Was würde passieren, wenn man schneller als Lichtgeschwindigkeit wäre?
Hi, was würde passieren, wenn man schneller als Lichtgeschwindigkeit wäre? (Ist eine rein hypothetische Frage, ich denke nicht, dass das physikalisch möglich wäre.)
Je schneller man wird, desto langsamer vergeht die Zeit. Wenn man Lichtgeschwindigkeit erreichen würde, würde die Zeit ja stehen bleiben. Was würde also passieren, wenn man schneller als Lichtgeschwindigkeit wäre? Müsste dann nach diesem Prinzip die Zeit nicht irgendwie rückwärts laufen? Aber das geht ja gar nicht, oder? Und wie viel Zeit wäre dann vergangen, wenn man auf die Erde zurückkommt?
Wie schon gesagt, ist nur eine hypothetisch Frage, ich finds einfach interessant. Ich kenne mich auf dem Gebiet nicht so gut aus, also kann sein, dass die Frage eigentlich total dumm ist. :)
Danke im Voraus!
11 Antworten
Hallo Irgendwann0,
Hi, was würde passieren, wenn man schneller als Lichtgeschwindigkeit wäre?
Wir werden zuerst die Formel aufstellen und sehen, was rein rechnerisch passieren würde.
Das Formelzeichen für das Lichttempo ¹) ist c, das für die 1D-Geschwindigkeit ²) eines Körpers (z.B. eines Raumfahrzeugs) relativ zu einem anderen Körper, den wir als stationär ansehen (Bezugskörper), z.B. einer Uhr U, ist v.
Je schneller man [relativ zu U] wird, desto langsamer vergeht die Zeit.
Damit das Sinn ergibt, muss man erst einmal sagen, welche Zeit langsamer geht als welche. Man braucht also zwei Uhren, U und eine Uhr Ώ an Bord.
Wir betrachten nun zwei Ereignisse Ě₁ und Ě₂ bei Ώ; zum Beispiel sendet Ώ nacheinander zwei Signale mit den Zeitstempeln τ₁ und τ₂ zu U. Die kommen natürlich verzögert an; unter Berücksichtigung dieser Verzögerungen berechnet man bei U zwei Zeitpunkte t₁ und t₂, zu denen die Signale abgesandt worden sein müssen.
Das Verhältnis zwischen den Zeitspannen Δt = t₂ − t₁ und Δτ = τ₂ − τ₁ ist durch den LORENTZ-Faktor
(1.1) Δt⁄Δτ = γ:= 1/√{1 − (v⁄c)²}
gegeben, oder etwas umgestellt
(1.2) Δτ = Δt⁄γ = Δt∙√{1 − (v⁄c)²}.
Wenn man Lichtgeschwindigkeit erreichen würde, würde die Zeit ja stehen bleiben.
Genau: Setzt man in (1.2) c für v ein, ergibt sich Δτ = 0.
Was würde also passieren, wenn man schneller als Lichtgeschwindigkeit wäre? Müsste dann nach diesem Prinzip die Zeit nicht irgendwie rückwärts laufen?
Natürlich würde, wenn man v > c einsetzt, der Ausdruck 1 − (v⁄c)² negativ. Beachte aber, dass er unter einer Quadratwurzel steht. Δτ selbst würde dadurch imaginär, was physikalisch erst einmal keinen Sinn ergibt.
Das simple Einsetzen in eine Formel bringt uns also nicht weiter. Wir müssen uns stärker mit dem Hintergrund befassen.
Die RaumzeitEs ist sinnvoll, sich schon vor dem Übergang von der NEWTONschen Mechanik (NM) zur Speziellen Relativitätstheorie (SRT) mit dem Konzept der Raumzeit anzufreunden, denn ein Ereignis ist immer durch Ort (in unserem Fall: Position relativ zu U) und Zeitpunkt (von U aus ermittelter Zeitpunkt) gegeben.
Der "Lebensweg" eines Körpers durch die Raumzeit heißt seine Weltlinie (WL). Wird der Körper von keinen Kräften beschleunigt ³), ist seine WL eine Gerade. Die WL von U ist zugleich die Zeitachse eines von U aus definierten Koordinatensystems Σ.
-- Baustelle --
Aber das geht ja gar nicht, oder? Und wie viel Zeit wäre dann vergangen, wenn man auf die Erde zurückkommt?
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¹) Was wir üblicherweise 'Geschwindigkeit' nennen, heißt auf Englisch 'speed', was sich gut mit 'Tempo' wiedergeben lässt. Die Lichtgeschwindigkeit heißt auf Englisch 'speed of light', also Lichttempo.
²) Die Geschwindigkeit im eigentlichen Sinne ist eine Vektorgröße, eine Größe mit Richtung. Wir bezeichnen sie mit v›.
Mit Hilfe eines Koordinatensystems lässt sich v› in drei Komponenten vx, vy und vz zerlegen, also als (vx | vy | vz) schreiben.
Der Einfachheit halber betrachten wir nur Bewegungen in x-Richtung und schreiben statt vx einfach v; das nenne ich 1D-Geschwindigkeit. Im Unterschied zum Tempo kann sie auch negativ sein (nämlich, wenn sich etwas in −x-Richtung bewegt).
Außerdem betrachten wir nur konstante Geschwindigkeiten, also geradlinig-gleichförmige Bewegung.
³) In der Physik versteht man unter 'Beschleunigung' jegliche Änderung der Geschwindigkeit, auch wenn sich das Tempo nicht ändert, sondern nur die Bewegungsrichtung.
Ist eine rein hypothetische Frage, ich denke nicht, dass das physikalisch möglich wäre.
Da denkst du richtig. Nach bisheriger Erkenntniss kann nichts so schnell sein wie das Licht.
Je schneller man wird, desto langsamer vergeht die Zeit.
Für einen selbst ja nicht. Aber man selbst würde bei langsameren Dingen beobachten, dass deren Uhren langsamer ticken als die eigene.
Wenn man Lichtgeschwindigkeit erreichen würde, würde die Zeit ja stehen bleiben.
Wie gesagt, Uhren die beobachtet würden stehen (sofern man sie überhaupt noch beobachten könnte). Die eigene nicht unbedingt. Es passiert aber noch etwas anderes: Mit zunehmder Geschwindigkeit verkürzen sich auch die Strecken im Raum. Und bei Erreichen der Lichtgeschwindigkeit hätte sich jede Strecke im Universum auf 0 verkürzt.
Ab hier spekuliere ich mal, was passieren könnte:
Du könntest also an jedem Ort des Universums unverzüglich sein. Klingt irgendwie nach Wurmlöchern.
Ich würde sogar eher schätzen, man würde sich dann gar nicht mehr in den 3 Dimensionen des Raumes und der einen zeitlichen Dimension der befinden, sondern in Dimensionen außerhalb davon, die wir noch gar nicht kennen.
Wenn man jedoch trotzdem noch Teil des Universums wäre, dann wird es ganz paradox, wenn man schneller als das Licht wäre. Könnte man die Uhren anderer beobachten, würden sie wohl rückwärts laufen. Die Strecken im Raum wurden sich auf Werte kleiner 0 verkürzen (wie soll man sich denn eine negative Distanz vorstellen?) und man wäre schon am Ziel, noch bevor man gestartet wäre, das Prinzip von Ursache und Wirkung würde also nicht mehr gelten.
Aber ist ja auch egal. Lichtgeschwindigkeit ist für Materie unmöglich zu erreichen.
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.
Du kannst nur dann schneller als das Licht sein, wenn Du Dich außerhalb des normalen "Standard-Universums" befindest - und selbst dort könntest Du nur relativ zum Standard-Universum schneller sein als das Licht. Denn das "Außerhalb" - wenn es das denn geben sollte - hat natürlich eigene Naturgesetze und eigene Konstanten. Was das Überleben eines Wesens, das nach den Naturgesetzen des Standarduniversums lebt, in diesem "Außerhalb" ziemlich unwahrscheinlich macht - selbst, wenn es möglich wäre, dieses "Außerhalb" zu erreichen.
Auf das Niveau von Lichtgeschwindigkeit zu gelangen, muss die Masse auf null sein, (nichts wiegen). Wenn du schneller sein möchtest als Licht, müsstest du etwas bewegen, das nicht existiert! Wie willst du schneller sein, wenn du nichts hast? Wenn es irgendwie möglich wäre, würde nach meiner Meinung die Zeit für dich nicht existieren. Meiner Meinung nach: Du wärst in einem Raum ohne Zeit, und ohne Zeit funktioniert nichts. Man kann nur in die Zukunft reisen, wenn man hohe Geschwindigkeiten erreicht, weil wenn du stehen bleibst und ein Fahrzeug ansieht ist es für dich viel schneller als du im Auto sitzt neben denn Fahrer. Zum Beispiel, (erfunden, das bsp) unsere Zeit auf der Erde beträgt 1millionen km/h, und wenn du schneller bist als 1m km/h, gelangst du in eine andere Zeit Rhythmus, wo die Zeit anders ist. Aber du musst schon eine sehr hohe Geschwindigkeit erreichen, was fast unmöglich ist. Je schneller man sich bewegt, desto weiter entfernt man sich vom Zeit, und die Zeit verlangsamt sich für dich. Du rennst quasi weg von der Zeit, von unseren Zeit ich versuche es zu erklären, keine Ahnung.
Hab was vergessen, du brauchst unendlich viel Energie, mit null Masse, Also nichts wiegen 0kg 0gramm usw mit unendlich viel Energie, Um Lichtgeschwindigkeit zu kommen!
Vielen Dank für den Stern!