Relativistische kinetische Energie

Boson · Gast

Meine Frage:
Kein Objekt und keine Information kann sich schneller bewegen als das Licht im Vakuum. Warum ist das so? Kann man das mathematisch begründen?

Meine Ideen:
Entweder nimmt die Ruheenergie oder die relativistische kinetische Energie immer mehr zu. Eines von beiden, oder die Masse divergiert bei c gegen unendlich.

Nobundo · Anmeldungsdatum: 12.03.2014 Beiträge: 168

Die angesprochene Konstanz der Lichtgeschwindigkeit dient ja eigentlich erstmal als Basis für die Herleitung des mathematischen Formalismus der SRT. Man kann aber durchaus nachprüfen das dieser Formalismus auch konsistent bzgl dieser Forderungen ist, indem man z.B. die relativistische Addition von Geschwindigkeiten anschaut bzw. nachrechnet und dort feststellt das c eine obere Grenze der Geschwindigkeit in allen IS ist.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Man kann entweder c als absolute und bezugssystemunabhängige Obergrenze für Geschwindigkeiten postulieren. Oder man kann Lorentzinvarianz fordern, d.h. die Invarianz von

Evtl. gibt es noch weitere Möglichkeiten, mathematische Axiome oder Postulate einzuführen. Aber begründen kann man diese nicht weiter.

Boson · Gast

Wächst nicht die Masse in Unendliche bei c? Ist das nicht der Grund dafür?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Nein, das ist die Folge.

Die SRT basiert auf ein Paar sehr einfachen Postulaten oder Axiomen. Diese sind zunächst mal rein geometrischer Natur (z.B. Lorentzinvarianz). Daraus folgen kinematische Schlussfolgerungen (z.B. die relativistische Geschwindigkeitsaddition, wobei bereits hier für zwei Geschwindigkeiten kleiner oder gleich c gilt, dass deren "Summe" wiederum kleiner oder gleich c ist). Zuletzt folgen Schlussfolgerungen bzgl. der Dynamik. Ganz allgemein stellt die SRT einen kinematischen Rahmen bereit, innerhalb dessen eine Dynamik formuliert werden kann. Speziell für das freie Teilchen kann man zeigen, dass bei Annäherung an v=c die Energie gegen unendlich geht.

Letzteres ist ein physikalisches Argument, das sozusagen anschaulich erklärt, wieso ein stetig beschleunigtes Objekt nie v=c erreichen kann. Allerdings ist es eben nicht der Grund, sondern die Schlussfolgerung aus den o.g. Postulaten.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Und dann nochmal zu