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Ein Problem, mit dem ich mich frher einmal sehr viel be-
sch"ftigt habe, sieht folgendemaen aus: Angenommen, ein
Mensch fliegt mit einem Raumschiff nahe Lichtgeschwindig-
keit zu einem anderen Stern. Fr ihn hat der Flug
lediglich einige Stunden gedauert, fr uns Jahre. Natr-
lich hat er in dieser Zeit mehrere Lichtjahre zurck-
gelegt. Er wrde dann ja das Gefhl haben, nachdem er ge-
bremst hat, er h"tte in wenige Stunden eine Strecke von
mehreren Lichtjahren zurckgelegt, er w"re also mit sber-
lichtgeschwindigkeit geflogen!
Ich nehme an, da die meisten Leser wissen, wo der Denk-
fehler liegt. Der Flug hat fr ihn nur wenige Stunden ge-
dauert, aber fr ihn ist die Strecke auch auf nur einige
Lichtsstunden geschrumpft. Folglich ist er nicht mit
sberlichtgeschwindigkeit geflogen.
Das Problem liegt darin, da man immer dasselbe Bezugs-
system benutzen mu. Man nimmt bei diesem Beispiel die
Zeit aus einem Bezugssystem (das des Raumfahrers) und die
Strecke aus einem anderen (das auf der Erde). Das ist,
als ob jemand mit der New Yorker Zeit die Geschehnisse in
Bonn schildert. Es mu schief laufen.
Aber mu die Lichtgeschwindigkeit wirklich die oberste
Grenze sein? Wir haben das Problem schon mal besprochen.
Ich schildere das Problem noch einmal. Angenommen, wir
h"tten drei Raumfahrer Alice, Bob und Chris. Alice und
Bob stehen still. Am Zeitpunkt 0 schickt Alice per sber-
lichtgeschwindigkeit ein Signal zu Bob, gleichzeitig
schaltet sie ein Licht an. Bob empf"ngt das Signal und
schaltet daraufhin bei sich auch ein Licht an. Wir haben
nachgewiesen, da Chris, der mit einer bestimmten
Geschwindigkeit fliegt, zuerst das Licht von Bob und dann
erst das von Alice sehen wrde.
Das alles haben wir mathematisch nachgewiesen, ich habe
sehr lange Zeit gebraucht, um herauszufinden, was diese
Mathematik eigentlich bedeutet, welchen physikalischen
Sinn sie hat.
Kann es nicht sein, da Chris nur eine Art optische
T"uschung erlebt hat, so was benutzen ja auch die
Zauberer und wir wissen ganz genau, da es keine Magie
gibt. Was ist, wenn Chris zum Beispiel auch das
sberlichtgeschwindigkeitssignal von Alice empfangen kann,
wrde die Kausalit"t immer noch verletzt? Wrde er immer
noch zuerst das Licht von Bob und dann das von Alice
sehen?
Leider nicht. Es wird viel schlimmer. Der Nachweis ist
auergew"hnlich einfach. Angenommen, Bob fliegt mit Chris
zusammen in demselben Raumschiff. Wiederum sendet Alice
ein sberlichtgeschwindigkeitsignal und schaltet gleich-
zeitig ein Licht an, wiederum schaltet Bob ein Licht an,
wenn er das Signal empfangen hat. Aus der Mathematik wis-
sen wir, da auch in diesem Fall, wenn Chris\' Raumschiff
gengend schnell fliegt, er zuerst das Licht von Bob und
dann das von Alice sehen wird.
Wiederum angenommen, da Chris und Bob ein und derselbe
Mensch sind. Dann wrde das ja heien, da Chris schon
vor Alice wei, da Alice das Signal senden wrde! Chris
h"tte dann etwas vorhergesagt! Die Kausalit"t ist
endgltig zerst"rt und es lebt die Zauberkunst.
Von der Lorentz-Transformation wissen wir, da die Zeit
imagin"r wird, wenn wir uns mit sberlichtgeschwindigkeit
bewegen. Wir hatten die Diskussion an dieser Stelle abge-
brochen. Jetzt k"nnen wir sie wieder aufgreifen. Die
imagin"re Zeit bedeutet offenbar, da man selbst in der
Zeit zurckversetzt wird. Denn angenommen, Bob fliegt von
Alice nach Chris mit sberlichtgeschwindigkeit, dann wrde
Chris wissen, da Bob angekommen ist, bevor er berhaupt
gestartet ist. Bob ist in der Zeit zurckgereist.
Interessant in diesem Zusammenhang ist auch, da wir
damit einen Massenvervielfacher erfunden h"tten. Fr eine
Zeitspanne h"tten wir Bob verdoppelt: Er ist sowohl bei
Alice (noch nicht gestartet), als auch bei Chris (schon
angekommen). Wenn man bedenkt, da Masse und Energie
"quivalent sind, dann h"tte man damit eine unendliche
Energiequelle erschlossen: Wir br"uchten nur die Energie
vom Jahr 2000 per sberlichtgeschwindigkeit ins Jahr 1990
zu transportieren, und schon h"tten wir die doppelte
Energiemenge zwischen den Jahren 1990 und 2000.
Es ist auch interessant, zu fragen, ob die Licht-
geschwindigkeit wirklich eine Naturkonstante ist. Die
Maxwell-Gleichungen sagen, da sie eine Naturkonstante
ist, weil sie zwei anderen Naturkonstanten entstammt.
Aber es kann ja sein, da mindestens eine von den beiden
Naturkonstanten keine Konstante ist, dann w"re die Licht-
geschwindigkeit auch keine Naturkonstante mehr. Bislang
haben wir unter keinen uns bekannten Bedingungen eine Ab-
weichung der Lichtgeschwindigkeit entdeckt.
In der Tat, wenn die Lichtgeschwindigkeit nur 10 km/h
w"re, h"tte die Relativit"t auch funktionier. Die Welt
w"re dann zwar unheimlich kompliziert geworden, aber
alles, was wir bislang diskutiert haben, wrden inmer
noch funktionieren.
Eine Frage, die mir dann durch den Kopf ging, ist: Ange-
nommen, die Lichtgeschwindigkeit w"re keine Naturkonstan-
te. Es g"be eine Zone im Universum, wo die Lichtgeschwin-
digkeit nur 10 km/h betr"gt; was passiert an der Grenze
oder in der sbergangszone zwischen diesen Zonen zu dem
uns bekannten Universum? Ich mu zugeben, da ich das
Problem noch nicht ganz genau durchgedacht habe. Die
Frage ist zwar gestellt worden, aber noch nicht gel"st ;)
Von Asimov wute ich, da die sich Gravitation genau so
schnell ausbreitet wie das Licht. Denn angenommen, die
Gravitation bewegte sich schneller als das Licht, dann
k"nnten wir eine Anlage bauen, bei dem eine Masse hin und
hergeschwenkt wrde. Ein anderer Mensch detektiert die
Massenverschiebung durch die Ver"nderung des
Gravitationsfeldes, dann wrde er also ein sberlicht-
geschwindigkeitssignal empfangen, er wrde also wissen,
wie die Masse geschwenkt wird, bevor die Masse in
Bewegung gesetzt wird.
Wir wissen auch, da an der Grenze der Schwarzen L"cher
selbst Licht nicht austreten kann. Jetzt lautet meine
Frage: Wie kann das Gravitationsfeld eines Schwarzen
Loches aus diese Grenze austreten? Das Schwarze Loch darf
demzufolge keine Gravitationskraft auf Massen ausben
k"nnen, die ausserhalb seiner Grenze liegen.
Eine Frage, die mit bislang kein Mensch mir zufrieden-
stellend beantworten konnte.
Meine letzte Frage steht in direktem Zusammenhang mit der
vorigen. Aus "hnlichem Grund (und anderen logischen
Grnden) soll das elektrische Feld auch nicht aus der
Grenze eines Schwarzen Loches austreten k"nnen. Die
elektrische Kraft, die durch das elektrische Feld ber-
tragen wird, kann also die Grenze eines Schwarzen Loches
nicht berschreiten. Damit w"ren Ladungen, die in ein
Schwarzen Loch gefallen sind, fr uns nicht mehr
existentiell, weil wir diese Ladungen nicht mehr spren
k"nnen.
Da aber kein Mensch garantieren kann, da ein Schwarzes
Loch nicht zuf"lligerweise einige negative Ladungen mehr
geschluckt hat als positive, mssen wir davon ausgehen,
da unser Universum fast st"ndig gelanden ist. Ein
kurioser Gedanke.
Ich glaube, jetzt bin ich doch etwas zu weit gegangen. Es
ist wohl Zeit, jetzt damit aufzuh"ren. Ich bedanke mit
fr Eure Geduld und schliee diese Vortragsserie mit der
Botschaft Gottes, die Marvin so mhsam fr uns entziffert
hatte:
WIR ENTSCHULDIGEN UNS FsR DIE STRAPAZE
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