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Zitat von okotombrok
Was mir bisweilen noch unklar ist:
Warum muss in der SRT die Lichtgeschwindigkeit als unendlich angesehen werden?
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Das habe ich nicht gesagt. Meine Aussage habe ich fast wörtlich aus der Originalveröffentlichung Einsteins abgeschrieben:
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Zitat von Einstein
wir werden übrigens in den folgenden Betrachtungen finden, dass die Lichtgeschwindigkeit in unserer Theorie physikalisch die Rolle der unendlichen Geschwindigkeiten spielt.
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Ich denke, Marc hat am besten getroffen, was ich meinte (was sich wiederum vielleicht einigermaßen mit dem deckt, was Einstein meinte):
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Zitat von Marco Polo
Wichtig erscheint mir aber: Es gibt keinen Übergang von fast c zu c.
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Ich würde es überspitzt so ausdrücken: es gibt kein "fast c". Nach dem Relativitätsprinzip sind alle Bewegungszustände gleichberechtigt, und für alle Bewegungszustände ist die Lichtgeschwindigkeit gleich weit weg, nämlich c. Selbst wenn man in eine Richtung auf 0,99 c beschleunigt, und von dem Zustand aus nochmal so stark, und nochmal und noch zehntausendmal, dann ist man seinem Ziel, die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen exakt überhaupt nicht nähergekommen. Man hat nichts geschafft, Licht ist immer noch um genau 29979248 m/s schneller.
Dieses in immer gleichen Schritten in eine Richtung gehen und doch kein Stück näher kommen zeigt in einem gewissen Sinne, dass das Ziel unendlich weit weg ist.
Formal wasserdicht und anschaulicher wird diese Argumentation mit der "
Rapidität", dem Geschwindigkeitsbegriff, den man einfach addieren kann.
Das oben gebrachte Beispiel "Beschleunigen auf 0,99 c" heißt da, auf ~2,6 c zu beschleunigen. Nochmal,und man ist auf 5,2 c. Zehntausendmal, dann ist man auf 26000 c. Und der Lichtgeschwindigkeit, die eine Rapidität von unendlich hat, keinen Strich näher.
Es ist hilfreich, sich gedanklich mit diesem Rapiditätsbegriff zu beschäftigen, der die Sache gut auf den Punkt bringt: Ein Bewegungszustand ist so gut wie jeder andere, so wie eine reelle Zahl so gut ist wie jede andere. Der Nullpunkt ist frei wählbar. Es wird nicht immer schwerer, zu beschleunigen, wenn man sich "der Lichtgeschwindigkeit nähert", sondern es geht immer gleich gut. Von 0 auf 5 genauso wie von 1234 auf 1239. Man hat bloß qualitativ überhaupt nichts gewonnen, zur Unendlichkeit fehlt's noch weit.
Die Rapidität hat übrigens eine besondere Bedeutung. Wie du vielleicht schon mal gehört hast, entspricht die Lorentztransformation einer (besonderen, nämlich hyperbolischen) Drehung in der Raumzeit. Die Rapidität ist dabei der Drehwinkel. Die normale Geschwindigkeit ist nicht der Drehwinkel, sondern der Tangens (hyperbolicus) davon, also die Steigung.
Zwei Drehungen hintereinander kann man durch eine Drehung um die Summe der einzelnen Drehwinkel ersetzen. Deswegen kann man die Rapidität addieren. Die Steigung ändert sich komplizierter, dafür muss man diese relativistische Formel verwenden.