Schneller als der Schatten?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo,

heute ist der letzte Band von Lucky Luke erschienen, und zu diesem Anlass wurde in verschiedenen Veröffentlichungen auch eines der bekanntesten Lucky Luke - Bilder veröffentlicht, auf dem er schneller als sein Schatten schiesst. Auf der Seite http://www.brock.uni-wuppertal.de/Projekte/Relativit… (dort ist auch das Bild zu sehen) wird u.a. behauptet: „Schneller zu sein als sein eigener Schatten, das bedeutet, sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen, was wiederum bedeutet, nicht mehr existent zu sein. Der Schatten und sein Objekt haben jeweils voneinander unabhängige Zeitlichkeiten, sie sind zwei eigenständige Systeme.“

Das ist doch wohl Unsinn, oder? Auf dem Bild steht Lucky Luke geschätzt 10 Meter von der Bretterwand entfernt, auf die er schiesst. Die Lichtstrahlen treffen ihn von hinten und werfen das Schattenbild auf die Wand (bzw. umreissen die Stellen, die er mit seiner Figur abschattet). Wenn man das Bild jetzt als Foto ansieht, das in dem Moment gemacht wurde, als die Lichtstrahlen den schiessenden Lucky passiert haben, aber noch nicht die Wand getroffen haben - ist dann so eine Konstellation theoretisch nicht denkbar? Ich sehe nicht, dass in dieser Konstellation sich der Schütze schneller als das Licht bewegen müsste. Wenn doch - kann mir das jemand einmal erklären? Vielen Dank.

#2

Hallo,

eigentlich hast du recht. Schneller als sein Schatten zu ziehen ist eigentlich kein Problem, solange nur der Schatten weit genug weg ist. Denn der Schatten stellt ja sowas wie eine Information da und eine eine Änderung in der Stellung von Lucky Luke ist ja eine Änderung der Information. Diese kann sich aber nur mit c ausbreiten, erreicht die Wand in einer Entfernung von 10 m also erst nach t=10m/c=~33ns. Wenn er innerhalb dieser Zeit schießt, ist also quasi schneller als sein Schatten.

Das Problem bei dem Bild ist halt nur, dass man noch den alten Schatten von Lucky Luke sieht, die KUGEL ihn aber bereits durchlöchert hat, also war die Kugel mit Überlichtgeschwindigkeit unterwegs, was nicht möglich ist…

Gruß
Oliver

#3

Das Problem bei dem Bild ist halt nur, dass man noch den alten
Schatten von Lucky Luke sieht, die KUGEL ihn aber bereits
durchlöchert hat, also war die Kugel mit
Überlichtgeschwindigkeit unterwegs, was nicht möglich ist…

Der Cowboy Lucky Luke hat hier sicher ein Problem, da stimme ich zu.

Wenn wir das Problem aber mal abstrahieren und uns einen Unterwasser-Cowboy vorstellen (was auch immer das sein mag), der mit einer Elektronenkanone schießt, dann kann dieser tatsächlicher schneller als sein Schatten schießen.

Unter Wasser breitet sich Licht nur noch mit 2/3 c aus (der Brechungsindex von Wasser ist ungefähr 1.5 = 3/2), die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Elementarteilchen wie z.B. Elektronen kann in Wasser aber durchaus annähernd c betragen.

Das ist auch der Grund für die blau leuchtende Cherenkov-Strahlung z.B. in Kernreaktoren, eine Art Überlichtsgeschwindigkeitskegel (bezogen auf die "Lichtgeschwindigkeit 2/3c) ganz ähnlich dem Überschallknall.

Es ist also vor allen eine Frage, in welchem Medium sich Lucky Luke aufhält und womit er auf seinen Schatten schießt. Wenn er sich im Wasser aufhält und mit Elektronen schießt, dann kann er schneller sein. Mit Luft und Bleikugeln klappt es vermutlich nicht. :wink:

Gruß,
Markus

#4

Danke für die Antworten! Da die Waffe in der Hand von Lucky Luke eher wie eine Peacemaker und weniger wie eine Elektronenkanone aussieht und der Cowboy desweiteren keine Sauerstoffflaschen auf dem Rücken trägt, kommmt die Unterwasser-Variante wohl leider nicht in Betracht :wink:

Ich interpretiere einmal sehr frei, dass der Zeichner die Flugbahn des Projektils lediglich in die Zukunft skizziert hat. Dafür spricht, dass die Projektil-Flugbahn unterbrochen gezeichnet ist. Das erklärt freilich nicht das Loch, doch gehen wir einmal davon aus, das Loch in der Bretterwand befand sich zufälligerweise schon vorher genau an der Stelle . . .

Ich denke, Zeichner Morris wird dieser Deutung von seiner Wolke aus schmunzelnd zustimmen . . .

Es ist also vor allen eine Frage, in welchem Medium sich Lucky
Luke aufhält und womit er auf seinen Schatten schießt. Wenn er
sich im Wasser aufhält und mit Elektronen schießt, dann kann
er schneller sein. Mit Luft und Bleikugeln klappt es
vermutlich nicht. :wink:

Gruß,
Markus

#5

und wie macht man dann ein bild davon ?

Das Problem bei dem Bild ist halt nur, dass man noch den alten
Schatten von Lucky Luke sieht, die KUGEL ihn aber bereits
durchlöchert hat, also war die Kugel mit
Überlichtgeschwindigkeit unterwegs, was nicht möglich ist…

noch eins … so wie ich das bild kenne müßte auch das licht, welches von LL reflektiert wird, schneller als licht zur kamera kommen als das andere licht auf die wand … sonst gäbe es kein bild davon :wink:

Gruß
Oliver

STK