Wieso kann nichts schneller als die Lichtgeschwindigkeit sein?
Jeder Mensch hat eine gewissen Vorstellung von Gleichzeitigkeit, also wann und wie zwei Ereignisse im exakt gleichen Moment ablaufen. Man kann also eindeutig sagen, ob Ereignis A vor Ereignis B geschah oder nicht (-> Kausalität).
In der (speziellen) Relativitätstheorie verliert sich nun den Begriff der Gleichzeitigkeit ein wenig, weil es nun vom Beobachter selbst, insbesondere von seiner (relativen) Geschwindigkeit, abhängt, ob Ereignisse gleichzeitig ablaufen oder nicht.
Anschaulich wird das in der Physik im Minkowski-Diagramm [1] dargestellt. Hier kann man in verschiedene Bereiche unterteilen. Ereignisse können zueinander einen zeitartigen (es gibt kein Bezugssystem, in dem die Ereignisse zur gleichen Zeit stattfinden), raumartigen (es gibt kein Bezugssystem, in dem die Ereignisse am gleichen Ort stattfinden) oder lichtartigen (Ereignisse weder am gleichen Ort noch zur gleichen Zeit) Charakter aufweisen.
Die Lichtgeschwindigkeit trennt nun die Bereiche zwischen zeit- und raumartig. Während bei zeitartigem Charakter zwei Ereignisse für alle Beobachter einen festen chronologischen Ablauf und damit eine Kausalität aufweisen, würde dies bei raumartigen Ereignissen nicht mehr gelten, womit die Kausalität (Ursache vor Wirkung) verloren ginge.
Die Begrenzung von Körpern auf die Bereiche unterhalb der Lichtgeschwindigkeit schützt also die Kausalität von Ereignissen und eine Reise mit Überlichtgeschwindigkeit würde dazu führen, dass der Körper sich in die Vergangenheit bewegt. Eine Beschleunigung auf Überlichtgeschwindigkeit scheitert schon allein daran, dass es zu einer relativistischen Massenzunahme des Körpers kommt. Da Masse quasi die Eigenschaft der Trägheit eines Körpers beschreibt widersetzt sich dieser, wenn sich die Geschwindigkeit immer mehr der Lichtgeschwindigkeit nähert, immer mehr der beschleunigenden Kraft.
Es wäre also eine unendliche Menge an Energie notwendig, um einen Körper mit einer endlichen Ruhemasse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen (ein Photon hingegen hat keine Ruhemasse und MUSS sich deswegen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, so dass es kein Bezugssystem geben kann, in dem es ruht). Formelmäßig wird dies in der Lorentz-Transformation [2] beschrieben.
Fußnoten:
[1] Minkowski-Diagramm – Wikipedia
[2] Lorentz-Transformation – Wikipedia