viele viele viele Größenordnungen jenseits dessen, was heutzutage und in absehbarer Zeit produzierbar wäre) ... und je nach Konstruktion käme man wohl grundsätzlich auf einen gewissen Betrag der Lichtgeschwindigkeit, bei manchen Konzepten auf bis zu 90%.

Erreichen würde man sie aber nie.

Nein, die Energiemnenge eines Atomreaktors ist zu begrenzt.
Um Lichtgeschwindigkeit zu erzeugen braucht es sehr viel größere Energiemengen, die zudem ständig reproduziert werden müsste.

Da ein solches Raumschiff entsprechend dimensioniert wäre, erreichte es ob seiner Masse keine Lichtgeschwinkeit.

Nichts kann sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen außer Licht. Man kann zwar SEHR nahe daran kommen aber es nie erreichen. Über Lichtgeschwindigkeit geht sowieso nicht. (Laut Einstein)

kurz ja bevor es sich in alle Teile zerlegt weil irgendwo im Weltraum ein winziges Teil rum fliegt und mit dem Raumschiff kollidierte

Nein. Dazu bräuchte es einen unendlich starken Antrieb.

Außerdem ist Geschwindigkeit nicht nur eine Frage der Beschleunigung, sondern auch der Zeit!

Könnte mir vorstellen, dass es wie mein Weltraumaufzug nur nicht geht weil es kein Material gibt, welches robust genug ist... Aber theoretisch denke ich schon... Kann man sicherlich ausrechnen...

Mit Atomantrieb sicher nicht und sonst ist es auch physikalisch unmöglich Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Such mal bei Youtube Lesch Cosmos Lichtgeschwingigkeit. Da ist das physikalische sehr einfach erklärt.

Nein bisher jedenfalls nicht .

Ich habe irgendwo einmal gelesen, dass 1/10 Lichtgeschwindigkeit damit erreicht werden könnte. Die Nasa hatte da einmal eine Studie.

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