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Relativistische Geschwindigkeiten addieren

Rechner für die Addition von zwei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit, welche in die gleiche Richtung wirken. Geschwindigkeiten in den gewohnten Bereichen menschlichen Lebens kann man ganz normal addieren. Wenn ein Zug 100 km/h fährt und man in diesem Zug mit 5 km/h vorwärts läuft, hat man eine Geschwindigkeit zur Außenwelt von 105 km/h. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten ist dies nicht mehr so, da Materie die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen oder übertreten kann.

Die Formel für das relativistische Additionstheorem für Geschwindigkeiten ist: v = ( v1 + v2 ) / ( 1 + v1*v2/c² )


Erste Geschwindigkeit v1:
Zweite Geschwindigkeit v2:
Lichtgeschwindidkeit c:m/s
Resultierende Geschwindigkeit v:

Runden auf    Nachkommastellen.


Beispiel: eine (hypothetische) Rakete fliegt mit halber Lichtgeschwindigkeit (50% c) durch das All. Von dieser wird eine Sonde mit ebenfalls halber Lichtgeschwindigkeit in Flugrichtung gestartet. Diese bewegt sich nun mit 80 Prozent der Lichtgeschwindigkeit.

Die Relativitätstheorie wurde von Albert Einstein entwickelt, im Jahr 1905 die spezielle Relativitätstheorie und im Jahr 1916 die allgemeine Relativitätstheorie. Das Prinzip der relativistischen Geschwindigkeiten ergibt sich bereits aus der speziellen Relativitätstheorie. Diese besagt etwas über die Relativität der Zeit, welche sich daraus ergibt, dass die Lichtgeschwindigkeit absolut ist, unabhängig vom Standort und von der Geschwindigkeit des Beobachters. Wenn man sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt, dann verläuft die Zeit langsamer, siehe dazu Zeitdilatation. Was sich nicht ändert ist die Wahrnehmung oder Messung der Lichtgeschwindigkeit, egal ob von innerhalb dieser Bewegung oder von außerhalb. Geschwindigkeiten unterhalb ändern sich gemäß obiger Rechnung. Aus dieser Absolutheit der Lichtgeschwindigkeit ergibt sich auch die berühmte Formel der Relativitätstheorie, E = m c², nach der sich Energie und Masse über einen konstanten Wert ineinander umrechnen lassen können.



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