Frage zur Gravitation

Hantierer schrieb:Und es ist auch so, dass wenn sich ein bewegter Beobachter auf eine Lichtquelle zubewegt, dass er dann eine höhere Lichtgeschwindigkeit messen kann. Da kann man die Geschwindigkeiten addieren, genau wie sonst bei zwei entgegengesetzten Bewegungen auch. Das ist völlig legitim und auch absolut normal.

Nein, eben nicht.
Das kann man nicht und das hat man auch noch nie und das wird man auch nie.
Wenn du sagst, es sei völlig normal, dann zeig doch mal eine Messung auf, wo dem so gewesen sein soll.
Wirst du nicht können.

Hantierer schrieb:Man kann ganz einfach die Wellenlängen messen und wenn man einen Vergleichswert aus relativer Ruhe zur Lichtquelle hat, kann man daraus auch seine relative Geschwindigkeit zur Lichtquelle ableiten - das beschreibt der Dopplereffekt. Das hat @nocheinPoet vor ein paar Seiten selbst so geschrieben. Aber heute ist es dann doch wieder anders.

Das ist nach wie vor nicht wirklich Falsch, zumindest, wenn ich dich richtig verstehe.

Hantierer schrieb:Andersrum kann man auch aus dem Dopplereffekt die Geschwindigkeit einer Lichtquelle ableiten, wenn diese sich relativ zu einem ruhenden Beobachter bewegt. Und dennoch bleibt c dabei immer konstant. Das ist das, was viele nicht so ganz auf die Reihe kriegen und dann einen Knoten im Kopf haben. Ist ja nicht böse gemeint, ich habe auch lange dran geknabbert und dachte auch erst, es verstößt gegen wichtige Regeln der Physik, aber das tut es nicht. Und nochmal sorry und danke, für die Nerven.

Das ist nicht andersrum, sondern das gleiche wie in dem Absatz davor.
Man kann mit Hilfe des Dopplereffektes die Geschwindigkeit der Lichtquelle errechnen.
Wir wissen durch den Effekt, dass sich Galaxy x mit Geschwindigkeit y von uns entfernt/sich uns nähert.
Und da bekommen wir auch keinen Knoten im Kopf wie du, dass ist der einfacher zu verstehende Teil des Ganzen.

Das hat aber eben nichts damit zu tun, dass sich die Geschwindigkeit des Lichtes ändert.
Das, was du in bezug setzt, die Geschwindigkeit der Quelle und die Geschwindigkeit des Lichts selbst kann man nicht so, wie du es tust, in Bezug setzen.

Hantierer schrieb:Und es ist auch so, dass wenn sich ein bewegter Beobachter auf eine Lichtquelle zubewegt, dass er dann eine höhere Lichtgeschwindigkeit messen kann. Da kann man die Geschwindigkeiten addieren, genau wie sonst bei zwei entgegengesetzten Bewegungen auch.

Noch mal was dazu: du scheinst nicht zu verstehen, was wir durch Einstein gelernt haben.
Du scheinst zu denken, dass es bezüglich der Lichtgeschwindigkeit nur darum geht, dass diese quasi die einzige Konstante ist und die eine Geschwindigkeit hat, die konstant ist.
Aber das ist nur die halbe Wahrheit.
Durch Einstein wissen wir eben auch, dass sich NICHTS schneller als das Licht im Raum bewegen kann.
Das ist eine der Haupterkenntnisse.

Diese würde verletzt werden, wenn deine Gedanken richtig wären.
Würden wir uns mit 1/2c auf einen Lichtstrahl zubewegen können und diesen Lichtstrahl dann als 1,5c schnellen Strahl messen, dann hätten wir etwas, was sich schneller als Licht bewegt. Und das ist halt prinzipiell unmöglich.
Du wirst wahrscheinlich sagen, das stimmt nicht, weil der Lichtstrahl selbst ja nur die Geschwindigkeit c hat. Aber die Information, die wir messen, die hat halt 1,5c und das geht nicht. Keine Information, nichts kann sich schneller als das Licht durch den Raum bewegen.

Es gibt eine kleine Ausnahme, die aber nicht gegen Einstein spricht.
Ich schrieb bewusst, dass sich nicht schneller als das Licht im Raum bewegen kann.
Durch die Ausdehnung des Raums erleben wir aber scheinbare Geschwindigkeiten größer c.

Beispiel: Galaxy x ist beim Aussenden der Lichtstrahlen 1 Milliarde Lichtjahre entfernt. Wenn wir das Licht jetzt registrieren, war es also schon eine Milliarde Lichtjahre unterwegs. In der Zeit hat sich aber auch der Raum ausgedehnt, dass heißt, jetzt, wo wir den Strahl detektieren, da befindet sich die Galaxy x schon 1,x Milliarden Lichtjahre entfernt.
Das wirkt erst mal so, als ob das Licht dann ja doch schneller als c sein muss.

Dem ist aber eben nicht so, weil der Raum selbst sich ausdehnt, unabhängig von dem Licht oder der Materie darin.
Das heißt, wenn sich der Raum ausdehnt, dann ist das nicht wie bei einer Feder, dessen beiden Enden sich beim Dehnen der Feder mit einer Geschwindigkeit x entfernen.
Oder die Analogie mit dem Luftballon, die aufgemalte Punkte haben.

Tatsächlich bewegt sich das Licht nicht durch den neuen Raum, der durch die Ausdehnung entsteht. Sondern es entsteht quasi neuer Raum.
Das zu verstehen ist ne Nummer schwerer als das mit dem Dopplereffekt, man kann es aber auch als Laie ganz gut verstehen.
Hab die Details aber nicht mehr im Kopf und müsste da erst mal suchen.
Kann sein, dass ich deshalb auch bei der Erklärung etwas durcheinander bringe.

Was ich sagen will: das ganze ist eben auf einem wesentlich komplizierteren Fundament gebaut, als du bisher mit dem Dopplereffekt und deiner Addition von Lichtgeschwindigkeit plus x auch nur erahnst.

Edit: das Licht bewegt sich schon durch den neuen Raum.
Aber eben die Lichtquelle nicht. Der Raum zwischen Lichtquelle und uns expandiert. Galaxy x bewegt sich dabei nicht durch den Raum von uns weg. Sondern der Raum zwischen uns und Galaxy x wird einfach größer.

Sorry für den Dreifachpost

rgnf schrieb:Man kann mit Hilfe des Dopplereffektes die Geschwindigkeit der Lichtquelle errechnen.

Das stimmt natürlich auch nur Umgangssprachlich.
Mit dem Dopplereffekt kann ich natürlich nur ermitteln, mit welcher Geschwindigkeit sich etwas auf mich zu oder von mir weg bewegt.
Eine absolute Geschwindigkeit gibt es ja nicht, wie schon mehrfach erklärt.
Die rotverschobene Lichtquelle von Galaxy x sagt nichts über dessen Geschwindigkeit aus, nur, dass sie sich mit der und der Geschwindigkeit von uns entfernt.

rgnf schrieb:Wenn du sagst, es sei völlig normal, dann zeig doch mal eine Messung auf, wo dem so gewesen sein soll.
Wirst du nicht können.

Nichts leichter als das. Ich gehe von einem bekannten Gedankenexperiment aus: Wir nehmen ein Raumschiff an, was ziemlich schnell mit 100.000km/s durch den Weltraum fliegt. Jetzt sendet es in Flugrichtung, nach vorne, einen Laserstrahl aus. Das Laserlicht breitet sich mit 300.000km/s aus, das Raumschiff fliegt mit 100.000km/s hinterher. Also entfernt sich das Laserlicht vom Raumschiff relativ mit 200.000km/s.

Sendet nun das Raumschiff einen Laserstrahl nach hinten aus, so breitet sich auch da das Laserlicht mit 300.000km/s aus und das Raumschiff fliegt mit 100.000km/s davon weg, also entfernt sich das Licht vom Raumschiff relativ mit 400.000km/s.

Das gleiche passiert auch mit Licht innerhalb des Raumschiffes. Nur das da wohl Luft drin ist, was die Lichtausbreitung insgesamt geringfügig verlangsamt.

Das ganze beobachtet ein Ruhender Beobachter. Das widerspricht Einstein nicht.

rgnf schrieb:Und da bekommen wir auch keinen Knoten im Kopf wie du, dass ist der einfacher zu verstehende Teil des Ganzen.

Der Knoten kommt jetzt:

nocheinPoet schrieb:Und dann musst Du verstehen, dass in der dieser Raketen sich das Licht immer mit c ausbreitet.

Du machst den großen Fehler und definierst in einem bewegten Inertialsystem ein ruhendes Inertialsystem, in dem Du dann das Licht definierst. Das ist nicht richtig. Das Licht wird immer in einem ruhendem Inertialsystem beschrieben, was immer zu allen anderen Inertialsystemen ruht. Das ist das übergeordnete Inertialsystem, zu dem sich alle anderen Inertialsystem bewegen können. Aber das Inertialsystems des Lichtes kann sich nicht bewegen.

Galileo nahm das Licht noch mit unendlich an, also kannte er diesen absoluten Bezug noch nicht.

@Sonni1967

Sonni1967 schrieb:Da ist ein Entität : Was das Potential hat sich zu krümmen, sich weiter ausdehnt, und erzittert (G-Wellen) und physikalische
Eigenschaften hat.

Ja, davon gehe ich auch aus. Die Gravitationswellen sind da ein stichhaltiges Argument.

Sonni1967 schrieb:Aber es könnte ja sein dass man da demnächst dahinter kommt. Durch neue Erkenntnisse der G-Wellen.

Ja, deswegen ist ja LISA so spannend.

Hantierer schrieb:Das ganze beobachtet ein Ruhender Beobachter.

Nein!
Der ruhende Beabachter, der hinter dem Raumschif her guckt, seine Geschwindigkeit 100000 km/s misst und dann die Geschwindigkeit misst, die der Laser nach hinten ausstrahlt, der misst weiter c für den gesendeten Lichtstrahl.
Das ist ja die Besonderheit.
Die x-fach Bestätigt wurde.

Nun zeig mir ein Beispiel, wo deine These bestätigt wurde.

rgnf schrieb:der misst weiter c für den gesendeten Lichtstrahl.

Ich habe doch genau das gesagt! Er misst das Licht mit c und das Raumschiff mit 100.000km/s. Aber wenn der Beobachter die Geschwindigkeit bestimmen will, mit dem sich das Licht und das Raumschiff voneinander entfernen, dann muss er die Geschwindigkeiten addieren bzw. subtrahieren.

Hantierer schrieb:Aber das Inertialsystems des Lichtes kann sich nicht bewegen.

Das, was du wahrscheinlich meinst, ist der Raum.
Und der dehnt sich aber nun mal aus, bewegt sich also doch. Wobei "bewegt" nicht wirklich passt. Er ruht halt nur nicht statisch.
Und bei dieser Ausdehnung nimmt er die Sachen, die schon im vorher vorhandenen Raum da waren, quasi mit.

Deshalb fliegen die Galaxien auch nicht durch den Raum von uns weg, sondern der Raum selbst dehnt sich aus, während die Galaxien dort relativ statisch ihre Kreise ziehen (natürlich bewegen die sich auch den Raum, aber sie können sich auch aktiv in unsere Richtung bewegen, in unsere Richtung "fliegen" und sich dennoch entfernen, weil die Expansionsgeschwindigkeit größer sein kann.

@rgnf
Ja, das ist der derzeitige wissenschaftliche Konsens. Aber für diese Überlegungen können wir die Raumausdehnung erstmal weglassen.

Hantierer schrieb:Aber wenn der Beobachter die Geschwindigkeit bestimmen will, mit dem sich das Licht und das Raumschiff voneinander entfernen, dann muss er die Geschwindigkeiten addieren bzw. subtrahieren.

Das ist das, was man vor Einstein dachte und was auch völlig normal erschien.
Aber eben genau darum ist Einstein ja nicht irgendwer, weil er dieses, was uns normal erscheint, widerlegt hat.
Nein, er misst das Raumschiff mit Geschwindigkeit x von sich wegfliegen.
Und wenn er dann misst, wie schnell das Licht nach hinten abstrahlt, misst er trotzdem nur c.

Für dich veranschaulicht könnte man sagen, das Universum weiß, dass das Raumschiff mit 100000 km/s fliegt und bremst dadurch das nach hinten abgestrahlte Licht auf 200000 km/s ab, so dass man von außen immer noch c misst, wenn man erfahren will, wie schnell sich die Quelle vom Licht entfernt.

Das ist übrigens etwas, was auch mir Kopfschmerzen bereitet.
Was aber eben daran liegt, dass es nicht intuitiv ist.
Es ist aber erwiesen, mittels Messungen und dazu wissenschaftlich begründet und dann muss man es so hinnehmen.

rgnf schrieb:Nein, er misst das Raumschiff mit Geschwindigkeit x von sich wegfliegen.
Und wenn er dann misst, wie schnell das Licht nach hinten abstrahlt, misst er trotzdem nur c.

Wo hat er das so gesagt?

rgnf schrieb:Das ist übrigens etwas, was auch mir Kopfschmerzen bereitet.

Es ist ja auch falsch. Du wirst es bei Einstein so nicht finden.

Hantierer schrieb:Du wirst es bei Einstein so nicht finden.

Doch.
Woraus Einstein dann die Relativität des Raum und der Zeit postulierte.
Wie soll er sonst drauf gekommen sein (so ist er nämlich drauf gekommen. Wenn dem so ist, was ich schrieb, dann muss was an Raum und Zeit anders sein, als bis dahin gedacht. Dann können die nicht statisch sein, wenn das Licht unabhängig von der Geschwindigkeit der Quelle konstant ist).

Reicht dir ein Link zu "Spektrum"?
https://www.spektrum.de/news/wie-konstant-ist-die-lichtgeschwindigkeit/585352
Zitat daraus: "Die Spezielle Relativitätstheorie ist, zumindest dem Namen nach, weit geläufig und bildet heute einen der Grundpfeiler der modernen Physik. Dabei setzt man im Rahmen der Theorie unter anderem voraus, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für alle Beobachter gleich ist – unabhängig, ob dieser ruht oder sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt. Aus dieser Annahme folgen letztlich alle mehr oder weniger anschaulichen Folgerungen der Theorie wie beispielsweise die Zeitdilatation und die Längenkontraktion."

Hantierer schrieb:Gar nicht, die Länge bleibt gleich. Ich fahre ja, im Gegensatz zum Licht, mit dem Zug mit.

Vor 3 Seiten warst du noch andere Meinung:

McMurdo schrieb:Die Detektoren sind ja fest mit dem Zug verbunden also kann sich die Strecke nicht ändern. Wie soll die auf einmal länger und gleichzeitig auf der anderen Seite kürzer werden?

Hantierer schrieb:...weil sich der Zug bewegt.

Die bewegen sich ja auch mit dem Zug mit. Wie kann sich also für die Detektoren die Strecke ändern, für dich aber nicht?

@Hantierer

@rgnf
Ja, ist richtig, das Licht legt für alle Beobachter in der gleichen Zeit die gleiche Strecke zurück.

Und dann ergibt sich das Problem der Gleichzeitigkeit, wenn sich ein Beobachter bewegt, ein Relativeffekt, er sieht es anders und der Dopplereffekt ist auch ein Relativeffekt. Das ändert an der Aussage nichts, relativiert sie aber. :)

Das ist ja das was ich auch immer wieder sage, man braucht das Licht nicht um die Effekte der RT zu erklären. Man braucht es für die Berechnungen, als Bezug. Für die Grundüberlegung ist es besser die Bewegung eines Balls aus verschiedenen relativen Bewegungen zu beschreiben. Einstein hat in seiner Erklärung für Laien einen Stein aus einem fahrenden Zug senkrecht fallen lassen.

@McMurdo
Die Strecke wird nur für das Licht länger oder kürzer, weil sich der Zug bewegt.

Darum ändern sich auch die Laufzeiten und dabei misst man auch keine Geschwindigkeit größer c.

Hantierer schrieb:Ich gehe von einem bekannten Gedankenexperiment aus: Wir nehmen ein Raumschiff an, was ziemlich schnell mit 100.000km/s durch den Weltraum fliegt

Du meinst: Zu einem Bezugssystem eines Objekts dass sich als "ruhend" im Raum definiert.

Hantierer schrieb: Jetzt sendet es in Flugrichtung, nach vorne, einen Laserstrahl aus. Das Laserlicht breitet sich mit 300.000km/s aus,

Ja, das ist die Grenzgeschwindigkeit die nicht überschritten werden kann weil dann Raum=0 und die Zeit bleibt stehen.
Das ist die absolute Geschwindigkeit im Universum und nur ruhemasselose Teilchen können diese erreichen.
Schon seltsam: Für ein Photon steht die Zeit still und der Raum =0, trotzdem existiert es, grübel..... (aus Sicht des Photons-
ohne Raum und ohne Zeit.).

Hantierer schrieb: das Raumschiff fliegt mit 100.000km/s hinterher

Aus der Sicht des "ruhenden Beobachters" .

Hantierer schrieb:. Das Laserlicht breitet sich mit 300.000km/s aus, das Raumschiff fliegt mit 100.000km/s hinterher. Also entfernt sich das Laserlicht vom Raumschiff relativ mit 200.000km/s.

Der Raum verkürzt sich, die Lichtgeschwindigkeit ändert sich nicht, das ist ja so schwer zu verstehen :).

@Hantierer

Hantierer schrieb:Nichts leichter als das. Ich gehe von einem bekannten Gedankenexperiment aus: Wir nehmen ein Raumschiff an, was ziemlich schnell mit 100.000 km/s durch den Weltraum fliegt.

Eigentlich ist es nicht schwer, da Dir aber das Grundlagenwissen fehlt, bist Du hier schon im zweiten Satz gescheitert. Echt wahr, leider ...

Schau man muss immer, auch schon vor Einstein, ganz klar ein System nennen, in dem eine Geschwindigkeit gemessen wird.

Ohne geht es nicht.

Beispiel, Du fliegst mit 100.000 km/s - in Bezug zur Erde - in dem Bezugssystem in dem die Erde ruht. Ich nenne das System mal S.

Dann hast Du u_Hantierer = 100.000 km/s. Angenommen eine Rakete startet gerade von der Erde, sie bewegt sich auch in S, aber nur mit 18.000 km/s, das sind dann u_Rakete = 18.000 km/s.

Nun willst Du wissen, wie schnell kommt die Rakete auf Dich zu, dann willst Du die Geschwindigkeit der Rakete in Deinem Ruhesystem wissen. Dazu braucht Dein Ruhesysteme einen Namen, nennen wir es S'. Du musst dann die Geschwindigkeit der Rakete in Dein System transformieren, macht man mit der Galilei-Transformation.

Du weißt, Dein System S' bewegt sich gegenüber dem System S der Erde mit v = 100.000 km/s.

Nun kann Du rechnen v + u'_Rakete = v = 100.000 km/s + 18.000 km/s = 118.000 km/s

Also die Rakete ist im System S der Erde mit:

u_Rakete = 18.000 km/s

unterwegs und im System S' Deines Raumschiffes mit:

u'_Rakete = 118.000 km/s


Ganz wichtig, es reicht nicht nur den Wert einer Geschwindigkeit anzugeben, man muss das System nennen, in dem diese Geschwindigkeit gemessen wird. Ist wie mit Geld, 100.000 € sind nett, aber man sollte immer wissen, in welche Tasche die gehören.

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So, Du sagst nun einfach, da fliegt ein Raumschiff mit 100.000 km/s durch den Weltraum.

Das geht so einfach eben nicht. Der Weltraum, noch mal, ist nicht wie Wasser, er ist kein Medium gegenüber dem man eine Geschwindigkeit haben kann. Man kann durch den Weltraum wohl fliegen, aber eine Geschwindigkeit hat man nur gegenüber etwas eine.

Das bedeutet, Du musst einfach ein System angeben und definieren, und nein es gibt kein Ruhesystem Weltraum.

Wir können aber gerne die Sonne als Ruhekörper nehmen, wir definieren ein System S in dem die Sonne ruht und in diesem kannst Du dann gerne die 100.000 km/s haben.

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Hantierer schrieb:Jetzt sendet es in Flugrichtung, nach vorne, einen Laserstrahl aus. Das Laserlicht breitet sich mit 300.000 km/s aus, das Raumschiff fliegt mit 100.000 km/s hinterher.

Es bleibt dabei, Du musst das System nennen, in dem die Geschwindigkeit gemessen wird. Von mir aus fliegt das Raumschiff im Ruhesystem S der Sonne mit 100.000 km/s von der Sonne weg. Und sendet den Lichtstrahl aus.

Dann fliegt das Licht mit c also fast 300.000 km/s von dem Raumschiff weg, also im System S gemessen.

Man kann nun den "Abstand" zwischen der Rakete und dem ersten Photon des Lichtstrahl messen, auch dieser muss aber wieder einem System zugeordnet werden. In S bewegt sich das Licht mit c und das Raumschiff mit 100.000 km/s, das bedeutet, der Abstand in S ändert sich mit 200.000 km/s. Aber das ist keine echte Geschwindigkeit in dem Sinne. Das wird oft als Differenzgeschwindigkeit bezeichnet, oder als Abstandsänderung.

Denn, und das ist eben die SRT, wenn man sich nun in das Raumschiff begibt und messen will, wie schnell entfernt sich das Licht von dem Raumschiff kommt da eben nicht 200.000 km/s raus, sondern auch wieder c.

Denn die SRT sagt eben, in jedem Inertialsystem bewegt sich Licht mit c.

Genau das klingt ja für Dich so unglaublich und seltsam und falsch, Du kannst Dir nicht vorstellen, dass man im Ruhesystem der Sonne c fürs Licht misst und auch vom Raumschiff selber aus. All Deine Erfahrungswerte beim Radfahren und mit dem Auto sagen Dir, Geschwindigkeiten addieren sich einfach.

Und so glaubst Du, muss es auch fürs Licht sein. Und so glaubst Du im Raumschiff müsste man doch messen, wie man mit 200.000 km/s dem Licht hinterher fliegt.

Ja könnte man glauben, dachte man auch bis vor etwas über 100 Jahren, dann kam Einstein und man musst anerkennen, man hat sich geirrt. Auch vom Raumschiff aus wird man das eigene Licht mit c messen, nicht schneller und nicht langsamer.

Egal wie schnell man auch nun von der Sonne wegfliegt, man wird das eigene Licht vom Raumschiff immer mit c messen und auch das Licht der Sonne wird immer mit c auf das Raumschiff treffen und es mit c überholen.

Ja ich weiß, das klingt wirklich verrückt und unglaublich, aber das ist nun mal die SRT.

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Bedeutet, die Gleichung von vorhin, die Galilei-Transformation (GT) kann für sehr hohe Geschwindigkeiten nicht mehr genommen werden, man muss die Geschwindigkeiten anders addieren. Weil sonst eben:

v + u'_Rakete = v = 100.000 km/s + 300.000 km/s = 400.000 km/s

rauskommen könnten. Du fliegt mit 100.000 km/s und Licht von einer zu Dir ruhenden Quelle kommt mit c auf Dich zu.

Man rechnet es nun nach dem Lorentz-Transformation (LT) und die stellt eben sicher, dass nichts mit Masse c erreichen kann und auch nichts schneller als c wird. Und mit der LT kommt auch immer c für Licht in jedem System raus. Auch wenn Du da 100.000 m/s abziehst oder drauf addierst:

u' = (v + u) / (1 + vu) = (0,3 + 1) / (1 + 0,3 · 1) = 1,3 / 1,3 = 1

Ich habe hier die Geschwindigkeiten immer auf c normiert, also 100.000 km/h geteilt durch c gleich 0,3 c.

Die Rechnung sieht nun etwas seltsam aus, aber wir versuchen es nun noch mal mit zwei Raumschiffen. Du fliegst wieder mit 200.000 km/s in S von der Sonne weg, also u_Hantierer = 0,6 c. Dir kommt eine andere Rakete entgegegen, sie fliegt mit 200.000 km/s in S auf die Sonne zu.

Normal mit der GT würdest Du rechnen:

u = (v + u') = 0,6 c + 0,6 c = 1,2 c

Normal würde sich das Raumschiff also für Dich in Deinem Raumschiff mit 1,2 c auf Dich zubewegen. Dachte und glaubte man echt noch so vor 100 Jahren, dann kam Einstein. Und seit dem rechnet man es so:

u' = (v + u) / (1 + vu) = (0,6 + 0,6) / (1 + 0,6 · 0,6) = 1,2 / 1,36 = 0,735 c

---

Noch mal extra für Dich, vor Einstein dacht man, man kann Geschwindigkeiten aus Systemen einfach so addieren, nun weiß man, das geht nicht. Man kann nicht einfach u = (v + u') rechnen. Man muss u' = (v + u) / (1 + vu) rechnen.

Dabei ist v die Geschwindigkeit in c zwischen beiden Systemen und u die Geschwindigkeit die dann dazu addiert werden soll, konkret transformiert man diese in eine anderes System.

Im Ruhesystem S der Sonne werden ja beide Raumschiffe gemessen, nun will man aber wissen, wie schnell sieht man das andere Raumschiff im eigen Raumschiff auf einen zufliegen.

Früher dachte man, ist so wie mit zwei Autos auf der Autobahn, wenn wer an der Straße steht und beide mit 100 km/h misst, dann sieht man im Auto selber das andere mit u' = v + u = 100 km/h + 100 km/h = 200 km/h.

Heute weiß man, das ist so einfach falsch. Bei so kleinen Geschwindigkeiten fällt es nicht auf, aber richtig rechnet man es so:

u' = (v + u) / (1 + vu)

Nun muss man wissen, wie viel km/h hat Licht, das sind genau 1.079.251.200 km/h was sehr schnell ist und nun muss man die 100 km/h vom Auto eben nach c umrechnen also 100 km/h geteilt durch 1.079.251.200 km/h sind 0,0000000926568347 c.

Ja echt fast 0. :D

Nun kann man es rechnen:

u' = (v + u) / (1 + vu) = (0,0000000926568347 + 0,0000000926568347) / (1 + 0,0000000926568347 · 0,0000000926568347) = 0.0000001853136694 / 1.0000000000000085853 = 0,0000001853136693999984 c

Zurück in km/h sind das 199,99999999999827319808066 km/h

Also ich habe da wo was mit den Stellen falsch gerechnet, ist aber auch ätzend, das Ergebnis stimmt aber. Im Auto würde man eben nicht das andere mit 200 km/h auf einen zukommen sehen und messen, sondern ein ganz wenig langsamer eben mit 199,9999999999983 km/h.

Da der Unterschied bei so geringen Geschwindigkeiten eben so klein ist, wird da niemand mit der LT rechnen sondern mit der GT, denn das rundet man eh immer auf 200 km/h auf.

Aber wenn es um die Geschwindigkeit unserer Sonden und Satelliten im All geht, und man da ganz genau sein muss, für GPS zum Beispiel, dann muss man mit der LT rechnen. Denn so kleine Unterschiede können bei der Ortung schon mal 10 m oder mehr ausmachen.


Hier ist es mit Bildern sehr gut erklärt:

https://www.leifiphysik.de/relativitaetstheorie/spezielle-relativitaetstheorie/ausblick/geschwindigkeitsaddition

Ja man muss lesen und lesen und noch mal lesen und überlegen und lernen und es ist etwas anstrengend. :D

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Hantierer schrieb:Also entfernt sich das Laserlicht vom Raumschiff relativ mit 200.000 km/s.

Nein, das behauptest Du einfach, solltest mal eine Rechnung zeigen. Ich kann es rechnen, mit der GT und mit der LT:

Mit der GT:

u' = v + u = - 100.000 km/s + 300.000 km/s = 200.000 km/s

was aber falsch ist, denn Licht bewegt sich immer in jedem System für jedem mit c, richtig mit der LT:

u' = (v + u) / (1 + vu) = (- 0,3 + 1) / (1 - 0,3) = 0,7 / 0,7 = c = 300.000 km/s


So, wie ich Dir hier eben auch vorgerechnet habe, irrst Du mit Deinen Behauptungen. Ja es klingt seltsam, ist aber nun mal so.

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Hantierer schrieb:Sendet nun das Raumschiff einen Laserstrahl nach hinten aus, so breitet sich auch da das Laserlicht mit 300.000 km/s aus und das Raumschiff fliegt mit 100.000 km/s davon weg, also entfernt sich das Licht vom Raumschiff relativ mit 400.000 km/s.

Nein, wenn man es nach der GT rechnet, ja, aber das ist falsch, unser Universum verhält sich eben anders, man muss es mit der LT rechnen und da kommt dann auch wieder nur 300.000 km/s oder c raus.

Sobald Du in das Inertialsystem des Raumschiffes wechselst, wirst Du wieder auch nur c messen.

Licht bewegt sich in jedem System immer nur mit c, man misst immer c. Licht bewegt sich auch "relativ" in keinem System schneller oder langsamer als c.

Du kannst in einem anderen System ein Körper beobachten, der dem Licht entgegen fliegt, da kann sich in dem System der Abstand mit max. < 2c ändern. Aber auch da bewegt sich Licht immer nur mit c.

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Hantierer schrieb:Das ganze beobachtet ein Ruhender Beobachter. Das widerspricht Einstein nicht.

Es gibt diesen "ruhenden" Beobachter im All zum Raum nicht. Ob ein Beobachter ruht oder sich bewegt ist einfach nur eine Frage des Systems in dem er beschrieben wird. Du glaubst noch immer, der Weltraum ist wie Wasser, darin kann man ruhen oder sich bewegen.

Diese Vorstellung ist falsch, sie ist schon klassisch falsch, schon über 400 Jahre weiß man in der Physik, so ist es nicht.

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Hantierer schrieb:

nocheinPoet schrieb:Und dann musst Du verstehen, dass in der dieser Raketen sich das Licht immer mit c ausbreitet.

Du machst den großen Fehler und definierst in einem bewegten Inertialsystem ein ruhendes Inertialsystem, in dem Du dann das Licht definierst. Das ist nicht richtig.

Nein ich mache keinen Fehler, Du irrst eben in der Annahme es gäbe ruhende und bewegte Inertialsystem im absoluten Sinne. Du glaubst, ein Inertialsystem könnte im Weltraum ruhen oder bewegt sein, so wie ein Boot im Wasser ruhen oder bewegt sein kann.

Das ist Dein Irrtum.

Für Inertialsystem ist es eben nicht so, die können sich immer nur zu etwas bewegen oder nicht bewegen, es braucht da einen Körper und zu diesem ein anderes System. Somit ist ein ruhendes auch immer ein bewegtes und ein bewegtes auch immer ein ruhendes Inertialsystem, nur eine Frage zu welchen Körper man die Geschwindigkeit misst.

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Hantierer schrieb:Das Licht wird immer in einem ruhendem Inertialsystem beschrieben, was immer zu allen anderen Inertialsystemen ruht.

Nein, das ist falsch, da behauptest Du einfach so aus dem Blauen, ohne es zu belegen. Das ist Dein Glaube, aber keine Physik. Wo steht das?

Eben, genau anderes ist der Fall, man nimmt immer nur ein Inertialsystem, weil es da keine wirklich ruhenden oder bewegten gibt, die sind alle gleichwertig. Du kannst nicht sagen, das hier ist ein echt wirklich im Weltraum ruhendes Inertialsystem und das andere hier ist ein wirklich echt im Weltraum bewegtes Inertialsystem.

So eine Unterscheidung gibt es physikalisch einfach nicht.

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Hantierer schrieb:Das ist das übergeordnete Inertialsystem, zu dem sich alle anderen Inertialsystem bewegen können. Aber das Inertialsystems des Lichtes kann sich nicht bewegen.

Falsch, aber so richtig, zeigt aber wieder genau wo Dein Konten sitzt, was Du glaubst und wie Du Deinen Glauben mit der Realität verwechselst.

Es gibt kein übergeordnetes Inertialsystem!

Das ist ganz wichtig zu verstehen. Gibt es nicht. Nein, kein Stück nicht. Nein wirklich nicht. Nein, nein und nein. Spare Dir jedes "aber, ..." lerne es, das ist ein physikalische Tatsache. Alle Inertialsystem sind gleich, gleichberechtigt und gleichwertig und gleich.

Es gibt kein Inertialsystem speziell für das Licht und das kann sich dann nicht bewegen, es gibt kein an den Weltraum genageltes Inertialsystem speziell für Licht und das allen anderen dann auch noch übergeordnet ist.

Du willst den absoluten Raum, ein übergeordnetes System, glaubte man vor vielen 100 Jahren mal, aber Experimente zeigen immer wieder, gibt es nicht.

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Hantierer schrieb:

rgnf schrieb:der misst weiter c für den gesendeten Lichtstrahl.

Ich habe doch genau das gesagt! Er misst das Licht mit c und das Raumschiff mit 100.000 km/s. Aber wenn der Beobachter die Geschwindigkeit bestimmen will, mit dem sich das Licht und das Raumschiff voneinander entfernen, dann muss er die Geschwindigkeiten addieren bzw. subtrahieren.

Nun ja, ja, aber eben richtig. Bedenke, die Geschwindigkeit, jede, muss immer einen Bezug haben, einen Namen, ein Beutel fürs Geld. Wo und in welchem System werden die Geschwindigkeiten gemessen und wo soll die des Ergebnisses gemessen werden.

Und dann muss man eben mit der richtigen Gleichung rechnen, ändert man das System, und das machst Du eben dabei, dann muss man nicht einfach nur addieren, sondern transformieren und das mit einer Transformationsgleichung eben zwischen den Systemen. Und da muss man die bei hohen Geschwindigkeiten die Lorentz-Transformation nehmen und nicht die Galilei-Transformation, weil sonst eben falsches rauskommt.

Du nimmst die GT und bei Dir kommt falsches raus.

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So und noch was, zum Dopplereffekt, meine Aussage steht und ich habe die nie geändert. Du kannst damit nur die Geschwindigkeit zwischen Dir und der Quelle berechnen.

Du kannst dann sagen, die Quelle kommt mit der Geschwindigkeit auf mich zu. Das ist richtig, und Du kannst aber auch sagen, Du fliegst mit dieser Geschwindigkeit auf die Quelle zu.

Beides ist richtig, es gibt keinen Unterschied, man kann nicht unterscheiden, ob die Quelle im Weltraum ruht oder bewegt ist und/oder ob das Raumschiff ruht oder bewegt ist.


Lerne die Grundlagen, die Physik ist sehr schön und so unerwartet anders in vielen Dingen, das Universum ist gigantisch, und Du verpasst einfach etwas, wenn Du da in Deinen Traumwelten gefangen bleibst.

Du wirst dann eben nie erfahren, dass das Universum doch noch mal ganz anders ist, als man so sich selber gedacht hat.

Das man Geschwindigkeiten eben nicht so einfach addieren kann, wie Du bisher geglaubt hast.

Ist das nicht doch wo echt eine richtige Überraschung?

Du dachtest bisher immer, so geht es und da kommt dann eben mal 200.000 km/s und einmal 400.000 km/s fürs Licht raus, je nachdem ob man auf die Quelle zu oder von ihr wegfliegt.

Und nein so ist es eben nicht. Egal wie schnell die Quelle auf einen zu oder von einem wegfliegt, egal wie schnell man selber auf die Quelle zu oder von ihr wegfliegt, man misst das Licht der Quelle immer nur mit c.

Und es gibt auch überhaupt keinen Unterschied, man kann nur sagen, die Geschwindigkeit zwischen dem Raumschiff und der Quelle ist eben so und so groß. Aber man kann nie wirklich absolut sagen, es ist die Quelle die sich auf das ruhende Raumschiff zu bewegt. Oder die Quelle ruht und in Wirklichkeit ist das Raumschiff im Weltraum bewegt.

So eine Unterscheidung gibt es in der Physik einfach nicht. Schon über 400 Jahre nicht mehr, lerne das klassische galileische Relativitätsprinzip um das zumindest schon mal zu verstehen.

Hantierer schrieb:Die Strecke wird nur für das Licht länger oder kürzer, weil sich der Zug bewegt.

Und woran “merkt“ das Licht nun ob der Zug still steht oder sich bewegt wenn du selbst es als mitfahrender auch nicht unterscheiden kannst, da sich die Strecken ja nicht verändern? Was kann das Licht also mehr wissen als du?
@Hantierer

@McMurdo

Nun ja, vermutlich ist es noch schwerer im klar zu machen, dass auch ein Abstand zwischen zwei Punkten relativ ist und abhängig vom Beobachtersystem.

Wenn man ihm erklärt, dass zwischen zwei Punkten für ihn ein Abstand von 10 m sein kann, für mich der aber 0 m beträgt, wird er es wohl auch nicht verstehen. :D

Darum muss einfach Grundlagenwissen gebüffelt werden, man muss verstanden haben, was ein System ist, wie Größen gemessen werden, was 20 m und 10 m/s genau bedeuten und was eben nicht.

Man muss das Relativitätsprinzip, das klassische verstanden haben, sonst wird es nichts. Ich kenne zig Kandidaten wie @Hantierer und ich rechne nicht damit, dass er was dazulernen wird.

Sonni1967 schrieb:Du meinst: Zu einem Bezugssystem eines Objekts dass sich als "ruhend" im Raum definiert.

Ja, ich habe einen im Raum ruhenden Beobachter definiert, aber eigentlich nur, um dabei die Zeitdilatation im Raumschiff nicht beachten zu müssen. Man könnte auch sagen, das Raumschiff fliegt mit ca. 33% von c.

McMurdo schrieb:Was kann das Licht also mehr wissen als du?

Das Licht ist in seiner Ausbreitung immer konstant, und wenn ich es anders wahrnehme, es an einem Detektor eher ankommt als am anderen, dann kann ich klar sagen: ich bewege mich.

@McMurdo | @Hantierer | @Sonni1967

So, mal eine Denksportaufgabe zum Relativitätsprinzip in die Runde.

Wir haben zwei Raketen die recht schnell aufeinander zu fliegen, etwas versetzt, sie treffen so nicht, sondern fliegen aneinander vorbei.

Als beide auf gleicher Höhe sind, also nebeneinander, schlägt ein Mikrometeorit genau mittig durch beide Raumschiffe.

Frage, wo ist der Ort des Einschlages genau, ist der bewegt, ruht der wie schaut es aus?

Jeder Kann in seiner Rakete auf das Loch zeigen, aber was ist mit dem Loch in der anderen Rakete?

@Hantierer

Hantierer schrieb:Ja, ich habe einen im Raum ruhenden Beobachter definiert, ...

Kannst auch rosa Elefanten definieren. :D

Es gibt kein "im Raum ruhenden" Beobachter.

Gibt es nicht, physikalisch totaler Schwachsinn. Gibt es schon über 400 Jahre nicht mehr in der Physik. Der Raum selber ist nicht absolut, er hat keine Punkte nichts zu dem man messen könnte. Man kann nicht im Raum ruhen oder sich mit einer Geschwindigkeit bewegen.

Hantierer schrieb:... aber eigentlich nur, um dabei die Zeitdilatation im Raumschiff nicht beachten zu müssen. Man könnte auch sagen, das Raumschiff fliegt mit ca. 33% von c.

Da schon die Einleitung Unfug ist, kann es nicht besser werden. Auch gibt es im Schiff selber für alle dort keine Zeitdilatation, die gibt es nur für Beobachter die sich zum Schiff bewegen, im Schiff. Und da es viele mögliche Geschwindigkeiten gibt, gibt es auch viele unterschiedliche Zeitdilatationen.

Heißt, wenn Alice mit 0,9 c am Raumschiff vorbei fliegt, sieht sie alles im Raumschiff sehr viel langsamer, die Zeit für Alice geht im Schiff sehr langsam. Wenn Bob mit 0,7 c vorbei fliegt, sieht er es nicht ganz so langsam.

Die Zeitdilatation findet also nie für einen selber statt, für einen selber geht alles immer gleichschnell. Und für andere hängt diese von der Geschwindigkeit ab und ist eben nicht absolut.

Hantierer schrieb:Das Licht ist in seiner Ausbreitung immer konstant, und wenn ich es anders wahrnehme, es an einem Detektor eher ankommt als am anderen, dann kann ich klar sagen: ich bewege mich.

Sagen kannst Du viel, fraglich ist, ob es richtig ist.

Und wie anders? Du musst dann doch erstmal wissen, wie sah das Licht zuvor aus, wenn es jetzt anders ist.

Du kannst Du die Frequenz ruhend zur Quelle in Erfahrung bringen, und das nicht wenn Du nur das Licht selber misst. Du musst also extern Informationen bekommen, von Außen. Jemand muss Dir schon sagen, welche Frequenz man an der Quelle misst, wenn man zu dieser ruht.

Und dann kannst Du nur ausrechnen, welche Geschwindigkeit zwischen Dir und der Quelle gegeben ist, nicht mehr.

Ob Du Dich auf die Quelle zu bewegst, oder sie sich auf Dich, kannst Du nicht unterscheiden, und es gibt da auch physikalisch keinen Unterschied.