Post on 06-Apr-2016
transcript
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 1
Wer ist am schnellsten?
Manfred JeitlerInstitut für Hochenergiephysik
der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
und CERN
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 2
Ich bin
Manfred und das ist
das eilige Kaninchen aus “Alice im Wunderland”
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 3
ich bin Physiker
und zwar „Elementarteilchenphysiker“
ich arbeite an einem „Teilchenbeschleuniger“ in der Schweiz
für ein österreichisches Institut:
Wer bin ich?
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 4
„Elementarteilchen“ sind meistens sehr schnell
und darum will ich Euch etwas von Geschwindigkeit erzählen
Und was erzähle ich Euch?
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 5
wie misst man Geschwindigkeit?
Kilometer pro Stunde (km/h)
oder Meter pro Sekunde (m/s)
oder irgendeine Länge durch irgendeine Zeit
Was heißt „Geschwindigkeit“?
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 6
gehen laufen
4 km/h 20 km/h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 7
radfahren
40 km/h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 8
Auto
100 km/h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 9
Flugzeug
1000 km/h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 10
Rakete
30000 km/h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 11
Geht es noch schneller?
Schall
Raketen sind schneller und sogar manche Flugzeuge 300 Meter pro Sekunde 1000 km / h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 12
“Schallmauer” die meisten Flugzeuge fliegen mit knapp 1000 km / h knapp langsamer als der Schall
die Schallmauer durchstoßen ist schwierig !
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 13
Geht es noch schneller?
Licht
viel schneller es gibt nichts schnelleres ! 300 000 km pro Sekunde eine Milliarde km / h
– 1 000 000 000 km / h
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 14
je näher man der Lichtgeschwindigkeit kommt, umso mehr Energie braucht man, um noch schneller zu werden
Warum fliegt nichts schneller als das Licht?
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 15
Warum fliegt nichts schneller als das Licht?
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 16
Ganz schön langsam!
350 km/h
Licht: 1 000 000 000 km/h(drei Millionen Mal schneller!)
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 17
Ganz schön langsam!
0,003 km/h 350 km/h
Licht: 1 000 000 000 km/hdrei Millionen Mal schneller
als das Rennauto
100 000 Mal schneller
als die Schnecke
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 18
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 19
Um mit einem Auto knapp an die Lichtgeschwindigkeit zu kommen (90%), müsstest du um 100’000’000’000 € tanken
Warum fliegt nichts schneller als das Licht?
bitte volltanken um100’000’000’000 € !
100 Milliarden Euro Energie von 100’000 Atombomben!
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 2020
Myonen in einer Funkenkammer
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 2121Polarlicht (Nordlicht)
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 2222
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 23
das Myon lebt 0,000 002 Sekunden– im Mittel– danach „zerfällt“ es
Myonen entstehen hoch in der Atmosphäre – durch kosmische Strahlung– zehntausende Kilometer hoch
nichts fliegt schneller als das Licht– 300 000 km / s
aber 300 000 × 0,000 002 = 0,6 !– dann könnten also die Myonen nur 600 Meter weit fliegen
aber wie kommen sie dann bis auf die Erde herunter?
Schnell genug?
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 24
Die Zeit vergeht langsamer, wenn man schnell ist!
aber man muss schon wirklich fast so schnell wie das Licht sein sonst ist es sehr schwer zu messen
– mit sehr genauen Uhren (Atomuhren) in Flugzeugen hat man das schon ausprobiert
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 25
Die Zeit vergeht langsamer, wenn man schnell ist!
wenn man ganz nahe an die Lichtgeschwindigkeit kommt, vergeht die Zeit ganz langsam!
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 26
Könnten wir je zu fernen Sternen fliegen?
Stern Deneb (Sternbild Schwan): 1550 Lichtjahre entfernt
Mit einer sehr schnellen Rakete schon
Aber der Omama kannst Du nicht mehr davon erzählen ... und auch nicht deinen Urgroßneffen
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 27
Zwillingsparadoxon
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 28
Zwillingsparadoxon
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 29
Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit
Olaf Römer: Jupitermonde
Lichtgeschwindigkeit zum ersten Malgemessen
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 30
Michelson: “Interferometer”
– die Licht- geschwindig-keit ist in allen Systemen gleich!
Manfred Jeitler, Institut für Hochenergiephysik Wer ist am schnellsten? 31
Viel Spaß und ...
... nicht zu schnell!