Geschwindigkeit Lichtgeschwindigkeit Jahr Höchstgeschwindigkeit raumschiff schwierigkeiten Triebwerk

Lichtgeschwindigkeit

Von: , Frage gestellt am Mi, 28. Apr 2004

Eine Frage an die Experten:
Alois startet mit einem Raumschiff von der Erde. Treibstoff ist genug an Bord und Lebensmittel/Atemluft ebenso.
Da künstliche Gravitation noch nicht erfunden ist, stellt er sein Triebwerk so ein, dass es mit 9,81m/s² beschleunigt. Das Triebwerk ist ein Spitzenprodukt heimischer Ingenieurskunst und hält praktisch ewig.
Einen Newton’schen Raum angenommen, würde Alois nach ca. einem Jahr Lichtgeschwindigkeit erreicht haben. Er wäre ca. ein halbes Lichtjahr von uns entfernt.
Einstein ist anderer Meinung.
2 Fragen:
- Wo ist Alois, wenn man den Bezugspunkt Erde nimmt, nach einem Jahr?
- Wo ist Alois, wenn man den Zeitnehmer im Raumschiff nimmt, nach einem Jahr? Würde Alois überhaupt ein Jahr erreichen?
Zusatzfrage: Wurde das vielleicht schon mal gepostet?

Vielen Dank,
lg
Norbert

8 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich

   Re: Lichtgeschwindigkeit

   Eine Frage an die Experten:
   Alois startet mit einem Raumschiff von der Erde. Treibstoff
   ist genug an Bord und Lebensmittel/Atemluft ebenso.
   Da künstliche Gravitation noch nicht erfunden ist, stellt er
   sein Triebwerk so ein, dass es mit 9,81m/s² beschleunigt.
   --> Meines Wissens beschleunigte die Saturn 5 mit 2,3m/s beim Start.
   Aber wie lange beschleunigt Deine Rakete? Bei der Geschwindigkeit X ist ist der Höchstgeschwindigkeit der Schiffes erreicht (<= 300000km/s). DasTriebwerk ist ein Spitzenprodukt heimischer Ingenieurskunst
   und hält praktisch ewig.
   Einen Newton’schen Raum angenommen, würde Alois nach ca. einem
   Jahr Lichtgeschwindigkeit erreicht haben. Er wäre ca. ein
   halbes Lichtjahr von uns entfernt.
   Einstein ist anderer Meinung.
   2 Fragen:
   - Wo ist Alois, wenn man den Bezugspunkt Erde nimmt, nach
   einem Jahr?
   - Wo ist Alois, wenn man den Zeitnehmer im Raumschiff nimmt,
   nach einem Jahr? Würde Alois überhaupt ein Jahr erreichen?
   Zusatzfrage: Wurde das vielleicht schon mal gepostet?
   
   Vielen Dank,
   lg
   Norbert
   

   • Antwort von nach 15 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Lichtgeschwindigkeit

     --> Meines Wissens beschleunigte die Saturn 5 mit 2,3m/s
     beim Start.
     Aber wie lange beschleunigt Deine Rakete? Bei der
     Geschwindigkeit X ist ist der Höchstgeschwindigkeit der
     Schiffes erreicht (<= 300000km/s).
     
     vielen Dank, Franz.
     Das beantwortet aber nicht wirklich meine Frage.
     Nur um Deine Gegenfrage zu beantworten: Das Raumschiff von Alois beschleunigt endlos weiter. Wie gesagt, Treibstoff ist genügend an Bord, ebenso Lebensmittel und Atemluft.
     Meine Frage ist ja auch nur rein theoretisch.
     
     viele Grüße
     Norbert
     

2. Antwort von nach 17 Stunden 0 hilfreich

   Re: Lichtgeschwindigkeit

   Hallo, Da künstliche Gravitation noch nicht erfunden ist, stellt er
   sein Triebwerk so ein, dass es mit 9,81m/s² beschleunigt.
   Einen Newton’schen Raum angenommen, würde Alois nach ca. einem
   Jahr Lichtgeschwindigkeit erreicht haben.
   genau das funktioniert nicht. Je näher man der Lichtgeschwindigkeit kommt, desto mehr Energie muß man aufwenden, um weiter zu beschleunigen. Das hängt damit zusammen, daß es ein Körper, je näher er der Lichtgeschwindigkeit kommt, umso mehr Masse besitzt. Völlig egal, wie groß die Maximale Energieabgabe seines Triebwerkes ist, irgendwann läßt die Beschleunigung nach. Ohne auf Null zu gehen, das heißt, es gibt noch eine Beschleunigung. Aber irgendwann ist die 'Lebensuhr' des Astronauten abgelaufen und er hat immer noch nicht Lichtgeschwindigkeit erreicht. Es gibt nichts, was Masse hat und trotzdem Lichtgeschwindigkeit erreichen könnte.
   Und weil wir nicht wissen, wann genau Deinem Raumschiff die Zeit oder der Treibstoff ausgeht oder welche Ruhemasse es hat, oder welche maximale Leistung das Triebwerk, können wir Dir auch nicht sagen, wann es welche Geschwindigkeit erreicht hat oder wo es ich dann befindet.
   Gruß
   Axel
   

   • Antwort von nach 19 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Lichtgeschwindigkeit

     genau das funktioniert nicht. Je näher man der
     Lichtgeschwindigkeit kommt, desto mehr Energie muß man
     aufwenden, um weiter zu beschleunigen. Das hängt damit
     zusammen, daß es ein Körper, je näher er der
     Lichtgeschwindigkeit kommt, umso mehr Masse besitzt. Völlig
     egal, wie groß die Maximale Energieabgabe seines Triebwerkes
     ist, irgendwann läßt die Beschleunigung nach. Ohne auf Null zu
     gehen, das heißt, es gibt noch eine Beschleunigung. Aber
     irgendwann ist die 'Lebensuhr' des Astronauten abgelaufen und
     er hat immer noch nicht Lichtgeschwindigkeit erreicht. Es gibt
     nichts, was Masse hat und trotzdem Lichtgeschwindigkeit
     erreichen könnte.
     Und weil wir nicht wissen, wann genau Deinem Raumschiff die
     Zeit oder der Treibstoff ausgeht oder welche Ruhemasse es hat,
     oder welche maximale Leistung das Triebwerk, können wir Dir
     auch nicht sagen, wann es welche Geschwindigkeit erreicht hat
     oder wo es ich dann befindet.
     Gruß
     Axel
     Hallo Axel,
     
     ja, ja, das ist mir schon klar. Daran hätte ich auch eine Folgefrage geknüpft: Eine konstante Treibstoffzufuhr vorausgesetzt, würde Alois den Abfall in der Beschleunigung spüren, indem er immer leichter wird? Oder spürt er es nicht, weil ja auch seine Masse zunimmt?
     Leider sind mit Deiner Antwort meine Fragen immer noch offen. Ich glaube, es ist belanglos, welche Masse das Raumschiff hat, weil sie relativ zu sehen ist in Bezug auf die Geschwindigkeit. Wesentlich ist doch nur die Beschleunigung. Aber, nimm einfach einen Wert von 100 Tonnen an. Ist eben ein leichtes Raumschiff.
     Hilft das weiter?
     
     Viele Grüße
     Norbert
     

   • Antwort von nach 19 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Lichtgeschwindigkeit

     Es gibt
     nichts, was Masse hat und trotzdem Lichtgeschwindigkeit
     erreichen könnte.
     Nun, dass ist so nicht ganz korrekt. Photonen besitzen eine Impulsmasse, wenn sie eine Geschwindigkeit von c aufweisen. ;)
     Also besitzen sie im Prinzip eine Masse, und bewegen sich trotzdem mit c.
     
     Gruß
     L10N
     

     • Antwort von nach 21 Stunden 1 hilfreich

       Re^3: Lichtgeschwindigkeit

       Hallo, Es gibt nichts, was Masse hat und trotzdem Lichtgeschwindigkeit
       erreichen könnte.
       Nun, dass ist so nicht ganz korrekt.
       Das ist so schon korrekt.
       
       Da der Begriff der geschwindigkeitsabh"angigen Masse eigentlich nur Schwierigkeiten macht und zu falschen Schlussfolgerungen f"uhrt, bezeichnet man heutzutage in der Physik "ublicherweise mit Masse das, was du wohl mit Ruhemasse bezeichnen w"urdest, n"amlich das Viererimpulsquadrat.
       
       --
       PHvL
       

   • Antwort von nach 21 Stunden 1 hilfreich

     Re^2: In der Ruhe liegt die Kraft ;-)

     Hallo Axel, Es gibt
     nichts, was Masse hat und trotzdem Lichtgeschwindigkeit
     erreichen könnte.
     kleine Korrektur:
     Es muß heißen:
     nichts, was Ruhemasse hat
     
     Wie schon erwähnt haben Photonen durchaus eine, ihrer Energie äquivalente Masse, aber eben keine Ruhemasse.
     
     Gandalf
     

   • Antwort von nach 23 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Lichtgeschwindigkeit

     Hallo, genau das funktioniert nicht. Je näher man der
     Lichtgeschwindigkeit kommt, desto mehr Energie muß man
     aufwenden, um weiter zu beschleunigen. Das hängt damit
     zusammen, daß es ein Körper, je näher er der
     Lichtgeschwindigkeit kommt, umso mehr Masse besitzt. Völlig
     egal, wie groß die Maximale Energieabgabe seines Triebwerkes
     ist, irgendwann läßt die Beschleunigung nach.
     Naja aus der Sicht der Rekate befindet sie sich die Rakete
     allerdings in Ruhe, sodass die Raketenmasse und damit die
     Beschleunigung immer gleich bleibt.
     Das man trotzdem keine Lichtgeschwindigkeit erreichen kann,
     liegt an der Lorentzgeometrie der Raumzeit. Der
     Geschwindigkeitszuwachs der Rakete addiert sich nämlich nicht
     einfach zu der bereits vorhanden Geschwindigkeit dazu,
     sondern ergibt einen kleineren Zuwachs als erwartet, sodass
     nie die Lichtgeschwindigkeit erreicht wird.
     
     Gruß
     Oliver
     

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