Gibt es physikalische Phänomene mit Überlichtgeschwindigkeit?

@mojorisin
@yukterez

...ja bei LG addieren sich keine Geschwindigkeiten. LG bleibt LG. Schon 100x gehört und auch gemeint verstanden zu haben. Schieße ich eine Gewehrkugel aus einem Zug in Zug-Fahrtrichtung dann addiert sich die Geschwindigkeit der Gewehrkugel mit der Zuggeschwindigkeit - aus Sicht eines Beobachters der am Bahnhof steht. Tut man das Gleiche mit einem Laserstrahl, dann addiert sich die Geschwindigkeit nicht. LG bleibt LG.

Falls das schon falsch verstanden sein sollte, dann ist das reines Unwissen meinerseits.

Leider bin ich immer noch der Meinung das mein Beispiel mit dem LHC zerredet wurde, bzw. habe ich entweder die Gegenargumente tatsächlich nicht verstanden - oder man hat es nicht einfach genug für einen Nicht-Physiker erklärt. Anyway - falls ich mit dem folgenden nochmal vereinfachten Beispiel falsch liegen sollte, dann wäre ich dankbar für Antworten in so einfacher Form das es auch auf meinem Wissens-Level ankommt (wir haben nun mal nicht alle die Möglichkeit das zu studieren).

Gedankenexperiment: Ich stelle einen LHC mit 2m Durchmesser in einen Zug (man stelle sich den LHC als Kreis vor dessen Außenseiten auf 0, 90, 180 und 270° die Wände, Decke und Fußboden des Zuges berühren).
Der Zug steht am Bahnhof A und im LHC bewegt sich ein Teilchen mit 299792457,99 m/s. Nun fährt der Zug von A nach B - mit einer Geschwindigkeit die sich jeder frei aussuchen darf.

Mir ist es egal ob das Teilchen im LHC den Raum krümmt, denn die Strecke ist messbar 2m x pi und eine Umdrehungszahl haben wir auch.

Klar, das Teilchen bewegt sich in seinem System mit fast LG - aber durch den Transport des LHCs bewegt es sich jetzt doch im Raum auf einer Spirale - und ggf. für einen Beobachter mit ÜLG (nehmen wir mal spaßeshalber an der Mann beobachtet das vom Bahnhof aus auf einem Bildschirm der permanent einen Scan des Zuges von einem am Bahnhof stehenden Scanner aus zeigt (er kann natürlich auf Zeitlupe schalten - sieht dass das Teilchen wirklich im Kreis mit x Umdrehungen läuft - und er sieht die Geschwindigkeit des Zuges).

Ihr könnt als Antwort auch nur Troll schreiben - und dann hat sich diese Diskussion für mich erledigt, bzw. muss ich ja nicht alles verstehen.

TangMi schrieb:Schon 100x gehört und auch gemeint verstanden zu haben. Schieße ich eine Gewehrkugel aus einem Zug in Zug-Fahrtrichtung dann addiert sich die Geschwindigkeit der Gewehrkugel mit der Zuggeschwindigkeit - aus Sicht eines Beobachters der am Bahnhof steht. Tut man das Gleiche mit einem Laserstrahl, dann addiert sich die Geschwindigkeit nicht. LG bleibt LG.

Geschwindigkeiten addieren sich nie; wenn von links jemand mit 1 m/sek auf mich zufährt, und einer mit der selben Geschwindigkeit von rechts, so dass deren Differenzgeschwindigkeit aus meinem System betrachtet 2 m/sek ist, dann misst der Eine am Anderen 1.9999999999999999777 m/sek.



wenn von links jemand mit Limit[v→c] auf mich zufährt, und einer mit der selben Geschwindigkeit von rechts, so dass deren Differenzgeschwindigkeit aus meinem System betrachtet 2 c ist, dann misst der Eine am Anderen Limit[vT→c].



Das sicherheitshalber nochmal klarstellend,

Das gilt auch für dein Zugbeispiel. Wenn sich der Zug mit 1 m/sek auf mich zubewegt, und die Gewehrkugel aus der Sicht des Schützen am Zug sich mit 1 m/sek relativ zum Zug in meine Richtung bewegt, dann hat die Gewehrkugel zu mir eine Relativgeschwindigkeit von 1.9999999999999999777 m/sek. Diese Formel gilt für jede Geschwindigkeit, groß oder klein.

Es nochmal extra erwähnend,

Die letzten Stunden hier waren sehr unterhaltsam.
Ist halt nicht so einfach zu kapieren, dass Zeit nichts absolutes ist, sondern abhängig von der Geschwindigkeit.
Und dass als logische Konseqenz jeder sozusagen seine eigene Zeit mit sich rumschleppt.
Aber wenn man nicht gerade Kurt heißt, hat man es irgendwann kapiert.

In diesem Zusammenhang habe ich mal eine Frage: Es ist klar, dass ich ein Objekt (Rakete usw) nicht exakt auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen kann.
Aber was hindert mich exakt daran? Ist es so, dass ich immer mehr Energie aufbringen muß oder ist es so, dass ich einfach "zu wenig" Zeit habe?
Bitte keine Hämeantworten, ich meine es ernst.

Um eine Masse (kg) zu beschleunigen (m/sek²) braucht es Kraft (kg·m/sek²). Setzt du zB. eine Kraft von 100 Newton = 100 kg·m/sek² an eine Masse von 50 kg beschleunigst du sie um (100 N) / (50 kg) = 2 m/sek². Da aber ein bewegtes Objekt eine relativistische Masse von M_rel = M₀·√(1-v²/c²)³ hat und diese bei Limit[v→c] gegen unendlich strebt kannst du dir ja vorstellen was passiert wenn du eine endliche Kraft gegen eine unendliche Masse wirken lässt: die Beschleunigung geht gegen Null, und die Geschwindigkeit bleibt gleich.

Kurz und bündig,

Genau beschrieben steht es auf
Wikipedia: Mass in special relativity#Transverse and longitudinal mass

Ergänzend,

@mojorisin
Ich hoffe du hast meine Antworten auf deine Frage gelesen bevor sie gelöscht wurden, die befanden sich unglücklicherweise auch auf den Seiten 48 und 50.

Sie leider nicht wieder herstellen könnend,

@yukterez

Da aber ein bewegtes Objekt eine relativistische Masse von Mrel = M0·√(1-v²/c²)³ hat

Ist Deine Formel richtig?
Ich finde für die geschwindigkeitsabhängige relativistische Masse nur die Angabe
Mrel = M0 / √(1-v²/c²)

Zusatzfrage:
Wie würde die Besatzung eines Raumschiffes diesen "Massezuwachs" bemerken, wenn sie z.B auf 0.9 LG beschleunigt ?

@delta.m
Ich denke, man würde es gar nicht bemerken, weil die Masse jedes Körpers gleich steigt und es sich deswegen ausgleicht.

@Assassine
Eben, denn es wird ja nicht nur das Raumschiff (relativ) schwerer, sondern alles was sich auch in dem Raumschiff befindet, und somit nicht nur die Gerätschaften, der Tribstoff, etc., auch die Besatzung.

@Micha007

Micha007 schrieb:auch die Besatzung.

Bei meinem obigem Beispiel mit 0.9 Lichtgeschw. hätte dann nach Deiner Aussage
jedes Besatzungsmitglied mehr als die 2-fache Körpermasse.

Das würde man bestimmt "körperlich" spüren ... :)

...oh rote Warnung! Muss ich aufpassen was ich schreibe.... @Commonsense ...vergib mir bitte noch einen Trollbeitrag - aber ich kann nicht anders...

Also @yukterez - da mich Dein Zeitat...

yukterez schrieb:Das gilt auch für dein Zugbeispiel. Wenn sich der Zug mit 1 m/sek auf mich zubewegt, und die Gewehrkugel aus der Sicht des Schützen am Zug sich mit 1 m/sek relativ zum Zug in meine Richtung bewegt, dann hat die Gewehrkugel zu mir eine Relativgeschwindigkeit von 1.9999999999999999777 m/sek. Diese Formel gilt für jede Geschwindigkeit, groß oder klein.

...nicht überzeugt hat, versuche ich es nun noch mehr zu vereinfachen (das ist natürlich nur aus der Sicht eines Mechanikers der nicht mal studiert hat, was ich zu berücksichtigen bitte):

Ersetzen wir den Raum durch ein Medium, eine Rohrleitung.

In der Rohrleitung ist ein Wagen - stellvertretend für den Zug - der mit 4 Rädern, 0, 90, 180 und 270°, sich an den Innenwänden der Rohrleitung lang bewegen kann.
Der Wagen hat vorne einen Mittelpunkt in dem ein Zirkel steckt, welcher sich pro Sekunde 1x dreht.
Im Stillstand zeichnet der Zirkel - der vorne ein Stück Kreide hat, stellvertretend für das Teilchen im LHC - einen Kreis an die Innenwand des Rohres. Der innere Umfang des Rohres ist 3m. Also zeichnet der Zirkel 3m pro Sekunde. Nun beschleunige ich den Wagen auf 10m pro Sekunde. Wie lang ist der Strich nun?

Ich weiß was kommt, deshalb noch einfacher:

Du fährst in dem Wagen mit. Die Wand des Rohres ist dick mit Fett eingeschmiert (das Fett steht für Raum). Du hältst einfach Deinen Finger raus in das Fett. Bei Wagen-Geschwindigkeit von 10m/s ziehst Du nun einen geraden Strich der nach einer Sekunde 10m lang ist, wenn der Wagen 10m/s gefahren ist. Nun beginnst Du den Finger auf und ab zu bewegen. Je nach Frequenz, bzw. wie schnell Du nun mit dem Finger hoch und runter gehst, wird die Strecke nun länger als 10m. Du kannst Dir das beliebig schneller vorstellen, und Dich fragen wie schnell Dein Finger sich jeweils in dem Medium bewegt.

Das Teilchen im Zug, das sich in dem Gedankenexperiment im LHC bewegt, tut nichts anderes im Raum.

Mir ist schon klar das ich da wohl wieder einen Gedankenfehler mache, aber die Physik erklärt das nicht anschaulich, und man bekommt statt dessen Formeln vor die Nase gehalten, deren praktische Wirkung man nicht versteht (ich jedenfalls noch nicht).

delta.m schrieb:Bei meinem obigem Beispiel mit 0.9 Lichtgeschw. hätte dann nach Deiner Aussage
jedes Besatzungsmitglied mehr als die 2-fache Körpermasse.

Das würde man bestimmt "körperlich" spüren ... :)

Das macht nichts, weil jede Masse im gleichen Verhältnis zunimmt.

@Assassine

Assassine schrieb:Das macht nichts, weil jede Masse im gleichen Verhältnis zunimmt.

Müßte dann nicht auch die Körpergröße entsprechend ansteigen?

@delta.m
Nein, warum sollte sie?

Die "Zunahme der relativistischen Masse" heißt nicht, daß ein schnelleres Objekt mehr Materie in sich birgt oder auf der Waage mehr wiegt. Die relativistische Masse ist nur ein Äquivalent zur Masse, eine Umrechnungsmöglichkeit zur Ruhemasse. Wäre auch etwas komisch, weil Geschwindigkeiten ja relativ sind, und jeder unterschiedliche Beobachter, der dem sich wiegenden Reisenden auf die Anzeige der Waage schaut, ein anderes Meßergebnis ablesen müßte.

Wikipedia: Masse (Physik)#Relativistische Masse
http://www.scilogs.de/einsteins-kosmos/relativistische-masse-sinn-oder-unsinn/

TangMi schrieb:aber die Physik erklärt das nicht anschaulich, und man bekommt statt dessen Formeln vor die Nase gehalten, deren praktische Wirkung man nicht versteht

Du benutzt sie (die Formeln) dann aber schon ganz gern, wenn Du glaubst, dass sie Deine Gedankenkonstrukte untermauern?!

Kannst Du jetzt eigentlich mal erklären, wann in Deinen ganzen Gedankenexperimenten v=0 ist, so dass v=c werden kann? Denn ALLE Systeme, die Du bisher beschrieben hast, waren keine Inertialsysteme und v war nie Null.

liezzy schrieb:Kannst Du jetzt eigentlich mal erklären, wann in Deinen ganzen Gedankenexperimenten v=0 ist, so dass v=c werden kann? Denn ALLE Systeme, die Du bisher beschrieben hast, waren keine Inertialsysteme und v war nie Null.

Nee, - ich warte erstmal auf die langersehnte einfach erklärende Antwort.

Nur für Dich noch hinzufüg: Ersetze den Wagen in der Rohrleitung durch einen LHC in welchem ein Teilchen mit 299792457,99 m/s kreist. In den Rohrwänden sind überall Sensoren, welche die Bewegung des Teilchens messen, während der LHC v=0 hat.. Nun schiebe den LHC nur mit 10m/s in der Rohrleitung weiter, und drucke die Messergebnisse aus.

TangMi schrieb:in welchem ein Teilchen mit 299792457,99 m/s kreist.

Bei 1/1000 c werden sich die Effekte in Grenzen halten.

Edit: Sorry, habe mich bei der Kommastelle verlesen :D