Wenn ein Handballgroßer Stein mit Lichtgeschwindigkeit vom All auf die Erde treffen würde, welchen Schaden würde es anrichten?
8 Antworten
Hallo Lol34XD,
der ganz große Bümms, je nachdem, wie nahe der Stein dem Lichttempo c wirklich ist.
Vielleicht kennst Du den berühmten LORENTZ- Faktor
(1) γ = 1/√{1 − v²⁄c²},
das Verhältnis zwischen der Energie E = E₀ + Eₖ, wobei
(2) E₀ = m₀c²
die Ruheenergie, m₀ die Eigenmasse und Eₖ die kinetische Energie eines Körpers oder Teilchens ist, und E₀ selbst. Das lässt sich umstellen zu
(3) v = c∙√{1 − (E₀⁄E)²}.
Etwas, das keine nichtverschwindende Eigenmasse und somit keine nichtverschwindende Ruheenergie hat, kann sich daher überhaupt nur mit c bewegen. Was Ruheenergie hat, kann sich c nur beliebig annähern.
Wenn Eₖ >> E₀ und damit E >> E₀ ist, ist v von c kaum mehr unterscheidbar, und so hat es dann kaum mehr sinnvoll, von Geschwindigkeit bzw. Tempo zu reden. Man redet dann nur mehr von Energie. Im Falle der Protonen im LHC werden 14 TeV erreicht – das ist mehr als das 14000-fache der Ruheenergie. Da ist v praktisch c.
Ein handballgroßer Stein wäre auch ziemlich schwer. Bei einem Radius von 6cm hat ein Volumen von über 900 cm³, und eine volumengleiche Granitkugel würde wegen ihrer Dichte von 2,7 g/cm³ über 8 kg haben.
Um das Tempo eines LHC- Protons zu haben, muss es daher über 112000 kg an Energie enthalten, etwa das 40000-fache des Energie- Outputs der sog. Zar- Bombe vom 30.10.1961 und wäre mit dem Chixulup- Einschlag von vor 66 Millionen Jahren vergleichbar.
Du kannst Dir verschiedene Impakte und den geschätzten Energie- Output in Tabellen angucken und mit verschiedenen Impakt- Energien des Tennisball-großen Steins vergleichen.
Allerdings kann der Schaden dadurch noch größer sein, dass die Energie auf sehr kleinem Raum frei wird. Im Prinzip können die dadurch erzeugten Temperaturen so hoch sein, dass sie Fusionsreaktionen auslösen, die noch mehr Energie freisetzen.
- Mit exakt Lichtgeschwindigkeit kann sich ein Körper, der eine Masse hat, nicht bewegen.
- Die Energie des Körpers hängt sehr stark davon ab, wie nah an der Lichtgeschwindigkeit seine Geschwindigkeit ist. Bei 99% der Lichtgeschwindigkeit ist die Energie um ein Vielfaches geringer als bei 99,9% der Lichtgeschwindigkeit.
- Ein schneller aber kleiner Stein erreicht in der Regel nicht die Erdoberfläche sondern verglüht in der Atmosphäre, richtet somit keinen Schaden an.
Ja es ist ja auch nur theoretisch. Was passiert Lichtgeschwindigkeit, kleiner stein. Bumm oder nicht Bumm?
Es ist auch schon theoretisch unmöglich, c exakt zu erreichen.
Ein Körper oder Teilchen kann so schnell sein, dass sein Tempo von c nicht mehr zu unterscheiden ist. In dem Fall redet man gar nicht vom Tempo, sondern nur mehr von der Energie des Körpers oder Teilchens, und sie muss groß sein im Vergleich zu seiner Ruheenergie, damit der Körper bzw. das Teilchen mit fast c unterwegs ist. Fast die gesamte Energie eines solchen Körpers ist kinetische Energie und wird beim Einschlag frei.
Gar keinen, denn der wäre dann so heiß, daß er durch die Erde hindurch mit fast unvermindeter Geschwindigkeit weiterfliegen würde. Die kleinen Löcher gingen von alleine wieder zu.
Es fliegt nix mit Lichtgeschwindigkeit.
Lt. Wikipedia erzeugt ein einzelnes hochenergetisches Proton, das auf die Erde trifft, durch die Kollision bis zu 100.000.000.000 Folgeteilchen. Ein handballgroßer Stein enthällt vielleicht 3.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Protonen und Neutronen. Das wären dann 300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Folgeteilchen.
Und die Teilchen der Kosmischen Strahlung haben nur fast Lichtgeschwindigkeit drauf. Bei Lichtgeschwindigkeit wäre die Energie unendlich, da ist es sinnlos zu fragen, was "theoretisch" passiert. Das ist theoretisch schlicht unmöglich.
Ich bevorzuge die Schreibweise mit Zehnerpotenzen. So verzält man sich ggf. bei den Nullen und hält eine Zahl schnell für zehn- bis hundert mal kleiner oder größer als sie ist.
Das war schon Absicht, um die ungeheure Fülle der Teilchen sichtbar zu machen. Meine Zweifel gehen eher in die Richtung, ob genug Stoßpartner da sind.
Also Bumm, sehr schön vielen Dank