Was passiert wenn ein Objekt die "Lichtmauer" durchbricht (also schneller ist als Licht)..ist es dann unsichtbar?

wenn es sich von dir wegbewegt: ja wird unsichtbar. das passiert derzeit mit dem Universum; nur bewegt sich da der Raum selber mit Warp irgendwas, nicht die Objekte.

Es wird vermutet, dass es dann in der Zeit zurückreist. Aber Stand jetzt kann die Lichtmauer nicht durchschritten werden.

Es trifft auf Einstein und der rotiert dann im Grab!

Hallo Spongeyy,

wenn sich Licht selbst langsamer als mit c ≈ 3×10⁸m/s bewegt, weil es durch Wechselwirkung mit Materie ständig aufgehalten wird, gibt es eine Lichtmauer, die durchbrochen werden kann und durch Elektronen aus dem Betazerfall im Wasser eines Kernreaktors oder Abklingbeckens auch regelmäßig durchbrochen wird.

Wie sich überschallschnelle Körper durch einen Knall verraten, verraten sich die (unter Wasser) überlichtschnellen Elektronen durch ein bläuliches Leuchten, die TSCHERENKOW-Strahlung.

Allerdings ist ein Elektron als Elementarteilchen auch eher eine Struktur als ein Objekt. Außerdem verdrängen sie kein Wasser. Objekte, die das tun, könnten nicht annähernd schaffen.

Im materiefreien Raum bewegt sich das Licht jedoch mit c, und zwar in jedem möglichen Bezugssystem. Das braucht man nämlich, um überhaupt sinnvoll über Dinge wie Ort oder Geschwindigkeit sprechen zu können.

Betrachten wir zwei relativ zueinander mit konstanter Geschwindigkeit bewegte Körper (z.B. Raumfahrzeuge, in denen jeweils gleichnamige Beobachter mitreisen) B und B'. Von beiden Körpern aus lassen sich Koordinatensysteme definieren, die ich hier Σ und Σ' nenne und mir räumlich so ausgerichtet denke, dass die wechselseitige Bewegungsrichtung die x- bzw. x'-Richtung ist. Als unser Bezugssystem bezeichnen wir dasjenige Koordinatensystem, in dem wir physikalische Größen ausdrücken.

Σ und Σ' lassen sich als zwei Interpretationen auffassen, welcher Körper sich bewegt und welcher nicht. In Σ ist B stationär, in Σ' bewegt sich B hingegen mit konstanter Geschwindigkeit (v|0|0). B' wiederum ist in Σ' stationär, in Σ hingegen bewegt es sich mit -(v|0|0).

Schon von GALILEI stammt das Relativitätsprinzip (RP), das besagt, dass Geschwindigkeit relativ ist; in diesem Falle heißt das, dass Σ und Σ' physikalisch gleichwertig sind. Viele physikalischen Größen haben in Σ und Σ' unterschiedliche Werte, aber ihre fundamentalen Beziehungen untereinander (nichts anderes sind Naturgesetze) sind identisch.

Schon deshalb gibt es nicht den (absoluten) Raum. Raum ist ja die Menge aller Orte, und ein Ort ist eine zeitunabhängige Position im ausgewählten Bezugssystem; Gleichortigkeit ist also relativ. Wenn ich allerdings im Bordbistro von B' einen Kaffee trinke, findet dieser Vorgang in Σ' an einem Ort statt, in Σ jedoch entlang einer ganzen Strecke Δx=v·Δt.

Dabei ist Δt die von B aus ermittelte, d.h. aus den Beobachtungen unter der Maßgabe, dass B stationär ist, errechnete Dauer des Vorgangs. Sie stellt sich als Koordinatendifferenz in Σ dar und wird daher als Koordinatenzeit bezeichnet.

Im Unterschied dazu ist die Eigenzeit Δτ die von einer lokalen Uhr - in dem Fall von meiner eigenen Uhr - direkt gemessene Zeit. Sie ist absolut und lässt sich als Weglänge in der Raumzeit auffassen. Da ich mich an Bord von B' aufhalte, stimmt sie in jedem Fall mit der Σ'-Koordinatenzeit Δt' überein.

In der NEWTONschen Mechanik (NM) ist auch Δt'=Δt=Δτ; die in diesem Rahmen angewandte GALILEI-Transformation ist geometrisch eine Scherung.

Ereignisse, die relativ zu einem möglichen Bezugskörper gleichortig sind, werden zeitartig getrennt genannt.

Die Lichtgeschwindigkeit c ist eigentlich ein Tempo (der Betrag einer Geschwindigkeit), aber kein gewöhnliches. Vielmehr ist sie in den MAXWELL-Gleichungen enthalten, den Grundgleichungen der Elektrodynamik - also in Naturgesetzen.

Die unterliegen ebenfalls dem RP, und daraus folgt die Grundidee der Speziellen Relativitätstheorie (SRT): Was sich relativ zu einem Körper mit c bewegt, das bewegt sich relativ zu jedem Körper mit c. Ereignisse, für die der PYTHAGORAS-Abstand

(1.1) Δs = √{Δx² + Δy² + Δz²} = cΔt

ist, für die ist auch

(1.2) Δs' = √{Δx'² + Δy'² + Δz'²} = cΔt'.

Sie heißen lichtartig getrennt.

Deshalb kann z.B. nicht v=c sein. B müsste sich anderenfalls nicht nur relativ zu B mit c bewegen, sondern auch relativ zu sich selbst, aber relativ zu sich selbst bewegt sich ein Körper gar nicht, schon gar nicht mit c.

Stellen wir uns vor, dass B nicht allein, sondern das mittlere einer Reihe mit zwei anderen Raumfahrzeugen A und C ist, die von B jeweils die Distanz d haben. Stellen wir uns weiterhin vor, B und B' erhalten in dem Moment, wo sie aneinander vorbei kommen, ein Funksignal von A und eines von C. In Σ werden diese Ereignisse als gleichzeitig, nämlich d/c zuvor, abgesendet interpretiert.

In Σ' entfernt sich A bereits, muss also näher gewesen sein, und C nähert sich, muss also weiter entfernt gewesen sein. Somit wird das Signal von C in Σ' also auf eine frühere Zeit „datiert“ als das von A, und zwar um den Faktor

(2) (c + v)/(c – v) =: K².

Wie Gleichortigkeit ist Gleichzeitigkeit ebenfalls relativ. Das RP ersetzt die NM-Eigenschaft zweier Ereignisse, in einem räumlichen Abstand Δς=Δs=Δs' gleichzeitig stattzufinden, durch die abgeschwächte Eigenschaft, raumartig getrennt zu sein. Dabei könnte man Δς als Gleichzeitigkeitsabstand bezeichnen, denn es ist der räumliche Abstand der Ereignisse in demjenigen Koordinatensystem, in dem sie gleichzeitig stattfinden.

Wie die räumlichen Drehung eines Koordinatensystems den in (1.1) bzw. (1.2) dargestellte räumliche Abstand invariant lässt, so lässt die in der SRT verwendete LORENTZ-Transformation ebenfalls einen Abstand invariant, wie EINSTEINs früherer Mathematikprofessor MINKOWSKI herausfand. Für zeitartig getrennte Ereignisse ist dies nichts anderes als die Eigenzeit

(3.1) Δτ = √{Δt² − Δs²/c²} ≡ √{Δt'² − Δs'²/c²}

und für raumartig getrennte, für die Δτ imaginär wäre, nichts anderes als der Gleichzeitigkeitsabstand

(3.2) Δς = √{Δs² − c²Δt²} ≡ √{Δs'² − c²Δt'²}.

B' kann sich auch nicht schneller als mit c relativ zu B bewegen, da sonst zwei Ereignisse für B' zeitartig sein müssten, die für B raumartig sind.

Allerdings kann er theoretisch jede noch so lange Distanz in jeder noch so kurzer Eigenzeit überbrücken. Während

(4.1) Δx/Δt = v < c

sein muss, ist dem spezifischen Impuls

(4.2) Δx/Δτ = v·γ = v/√{1 – (v/c)²}

keine physikalische Obergrenze gesetzt.

Allerdings hat etwas, das Impuls hat, auch kinetische Energie, die sich mit der Ruheenergie zur Gesamtenergie addiert. Deren Verhältnis zur Ruheenergie ist

(4.3) Δt/Δτ = γ = 1/√{1 – (v/c)²},

d.h., statt mit 1 bewegt sich das Jetzt von B' sozusagen mit γ entlang der Zeitrichtung von B.

Ein Raumfahrer stößt also an keine Lichtmauer, sondern kann im Prinzip (genügend Ressourcen vorausgesetzt) immer weiter beschleunigen, ohne vom Bezugskörper aus beurteilt jemals c zu erreichen. Dabei bildet sich übrigens ein Ereignishorizont hinter ihm aus; obwohl er stets langsamer als c ist, können ihn einige Lichtsignale nicht einholen. Er würde den Bezugskörper in immer stärkerer Zeitlupe und immer schwächer sehen.

In der Raumzeit gibt es nichts,was die "Lichtmauer" durchbrechen könnte