Warum ist licht gleich schnell

Es ist nur schwer Vorstellbar wie schnell Lichtgeschwindigkeit ist. Am besten veranschaulichst du dir das im Verhältnis zu Geschwindigkeiten die dir besser vertraut sind. Betrachten wir mal in der nächsten Tabelle, wie schnell andere Dinge aus unserem Alltag im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit sind. 

ObjektGeschwindigkeit in m/s (gerundet)Mensch10Rennwagen100Schallwellen343Überschallflugzeug400Licht300 000 000

Allerdings handelt es sich hierbei um die Vakuumlichtgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit des Lichtes im luftleeren Raum (z.B. das Weltall). Bewegt sich das Licht in einem Medium wie Luft, verringert sich dessen Geschwindigkeit teilweise erheblich. 

Die Lichtgeschwindigkeit ist das Geschwindigkeitsmaximum von jeglicher Materie und Information. Auf herkömmlichen Wegen, ist nichts schneller als die Vakuumlichtgeschwindigkeit

. Das bedeutet also, dass nicht nur Licht sondern alles dieser Geschwindigkeitsbegrenzung unterliegt. Darunter fallen zum Beispiel auch elektromagnetische Strahlungen und Gravitationswellen. Derartige Wellen und Teilchen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, unabhängig von der Geschwindigkeit und Richtung ihrer Quelle. Das gilt auch für ein sich bewegendes Objekt. Fährt zum Beispiel ein Zug mit eingeschaltetem Licht, bewegt sich das Licht trotzdem mit Lichtgeschwindigkeit, egal wie schnell sich der Zug bewegt. Teilchen und Materie deren Masse nicht Null ist können sich zwar der Lichtgeschwindigkeit annähern, aber diese niemals erreichen.

Überlichtgeschwindigkeit heißt nicht nur ein bisschen schneller als Lichtgeschwindigkeit, sondern sehr, sehr viel schneller. Das hat in der Vergangenheit des Universums auch dazu geführt, dass sich Galaxien oder Bereiche im Universum innerhalb von Sekunden Tausende oder Milliarden Lichtjahre voneinander entfernt haben, ohne sich dabei selbst großartig zu bewegen. Wozu der Raum fähig ist, beschreibt Professor Martin Ammon aus Jena anhand der Theorie über die ersten Sekunden des Universums, der sogenannten Inflationären Phase. "Das war wirklich ein Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall. In diesem Rahmen hat sich das Universum von sagen wir 10-30 Zentimeter auf die heutige Größe oder noch größer aufgebläht."

Nichts ist schneller als das Licht

Und trotz dieser Ausdehnung des Raums, der auch die erwähnte Galaxie scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit fortbewegt, haben alle die Recht, die nach wie vor behaupten, Lichtgeschwindigkeit ist das Schnellste, das es gibt - sagt auch Hendrik Hildebrandt.

Das ist aber kein Verstoß gegen dieses Gesetz der Relativitätstheorie, dass sich nichts schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann. Das heißt, diese Galaxie überholt uns nicht mit Lichtgeschwindigkeit, die fliegt nicht mit Lichtgeschwindigkeit an uns vorbei, sondern sie ist sehr weit von uns entfernt und befindet sich in einem anderen Koordinatensystem. Und wir definieren uns jetzt eine Größe, die wir Fluchtgeschwindigkeit nennen und kommen dann auf ein Ergebnis, das größer ist als die Lichtgeschwindigkeit.

Wenn wir die Perspektive umdrehen und unsere Milchstraße von dieser fernen Galaxie aus beobachten würden, dann hätte man den Eindruck, auch wir würden uns mit Lichtgeschwindigkeit wegbewegen. Aber hätten unsere Galaxie, unser Sonnensystem oder unsere Erde einen Tacho, er würde niemals auch nur ansatzweise Lichtgeschwindigkeit anzeigen. Das, was wir als Fluchtgeschwindigkeit registrieren, ist die Ausdehnung des Raums, nicht die Geschwindigkeit der Himmelskörper.

Gewinnerin: Die Schwerkraft

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Das Problem dabei: Wir können uns diese Ausdehnung des Raums nicht vorstellen. Denn unser Teller bleibt da, wo er ist, und der Weg zur Arbeit hat immer die gleiche Länge. "Das ist eben das Verrückte und deshalb ist es auch so schwierig, sich das vorzustellen: In ihrem Zimmer hat die Gravitation gewonnen, das bedeutet, diese Ausdehnung findet in ihrem Zimmer nicht statt, auch nicht in unserem Sonnensystem oder in unserer Milchstraße oder in der sogenannten lokalen Gruppe", sagt Astrophysiker Bruno Leibundgut.

Das heißt hier bei uns, wo die Gravitation das Sagen hat, wo sie größer ist als die rätselhafte Kraft der Dunklen Energie, die den Raum aufbläht oder auseinanderdrückt, hier funktioniert das Universum so, wie wir es täglich erleben und erfahren. Aber viel weiter draußen, dort wo Millionen Lichtjahre nur leerer Raum ist, dort regiert die dunkle Energie. Wir verstehen noch nicht warum, aber sie lässt den Raum expandieren, schneller als jede irdische Vorstellungskraft es zulässt. Und deshalb gibt es Himmelskörper, die sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von uns wegbewegen und das widerspricht nicht mal dem, was wir im Physikunterricht gelernt haben.

Warum ist Lichtgeschwindigkeit die schnellste?

Die Antwort darauf wird durch die Erkenntnisse der Relativitätstheorie sehr deutlich: die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, weil Licht unendlich schnell ist. Alle masselosen Quanten sind mit unendlich schneller Geschwindigkeit unterwegs.

Ist jedes Licht gleich schnell?

Nein, wenn die Ausbreitung im Vakuum gemeint ist. Dort hat Licht aller Wellenlängen die gleiche Geschwindigkeit. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit c beträgt 299 792 458 Meter pro Sekunde, das sind etwa 300 000 Kilometer pro Sekunde. Die Lichtgeschwindigkeit nimmt jedoch ab, wenn Licht ein Material durchläuft.

Warum ist die Lichtgeschwindigkeit absolut?

Die Lichtgeschwindigkeit ist die einzige Geschwindigkeit, die in diesem Sinne beobachterunabhängig-absolut ist. Und ihre Sonderrolle in der Speziellen Relativitätstheorie zeigt sich noch in weiterer Hinsicht: Erstens ist sie die absolute Höchstgeschwindigkeit für die Übertragung von Information, Materie und Energie.

Warum ist Licht immer gleich schnell?

“ Genau das stimmt aber nicht: Denn Einstein fand heraus, dass die Lichtgeschwindigkeit überhaupt nicht „relativ“ – also veränderbar oder eine Sache des Standpunkts – ist. Vielmehr ändert sie sich nie! Licht bewegt sich immer mit demselben Tempo fort: Es legt 300.000 Kilometer pro Sekunde zurück.

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