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Konstanz der Lichtgeschwindigkeit


Physik


Bedeutung


Man kann zwei Arten von Konstanz der Lichtgeschwindigkeit unterscheiden: a) Licht verliert auch mit zunehmender Wegstrecke nichts von seiner ursprünglichen Geschwindigkeit[1] und b) Licht hat unabhängig von einer Eigenbewegung des Beobachters immer dieselbe Geschwindigkeit. Die zweite Art von Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lieferte den Anlass zu Einsteins spezieller Relativistätstheorie. Das ist hier kurz vorgestellt.

Konsequenzen aus dem Befund


Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wurde im späten 19ten Jahrhundert mit dem Michelson-Morley-Versuch beobachtet. Klassische Vorstellung von Relativgeschwindigkeit konnten den Befund nicht erklären. Erst als Albert Einstein die newtonsche Vorstellung von einem absoluten Raum und einer absoluten Zeit hinterfragte, gelang ein theoretischer Durchbruch. Er führte zur Formulierung der Relativitätstheorie ↗

Empirische Bestätigung durch Bertozzi


Im Jahr 1962 führte William Bertozzi Versuche mit beschleunigten Elektronen durch. Er konnte experimentell zeigen, dass trotz ständig gesteigerter Beschleunigungsenergie die Elektronen bloß asymptotisch gegen eine maximale Geschwindigkeit, mathematisch eine obere Schranke, anlaufen. Siehe dazu unter Bertozzi-Experiment ↗

Die Suche nach Tachyonen


Eine naturwissenschaftliche Theorie, und das ist auch Einsteins Relativitätstheorie, gilt nur solange als wahr, wie es keine Gegenbefunde gibt. Tatsächlich suchen zum Beispiel Astronomen nach Objekten im Weltraum, die sich schneller als Licht durch den Raum bewegen. Es gab schon einige mögliche Kandidaten. Aber letztendlich beruhte der vermeintliche Effekt auf fehlerhaften Annahmen. Ein (kosmisches) Objekt mit Überlichtgeschwindigkeit nennt man auch ein Tachyon ↗

Was Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nicht bedeutet


Konstanz der Lichtgeschwindigkeit heißt nicht, dass Licht in allem Umständen immer gleich schnell: bewegt sich Licht durch Materie wird es langsamer. Hat es im Vakuum eine Geschwindigkeit von rund 300 Tausend Kilometern in jeder Sekunde, so bewegt es sich innerhalb eines Diamenten zum Beispiel mit "nur" 125 Kilometern in jeder Sekunde fort. Eine Werteliste steht unter Lichtgeschwindigkeiten ↗

Fußnoten