Gedankenexperiment -> Lichtgeschwindigkeit -> Spiegelreflexion

@zodiac68

Ok ich hab jetzt ne Idee. Keine Ahnung ob du noch wach bist und Interesse an dem Thema hast :D

Also laut der Relativitätstheorie müsste es ja so aussehen:
da sich das Licht orthogonal zur Bewegungsrichtung des Raumschiffes ausbreitet kommt es zu keiner relativne Änderung der Strecke. Somit gibt es kein Argument warum es zu einer Relativität von Ereignissen geben sollte. Das heißt also, dass alle Ereignisse des Beobachters im Schiff mit denen des Beobachters aussen übereinstimmen.

Das hieße, dass der Lichtstrahl wieder senkrecht zurückkommt, es zu keiner Verzerrung des Bildes kommt und der Faktor der sich ändert eben die Zeit ist. Es kommt also nur zu einer Zeitdilletation statt zu einem Zerrbild.

@Primpfmümpf

Primpfmümpf schrieb:ich mein mit deinem Beispiel

00:13, auf Seite 5.
Und wenn du das nächste mal 'n paar Worte mehr benutzt weiss ich auch gleich was du meinst :-)


@horusfalk3

horusfalk3 schrieb:Kann du mir weiterhelfen warum die Lichtstrahlen wieder orthogonal auf dem Raumschiff auftreffen obwohl das Raumschiff sich in Bewegung befindet?

Weil du dich im Bezugssystem Raumschiff befindest. Du kannst, nach dem Relativgedanken, annehmen das du dich selber _nicht_ bewegst. (Meinetwegen bewegt sich der Rest des Universums, das ist egal) Und deine Beobachtungen aus dem Bezugssystem heraus müssen die Gleichen sein wie wenn du annimmst das sich das Schiff bewegt. Und wenn das Schiff steht kommen die Strahlen natürlich wieder senkrecht zurück. Also passiert das auch wenn sich das Schiff bewegt.

Wenn das nicht so wäre hättest du eine Möglichkeit zu entscheiden ob du dich bewegst, oder nicht. Und zwar nicht nur relativ zu etwas anderem (das geht natürlich) sondern Absolut. Und das geht nach der RT eben nicht und wurde auch noch nie beobachtet.


@Primpfmümpf

horusfalk3 schrieb:Dann würden sie Senkrecht zur Bewegungsachse auftreffen. Aber nicht direkt beim Beobachter. Aus Sicht des Beobachters würden dann die Lichtstrahlen eben nicht mehr senkrecht auftreffen sondern eine schiefe Bahn beschreiben.

Ja, der Winkel zur Bewegungsrichtung des Schiffes wäre nicht 90°. Aber das Sieht nur der Beobachter der Aussen ist.

Wenn sich das Schiff mit 50 kmh nach Vorne bewegt dann bewegt sich das Licht, das zur Seite rausgeht, auch mit 50 kmh nach Vorne + 1c zur Seite (das ist nicht ganz korrekt, genauer wirds im nächsten Absatz erklärt). D.h. das Licht kommt wieder beim Beobachter an.
(Diese Betrachtung gilt für einen Beobachter der Aussen ist)


@horusfalk3

horusfalk3 schrieb:ob du noch wach bist

Ich hab da schon geschlafen, ich gehör zur arbeitenden Bevölkerung. :-)

Ich hol jetzt mal etwas aus.


Relativität entsteht immer nur wenn du zweit Bezugssysteme hast.
Was du geschrieben hast ist richtig wenn du nur das Schiff betrachtest. Der Strahl geht senkrecht raus und kommt senkrecht zurück. Angenommen der Spiegel ist 300000km entfernt dann dauert das 2 Sekunden (hin+zurück).

Wenn sich das Schiff mit 0,75c bewegt , also 225000km/s, dann sieht es für einen Beobachter Aussen komplett anders aus.
Für den geht der Strahl mit 0,75c nach Vorne und mit 1c zur Seite. In einer Sekunde würde der Strahl die 300000km zum Spiegel zurücklegen + 225000 km nach Vorne. Dieser Weg ist aber 375000 km, berechnet nach dem Satz des Pythagoras. Wir haben also eine Geschwindigkeit von 375000km/s = 1,25c.

Wenn Raum und Absolut ist hast du also unterschiedliche Geschwindigkeiten für Licht. Allerdings hat man für Licht noch nie eine andere als die bekannte Größe gemessen. Wenn also die Lichtgeschwindigkeit immer gleich ist muss sich die Zeit (oder der Raum) verändern.

Tatsächlich misst also der äussere Beobachter 1,25 Sekunden Laufzeit und nochmal das gleiche zurück, also 2,5 Sekunden.
Für den Beobachter im Schiff ist die Strecke aber nur 2*300000km, also misst er eine Laufzeit von 2 Sekunden.

D.h. 2,5 Sekunden für den äusseren Beobachter sind genau so lange wie 2 Sekunden für den Beobachter im Schiff. Die Zeit im bewegten Schiff geht, aus Sicht des anderen Beobachters, also langsamer.

horusfalk3 schrieb:Es kommt also nur zu einer Zeitdilletation statt zu einem Zerrbild.

Korrekt.



Ich weiss, das war nicht die ursprüngliche Frage, aber es hat sich gerade angeboten, mal wieder, die Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie zu bringen.

@Mailo

Mailo schrieb:Worin besteht der Unterschied ob wir an einem laaaaaaaangen Spiegel vorbei fliegen, oder es sich um einen Außenspiegel handelt?

In der Längenkontraktion.

Wenn Du nur schnell genug fliegst, verkürzt sich die Strecke; dasselbe würde ein Beobachter über Dein Raumschiff sagen - es wirkt verkürzt. Die Frage ist also, ob sich diese Verzerrung in dem Falle auch auf das Spiegelbild auswirken würde. Und die Verzerrung ist ziemlich heftig; bei Lichtgeschwindigkeit wäre die Länge von allem 0. Bei 90 % der Lichtgeschwindigkeit wäre ein 1 km langer Spiegel so nur noch 436 Meter lang. Um den selben Faktor muss Dein Raumschiff in Bewegungsrichtung verkürzt erscheinen. Naja - und ein reflektiertes Gesicht möglicherweise ebenfalls.

Da sich aus Deiner Sicht aber Dein Raumschiff nicht verkürzt, würde ein außen angebrachter Spiegel (da er sich ja mit dem Raumschiff mitbewegt) nicht verkürzt. Ergo gäbe es dort definitiv keine Verzerrung.

@zodiac68

zodiac68 schrieb:Dieser Weg ist aber 375000 km, berechnet nach dem Satz des Pythagoras. Wir haben also eine Geschwindigkeit von 375000km/s = 1,25c.

Kannst du mir mal sagen woher die +75000 km dazu kommen? Erwähne den Rechenweg und sage welche Faktoren sich worauf beziehen. Z.B. Strecke A (Raumschifbahn) usw.

@Primpfmümpf

Primpfmümpf schrieb:Kannst du mir mal sagen woher die +75000 km dazu kommen? Erwähne den Rechenweg und sage welche Faktoren sich worauf beziehen. Z.B. Strecke A (Raumschifbahn) usw.

Der Lichtstrahl geht senkrecht zur Flugrichtung aus. Strecke (b) = 300000km
Gleichzeitig bewegt sich das Schiff, und damit der Lichtstrahl, um die 225000km nach Vorne (a).

D.h. du hast ein Dreieck mit einem Rechten Winkel. Da kann man des Satz des Pythagoras benutzen: a²+b²=c² und daher:

c = Wurzel(a² + b²)
=> c= Wurzel(225000² + 300000²)
=> c=375000 [das muss ich wohl nicht vorrechnen]

Das ist dann der Weg den der Lichtstrahk effektiv zurücklegt.

Ich hab keine Zeit 'n Bild zu malen, aber vielleicht tuts das auch: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/3/39/Pythagoras_abc.svg/220px-Pythagoras_abc.svg.png hier würde sich das Schiff, am unteren Bildrand, von Links nach Rechts bewegen.

Reicht das?

@zodiac68

Was hat der sich mit dem Raumschiff bewegende Lichtstrahl(a) mit einem rechten Winkel zu tun wenn dieser sich RELATIV schräg auf (b) bewegt worauf es ja schließlich ankommt.

Du kannst den Satz des Pythagoras nicht hir anwenden wenn sich der Lichtstrahl auch nicht im rechten Winkel auf(b) ausbreitet.

Das was du ausgerechnet hast wäre nichts weiter als die Stracke c von dem 225000km(a) nach der 300000km(b) nicht aber die Geschwindigkeit (auf auf welcher Strecke überhaupt?)

deine Nase wird genau gleich verzerrt sein wie dein Mund,
da man berücksichtigen sollte, dass dein Raumschiff nicht gleich LG erreicht sondern erst langsam auf LG beschleunigen würde.

@Primpfmümpf

Primpfmümpf schrieb:Was hat der sich mit dem Raumschiff bewegende Lichtstrahl(a) mit einem rechten Winkel zu tun wenn dieser sich RELATIV schräg auf (b) bewegt worauf es ja schließlich ankommt.

Aus Sicht des Beobachters im Schiff geht der Lichtstrahl senkrecht zu Vorzugsrichtung des Schiffs raus. Da hast du deinen rechten Winkel.
D.h. die Lichtstrahl bewegt sich senkrecht von der Bewegungsrichtung der Raumschiffes weg.

Aus Sicht des externen Beobachters nimmt der Lichtstrahl die "Abkürzung", genannt Hypothenuse, des Dreiecks. Und dessen Länge hab ich berechnet.

Primpfmümpf schrieb:Du kannst den Satz des Pythagoras nicht hir anwenden wenn sich der Lichtstrahl auch nicht im rechten Winkel auf(b) ausbreitet.

Ein Strahl hat nur eine Richtung und daher sowieso keinen Winkel :-)

Die kannst P. durchaus Anwenden wenn sich dieser Strahl aus zwei Vektoren zusammensetzt die im rechten Winkel zueinander stehen. Die zwei anderen Seiten, aus denen dich das Dreieck zusammensetzt, haben sehr wohl einen rechten Winkel. Also ist der Satz des P. hier anwendbar. Das der Lichtstrahl über die Hypothenuse geht ist kein Argument gegen sondern _für_ meine Betrachtungsweise.

Und nochmal, zur Verdeutlichung: Die zwei andern Strahen (Bewegungsvektoren) sind einmal die Richtung in der sich das Schiff bewegt und zum anderen der Lichtstrahl der senkrecht dazu rausgeht.

Primpfmümpf schrieb:Das was du ausgerechnet hast wäre nichts weiter als die Stracke c von dem 225000km(a) nach der 300000km(b) nicht aber die Geschwindigkeit (auf auf welcher Strecke überhaupt?)

???
Ich berechen überhaupt keine Geschwindigkeit sondern eine Strecke.

Wenn du ein Problem mir den Zahlen hast. Ich hab diese so gewählt das Runde Ergebnisse rauskommen. Du kannst auch v(= Geschwindigkeit des Raumschiffs)=5/12c = 125000km/s setzen und bekommst für die Strecke die der Lichtstrahl zurück legt 325000km. Oder du wählst v=0.9c =270000km/s => 403608,... km für den Lichtstrahl.

@zodiac68

Die Abkürzung (wohl c) von welcher längeren Alternative? von b? Was hat die Strecke von ende a(225000km) nach ende b(300000km) überhaupt noch hir mit zu tun? Geschweige den überhaupt eine Strecke außer a und b?

zodiac68 schrieb:Ein Strahl hat nur eine Richtung und daher sowieso keinen Winkel :-)

Müsste ja um auf eine Hypothenuse überhaupt zu kommmen.

Ich denke das ich weiß was du bei deiner Berechnung betrachtest. Unzwar die Strecke des Lichts(b) bei der festen Geschwindigkeit dessen, und die des Raumschiffes. ab dem Start bis zum Spiegel in 1 Sek.

zodiac68 schrieb:Ich berechen überhaupt keine Geschwindigkeit sondern eine Strecke.

nichts weite habe ich geschrieben ;)

Und genau das ist hir völlig irrelevant wobei du mit der Aussage dass sich nichts verzerrt recht hast. Denn das Licht des Gesichts ist ja bereits beim Spiegel bevor er am Spiegel vorbei saust. Und wenn er dann erst eine Taschenlampe vor seinem Gesicht hält kommt das Licht vom Mund einfach nur später zu Spiegel und zu Auge zurück, behält aber die unverzerrte Position..

horusfalk3

Hast recht da würde sich wohl nichts verzerren ;)

@Primpfmümpf
Gut, dass wir uns mittlerweile alle einig sind, dass sich nichts verzerrt :D

Allerdings stimmt dein Argument nicht. Wenn das Licht sich irgendwie in Bewegungsrichtung des Raumschiffes bewegen würde (und sei der Winkel zur Senkrechten noch so klein) würde das Licht nie mehr zum Beobachter zurückkommen ;)