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Kann Materie Lichtgeschwindigkeit doch erreichen?
 
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Michael1974



Anmeldungsdatum: 20.02.2019
Beiträge: 2

Beitrag Michael1974 Verfasst am: 20. Feb 2019 04:33    Titel: Kann Materie Lichtgeschwindigkeit doch erreichen? Antworten mit Zitat

Ich bin ein ziemlicher Physik-Laie. ;-)
Aber mir brennt seit längerer Zeit eine Frage, die Lichtgeschwindigkeit betreffend, auf der Zunge.

Mir ist bewusst, dass Materie keine Lichtgeschwindigkeit erreichen kann.
Dennoch habe ich eine Frage dazu - denn ich verstehe nicht, warum dies nicht mit folgender theoretischer Vorgehensweise zu erreichen ist:

An einem sich drehenden Rotor, ist eine vieltausend km lange Stange befestigt.
Ist diese Stange lang genug, muss sie sich an einem gewissen Punkt doch zwingend mit Lichtgeschwindigkeit um den Rotor drehen?!
Was in der Theorie sogar bedeuten würde, dass, bei entsprechender Länge dieser Stange, es sogar -gar keine- Begrenzung der Geschwindigkeit gibt, die Materie erreichen kann.

Mir ist bewusst, dass es sicher eine Erklärung dafür gibt, warum dies nicht funktioniert.
Aber diese würde ich gerne - bitte möglichst einfach erklärt - wissen. grübelnd

Vielen Dank schon mal!
PhyMaLehrer



Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1014
Wohnort: Leipzig

Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 20. Feb 2019 12:39    Titel: Antworten mit Zitat

Denken wir uns die Stange in viele kurze Massenelemente zerlegt. Mit zunehmender Entfernung von der Drehachse und wachsender Bahngeschwindigkeit dieser Elemente wird deren Masse und Trägheit immer größer. Die Stange wird sich also entgegen der Drehrichtung biegen und schließlich brechen bzw. wird der Antrieb es irgendwann einfach nicht mehr schaffen, die Stange zu drehen.
Duke711



Anmeldungsdatum: 26.01.2017
Beiträge: 380

Beitrag Duke711 Verfasst am: 20. Feb 2019 17:20    Titel: Antworten mit Zitat

Ob Materie mit einer ruhe Masse tatsächlich Lichtgeschwindigkeit erreichen kann ist eine sehr gute Frage, aber nicht in diesen Zusammenhang mit der Eingangsfrage, sondern bei Schwarzen Löchern.
Das ist auch das große Problem der Relativitätstheorie, hier wird die Materie nicht nur auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt = unendliche Enerige. Sondern der Raum auch unendlich gekrümmt, sowie eine unendliche Dichte = Singularität.
Michael1974



Anmeldungsdatum: 20.02.2019
Beiträge: 2

Beitrag Michael1974 Verfasst am: 20. Feb 2019 17:34    Titel: Antworten mit Zitat

PhyMaLehrer:

Danke für die Antwort!
Diese bezieht sich jedoch nur auf derzeit gegebene technische Voraussetzungen.

Nehmen wir aber an, es gelingt eines Tages, ein Material und einen Antrieb zu entwickeln, die einer solchen Belastung standhalten:

Warum sollte es dann nicht möglich sein, auf diese Weise Materie in Lichtgeschwindigkeit zu versetzen?
Besagte Stange würde ja sozusagen "gezwungen" sein, sich mit Lichtgeschwindigkeit - oder schneller - zu bewegen?!

Wenn die technischen Voraussetzungen für ein solches "Experiment" wenigstens theoretisch in ferner Zukunft gegeben sein könnten, kann man doch nicht behaupten, Materie könne sich auf keinen Fall mit Lichtgeschwindigkeit bewegen?!

Zudem:
Würde man dieses Experiment mit All ausführen, wäre es dann nicht sogar vielleicht schon in naher Zukunft möglich - da dort, so wie ich es verstehe, ja die Trägheit dann gar keine Rolle spielen dürfte?!


Zuletzt bearbeitet von Michael1974 am 20. Feb 2019 17:56, insgesamt einmal bearbeitet
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 5039

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 20. Feb 2019 17:55    Titel: Antworten mit Zitat

Willkommen im Physikerboard!

Michael1974 hat Folgendes geschrieben:
Besagte Stange würde ja sozusagen "gezwungen" sein, sich mit Lichtgeschwindigkeit - oder schneller - zu bewegen?

Nur in der klassischen Mechanik. Die Relativitätstheorie musste sich aber vom Modell dieses starren Körpers verabschieden.

Viele Grüße
Steffen
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 2485

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Feb 2019 18:01    Titel: Antworten mit Zitat

Michael1974 hat Folgendes geschrieben:
Nehmen wir aber an, es gelingt eines Tages, ein Material und einen Antrieb zu entwickeln, die einer solchen Belastung standhalten:


Aus unmöglichen Annahmen lässt sich Beliebiges schlussfolgern. Mit der Realität hat das dann aber nichts zu tun.
Duke711



Anmeldungsdatum: 26.01.2017
Beiträge: 380

Beitrag Duke711 Verfasst am: 20. Feb 2019 18:48    Titel: Antworten mit Zitat

Vor allem sollte man nicht vergessen dass die klassische Mechanik nach Newton nur bis ca. 0,3 c gültig ist. Von daher ist die Ursprungsfrage, wie bereits schon erwähnt, einfach falsch gestellt.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 1967

Beitrag ML Verfasst am: 21. Feb 2019 01:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

Michael1974 hat Folgendes geschrieben:

Nehmen wir aber an, es gelingt eines Tages, ein Material und einen Antrieb zu entwickeln, die einer solchen Belastung standhalten:

Neben den Materialproblemen und der Frage, ob bei Deinem Experiment unendlich große Kräfte erforderlich sind, um die Masse auf der Kreisbahn zu halten (--> Zentripetalkraft), gibt es ein ein viel einfacher zu erfassendes Problem:

Bekanntermaßen beträgt die Energie, um einen massebehafteten Körper von null auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, unendlich. Das ist auch der Fall, wenn man den Körper im Kreis dreht. Dein Experiment scheitert folglich schon aus rein energetischen Gründen.


Viele Grüße
Michael
PhyMaLehrer



Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1014
Wohnort: Leipzig

Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 21. Feb 2019 18:45    Titel: Antworten mit Zitat

Michael1974 hat Folgendes geschrieben:
... im All ... da dort, so wie ich es verstehe, ja die Trägheit dann gar keine Rolle spielen dürfte?!

Wer sagt den so etwas? Körper haben dort zwar kein Gewicht, aber immer noch eine Masse! Ein Astronaut, der sich zu heftig bewegt, durch den Raum (innerhalb oder außerhalb) schwebt und schmerzhaft gegen die Wand stößt, wird die Auswirkungen der Trägheit sicher spüren!
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