Planet mit Säule: Überlichtgeschwindigkeit?

Gäst · Gast

Hallo miteinander. Zunächst erstmal möchte ich festhalten, dass ich nicht wirklich Ahnung von physiklaischen Regeln, Formeln und Gesetzen habe jeder stell ich mir gerad eine Frage auf die ich hoffe, dass hier jemand mir sagen kann wie das denn genau ist. Und zwar frage ich mich (alles natürlich rein theoretisch, hat keine tatsächliche reale Bedeutung) was passiert wenn man annimmt ein Planet sei der einzigste Körper in einem beliebig großem Weltraum und man errichtet nun auf diesem Planeten eine Säule die so hoch ist, dass theoretisch gesehen der letzte Teil dieser Säule aufgrund der Planetendrehung schneller bewegt als Lichtgeschwindigkeit? Also ich habe schon oft gehört, dass schneller als Lichtgeschwindigkeit nicht geht, aber in dem konkreten Fall frag ich mich was passieren würde.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hallo,

die Säule, die du da beschreibst, soll eine starre Säule sein, die so stabil und starr ist, dass sie nicht reißt und sich nicht verbiegt.

Da die Säule sehr lang ist, ist sie auch sehr schwer. Lass uns der Einfachheit halber annehmen, dass auf der anderen Seite des Planeten noch einmal so eine Säule ist, dann bleibt der Schwerpunkt des ganzen im Planeten, und alles dreht sich immer schön symmetrisch um den Planeten.

Auf diese Säulen wirken sehr große Zentrifugalkräfte, jedes reale Material würde dabei zerreißen. Lass uns annehmen, dass die Säulen hypothetisch trotzdem reißfest genug seien.

Wenn der Planet seine Rotationsgeschwindigkeit beibehält, dann müssen sich die Säulen biegen. Denn die äußersten Enden der Säulen können keine Bahngeschwindigkeit haben, die schneller als die Lichtgeschwindigkeit ist, also bleiben sie bei der Rotation zurück und biegen sich nach hinten. Die Säulen beginnen also, sich spiralförmig aufzuwickeln.

Wenn wir nun aber wirklich annehmen wollen, dass die Säulen absolut starr seien und sich nicht biegen, dann muss sich der Planet langsamer drehen.

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Würde man ein Experiment machen, bei dem der Planet zu Beginn nicht rotiert, und dann beginnt man, mit einem sehr starken Motor, ihn immer schneller zu drehen, dann werden sich also entweder, wenn die Säulen biegsam sind, die Säulen spiralförmig aufwickeln.

Oder aber, wenn die Säulen absolut starr sind und sich nicht biegen, dann wird man feststellen, dass obwohl der Motor immer weiter Rotationsenergie zuführt, der Planet mit den Säulen daran zunehmend schwer zu beschleunigen ist: Die Rotation wird kaum noch schneller, statt dessen werden die Enden der Säule wegen der relativistischen Massenzunahme immer schwerer. Und die Enden der Säulen bleiben immer langsamer als die Lichtgeschwindigkeit.

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Wenn ich mit einem Laserpointer auf ein extrem weit entferntes Ziel (Leinwand meinetwegen) "pointe" müsste sich doch aufgrund dieser sehr großen Distanz der Punkt auf dieser Leinwand mit einer Geschwindigkeit größer als c bewegen, wenn ich ihr hinreichend schnell bewege.

Warum ist das nicht der Fall? Fährt der (Laser-)Punkt nicht auf jedem Punkt der Leinwandoberfläche entlang, sodass wir keinen durchgängigen Weg haben oder warum?

Die Sache mit den Stangen habe ich mich übrigens auch schon gefragt, danke für die gute Erklärung.

Aber was ist mit Informationen? Kann man diese mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen? Nehmen wir an, ich hätte eine Stange egal welchen Materials mit einer Länge von bspw. einer Lichtminute im kräftefreien Raum. An dem einen Ende bin ich und an dem anderen ein anderer Mensch. Unsere beiden Uhren sind synchronisiert und wir haben keine Bewegung relativ zueinander. Nun stoße ich diese Stange an, sodass der Typ am anderen Ende das bemerkt. Beide schauen wir auf die Uhren, wenn das geschieht und im Prinzip müssten die Zeiten doch identisch (Reaktionszeiten ausgenommen) sein, oder? Die Information "angestoßene Stange" wurde doch somit mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen, geht das?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

In der Stange wird sich eine "Stoßwelle" ausbreiten mit der Schallausbreitungsgeschwindigkeit für longitudinale Schallwellen für dieses Material. Die ist sicher kleiner als die Lichtgeschwindigkeit.
Du mußt Dir ja überlegen, wie der Stoß transportiert wird. So eine Stange besteht ja auch aus Atomen, etc (also einzelne Teilchen), die in einem Gitter angeordnet sind. Die geben dann letztendlich auch durch elektromagnetische Wechselwirkung die Kräfte weiter.

Gruß
Marco

PS: Hatte wir nicht mal einen Thread mit einer ähnlichen Frage mit einer Stange von der Erdoberfläche bis zum Mond oder so? grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

So ein Laserpointer-Lichtpunkt kann sich schneller als Licht bewegen. Das ist ja schließlich kein Objekt mit Masse. Und für ihn gilt die Geschwindigkeitsbegrenzung "Lichtgeschwindigkeit" nicht, weil sich das Licht, das diesen Lichtpunkt erzeugt, ja nicht entlang der Bahn des Lichtpunkts bewegt. Sondern immer vom Laserpointer zum jeweiligen Auftreffpunkt, schön brav mit Lichtgeschwindigkeit. Also ist diese "Bewegung des Lichtpunktes mit Überlichtgeschwindigkeit" auch keine Verletzung der Kausalität.

(Mit Kausalität meine ich hier: Informationen kann man nicht mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen. Und das gilt laut der Relativitätstheorie.)

GasTlog · Anmeldungsdatum: 13.06.2006 Beiträge: 5

Das bleibt noch fraglich ob das so überhaupt hinkommt. Ich behaupte mal auch dieser Laserpoint wird sich nicht mit Überlichgeschwindigkeit bewegen (können). Auf den ersten undurchdachten Blick schaut's so aus.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Worauf gründet sich deine Behauptung, Gastlog? Ist das eine Vermutung oder eine Schlussfolgerung deinerseits?

GasTlog · Anmeldungsdatum: 13.06.2006 Beiträge: 5

@dermarkus

Ich denke Schlussfolgerung, aber ganz genau hab ich das nicht zuende gedacht, ich dachte das überlass ich dir, zumal ich wenig Zeit habe. ;)

Bedenk mal, dass der Lichtpunkt der an eine 2.Stelle kommen will dazu den kompletten Weg vom Aussendepunkt bis zum Ziel und evtl auch noch den Rückweg zur Wahrnehmung zurücklegen muss ....

wenn das grober Unfug ist, dann vergiss es, wie gesagt habs nicht wirklich genau überlegt, vermutete aber dass da was gären könnte.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, das hast du nicht ganz genau zu Ende gedacht. Der Lichtpunkt, von dem wir sprechen, wandert nicht vom Laserpointer zum Auftreffpunkt. Er wandert vom ersten Auftreffpunkt zum zweiten Auftreffpunkt.