Lichtgeschwindigkeit im Universum

Soweit ich weiss, ist es unmöglich, die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, weil sich, je näher man ihr kommt, der Energieaufwand, der zur weiteren Beschleunigung benötigt würde, bis ins Unendliche erhöht.

Nun ist es aber doch so, dass die Erde sich um sich selbst und um die Sonne dreht, bzw um den Masseschwerpunkt der beiden, die Sonne sich um den Mittelpunkt der Galaxie dreht, die Galaxie sich...

Jedenfalls kann dadurch doch, je nachdem, wie die verschiedenen Bewegungen sich gerade gegenseitig aufheben oder verstärken, für einen Punkt auf der Erdoberfläche eine sehr kleine bis fast unendlich grosse Geschwindigkeit entstehen.

Müsste sich das nicht dadurch bemerkbar machen, dass man manchmal für die Beschleunigung der gleichen Masse zu verschiedenen Zeitpunkten stark unterschiedliche Energiemengen benötigt?

Also erst einmal ist es wichtig, dass Geschwindigkeiten nur relativ zu einem anderen Objekt bestimmt werden können. Wenn z. B. ein Raumschiff schnell an uns vorbei fliegt, dann können wir nicht sagen, ob sich das Raumschiff schnell bewegt oder wir. Das liegt daran, dass wir in der Relativitätstheorie keinen festen Bezugspunkt haben, an dem wir die "absolute" Geschwindigkeit messen können, selbst der Raum ist kein starrer, absoluter Hintergrund der Geschehnisse, wir es ja Newton gedacht hatte, sondern verformbar wir eine Gummihaut, und mit ihm die Zeit.
Die relativen Geschwindigkeiten der Galaxien in unserer galaktischen Umgebung sind gering im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit.
Man kann also immer nur von seinem System die Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen nur von seinem System betrachten. Hier bleibt immer alles gleich, man könnte die Erde und die Sonne bis zu 99,9 % der Lichtgeschwindigkeit (relativ zur Milchstraße) beschleunigen und die Energiemenge z.B. zur Beschleunigung einer Rakete bis zur Umlaufbahn wäre exakt die gleiche. Bedenke: man bemerkt nur Veränderungen in dem System, welches sich relativ zu uns mit großer Geschwindigkeit bewegt, also Massenzunahme, Zeitdilatation, Längenverkürzung. Bei uns ist weiterhin alles gleich, die Zeit würde normal schnell ablaufen und man bräuchte die gleiche Energie zur Beschleunigung einer bestimmten Masse. Es ist unglaublich aber wahr!

Stellen wir uns mal vor, Außerirdische würden uns betrachten, wie sich die Erde mit 99%iger Lichtgeschwindigkeit von ihnen entfernt. Wir schießen bei uns eine Rakete mit 2%iger Lichtgeschwindigkeit in Bewegungsrichtung ab. Dann müssten die Außerirdischen ja eine Raketengeschwindigkeit von 101% Lichtgeschwindigkeit wahrnehmen. Doch da sich der Raum verkürzt und die Masse der Erde und der Rakete von den Außerirdischen aus gesehen größer ist , wird die Rakete von ihnen aus gesehen mit der gleichen Energie nicht über die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Sie hat eine größere Masse und kann mit der gleichen Energie nicht so schnell beschleunigt werden. So sehen es die Aliens, bei uns auf der Erde wäre alles normal. Wir sehen die Aliens mit 99% c von UNS davon fliegen, weil man ja nicht sagen, wer sich nun objektiv bewegt. Für uns die Masse ihres Planeten größer und der Raum verkürzt. Es kommt also stark auf den Standpunkt des Betrachters an!

Ich hoffe ich konnte das einigermaßen verständlich und anschaulich darlegen.ö

Gruß

Erstmal vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Dann habe ich noch eine weitere Frage:
Angenommen wir haben ein Rad, welches aus einem Mittelstück, einem Ring und Speichen, die diese beiden verbinden, besteht.
Das Rad hat einen Durchmesser von 9,52*10^7 m und macht eine Umdrehung pro Sekunde.
Die äusseren Punkte auf dem Rad haben also etwa die Lichtgeschwindigkeit.
Vom Mittelpunkt aus gesehen, hätte dann der Ring eine grössere Masse, als er (wirklich?) hat und wäre langsamer.
Dann hätten aber nicht mehr alle Punkte dieselbe Winkelgeschwindigkeit.
Müsste deshalb das Rad aus der Sicht des Mittelpunkts nicht zerbersten?

Ubik schrieb in Beitrag Nr. 1186-3:

Angenommen wir haben ein Rad, welches aus einem Mittelstück, einem Ring und Speichen, die diese beiden verbinden, besteht.
Das Rad hat einen Durchmesser von 9,52*10^7 m und macht eine Umdrehung pro Sekunde.
Die äusseren Punkte auf dem Rad haben also etwa die Lichtgeschwindigkeit.
Vom Mittelpunkt aus gesehen, hätte dann der Ring eine grössere Masse, als er (wirklich?) hat und wäre langsamer.
Dann hätten aber nicht mehr alle Punkte dieselbe Winkelgeschwindigkeit.
Müsste deshalb das Rad aus der Sicht des Mittelpunkts nicht zerbersten?

Hallo Ubik,

um ein solches Rad in Bewegung zu setzen, muss ihm Beschleunigungsenergie zugeführt werden. Je mehr sich die Umlaufgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit nähert, um so mehr wird die Beschleunigungsenergie in Masse umgewandelt nach der Formel E=mc². Aus dem Grunde kann ein solches Rad nicht dazu gebracht werden, sich pro Sekunde einmal zu drehen und es macht auch keinen Sinn zu überlegen "was wäre wenn doch".
Die Frage ist, was meinst du mit "vom Mittelpunkt aus gesehen"?
Dreht sich der Beobachter mit dem Rad, dann nimmt er keine Bewegung wahr, das Rad steht für ihn still.
Ruht der Beobachter in Bezug zum drehenden Rad, nimmt er durch die unterschiedlichen Lichtlaufzeiten unterschiedlich weit entfernter Punkte von Ring und Speichen das Rad als verzerrt wahr.

mfg okotombrok

Ubik schrieb in Beitrag Nr. 1186-3:

Erstmal vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Dann habe ich noch eine weitere Frage:
Angenommen wir haben ein Rad, welches aus einem Mittelstück, einem Ring und Speichen, die diese beiden verbinden, besteht.
Das Rad hat einen Durchmesser von 9,52*10^7 m und macht eine Umdrehung pro Sekunde.
Die äusseren Punkte auf dem Rad haben also etwa die Lichtgeschwindigkeit.
Vom Mittelpunkt aus gesehen, hätte dann der Ring eine grössere Masse, als er (wirklich?) hat und wäre langsamer.
Dann hätten aber nicht mehr alle Punkte dieselbe Winkelgeschwindigkeit.
Müsste deshalb das Rad aus der Sicht des Mittelpunkts nicht zerbersten?

[Nachricht zuletzt bearbeitet von Ubik am 30.05.2008 um 07:22 Uhr]

Hallo Ubik,

ich halte diese Frage für sehr relevant.
Ich habe sie mir selbst ebenfalls gestellt und bin zu keiner Lösung gelangt.
Letztendlich stelle ich mir vor, dass kurz vor dass sich der Radius des Rades verkürzt (Kontraktion in Bewegungsrichtung) und sich das Rad dann verformt.

Ich würde gerne weitere Meinungen dazu hören.