Wissenschaft im Dialog

Können wir mithilfe der Überlichtgeschwindigkeit in unsere Vergangenheit gucken?

Die Idee klingt simpel: Wir transportieren ein Teleskop mit Überlichtgeschwindigkeit  von der Erde zu einem bestimmten Punkt im Weltall und richten es auf die Erde. Dann müssten wir das Licht, das von der Erde kommt, überholt haben und  folglich in unsere Vergangenheit gucken können. Vielleicht sogar die Dinosaurier sehen?

Super Idee, aber leider nicht umsetzbar, sagt die Experimentalphysikerin Laura Rehnisch. Denn: Nichts kann sich mit höherer Geschwindigkeit als der des Lichtes bewegen, also mit rund 300.000 Kilometer pro Sekunde. Überlichtgeschwindigkeit gibt es nicht.

Und an die Lichtgeschwindigkeit selbst kommen wir auch nicht so ohne weiteres ran. Nur Dinge, die keine Masse haben, bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Und zwar immer und ganz genau, also nicht schneller und nicht langsamer. Das Lichtteilchen, das sogenannte Photon, erfüllt diese Bedingung. 

Objekte, die eine Masse haben, können nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Denn: Geschwindigkeiten sind „relativistisch“, das heißt, je schneller sich ein Objekt fortbewegt, das eine Masse hat, desto schwerer wird es und desto mehr Energie braucht man, um es zu beschleunigen. Sobald wir uns gen Lichtgeschwindigkeit bewegen, steigt der Energieverbrauch immer schneller an. Das lässt sich bei Teilchenbeschleunigern beobachten, zum Beispiel am CERN. Dort können Protonen auf ca. 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Aber um sie auch nur ein winziges bisschen mehr zu beschleunigen, bräuchte man schon mehr Energie, als man aufbringen kann.

Rehnisch: Daher kann selbst das kleinste Teleskop nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, auch nicht mit der fortgeschrittensten Raketentechnologie.

Die Lichtgeschwindigkeit stellt in der Physik eine so genannte fundamentale Obergrenze dar, die nur von massenlosen Teilchen erreicht, und von nichts und niemand überwunden werden kann. Warum sich die Grenze genau dort befindet, weiß niemand so recht. Auch nicht Albert Einstein, der dieses Phänomen in seiner Relativitätstheorie beschrieb. Unbefriedigend, findet Rehnisch.

Mithilfe der Lichtgeschwindigkeit können wir nur dann in die Vergangenheit eines bestimmten Ortes schauen, wenn wir uns von vornherein sehr weit weg davon befinden. Und die Entfernung gibt vor, wie weit wir in die Vergangen schauen können: Das Weltraumteleskop Hubble hat 2016 in 13,4 Milliarden Lichtjahren Entfernung die Galaxie GN-z11 entdeckt. Mit einem stolzen Alter von eben genau 13,4 Milliarden Jahren – denn solang war das Licht gereist – gilt sie als die älteste bekannte Galaxie in unserem Universum.

Bilder aus der Vergangenheit unseres eigenen Planeten werden wir leider nie sehen können – da müssen wir auf die Arbeit der Archäologen vertrauen.

Bei der Beantwortung der Frage hat uns Dr. Laura Rehnisch unterstützt. Die Experimentalphysikerin  entwickelt an der Humboldt-Universität am Institut für Physik Detektoren, mit denen in der Zukunft noch bessere Teilchenphysik-Forschung betrieben werden kann.

Redaktion WiD: KM

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