nocheinPoet
Profil anzeigen
Private Nachricht
Link kopieren
Lesezeichen setzen
anwesend
dabei seit 2006
dabei seit 2006
Profil anzeigen
Private Nachricht
Link kopieren
Lesezeichen setzen
Schneller als Lichtgeschwindigkeit?
08.02.2008 um 13:31Es gibt verschiedene Wege die Welt so zu erklären wie sie uns erscheint. Wir wissen aus Messungen das Licht die Eigenschaft besitzt sich immer mit c zu bewegen. Dabei spielt unsere eigene Geschwindigkeit keine Rolle.
Das ist natürlich schon seltsam, man stelle sich ein Photon mal ein rotes Auto vor. Wir sind es gewohnt, das wenn wir selber mit einem blauen Auto frontal auf ein grünes Auto zu fahren, das die Geschwindigkeit welche wir relativ zwischen beiden Wagen messen eben die Summe der Einzelgeschwindigkeiten ist.
Autoblau vblau = 100km/h
Autogrün vgrün = 200km/h
Gemessen erwarten wir
vsumme = vblau + vgrün = 100km/h + 200km/h = 300km/h
Bei so kleinen Geschwindigkeiten kommt das im groben und ganzen auch so hin, uns fällt da nicht wirklich etwas auf.
Das Problem tritt erst auf wenn wir auf das rote Auto zu fahren. Ich nehme hier mal km/h weil jeder so da ein Gefühl für hat was 100km/h sind, aber die meisten kein Gefühl für 27,8m/s haben.
c = 299.792,458km/s = 1.079.252.848km/h
Licht legt also in einer Stunde gut ein kleines wenig mehr als 1 Milliarde Kilometer zurück. Der Tachometer im roten Auto steht also auf 1.08 Milliarden km/h. Bei so einem schnellen toten Flitzer wird selbst Schuhmacher neidisch.
Wir wollen nun nicht ganz so klein da stehen und frisieren unseren hübschen blauen Wagen so das er es auf c/2 also auf 539.626.424km/h bringt.
Autoblau vblau = 539.626.424km/h
Autorot vrot = 1.079.252.848km/h
Gemessen erwarten wir
vsumme = vblau + vgrün = 1539.626.424km/h + 1.079.252.848km/h = 1.618.879.272km/h
Erhalten tun wir aber in Wirklichkeit 1.079.252.848km/h!
Ja so ist das wirklich in der Welt, viele glauben ja das hat der Einstein sich einfach ausgedacht, aber das ist bittere Realität. Es ist nicht möglich höhere Relativgeschwindigkeiten als c zu messen.
Nun ist die Frage schon berechtigt wie kommt das und warum ist das so und vor allem wie kann man das berechnen.
Hier gibt es nun unterschiedliche Möglichkeiten. Man kann zum Beispiel den Raum so anpassen das es eben wie gemessen auch zu berechnen ist und sagen, die Lichtgeschwindigkeit ist eine im Raum ein Skalar was den Betrag der Geschwindigkeit angeht. Wir erschaffen also einfach uns einen mathematischen Raum, in dem es unmöglich ist das Geschwindigkeiten größer c auftreten können.
Wie machen wir das?
Schauen wir erstmal wie man Geschwindigkeit misst, v = s/t. Eine Geschwindigkeit ist also eine Strecke welche in einer bestimmten Zeit durchlaufen wird.
Nun sind wir es gewohnt das eine Sekunde eine Sekunde ist, obwohl die letzten 120 Sekunden bevor man die Mathearbeit abgeben muss, doch irgendwie sehr viel kürzer wirken als die 120 Sekunden bei minus 20 Grad im Winter die der Zug noch braucht bis er endlich im Bahnhof steht und man einsteigen kann.
Auch eine Strecke ist für uns eine konstante Sache.
Setzen wir uns mal wie in das blaue Auto, und schauen wir was wir genau machen wenn wir die Geschwindigkeit zwischen uns und dem roten Auto messen. Wir müssen dazu feststellen, welche Strecke sich beide Autos in eine bestimmte Zeit auf einander zu bewegen.
Wir können dafür die Pfeiler am Straßenrand zählen an denen wir vorbei fahren. Es steht ja alle 100m einer. Schauen wir also auf unsere Uhr und wenn wir in einer Sekunde genau einen Pfeiler schaffen dann haben wir eine Geschwindigkeit von v = 100m/s = 360km/h.
Aus dem blauen Wagen müssten wir nun 1.498.962 Pfeiler pro Sekunde zählen. Aber tun wir das wirklich? Aus dem roten Wagen wären das sogar 2.997.925 Pfeiler pro Sekunde.
Nun suchen wir uns mal jemanden der an der Straße steht und für uns die Pfeiler zählt. Er zählt also tatsächlich für das blaue Auto 1.498.962 Pfeiler und für das rote 2.997.925 Pfeiler pro Sekunde und kann uns also bescheinigen, das sich die beiden Wagen in einer Sekunde 4.496.887 Pfeiler näher gekommen sind. Das wäre das was man normal auch erwarten sollte und entspricht der eineinhalb fachen Lichtgeschwindigkeit.
Da können wir erstmal zufrieden wieder in den blauen Wagen steigen und zählen hier nun noch einmal die Pfeiler an denen wir in einer Sekunde vorbei kommen.
So und da ich das nun auch ein wenig spannend machen möchte frage ich Euch erstmal bevor ich hier nun Zahlen nenne, was glaubt Ihr wie viele Pfeiler zähle ich in einer Sekunde, und wie viele Pfeiler zähle ich für den roten Wagen in dieser Sekunde?
Mehr oder weniger, als der nette Freund an der Straße der für uns gezählt hat?
Das ist natürlich schon seltsam, man stelle sich ein Photon mal ein rotes Auto vor. Wir sind es gewohnt, das wenn wir selber mit einem blauen Auto frontal auf ein grünes Auto zu fahren, das die Geschwindigkeit welche wir relativ zwischen beiden Wagen messen eben die Summe der Einzelgeschwindigkeiten ist.
Autoblau vblau = 100km/h
Autogrün vgrün = 200km/h
Gemessen erwarten wir
vsumme = vblau + vgrün = 100km/h + 200km/h = 300km/h
Bei so kleinen Geschwindigkeiten kommt das im groben und ganzen auch so hin, uns fällt da nicht wirklich etwas auf.
Das Problem tritt erst auf wenn wir auf das rote Auto zu fahren. Ich nehme hier mal km/h weil jeder so da ein Gefühl für hat was 100km/h sind, aber die meisten kein Gefühl für 27,8m/s haben.
c = 299.792,458km/s = 1.079.252.848km/h
Licht legt also in einer Stunde gut ein kleines wenig mehr als 1 Milliarde Kilometer zurück. Der Tachometer im roten Auto steht also auf 1.08 Milliarden km/h. Bei so einem schnellen toten Flitzer wird selbst Schuhmacher neidisch.
Wir wollen nun nicht ganz so klein da stehen und frisieren unseren hübschen blauen Wagen so das er es auf c/2 also auf 539.626.424km/h bringt.
Autoblau vblau = 539.626.424km/h
Autorot vrot = 1.079.252.848km/h
Gemessen erwarten wir
vsumme = vblau + vgrün = 1539.626.424km/h + 1.079.252.848km/h = 1.618.879.272km/h
Erhalten tun wir aber in Wirklichkeit 1.079.252.848km/h!
Ja so ist das wirklich in der Welt, viele glauben ja das hat der Einstein sich einfach ausgedacht, aber das ist bittere Realität. Es ist nicht möglich höhere Relativgeschwindigkeiten als c zu messen.
Nun ist die Frage schon berechtigt wie kommt das und warum ist das so und vor allem wie kann man das berechnen.
Hier gibt es nun unterschiedliche Möglichkeiten. Man kann zum Beispiel den Raum so anpassen das es eben wie gemessen auch zu berechnen ist und sagen, die Lichtgeschwindigkeit ist eine im Raum ein Skalar was den Betrag der Geschwindigkeit angeht. Wir erschaffen also einfach uns einen mathematischen Raum, in dem es unmöglich ist das Geschwindigkeiten größer c auftreten können.
Wie machen wir das?
Schauen wir erstmal wie man Geschwindigkeit misst, v = s/t. Eine Geschwindigkeit ist also eine Strecke welche in einer bestimmten Zeit durchlaufen wird.
Nun sind wir es gewohnt das eine Sekunde eine Sekunde ist, obwohl die letzten 120 Sekunden bevor man die Mathearbeit abgeben muss, doch irgendwie sehr viel kürzer wirken als die 120 Sekunden bei minus 20 Grad im Winter die der Zug noch braucht bis er endlich im Bahnhof steht und man einsteigen kann.
Auch eine Strecke ist für uns eine konstante Sache.
Setzen wir uns mal wie in das blaue Auto, und schauen wir was wir genau machen wenn wir die Geschwindigkeit zwischen uns und dem roten Auto messen. Wir müssen dazu feststellen, welche Strecke sich beide Autos in eine bestimmte Zeit auf einander zu bewegen.
Wir können dafür die Pfeiler am Straßenrand zählen an denen wir vorbei fahren. Es steht ja alle 100m einer. Schauen wir also auf unsere Uhr und wenn wir in einer Sekunde genau einen Pfeiler schaffen dann haben wir eine Geschwindigkeit von v = 100m/s = 360km/h.
Aus dem blauen Wagen müssten wir nun 1.498.962 Pfeiler pro Sekunde zählen. Aber tun wir das wirklich? Aus dem roten Wagen wären das sogar 2.997.925 Pfeiler pro Sekunde.
Nun suchen wir uns mal jemanden der an der Straße steht und für uns die Pfeiler zählt. Er zählt also tatsächlich für das blaue Auto 1.498.962 Pfeiler und für das rote 2.997.925 Pfeiler pro Sekunde und kann uns also bescheinigen, das sich die beiden Wagen in einer Sekunde 4.496.887 Pfeiler näher gekommen sind. Das wäre das was man normal auch erwarten sollte und entspricht der eineinhalb fachen Lichtgeschwindigkeit.
Da können wir erstmal zufrieden wieder in den blauen Wagen steigen und zählen hier nun noch einmal die Pfeiler an denen wir in einer Sekunde vorbei kommen.
So und da ich das nun auch ein wenig spannend machen möchte frage ich Euch erstmal bevor ich hier nun Zahlen nenne, was glaubt Ihr wie viele Pfeiler zähle ich in einer Sekunde, und wie viele Pfeiler zähle ich für den roten Wagen in dieser Sekunde?
Mehr oder weniger, als der nette Freund an der Straße der für uns gezählt hat?