Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit überhaupt. Hier und im Video erklären wir dir, wie schnell sie wirklich ist und was du sonst noch darüber wissen musst.
Inhaltsübersicht
Was ist die Lichtgeschwindigkeit?
Die Lichtgeschwindigkeit beschreibt, wie schnell sich Licht bewegt. Im Vakuum, also im luftleeren Raum, breitet sich Licht mit exakt 299.792.458 Metern pro Sekunde aus. Das sind rund 300.000 Kilometer pro Sekunde. Das ist so schnell, dass ein Lichtstrahl in einer einzigen Sekunde siebenmal um die Erde reisen könnte.
Viele physikalische Gesetze bauen auf der Lichtgeschwindigkeit auf. Damit ist sie eine der wichtigsten Größen in der Physik — wo sie mit dem Buchstaben c abgekürzt wird. So spielt sie auch in Einsteins Relativitätstheorie eine wichtige Rolle.
Wie schnell ist die Lichtgeschwindigkeit?
Mit fast 300.000.000 m/s oder 1,08 Milliarden km/h ist die Lichtgeschwindigkeit die höchste Geschwindigkeit im Universum. Nichts im Universum, was eine Masse hat, kann sich schneller bewegen.
Diese unglaubliche Geschwindigkeit ist allerdings nicht überall gleich. In Luft ist Licht fast genauso schnell wie im Vakuum. Im Wasser verlangsamt sie sich jedoch auf etwa 225.000 Kilometer pro Sekunde, weil sie dort ständig mit Teilchen zusammenstößt. Je dichter ein Material, desto mehr wird das Licht also gebremst.
| Objekt | Geschwindigkeit (Meter pro Sekunde) |
| Mensch im Sprint | ca. 10 m/s |
| ICE-Zug | ca. 83 m/s |
| Passagierflugzeug | ca. 250 m/s |
| Schall in Luft | ca. 340 m/s |
| Licht in Wasser | ca. 225.000.000 m/s |
| Licht im Vakuum | ca. 300.000.000 m/s |
Schon gewusst?: Das Licht der Sonne braucht ungefähr 8 Minuten und 20 Sekunden, bis es die Erde erreicht. In dieser Zeit legt es ca. 150 Millionen Kilometer zurück.
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Wie wird die Lichtgeschwindigkeit gemessen?
Ein bekannter Versuch zur Messung der Lichtgeschwindigkeit heißt Lunar Laser Ranging.
Dafür wird mit einem Laser ein Lichtstrahl zum Mond geschossen, der von einem Spiegel zurück reflektiert wird. Gleichzeitig wird gemessen, wie lange es dauert, bis das Licht des Lasers wieder auf der Erde ankommt.
So berechnest du die Lichtgeschwindigkeit
Nach ungefähr 2,5 Sekunden kommt der Lichtstrahl zurück. Gemeinsam mit der Distanz zum Mond (384.000 Kilometer) kannst du daraus die Geschwindigkeit berechnen. Du brauchst dafür folgende Formel:
c = s / t
Dabei steht:
- c für die Lichtgeschwindigkeit (in Meter pro Sekunde),
- s für die zurückgelegte Strecke (in Metern),
- t für die Zeit, die das Licht dafür braucht (in Sekunden)
Anschließend setzt du deine Werte in die Formel ein:
s = 2 × 384.000 km = 768.000 km
t = 2,5 s
c = 768.000 km ÷ 2,5 s = 307.200 km/s
Das Ergebnis ist sehr nah an der tatsächlichen Lichtgeschwindigkeit. Die kleine Abweichung entsteht durch Messungenauigkeiten.
Lichtjahr
Die Lichtgeschwindigkeit wird auch verwendet, wenn es um große Entfernungen im Weltall geht. Du sprichst dann von einem Lichtjahr. Mehr darüber erfährst du hier.
Lichtgeschwindigkeit — häufigste Fragen
(ausklappen)
Lichtgeschwindigkeit — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Was ist ein Lichtjahr?Ein Lichtjahr ist eine Entfernungsangabe und bedeutet die Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt. Weil Licht im Vakuum etwa 300.000
schnell ist, wird diese Einheit benutzt, um sehr große Entfernungen im Weltall kurz anzugeben.
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Wie rechnet man die Lichtgeschwindigkeit von Meter pro Sekunde in Kilometer pro Stunde um?Die Umrechnung von Meter pro Sekunde in Kilometer pro Stunde macht man, indem man erst von Metern auf Kilometer und dann von Sekunden auf Stunden umrechnet. Dadurch ergibt sich insgesamt der Faktor 3,6. Zum Beispiel werden 300.000.000
zu 1.080.000.000 
.
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Warum ist Licht im Wasser langsamer als im Vakuum?Licht ist im Wasser langsamer als im Vakuum, weil es im Wasser ständig mit Teilchen zusammenstößt und dadurch gebremst wird. Im Vakuum gibt es keine Teilchen, die das Licht ausbremsen. Deshalb liegt die Geschwindigkeit im Wasser nur bei etwa 225.000.
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Warum nimmt man beim Laser-Versuch zum Mond die doppelte Mondentfernung?Beim Laser-Versuch nimmt man die doppelte Mondentfernung, weil der Lichtstrahl nicht nur zum Mond fliegt, sondern vom Spiegel auf dem Mond wieder zur Erde zurückkommt. Die gemessene Zeit ist also die Zeit für Hin- und Rückweg. Deshalb gehört zur Strecke
.
Geschwindigkeiten verstehen
Die Lichtgeschwindigkeit ist die schnellste Geschwindigkeit in der Physik und ein wichtiges Beispiel für extreme Werte.
Wer sich mit Geschwindigkeiten beschäftigt, vergleicht Strecken und Zeiten und rechnet mit Formeln wie v = s / t.
So erkennst du, welche Größen zusammengehören und wie stark sich Werte je nach Situation und Medium unterscheiden können.
Weitere Videos dazu findest du in unserem Ingenieurwissenschaftenbereich.