{"id":24115,"date":"2017-09-13T07:00:03","date_gmt":"2017-09-13T05:00:03","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/09\/13\/kann-licht-rueckwaerts-laufen\/"},"modified":"2025-05-14T16:35:19","modified_gmt":"2025-05-14T14:35:19","slug":"kann-licht-rueckwaerts-laufen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/09\/13\/kann-licht-rueckwaerts-laufen\/","title":{"rendered":"Kann Licht r\u00fcckw\u00e4rts laufen?"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/sb-wettbewerb_klein.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/sb-wettbewerb_klein.jpg\" alt=\"sb-wettbewerb_klein\" width=\"150\" height=\"52\" class=\"alignleft size-full wp-image-25403\" \/><\/a><i>Dieser Artikel ist Teil des <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2017\/07\/01\/der-scienceblogs-blog-schreibwettbewerb-2017\/\">ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb 2017<\/a>. Informationen zum Ablauf <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/?p=25399\">gibt es hier<\/a>. Leserinnen und Leser k\u00f6nnen die Artikel bewerten und bei der Abstimmung einen Preis gewinnen &#8211; Details dazu <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/?p=25399\">gibt es hier<\/a>. Eine \u00dcbersicht \u00fcber alle am Bewerb teilnehmenden Artikel gibt es <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/?p=25387\">hier<\/a>. Informationen zu den Autoren der Wettbewerbsartikel finden sich in den jeweiligen Texten.<\/i><br \/>\n&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;<br \/>\n<b>Kann Licht r\u00fcckw\u00e4rts laufen?<\/b><\/p>\n<p>von Peter Paul<\/p>\n<p>Licht kann sich <b>ganz langsam bewegen<\/b>, auch <b>stehen bleiben<\/b> und sogar <b>r\u00fcckw\u00e4rts laufen<\/b> und das alles ganz ohne Spiegel und Glasfasern, sondern einfach so, <b>im Vakuum<\/b>. Halt! Das kann nicht sein! Einstein sagt doch&#8230;Und doch ist es m\u00f6glich, weil der <b>Raum<\/b> nicht so unver\u00e4nderlich ist, wie wir ihn uns normalerweise vorstellen, sondern weil er sich seit dem Urknall <b>ausdehnt<\/b> und das wohl auch noch weiter so tun wird. Und, wie so oft, ist es auch in diesem Zusammenhang wieder eine Frage des <b>&#8222;Standpunktes&#8220;<\/b>, im wahrsten Sinne dieses Wortes.<\/p>\n<p>Auch wenn wir alle schon einmal einen Luftballon aufgeblasen haben, wir kennen uns in expandierenden R\u00e4umen nicht so gut aus. Sogar die Profis ver\u00f6ffentlichen manchmal ganz widersinnige &#8222;Veranschaulichungen&#8220; von dieser Expansion:<\/p>\n<p><center><iframe loading=\"lazy\" width=\"560\" height=\"315\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/I8SGYbqmLHc\" frameborder=\"0\" allowfullscreen><\/iframe><\/center><\/p>\n<p>Aber zur\u00fcck zum Luftballon: Er dehnt sich nat\u00fcrlich im Raum aus. Der Raum selbst macht gar nichts. Aber wenn ich mir vorstelle, vielleicht als kleine Ameise in dem Ballon zu sitzen, vielleicht sogar mit ein paar netten Ameisenkameraden zusammen, dann geht das schon besser. Wenn jetzt der Luftballon von jemandem(?!) aufgeblasen wird und sich alle Kollegen gut an der Wand festhalten, dann wird der Raum zwischen mir und den anderen gr\u00f6\u00dfer, die anderen werden scheinbar immer kleiner (ganz im Gegensatz zu obiger Animation) und da ich nicht hinaus sehen kann, scheint sich der Raum wirklich auszudehnen. <\/p>\n<p>Aber wir sind keine Ameisen und da ist keine undurchsichtige Wand, an der wir kleben und der Raum hat drei Dimensionen und deshalb ist alles viel un\u00fcbersichtlicher als f\u00fcr die braven Tierchen. Aber trotzdem kann man sich die Sache mit einem <b>Vergleich<\/b> sehr \u00fcbersichtlich gestalten, dabei hat man auch die Chance, <b>das seltsame Verhalten des Lichts zu verstehen<\/b>.<\/p>\n<figure id=\"attachment_25560\" aria-describedby=\"caption-attachment-25560\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/1Parkplatz.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/1Parkplatz.jpg\" alt=\"Galaxien auf dem Parkplatz\" width=\"500\" height=\"114\" class=\"size-medium wp-image-25560\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25560\" class=\"wp-caption-text\">Galaxien auf dem Parkplatz<\/figcaption><\/figure>\n<p>Da ist eine <b>Stra\u00dfe<\/b> (Sie spielt die Rolle des <b>Raums<\/b>), die man sich nach beiden Seiten unendlich weit fortgesetzt vorstellen muss. Auf der Stra\u00dfe parken <b>Autos<\/b>, auch unendlich viele, zugegebenerma\u00dfen etwas dicht. Ihre Vorderr\u00e4der (Die spielen hier die Rolle der <b>Galaxien<\/b>) sind fest mit der Stra\u00dfe verbunden,  Au\u00dferdem steht da eine <b>Fahne<\/b>. Das ist der Platz, an dem wir uns einen <b>Beobachter<\/b> (z.B.: einen Astronomen auf der Erde) vorstellen, das ist sein &#8222;Standpunkt&#8220;. Soweit ist alles gut, aber entscheidend ist nun, dass die <b>Stra\u00dfe dehnbar<\/b> ist wie Gummi und sich nach links und rechts ausdehnt, als ob da irgendwelche Riesen zu ihrem Spa\u00df daran ziehen w\u00fcrden. <\/p>\n<figure id=\"attachment_25561\" aria-describedby=\"caption-attachment-25561\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/2Gedehnt.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/2Gedehnt.jpg\" alt=\"Parkplatz in Ausdehnung\" width=\"500\" height=\"89\" class=\"size-medium wp-image-25561\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25561\" class=\"wp-caption-text\">Parkplatz in Ausdehnung<\/figcaption><\/figure>\n<p>Was sieht nun der Beobachter w\u00e4hrend dieses Vorgangs? Die Autos auf der rechten Seite bewegen sich nach rechts und die linken nach links, dabei sehen sie nat\u00fcrlich immer kleiner aus. Das kennen wir schon von den Ameisen.  <\/p>\n<p>Aber die <b>Geschwindigkeiten sind nicht gleich<\/b>. In der gleichen Zeit, in der der graue Wagen um vielleicht einen Meter gegen\u00fcber dem hellgr\u00fcnen nach rechts bewegt wurde, wurde auch der orange PKW gegen\u00fcber dem grauen um 1 Meter nach rechts bewegt, genauso der lila gegen\u00fcber dem orangen. Vom Beobachter aus wurde also der graue um 2m und der lila um drei Meter nach rechts bewegt. F\u00fcr ihre Geschwindigkeiten hei\u00dft das: Im Vergleich zum grauen Wagen wurde also der orange mit der doppelten, der lila mit der dreifachen Geschwindigkeit nach rechts bewegt.  Und das geht nach beiden Seiten entsprechend so weiter, denn die Stra\u00dfe ist ja unendlich lang. Deshalb gibt es auch Autos, die mit <b>Lichtgeschwindigkeit oder doppelter Lichtgeschwindigkeit oder x-facher Lichtgeschwindigkeit<\/b> vom Beobachter wegbewegt worden sind.<\/p>\n<p>Ganz entsprechende \u00dcberlegungen gelten, wenn sich der Beobachter z.B. neben dem orangen PKW befindet, oder neben irgendeinem anderen, nur die Farben der Autos m\u00fcssen dann durch die aktuellen Farben ersetzt werden. <\/p>\n<p>Bisher ist es eigentlich nur die Stra\u00dfe bzw. es sind deren St\u00fccke, die sich mit ganz unterschiedlichen Geschwindigkeiten vom jeweiligen Beobachter wegbewegen. Entsprechend werden diese Geschwindigkeiten in der Kosmologie <b>Fluchtgeschwindigkeiten v<\/b> genannt. Und diese Fluchtgeschwindigkeiten h\u00e4ngen nat\u00fcrlich vom Beobachter ab. Ein Wagen, der f\u00fcr den einen (ruhenden) Beobachter vielleicht schon mit Lichtgeschwindigkeit &#8222;flieht&#8220;, hat f\u00fcr den Beobachter, der neben diesem Auto (in Ruhe) steht, die Geschwindigkeit 0.<\/p>\n<p>Jetzt schauen wir aber einmal auf die <b>Tachos<\/b> in den Autos. Sie zeigen nat\u00fcrlich alle die gleiche Geschwindigkeit an, n\u00e4mlich die Geschwindigkeit 0, weil alle Autos nur dastehen und geparkt sind. Sie bewegen sich vom Beobachter (von welchem auch immer) nur weg, weil sich die Stra\u00dfe ausdehnt, gegen\u00fcber dem Stra\u00dfenst\u00fcck, auf dem sie stehen, bewegen sie sich \u00fcberhaupt nicht.<\/p>\n<p>Aber Autos k\u00f6nnen auf einer Stra\u00dfe nat\u00fcrlich nicht nur stehen, sie k\u00f6nnen auch fahren, und dann zeigt ihr Tacho etwas anderes an als 0, n\u00e4mlich die <b>Geschwindigkeit gegen\u00fcber der Stra\u00dfenoberfl\u00e4che<\/b>, auf der sie sich im Augenblick befinden. In jedem Auto wird mit dem Tacho nur das gemessen, was die jeweils eigenen R\u00e4der tun, und das ist eine ganz <b>&#8222;lokale&#8220;<\/b> Angelegenheit. Was die Stra\u00dfe woanders sonst noch macht ist dem Tacho v\u00f6llig egal. <\/p>\n<p>Und genau f\u00fcr diese, ich nenne sie einmal <b>&#8222;Tacho-Geschwindigkeit&#8220;<\/b>, hat Einstein in seiner &#8222;Speziellen Relativit\u00e4tstheorie&#8220; eine allgemeine Geschwindigkeitsbeschr\u00e4nkung festgelegt, die auch wirklich von allen Autos eingehalten wird. <b>Die Tacho-Geschwindigkeit darf und kann nicht gr\u00f6\u00dfer sein als die Lichtgeschwindigkeit c<\/b>. <\/p>\n<p>Wissenschaftlich sagt man: Die &#8222;Spezielle Relativit\u00e4tstheorie&#8220; mit der Lichtgeschwindigkeit c als maximaler Grenzgeschwindigkeit, gilt auch im expandierenden Raum, aber sie gilt dort nur als lokaler Grenzfall. <\/p>\n<p>\u00c4ndern wir nun unser Modell ein wenig ab. Die Stra\u00dfe bekommt nun mehrere Spuren nebeneinander, so dass auch \u00fcberholt werden kann. Einzelne <b>Autos bzw. Vorderr\u00e4der<\/b> sind nun keine Galaxien mehr sondern <b>Lichtteilchen, Photonen<\/b>, die sich selbstverst\u00e4ndlich mit Lichtgeschwindigkeit auf ihrem Tacho auf der Stra\u00dfe bewegen. Auch f\u00fcr diese fahrenden Autos ist das Stra\u00dfenst\u00fcck, auf dem sie sich jeweils befinden, in Ruhe.<\/p>\n<p>So ein Auto rast nun aus gro\u00dfer Entfernung, vielleicht <b>von links<\/b>, auf unseren Beobachter zu, also mit <b>Fahrtrichtung nach rechts<\/b>, w\u00e4hrend sich dort jedes <b>Stra\u00dfenst\u00fcck<\/b>, von unserem Beobachter aus, <b>nach links<\/b> bewegt. Nun kommt es zu den anfangs angek\u00fcndigten seltsamen Vorkommnissen: <\/p>\n<figure id=\"attachment_25562\" aria-describedby=\"caption-attachment-25562\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/3Rueckwaertsfahrt.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/3Rueckwaertsfahrt.jpg\" alt=\"Licht bewegt sich r\u00fcckw\u00e4rts.\" width=\"500\" height=\"131\" class=\"size-medium wp-image-25562\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25562\" class=\"wp-caption-text\">Licht bewegt sich r\u00fcckw\u00e4rts.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Befindet sich der Wagen sehr weit entfernt vom Beobachter, dann hat die Stra\u00dfe dort f\u00fcr den Beobachter \u00dcberlichtgeschwindigkeit. Deshalb <b>vergr\u00f6\u00dfert sich der Abstand zum Beobachter<\/b> sogar noch, obwohl das Auto pausenlos nach rechts f\u00e4hrt,  bewegt es sich vom Beobachter aus gesehen nach links, also <b>r\u00fcckw\u00e4rts<\/b>.<\/p>\n<p>Ist das Auto an einer Stelle, an der die <b>Stra\u00dfe<\/b> sich &#8211; vom Beobachter aus gesehen &#8211; <b>genau mit Lichtgeschwindigkeit<\/b> wegbewegt, <b>\u00e4ndert sich sein Abstand vom Beobachter \u00fcberhaupt nicht<\/b>. Es <b>bleibt<\/b> gleichsam relativ zum Beobachter <b>stehen<\/b>. (Es ist so, wie man es in einem langsam fahrenden Zug erleben kann, wenn man gegen die Fahrtrichtung geht. Gegen\u00fcber dem Bahnsteig kann man am gleichen Ort bleiben.)<\/p>\n<figure id=\"attachment_25563\" aria-describedby=\"caption-attachment-25563\" style=\"width: 469px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/4Anhalten.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/4Anhalten.jpg\" alt=\"Licht h\u00e4lt an.\" width=\"469\" height=\"171\" class=\"size-full wp-image-25563\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-25563\" class=\"wp-caption-text\">Licht h\u00e4lt an.<\/figcaption><\/figure>\n<p>W\u00e4re die Raumausdehnung immer die Gleiche, w\u00fcrde das Auto ewig im gleichen Abstand vom Beobachter bleiben, also gewisserma\u00dfen in Ruhe sein. Aber so muss es nicht sein, die <b>Raumausdehnung kann sich \u00e4ndern<\/b> und tut das in der Realit\u00e4t auch. Die Riesen, die die Stra\u00dfe dehnen, k\u00f6nnen sozusagen m\u00fcde werden, dann <b>verlangsamt sich die Raumausdehnung<\/b>, das Auto kommt dann <b>wieder nach rechts voran<\/b>, wenn zun\u00e4chst auch nur langsam, und der Beobachter kann sich \u00fcber Besuch freuen. Oder die Riesen k\u00f6nnen einen Endspurt einlegen, dann wird das Auto mit der Stra\u00dfe <b>nach links gerissen<\/b>, der Beobachter bleibt einsam und alleine auf der Stra\u00dfe stehen. <\/p>\n<p>In dieser Situation scheint das <b>wirkliche, reale Universum<\/b> seit ca. 5 Mrd. Jahren  zu sein. Die <b>Raumausdehnung beschleunigt sich<\/b>, nachdem sie sich in den ersten Jahrmilliarden nach dem Urknall \u00fcberwiegend verlangsamt hatte. Und wenn diese Beschleunigung so oder sogar noch schneller weiter ginge, m\u00fcsste man &#8222;bald&#8220; <b>nicht mehr weit<\/b> gehen, um in Bereiche zu kommen, die sich bereits mit \u00dcberlichtgeschwindigkeit von uns wegbewegen. Von <b>dort k\u00f6nnte dann aber kein Licht mehr zu uns gelangen<\/b>. Das sog. &#8222;beobachtbare Universum&#8220; w\u00fcrde immer kleiner werden. Zuerst w\u00fcrden die fernsten Galaxien  verschwinden und dann, nach und nach, auch immer n\u00e4her gelegene. Und nach langer Zeit w\u00fcrden die Astronomen feststellen, dass es nur eine einzige Galaxie bzw. einen Galaxiehaufen im Weltraum zu beobachten g\u00e4be, n\u00e4mlich unsere\/n eigene\/n. Die Astronomie w\u00fcrde dann wohl deutlich langweiliger sein, aber bis dahin h\u00e4tten  wir zum <b>Gl\u00fcck<\/b> noch <b>sehr, sehr lange Zeit<\/b>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dieser Artikel ist Teil des ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb 2017. Informationen zum Ablauf gibt es hier. Leserinnen und Leser k\u00f6nnen die Artikel bewerten und bei der Abstimmung einen Preis gewinnen &#8211; Details dazu gibt es hier. Eine \u00dcbersicht \u00fcber alle am Bewerb teilnehmenden Artikel gibt es hier. Informationen zu den Autoren der Wettbewerbsartikel finden sich in den [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":24109,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[733,11],"tags":[2666],"class_list":["post-24115","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog-schreibwettbewerb","category-naturwissenschaften","tag-blog-schreibwettbewerb"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24115","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=24115"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24115\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24120,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24115\/revisions\/24120"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/24109"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24115"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24115"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24115"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}