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Eine exzellente Frage. Die Quadratgeschwindigkeit ergibt sich wie folgt:
Die Ruheenergie eines Teilchens ist dessen Masse mal der Konstanten K:
ruhe E=K*m
Da stellt sich die Frage was ist K? Es ist die kinetische Energie, die sehr viel kleiner ist als die Lichgeschwindikeit (½ m v^2). Die Summe der Energie eines Teilchens ist die Ruhenergie + der kinitschen Energie. Laut Relativität ist sie proportional zum Faktor gamma γ= 1/√(1-v^2/c^2). Dies ist der selbe Faktor der für die Längekontraktion und Zeitdilatation zuständig ist. Damit wäre die totale Energie:
total E=γ*K*m.
Wenn v=0, dann ist das Teilchen in Ruhe und γ=1. Somit wäre die totale Energie gleich der Ruhenergie, da keine kinetische Energie vorhanden ist. Nun wissen wir das nichts schneller sein kann als das Licht und damit wäre auch v immer viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit, also v^2/c^2 und damit viel kleiner als 1. Nach der Taylor-Entwicklung wäre dies 1/√(1-e) ≈1+e/2 für alles viel kleiner 1. Daraus ergibt sich füe kleiner Geschwindigkeiten v -> γ≈1+½ v^2/c^2 . Dies setzen wir für die totale Energie ein.
total E=γ*K*m≈(1+½ v2/c2)*K*m = Km + (K/c^2) ½ * m * v^2.
Damit die kinetische Energie passt muss K = c^2 sein:
ruhe E = K*m = m * c^2
Hoffe das konnte die "Quadratlichtgeschwindigkeit" klären. Leider lässt die Relativität in diesem Fall keine Kubiklichtgeschwindigkeit zu.
Eine exzellente Frage. Die Quadratgeschwindigkeit ergibt sich wie folgt:
Die Ruheenergie eines Teilchens ist dessen Masse mal der Konstanten K:
ruhe E=K*m
Da stellt sich die Frage was ist K? Es ist die kinetische Energie, die sehr viel kleiner ist als die Lichgeschwindikeit (½ m v^2). Die Summe der Energie eines Teilchens ist die Ruhenergie + der kinitschen Energie. Laut Relativität ist sie proportional zum Faktor gamma γ= 1/√(1-v^2/c^2). Dies ist der selbe Faktor der für die Längekontraktion und Zeitdilatation zuständig ist. Damit wäre die totale Energie:
total E=γ*K*m.
Wenn v=0, dann ist das Teilchen in Ruhe und γ=1. Somit wäre die totale Energie gleich der Ruhenergie, da keine kinetische Energie vorhanden ist. Nun wissen wir das nichts schneller sein kann als das Licht und damit wäre auch v immer viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit, also v^2/c^2 und damit viel kleiner als 1. Nach der Taylor-Entwicklung wäre dies 1/√(1-e) ≈1+e/2 für alles viel kleiner 1. Daraus ergibt sich füe kleiner Geschwindigkeiten v -> γ≈1+½ v^2/c^2 . Dies setzen wir für die totale Energie ein.
total E=γ*K*m≈(1+½ v2/c2)*K*m = Km + (K/c^2) ½ * m * v^2.
Damit die kinetische Energie passt muss K = c^2 sein:
ruhe E = K*m = m * c^2
Hoffe das konnte die "Quadratlichtgeschwindigkeit" klären. Leider lässt die Relativität in diesem Fall keine Kubiklichtgeschwindigkeit zu.