Relativitätstheorie = Magie?
Wenn ich mit einem Raumschiff Lichtgeschwindigkeit fliege vergeht die Zeit ja in diesem langsamer als auf der Erde.
Sowas gleicht doch an Magie.
5 Antworten
Hallo Yakuzi,
die Relativitätstheorie ist nicht Magie, sondern Physik.¹)
Wenn ich mit einem Raumschiff Lichtgeschwindigkeit fliege ...
Dies gerade ist nach der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) unmöglich. Theoretisch kannst Du der Lichtgeschwindigkeit c beliebig nahe kommen; dazu allerdings muss die kinetische Energie Eₖ des Fahrzeugs ein großes Vielfaches seiner Ruheenergie²) E₀.
... vergeht die Zeit ja in diesem langsamer als auf der Erde.
Sie bliebe im Raumfahrzeug praktisch stehen, wenn sein Tempo v von c kaum mehr unterscheidbar wäre. Deine Borduhr Ώ geht schon langsamer als eine Sonnensystem- stationäre Bezugsuhr U, wenn Du Dich überhaupt bewegst, nur ist das für v<<c nicht spürbar. Es gibt eine Formel dafür:
(1) Δt⁄Δτ ≡ (E₀+Eₖ)/E₀ = γ := 1/√{1 − (v⁄c)²}.
Dabei ist Δt eine von U aus ermittelte Zeitspanne für einen Vorgang an Bord, die U- Koordinatenzeit und Δτ die von Ώ direkt gemessene Zeitspanne, die Eigenzeit. Wenn wir v als c(1 − δ) ausdrücken und δ sehr klein machen, ist
(2) Δt⁄Δτ = γ ≈ 1/√{2δ}
eine gute Näherung. Bei rund 2 cm/s weniger als c, wäre 2δ ≈ ⁴⁄₃×10⁻¹⁰ und damit γ ≈ √{¾}×10⁵, was etwa 86600 entspricht und damit etwas über einen Tag pro Sekunde.
Ein 10 Lj entferntes Ziel würdest Du demnach in einer Eigenzeit wenig mehr als einer Stunde erreichen, natürlich nicht, ohne dabei 10 Jahre in die Zukunft katapultiert zu werden.
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¹) Interessant ist in dem Zusammenhang, dass Magie in Pratchetts Scheibenwelt- Universum eine ganz ähnliche Stellung einnimmt wie in unserem die Physik. Man kann sie studieren, und es gibt auch z.B. hochenergetische Magie.
²) Physikalisch im Prinzip nichts anderes als seine Masse m, nur im SI durch den konstanten Faktor c² in einer anderen Maßeinheit: E₀ = mc², in 1 kg Masse sind knapp 9×10¹⁶ J = 25 TWh ≈ 21,5 MT TNT- Äquivalent gleichsam kondensiert.
Alter spruch:
Jede hinreichend moderne Technik scheint für Menschen aus der Zet vor dieser Technik als Magie:
Stell dir Menschen aus dem Mittelalter vor, was die sich denken, wenn sie Menschen mit einem Handy sehen, oder ein Hubschrauber oder ein Motorrad. ...
Ich wollte noch etwas hinzufügen: Angenommen, ich stammte aus dem 18. Jahrhundert, und Du würdest mich mit einer Tür bekannt machen, die sich beim Annähern selbst öffnet.
Es wäre aber egal, ob Du Dich näherst oder ich mich. Dass sie sich von selbst öffnet, ist also nicht auf Deine übernatürlichen Kräfte zurückzuführen, sondern ist eine Eigenschaft der Tür selbst, wie sie konstruiert ist. Ich mag diese Technologie nicht verstehen, aber für Magie würde ich sie wahrscheinlich nicht halten.
Wenn Du durch Annäherung an eine ganz normale 1750er Tür ohne jeden technischen Schnickschnack aus dem 20./ 21. Jahrhundert diese dazu bringen könntest, sich selbst zu öffnen, während ich händisch die Klinke drücken muss, sähe das für mich schon eher wie Magie aus, auch wenn ich vermutlich eher einen Trick vermuten würde.
Du versuchst mit wissenschaftlicher Logik die Unterschiede zwischen Wissenschaft & Technik und Magie zu analysieren.
Bin mir nicht sicher, ob diese Schlussfolgerungen auch für Menschen gültig sind, die an Magie glauben.
Natürlich hat es und wird es auch immer Menschen geben, die an Magie glauben.
Allerdings halten selbst diese Menschen nicht alles für Magie, das sie nicht verstehen. Wer versteht schon im Detail, wie ein Smartphone funktioniert?
Natürlich verstehen das die meisten Leute nicht.
Aber die meisten Leute würden dir genauso glauben, dass ein SmartPhone mit Magie funktioniert, wie sie dir die Halbleitertechnik glauben. Sie beherrschen beides nicht.
Jede hinreichend moderne Technik scheint für Menschen aus der Zeit vor dieser Technik als Magie: ...
Die Relativitätstheorie – in diesem Fall die Spezielle Relativitätstheorie (SRT) – ist keine Technologie, sondern – heute fast 120 Jahre alte – Theoretische Physik, die ihrerseits hauptsächlich aus Mathematik besteht.
Im Unterschied zu Hochtechnologie, die zu entwickeln, zu bauen und zu bedienen sehr aufwändig ist, ist die Mathematik zumindest im Prinzip Jedem zugänglich, es bedarf keiner riesigen finanziellen Ressourcen.
Ein mathematisch hinreichend interessierter und versierter Schüler kann zwar kein Raumfahrzeug bauen, das relativ zum Sonnensystem z.B. 0,6c erreicht, aber er kann problemlos ausrechnen, was für Effekte ein solches Tempo mit sich bringen würde.
Es wäre ihm sogar möglich, auszurechnen, wie lange es bei einer Eigenbeschleunigung (der an Bord selbst gemessenen Beschleunigung) von 10 m⁄s² *) bräuchte, um das Raumfahrzeug auf dieses Tempo zu bringen.
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*) Das ist ungefähr die Fallbeschleunigung in der Nähe der Erdoberfläche und sollte nicht dauerhaft um ein Mehrfaches überschritten werden, da die Beschleunigung Monate in Anspruch nimmt.
Dass du mit dem Raumschiff Lichtgeschwindigkeit fliegst für sich genommen wäre schon Magie ähnlich, aber prinzipiell sind es physikalische Gesetze
Also wenn man - rein hypothetisch - eine Materie-Ansammlung auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnte, was aber aufgrund des unendlichen Energiebedarfes dazu - kaum möglich ist - so würden in diesem energetischen Zustand die Zeit still stehen, weil die Elektronen welche sich um die Atomkerne drehen in der Bewegung einfrieren würden.
Deshalb vergeht in dieser Materie-Ansammlung keine Zeit.
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Würde man Teilchen mit Überlicht-Geschwindigkeit beschleunigen, so würde in deren energetischem Zustand - die Zeit rückwärts laufen.
Es gibt Teilchen, welche tatsächlich schneller als das Licht sind.
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Andererseits kann man daraus schließen, dass man durch Überlichtgeschwindigkeit nicht in die Zukunft sehen kann, sondern im umgekehrten Fall nur mit unter normaler Lichtgeschwindigkeit abgebremsten Licht, wie z.B. in Glas gebrochenes Licht, welches schon deutlich langsamer ist - als Licht im Vakuum.
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Stellt sich nun die Frage, ob man aus der Glaskugel die Zukunft erspähen kann ?
Das wäre dann echte Magie.
Fehlt nur der dazu notwendige Trick, um die "Lichtstrahlen der Zukunft" einzufangen.
Ich würde es nicht magie nennen, sondern Physik.
Diese Physik besagt übrigens auch, dass du mit einem Raumschiff nicht in Lichtgeschwindigkeit fliegen kannst.
Sagt man so, aber ich denke eher, dass das ein Bonmot ist, das gut klingt. Allerdings glaube ich nicht, dass es stimmt, zumindest nicht für alle Menschen.
Solche, die nicht an Magie glauben, werden auch bei etwas, das wie Magie aussieht, eher einen raffinierten Trick oder eben versteckte hochmoderne Technologie vermuten, denke ich jedenfalls.
Nun, da sieht man ja die Technologie. Vielleicht hätten viele Menschen das trotzdem für Magie gehalten, aber Gelehrte wie Roger Bacon aus dem 13. Jahrhundert haben so etwas wie Kutschen ohne Pferde schon vorausgesagt.
Der im 15./16. Jahrhundert lebende Künstler und Erfinder Leonardo da Vinci hat selbst versucht, ein Fluggerät zu konstruieren, das ähnlich wie ein Hubschrauber funktionieren sollte.