Warum die Lichtgeschwindigkeit Grenzgeschwindigkeit ist
Inhalt
Die Raumzeit wird als ein Medium betrachtet, welches aus Raumzeitquanten besteht. Vergleichbar der Schallgeschwindigkeit in Luft oder Wasser ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit die Eigengeschwindigkeit dieses Mediums. Weil bewegte Inertialsysteme in eine fünfte Dimension hinein gedreht sind, ist die Lichtgeschwindigkeit in allen gleich und das Relativitätsprinzip gilt.
1. Einleitung
Im Skript „Relativistische Dynamik und Energie im R5“ [1] wird dargestellt und begründet, dass die Begrenzung aller Wirkungsgeschwindigkeiten durch die Vakuumlichtgeschwindigkeit für Körper, also physikalische Objekte mit sog. Ruhemasse, dazu führt, dass sie in der dort eingeführten vierten räumlichen Dimension eine Geschwindigkeitskomponente haben, welche bei Beschleunigung immer mehr Energie aufnimmt. Die erste Frage ist, warum es eine solche Grenzgeschwindigkeit gibt und die zweite Frage, warum physikalische Objekte ohne Ruhemasse, z.B. also Photonen, sich mit dieser Grenzgeschwindigkeit bewegen.
Laut [1] bleibt die Ruhemasse auch bei relativistischen Geschwindigkeiten konstant, deshalb unterscheidet sie sich nicht von der dynamischen Masse und wird wie diese im Folgenden nur noch als Masse m bezeichnet. Sie ist der kinetischen Energie E eines Körpers mit der Masse m äquivalent, die aus der Verschiebung des vierdimensionalen Raumes in Richtung der Zeit mit Lichtgeschwindigkeit resultiert. Für einen im dreidimensionalen Raum ruhenden Körper gilt E = m c² . Bewegt sich ein Körper mit der Geschwindigkeit v_x in x-Richtung, so hat er laut [1] die vierdimensionale Geschwindigkeit v mit