Gibt es eine Maximale Rotationsgeschwindigkeit?
Diese müsste dann doch so hoch sein, dass die äußersten Atome, zb einer Kreissäge, sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen. Ich vermute, dass das beschränkende Element eher die Zentripetalkraft, welche eine quadratische Funktion der Bahngeschwindigkeit ist. Der Neutronenstern PSR J1748-2446ad ist das schnellste sich drehende (feste) Objekt was man bisher entdeckt hat. Am Äquator hat der eine Geschwindigkeit von ca 1/4c. Viel schneller könnte er auch nicht, weil dann die Zentrifugalkraft höher als seine Schwerkraft wird, die immerhin ca. 200 Milliarden mal höher als auf der Erde ist. Die Bindung der Atome untereinander spielt bei diesen Kräften eigentlich keine Rolle mehr. Höhere Geschwindigkeiten sind eigentlich (bei Festkörpern) nicht möglich, alles was schwerer oder bei gleichem Gewicht kleiner ist, ist ein schwarzes Loch um das höchstens Gas kreist. gibt es einen minimalen Radius? wenn nicht, gibt es auch keine maximale Rotationsgeschwindigkeit. für jeden radius größer null setzt natürlich c irgendwann eine grenze. vielleicht findet man den minimalen Radius in der plankschen länge und kann somit zumindest die höchstmögliche physikalisch sinnvolle Frequenz bestimmen?
Die Kerrmetrik sagt, die maximale Rotationsgeschwindkeit eines schwarzen Lochs liegt bei 0,5c. Dass ein schwarzes Loch das schnellste Objekt ist was sich drehen kann, kann man sich leicht überlegen. Punktteilchen können nicht im Sinne der Mechanik rotieren, also ist nix mit "minimalem Radius" Eine maximale Roationsgeschwindigkeit ist eigentlich irrelevant. Das gehört zu den "Informationslosen Größen". Folgendes Gedankenbeispiel: Angenommen du nimmst einen sehr starken Laserpointer und leuchtest damit auf den Mond. Nun baust du den Laserpointer in ein Karusell ein, so, dass wenn sich der Laserpointer dreht, der Strahl die Mondoberfläche überstreicht. Nun lässt du den Laserpointer rotieren, schneller und schneller. Nun, ab einer gewissen Geschwindigkeit, wird sich der Punkt den der Laserpointer auf die Mondoberfläche leuchtet, mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen.
Wir wissen aber, dass die Photonen nur mit Lichtgeschwindigkeit fliegen können und sich somit nut der Ort mit überlichtgeschwindigkeit ändert, auf dem sie eintreffen. Da aber Photonen aus einer Quelle sowieso zeitgleich woanders auftrefen können (durch Blenden oder Linsen) ist diese Information, mit welcher Geschwindigkeit sich der Punkt über die Mondoberfläche bewegt, physikalisch irrelevant. Genauso verhält sich das mit der RPM. Wichtig ist nur die Bahngeschwindigkeit. Diese kann nicht Lichtgeschwindigkeit übertreffen, das wissen wir aus der Relativitäts-Theorie. Da du eine Bahngeschwindigkeit bei einem gewissen Radius annehmen kannst, kannst du damit auch die Winkelgeschwindigkeit berechnen. Aber eine "Absolute" Winkelgeschwindigkeit gibt es nicht.
