Frage:
Kann man Masse im All auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen?
2011-07-12 01:56:40 UTC
Zum beispiel eine Rakete die man mehrmals um Planeten jagt und sie wird ja immer schneller und verliert nie an Geschwindigkeit. Ist es einfach rein aus Treibstoffgründen nicht möglich oder ist es die dunkle Materie die das nicht zulässt?
Vierzehn antworten:
2011-07-13 07:30:15 UTC
Nach unserem heutigen Wissenstand in der Physik...Nein, was aber nicht aussagt das es doch möglich ist. Eben nur mit einem anderen besseren Verständnis und den entsprechenden Technologien, die das ermöglichen, wir es aber noch nicht erkannt haben.



Ich bin davon überzeugt, das es möglich sein wird, E = mc² außer Kraft zu setzen und FTL Antriebe zu bauen. ( FTL Faster then light )



Wir stecken, was diese Themen angeht, noch in den Kinderschuhen.



"TM"
🐟 Fish 🐟
2011-07-12 07:00:21 UTC
Auf ein Neues.

Nein das geht nicht. Das Problem ist das die Geschwindigkeit nicht einfach nur größer wird, sondern sie konvergiert gegen c.



Die Physiker Michelson und Morley haben 1887 ein Experiment zum Nachweis des Weltalters durchgeführt, der damals als Träger der Lichtwellen angenommen worden (wie Wasserwellen im Wasser oder Schallwellen in der Luft). Das bekannte Michelson-Morley-Experiment. Danach hätte das Licht wie Holger schon meinte in unterschiedliche Richtungen unterschiedliche Geschwindigkeiten haben müssen. Das Ergebnis dieses Experiments war jedoch das c in alle Raumrichtungen und vor allem in allen Bewegungszuständen eine Konstante ist.



Dies führte allerdings zu genau der Frage. die du hier gestellt hast. Was wenn ein Objekt sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und dort das Licht eingeschaltet wird. Das eindeutige Ergebnis des Michelson-Morley-Experimentes war das sich das Licht dort ebenfalls nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Andererseits bedeutet dies dann innerhalb des Raumschiffes das Licht stillsteht. Aber auch das war nach dem Michelson-Morley-Experiment nicht möglich. Auch im Raumschiff muss das Licht sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Das war ein Paradoxon weil nicht beides gleichzeitig sein konnte.



Das Problem blieb ungelöst bis sich Einstein damit befasste. Einsteins Losung sah so aus das er zwei Inertialsysteme (Koordinatensysteme) einführte. Ein bewegtes und ein unbewegtes. Er führte das Problem auf ein simples geometrisches Problem zurück

Der Weg des Zuges wird von außen beschrieben mit

s = v * t'

Der Weg des Lichtes von außen betrachtet ist

s = c * t

Der Weg den das Licht zurück legt ist im Raumschiff

s' = c * t'

Lässt man nun das Licht quer zur Fahrtrichtung des Zuges sich bewegen dann ergibt sich ein Recht

Dann ergibt sich ein rechtwinkliges Dreieck

http://www.die-ullrichs.com/Relativity/Lichtuhr.gif

Hier gilt nach Pythagoras

(c * t')² = (c * t)² + (v * t')²

Durch einfaches umstellen ergibt sich daraus

(c * t')² = (c * t)² + (v * t')²

(c * t)² = (c * t')² - (v * t')²

c * t = √ ((c * t')² - (v * t')²)

t = √ ((c * t')² - (v * t')²) / c

t = √ ((c / c * t')² - (v / c * t')²)

t = √ ((1² - v² / c²)* t'



und für t'



t' = t / √ (1² - (v² / c²))



Interessant ist dies im Zusammenhang mit v>=c

Dann passiert folgendes

1. v=c : t' = t / √ (1² - (c² / c²)) = t / √ (1 - 1) = t / √ 0 = ∞

2. v>c : t' = t / √ (1² - (v² / c²))

v² / c² > 1

=> 1² - (v² / c²) < 0

und für √ (1² - (v² / c²)) wird imaginär

für v>c existiert also nur eine imaginäre Lösung.





Das ist die schon erwähnte Lorenztransformation.

Das gleiche kann nun auch noch für die Länge des Raumschiffes gemacht werden. Das bewirkt von außen betrachtet werden Raum und Zeit im Raumschiff soweit "zusammengedrückt" das sie Lichtgeschwindigkeit wieder c beträgt. Innerhalb des Raumschiffes sind Raum und Zeit aber vollkommen normal, so das auch hier wieder c konstant ist.



Zusätzlich lässt sich auch die benötigte Energie berechnen. Und diese Energie steigt ebenfalls mit dem Faktor √ ((1² - v² / c²) und genau das ist das Problem die benötigte Energie wird unendlich groß. Das Ganze hat nichts mit dunkler Materie zu tun sondern allenfalls damit das dir einfach die Energie fehlt. Und dabei spielt es keine Rolle wie groß die Rakete ist. eine noch so kleine Rakete hat immer noch eine Masse und wird folglich immer unendlich viel Energie benötigen. Nur wenn die Rakete keine Masse hat würde sie mit Lichtgeschwindigkeit fliegen können. Das ist auch die Grundidee beim beamen (abgesehen davon das sie nach heutigem Stand nicht / noch nicht) Möglich ist. Die Masse wird in masselose Strahlung verwandelt und kann dann auch mit Lichtgeschwindigkeit transportiert werden.



Nochmal zum nachlesen

http://www.die-ullrichs.com/Relativity/3Zeitdilatation.html



@Divinus Tetrazepam E=mc² ist das Äquivalenzprinzip nach dem es möglich ist Masse in Energie und umgekehrt zu wandeln und hat nichts mit der Geschwindigkeit zu tun. Aber wenn du das Thema schon anschneidest. Einstein hat vorhergesagt das es über verschiedene Wege der Raumzeitkrümmung möglich ist die Strecke zwischen zwei Raumpunkten so schnell zu erreichen das es für einen Außenstehenden wirkt wie Überlichtgeschwindigkeit.. Stichwort Einstein Rosen brücke. Nach dem Gleichen Prinzip kann man über negative Energie die Raum Zeit krümmen. ABER das ist ein Irrtum das man damit Überlichtgeschwindigkeit erreicht. Denn tatsächlich wird der Raum zusammengeschoben, so dass die Geschwindigkeit nach wie vor unterhalb der Lichtgeschwindigkeit bleibt.

"Es ist Materie notwendig, die negative Energiedichte besitzt. ... Die exotische Materie darf jedoch nicht mit Antimaterie verwechselt werden. Diese wirkt sehr wahrscheinlich gravitationell wie ‚normale' Materie ebenfalls anziehend, im Gegensatz zur exotischen Materie, die "auf einem gewissen Niveau [...] andere Materie gravitationell abstößt."..."

Quelle [1]
Paul E
2011-07-12 02:31:44 UTC
Alle Objekte mit Ruhemasse können nur auf annähernd Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, das ist ein Naturgesetz. Photonen - die Bausteine des Lichtes - haben keine Ruhemasse und erreichen deshalb die Lichtgeschwindigkeit.
2014-11-17 04:12:28 UTC
Wenn Sie ein Mädchen wie und nicht wissen, wie man gewinnt oder wie man sie zurück zu gewinnen, sollten Sie diese Methode http://freundin.gewinnt.info versuchen

Bei mir ist es funktionierte großartig! Ich bin jetzt sehr glücklich!
Cicero
2011-07-12 05:22:51 UTC
Nein, das geht nicht, denn laut der Relativitätstheorie, die inzwischen oft bestätigt wurde, wächst mit zunehmender Geschwindigkeit auch die Massenträgheit eines massebehafteten Objekts und zwar immer schneller, so dass zum Erreichen der Lichtgeschwindigkeit unendlich viel Energie nötig wäre. Man kann nur nahe herankommen. Mit dunkler Materie hat das ganze nichts zu tun.
?
2011-07-12 02:27:59 UTC
Das mit der Rakete die um einen Planeten jagt und schneller wird ist so nicht richtig.

Um ein Objekt in einer Umlaufbahn zu halten ist eine bestimmte Geschwindigkeit notwendig. Ist sie zu hoch, fliegt das Objekt aus der Umlaufbahn, ist die Geschwindigkeit zu gering stürzt das Objekt auf den Planeten, das ist abhängig von der Schwerkraft die der Planet ausübt.



Rein theoretisch wäre es möglich ein Objekt auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu bringen, nur nicht mit den Antrieben die wir heute haben.
2011-07-12 02:20:06 UTC
Nein man kann eine Masse nicht mit immer höherer Geschwindigkeit um einen Planeten jagen, weil die Zentrifugalkraft dann höher wie die Gravitationskraft wird und die Masse ins Weltall verschwindet, lange lange vor dem Erreichen der Lichtgeschwindigkeit.



Im übrigen was macht es für einen Unterschied ob man rund um einen Planeten oder im freien Raum beschleunigt?



Bisher funktionieren Raketen so, dass man eine kontrollierte Explosion ablaufen lässt und die flüchtenden Verbrennungsabgase den Impuls erzeugen.

Nach unserer heutigen Pysik können wir uns nur Antriebe vorstellen, die mit dem Rückstoßprinzip arbeiten, also etwas muss vom Raumschiff weggeschleudert werden, um es in die entgegengesetzte Richtung zu beschleunigen.

Ionenantriebe sind der Schüssel zu höheren Geschwindigkeiten, weil die Teilchen viel schneller bewegt werden. Nur fehlt uns die passende Stromquelle in kompakter Form, die Russen arbeiten daran, einen geeigneten, leichten Reaktor zu bauen.



Nur ein Problem: Antriebe nach dem Rückstoßprinzip können im Verhälnis zum Weltraum nur maximal so schnell sein wie das Ausströmgeschwindigkeit des Antriebs im Verhältnis zum Raumschiff, also keine unendliche Beschleunigung.
leer/voll
2011-07-15 19:20:02 UTC
nein dazu braucht man unendlich energie. hast du die?
Woodstock-1982
2011-07-15 11:01:18 UTC
Ob du Masse auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen kannst kann ich mir z.Z nicht vorstellen.

Es gibt jedoch Elementarteilchen(sorry,Namen lieder vergessen)die messbar sind und scheinbar ohne Abbremsung mit Überlichtgeschwindigkeit durch die Erde donnern.

Aber wenn man sie messen kann müßen sie doch Masse haben.

Ich stelle deshalb Einsteins Theorie in Frage.
ASTRONOM
2011-07-12 19:42:42 UTC
ANGENOMMEN...

Man hätte eine Masse ( übrigens - egal wieviel Masse da ist - 1 Gramm oder 100000000 Tonnen)

die Lichtgeschwindigkeit hätte...



DANN WÄRE DIESE MASSE UNENDLICH !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! GROSS !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!



Du hast es also mit einem Paradoxon in deiner Fragestellung zu tun!



Es gibt keine unendliche grosse Masse!



Die Masse eines Körpers nimmt allerdings tatsächlich bei Beschleunigungen

( 25% Lichtgeschwindigkeit...50% .... immer weiter zu!)



Diesen Effekt gibt es bei Teilchenbeschleunigern!



Willst du die Teilchen aber auf 100 % Lichtgeschwindigkeit bringen, brauchst du dazu eine

unendliche Energiemenge!!!



Das alles ergibt sich aus der Relativitätstheorie Albert Einsteins!



Allein die Mathematik der Einsteinformeln verbietet die Masse mit Lichtgeschwindigkeit!



Du musst nämlich dabei dann! die Quadratwurzel aus einer negativen Zahl (bzw. NULL) ziehen!

Das ergibt keine realen sondern imaginäre Zahlen!



Außerdem erkennt man dabei auch, das eine unendliche Energie eingesetzt werden muß!

Und!!!.......das die entstehende Masse dabei (Lichtgeschwindigkeit 100%) unendlich groß wäre!

Fur deine Vorstellung! Unendliche Masse ist eine EINS hinter der die NULLEN nie!!! aufhören!

100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000....................................0000....000...0...



Diese Gesetzmäßigkeit gilt auch für ALIENS!



Auch die werden sich mit der "Einstein Problematik" herumschlagen müssen!



Möglicherweise gibt es aber noch viele andere Dimensionen die wir noch! nicht kennen!

GOOGLE: "MULTIVERSUM"



Das könnte eine vollkommen neue Physik ergeben! Von der wir aber noch keine Ahnung haben!

Die ALIENS möglicherweise schon! :-)

Die ALIENS könnten uns ja um Millionen Jahre voraus sein!
2011-07-12 10:02:21 UTC
Gute Frage,

Eine genaue Aussage kann man nur machen wenn man ein Raumfahrzeug immer weiter kontinuierlich beschleunigt und guckt was sich tut, alles andere ist und bleibt Spekulation.



Du meinst die Beschleunigung durch Ausnutzung der Gravitation eines Planeten oder eines Sternes,

das so genannte Planeten hopping.



Das wird ja angewendet um die Raumsonden zu den äußeren Planeten zu schicken um Energie zu sparen, nur wie schnell die damit werden ? einfach mal die NASA fragen, sicherlich keine Li. denn dann müsste man die ja auch wieder abbremsen, das ist das nächste Problem. Augen zu und durch die Sonne durch.



Wenn man der Expansion des Universums glauben schenken darf, dann müssten sich die entferntesten Galaxien die für uns nicht mehr sichtbar sind sich mittlerweile mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen. ???? was nun also doch nöglich ?



Das Universum ist die natürliche Grenze aller Geschwindigkeiten, wo die liegt ? so wie es aussieht bei c 300000km/s. mehr lässt das Raumgefüge des Universums auf Grund seiner Struktur nicht zu

und man könnte mit einen Raumfarzeug, also einer Masse nie die Li erreichen.

Auf den ersten Blick also sehr enttäuschend, damit wäre für uns das Universum tatsächlich unendlich

und nichts mit Hallo grüne Männchen auf Alpha Centauri.



Zu deiner Frage:

Ich sage erst ein mal eine Masse bis an Li beschleunigen ist möglich, wie na drann müsste ein Versuch zeigen. Darüber hinaus kann sein oder kann nicht sein, nach e=mc² ginge es nicht !!

Außerdem muss man ja wieder abbremsen, also für uns zur Zeit mit unseren Wissen und unser Technik nicht möglich.



Rätsel über Rätsel Fragen über Fragen.

Aber eine gute Frage.
Pankh
2011-07-12 10:01:37 UTC
nein. die energie, die man dafür braucht wird mit höherer geschwindigkeit immer schneller größer und errreicht theoretisch bei lichtgeschwindigkeit einen unendlichen wert.....

Denke mal, es wird einem schon viel früher der saft ausgehen :)
?
2011-07-12 02:02:50 UTC
Natürlich geht das! Georg Lukas hat das doch bewiesen! Schon in den 70er Jahren flog Han Solo mit seinem Millenium Falken mit Lichtgeschwindigkeit durch das Universum! :-)
2011-07-12 01:58:15 UTC
Nein aber theoretisch könnte man eine Rakete auf annähernd Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, also ca. 99,999999999% oder so ginge.


Dieser Inhalt wurde ursprünglich auf Y! Answers veröffentlicht, einer Q&A-Website, die 2021 eingestellt wurde.
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