Überlichtgeschwindigkeit ?

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?
Bild

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.


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