Lichtgeschwindigkeits Zug

Ich habe erst heute mit Freunden in der Schule darüber diskutiert wie es wohl wäre in einem Zug zu sitzen der sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt.

Während der Diskussion stellte sich uns die Frage: "Wenn man in einem Zug sitzt der sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, sieht man dann noch was oder nur Schwärze?"

Ich freue mich auf eure Antworten möglichst mit einer Erklärung. Falls sich irgendwelche Hoch Gebildeten Physiker zu Wort melden bitte eine für normal sterbliche Menschen gerechte Antwort. :D

Danke im Voraus

Grüße SPACEFiSH

PS. falls Rechtschreibfehler vorhanden sind gerne korrigieren.

Also wenn du nach vorn schaust, dürfte dir eine angenehme Gammastrahlung dein Gesicht wegbrutzeln. Nimm lieber eine Sonnencrème mit Lichtschutzfaktor 8 Mio. mit. ;) Und sag nicht solche Dinge wie "mit Lichtgeschwindigkeit". Alles darunter ist schon ok.

@Celladoor Ja ich weiß aber mal rein fiktiv gedacht. Nehmen wir mal an es wäre möglich in einem Zug zu sitzen der sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, würde man dann zB. seine eigene Hand vor der Nase sehen oder nicht??

Es ist rein theoretisch/fiktiv gedacht ;)

SPACEFiSH schrieb:Nehmen wir mal an es wäre möglich in einem Zug zu sitzen der sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, würde man dann zB. seine eigene Hand vor der Nase sehen oder nicht??

Nehmen wir doch einfach 99.9999991% der Lichtgeschwindigkeit. Das ist übrigens die schnellste Geschwindigkeit die wir hier auf Erden mit dem Teilchenbeschleuniger LHC hinkriegen würden. Und ja. Wenn du dich mit dieser Geschwindigkeit bewegen würdest, wäre alles so wie immer für dich. Du könntest deine Hand sehen und dich auch mit 99.9999991% der Lichtgeschwindigkeit in deinem Raumschiff nach vorn und nach hinten bewegen können.

Aber würde es dann nicht sehr lange dauern bis wir etwas wahrnehmen? Ich mein das Licht was in unser Auge trifft muss ja auch erst durch den Raum und wir bewegen uns mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Ich weiß nicht recht wie ich das erklären soll ich hoffe einfach du weißt was ich meine.

Danke für die Information mit dem LHC das wusste ich vorher gar nicht. Wurde diese Geschwindigkeit den schon erreicht oder wäre es "theoretisch" möglich?

@SPACEFiSH
Du würdest absolut keinen Unterschied innerhalb des Zuges bemerken.
Ob du doch mit konstant 20km/h oder 300.000km/s bewegst spielt dabei keine Rolle.

@Celladoor @Assassine ah stimmt ja davon hab ich mal was in einer Doku auf N24 gehört.

Jetzt stellt sich mir noch eine Frage. Celladoor meinte vorhin etwas von einer Gammastrahlung die mein Gesicht brutzeln würde wenn man sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt. Von wo kommt sie und wieso ist sie da?

Ich weiß was die Gammastrahlung ist aber wieso wäre sie in diesem Szenario da?

SPACEFiSH schrieb:Aber würde es dann nicht sehr lange dauern bis wir etwas wahrnehmen?

Licht bewegt sich immer mit mit Lichtgeschwindigkeit, egal ob sich dessen Quelle von uns weg- oder von uns hinzubewegt.

SPACEFiSH schrieb:Danke für die Information mit dem LHC das wusste ich vorher gar nicht. Wurde diese Geschwindigkeit den schon erreicht oder wäre es "theoretisch" möglich?

Der LHC wurde ursprünglich dafür dafür konzipiert um Protonen auf eine Energie von 7 Teraelektronenvolt (TeV) zu beschleunigen. Diese Energie entspricht der besagten Geschwindigkeit von 99.9999991 % c (c=100 % Lichtgeschwindigkeit). Im Moment läuft er allerdings nur mit 6.5 TeV (aus technischen Gründen). 6.5 TeV oder auch 6500 GeV entsprechen 99.9999899 % c.

Kannst du hier im ersten Fenster übrigens gerade live mit verfolgen:
http://www.lhc-facts.ch

SPACEFiSH schrieb:Jetzt stellt sich mir noch eine Frage. Celladoor meinte vorhin etwas von einer Gammastrahlung die mein Gesicht brutzeln würde wenn man sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt. Von wo kommt sie und wieso ist sie da?

Das nennt sich Rotverschiebung oder auch Blauverschiebung, je nach dem ob wir oder die Quelle des Lichts auf uns zu (Blauverschiebung) oder von uns wegbewegt (Rotverschiebung). Wenn wir uns auf eine Lichtquelle zubewegen wird die Wellenlänge die uns erreicht gestaucht, d.h. sie wird kürzer. Nahe an der Lichtgeschwindigkeit wird sie dermassen gekürzt, dass sie uns mit der Wellenlänge von Gammastrahlung erreicht. Dasselbe Phänomen beobachten resp. hören wir auch wenn Autos an uns vorbeifahren. Das Geräusch von nahenden Autos ist höher (kleinere Wellenlänge) als das von uns wegfahrenden Autos (höhere Wellenlänge).

Hier eine Übersicht des elektromagnetischen Spektrums mit seinen Wellenlängen.

Nach als Zusatzinfo. Du fragtest woher die Strahlung kommt die uns bei fast c mit Gammastrahlung erreicht. Von dem Licht der Sterne. Hier auf der Erde ist dieses Licht angenehm romantisch. Doch mit fast c angenehm tötlich.

Celladoor schrieb:Dasselbe Phänomen beobachten resp. hören wir auch wenn Autos an uns vorbeifahren. Das Geräusch von nahenden Autos ist höher (kleinere Wellenlänge) als das von uns wegfahrenden Autos (höhere Wellenlänge).

@SPACEFiSH
Noch deutlicher merkt man das mMn. bei Sirenen von Einsatzfahrzeugen.

nett danke für die antworten. jetzt bin ich aufgeklärt ^^

Interessantes Gedankenspiel. Ich meine was Du sehen würdest hängt davon ab wie schnell sich die Welt außerhalb des Zug bewegt. Ich denke Du gehst davon aus wie das so in der Praxis ist. Zug fährt und Landschaft steht. Dann würdest Du bei einem Blick aus dem Seitenfenster meiner Meinung nach nichts als ein diffuses Leuchten sehen. Objekte unterscheiden unmöglich (ist ja bei 200 km/h schon sehr schwer), da die Übertragungsgeschwindigkeit der elektrischen Nervenimpulse vom Auge bis ins Gehirn und die folgende Verarbeitung des Reizes im Gehirn im Millisekundenbereich liegt (1/100 Sek), der Zug jedoch jede Sekunde 300.000 km Strecke macht (7,5 mal um die Erde jede Sekunde!) und so in einer Millisekunde 3000km zurück legt, ist wohl klar das da nichts zu sehen sein würde. Du könntest schlicht nichts mehr unterscheiden. Die erwähnte Gammastrahlung vorne am Zug könnte meiner Ansicht nach zusätzlich auch durch die Kollision der Metallmoleküle aus dem der Zug besteht, mit den in der Erdatmosphäre vorhandenen Gasmoleküle (Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, etc) entstehen. Durch die wahnsinnig hohe Aufprallgeschwindigkeit der Moleküle würden diese atomar aufgespalten. Hierbei entsteht u.a. Gammastrahlung (ähnlich wie bei einer Atombombe). Und der Zug würde sich irgendwann auflösen. Mal sehen was die Physiker hier im Forum dazu sagen.

Ich denke, die Erde wäre dann ein großer Schrotthaufen, nachdem Du dort mit dem (fast)LG-Zug um die Erde gedüst bist. Die Druckwelle möchte ich nicht abbekommen. Ware es möglich, so das Wetter zu verändern? Immerhin, ein Zug mit xxx Tonnen gegen Luft. Dann noch Gammastrahlung, usw.

Irgendwo las ich mal, würde man mit LG durch ein Sternensystem sausen, wäre dort alles Leben durch die entstehende Gammastrahlung vernichtet.

@sebek
Du meinst wohl die spontane umwandlung der Luft.... und Zugmoleküle in Energie? :-P

Ist zwar in English, aber erklärt recht deutlich was passiert wenn man Dinge auf solche Geschwindigkeiten bringt.

https://what-if.xkcd.com/1/

@Celladoor

SPACEFiSH schrieb:
Aber würde es dann nicht sehr lange dauern bis wir etwas wahrnehmen?

Celladoor schrieb:
Licht bewegt sich immer mit mit Lichtgeschwindigkeit, egal ob sich dessen Quelle von uns weg- oder von uns hinzubewegt.

Also ich meine, @SPACEFiSH ist da schon auf dem richtigen Gedankengang.
Denn - kann eine Gewehrkugel Einen treffen, wenn man mit der gleichen Geschwindigkeit vor ihr flieht (theoretisch gedacht) ? Nein.
Können Photonen von der Hand reflektiert werden und auf unsere Netzhaut treffen, wenn wir uns genauso schnell wie Photonen bewegen ?

Oder, anderes Beispiel:
Wenn ich gleichzeitig mit einem Laserimpuls mit 99.9999991% c starte, dann sehe ich aus dem Seitenfenster einen leuchtenden Strich in der Länge des Impulses, der mich langsam überholt. Denn der Laserimpuls hat ja 100% von c, ich aber nur 99.9999991 % von c

Starte ich gleichzeitig mit einem Laserimpuls mit c, dann sehe ich aus dem Seitenfenster keinen leuchtenden Strich mehr, denn ich bewege mich ja mit der gleichen Geschwindigkeit. Die Photonen können meine Netzhaut nicht mehr erreichen.
Auch alles andere um mich herum wird dunkel. Kein einziges Photon außerhalb des Raumschiffs kann sich mehr zu meiner Netzhaut hinbewegen, solange ich mich mit der gleichen Geschwindigkeit wie sie bewege.
Da frage ich mich: theoretisch müßte das aber auch für die Photonen innerhalb des Raumschiffs gelten, da sie sich ja mit der gleichen Relativgeschwindigkeit "bewegen" wie das Raumschiff und die Photonen außerhalb des Raumschiffs.

@Adrianus
Ja. Falls ich es richtig verstanden hab,e ist es das was ich mit meinen einfachen Laiensätzen versucht habe, auszudrücken. Erde Schrott.

@Micha007

Wenn ich gleichzeitig mit einem Laserimpuls mit 99.9999991% c starte, dann sehe ich aus dem Seitenfenster einen leuchtenden Strich in der Länge des Impulses, der mich langsam überholt. Denn der Laserimpuls hat ja 100% von c, ich aber nur 99.9999991 % von c

Nein, für jeden Beobachter hat Licht immer c im Vakuum. Und generell gibt es keine absolute Geschwindigkeit, sondern immer nur in Bezug zu etwas und relativ.



@SPACEFiSH

Ganz wichtig ist es, wenn man sich mit Physik beschäftigt und die SRT verstehen will, die Grundlagen verstanden zu haben, hier ist das Relativitätsprinzip elementar.

Man kann sich nicht mit 99.9999991 % c absolut im Raum bewegen, nur gegenüber etwas. Diese Geschwindigkeit ist aber relativ, man kann sich immer als ruhend definieren und dann das Gegenüber als bewegt.

Hier mal lesen:

http://www.relativitätsprinzip.info/
Wikipedia: Relativitätsprinzip
http://www.einstein-online.info/einsteiger/spezRT/RTPrinzip (Archiv-Version vom 08.07.2016)

Hier geht es dann gleich mit der Galilei Transformation (GT) weiter:
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/galileisches-relativitaetsprinzip

Und zum Ansehen in bunt:

das Relativitätsprinzip

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Ich finde das sehr interessant und verstehe was SPACEFiSH meint. Es ist verdammt schwer vorstellbar.
Also wenn man mal von allen kolateralschäden und von dem Zusammenprall der Teilchen usw absieht und wir uns also exakt mit c bewegen, würden wir denn nicht alles in rot sehen was auf uns zukommt und blau was sich von uns entfernt? Nun drehen wir unseren Blick ganz langsam von vorne nach hinten. Was also sieht man dazwischen, also ganz genau dazwischen wenn man zur Seite schaut? etwa ein sich stetig änderndes Stanbild der Umgebung?
Kann auch sein dass ich grad ganz durcheinander komme, ist halt schwer vorstellbar für mich ;)

@skagerak
@SPACEFiSH

also ein fiktives Szenario das eher in Unterhaltung gehört:

Zeitdilatation wurde bisher nicht angesprochen (oder ich hab den Beitrag übersehen)

Bei c siehst du ... nichts mehr

von außen betrachtet:
das Problem ist nämlich, das sobald der Zug auf c ist - im Inneren die Zeit stillsteht
man hat also schlicht keine Zeit etwas zu sehen

von innen betrachtet:
fliegt die Außenwelt mit "unendlicher Geschwindigkeit" vorbei
nicht weil sie es wirklich tut - sondern weil du (siehe oben) keine Zeit hast

anders formuliert:
du fliegst in einer Sekunde zwar 300.000km weit - für dich selbst vergeht aber keine Sekunde ;)

noch anders formuliert

sobald dein Zug c erreicht - bist du am Zielort angekommen
von innen gesehen

von außen gesehen warst du möglicherweise Jahre unterwegs
diese Jahre hast du im völligen Stillstand verbracht (auch ohne zu altern)


ich hoffe einer dieser Sätze war verständlich

ach ja, und niemals vergessen - fiktives Szenario
c erreichen ist unmöglich und der Versuch bringt einen lange vorher um :p