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Guten Abend,
Ich als 16 Jähriger Schüler habe eine Frage zu der speziellen Relativitätstheorie, in der Hoffnung, dass ich hier einige Anregung bekomme (genaue Antworten sind wohl sehr unwahrscheinlich).
In einer unser letzten Physik- Stunden haben wir einen Film gesehen, indem behauptet wurde, dass laut der SRT (Speziellen Relativitätstheorie) die Geschwindigkeit des Lichtes IMMER Lichtgeschwindigkeit beträgt, egal, mit welcher Geschwindigkeit sich der Beobachter bewegt.
Als Beispiel:
Ein ruhender Wanderer auf einem Berg erfährt einen „Lichtstrahl“ mit 100% der Lichtgeschwindigkeit.
Ein Passagier in einem Jet, der sich in dieselbe Richtung wie der „Lichtstrahl“ bewegt, wird nicht etwa mit „Lichtgeschwindigkeit minus eigene Geschwindigkeit“ sondern ebenfalls mit 100% Lichtgeschwindigkeit überholt.
Daraus lässt sich doch erschließen, dass Weg und Zeit relativ sein müssen, da ja die Geschwindigkeit von Licht feststehend ist. (Es gilt: Geschw. = Weg / Zeit)
STIMMT DIESE ÜBERLEGUNG MIT DER RELATIVITÄTSTHEORIE ÜBEREIN?
Sollte dies stimmen, müsste Licht doch eine schnellere Geschwindigkeit als die bisher bekannte Lichtgeschwindigkeit annehmen können. Denn wenn das Licht einen Jet (~600 km/h), mit Lichtgeschwindigkeit überholen kann, muss doch dessen Geschwindigkeit „Lichtgeschwindigkeit + 600 km/h“ betragen?
Ich freue mich auf eure Anregungen und wünsche euch weiterhin einen schönen Abend.
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Fehler: Nicht mit „Lichtgeschwindigkeit minus eigene Geschwindigkeit“
Grauenhaft was in Filmen alles gelogen wird, von Hollywood kann man „Unterhaltung“ erwarten aber ein Lehrfilm sollte schon korrekt sein ! (Da ist ja Raumschiff Enterprise besser !)
Mach dir nicht zu viel Gedanken, das Beispiel ist falsch und dessen Schlussfolgerung natürlich auch.
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist fest, andere Medien bremsen etwas.
Um die Lichtgeschwindigkeit wird oft was mystisches fast heiliges gemacht, es ist eine Geschwindigkeit wie jede andere auch und mit der Geschwindigkeit verändert es auch Eigenschaften, genauso wie Wasser widerstandslos für langsame Objekte ist, wird es für Rennboote fast hart wie Beton.
Auch die Relativität hat Fixpunkte.
„…Sollte dies stimmen, müsste Licht doch eine schnellere Geschwindigkeit als die bisher bekannte Lichtgeschwindigkeit annehmen können. Denn wenn das Licht einen Jet (~600 km/h), mit Lichtgeschwindigkeit überholen kann, muss doch dessen Geschwindigkeit „Lichtgeschwindigkeit + 600 km/h“ betragen? …“
Entweder hast du dich hier falsch ausgedrückt oder gehst von falschen Voraussetzungen aus und kommst so zu der irrigen Annahme.
Wieso sollte ein Lichtstrahl, der sich mit seinen rd. 300.000 km/s ohnehin viel schneller als der Jet bewegt, Lichtgeschwindigkeit + 600 km/h schnell sein müssen um das Flugzeug zu überholen?
Warum sollte sich die Geschwindigkeits des Jet zur Lichtgeschwindigkeit addieren bzw. warum sollte dies notwendig sein um den Jet zu überholen, das Licht ist doch sowieso erheblich schneller?
Wenn du mit einem Mofa mit 25 km/h unterwegs bist und dich überholt ein Auto mit 50 km/h, dann fährt das Auto doch nicht plötzlich 75 km/h weil es dich überholt hat. Oder?
Sondern es fährt nach wie vor 50 km/h.
Zitat Wikipedia:
„Die Unveränderlichkeit der physikalischen Gesetze (unter Lorentztransformationen) ist die zentrale Eigenschaft der speziellen Relativitätstheorie. […]
Da die Gesetze der Elektrodynamik in jedem Bezugssystem gleichermaßen unverändert gelten, gilt insbesondere auch ihre Vorhersage einer in jedem Bezugssystem konstanten Vakuum-Lichtgeschwindigkeit.“
Was nichts anderes heißt, die Lichtgeschwindigkeit ist in jedem Bezugssystem gleich.
Das grundprinzip ist richtig.
Allerdings gibt es da das problem das unser auge viel zu langsam ist um dies festzustellen.
das heißt der wanderer und der Passagier „sehen“ es eigentlich gleich.
selbst wenn es andersherum wäre , so das das licht mit dem Jet wäre also + 600 würde der wanderer es nicht bemerken da das auge zu lahm ist.
da die lichtgeschwindigkeit über eine Milliarde ( 1.079) Km/h schnell ist kommt es wohl auf 600 km wohl nicht an.
einstein sagt ja auch das das eine relative geschwindigkeit, das heißt nicht die schnellstmögliche erreichbare.
kannst ja mal ausrechnen um wie viel prozent das licht schneller ist bei Mofa, auto Jet oder 3-facher schall wie kampfjet.
Einstein hat in seiner SRT postuliert, dass Licht im Vakuum, unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle und auch der Beobachter in Inertialsystem, stets denselben Wert c = knapp 300.000 km/s hat.
Ich könnte dir es in einem Text erläutern. Da man visuelle Effekte besser verstehen und merken kann,
gebe ich dir einen Link, der die SRT sehr gut erklärt.http://www.zdf.de/ZDFxt/module/einsteinr…
Hallo!
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit war einer der wichtigsten Ausgangspunkte bei der Entwicklung der spez. Relativitätstheorie (Stichwort Michelson-Experiment).
Dein Schluss „dass Weg und Zeit relativ sein müssen“ ist korrekt.
So verlangsamt sich der Zeitablauf bei steigender Geschwindigkeit (Zeitdilatation) und für einen Betrachter verkürzt sich das bewegte Objekt in Bewegungsrichtung (Längenkontraktion).*
Was den letzten Absatz mit dem Licht und dem Jet angeht, so kann ich deiner Argumentation nicht ganz folgen. Allerdings musst du mit Geschwindigkeitsberechnungen vorsichtig sein, wenn es um relativistische Geschwindigkeiten geht.
Im Alltag können Geschwindigkeiten problemlos einfach aufaddiert werden, z.B. 20 km/h + 100 km/h = 120 km/h.
Aus Einsteins SRT folgt aber, dass die Formel v = v1 + v2 nicht stimmt. In Wirklichkeit gibt es eine wesentlich kompliziertere Formel, die du als „relativistisches Geschwindigkeitsaddition“ o.ä. in einer physikalischen Formelsammlung finden solltest: v = (v1 + v2) / (1 + (v1 * v2) / c²) [c = Lichtgeschwindigkeit]
Hat was mit der Lorentztransformation zu tun.
Genaugenommen ist auch die Rechnung mit den Alltagsgeschwindigkeiten weiter oben falsch, der Fehler ist aber so minimal, dass man ihn vernachlässigen kann. Kommt man aber in Bereiche von, sagen wir, 10% der Lichtgeschwindigkeit und darüber, dann treten diese relativistischen Effekte immer deutlicher zu Tage. Deshalb spricht man dann von relativistischen Geschwindigkeiten.
Gruß
* Das hört sich ziemlich „phantastisch“ an und wurde auch mit großer Skepsis aufgenommen, ist aber heutzutage unumstritten. Ein früher Hinweis ergab sich z.B. durch die Existenz von Myonen in der Höhenstrahlung.
Diese Myonen (Elementarteilchen) entstehen beim Aufprall von Sonnenwind auf die Erdatmosphäre und bewegen sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit.
Nun ist es aber so, dass diese Myonen die Erdoberfläche (wo sie gemessen werden) eigentlich gar nicht erreichen können sollten, weil ihre Lebensdauer dafür viel zu kurz ist.
Die Erklärung ist, dass sich die Zeit für die Myonen verlangsamt und sie in ihrer kurzen Lebensdauer mehr Distanz überwinden könnten als erwartet (Zeitdilatation).
Aus Sicht der Myonen verkürzt sich der Weg zur Erdoberfläche, da sich für die Myonen ja die Erde mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf sie zubewegt (Längenkontraktion).