Mysterium Lichtgeschwindigkeit

[Ekkard]

Was ich mich auch frage ist, wie das Licht zu dieser stabilen Geschwindigkeit kommt.

Das ist in der Tat eine interessante Frage. Bisher ist es noch nicht gelungen, diese zu beantworten d. h. auf bekannte Grundprinzipien der Physik zurück zu führen. Wenn die Lichtgeschwindigkeit vom Inhalt unseres Weltalls abhängig sein sollte, dann ist sie keine Konstante. Einige Kosmologen vermuten genau das!

Beeindruckend finde ich auch, dass nach der Heisenberg´schen Unschärferelation unter anderem die Lichtgeschwindigkeit ja gar nicht so stabil sein sollte.

Nein, die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit ist, zumindest gegenwärtig, eine Konstante, die nicht nur im Mittel gilt.

Es ist zwar richtig, dass Impuls und Ort eines Teilchens (oder Wellenpakets) nicht zugleich genauer bestimmbar sind als die Unschärferelatione dies zulässt. Einen Einfluss auf die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist damit nicht verbunden. Anders sieht das in Medien (Glas, Wasser, Gestein) aus. Dort hängt die Fortpflanzungsgeschwindigkeit von der optischen Dichte ab.

Sobald ein Teilchen massebehaftet ist, wird es dadurch abgebremst.

Nein, es unterliegt der Transformation der Messgrößen vom bewegten Teilchen zum ruhenden Beobachter (oder umgekehrt). Die Ausdrucksweise von uns Physikern ist irreführend und führt häufig zu Fehlschlüssen. Es handelt sich um nichts weiter als darum, dass das, was wir an einem Teilchen als Impuls "von außen" messen nicht das ist, wie sich das Teilchen tatsächlich bewegt. Das ist genauso, wie ein auf einem Karussel laufender Mensch nicht dasselbe erlebt, wie der Mensch nebendran, der (ohne genauere physikalische Analyse) einfach nicht begreift, warum der mitbewegte Mensch nicht einfach geradeaus auf das Rotationszentrum zusteuern kann.

Es ist ferner so, dass es Felder (Gravitation, Elektromagnetismus) gibt, die ohne Ruhemasse wechselwirken. Das sind die Felder, die nach klassischer Ansicht als "Wellenfelder" gelten. Deren Geschwindigkeit ist von unserem Standort aus betrachtet immer gleich der Lichtgeschwindigkeit.
Im Gegensatz dazu wechselwirken insbesondere die Kernkräfte mit Ruhemassen, unterliegen also den relativistischen Bedingungen, erreichen insbesondere nie die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und haben neben der Ruhemasse eine geschwindigkeitsabhängige (relativistische) "bewegte Masse".

Aber: Raum und Zeit entstehen dadurch nicht. Einige Kosmologen vermuten, dass Raum und Zeit von den Wechselwirkungsbeziehungen der Masse (= Energie) im Universum verursacht werden. Oder: Ein leeres Universum kann nicht existieren!