Schneller als das Licht sein?
Wenn Energie nicht vernichtet werden kann,sondern woanders hin muss,was passiert denn wenn Licht ihre maximale Geschwindigkeit erreicht in einem Objekt und ich in dem Objekt nun noch mit einem Flugzeug oder Rakete herum fliege.Die Energie muss doch in die Geschwindigkeit des Lichts mit eingerechnet werden,den die Energie kann ja nicht ins Nichts verschwinden.
Was sagt die Physik dazu ?
6 Antworten
Verstehe deine Frage nicht.
Das Licht kann ihre Energie auch ans Objekt geben, wodurch es z.B. „wärmer“ wird.
Die sogenannte Lichtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Realität sich ausbreitet. Nichts was Ruhemasse* hat kann diese Geschwindigkeit erreichen, und nur weil Photonen keine Ruhemasse haben, haben sie diese Geschwindigkeit, daher der Name.
Der Name kommt auch daher, dass man früher glaubte, das Licht brauche ein absolut stationäres Medium, in dem sich elektromagnetische Wellen ausbreiten (so wie Schallwellen in Luft), den sog. Äther. Die Frage, woran so ein stationärer Äther räumlich festgemacht sei, führte zum Michelson-Morley Experiment, bei dem eigentlich erwartet wurde, dass mit der Geschwindigkeit der Erde durch den Äther unterschiedliche Geschwindigkeiten des Lichts in unterschiedliche Richtungen gemessen würden. Überraschung: kein Unterschied, also kein Äther (es sei denn er würde zufällig ausgerechnet an der Erde festgemacht sein). Daraus geht nicht nur hervor, dass es keinen Äther gibt, sondern dass diese Geschwindigkeit eine in allen Inertialsystemen gleiche Naturkonstante und damit nicht überholbar ist, denn wenn man versucht den Strahl einer Taschenlampe mit dem Auto zu überholen, ist er relativ zum Auto genauso schnell wie relativ zur Taschenlampe.
Erst hier setzt die spezielle Relativitätstheorie an, die mit recht einfacher Mathematik (Lorentz-Transformationen) darlegt, was das für Auswirkungen auf Zeiten und Längen (und auch die kinetische Energie*) in bewegten Systemen hat.
*) Kinetische Energie von Objekten mit Ruhemasse enthält einen Term der Lorentz-Transformation wie Zeiten und Längen. Wenn man ein Fahrzeug in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, geht mit wachsender Geschwindigkeit ein immer größerer Anteil der zugeführten Energie in immer weniger Geschwindigkeitszuwachs und lässt für den äußeren Beobachter das Fahrzeug immer träger erscheinen - die Lichtgeschwindigkeit wird nie erreicht.
Du schreibst das ein immer gröserer Anteil der Energie in immer weniger Geschwindigkeitszuwachs geht.
Die Frage ist ja eben : Wohin geht sie wenn nicht in Geschwindigkeitszuwachs?
Einfaches Beispiel :
1 Atom wird " 1 Energie " zugefűhrt .
Es beschleunigt damit von " 0 Geschwindigkeit " auf "1 Geschwindigkeit"
Sagen wir das "1000 Geschwindigkeit " Lichtgeschwindigkeit wäre.
Jetzt wird nochmals " 1 Energie" zugefűhrt , das Atom beschleunigt damit auf "2 Geschwindigkeit "
Jetzt wird so oft "1 Energie " zugefűhrt, bis "1000 Geschwindigkeit" erreicht ist.
Die Frage ist nun , was passiert mit weiterer Energie, die jetzt noch zugefűhrt werden wûrde? Wo geht sie hin , denn in Geschwindigkeitszuwachs geht ja nicht mehr.
Da "1000 Geschwindigkeit" nicht erreichbar ist nehmen wir "999 Geschwindigkeit" und fûhren wieder "1 Energie " zu .
Jetzt könnte theoretisch "1000 Geschwindigkeit " erreicht werden. Da das nicht geht muss von der letzten "1 Energie " etwas verschwinden.
Wohin ?
Nehmen wir an wir befinden uns auf einem Raumschiff, das " 999,9999 Geschwindigkeit " hat.
Ich will von hinten nach vorne laufen und Stecke "0,0002 Energie " in meine vorwärts Bewegung . Damit käme ich auf ûber "1000 Geschwindigkeit "
Da das ja angeblich nicht geht kann ich in einem Raumschiff mit fast Lichtgeschwindigkeit nie nach vorne laufen, egal wieviel Energie ich aufwenden könnte.
Das macht reisen mit fast Lichtgeschwindigkeit absurd.....
Der Fragesteller will in diesem Raumschiff mit einer Rakete ( nach vorne, zb Richtung A) fliegen.
Wo geht nun die Energie dieser Rakete hin? In Geschwindigkeitszuwachs nach vorne nicht.
....nach hinten komischerweise schon, damit wûrde er ja langsamer als das Raumschiff Richtung A unterwegs sein.
Seitlich ginge auch, da die Geschwindigkeit Richtung A nicht zunimmt.
Nur bei Bewegung Richtung A muss die Energie also irgendwo hin verschwinden. ...
Die Masse eines Objekts nimmt zu, je näher es der Lichtgeschwindigkeit kommt, was bedeutet, dass immer mehr Energie benötigt wird, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Das macht es physikalisch unmöglich, die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen oder zu überschreiten. Daher wird die Energie letztendlich in die Zunahme der Masse und nicht in die Erreichung der Lichtgeschwindigkeit investiert.
Wenn die Lichtquelle auf Dich zukommt, erscheint das Licht blauverschoben und damit hochenergetischer. Die Andromeda-Galaxie ist ein Beispiel dafür, die ist mit unserer Heimatgalaxie auf Kollisionskurs mit 266 km/s. Bewegt sich die Lichtquelle weg, ist das Licht rotverschoben.
Die Geschwindigkeit des Lichts hat nichts mit Energie zu tun, sondern die Wellenlänge/Farbe. Licht hat immer Lichtgeschwindigkeit.
Ansonsten hat hologence das - wie immer - sehr gut dargestellt in seiner Antwort.