Überlichtgeschwindigkeit?
Beobachtungen von kompakten Radioquellen mit VLBI (Very Long Baseline Interferometry = Langbasisinterferometrie) ergeben oft Werte für sich ausbreitende Plasmateile die größer sind als die Lichtgeschwindigkeit. Die englische Bezeichnung dafür ist Superluminal Motion.
Wie kann so etwas sein? Nach der Relativitätstheorie kann Materie niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen. Es scheinen aber auch keine Meßfehler zu sein, also wie kommt diese Krise zustande?
Das Phänomen der Überlichtgeschwindigkeit gibt es tatsächlich und ist in Wirklichkeit eine Illusion. Es kommt dann zustande, wenn sich eine Lichtquelle fast mit Lichtgeschwindigkeit und gleichzeitig schräge auf den Beobachter zubewegt.
1. Sich quer zur Blickrichtung bewegende Lichtquelle
© Mario Lehwald
Das Bild 1 zeigt den Fall, dass sich eine Lichtquelle LQ seitlich zum Beobachter bewegt. LQ bewegt sich von A nach B mit fast der Lichtgeschwindigkeit in etwa 1 Sekunde. Wenn LQ bei Punkt A aufleuchtet, braucht das Lichtsignal 1 Sekunde bis zur roten Linie. Nach 1 Sekunde ist LQ bei Punkt B angelangt. Das Signal von dort braucht ebenfalls 1 Sekunde zur roten Linie.
Wenn ein Beobachter B sehr weit von der roten Linie entfernt ist, kann man sagen, dass die Lichtsignale von A und B fast parallel bei ihm eintreffen. Der Beobachter sieht LQ also in 1 Sekunde von A nach B ziehen.
2. Bewegung einer Lichtquelle schräge auf den Beobachter zu
© Mario Lehwald
Beim 2. Bild haben wir den Fall, dass sich die Lichtquelle LQ schräge auf den Beobachter zubewegt. Nach 1 Sekunde hat das Lichtsignal von Punkt A die rote Linie erreicht. Gleichzeitig hat LQ aber Punkt B erreicht! Von Punkt B zur roten Linie braucht das Lichtsignal jetzt weniger als 1/20 Sekunde, d. h. die Lichtsignale von Punkt A und B treffen fast gleichzeitig an der roten Linie ein.
Ist der Beobachter wieder sehr weiter von der roten Linie entfernt, treffen die Lichtsignale von A und B fast bei ihm fast parallel ein. Auch wenn er Lichtjahre von der roten Linie entfernt ist, und das Licht Jahre zu ihm braucht, bleibt doch die zeitliche Differenz die gleiche: Die Lichtsignale A und B treffen bei dem Beobachter fast gleichzeitig ein. Somit hat der Beobachter den Eindruck, die Lichtquelle LQ habe sich mit etwa 6facher Überlichtgeschwindigkeit von A nach B bewegt (oranger Pfeil).
