Wenn man 2 Lichter in entgegengesetzte Richtungen sendet, entfernen sie sich dann in doppelter Lichtgeschwindigkeit oder in einfacher?
Wenn ersteres, dann gibt es doppelte Lichtgeschwindigkeit? 🤷🏻♂️
14 Antworten
Hallo Ultraturk,
sie entfernen sich voneinander mit maximal 2c, dies nämlich gerade in solchen Koordinatensystemen, in denen sie sich tatsächlich in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
Zur Erklärung: Nimm an, sie bewegen sich relativ zu mir mit (−c; 0) und (+c; 0), wobei die erste Komponente die Geschwindigkeit in x-Richtung und die zweite die in y-Richtung ist (die z-Richtung brauchen wir hier nicht).
Du bewegst Dich relativ zu mir mit (0; v).
Dann bewegen sich relativ zu Dir die Signale mit (−√{c² − v²}; −v) und (+√{c² − v²}; −v), da ja die Beträge ihrer Geschwindigkeiten in jedem Koordinatensystem gleich c sein müssen. Die Differenzgeschwindigkeit ist natürlich (2√{c² − v²}; 0).
Es wird etwas Verwirrung geben, da manche Menschen nur quasi auswendig gelernt haben, dass die Geschwindigkeit eines Körpers nie c erreicht und die eines Lichtsignals immer c ist.
Das bezieht sich allerdings auf die Relativgeschwindigkeit eines Objekts oder Signals, d.h. seine Geschwindigkeit in einem Ruhesystem eines anderen Objekts. Da ein Lichtsignal und alles, was sich mit exakt c bewegt, gar kein Ruhesystem hat, ist die Relativgeschwindigkeit relativ zu einem Lichtsignal gar nicht definiert.
Nein.
Gerade das ist ein zentraler Bestandteil der Relativitätstheorie. So große Geschwindigkeiten addieren sich nicht linear.
Das ist richtig, wenn es um Relativgeschwindigkeit geht. Bei Differenzgeschwindigkeiten ist das anders.
Diesen Unterschied gibt es in der NEWTONschen Mechanik (NM) nicht; das ist deren Besonderheit.
Nein, es gibt keine doppelte Lichtgeschwindigkeit auch wenn sich zwei Lichtstrahlen scheinbar mit doppelter Lichtgeschwindigkeit voneinander entfernen.
Wenn du zwei Lichtstrahlen gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen aussendest, bewegt sich jeder mit Lichtgeschwindigkeit (etwa 300.000 km/s) vom Ausgangspunkt weg.
Differenzgeschwindigkeiten können im Unterschied zu Relativgeschwindigkeiten sehr wohl über c hinausgehen. Wobei es so etwas wie eine Relativgeschwindigkeit relativ zu einem Lichtsignal nicht gibt, da es kein physikalisch mögliches Koordinatensystem gibt, in dem das Signal ruht.
Da es leider sehr viele falsche oder halbrichtige Antworten gibt, mal eine genauere:
Wenn du die Lichtstrahlen beide von dir auf der Erde wegschickst, dann entfernen sie sich von dir ausgesehen mit doppelter c voneinander. Von einer der Lichtstrahlen ausgesehen, kommt auch nie ein signal beim anderen an, daher würden sie sich gar nicht messen können.
Im Ruhesystem der Lichtquellen entfernen sich die Lichtstrahlen banalerweise mit 2c.
Das ist aber kein Widerspruch zur Relativitätstheorie, denn du kannst kein Signal von A nach B mit v>c übertragen