Was passiert, wenn man so schnell ist wie das Licht?

hast du dich schon einmal gefragt was passiert wenn du dich so schnell wie das Licht bewegst wie schnell vergeht dann die Zeit für dich in diesem Video werden wir diese und viele weitere Fragen klären ich lade Dich ein auf eine spannende Reise durch die Zeit du brauchst so gut wie keine Mathematikkenntnisse nur vom Satz des Pythagoras solltest du schon einmal gehört haben wir stellen uns zu Beginn die folgende Situation vor Pam befindet sich auf der Erde und Flo befindet sich auf einem Raumschiff das die Erde umkreist auf dem Raumschiff befindet sich eine Lichtuhr eine Lichtuhr funktioniert folgendermaßen ein Lichtimpuls wird zwischen zwei spiegeln hin und her reflektiert der Abstand zwischen den Spiegeln bleibt konstant und die Zeit die das Licht benötigt um von einem Spiegel zum anderen zu gelang kann als eine Maßeinheit für die Zeit verwendet werden das Licht bewegt sich wie sollte es auch anders sein mit der bekannten Lichtgeschwindigkeit von 299792 km pro Sekunde nun beobachten sowohl Pam als auch Flo diese Lichtuhr für Flo der sich zusammen mit der Lichtuhr auf dem Raumschiff bewegt scheint das Licht einfach auf und abzuspringen also zwischen den beiden Spiegeln aber für Pam die sich auf der Erde befindet und das Raumschiff in Bewegung sieht legt das Licht einen längeren Weg zurück warum nun weil sich das Raumschiff bewegt während das Licht zwischen den Spiegeln hin und her reflektiert wird jetzt werden wir uns anschauen wie der Weg den das Licht nimmt von und floßperspektive aus aussieht dazu benötigen wir die aus der Schule bekannte Formel zur Berechnung der Geschwindigkeit einer gleichförmigen Bewegung diese lautet V = s dur t V ist die Geschwindigkeit S ist die Strecke und T die Zeit wir unterscheiden zwei verschiedene Geschwindigkeiten nämlich die des Raumschiffs diese nennen wir einfach V und die Lichtgeschwindigkeit die allgemein hin mit C notiert wird wenn wir auf beiden Seiten der Gleichung mit T multiplizieren erhalten wir die Formel s = V* t und diese wird jetzt bei unseren weiteren Überlegungen wichtig werden wer sieht nun was Flo der sich auf dem raufschiff befindet sieht die Lichtuhr im nicht bewegten Zustand das heißt für ihn legt das Licht hier die Strecke t mal C zurück die Rakete bewegt sich mit der Geschwindigkeit v und aus Pams Sicht legt das Licht in diese Richtung eine Strecke von T mal V zurück jetzt gibt es aber noch diesen länglichen Lichtverlauf hier hier legt das Licht aus Pams Sicht eine Strecke von T mal C zurück beachte dass wir hier zwischen der Zeit von Pam und der Zeit von Flo unterscheiden siehst du schon etwas richtig wir können den Satz des Pythagoras anwenden weil wir hier ein rechtwinkliges Dreieck haben demnach gilt die Zeit von Pam mal die Geschwindigkeit des Raumschiffs zum Quadrat plus plus die Zeit von Flo mal die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat ist gleich die Zeit von Pam mal C also die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat wenn wir die klammern auflösen erhalten wir das hier wir subtrahieren nun auf beiden Seiten der Gleichung die Zeit aus pmsppektive zum Quadrat mal die Geschwindigkeit der Rakete zum Quadrat um alle Zeiten aus Pams Sicht auf die rechte Seite zu bekommen jetzt klammern wir die Zeit von Pam zum Quadrat auf und erhalten das hier wenn wir jetzt beide Seiten der Gleichung noch durch C Quadrat teilen dann ergibt sich das hier das können wir noch etwas schöner hinschreiben und die Wurzel ziehen zum Schluss teilen wir beide Seiten noch durch die Wurzel aus 1- v² dur c² das was du jetzt hier siehst ist der sogenannte Lorenz Faktor der angibt um wie viel langsamer die Zeit auf dem Raumschiff von P Perspektive aus vergeht bzw um wie viel schneller die Zeit auf der Erde von flussperspektive aus dem Raumschiff vergeht machen wir dazu ein kleines Beispiel angenommen Flo Raumschiff bewegt sich mit einer Geschwindigkeit die der der 0,8fen Lichtgeschwindigkeit entspricht das sind gerundet etwa 239834 km pro Sekunde dann würde der Lorenz Faktor hier einen Wert von ca 1,66 besitzen das heißt aus der Sicht von Flo wden bei einem Jahr das auf dem Raumschiff vergeht auf der Erde über anderthalb Jahre vergehen umgekehrt wirde aus Pams sich innerhalb eines Jahres auf der Erde nur etwas mehr als ein halbes Jahr auf dem Raumschiff Vergehen in einem weiteren Video werden wir uns anschauen wie man mit dieser Überlegung eine Zeitmaschine bauen könnte kann man sich nach dieser Theorie aber nun schneller als das Licht bewegen nun mal ganz davon abgesehen dass man unendlich viel Energie benötigen würde um ein umschiff auf Überlichtgeschwindigkeit zu bringen würde für V größer als C also reisen mit Überlichtgeschwindigkeit der Ausdruck unter der Wurzel im Lorenz Faktor negativ was zu einem imaginären Wert führen würde schwierig und was passiert wenn man sich genauso schnell wie das Licht bewegt nun dann teilen wir durch ull und das ist ebenfalls schwierig solltest du weitere Fragen haben kannst du sie gerne unten in den Kommentaren posten vielen Dank für zusehen und bis zum nächsten Video