Zwei Objekte im Weltall egal was und ein allesaushaltendes Seil dazwischen gespannt. Die zwei Objekte sind 50 Lichtjahre voneinandern entfernt. Ziehe ich an dem Seil, merken es die auf der anderen Seite sofort oder dauert das ewig?
Zac Z
Beste Antwort
Gute Frage!
Unabhängig davon, dass ein 50 LJ langes Seil "unpraktisch" in der Herstellung ist und sehr viel Masse hat, die bewegt werden müsste, denke* ich, dass man sich das so vorstellen muss:
Wenn wir uns das Objekt "Seil" auf Molekül- bzw. Atom-Ebene anschauen, dann beruht die Festigkeit letztlich auf elektomagnetischen Bindungskräften.
Das hört sich vielleicht nicht danach an, aber die sind unheimlich stark. Der "feste" Boden, auf dem wir stehen, besteht auch "nur" aus Atomen, die durch elektromagnetische Kräfte zusammen- und auf Distanz gehalten werden. Allein diese Bindungs- und Abstoßungskräfte verhindern z.B., dass wir in den Boden einsinken.
Wenn man am Seil zieht, dann kann man sich das auf Molekülebene so vorstellen, dass sich ein Molekül in die gezogene Richtung bewegt und das benachbarte, weiter weg liegende Molekül durch die elektromagnetischen Bindungskräfte nachgezogen wird.
Nun werden elektromagnetische Bindungskräfte durch Photonen übertragen. [Diese sind die Eichbosonen / Feldquanten der elektromagnetischen Wechselwirkung.]
Daher ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Bindungskräfte die Lichtgeschwindigkeit.
Die Zugkraft am Seil kann sich also maximal mit LG ausbreiten... :-(
Gruß
* Ich schreibe deshalb "denken", weil ich kein Physiker bin, aber als ehem. Physik-LKler und interessierter Laie auch nicht ganz unbeleckt...
Anonym
Ziehe alle deine Schrauben nach, dann ist alles KO
leuchtfalter
Sie merken es nach 50 Jahren.
Rein praktisch gibt es ja kein ideales Seil. Jedes Seil besteht aus Atomen und wenn Du an dem Seil ziehst, wird die beschleunigende Kraft über die Wechselwirkungskräfte zwischen den Atomen übertragen, d.h. es wird sich wellenförmig die Bewegung im Seil fortsetzen und das mit maximal Lichtgeschwindigkeit.
Ziehst Du nur seeeehr langsam, dann wirst du ohnehin keine relativistischen Effekte bei den 2 Objekten beobachten können.
Ziehst Du dagegen ruckartig und schnell, dann breitet sich die Zugkraft wie eine Welle entlang dem Seil aus - wie schon bemerkt mit maximal Lichtgeschwindigkeit.
Du kannst es drehen und wenden wie Du willst, Du wirst die Lichtgeschwindigkeit damit nicht austricksen.
pinata
Mechanische Impulse breiten sich in Materie mit Schallgeschwindigkeit (ist abhängig vom Elastizitätsmodul) aus, und die ist sehr viel geringer als die Lichtgeschwindigkeit. Du muÃt also ewig warten.
Anonym
Das Seil ist elastisch, deshalb wird es eine elastische Welle geben, die sehr lange Zeit braucht, bis sie ankommt.