Ist es möglich, dass sich etwas mit Überlichtgeschwindigkeit bewegt?
Grundlagen: Verbot der
Überlichtgeschwindigkeit
In der Relativitätstheorie gilt der Satz: "Nichts darf sich schneller bewegen
als Licht." Das Verbot der Überlichtgeschwindigkeit beschränkt sich allerdings
streng genommen auf alle massebehaftete Teilchen und auf
Informationsübertragung.
Aber gilt dies wirklich im strengen Sinn? Und was wäre, wenn dies doch
geschähe?
| Laserstrahl auf dem Mond Ein einfaches
Handexperiment mit Überlichtgeschwindigkeit! Man nehme einen einfachen Handlaser und ziele damit in Richtung Mond. Nun schwenke man diesen Laser, so dass ein Lichtpunkt über die Mondoberfläche "rast". a) Zeigen Sie, dass der Lichtfleck bereits bei einer ruhigen Bewegung Überlichtgeschwindigkeit erreichen kann. b) Warum widerspricht dieses Experiment nicht dem Verbot der Überlichtgeschwindigkeit? |
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Tachyonen: Überlichtschnelle Materie
Um ein massebehaftetes Teilchen schneller als Licht zu machen, müsste man
unendlich viel Energie aufwenden. Außerdem hätten diese überlichtschnellen
Teilchen (Tachyonen genannt) merkwürdige Eigenschaften.
a) Setzen Sie in alle Ihnen aus der Relativitätstheorie bekannten Gleichungen v
= 2c ein. Welches mathematische Problem ergibt sich? Informieren Sie sich über
komplexe Zahlen.
b) Zeigen Sie anhand der Massengleichung, dass unendlich viel Energie notwendig
wäre, um ein Teilchen auf Überlichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.