Lichtgeschwindigkeit + Scheinwerfer

7 Antworten

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Hallo sebl24!

Anders, als Du aus manchen der hier bisher getätigten Antworten (die ich lieber nicht kommentieren werde) hier vermeintlich erfahren hast, macht Dein Gedankenexperiment sehr wohl Sinn.

Und: es ist sehr gut, dass man neugierig bleibt ... :-)

Es ist sinngemäß die gleiche Sache, die sich ein gewisser Herr Albert Einstein vor über 100 Jahren durch den Kopf gehen ließ. Und die ist alles andere als dumm.

Ausgangspunkt war seinerzeit u.a. ein berühmtes Experiment (Michelson-Morley-Experiment), das in eine gewisse Richtung wies.

Ich zitiere eine Antwort zum Thema von mir:

"Der entscheidende Schritt zum Verständnis ist eine Sache zu akzeptieren, die jeglicher Alltagserfahrung widerspricht.

Es gibt eine Geschwindigkeit, die nicht überschritten werden kann: die Lichtgeschwindigkeit.

Die Lichtgeschwindigkeit beträgt ziemlich genau 300.000 Kilometer pro Sekunde.

Nun sagt uns unsere tägliche Erfahrung wie sich Geschwindigkeiten zueinander verhalten.

Nehmen wir einmal an, das ein Bus mit 30 Kilometern pro Stunde nach Norden fährt, während wir selber mit 5 Kilometern pro Stunde nach Norden laufen. Für uns ist ziemlich klar, das sich der Bus mit 25 Kilometern pro Stunde von uns entfernt.

Doch was geschieht wenn wir uns in dieselbe Richtung bewegen wie ein Lichtstrahl?

Nehmen wir einmal an wir senden einen Lichtimpuls in den Weltraum, z.B. mit einem riesigen Blitzlicht. Nun folgen wir dem Licht in einer schnellen Rakete mit 100.000 km pro Sekunde.

Wie schnell entfernt sich das Licht von uns?

Unser Verstand sagt uns, das wir mit 100.000 km/Sek. fliegen, das Licht erreicht 300.000 km/Sek., also ist das Licht 200.000 km/Sek. schneller als wir. Und das ist falsch!!!

Erinnern wir uns: Die Geschwindigkeit des Lichtes ist konstant! Das bedeutet sie bleibt immer gleich, unabhängig von unserer Eigengeschwindigkeit.

In unserer Rakete würden wir also feststellen, das sich das Licht immer noch mit 300.000 km/Sek. von uns entfernt!

Selbst wenn wir dem Lichtstrahl mit unserer Rakete entgegenfliegen, würde sich das Licht mit 300.000 km/Sek. nähern!

Das hat ganz enorme Auswirkungen:

Zeitverschiebung

Wenn die Lichtgeschwindigkeit wirklich immer gleich bleibt, muss sich etwas anderes ändern.

Dieses „Etwas" ist – die Zeit!

So ungewöhnlich es uns auch erscheinen mag, Zeit ist nicht konstant. Oder, genauer gesagt, Raumzeit ist nicht konstant.

Man kann sie verändern, verdrehen und biegen. Je schneller wir uns bewegen desto langsamer wird der Zeitablauf („moving clocks run slow"). Jedoch bemerkt man dieses – normalerweise – nur bei sehr, sehr hohen Geschwindigkeiten (Nahe der des Lichtes, 300.000 km/Sek., das sind ca. 7 Erdumrundungen in einer Sekunde.).

aus (leicht verändert):"

http://www.emc2-explained.info/G/Spezielle-Relativitatstheorie/index.htm#.UgLi5NK8CCY

LG

kami1a, UserMod Light  09.10.2013, 16:32

Klasse! Bin auch mal richtig stolz. Zitiere mich .

Grob gesagt - es kann nicht funktionieren weil der Faktor Zeit sich ändert.<

Also hatte ich das richtig verstanden. Aber auch das habe ich - wie vieles andere aus diesem faszinierenden Bereich - mal von Dir gelernt.

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derastronom  10.10.2013, 12:57

Danke fürs Sternchen!

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uteausmuenchen  11.10.2013, 23:39
@derastronom

DH!

War eine tolle Antwort.

Ergänzen möchte ich nur für diejenigen, die die Frage nicht so toll fanden: Genau so schauen wissenschaftliche Fragen aus!

Die hier gestellte Frage mündet in ein sehr bekanntes Experiment, mit dem die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit tatsächlich nachgewiesen wurde. Es ist hier beschrieben:

http://www.relativitätsprinzip.info/experimente/pionen.html

Ein bei Teilchenexperimenten erzeugtes Pion fliegt mit nahezu Lichtgeschwindigkeit (die Einschränkung auf nahezu c muss bei massebehafteten Teilchen natürlich sein).

Wenn es zerfällt, dann entstehen 2 Photonen, die in exakt entgegengesetzte Richtungen davon fliegen. Stellt man die Detektoren in die Flugbahn des Pions, dann fängt man in Detektor genau die Photonen, die nach vorne fliegen.

Das Pion übernimmt also die Aufgabe Deines Scheinwerfers in der Frage.

Und? Was hat man gemessen? Die vom Pion aus nach vorne fliegenden Photonen waren genauso schnell wie alle anderen Photonen, nämlich rund 300 000 km/s.

Grüße

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Hallo ! Offenbar ist Deine Frage teilweise nicht richtig verstanden worden. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine absolute Grenze. Der Gedanke : Wirfst Du auf einem Zug einen Stein nach vorne so addieren sich die Geschwindigkeiten - wie ist das mit dem Licht? Eine Addition würde da ja mehr als Lichtgeschwindigkeit ergeben und das soll ja nicht gehen. Warum das nicht so ist habe ich im Prinzip verstanden. Aber ein Physiker oder Astrophysiker könnte es sicher besser erklären als ein Gewichtheber wie ich. Grob gesagt - es kann nicht funktionieren weil der Faktor Zeit sich ändert. Sonst hätte ja ja auch jeder Lichtstrahl ( Photonen ) der zum Beispiel von der Sonne in die gleicher Bewegungsrichtung ausgeht wie sich die Sonne selbst bewegt mehr als Lichtgeschwindigkeit. Oder ein Scheinwerfer auf der Erde der in die gleiche Richtung strahlt die der Rotationsrichtung der Erde entspricht.

Mal sehen ob ich noch eine echte Fachauskunft organisieren kann - man hat ja gute Freunde.

Keine so interessante Frage....

Das Licht würde ganz schnell "ausgehen"

schon lange bevor du Lichtgeschwindigkeit erreichst könntest du das Licht schon gar nicht mehr sehen, da sich die Wellenlänge des sichtbaren Lichts für dich ändert, und zwar in kurzwelligere elektro-magnetische Strahlen. z.B. Mikrowellen.

Für dich gäbe es also gar kein Licht.

Wenn ich das neulich richtig gelesen habe, dann gibt es keine physikalische Theorie, dass sich ein Gegenstand wie der Scheinwefer - also Masse- mit Lichgeschwindigkeit bewegen kann.

Und dann kommt es theoretisch darauf an, ob Du das aus Sicht des Fahrers im Auto siehst oder als Passant, der das Auto vorbeifahren siehst. Ähnlich dem Phänomen wenn Du im fahrenden Zug hochspringst und ja auch nicht gegen die Wand knallst, weil sich der Zug unter Dir wegbewegt..

Frag mal Captain Kirk wie er das macht :-)

RoSiebzig  10.10.2013, 20:17

Der erste Abschnitt stimmt. Und dann ist es Licht oder sonstwelche masselosen Wellenteilchen, die man nur noch sehen kann, wenn sie im Auge landen oder mit Spiegeln oder Halbspiegeln umgeleitet. Und dann mißt man immer Lichtgeschwindigkeit. (Da is nix, was masselos im Licht hoch- oder davon weg°springen° kann in dem Sinn). Man kann nur der Lichtgeschwindigkeit näher kommen - aber nur in Bezug auf irgendeinen anderen Punkt (zB Startort) im Universum - und auch das nur abhängig, von diesem Ort .. von einem anderswie bewegten Ort mißt man dann verschiedene Geschwindigkeiten. Und wie nahe man auch der Lichgeschwindigkeit kommt, .. man kann keinem Beobachter, nirgends im Universum, entschwinden, indem man noch schneller wird, sondern es kommt immer das eigene Licht irgendwann überall im Universum an. Wär man schneller - was nicht geht - würd man ja sein selbst abgestrahltes Licht quasi °mitnehmen, rausnehmen° aus dem beobachtbaren Universum und nicht mehr zu sehen sein, verschwinden aus der Realität. Und Das geht nur übers °Zwielicht°   ;o])

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Was passiert, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit reist und die Scheinwerfer anmacht?

Dann sind die Scheinwerfer an. Was soll da passieren? Abgesehen davon: Man kann nicht mit Lichtgeschwindigkeit reisen.