Die Vorstellung, mit Lichtgeschwindigkeit durch das All zu reisen, gehört zu den ältesten Träumen der Science-Fiction. Aus physikalischer Sicht ist dies für massebehaftete Objekte jedoch unmöglich. Die Relativitätstheorie zeigt, dass die benötigte Energie gegen unendlich strebt, je näher man der Lichtgeschwindigkeit kommt.
Physikalische Barrieren
Lichtteilchen (Photonen) bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, weil sie keine Masse besitzen. Für Objekte mit Masse gilt: Jede Geschwindigkeitssteigerung erfordert exponentiell mehr Energie. Der Energiebedarf würde bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit ins Unermessliche steigen. Dies ist keine technologische Hürde, sondern eine fundamentale Eigenschaft der Raumzeit.
Die schnellsten von Menschen gebauten Objekte erreichen nur Bruchteile der Lichtgeschwindigkeit. Die Parker Solar Probe der NASA bewegt sich mit weniger als 0,1 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Selbst natürliche Phänomene wie Sterne, die um das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße kreisen, erreichen maximal etwa 3 Prozent.
Praktische Ansätze und theoretische Konzepte
Das Projekt Breakthrough Starshot verfolgt einen realistischen Ansatz für hohe Geschwindigkeiten. Es sieht vor, winzige Sonden mit Gramm-Gewicht mittels bodengestützter Laser auf etwa 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Mit Lichtsegeln ausgestattet könnten diese Sonden das Alpha-Centauri-System in etwa 20 Jahren erreichen. Die technischen Herausforderungen sind jedoch enorm, von der Laserleistung bis zur Hitzebeständigkeit der Segel.
In der theoretischen Physik existieren Konzepte wie der Alcubierre-Antrieb oder Wurmlöcher, die Raumzeitkrümmungen nutzen würden. Diese erfordern jedoch sogenannte exotische Materie mit negativer Energiedichte, die bisher nicht nachgewiesen wurde. Aktuelle Berechnungen zeigen, dass selbst optimierte Versionen solcher Konzepte unrealistisch hohe Energiemengen benötigen würden.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Reisen mit Lichtgeschwindigkeit sind für massebehaftete Objekte unmöglich. Hochgeschwindigkeitskonzepte wie Starshot zeigen jedoch, dass Annäherungen an diesen Wert theoretisch möglich wären, wenn auch mit erheblichen technologischen Hürden.
- Quelle: Space Daily – Originalartikel