Transformation relativer Geschwindigkeiten

Wenn Bewegungen nur relativ wahrgenommen werden können, ist es notwendig eine Regel anzugeben wie Relativgeschwindigkeiten ineinander transformiert werden sollen. Wie man also die Relativbewegung zwischen zwei Objekten A und B errechnet, wenn jeweils die Relativgeschwindigkeit zu einem dritten Objekt C bekannt ist. Wie errechnet man also die Geschwindigkeit eines Balles, der in einem fahrenden Zug nach vorne oder hinten geworfen wird, relativ zur Erdoberfläche, wenn man die Geschwindigkeit des Balles relativ zum Zug und der Erde relativ zum Zug kennt?

Die einfachste Art eines eindeutigen Transformationsgesetzes ist die Galileo-Transformation, die Galileo Galilei bereits im 17. Jahrhundert angegeben hat. Nach dieser Regel werden Geschwindigkeiten einfach komponentenweise addiert. Eine Konsequenz der Galileotransformation ist, dass die Zeit unabhängig von der Geschwindigkeit voranschreitet und man Objekte prinzipiell auf beliebig hohe Geschwindigkeiten beschleunigen kann.

Auch wenn diese Konsequenzen auf dem ersten Blick logisch und geradezu zwingend erscheinen, zeigte sich viel später, dass es auch eine andere Möglichkeit gibt. Das Relativitätsprinzip kann auch mit einer absoluten Grenzgeschwindigkeit aufrechterhalten werden. Diese Geschwindigkeit ist für alle Beobachter gleich und kann durch Beschleunigung nicht erreicht werden. Sie nimmt also die Stellung einer unendlichen Geschwindigkeit ein. Tatsächlich hat man gefunden, dass es solch eine absolute Geschwindigkeit gibt und dass sich Licht immer mit dieser Geschwindigkeit ausbreitet. Man nennt diese Geschwindigkeit deshalb auch Lichtgeschwindigkeit.

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Letzte Änderung: 13.12.2004

© Joachim Schulz

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