Lichtgeschwindigkeit = unendliche Masse?
19.10.2005 um 00:48
@ Crawler 23
Moin, hab da noch was interessantes für dich herausgesucht solltest du dir mal durchlesen... ;)
> Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit <
,,...Wir haben zuletzt die konkreten Auswirkungen auf unser hypothetischen Raumschiff dargestellt, das sich mit einer Geschwindigkeit von rund 210.000 Kilometern in der Sekunde, also mit etwa 70 % der Lichtgeschwindigkeit fortbewegt. Was passiert, wenn wir die Eigengeschwindigkeit weiter erhöhen?
Unsere Formeln für die Tau- und Gamma-Werte helfen uns auch hier weiter. Wie in der Tabelle 3 gehen wir wieder davon aus, dass unser Raumschiff ohne Beschleunigungs- und Abbremsphasen sowie ohne Masseverluste durch diese beiden Phasen ausgekommen ist. Daneben verwenden wir auch dieselben Werte für das Raumschiff: es ist zylindrisch, hatte in der Erdumlaufbahn, von der aus es gestartet ist, einen Durchmesser von 50 Meter, eine Länge von 200 Meter, eine Masse von 20.000 Tonnen und soll ein Ziel in 100 Parsec Entfernung erreichen.
Bereits bei weniger als 90 % der Lichtgeschwindigkeit ist unser Raumschiff nur noch halb so lang - aus der Sicht des irdischen Beobachters - als zu Beginn der Reise. Allerdings hat sich bei 90 % auch seine träge Masse mehr als verdoppelt. Das Raumschiffvolumen hat sich um mehr als die Hälfte auf rund 171.000 Kubikmeter verringert, was dazu führt, dass die Dichte nicht mehr wie zu Beginn der Reise rund 51 Kilogramm je Kubikmeter, sondern den fünffachen Wert von 268 kg à Kubikmeter erreicht hat. Immerhin: Nach irdischer Messung braucht das Schiff nur noch 362,44 Jahre für seine Reise und nach Bordzeit nur noch 158 Jahre. Für die Raumfahrer ist dies eine Zeitersparnis aufgrund der Zeitdilation von 56,41 %.
Mit jeder weiteren Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit nehmen die relativistischen Auswirkungen rasant zu: Bei rund 97 % der Lichtgeschwindigkeit ist das Raumschiff auf etwa 49 Meter geschrumpft. Von nun an ist es für den irdischen Beobachter kürzer als der Durchmesser seiner Grundfläche. Dadurch hat es nur ein Viertel seines ursprünglichen Volumens, aber auch eine Dichte von 862 Kilogramm je Kubikmeter erreicht. Für die gesamte Reisestrecke brauchen die Astronauten jetzt nur noch 81,75 Jahre. Bei 99 % der Lichtgeschwindigkeit lohnt es sich nicht mehr, die Dichte des Raumschiffes in Kilogramm zu messen. Es sind jetzt etwa 2,6 Tonnen je Kubikmeter. Allerdings brauchen die Raumfahrer für ihre Reise auch nur noch 46,5 Jahre, womit sie rund 86 % der Reisezeit sparen. Auf der Erde vergehen währenddessen 349,5 Jahre.
Bei 99,9 % der Lichtgeschwindigkeit sieht unser Raumschiff für den irdischen Beobachter wie eine fliegende Untertasse aus. Seine Länge beträgt jetzt nur noch knapp 8 Meter. Dafür ist seine Dichte auch auf rund 25,5 Tonnen pro Kubikmeter angewachsen. Nach Bordzeit benötigen die Astronauten jetzt nur noch 14,6 Jahre für ihre Reise. Wenn wir davon ausgehen, dass die Astronauten eine umfassende Ausbildung benötigt haben und deshalb erst im Alter von 30 Lebensjahren gestartet sind, und wenn wir ferner davon ausgehen, dass sie sich nicht allzu lange, also allenfalls 5 Jahre an ihrem Zielort aufgehalten haben, haben sie bei dieser Geschwindigkeit eine reelle Chance, ihre Rente auf der Erde genießen zu können.
Sie werden hingegen ganz erhebliche Anpassungsschwierigkeiten an die irdische Gesellschaft haben: Auf der Erde sind etwa 660 Jahre vergangen. Die neuen Erdbewohner können in ihren zurückgekehrten Raumfahrern nichts anderes sehen als mittelalterliche Relikte. Stellen wir uns bloß - aus der Sicht des Jahres 1993 - vor: Aus unser heutigen Sicht wären die Raumfahrer im Jahr 1332 gestartet. Zu ihrer Zeit gab es noch gar keine Zeitmessung in unserem heutigen Sinn und damit auch noch keine strenge Arbeitszeitmessung. Die erste Kirchturmuhr mit Glockenschlag wurde erst 1335 in Mailand errichtet. (10) Die Raumfahrer würden uns berichten, dass die venetianische Familie Polo 40 Jahre vor ihrer Abreise aus dem sagenhaften Land China zurückgekehrt war. Sie wären höchst erfreut darüber, dass sie die Schwarze Pest, die ab 1347 ein Drittel von Europas Bevölkerung dahingerafft hat, nicht mehr erleben mussten.
Steigern wir die Geschwindigkeit weiter: Bei 99,99 % der Lichtgeschwindigkeit ist das Raumschiff zu einer kaum 3 Meter dicken Scheibe geworden. Seine Dichte beträgt jetzt 255 Tonnen je Kubikmeter und die Astronauten benötigen nur noch 4,61 Jahren für die Reisestrecke.
Bei 99,999 % der Lichtgeschwindigkeit wiegt das Raumschiff fast 4,5 Millionen Tonnen. Das sind 2,5 Tonnen je 1 Liter umschlossener Raum. Dafür beträgt die Reisezeit für unsere Astronauten keine 1,5 Jahre mehr.
Das Raumschiff wird zunehmend zur ganz dünnen Scheibe. Bei 99,999 9 der Lichtgeschwindigkeit ist es nur 28 Zentimeter lang, hat ein Volumen von rund 555 Kubikmeter und eine Masse von fast 25,5 Tonnen je 1 Liter umschlossenen Raum. Die Reise dauert dafür auch nur noch 5,5 Monate für unsere Astronauten.
Bei 99,999 99 % der Lichtgeschwindigkeit erreicht das Raumschiff eine träge Masse von knapp 45 Millionen Tonnen. Das sind 255 Tonnen je Raumliter. Für die Astronauten dauert die Reise aber nur noch knapp zwei Monate.
Schließen wir unsere Berechnungen bei einem Wert von 99,999 999 % der Lichtgeschwindigkeit ab: Unser Raumschiff ist keine 3 Zentimeter lang, hat dafür aber eine träge Masse von 141 Millionen Tonnen und eine Dichte von 2,5 Tonnen pro Kubikzentimeter. Dieser Wert ist alarmierend: Bei einer Dichte von 1 bis 10 Tonnen je Kubikzentimeter kollabiert die Masse zu einem Neutronenplasma, bei dem keine atomaren Strukturen mehr möglich sind. Wenn die Zeit nicht auch für alle anderen physikalischen Prozesse gedehnt wäre, müsste aus dem inneren Teil unseres Raumschiffs ein Neutronenstern werden.....,,
Meine Meinung dazu ist, dass wir durch die Raumverängung noch ein paar Probleme bekommen werden....
Meine überlegung ist es, ob man durch Elektromagnetischen Strahlen das ganze verhindern kann, indem man eine Art von Hülle um das Raumschiff erstellt. Diese Technologie wurde auch schon auf der Erde bei einem Flugzeug angewand, das einen Geschwindigkeitsweltrekord aufgestellt hat von, ich glaube so ca. 24000 Km/h....
Die Frage ist jetzt nur, ob dies auch im Weltraum funktioniert, da die Elektro.-Strahlen bei dem Flugzeug auf der Erde eigendlich nur die Luftströhmung davon abhalten auf das Flugzeu zu treffen... deswegen hat ei keinen Luftwiederstand und kann somit schneller Fliegen....
Aber im Weltall gibt es sowas nicht und deswegen währe es fraglich ob es was nützen würde.
Weis meinst du dazu?
Gruß Cyberspion ;)
