Wie könnte man Millionen von lichtjahren sofort überbrücken?
Mit welchem Antrieb odrr Technologie?
8 Antworten
Naja alles was du erreichen musst ist die Lichtgeschwindigkeit selbst.
Dann bist du in deinem Inertialsystem instantan da.
Das lässt sich über die Längenkontraktion ausdrücken wonach die gemessene Entfernung zweier Punkte von ihrer Relativgeschwindigkeit abhängt.
Für Lichtgeschwindigkeit wird diese Strecke dann zu 0.
Das Problem ist allerdings dass kein Antrieb existiert welcher Lichtgeschwindigkeit ermöglicht. Es wäre dann möglich wenn man irgendwie den Einfluss der Masse des Objektes kompensieren könnte aber hier gibt es keine bekannte Möglichkeit außer über eine hypothetische Exotische Materie.
Einstein-Rosen-Brücke (Wurmloch) aber das ist riskant und alles noch unklar und das dauert noch ewig bis das kommt da sind wir alle schon tot und die Erde ist eigentlich groß genug und die Menschen werden wahrscheinlich sogar noch weniger werden und die Erde wird noch über Milliarden Jahre Existieren
Nichts reist schneller als das Licht. Also dauert es mit dem schnellstmöglichen Antrieb mehrere Millionen Jahre, um zu einem solchen Ort zu kommen.
Die Antwort lautet also: gar nicht.
Äh, nein? Die Relativitätstheorie besagt, dass die physikalischen Regeln in einem bewegten System gleich bleiben. Man braucht also mehrere Millionen Jahre, um von der Erde zu einem weit entfernten Ort zu kommen.
Für die Zurückgebliebenen auf der Erde verläuft die Zeit in dem Raumschiff sogar noch langsamer. Das heisst, wenn die ankommen, sind sie - naja, sowieso schon alle tot, aber das Raumschiff wäre sogar noch älter als die Reise dauerte.
nein, anders rum. Umso mehr man sich der Lichtgeschwindigkeit nähert kontrahiert der Raum in Flugrichtung. Bei 100% Lichtgeschwindigkeit wäre man quasi sofort da, bei 99,9999x% wären 1000 Lichtjahre nur ein paar Wochen. Das Raumschiff würde also nicht altern, aber alles drum rum.
Natürlich ist man nicht sofort da. Da Lcht von der Sonne reist ja auch 8 min. Es ist nicht "sofort da".
Die Relativitätstheorie besagt, dass die physikalischen Regeln in einem bewegten System gleich bleiben.
Das ist korrekt allerdings besagt dad nicht dass die Zeit und Abstände in jedem Inertialsystem gleich sind. Sie sind nur konsistent.
Die Zeit in bewegten Relativbewegten Bezugssystemen vergeht anders was man als Zeitdilatation bezeichnet und die Längenkontraktion ist die Änderung der gemessenen Entfernung in einem bewegten Bezugssystem.
Man braucht also mehrere Millionen Jahre, um von der Erde zu einem weit entfernten Ort zu kommen.
Aus dem Inertialsystem der Erde ja. Sobald man beschleunigt ändert sich das Inertialsystem und damit die Entfernung und Reisedauer für den Reisenden.
Das ganze ist auch der Grund warum das Zwillingsparadoxon existiert.
Für die Zurückgebliebenen auf der Erde verläuft die Zeit in dem Raumschiff sogar noch langsamer.
Ja richtig.
aber das Raumschiff wäre sogar noch älter als die Reise dauerte.
Nein denn das würde der Kausalbeobachtung wiedersprechen.
Wenn ein Raumschiff mit c zu einem 1Lj entfernten Stern reist und zurück vergehen auf der Erde 2 Jahre. Das Raumschiff braucht aus seinem Bezugssystem aber nicht 2 Jahre sondern gar keine Zeit. Der Bewegte Bruder ist im Zwillingsparadoxon Jünger nicht Älter.
In diesem Extrembeispiel altert der Reisende gar nicht.
Natürlich ist man nicht sofort da. Da Lcht von der Sonne reist ja auch 8 min. Es ist nicht "sofort da".
Es braucht im Inertialsystem der Erde 8min im Inertialsystem des Lichts ist es instantan da.
Du kannst die Längenkontraktion auch über die sogenannte Proper Velocity miteinrechnen:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Proper_velocity
Die Proper Velocity ist dabei die Geschwindigkeit die der Reisende im ruhenden Inertialsystem hätte. Diese ergibt sich aus der Geschwindigkeit im Ruhenden Inertialsystem multipliziert mit dem Gammafaktor.
Da der Gammafaktor für Lichtgeschwindigkeit unendlich wird wird auch die Proper Velocity unendlich was eben genau der Aussage entspricht dass die Reise für den Reisenden kürzer ist als für den Beobachter auf der Erde.
Nachdem wie er es meinte, würde das nur für die Betrachter von außen 8 Minuten dauern.
eben nicht, bzw. nur vom betrachter außerhalb. Das photon ist quasi sofort da aus seiner sicht. Bei 99,99999% lichtgeschwindigkeit braucht das Objekt nur ~1sekunde von der Sonne zur Erde (wiederum aus seiner sicht) wärend für den Betrachter von der Erde eben 8 minuten vergehen.
Ach so? Als mit einem Raumschiff, das in Lichtgeschwindigkeit reisen könnte, wären die Distanzen im Weltraum gar kein Thema mehr? 🤔
Sofern der speziellen RT zu glauben ist, für die Reisenden nicht.
Allerdings sei hier angemerkt, dass sich der Raum selbst ab einer gewissen Distanz mit Überlichtgeschwindigkeit entfernt. Also das Ende des Weltalls kann man so nicht erreichen nur eben jene Punkte die innerhalb des Ereignishorizont liegen.
Das Problem hinter dem ganzen ist aber natürlich, dass man Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann und daher werden auch 11Milliarden Lichtjahre immer sehr weit bleiben.
Du kannst es dir im Grunde so vorstellen sagen wir Lichtgeschwindigkeit ist unendlich schnell du selbst wirst aber nur beliebig schnell du bist also immer noch unendlich langsamer als das Licht.
Ich habe mich mal mit der ganzen Thematik vertieft auseinandergesetzt, aber das alles ist wieder ziemlich weit weg. Deshalb krieg ich die Details manchmal nicht mehr zusammen, gerade die Zeitdilatation habe ich nicht mehr richtig rum zusammenbekommen.
Und bei Lichtgeschwindigkeit gibt es eine Längenkontraktion für die Reisenden? Das habe ich jetzt irgendwie nicht mehr auf dem Schirm. 🤔
Aber das, was du auf das (Nicht-)Erreichen der Lichtgeschwindkeit sagst, leuchtet mir ein. 👍
Ja die Längenkontraktion ist im wesentlichen ja die Verkürzung von Abständen zwischen relativ bewegten Punkten.
Da du dich nach dem Relativitätsprinzip auch als Ruhend betrachten kannst, kannst du ebenso gut sagen, dass sich dein Ziel nun mit Lichtgeschwindigkeit dir nähert das ist egal, das was die Längenkontraktion nun sagt ist, dass sich die Distanz ändert wenn sich die Punkte relativ zueinander bewegen.
Dafür gibt es mit Myonen auch ein experimentelles Beispiel, denn es zeigt sich, dass Myonen eine länger Wegstrecke zurücklegen als sie nach klassischer Rechnung könnten was dann der Effekt der Längenkontraktion ist. Die Zeitdilatation und Längenkontraktion sind natürlich verknüpft.
OK, das übersteigt jetzt mein Spatzenhirn. 😅
Wenn ich ja einen Punkt X im Weltall ansteuere, ist der im Wesentlichen ja unbewegt (bzw. ich muss die Bewegung des Weltalls einbeziehen, um einen Punkt X zu erreichen).
In dem Moment, wo ich Lichtgeschwindigkeit erreiche - ist der Punkt dann näher oder weniger nah von mir aus gesehen? Muss ich eine längere Strecke zurücklegen oder zieht sie sich zusammen?
Da ich für die Reise ja aber gar keine Zeit benötige, ist das ja auch fraglich, ob das relevant ist? Eine Strecke ist für mich als Mensch ja nur deshalb ein Faktor, weil ich Zeit benötige, sie zurückzulegen.
Wenn ich ja einen Punkt X im Weltall ansteuere, ist der im Wesentlichen ja unbewegt
Nein es gibt keine absolute Bewegung oder Ruhe, also kann man für einen Punkt diesen Zustand nicht definieren. Ich kann nur sagen 2 Punkte bewegen sich relativ zueinander.
In dem Moment, wo ich Lichtgeschwindigkeit erreiche - ist der Punkt dann näher oder weniger nah von mir aus gesehen
Je schneller du bist desto kürzer die Distanz zwischen dir und dem Punkt.
Da ich für die Reise ja aber gar keine Zeit benötige, ist das ja auch fraglich, ob das relevant ist?
Das stimmt so nicht ganz. 1s ist im Raumschiff wie auf der Erde 1s der Unterschied ist aber welche Zeit ich in dem Beobachteten Inertialsystem messe.
Wenn sich das Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde entfernt vergeht für die Person im Raumschiff die Zeit auf der Erde unendlich schnell.
Für den Beobachter auf der Erde von dem sich das Raumschiff entfernt, steht die Zeit im Raumschiff still.
Beispiel: Das Raumschiff braucht von der Erde aus 2 Jahre und für den Beobachter auf der Erde vergeht am Raumschiff die Zeit 0, also wenn er zurück kommt ist die Person im Raumschiff nicht gealtert. (Zeitdilatation, Zwillingsparadoxon)
Damit das zusammenpasst muss die Reise für den Reisenden keine Zeit in Anspruch nehmen, da aber in seinem Inertialsystem die Zeit normal vergeht geht das nur wenn sich in seinem Inertialsystem die Strecke die er zurücklegen muss auf 0 reduziert.
Die Längenkontraktion ist also eine Folge der Zeitdilatation.
Habs so halb kapiert.
Wenn ich aber mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde zu einem mehrere Millionen Lichtjahre entfernten Sonnensystem reise, dann vergeht doch in jenem anderen Sonnensystem die Zeit auch unendlich schnell?
Dann wäre doch diese andere Sonne längst erloschen, wenn ich dort ankäme? Oder liege ich jetzt da falsch?
Ja die Zeit vergeht unendlich schnell, aber du brauchst auch 0 Zeit. Da der Ausdruck unendlich * 0 nicht definiert ist kann jede Zeit vergehen. Im wesentlichen vergehen aber für ein 1 Lj entferntes Objekt eben 1J. Das kannst du auch direkt so überlegen, dass das Licht auf der Erde von diesem Objekt erst nach einem Jahr ankommt und du quasi das Objekt mit einer Verzögerung von 1 Jahr betrachtest.
Aber ehrlichgesagt stoße ich selbst bei solchen Fragen noch auf Fehler in meinem Verständnis bzw gibt es fragen die ich so nicht direkt beantworten kann.
Das sit echt krass, oder? Es sprengt einem irgendwie das Hirn, wenn man darüber nachdenkt.
Wir haben ja eh keinen Antrieb, der uns auch nur in die Nähe der Lichgeschwindigkeit bringt, von dem her sind das alles sowieso nur Spekulationen.
Ich denke aber trotzdem, dass sie darauf hinweisen, dass Reisen im Weltall nicht so leicht zu bewerkstelligen und voller noch ungeklärter Probleme sind, die sich womöglich überhaupt erst noch klären müssen.
Irgendwo habe ich mal gelesen, dass noch nicht mal geklärt sei, dass der Mensch ausserhalb der Schutzmechanismen der Erde (dazu gehört neben der Atmosphäre das Magnetfeld, aber ich glaube, da war noch mehr dabei) überleben könnte.
Das ist alles immer noch hochspekulativ und wird wohl noch viele Generationen dauern, bis man da wieder ein Stück weiter ist.
Wir haben ja eh keinen Antrieb, der uns auch nur in die Nähe der Lichgeschwindigkeit bringt,
Das bemerkenswerte daran ist auch, dass man selbst mit 99.99999% der Lichtgeschwindigkeit immer noch langsam gegenüber dem Licht selbst ist. Also das Licht selbst bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit auf dich zu egal ob du dich von der Lichtquelle entfernst oder näherst und egal mit welcher Geschwindigkeit.
Es hat daher auch sehr lange gedauert bis dieses Modell akzeptiert wurde.
Irgendwo habe ich mal gelesen, dass noch nicht mal geklärt sei, dass der Mensch ausserhalb der Schutzmechanismen der Erde (dazu gehört neben der Atmosphäre das Magnetfeld, aber ich glaube, da war noch mehr dabei) überleben könnte.
Ja da gibts mehrere Probleme. ZB Bombadieren Sterne wie die Sonne alles in ihrer Umgebung mit schnellen Protonen und Elektronen die genau so wie radioaktive Strahlung wirken. Daher bewegt sich die ISS im LEO und für Mondbasen entwickelt man Schirmungen sonst ist die Sonne relativ tödlich ohne Atmosphäre und Magnetfeld dazwischen. Das ist zB auch der Grund warum man bei einem Langstreckenflug schnell mal so viel Strahlung abbekommt wie bei einer Röntgenaufnahme.
Wenn man die Lichtgeschwindigkeit - egal wie knapp - nicht erreicht: Welche Auswirkungen hat das?
Und was ist das "LEO"?
Und genau, die tödliche Strahlung meinte ich, wusste nur nicht mehr sicher, wie das heisst. :-)
Hat an sich keine Auswirkungen. Wenn du dich neben den Teilchenbeschleuniger in Cern stellst bewegst du dich in Relation zu den Teilchen da drinnen mit über 99% der Lichtgeschwindigkeit.
Also für dich ändert sich nichts egal wie schnell du in Relation zu etwas anderem bist.
Der "LEO" ist der Low Earth Orbit, also alles unter dem Van Allen Strahlungsgürtel in welchem die Strahlung durch das Erdmagnetfeld abgelenkt wird..
Also im LEO ist die Strahlung wesentlich kleiner als im Strahlungsgürtel oder darüber. Der Van Allen Belt hat am Äquator eine Höhe von etwa 6000 bis 7000km die ISS bewegt sich auf 320-430km Höhe.
Ah, alles klar. Und die ISS ist speziell abgeschirmt, damit Menschen dort eine Weile bleiben können? Oder wird einfach die Zeit begrenzt, wie lange ein Astronaut dort bleibt?
Wenn ich jetzt aber mit 99% der Lichtgeschwindigkeit durchs Weltall reise, dann vergeht ja Zeit, weil die Längenkontraktion nicht mehr auf 0 runtergeht.
Wenn ich also 1 Million Lichtjahre reisen wollte, aber nur mit 99% der Lichtgeschwindigkeit reise, dann habe ich doch trotzdem immer noch 10'000 Jahre bis dort hin.
Oder stimmt das jetzt nicht?
Die ISS ist unter dem Strahlungsgürtel daher ist die Strahlung die dort ankommt nicht besonders groß, allerdings wird auch die Zeit begrenzt und es gibt auch eine gewisse Schirmung.
Der Gammafaktor für 99% von c ist 7 damit ist die Proper Velocity w=0.99c*7=6.93c damit dauert die 1 Million Lichjahr Reise 10^6/6.93 Jahr was eben 144300 Jahre sind.
Ach so, die ISS liegt noch im Strahlungsgürtel. Das erkärt es natürlich.
Und ja, da sieht man, dass alles, was unter der Lichtgeschwindigkeit liegt, sofort zu extremen Verzögerungen führen würde. Ich glaube, das hast du oben schon erwähnt - die Lichtgeschwindigkeit nicht zu erreichen, egal wie knapp, führt sofort zu immensen Auswirkungen.
Ja also im wesentlichen geht es mit dem Gammafaktor dieser ist 1/sqrt(1-v²/c²) und wenn man sich die Funktion 1/sqrt(1-x) mal plotten lässt sieht man sofort die extreme Steigung bei x=1 was natürlich bedeutet dass kleinste Änderungen in x große Änderungen für den Gammafaktor bedeuten
Merci vielmals für die Erklärungen! War sehr erhellend und interssant! 👍
Ja, das Universum ist langweilig. Niemand kommt in akzeptabler Zeit aus seinem Sonnensystem raus.
Eigentlich schon.
Was ich hoffe, ist, dass man durch Gedanken, wie man ein Raumschiff ausstatten müsste, um viele Generationen lang im All reisen zu können, auf Lösungen kommt, wie wir unsere Probleme auf der Erde lösen könnten.
Denn in einem solchen Raumschiff würden ja diesselben Probleme mit begrenzten Ressourcen, sozialen Konflikten und zunehmende Vergiftung der Umweltfaktoren auftreten.
Wenn man weiss, wie man sie auf solch kleinem Raum lösen kann, kann man das auch auf die Erde übertragen.
Ja, sowas wie Wurmlöcher und Warpantrieb ist alles Quatsch. Gravitationswelle... Wie soll das gehen? Wenn selbst Harald Lesch das nicht weiß?
Das ist doch irrelevant? Oder wie soll das irgendeinen Nutzen für das Leben auf der Erde haben?
Das ist nur in der Science Fiction möglich --- und so wird es voraussichtlich auch immer bleiben.
Mit normalen Antrieben ist das nicht möglich. Wenn man sowas machen will, müsste man mit dem Raum selber anfangen. 😅🙃
Nicht für den Reisenden siehe Längenkontraktion.
Allerdings für die Personen auf der Erde schon.