Guten Tag ich wollte Mal fragen ob wen man sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt würde es sich dann so anfühlen als würde man sofort ankommen egal wie we?
weit weg das Ziel ist und ich wollte noch fragen warum in StarWars wenn sie mit lichtgeschwindigkeit reisen bei anderen die Zeit nicht anders vergangen ist also jetzt z.b tausende jahre?Danke
5 Antworten
Hallo Gulcur,
mit genau c (dem Lichttempo) kann sich nur etwas bewegen, das keine Ruheenergie hat. Das ist rein physikalisch nichts anderes als Masse, gemäß der bekannten Formel
(1) E₀ = mc².
Wenn Du Dich (relativ zu einer Bezugs-Uhr U natürlich) mit dem Tempo v = β∙c bewegst, hast Du zusätzlich noch eine kinetische Energie Eₖ, und Deine Gesamtenergie E = E₀ + Eₖ ist um den LORENTZ- Faktor
(2.1) γ := 1/√{1 − β²}
größer als E₀. Das ist auch der Faktor, um den Deine Uhr gegenüber U langsamer geht, das Verhältnis zwischen der U- Koordinatenzeit Δt und Deiner Eigenzeit Δτ zwischen zwei Ereignissen bei Dir an Bord.
Wenn β << 1 ist, ist γ ≈ 1 + ½v, und die Gesamtenergie ist
(2.2) E₀ + Eₖ ≈ mc²(1 + β²) = mc² + ½mv²;
der letzte Term ist die NEWTONsche kinetische Energie. Du kannst allerdings auch die Frage stellen, wie schnell Du bei einer gegebenen Energie E bist, nämlich
(3.1) β = √{1 − (E₀⁄E)²}.
Wenn Du z.B. jede Sekunde Eigenzeit einen Tag U- Koordinatenzeit vorwärts reist, muss γ = 86400 sein; das ist ungefähr √{¾}∙10⁵, uns so ist E₀⁄E ≈ √{4⁄3}∙10⁻⁵ und dementsprechend (E₀⁄E)² ≈ 4⁄3∙10⁻¹⁰. Das ist so klein, dass
(3.2) β ≈ 1 − ½(E₀⁄E)² ≈ 1 − ⅔∙10⁻¹⁰
eine gute Näherung ist. Du bist dann also gerade einmal ca. 2 cm⁄s von c entfernt und legst jede Sekunde Eigenzeit fast genau einen Lichttag zurück. In einer Stunde Eigenzeit sind das mehr als 9 Lichtjahre.
Star Wars ist Science Fiction - die Frage stellt sich gar nicht erst.
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. Lichtgeschwindigkeit ist der konstante Betrag der Geschwindigkeit aller Objekte durch die Raumzeit - je mehr sie sich entlang einer Raumachse bewegen, desto weniger bewegen sie sich darum entlang der Zeitachse. So bewegen sich zB auch in den Raumachsen ruhende Objekte immer mit Lichtgeschwindigkeit entlang der ct-normierten Zeitachse.
*) 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.
wenn du dich mit lichtgeschwindigkeit bewegen könntest, würde es so erscheinen, als ob du sofort am ziel ankommst, weil für dich die zeit praktisch stillsteht, während für andere viel zeit vergeht… dies basiert auf der relativitätstheorie, die besagt, dass sich die zeit für objekte nahe lichtgeschwindigkeit extrem verlangsamt… jedoch ist es unmöglich, lichtgeschwindigkeit zu erreichen, da die masse mit zunehmender geschwindigkeit steigt und unendliche energie nötig wäre… zudem würde die enorme beschleunigung den körper zerstören, da er solchen belastungen nicht gewachsen ist… in star wars umgehen sie das mit dem „hyperraum,“ wo diese physikalischen grenzen nicht gelten…
- Materie, die eine Masse hat, kann sich grundsätzlich nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, bestenfalls knapp darunter. Wenn man nun mit 99% der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist und einen Stern erreichen möchte, der 10 Lichtjahre weit weg ist, dann wird man auch 10/0,99=10,1 Jahre dafür brauchen. Wenn man mit 99,999% der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, dann wird man 10/0,99999=10,0001 Jahre dafür brauchen. Schneller als in 10 Jahren geht es aber nicht.
- In Star Wars hat man sich wenig Gedanken darum gemacht, die dargestellte Technologie konsistent mit dem heutigen Verständnis der Physik zu erklären. Aber zum Beispiel in Star Trek wird der Warp-Antrieb benutzt, wo man in einer Raumzeitblase reist, sodass die Effekte der speziellen Relativitätstheorie nicht zum Tragen kommen.
Weil dann die anderen tot wären und die Geschichte wäre ziemlich langweilig.