Das Scheinwerferparadoxon

badhofer schrieb:In deiner Grafik auf der linken Seite geht der Lichtstrahl nicht gerade nach oben wie bei meiner Grafik, sondern nach links hinten. Warum geht der nicht gerade nach oben, sondern nach links hinten Richtung Spiegel? Kannst du das etwas näher erklären?

Er geht gerade nach oben. Sieht man ja links. Nur geht zugleich der Parabolspiegel nach rechts. Relativ zum Parabolspiegel betrachtet geht das eigentlich direkt nach oben gehende Licht eben nach "schräg hinten". So, wie ich es rechts eingezeichnet habe.

badhofer schrieb:Das bedeutet, wenn man das Scheinwerferparadoxon auflösen will, müsste man die Relativitätstheorie zumindest in einigen Punkten verwerfen

Dein Problem ist, dass du dir nur einen Effekt isoliert herauspickst, in dem Fall die Längenkontraktion. Bei relativistischen Effekten ändert sich aber dann immer noch "etwas anderes" was die Dinge dann wieder für jeden Beobachter ins Lot rückt, so dass keine logischen Widersprüche zwischen den verschiedenen Inertialsystemen entstehen.

In dem Fall ist, wie von @perttivalkonen gezeigt, durch die enorme Geschwindikeit des Zuges, die Richtung des Lichtstrahls für den Bahnhofsvorsteher eben nicht mehr senkrecht nach oben, sondern in einem Winkel der die Längenkontraktion des Parabolspiegels genau ausgleicht so dass am Ende alle Beobachter inklusive Adler wieder glücklich und zufrieden sein können.

passato schrieb:In dem Fall ist, wie von @perttivalkonen gezeigt, durch die enorme Geschwindikeit des Zuges, die Richtung des Lichtstrahls für den Bahnhofsvorsteher eben nicht mehr senkrecht nach oben

Doch. Für den Bahnhofsvorsteher geht das Licht senkrecht nach oben.



Hier siehst Du untereinander vier Etappen. Jedes unten folgende Bild hat das rote Licht ein wenig weiter weg von der Quelle nach oben zum Spiegelrand hin, und jedes mal ist der Spiegel ein Stück nach rechts gewandert. Aber sämtliche rote Lichtabschnitte befinden sich auf allen vier Bild-"Etappen" exakt untereinander. Das Licht wandert gerade nach oben, wie der Spiegel gerade nach rechts wandert. Würde ich auch noch zahlreiche Zwischenetappen malen, wäre das rote Lichtstückchen keine Linie, sondern jeweils nur ein Punkt. Diese Bilder dann alle übereinander gelegt, sodaß der Scheinwerfer stets übereinander liegt, ergäbe es dieses Bild:

perttivalkonen schrieb:Doch. Für den Bahnhofsvorsteher geht das Licht senkrecht nach oben

Innerhalb des Spiegels alleine, aber nicht innerhalb des kombinierten Spiegel-Zug Systems.

Das ist dann nämlich das Integral deiner infinitessimalen "Lichtstückchen", und so sieht es letztendlich der Bahnhofsvorsteher "als Ganzes"

perttivalkonen schrieb:Er geht gerade nach oben. Sieht man ja links. Nur geht zugleich der Parabolspiegel nach rechts. Relativ zum Parabolspiegel betrachtet geht das eigentlich direkt nach oben gehende Licht eben nach "schräg hinten". So, wie ich es rechts eingezeichnet habe.

Die SRT ist richtungsunabhängig. Das heißt, sie muss in beiden Richtungen das gleiche Ergebnis anzeigen. So wie du das rechte Bild gezeichnet ist, zeigt es die Situation, wenn der Scheinwerfer vorne am Zug angebracht ist. Nahmen wir mal an, der Scheinwerfer ist rückwärts am Zug angebracht. Kannst du parallel zu deinem Bild 4 noch ein Bild bringen, wie sich der Lichtstrahl verhält, wenn sich der Scheinwerfer in die andere Richtung bewegt?


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passato schrieb:Innerhalb des Spiegels alleine, aber nicht innerhalb des kombinierten Spiegel-Zug Systems.

Nee, innerhalb des Bahnhofsvorsteher-Systems. Da geht das Licht exakt senkrecht hoch. Innerhalb des vom Bahnhofsvorsteher gesehenen Scheinwerfersystems hingegen geht das Licht schräg nach hinten weg. Weil es exakt nach oben geht, aber der Scheinwerfer da hinein fährt. Das ist wie mit nem Schneeball, den jemand auf Dich wirft, während Du seitlich entlang rennst. Der Ball wird Dich zwar von der Seite treffen, aber so, als würde er von schräg vorne kommen.

badhofer schrieb:Nahmen wir mal an, der Scheinwerfer ist rückwärts am Zug angebracht. Kannst du parallel zu deinem Bild 4 noch ein Bild bringen, wie sich der Lichtstrahl verhält, wenn sich der Scheinwerfer in die andere Richtung bewegt?

Nee, hast Du ja schon, ist völlig korrekt. Nur daß der Bahnhofsvorsteher das Licht eben deutlich schräg gestellt austreten sähe. Wenn ich mich korrigieren muß, dann dergestalt, daß der Bahnhofsvorsteher wahrscheinlich auch das vordere Licht genauso schräg sehen würde. Ich stell mal zwei frühere Bilder ein, die ich vor 7 1/2 Monaten gezeichnet habe:



und



In diesem Falle sieht der Raumpilot das Licht seiner Taschenlampe exakt seitlich austreten. Der ferne Beobachter auf einem Planeten hingegen sieht, wie das Licht schräg in Flugrichtung seitlich austritt. Beide könnten aber "sehen", wie das ausgeschickte Photon stets neben der Rakete her mitfliegt.

Wenn das Lichthingegen schräg nach vorne austritt (für den Bahnhofsvorsteher), wäre auch ein anderes Problem gelöst, dem ich mich nicht gewidmet habe. Nämlich in meiner ersten Erklärung mit dem senkrecht austretenden Licht, wäre der parallel nach vorne gehende Lichtpegel für den Bahnhofsvorsteher ja schmaler als für den Lokführer. Was natürlich nicht richtig sein kann.

perttivalkonen schrieb: Innerhalb des vom Bahnhofsvorsteher gesehenen Scheinwerfersystems hingegen geht das Licht schräg nach hinten weg

Aber genau das war doch meine Rede.... :-<

Er sieht den Scheinwerfer verkürzt und den Lichtstrahl genau in dem Masse abgelenkt dass diese Verkürzung gerade ausgeglichen wird und am Ende der Lichtstrahl doch wieder horizontal austritt genau wie im Inertialsystem Zug....

Yepp, zu dem Zeitpunkt meines Widerspruchs bin ich ja noch vom senkrecht gehenden Licht ausgegangen. Da hattest Du es schon korrekt:

passato schrieb:sondern in einem Winkel der die Längenkontraktion des Parabolspiegels genau ausgleicht

@perttivalkonen

Yukterez hat das im UWL Forum sehr gut dargestellt. Diese Darstellung betrift die Situation, wenn der Scheinwerfer vorne am Zug angebracht ist. Leider ist es dann nicht mehr soweit gekommen, dass er die gleiche Grafik erstellt, wenn der Scheinwerfer hinten am Zug angebracht ist. Er meinte, dass dafür keine eigene Grafik notwendig ist, denn man braucht für c nur -c einsetzen. Ok, wie auch immer, was sagst du zu der Grafik von Yukterez. Als, ich finde, dass da der Sachverhalt des am vorwärts am Zug angebrachten Scheinwerfers sehr gut dargestellt ist. Was glaubst du?

Animierte Grafik von Jukterez auf:
http://yukterez.net/org/badhofers.scheinwerferparadoxon.gif

Ist doch das gleiche, was passato und, modifiziert mitlerweile auch ich sage. Das seitliche Weggehen des Lichts von der Quelle in der Scheinwerfermitte bis zum Rand des Scheinwerferspiegels ist dasselbe wie der Weg des Photons durch die Taschenlampe in den drei von unten nach oben aufeinanderfolgenden Taschenlampendarstellungen.

@perttivalkonen

Kannst du das in diesem Bild eintragen?

Jetzt wirds albern.

perttivalkonen schrieb:Jetzt wirds albern.

Ist es so besser?

badhofer schrieb:Ist es so besser?

Also das kannst Du doch sicher im Analogieschluss alleine hinkriegen.... ;-)

Lasst gut sein.
Badhofer kann sich offenbar nicht vorstellen, was passiert, wenn zwei Dinge gleichzeitig geschehen.
Ist ja auch soo einfach nicht, weil das Ergebnis durch die relativistische Geschwindigkeit unserer Alltagserfahrung widerspricht.

Lupo54 schrieb:Lasst gut sein.
Badhofer kann sich offenbar nicht vorstellen, was passiert, wenn zwei Dinge gleichzeitig geschehen.
Ist ja auch soo einfach nicht, weil das Ergebnis durch die relativistische Geschwindigkeit unserer Alltagserfahrung widerspricht.

Wenn ein Profifußballer, der sein ganzes Leben lang Fußball gespielt hat und noch nie etwas von Schach gehört hat, wenn sich der mit Schach befassen würde, würde er sich ganz schnell vorstellen können, wie das funktioniert, obwohl es nicht seinen Alltagserfahrungen entspricht.

Wer ist in der Lage, in der folgenden Grafik die beiden fehlenden Linien einzuzeichnen?

@badhofer

Du hast also noch immer nicht begriffen, daß dein "Paradoxon" auf einem Denkfehler beruht?

"Gemäß der speziellen Relativitätstheorie ist ein Körper, der in einem Inertialsystem ruht, aus der Sicht von relativ dazu bewegten Inertialsystemen dem Effekt der Längenkontraktion unterworfen. Umgekehrt sind nun auch alle Körper, die im zweiten Inertialsystem ruhen, aus Sicht des ersten Inertialsystems kontrahiert. Dies führt zu unterschiedlichen Varianten dieses Paradoxons, wobei kinematische als auch dynamische Komponenten eine Rolle spielen. Durch Berücksichtigung der Relativität der Gleichzeitigkeit können die Probleme allesamt gelöst werden."

Irgendwann sollte dir das doch endlich mal klar werden. Das setzt natürlich voraus, daß du dich überhaupt von deinem Irrglauben trennen willst, den du offensichtlich bereits viel zu liebgewonnen hast, um jetzt einfach so Vernunft anzunehmen...

@geeky
Die Frage war nicht, ob ich mich von einem vermeidlichen Irrglauben trennen kann oder nicht, sondern die Frage war, ob du in der oben erwähnten Grafik die beiden fehlenden Linien einzeichnen kannst.
Kannst du das?

@badhofer

Ok, du hast also tatsächlich noch immer nicht begriffen, daß dein "Paradoxon" auf einem Denkfehler beruht.
Hast du denn wenigstens den verlinkten Wiki-Artikel zu verstehen versucht? Das kannst nur du selber tun...