Lichtgeschwindigkeit und Realismus

Hallo allerseits,

mir brennt folgende Fragen auf den Nägeln:

Angenommen wir hätten Antriebe, die ein Raumschiff theoretisch auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnten. Unser nächstbenachbarter Stern ist der Alpha Centauri mit 4 Lichtjahren Entfernung, wenn ich mich nicht irre. Wie lange würde die Fahrt dorthin dauern, wenn man die Beschleunigungszeit, die Bremszeit und die eventuelle Beschränkung auf eine geringere Höchstgeschwindigkeit als die des Lichtes wegen biologischer oder sonstiger Grenzen, berücksichtigt?

Vielen Dank,

Mohamed.

theoretisch beschleunigen?
Hallo,
…und wie soll das praktisch gehen?

Angenommen wir hätten Antriebe, die ein Raumschiff theoretisch
auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnten.

was ist eine theoretische Beschleunigung?

Unser
nächstbenachbarter Stern ist der Alpha Centauri mit 4
Lichtjahren Entfernung, wenn ich mich nicht irre.

Sagen wir der Einfachheit: exakt und konstant 4 LJ

Wie lange
würde die Fahrt dorthin dauern, wenn man die
Beschleunigungszeit, die Bremszeit und die eventuelle
Beschränkung auf eine geringere Höchstgeschwindigkeit als die
des Lichtes wegen biologischer oder sonstiger Grenzen,
berücksichtigt?

Für wen? Und was ist, wenn es gar nicht geht?
Nehmen wir deshalb lieber ein Photon, da gibt es die praktischen Probleme nicht:
Wir bauen einen Laser und stellen das ganze so ein, dass das Licht auf einem Spiegel auf alpha-Centauri reflektiert wird. Nach exakt (naja, die Erde hat sich bewegt in Bezug auf a.-C. bewegt, aber ich unterstelle vereinfachend einen zeitlich konstanten Abstand Erde - alpha Centauri) 2*4 Jahren sind die Photonen wieder da (Der Wellenzug ist durch die Reflexion etwas phasenverschoben, aber das vernachlässigen wir einfach mal). Für das Photon ist die Zeit t=0 vergangen.
Gut, das Photon hat die Ruhemasse 0, dafür reisen sie mit v=c.
Für Teilchen, die eine Ruhemasse haben, ist eine Reise mit v=c unmöglich.
Grüsse Rossi

Was er damit sagen möchte… es geht nicht*g*.

Man muß unterscheiden. Lichtgeschwindigkeit ist eine Größe wie Kilometer oder Meter. Genauso Lichtjahre. Das Licht(Photonen) bewegt sich mit 300000km pro s. Im Jahr legt das Licht also 1576800000000 KM zurück.

Mit Lichtgeschwindigkeit fliegen ist etwas anderes. Das funktioniert nur mir masseloser Teilchen. Und ein Mensch hat nunmal Masse.

Die Denkansätze die damit entstehen sind recht kompliziert aber regen an zum träumen.

Würde ein Mensch mit Lichtgeschwindigkeit fliegen, würde für ihn keine Zeit vergehen. Also jetzt mal angenommen du würdest mit LG nach Alpha Centauri fliegen wollen, dann wärst du am Anfang deiner Reise und am Ende gleichzeitig.

Ein verwiirter

Tricorax

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Angenommen wir hätten Antriebe, die ein Raumschiff theoretisch
auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnten. Unser
nächstbenachbarter Stern ist der Alpha Centauri mit 4
Lichtjahren Entfernung, wenn ich mich nicht irre. Wie lange
würde die Fahrt dorthin dauern, wenn man die
Beschleunigungszeit, die Bremszeit und die eventuelle
Beschränkung auf eine geringere Höchstgeschwindigkeit als die
des Lichtes wegen biologischer oder sonstiger Grenzen,
berücksichtigt?

Ich würde da folgendermaßen rangehen (bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege):

Eine sinnvolle Annahme besteht darin, daß das Raumschiff mit konstanter Beschleunigung (am besten mit 1g) beschleunigt. Um uns nicht mit der Längenkontraktion herumzuschlagen rechnen wir diese Beschleunigung in das Bezugssystem eines ruhenden Beobachters um (dann bleiben die vorgegebenen 4 Lichtjahre nämlich konstant):

Aus der Beschleunigung dv’/dt=g im Raumschiff wird nach der Lorentz-Transformation dv=g*√(1-v2/c2) für den außenstehenden Beobachter. Die numerische Integration dieser Differentialgleichung ergibt, daß das Raumschiff nach 556 Tagen so schnell ist, daß die Geschwindigkeit im Rahmen der Rechengenaugkeit von 14 signifikanten Ziffern (extended) nicht mehr von der Lichtgeschwindigkeit unterscheidbar ist. Zu diesem Zeipunkt hat es eine Strecke von 0,9684 Lichtjahren zurückgelegt und an Bord sind 354 Tage vergangen. Da sich die Geschwindigkeit von nun an nicht mehr sichtbar erhöht wird es bis zur Hälfte der 4 Lichtjahre weitere 377 Tage benötigen. Da die Zeit an Bord fast still steht, bleibt es dort bei den 354 Tagen. Wenn das Abbremsmanöver in derselben Weise erfolgt, dann dauert die Reise für einen außenstehenden Beobachter insgesamt 1866 Tage (5,1 Jahre), während an Bord nur 708 Tage (1,9 Jahre) vergehen.

Klugscheiss…

Unser
nächstbenachbarter Stern ist der Alpha Centauri mit 4
Lichtjahren Entfernung, wenn ich mich nicht irre.

Unser n"achster Nachbar ist, wie der Name schon sagt, Proxima Centauri.

Wollt nur mal 'n bisschen klugscheissen, sorry.

was ich eigentlich meinte…
Hallo allerseits,

danke für eure bisherigen Antworten, aber auch wenn es mir in dem Augenblick entfallen war, weiß ich sehr wohl, daß nur masselose Objekte mit Lichtgeschwindigkeit reisen können. Darum gehen wir davon aus, daß wir Antriebe hätten, die maximal auf 99% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen können.

Klar ist, daß eine Beschleunigung auf Lichtgeschwindikeit innerhalb kurzer Zeit für Menschen unmöglich ist, da Beschleunigung auf Körper genauso wie Gravitation wirkt, und je höher die Beschleunigung, desto größer die (Schein-)Gravitation. Also muß die Beschleunigung doch unheimlich langsam erfolgen.

Hinzu kommt die Frage, ob nicht nur die Beschleunigung, sondern auch das Reisen mit annähernder Lichtgeschwindigkeit auch bei gleichförmiger Bewegung für den Organismus in Frage kommt…

Mohamed.

Klar ist, daß eine Beschleunigung auf Lichtgeschwindikeit
innerhalb kurzer Zeit für Menschen unmöglich ist, da
Beschleunigung auf Körper genauso wie Gravitation wirkt, und
je höher die Beschleunigung, desto größer die
(Schein-)Gravitation. Also muß die Beschleunigung doch
unheimlich langsam erfolgen.

Das muß keineswegs so sein. Wenn es gelänge, auf jedes Elementarteilchen des Körpers dieselbe Beschleunigung wirken zu lassen, dann könnte man die Beschleunigung beliebig hoch wählen, ohne daß der Betroffene etwas davon merkt.
Das sind dieselben Verhältnisse wie in einer frei fallenden Fahrstuhlkabine. Obwohl auf die Insassen die Erdbeschleunigung wirkt, scheinen sie sich in Schwerelosigkeit zu befinden.

Hinzu kommt die Frage, ob nicht nur die Beschleunigung,
sondern auch das Reisen mit annähernder Lichtgeschwindigkeit
auch bei gleichförmiger Bewegung für den Organismus in Frage
kommt…

Die Geschwindigkeit spielt keine Rolle, weil die Naturgesetze in allen nicht beschleunigten Systemen dieselben sind. Im Prinzip könnte man sich auch auf den Standpunkt stellen, daß das Raumschiff stillsteht und das Universum an ihm vorbeifliegt. Für die Verhältnisse im Inneren des Schiffes würde das keinen Unterschied machen.

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Endlich eine hilfreiche Antwort, gibt einen Punkt :smile:

Denkfehler
Hi

Das muß keineswegs so sein. Wenn es gelänge, auf jedes
Elementarteilchen des Körpers dieselbe Beschleunigung wirken
zu lassen,

Hier haben wir ein Nicht-Inertialsystem,

dann könnte man die Beschleunigung beliebig hoch
wählen, ohne daß der Betroffene etwas davon merkt.
Das sind dieselben Verhältnisse wie in einer frei fallenden
Fahrstuhlkabine. Obwohl auf die Insassen die Erdbeschleunigung
wirkt, scheinen sie sich in Schwerelosigkeit zu befinden.

Genauer: In einem lokalen Inertialsystem, da sich die eigene Beschleunigung und die Erdbeschleunigung aufheben.

Die Geschwindigkeit spielt keine Rolle, weil die Naturgesetze
in allen nicht beschleunigten Systemen dieselben sind.

Eben.

Im
Prinzip könnte man sich auch auf den Standpunkt stellen, daß
das Raumschiff stillsteht und das Universum an ihm
vorbeifliegt. Für die Verhältnisse im Inneren des Schiffes
würde das keinen Unterschied machen.

Nein.

Praktisches Beispiel: Das Auto, indem Du sitzt, wird abrupt abgebremst. Das merkst du sehr wohl, spätestens wenn du fast gegen die Windschutzscheibe knallst.Durch den Standpunkt: „Der Baum sei beschleunigt“, ändert sich für dich nichts. Grund: Dein Koordinatensystem ist ein Nicht-Inertialsystem.

Grüsse Rossi

Zwillingsparadoxon
Hi,
deine Frage ist gar nicht ungewöhnlich, es gibt zahlreiche (leider nicht leicht verdauliche) Literatur dazu. Diese Art der Rechnung ist mit dem Zwillings"paradoxon" (twin paradox) bekannt geworden. Genau genommen ist es kein Paradoxon, der Begriff Paradoxon basiert auf derselben Fehlvorstellung, der mein Vorredner aufgessessen ist (seine Antwort ist deshalb leider völlig falsch).

Eine einfache Erklärung ohne Formeln gibt’s auf:
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/twin_intro.html

Um eine genaue Antwort auf deine Frage zu bekommen, wirst du um Literatur (Lehrbücher) zur allgemeinen Relativitätstheorie nicht herumkommen, da deine Frage im Rahmen der speziellen RT nicht zu beantworten ist.
Grüsse Rossi

Hier haben wir ein Nicht-Inertialsystem,

Ich habe nichts anderes behauptet.

Praktisches Beispiel: Das Auto, indem Du sitzt, wird abrupt
abgebremst. Das merkst du sehr wohl, spätestens wenn du fast
gegen die Windschutzscheibe knallst.Durch den Standpunkt: „Der
Baum sei beschleunigt“, ändert sich für dich nichts. Grund:
Dein Koordinatensystem ist ein Nicht-Inertialsystem.

Diese Argumentation ist zwar richtig, sie hat aber nichts mit meinem Posting zu tun. Dort sprach ich nämlich davon, daß es egal ist, ob sich das Raumschiff bewegt oder das Universum und nicht ob eins von beiden beschleuinigt wird.

Hi
nimm es mir nicht übel,
aber du schreibst:

Das muß keineswegs so sein. Wenn es gelänge, auf jedes :Elementarteilchen des Körpers dieselbe Beschleunigung
wirken zu lassen, dann könnte man die Beschleunigung beliebig :hoch wählen, ohne daß der Betroffene etwas davon
merkt.

Das ist definitiv falsch.

Und hier liegt eben die Schwierigkeit der Ausgangsfrage: Das Raumschiff muss beschleunigt werden um seine Reise überhaupt durchführen zu können. Dadurch muss es als Nicht-Inertialsystem vom System Erde unterschieden werden. Im Bezug auf die Ausgangsfrage kann das Bezugssystem eben nicht frei (Erde oder Raumschiff) gewählt werden. Deshalb kann das Problem auch nicht innerhalb der SRT gelöst werden, wie du angedeutet hast.

Wie ich in der zweiten Antwort an dich (die ich eigentlich Mohamed zukommen lassen wollte, sorry) geschrieben habe, macht genau das die Schwierigkeit, das Zwillingsparadoxon mit einfachen Mitteln zu erklären.

Ciao
Rossi

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Das muß keineswegs so sein. Wenn es gelänge, auf jedes
Elementarteilchen des Körpers dieselbe Beschleunigung
wirken zu lassen, dann könnte man die Beschleunigung beliebig
hoch wählen, ohne daß der Betroffene etwas davon
merkt.

Das ist definitiv falsch.

Was würde der Betroffene denn merken?

Und hier liegt eben die Schwierigkeit der Ausgangsfrage: Das
Raumschiff muss beschleunigt werden um seine Reise überhaupt
durchführen zu können. Dadurch muss es als
Nicht-Inertialsystem vom System Erde unterschieden werden.

Im meinem Zitat geht es nicht um den Unterschied zwischen den Systemen Erde und Raumschiff, sondern um die Auswirkung der Beschleunigung auf einen Passagier, der sich innerhalb des beschleunigten Raumschiffs befindet.

Hi

Was würde der Betroffene denn merken?

Das hängt von der Beschleunigung ab. Im Normalfall ergeht es ihm wie dem bereits zitierten Autofahrer oder auch einem Jetpiloten, der kräftig „Stoff“ gibt: Die Scheinkräfte machen sich unangenehm bemerkbar. Man wird in den Sitz gedrückt oder zur Seite geschleudert oder in den Sitz gepresst, je nach Richtung der Beschleunigung.

Eine nicht-gleichförmige Beschleunigung (x’’’(t)!=0) macht sich übrigens als Ruck bemerkbar, der Körper wird plötzlich beschleunigt.

In Aunahmefällen kompensieren sich die Beschleunigungen, so dass lokal(!) von einem Inertialsystem ausgegangen werden kann, wie im Beispiel des frei fallenden Fahrstuhls im kugelsymmetrischen Schwerefeld der Erde. Im Fahrstuhl (genau gesagt infinitesimal um den Schwerpunkt des Fahrstuhls herum) treten in guter Näherung keine Scheinkräfte auf, weiter weg werden diese immer grösser. Für eine Reise zu einem anderen Stern und zurück ist so eine Beschleunigungskompensation (=lokales wegtransformieren der Scheinkräfte) nicht möglich.

Grüsse Rossi

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Das hängt von der Beschleunigung ab. Im Normalfall ergeht es
ihm wie dem bereits zitierten Autofahrer oder auch einem
Jetpiloten, der kräftig „Stoff“ gibt: Die Scheinkräfte machen
sich unangenehm bemerkbar. Man wird in den Sitz gedrückt oder
zur Seite geschleudert oder in den Sitz gepresst, je nach
Richtung der Beschleunigung.

Dann muß ich etwas konkreter werden: Was bedeutet in den Sitz pressen? Der Sitz übt eine Kraft auf den Rücken aus und diese Kraft wird von Atom zu Atom im Körper weitergegeben. Weil es sich um einen realen Körper handelt wird er dabei zusammengepreßt, was letztendlich bedeutet, daß in dem Augenblick, in dem die Kraft zu wirken beginnt nicht alle Atome des Körpers derselben Beschleunigung unterliegen. Während die Atome des Rückens bereits vom Sitz beschleunigt werden, sind die Atome des Brustkorbes noch mit unveränderter Geschwindigkeit in Richtung Sitz unterwegs.

In Meinem Posting ging es aber darum, daß genau das nicht der Fall sein soll. Alle Beschleunigungen sollten gleichzeitig auf alle Bestandteile des Körpers wirken. Die Atome des Rückens würden also im selben Augenblick und mit derselben Beschleunigung umhergeschubst werden, wie die Atome des Brustkorbes oder des linken kleinen Zehs. Was würde ein Passagier unter diesen Bedingungen spüren? Ich meine er würde glauben, sich in Schwerelosigkeit zu befinden wie ein Passagier in einem frei fallenden Fahrstuhl.

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Beschleunigung fühlen
Hallo

Dann muß ich etwas konkreter werden: Was bedeutet in den Sitz
pressen? Der Sitz übt eine Kraft auf den Rücken aus und diese
Kraft wird von Atom zu Atom im Körper weitergegeben. Weil es
sich um einen realen Körper handelt wird er dabei
zusammengepreßt,

genau so ist es. Du kannst nicht unterscheiden, ob es sich um eine Beschleunigung durch eine Bewegung oder um Gravitation handelt. Das Gefühl bei der Beschleunigung dürfte dasselbe sein, das ein Raumfahrer verspürt, wenn er beispielsweise einen Planeten mit grosser Schwerkraft betritt. Alles wird bleischwer. Wie in der Achterbahn im Looping unten.

was letztendlich bedeutet, daß in dem
Augenblick, in dem die Kraft zu wirken beginnt nicht alle
Atome des Körpers derselben Beschleunigung unterliegen.

Der räumliche Gradient (z.B. Gezeitenkräfte) spielt für das Beispiel Raumfahrer auf Reisen keine Rolle (anders, wenn der Raumfahrer mit grosser Winkelgeschwindigkeit um den eigenen Schwerpunkt rotiert).

Während die Atome des Rückens bereits vom Sitz beschleunigt
werden, sind die Atome des Brustkorbes noch mit unveränderter
Geschwindigkeit in Richtung Sitz unterwegs.

Das beschreibt eine Schall/Stosswelle, die bei ungleichförmiger Beschleunigung, beispielsweise beim unsanften Einschalten der Triebwerke, wichtig wird. Ein Beispiel aus dem Alltag ist die Fahrt im 4WD über eine wellige Sandpiste. Die vertikale Beschleunigung variiert, der Fahrer bekommt mehr oder weniger sanfte Stösse von unten abhängig von der Federung. Mathematisch ist dieser Ruck bereits die Ableitung der Beschleunigung.

In Meinem Posting ging es aber darum, daß genau das nicht der
Fall sein soll. Alle Beschleunigungen sollten gleichzeitig auf
alle Bestandteile des Körpers wirken.

So ist es bei gleichförmiger Beschleunigung.

Die Atome des Rückens
würden also im selben Augenblick und mit derselben
Beschleunigung umhergeschubst werden, wie die Atome des
Brustkorbes oder des linken kleinen Zehs. Was würde ein
Passagier unter diesen Bedingungen spüren?

Klar doch.

Ich meine er würde
glauben, sich in Schwerelosigkeit zu befinden wie ein
Passagier in einem frei fallenden Fahrstuhl.

Nein, während der Beschleunigung mit |a|>g würde er sich bleischwer fühlen - so wie vielleicht eines Tages ein Astronaut auf einem grossen Planeten.

Grüsse Rossi

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Nein, während der Beschleunigung mit |a|>g würde er sich
bleischwer fühlen - so wie vielleicht eines Tages ein
Astronaut auf einem grossen Planeten.

Was verstehst Du unter „bleischwer fühlen“?

Mein Gewicht spüre ich, weil mein Körper unter seiner eigenen Last zusammengequetscht wird. An jedem Atom greift die Gesichstskraft an, während die Gegenkraft nur an den Fußsohlen wirkt und von Atom zu Atom weitergereicht wird. Würde die Gegenkraft ohne den Umweg zwischenmolekularer Kräfte an jedem eizenlnen Atom angreifen, dann würde ich mein Gewicht nicht spüren.

Dazu ein ganz simples Beispiel:

Mein Körper möge aus zwei starren Kugeln bestehen, die durch eine masselose Feder miteinander verbunden sind. Die eine Kugel steht auf dem Erdboden und die andere wird durch die Feder in einer bestimmten Höhe gehalten. Daß mein Körper ein Gewicht hat, merke ich daran, daß die Feder unter der Last der darüberliegenden Kugel zusammengepreßt wird.

Nun nehmen wir einmal an, ich würde diesen Körper beschleunigen, indem ich auf beide Kugeln immer dieselbe Beschleunigung wirken lasse. Dann hätten beide Kugeln immer denselben Abstand zueinander und die Feder würde weder zusammengepreßt, noch gedehnt werden. Unter diesen Bedingungen würde ich nichts von den Kräften spüren, die an meinem Körper zerren.

Um auf meinen realen Körper zurückzukommen stelle ich ihn mir ebenfalls aus starren Objekten vor (je nach Geschmack Atome, Nukleonen, Quanks oder Strings), zwischen denen anstelle der Federn diverse Kräfte wirken. Wenn ich nun alle Bestandteile meines Körpers mit derselben Beschleunigung hin- und herschubse, warum sollten dann zwischen diesen Bestandteilen andere Kräfte wirken, als ohne Beschleunigung und wenn dieselben Kräfte wirken, wie sollte ich dann die Beschleunigung spüren?

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Hallo MrStupid,
Hallo RoS,

ich denke, MrStupid hat insofern recht, da das Sich-Bleischwer-Fühlen gerade daraus resultiert, daß die Atome des Organismus insgesamt gegeneinander gedrückt werden, und er diese Situation per Postulat von vorneherein ausgeschlossen hat.

Aber bei meiner Frage ging ich von realistischen Bedingungen aus (abgesehen vom Quasi-Lichtgeschwindigkeitsantrieb). Und da es wohl niemals gelingen wird, auf alle Elementarteilchen eines Körpers die von MrStupid postulierte Wirkung auszuüben, wüßte ich gerne, wie lange die Fahrt dauern würde, ohne diese Möglichkeit.

Vielen Dank,

Mohamed.

Und da
es wohl niemals gelingen wird, auf alle Elementarteilchen
eines Körpers die von MrStupid postulierte Wirkung auszuüben,

Warum nicht? Bis wir in der Lage sind die Energien aufzubringen, die wir für einen derartigen Flug brauchen wird noch viel zeit ins Land gehen. Woher wollen wir wissen ob wir bis dahin nicht die Gravitation im Griff haben und in der Lage sind ein künstliches Gravitationsfeld aufzubauen? Mit einem solchen Feld wäre die von mir postulierte Beschleunigung praktisch durchführbar. Dieser Gedanke ist nicht viel abenteuerlicher als die grundsätzliche Annahme einer Reise mit relativistrischer Geschwindigkeit.

wüßte ich gerne, wie lange die Fahrt dauern würde, ohne diese
Möglichkeit.

Ich erinnere mich dunkel, dies für eine Beschleunigung von 1g (also bequeme Erdgravitation) bereits vorgerechnet zu haben: http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarticl…

Ich kann es aber gern noch einmal für andere Beschleunigungen tun:

Zunächst die Werte für eine konstante Beschleunigung bis zur Hälfte der Strecke und anschließendes Abbremsen mit derselben Beschleunigung:

 a [ms<sup>-2 </sup>] | t<sub>Erde</sub> [d] | t<sub>Schiff</sub> | v<sub>max</sub> [c]
----------|----------|----------|---------
 1 | 4596 | 4259 | 0,61378
 2 | 3308 | 2829 | 0,81536
 3 | 2761 | 2150 | 0,92966
 4 | 2450 | 1713 | 0,98746
 5 | 2253 | 1388 | 0,99999

Bereits bei halber Erdbeschleunigung wird die Grenze dieser Vorgehensweise erreicht. Die Höchstgeschwindigkeit liegt so nahe an der Lichtgeschwindigkeit, daß es praktisch nicht möglich ist das Bremsmanöver rechtzeitg einzuleiten, weil das Raumschiff in Millisekunden seiner Bordzeit Lichtjahre zurücklegen würde.

Bei höheren Beschleunigungen muß man den Antrieb also bei einer bestimmten Maximalgeschwindigkeit abstellen und das Raumschiff bis zur Einleitung des Bremsmanövers durchs All treiben lassen. Für eine Maximalgeschwindigkeit von 99,999% der Lichtgeschwindigkeit ergeben sich folgende Werte:

 a [ms<sup>-2 </sup>] | t<sub>Erde</sub> [d] | t<sub>Schiff</sub> | Beschleunigungsweg [LJ]
----------|----------|----------|-------------------------
 5 | 2253 | 1388 | 1,89152
 6 | 2121 | 1158 | 1,57626 
 7 | 2027 | 993 | 1,35108
 8 | 1956 | 870 | 1,18220
 9 | 1901 | 774 | 1,05084
 10 | 1857 | 697 | 0,94576
 20 | 1659 | 352 | 0,47288
 40 | 1560 | 179 | 0,23644
 80 | 1510 | 93 | 0,11822
 160 | 1486 | 50 | 0,05911
 320 | 1473 | 28 | 0,02955
 640 | 1467 | 17 | 0,01478
 1280 | 1464 | 12 | 0,00739
 2560 | 1463 | 9 | 0,00369
 5120 | 1462 | 8 | 0,00185
 10240 | 1461 | 7 | 0,00092

Während die Flugzeit von der Erde aus betrachtet gegen die vier Jahre konvergiert, die auch das Licht benötigt, läßt sich die Reisezeit für die Passagiere mit dem tausendfachen der Erdbeschleunigung auf eine Woche reduzieren. Der Beschleunigungsweg beträgt dabei nur 58 AE, was folgende technische Lösung nahelegt:

Man hängt eine Kette von Feldgeneratoren ins All, die von der Erdbahn bis zum 1,5-fachen der Plutobahn reicht. Diese Generatoren erzeugen ein zylinderfürmiges Feld (z.B. ein künstliches Gravitationsfeld) in dem das Raumschiff beschleunigt wird. Am Ziel taucht das Schiff in einen ähnlichen Korridor ein, in dem es wieder abgebremst wird. Das ganze hätte den Vorteil, daß man keinen Treibstoff benötigt und die bei der Beschleunigung aufgebrachte Energie am Ziel wieder zurückgewinnen kann. Der Nachteil besteht natürlich im technische Aufwand bei Bau und Betrieb der Potentialkanonen und in der notwendigen Zielgenauigkeit.

Aber selbst, wenn man diesen Aufwand nicht betreibt läßt sich die Flugzeit mit moderaten 2g auf ein Jahr reduzieren. Das sollte sich bereits mit Technologien machen lassen, an denen heute bereits gearbeitet wird (z.B. einem Tokamak).

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Im Kreise drehen und Swing-by
Hi
:
: ich denke, MrStupid hat insofern recht, da das
: Sich-Bleischwer-Fühlen gerade daraus resultiert, daß die Atome
: des Organismus insgesamt gegeneinander gedrückt werden, und er
: diese Situation per Postulat von vorneherein ausgeschlossen
: hat.
Naja, das ist ja das Problem. Per Postulat geht das nicht, sondern nur durch ein geschickt überlagertes Gravitationsfeld. Das ist wiederum gleichbedeutend damit, dass lokal ein Inertialsystem hergestellt wird. Womit wir wieder beim frei fallenden Fahrstuhl und damit am Beginn der Diskussion wären.
Ich hoffe es ist zumindest klar geworden, dass eine hin- und Rückreise zu einem fernen Stern so nicht möglich ist. Klar, mit einem Swing-by Manöver lassen sich Sonden geschickt beschleunigen, aber leider stehen uns nur unsere Planeten und unsere Sonne zur Verfügung. Ein schwarzes Loch geeigneter Masse, schliesslich sollen ja relativistische Geschwindigkeiten erreicht werden, haben wir weder im Labor, noch in näherer Nachbarschaft.

:
: Aber bei meiner Frage ging ich von realistischen Bedingungen
: aus (abgesehen vom Quasi-Lichtgeschwindigkeitsantrieb). Und da
: es wohl niemals gelingen wird, auf alle Elementarteilchen
: eines Körpers die von MrStupid postulierte Wirkung auszuüben,
: wüßte ich gerne, wie lange die Fahrt dauern würde, ohne diese
: Möglichkeit.
Schau mal unter dem Thema „twin paradoxon“ oder Zwillingsparadoxon im Netz oder besser in der Literatur. Die Rechnungen zu dem Thema sind leider sehr kompliziert und sprengen den Rahmen von w-w-w. Weiter vorne im Thread hatte ich dir einen Link angefügt, wo ein paar Zahlenwerte zu finden sind.

Grüsse Rossi