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GeschwindigkeitsadditionGeschwindigkeitsaddition
Lassen sich Geschwindigkeiten tatsächlich so einfach addieren?
Das Tempo, welches gemmesen wird, wenn 2 Autos aufeinander zufahren, wird im
Alltag einfach durch vGesamt=v1+v2 berechnet, für
geringe Geschwindigkeiten sehen wir dabei auch kein Problem, wir erhalten korrekte
Ergebnisse.
Im Bereiche von extrem großen Geschwindigkeiten, damit sind solche nahe an
c0 - der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum - gemeint, verhält
sich das ganze ein wenig anders.
Für die Korrekte Berechnung benötigen wir nicht die Spezielle Relativitätstheorie,
wie vielleicht der eine oder andere angenommen haben mag, es genügt bereits die
Lorentztransformation, sie besagt, dass sich der Raum quasi quetscht, wenn man sich
bewegt. Das klingt im ersten Moment sicher ein wenig überaschend, doch betrachten
wir einmal die Auswirkungen, welche sich auf ein physikalisches System ergeben.
Dir Geschwindigkeit v=Δs/Δt ist der zurückgelegte Weg
pro Zeit, bewegen sich beispielsweise 2 Photonen aufeinander zu, so besitzt
jedes von ihnen eine Geschwindigkeit von 299.792.458m/s, messen wir nun in unserem
Gedankenexperiment die Geschwindigkeit des anderen Photons aus sicht des gerade
betrachteten, so würde sich nach Alltagsrechnung eine Geschwindigkeit größer
als c0 ergeben, doch wir wissen, Geschwindigkeiten
v>c0 sind nicht möglich.
Ach ja, wir haben ja schon entdeckt, da gibt es ja noch die Lorenzkontraktion,
mit ihrer Anwendung erhalten wir ein korrektes Ergebniss.
v=(v1+v2)/(1+v1*v2/c2)
Wir sehen, die Lichtgeschwindigkeit ist Konstant, und trotz des Addierens von
anderen Geschwindigkeiten überschreitet die Gesamtgeschwindigkeit zweier
Systeme niemals diese Grenze.
Ein weiterer Grundpfeiler der SRT lässte sich auch dem uns vorliegenden bereits
erkennen, jedes Inertialsystem ist gleichberechtigt, in jedem ist
c0 konstant, es gibt daher kein absolutes Bezugssystem. |