Lichtgeschwindigkeit ?
Hi leute,
Ich weiß das es nicht möglich ist mit Lichtgeschwindigkeit zu fliegen jedoch würde ich gerne wissen was zu dem Körper passieren würde wenn er mit Lichtgeschwindigkeit fliegt.Weiß jemand was passieren würde ?
9 Antworten
Hallo Louise68,
grundsätzlich ist Fortbewegung relativ, d.h., jede Geschwindigkeit¹) ist immer Geschwindigkeit relativ zu²) einem Bezugskörper²) B.
Wenn sich nun ein Körper B' mit konstanter Geschwindigkeit v› relativ zu B bewegt, können wir genausogut B' als Bezugskörper wählen; B bewegt sich relativ zu B' mit −v› (gleiches Tempo¹), entgegengesetzte Richtung). GALILEIs Relativitätsprinzip (RP) sagt aus, dass die grundlegenden Beziehungen zwischen physikalischen Größen (nichts anderes sind Naturgesetze) unabhängig davon sind, welche Interpretation wir wählen.
GALILEI meets MAXWELLZu den Naturgesetzen gehören freilich auch MAXWELLs Grundgleichungen der Elektrodynamik und damit auch die elektromagnetische Wellengleichung einschließlich der Ausbreitungstempo c elektromagnetischer Wellen.
Das heißt aber auch: Was immer sich mit genau c relativ zu²) einem Körper bewegt, bewegt sich daher nur c relativ zu jedem Körper mit c. Ein Körper kann sich daher nicht mit genau c relativ zu einem anderen bewegen, weil er sich dann auch relativ zu sich selbst mit c bewegen müsste, was natürlich Unfug ist.
Genau mit c kann sich nur etwas bewegen, das nur aus seiner eigenen kinetischen Energie besteht, also kein Etwas ist, das sich bewegen kann, sondern quasi seine eigene Bewegung ist. Wie ein Lichtsignal.
Fast mit cDas Tempo eines Körpers relativ zu B, dessen kinetische Energie Eₖ so groß ist, dass man seine Ruheenergie E₀ = mc² (m ist natürlich seine Masse, und die Ruheenergie ist substantiell dasselbe) trotz ihrer enormen Größe (25 TWh pro kg) dagegen vernachlässigen kann, lässt sich von B aus von c kaum unterscheiden.
Was würde mit so einem Körper passieren?Zunächst einmal würde jede mitgeführte Uhr nahezu stehenbleiben ("Zeitdilatation"), sodass er riesige Strecken in ziemlich kurzer Eigenzeit (der Zeit, die seine Uhr anzeigen würde) zurücklegte.
Könnte man seine Ausdehnung in Bewegungsrichtung irgendwie messen, würde man feststellen, dass sie verschwindend klein ist ("Längenkontraktion"). Das heißt, wohlbemerkt, nicht, dass er beim Vorbeiflug kürzer aussähe; vielmehr sähe er gedreht aus, und solange er auf uns zukommt, sogar gestreckt, nur eben nicht so stark, wie man es nach der Ätherhypothese³) erwarten würde.
Licht, das von ihm ausgeht, wäre extrem in einen hochfrequenten Bereich verschoben und würde hauptsächlich nach vorn strahlen. Ist er vorbel und entfernt sich wieder, würde man ihn wohl nicht mehr sehen.
Aus Sicht eines Mitreisenden legt er riesige Strecken in kurzer Zeit zurück; sieht man ihn selbst als stationär an, wäre jede Strecke in Bewegungsrichtung verkürzt. Hinter und neben ihm wäre alles dunkel, fast alles Licht käme ziemlich von vorn und extrem in den hochfrequenten Bereich verschoben.
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¹) Die Geschwindigkeit (engl. velocity) eines Körpers ist eine Vektorgröße, eine Größe mit Richtung. Was wir üblicherweise so nennen, damit meinen wir eigentlich nur deren Betrag (engl. speed), was man im Deutschen gut mit 'Tempo' wiedergeben kann.
²) Ein Bezugskörper heißt so, weil wir Orte und Geschwindigkeiten auf ihn beziehen, was natürlich impliziert, dass wir ihn als stationär ansehen. Die Geschwindigkeit eines Objekts im weitesten Sinne relativ zu einem anderen ist i.Allg. etwas anderes aus die Differenzgeschwindigkeit zwischen beiden in Bezug auf einen dritten.
³) Der Äther ist eine hypothetische Supersubstanz, von der man geglaubt hat, sie fülle den gesamten Raum aus und diene Lichtwellen als Trägermedium. Nach der Ätherhypothese bewegte sich Licht nur relativ zum Äther mit c, und es gibt quasi eine "absolute" Bewegung, nämlich die relativ zum Äther.
Fragen der Art "was wäre wenn man das XY-Naturgesetz brechen könnte" können keine korrekte Antwort haben, weil die Natur keine Reservegesetze hinter gebrochenen Gesetzen hat - und auch nicht braucht, denn Naturgesetze kann man nicht brechen. Das XY-Naturgesetz kann nicht ohne das ABC-Naturgesetz und das NMK-Naturgesetz funktionieren und umgekehrt. Naturgesetze sagen nicht, was verboten ist, sondern was möglich ist. Alles andere ist Einbildung, die nur zu Widersprüchen, Missverständnissen und ja, auch zu sinnlosem Kichern führt.
Wenn man einen Teil der Natur ändert, dann funktionieren die anderen Teile nicht anders, sondern gar nicht mehr - dann ist alles kaputt.
Der Körper würde selbst sich optisch von aus weniger verändern, so wie ich mich erinnern kann.
Aber sollte dieser Körper ungefähr die Größe einer Murmel haben und kollidiert mit einem Wasserstoff atom, würde es warscheinlich in einer Explosion aufgehen, welche eine Wasserstoff Bombe, oder sogar einer Supernova weit übersteigt
Die Masse geht gegen unendlich, die Zeit steht praktisch still.
(Google nach "relativistische Masse" und "Zeitdilatation" für Details")
Es ist etwas komplizierter.
Die Relativitätstheorie zeigt, dass die Physik immer gilt, egal welches Bezugssystem man zur Betrachtung heranzieht.
Für einen, der mit Lichtgeschwindigkeit reist
(Frage zum Nachdenken: Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf welchen Bezugspunkt? Aus der Sicht des "Reisenden" steht er selbst still, alles andere bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit vorbei),
der merkt es nicht dass er mit Lichtgeschwindigkeit reist, merkt nichts von der Massenzunahme, nichts von der veränderten Zeit.
Er nimmt dafür Distanzen anders wahr (google "Längenkontraktion")
Mal das erreichen der LG außen vor, ist eine sehr hohe Geschwindigkeit zu einem Bezugssystem nicht wirklich wild, es wird aber dadurch kritisch, dass das Bezugssystem nicht leer ist.
Wenn man beliebig nah an die Lichtgeschwindigkeit kommt, werden sogar die Photonen der Hintergrundstrahlung wieder zu harter Röntgenstrahlung (Stichwort Blauverschiebung) einen zerbrechlichen menschlichen Körper vor allen Dingen, denen man so im All begegnet zu Schützen dürfte ziemlich schwer werden.
Bedeutet das ,dass die zeit für alle anderen stillsteht bis auf die person die sich bewegt?