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Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

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Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 20. Aug 2022, 00:21

Habe heute etwas nachgedacht und ein unglaublich einfaches aber kontroverses Experiment entdeckt.

Zwei Raketen A und B befinden sich in 1km Entfernung zueinander. In der Mitte zwischen ihnen ist C, welcher ein Lichtsignal aussendet. Sobald die Raketen das Lichtsignal empfangen, fliegen sie beide mit derselben Beschleunigung in dieselbe Richtung los im Parallelflug.
Aus Sicht jeder der Raketen ist die jeweils andere ein wenig später los geflogen als man sie selbst... man selbst hat also einen zeitlichen Vorsprung, zu jedem Zeitpunkt mehr Geschwindigkeit und einen Vorsprung bei der Wegstrecke. Nach einer gewissen vorbestimmten Zeitspanne schalten beide Raketen ihre Triebwerke ab.

Nun frage ich mich, was bei der Abschaltung der Triebwerke Sache ist. Aus eigener Sicht, hinkt die andere Rakete sowohl von der Wegstrecke, als auch Geschwindigkeit hinterher, scheint ein wenig schräg hinter einem zu fliegen. Allerdings kann sie den Geschwindigkeitsnachteil durch das scheinbar spätere Abschalten des Triebwerkes ausgleichen. Wie jedoch, holt diese den Nachteil bei der Wegstrecke auf, wenn diese doch zu keinem Zeitpunkt schneller fliegt als man selbst? Logisch müssten beide ja nach gleichzeitigem Start wieder im Parallelflug enden.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 20. Aug 2022, 00:48

In dem Beispiel ist übrigens ein Logikfehler drin, aber ich dachte das ist bestimmt was nettes um darüber zu rätseln. Mal sehen wer den Fehler findet :)
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von belgariath » 20. Aug 2022, 12:59

Wenn man die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit beachtet (was ja dadurch dass du sagst "...Aus Sicht jeder der Raketen ist die jeweils andere ein wenig später los geflogen..." der Fall ist), muss man auch alle anderen SRT-Effekte beachten, z.B. Zeitdilatation, Aberration...

Aus Sicht einer der Raketen beendet die andere Rakete dann z.B. den Beschleunigungsvorgang auch entsprechend später und holt somit die scheinbare Wegdifferenz wieder rein.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 20. Aug 2022, 18:22

was ist ein "Einlichtsignal" :wn: die SRT rechnet doch längs und nicht quer, egal ab 1 km, 100 m oder 1 m, da ist Gleichzeitigkeit oder?

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 22. Aug 2022, 19:04

Herr5Senf hat geschrieben:
20. Aug 2022, 18:22
was ist ein "Einlichtsignal" :wn: die SRT rechnet doch längs und nicht quer, egal ab 1 km, 100 m oder 1 m, da ist Gleichzeitigkeit oder?
Hab den Tippfehler korrigiert.
Ja, trotzdem siehst du kurz nach dem Start die andere Rakete noch schräg hinter dir stehen bevor sie los fliegt.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 22. Aug 2022, 19:07

belgariath hat geschrieben:
20. Aug 2022, 12:59
Aus Sicht einer der Raketen beendet die andere Rakete dann z.B. den Beschleunigungsvorgang auch entsprechend später und holt somit die scheinbare Wegdifferenz wieder rein.
Ja, sie erreicht aber höchstens dieselbe Geschwindigkeit wie man selbst. Die Frage ist wie das dann aussieht, wenn sie schräg hinter einem und langsamer ist. Schneller als man selbst wird sie jedoch nicht. Wie holt sie (auf scheinbare Weise) den Rückstand denn auf, wenn sie trotz späterem Aufhören der Beschleunigung, nie schneller als man selbst wird?
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 23. Aug 2022, 10:04

Das Beispiel ist doch nur das Bellsche Raumschiffparadoxon, und das nur in quer, hier reißt das Seil nicht.
Wir haben ein symmetrisches Szenario, das ist schon mal sicher, gestartet wird mit einer Synchronisierung.
Aber stimmt die Annahme, daß beide Raketen sehen sich gegenseitig "schräg" sehen, also das Seil schräg.
Das ist nur ein Laufzeiteffekt des Lichtes zwischen den Raketen, wenn synchronisierte Signale getauscht werden.
Das Zickzack wird von einem ruhenden Außenbeobachter gesehen, für die Mitflieger bleibt alles heile.
Vom Szenario können die beiden Raketen als verbundene Einheit angesehen werden - keine Relativgeschwindigkeit!

So was wie ein großes Kreuzfahrtschiff, der Propeller ist in der Mitte, von Luv nach Lee muß man laufen.

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von seeker » 23. Aug 2022, 12:59

Vorsicht vor versteckten bevorzugten (womöglich sogar "wahren") Bezugssystemen...
Skeltek hat geschrieben:
20. Aug 2022, 00:21
Zwei Raketen A und B befinden sich in 1km Entfernung zueinander. In der Mitte zwischen ihnen ist C, welcher ein Lichtsignal aussendet. Sobald die Raketen das Lichtsignal empfangen, fliegen sie beide mit derselben Beschleunigung in dieselbe Richtung los im Parallelflug.
Aus Sicht jeder der Raketen ist die jeweils andere ein wenig später los geflogen als man sie selbst... man selbst hat also einen zeitlichen Vorsprung, zu jedem Zeitpunkt mehr Geschwindigkeit und einen Vorsprung bei der Wegstrecke. Nach einer gewissen vorbestimmten Zeitspanne schalten beide Raketen ihre Triebwerke ab.
Skeltek hat geschrieben:
20. Aug 2022, 00:21
Wie jedoch, holt diese den Nachteil bei der Wegstrecke auf, wenn diese doch zu keinem Zeitpunkt schneller fliegt als man selbst?
... zu keinem Zeitpunkt schneller als man selber, aus eigener Sicht (Sicht von A).
Skeltek hat geschrieben:
22. Aug 2022, 19:07
Wie holt sie (auf scheinbare Weise) den Rückstand denn auf, wenn sie trotz späterem Aufhören der Beschleunigung, nie schneller als man selbst wird?
Antwort: Der Rückstand wird nicht aufgeholt. B holt ihn auch nach Abschaltung der Triebwerke (a = 0) nicht ein und bleibt "schräg hinten".

Aus Sicht von B dasselbe: B liegt vorne, A holt ihn nicht ein.

Was bedeutet hier eigentlich "einholen"? A und B treffen sich ja schließlich nicht.
Was passiert, wenn A und B während des gesamten Experiments Signale derart austauschen, dass ein seitlich senkrecht ausgerichteter Laser-Lichtpuls zum jeweils anderen Raumschiff geschickt wird und von dort von einem entsprechenden kleinen Spiegel zurück-reflektiert wird?
Trifft der Laser irgendwann nicht mehr oder kommt nicht mehr zurück, wenn sich A und B, satt zu ruhen, nun beschleunigt oder unbeschleunigt, rel. zu C bewegen?
Aber was schlussfolgern bei welcher Situation A und B aus dem Zurückkommen des Laser-Signals?
Was schlussfolgern sie, wenn sie ruhen, was, wenn sie sich bewegen?

Anderer Fall:
A und B schalten nicht nur ihre Triebwerke ab, sondern bremsen per Umkehrschub wieder auf V=0 ab (relativ zu C).

In dem Fall sehen bei V=0 (rel. zu C) A und B, dass sie nun der jeweils andere wieder eingeholt hat und dass sie nicht nur relativ zu C, sondern auch rel. zueinander ruhen. (Woran genau sehen sie das?)
Skeltek hat geschrieben:
20. Aug 2022, 00:21
Logisch müssten beide ja nach gleichzeitigem Start wieder im Parallelflug enden.
Nur aus Sicht von C. Aus Sicht von C bleiben A und B stets gleich weit entfernt zu ihm. (Ihre Entfernung zu ihm wächst dabei, sie bleibt aber gleich.)
So ist das Gedankenexperiment ja auch konstruiert. Das BS von C ist durch die Anfangsbedingungen bzw. Angaben im Gedankenexperiment bevorzugt.

Hinterher dann zu fragen: "Was sieht wann A? Was sieht wann B?" macht die Dinge schwierig, da das ein Bezugssystemwechsel ist.
In diesen anderen BS sind A und B ja nicht einmal gleichzeitig losgeflogen.
Grüße
seeker


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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 23. Aug 2022, 15:42

Warum bewegen sich A und B überhaupt ?? zueinander sind sie immer in Ruhe, auch in der synchronisierten Beschleunigungsphase.
Ob C nun nach der Synchronisation zu hause bleibt, ist für den Bewegungszustand von A und B zueinander irrelevant.
Man kann C aber auch hinten in der Mitte mitnehmen und mitmachen lassen, dann hat man einen Trimaran :beer:
Die Beschleunigung wirkt nur längs der Flugrichtung, in der Zeit hat man einen Gravitationsersatz, aber gleiche ZD und LK bei allen.
Und Die Gleichzeitigkeit hat man a priori ins Szenario als Osterei gepackt, das man immer wieder findet.
Die beiden Außenseiten des Trimarans können Signale austauschen und wie Wunder kommt hin her raus tB - tA1 = tA2 -tB
Das ist nichts weiter als die Definition von Gleichzeitigkeit zwischen räumlich getrennten Orten, daraus ergibt sich der "Rest" der SRT ;i

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 24. Aug 2022, 04:30

Herr5Senf hat geschrieben:
23. Aug 2022, 15:42
Warum bewegen sich A und B überhaupt ?? zueinander sind sie immer in Ruhe, auch in der synchronisierten Beschleunigungsphase.
Hier liegst du leider falsch. Wir sind uns sicherlich einig, daß beide (A und B) aus Sicht von C gleichzeitig los fliegen.
Angenommen A und B sind beim Start 10 Lichtsekunden voneinander entfernt, dann ist B ja schon eine Weile geflogen, bevor das Licht vom Start von A bei ihm ankommt. B war also mindestens 10 Sekunden lang im Flug, bevor er A starten sieht.
Wenn B den Start von A sieht, dann ist er bereits ein bisschen geflogen, und sieht dann das Licht, das voher vom A Startpunkt losgeschickt wurde.

Ja, C ist für das alles irrelevant. C dient lediglich dazu, einen synchronen Start sicherzustellen.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 24. Aug 2022, 05:04

seeker hat geschrieben:
23. Aug 2022, 12:59
Antwort: Der Rückstand wird nicht aufgeholt. B holt ihn auch nach Abschaltung der Triebwerke (a = 0) nicht ein und bleibt "schräg hinten".

Aus Sicht von B dasselbe: B liegt vorne, A holt ihn nicht ein.
Ich verrate hier einfach erstmal nur so viel, daß eine hinreichende Zeit nach Abschaltung der Triebwerke, sich beide A und B wieder nebeneinander wahrnehmen.
seeker hat geschrieben:
23. Aug 2022, 12:59
Was bedeutet hier eigentlich "einholen"? A und B treffen sich ja schließlich nicht.
Was passiert, wenn A und B während des gesamten Experiments Signale derart austauschen, dass ein seitlich senkrecht ausgerichteter Laser-Lichtpuls zum jeweils anderen Raumschiff geschickt wird und von dort von einem entsprechenden kleinen Spiegel zurück-reflektiert wird?
Trifft der Laser irgendwann nicht mehr oder kommt nicht mehr zurück, wenn sich A und B, satt zu ruhen, nun beschleunigt oder unbeschleunigt, rel. zu C bewegen?
Während beide beschleunigen, verfehlt der orthogonal zur Flugrichtung abgestrahlte Laser das jeweils andere Schiff. Sobald A los fliegt, wird der zuvor von B abgestrahlte Laser hinter ihm vorbei fliegen.
seeker hat geschrieben:
23. Aug 2022, 12:59
Aber was schlussfolgern bei welcher Situation A und B aus dem Zurückkommen des Laser-Signals?
Was schlussfolgern sie, wenn sie ruhen, was, wenn sie sich bewegen?
Mit den Überlegungen kommt man wohl der Lösung einen Schritt näher. Was aus Sicht von B nach dem Start mit A 'passiert' ist übrigens etwas paradox, weshalb ich das für ein besonders schönes Gedankenexperiment halte.
seeker hat geschrieben:
23. Aug 2022, 12:59
Anderer Fall:
A und B schalten nicht nur ihre Triebwerke ab, sondern bremsen per Umkehrschub wieder auf V=0 ab (relativ zu C).

In dem Fall sehen bei V=0 (rel. zu C) A und B, dass sie nun der jeweils andere wieder eingeholt hat und dass sie nicht nur relativ zu C, sondern auch rel. zueinander ruhen. (Woran genau sehen sie das?)
Skeltek hat geschrieben:
20. Aug 2022, 00:21
Logisch müssten beide ja nach gleichzeitigem Start wieder im Parallelflug enden.
Nur aus Sicht von C. Aus Sicht von C bleiben A und B stets gleich weit entfernt zu ihm. (Ihre Entfernung zu ihm wächst dabei, sie bleibt aber gleich.)
So ist das Gedankenexperiment ja auch konstruiert. Das BS von C ist durch die Anfangsbedingungen bzw. Angaben im Gedankenexperiment bevorzugt.
Nach Erreichen des unbeschleunigten Parallelflugs sehen die beiden sich ja wieder exakt nebeneinander mit C im Rücken (das ist ja der Gag, so müsste und wird es wohl sein aus Sicht von deren neuem unbeschleunigten Bezugssystems heraus). Jedenfalls spätestens dann, wenn den jeweils anderen das Lichtbild von der Abschaltung der Triebwerke erreicht hat.
seeker hat geschrieben:
23. Aug 2022, 12:59
Hinterher dann zu fragen: "Was sieht wann A? Was sieht wann B?" macht die Dinge schwierig, da das ein Bezugssystemwechsel ist.
In diesen anderen BS sind A und B ja nicht einmal gleichzeitig losgeflogen.
Hätte man ein D, welches bereits von Anfang an die Finalgeschwindigkeit von A und B hätte und sich genau zwischen deren Flugbahnen befände, würde dieses D beide gleichzeitig ihre Triebwerke abschalten sehen, so wie es auch C tut.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von seeker » 24. Aug 2022, 11:19

Mit den Lichtuhren können wir das Ding jedenfalls gut durchanalysieren.

Verfeinern wir das Experiment doch ein wenig. C brauchen wir nicht.

Wir denken uns folgendes:

A und B befinden sich ruhend 1 Lichtminute nebeneinander und gleich weit von der Andromedagalaxie entfernt.
Sie vereinbaren gleichzeitig auf diese zuzufliegen (das wird dann parallel genug :)).

Die beiden identischen Raumschiffe A und B haben je einen Laser installiert, der kurze Laserimpulse im 1s-Takt zum anderen Raumschiff hin aussendet, von wo er dann zurückreflektiert wird.
Außerdem befindet sich auf A und B eine Detektor-/Spiegelphalanx, derart:
(Ich hoffe es wird so auch ohne genauere Zeichnung verständlich.)

A: Raumschiff A
B: Raumschiff B
L: Laser
D: Detektor
S: Spiegel

. . . . . . . . . . . . . L(A) . . . . . . . . . . .
A: D-2 . . . D-1 . . .D0. . . . D+1 . . . D+2
A: S-2 . . . S-1 . . . S0 . . . . S+1 . . . S+2
. . . . . . . . . . . . . .| . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .| . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .| . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .| . . . . . . . . . . . .
B: D-2' . . .D-1' . . .D0' . . . D+1' . . .D+2'
B: S-2' . . .S-1' . . . S0' . . . S+1' . . . S+2'
. . . . . . . . . . . . . L(B) . . . . . . . . . . .

Die Spiegel sind derart gestaltet, dass man unterscheiden kann, von welchem Spiegel ein Signal reflektiert wurde.
Das kann z.B. über unterschiedlich gute Reflektionsgrade der Spiegel oder über eine Drehung der Polarisationsebene des reflektierten Lichtpulses erreicht werden.


I. Beginn des Experiments (Ruhe):

Die beiden Raumschiffe werden exakt auf dieselbe Entfernung zur Andromedagalaxie und zueinander auf eine Entfernung von 1 Lichtminute gebracht und ausgerichtet.
Die beiden Laser werden so ausgerichtet, dass sie je von S0/S0' reflektiert werden und die Reflektionen danach je von D0/D0' detektiert werden.
Außerdem synchornisieren A und B in dieser Phase ihre Laserpulse und gleichen sie je auch mit ihrer eigenen Borduhr ab.
Sie stellen beide übereinstimmend fest, dass ein Signal je 2 Minuten braucht, bis es wieder zurück gekommen ist und dass 1 Signal je 1s detektiert wird.
Daher wissen sie auch, dass sie sich 1 Lichtminute voneinander entfernt befinden, auf parallelen Linien hin zur Andromedagalaxie.


II. Wir wissen außerdem, dass, wenn sie sich beide, statt relativ zur Andromedagalaxie zu ruhen, sich auf diese gleichfömig zubewegen würden, dass sich dann an der Situation nichts ändern würde: Signal braucht 2 Minuten, wird an S0 reflektiert und das zurückkommende Signal an D0 detektiert.
Das muss schon deshalb so sein, weil laut Einstein Ruhe von einer gleichförmigen Relativbewegung in allen Fällen (im abgeschlossenen System) ununterscheidbar/unmessbar ist.


Mit diesem Rüstzeug können wir nun auch den schwierigeren Teil betrachten:

III. Was passiert, wenn beide nun gleichzeitig* anfangen mit derselben Beschleunigung zu beschleunigen?

[*: Dies stellen wir so sicher: A und B kommunizieren und verabreden nach ihrer Synchronistation, dass sie exakt dann anfangen zu beschleunigen, wenn das nächste Lasersignal bei jeweils ihrem D0 ankommt. Sie verabreden außerdem exakt 1h lang (Eigenzeit) zu beschleunigen und dann den Antrieb abzuschalten.]

Hier bin ich nicht sicher, glaube aber folgendes:

1) A sieht nun, dass sein Signal nicht mehr an S0 reflektiert wird und auch nicht an seinem D0 detektiert wird.
B muss aufgrund der Symmetrie der Situation dasselbe feststellen!
(Es fragt sich, ob das richtig ist? Wird das Signal dann an an S-1 reflektiert und an D-2 detektiert? Oder bleibt es auch hier bei S0/D0? Beschleunigung wirkt ja wie Gravitation, also müsste der Lichtpuls etwas nach hinten abgelekt werden. Oder?)

2) Sobald die Beschleunigungsphase nach 1h beendet wird, werden beide sofort wieder feststellen, dass ihre Signale von S0/S0' refektiert und von D0/D0' detektiert werden. Denn dann haben wir wieder den Fall II.
(Das muss wegen der Symmetrie so sein. Hier bin ich sicher.)

P.S.:
Im Grunde kann man das gesamte Experiment auch so gestalten, dass man A und B gemeinsam in einen Kasten setzt und dann den Kasten eine Zeit lang beschleunigt... das wäre dasselbe... und die auftretenden Trägheitskräfte im Kasten, incl. all ihrer Auswirkungen, dürfen laut Einstein von einem homogenen Gravitationsfeld nicht unterscheidbar sein.

Ergo:
Die Frage, wo ich nicht ganz sicher bin, lautet in analoger Form gestellt:

Werden parallel zum Erdboden ausgesandte Laserstrahlen auf der Erde durch die Erd-Gravitation etwas in Richtung Erdboden abgelenkt (wenn wir uns das Gravitationsfeld hier in genügend guter Näherung als homogenes Feld nach unten hin ausgerichtet vorstellen, statt punktymmetrisch zum Erdmittelpunkt, also von parallel ausgerichteten Feldlinien ausgehen)?

Ich glaube nicht... eine Ablenkung erfolgt nur, wenn das Feld inhomogen ist, z.B. punktsmmetrisch. Nur dann kommt es lokal zur Raumzeitkrümmung und damit auch zu gekrümmten Lichtbahnen.
Anders gesagt: Homogene Gravitationsfelder krümmen die Raumzeit (innerhalb des Feldes) NICHT!

Somit käme ich dann doch wieder zu meiner allerersten Einschätzung, dass auch bei obigem III. 1) die Lichtpulse weiterhin an S0 reflektiert und an D0 detektiert werden. Die Beschleunigungsphase ändert hieran nichts.
D.h. während des gesamten Experiments (Ruhe, dann Beschleunigung, dann gleichförmige Bewegung) ändert sich an diesem Umstand nichts.

Was machen die Lichtlaufzeiten während der Beschleunigungsphase?
Das ist ja, wie wenn man ein homogenes Gravitationsfeld anknipsen würde und in einem Gravfeld vergeht die Zeit langsamer...
Grüße
seeker


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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 24. Aug 2022, 12:30

Hi Skeltek, Gleichzeitig ist, wenn die Lichtlaufzeit in beiden Richtungen gleich ist, wie lange dein Flug dauert ist egal.

Und Verspätungen schaden nicht, wie bei der Bahn, man muß sie nur verstehen :wink: Grüße Dip

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 24. Aug 2022, 21:04

Herr5Senf hat geschrieben:
24. Aug 2022, 12:30
Hi Skeltek, Gleichzeitig ist, wenn die Lichtlaufzeit in beiden Richtungen gleich ist, wie lange dein Flug dauert ist egal.
Selbst wenn ein Lichtstrahl gleich lange von A nach B braucht wie ein Lichtstrahl von B nach A...
Nimm mal nur den Lichtstrahl von A nach B. sein Rückweg ist aber ein anderer als der Hinweg, er wird ja erst zu einem späteren Zeitpunkt reflektiert bzw zurückgeschickt als er losgeschickt wurde.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 24. Aug 2022, 21:25

seeker hat geschrieben:
24. Aug 2022, 11:19
1) A sieht nun, dass sein Signal nicht mehr an S0 reflektiert wird und auch nicht an seinem D0 detektiert wird.
B muss aufgrund der Symmetrie der Situation dasselbe feststellen!
(Es fragt sich, ob das richtig ist? Wird das Signal dann an an S-1 reflektiert und an D-2 detektiert? Oder bleibt es auch hier bei S0/D0? Beschleunigung wirkt ja wie Gravitation, also müsste der Lichtpuls etwas nach hinten abgelekt werden. Oder?)
Der Lichtstrahl wird ja während seinem Flug nicht wie die Raketen nach oben beschleunigt. Da du orthogonal zur Flugbahn abgestrahlte Laser verwendest, wird der Lichtstrahl von S-1 reflektiert und von D-3 detektiert (ich nahm an -2,-1,0,1,2 haben gleiche Abstände, daher -3 mit nicht zwangsläufig exakt demselben Abstand zu -2). Die Raketen werden ja nach der Reflkektion weiter beschleunigt. Würde man die Triebwerke exakt zum Reflektionszeitpunkt abschalten, würde der an D-1 reflektierte Lichtstrahl an D-2 detektiert.
seeker hat geschrieben:
24. Aug 2022, 11:19
2) Sobald die Beschleunigungsphase nach 1h beendet wird, werden beide sofort wieder feststellen, dass ihre Signale von S0/S0' refektiert und von D0/D0' detektiert werden. Denn dann haben wir wieder den Fall II.
(Das muss wegen der Symmetrie so sein. Hier bin ich sicher.)
Die Lichtstrahlen, welche bereits unterwegs sind werden bei Reflektion/Absorbtion immer noch einen Offset aufweisen. Detektion an S0 bzw S0' findet also erst nach 62 Minuten statt.
seeker hat geschrieben:
24. Aug 2022, 11:19
P.S.:
Im Grunde kann man das gesamte Experiment auch so gestalten, dass man A und B gemeinsam in einen Kasten setzt und dann den Kasten eine Zeit lang beschleunigt... das wäre dasselbe... und die auftretenden Trägheitskräfte im Kasten, incl. all ihrer Auswirkungen, dürfen laut Einstein von einem homogenen Gravitationsfeld nicht unterscheidbar sein.
Wenn der Kastenboden die Raketen nach oben beschleunigt, macht das Licht aus Sicht der Raketen dieselbe 'Kurve' nach unten, wie wenn die Raketen aus eigener Kraft nach Oben beschleunigen würden. Das stimmt.
seeker hat geschrieben:
24. Aug 2022, 11:19
Ergo:
Die Frage, wo ich nicht ganz sicher bin, lautet in analoger Form gestellt:

Werden parallel zum Erdboden ausgesandte Laserstrahlen auf der Erde durch die Erd-Gravitation etwas in Richtung Erdboden abgelenkt (wenn wir uns das Gravitationsfeld hier in genügend guter Näherung als homogenes Feld nach unten hin ausgerichtet vorstellen, statt punktymmetrisch zum Erdmittelpunkt, also von parallel ausgerichteten Feldlinien ausgehen)?

Ich glaube nicht... eine Ablenkung erfolgt nur, wenn das Feld inhomogen ist, z.B. punktsmmetrisch. Nur dann kommt es lokal zur Raumzeitkrümmung und damit auch zu gekrümmten Lichtbahnen.
Anders gesagt: Homogene Gravitationsfelder krümmen die Raumzeit (innerhalb des Feldes) NICHT!
Ich glaube schon. Gerade Einstein vergleicht ja die Ablenkung von Licht in einem beschleunigten System mit dem eines homogenen Schwerkraftfeld und postuliert diese als gleich.
seeker hat geschrieben:
24. Aug 2022, 11:19
Somit käme ich dann doch wieder zu meiner allerersten Einschätzung, dass auch bei obigem III. 1) die Lichtpulse weiterhin an S0 reflektiert und an D0 detektiert werden. Die Beschleunigungsphase ändert hieran nichts.
D.h. während des gesamten Experiments (Ruhe, dann Beschleunigung, dann gleichförmige Bewegung) ändert sich an diesem Umstand nichts.

Was machen die Lichtlaufzeiten während der Beschleunigungsphase?
Das ist ja, wie wenn man ein homogenes Gravitationsfeld anknipsen würde und in einem Gravfeld vergeht die Zeit langsamer...
Die Lichtstrahlen bleiben weiter auf ihrem ursprünglichen Kurs, während die Raketen nach oben beschleunigen.
Ich kann dir noch einen Tipp geben, aber ich glaube du bist ohnehin auf dem richtigen Kurs bei deinen Überlegungen. Ich bin mir nur nicht sicher, ob dieser kleine Tipp nicht schon das Rätsel auflöst.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 24. Aug 2022, 21:44

Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:04
Nimm mal nur den Lichtstrahl von A nach B. sein Rückweg ist aber ein anderer als der Hinweg, er wird ja erst zu einem späteren Zeitpunkt reflektiert bzw zurückgeschickt als er losgeschickt wurde.
Warum? Aufgabenstellung war Parallelflug, die Lichtstrahlen laufen senkrecht zur Beschleunigung in a priori einem System.
Und nun komme keiner mit der Lichtablenkung im simulierten Gravitationsfeld "nach unten", Lichtlaufzeit bleibt trotzdem gleich - Symmetrie.

Grüße Dip, wo ist TomS? wenn er gebraucht wird

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 24. Aug 2022, 22:01

Herr5Senf hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:44
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:04
Nimm mal nur den Lichtstrahl von A nach B. sein Rückweg ist aber ein anderer als der Hinweg, er wird ja erst zu einem späteren Zeitpunkt reflektiert bzw zurückgeschickt als er losgeschickt wurde.
Warum? Aufgabenstellung war Parallelflug, die Lichtstrahlen laufen senkrecht zur Beschleunigung in a priori einem System.
Aber die Raketen beschleunigen ja ständig und wechseln jederzeit das Bezugssystem. Es ist also nicht ein Bezugssystem, es wechselt ja ständig.
Würden die einfach nur nebeneinander unbeschleunigt fliegen, hättest du ja Recht.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 24. Aug 2022, 22:28

Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 22:01
Aber die Raketen beschleunigen ja ständig und wechseln jederzeit das Bezugssystem. Es ist also nicht ein Bezugssystem, ...

Ok, sind es eben zwei gleichförmig beschleunigte, aber gleiche, die man zu einem Bezugssystem verbinden kann :beer: wieso der "Umweg"?

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 25. Aug 2022, 01:07

Herr5Senf hat geschrieben:
24. Aug 2022, 22:28
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 22:01
Aber die Raketen beschleunigen ja ständig und wechseln jederzeit das Bezugssystem. Es ist also nicht ein Bezugssystem, ...

Ok, sind es eben zwei gleichförmig beschleunigte, aber gleiche, die man zu einem Bezugssystem verbinden kann :beer: wieso der "Umweg"?
Oh, ich meinte das nicht quer, sondern längs.
Das Inertialsystem wo beide starten ist ein Bezugssystem, das Inertialsystem wo beide enden, wenn sie aufhöhren zu beschleunigen, ist ein zweites Bezugssystem.
Die Sache ist halt die, daß Licht, welches von einer beschleunigten Rakete ausgesendet wird, in genau dem einen Inertialsystem bleibt, in dem es ausgesendet wurde, während die Rakete dieses eine Inertialsystem ja sofort wieder verlässt.
Und noch als Erinnerung:
Inertialsystem = Koordinatensystem, das sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt
Bezugssystem = Referenz-Koordinatensystem, auf welches bzw zu dem man sich gerade relativ bezieht

Vielleicht hätte ich mein Beispiel unmissverständlicher formulieren sollen. Klar kann man das beschleunigte Koordinatensystem der Raketen als Bezugssystem betrachten, aber da gilt halt dann keine Gleichzeitigkeit mehr bzw was gleichzeitig aufgefasst und wahrgenommen wird ändert sich fortdauernd ständig.
Du hast recht, wenn du sagst, daß sich die Ebene der Gleichzeitigkeit orthogonal zur Flugrichtung nicht ändert, aber man hat halt mit zunehmender Flugzeit eine immer großere Abweichung der Koordinaten in Flugrichtung... das heißt der Startpunkt liegt hinter einem und bewegt sich von einem weg.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von seeker » 25. Aug 2022, 08:26

Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
Der Lichtstrahl wird ja während seinem Flug nicht wie die Raketen nach oben beschleunigt. Da du orthogonal zur Flugbahn abgestrahlte Laser verwendest, wird der Lichtstrahl von S-1 reflektiert und von D-3 detektiert (ich nahm an -2,-1,0,1,2 haben gleiche Abstände, daher -3 mit nicht zwangsläufig exakt demselben Abstand zu -2). Die Raketen werden ja nach der Reflkektion weiter beschleunigt. Würde man die Triebwerke exakt zum Reflektionszeitpunkt abschalten, würde der an D-1 reflektierte Lichtstrahl an D-2 detektiert.
Ich denke diese Herangehensweise verkompliziert alles nur und kann uns leicht aufs Glatteis führen. Wir können wegen der Äquivalenz von Beschleunigung und Gravitation einfach sagen, dass die Situation dieselbe ist, wie in einem homogenen Gravitationsfeld und dann fragen, ob Lichtstrahlen in einem solchen nach unten abgelenkt werden?
Und falls ja, wie? Dieser Ansatz erscheint mir viel einfacher.

Mir wäre hier nicht bekannt, dass parallel zum Erdboden ausgesandte Laserstrahlen mit 9,81 m/s2 zum Erdboden hin nach unten fallen.
Genau das behauptest du aber im Grunde mit deiner obigen Ausführung mit. Das solltest du dir klarmachen.

Und was machen für unsere Beobachter A und B im beschleunigten Kasten Raum und Zeit? Wird der beschleunigte Kasten (für A und B) z.B. schmäler und kürzer? Könnte das evtl. die Effekte ausgleichen, die du angedacht hast?

Ein homogenes Gravfeld hat im Gegensatz zu Gravitationsfeldern von Planeten/Sternen exakt parallele Feldlinien. Die Linien laufen also nicht auseinander. Die Stärke/Kraftwirkung eines solchen Feldes nimmt daher auch nicht mit dem Abstand ab, sondern ist konstant.

Man kann sich das durch unseren nach oben beschleunigten Kasten veranschaulichen:

Wenn ich in diesem Kasten etwas fallen lasse, dann ist es egal, aus welcher Höhe ich das tue, scheinbar/relativ zum Kastenboden erfährt der losgelassene Gegenstand immer dieselbe Beschleunigung nach unten hin zum Kastenboden. Bei der Erde ist das nicht so, dort nimmt die Erdbeschleunigung mit der Höhe ab: Gegenstände aus 10.000 km Höhe losgelassen fallen/beschleunigen langsamer als Gegenstände aus 1m Höhe losgelassen.

Das sollten wir in unseren Überlegungen berücksichtigen.

Wir müssen also eigentlich fragen, wie sich parallel zum Erdboden (sagen wir in 1m Höhe) ausgesandte Laserpulse verhalten, wenn wir annehmen, dass die Erde unendlich groß sei oder eine Scheibe sei (näherungsweise können wir das -so denke ich- aber vernachlässigen und einfach die reale Erde nehmen). Außerdem können wir hier fragen, was mit dem Laserstrahl passieren würde, wenn wir die Erdgravitation einfach so (durch einen "Zaubertrick") an- und ausschalten könnten/würden?
Würde das die Bahn des Lasers verändern oder nicht?

Du behauptest nichts anderes, als dass, wenn ich einen solchen Laserstrahl auf einen kleinen Spiegel richte und dann die Gravitation abschalte, dass der Laser dann den Spiegel nicht mehr treffen würde. Und zwar nicht nur ein wenig, sondern gewaltig daneben gehen würde.
Du behauptest weiterhin, dass so ein Laser-Spiegelsystem, auf der Erde gebaut und ausgerichtet, in den Weltraum verbracht nicht mehr funktionieren würde, dass dort eine Neuausrichtung notwendig würde. Du behauptest auch, dass unser ausgerichtetes Laser-Spiegelsystem auf der Erde, um 90° in irgendeine Richtung gedreht oder rotiert nicht mehr funktionieren würde. In all diesen Fällen würde der Laser den Spiegel nicht mehr treffen, behauptest du.
Das ist zu prüfen, ob das so ist. Das ist messbar.
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
Die Lichtstrahlen, welche bereits unterwegs sind werden bei Reflektion/Absorbtion immer noch einen Offset aufweisen. Detektion an S0 bzw S0' findet also erst nach 62 Minuten statt.
... falls es eine Ablenkung während der Beschleunigungsphase gibt. Und ich glaube es wären eher keine 62min.
Aber falls nicht, ist das eh obsolet.
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
Wenn der Kastenboden die Raketen nach oben beschleunigt, macht das Licht aus Sicht der Raketen dieselbe 'Kurve' nach unten, wie wenn die Raketen aus eigener Kraft nach Oben beschleunigen würden. Das stimmt.
Daran sollten wir festhalten und uns weiter daran entlang hangeln: A und B setzen wir einfach auf den Kastenboden an gegenüberliegende Wände.
Ob der Kasten dabei "wirklich" nach oben hin beschleunigt oder stattdessen "ruhend" auf einem ausreichend großen Planeten steht, ist dabei egal, muss egal sein.
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
seeker hat geschrieben:Anders gesagt: Homogene Gravitationsfelder krümmen die Raumzeit (innerhalb des Feldes) NICHT!
Ich glaube schon. Gerade Einstein vergleicht ja die Ablenkung von Licht in einem beschleunigten System mit dem eines homogenen Schwerkraftfeld und postuliert diese als gleich.
Das ist mir ein wichtiger Punkt. Wir werden es (hoffentlich) herausfinden.
Grüße
seeker


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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 25. Aug 2022, 09:20

seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Ich denke diese Herangehensweise verkompliziert alles nur und kann uns leicht aufs Glatteis führen. Wir können wegen der Äquivalenz von Beschleunigung und Gravitation einfach sagen, dass die Situation dieselbe ist, wie in einem homogenen Gravitationsfeld und dann fragen, ob Lichtstrahlen in einem solchen nach unten abgelenkt werden?
Und falls ja, wie? Dieser Ansatz erscheint mir viel einfacher.
Auch in einem homogenen Gravitationsfeld werden Dinge nach unten beschleunigt und gewinnen kinetische Energie bzw Lichtstrahlen werden in Richtung Feldursprung blauverschoben.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Mir wäre hier nicht bekannt, dass parallel zum Erdboden ausgesandte Laserstrahlen mit 9,81 m/s2 zum Erdboden hin nach unten fallen.
Genau das behauptest du aber im Grunde mit deiner obigen Ausführung mit. Das solltest du dir klarmachen.
Die Lichtstrahlen werden nach unten beschleunigt, allerdings ist die Erdkrümmung größer als die Krümmung der Photonen-Flugbahn.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Und was machen für unsere Beobachter A und B im beschleunigten Kasten Raum und Zeit? Wird der beschleunigte Kasten (für A und B) z.B. schmäler und kürzer? Könnte das evtl. die Effekte ausgleichen, die du angedacht hast?
Der Abstand der beiden Raketen müsste gleich bleiben. Die Kontraktion findet nach gängigem Model nur in Flugrichtung statt.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Ein homogenes Gravfeld hat im Gegensatz zu Gravitationsfeldern von Planeten/Sternen exakt parallele Feldlinien. Die Linien laufen also nicht auseinander. Die Stärke/Kraftwirkung eines solchen Feldes nimmt daher auch nicht mit dem Abstand ab, sondern ist konstant.

Man kann sich das durch unseren nach oben beschleunigten Kasten veranschaulichen:

Wenn ich in diesem Kasten etwas fallen lasse, dann ist es egal, aus welcher Höhe ich das tue, scheinbar/relativ zum Kastenboden erfährt der losgelassene Gegenstand immer dieselbe Beschleunigung nach unten hin zum Kastenboden. Bei der Erde ist das nicht so, dort nimmt die Erdbeschleunigung mit der Höhe ab: Gegenstände aus 10.000 km Höhe losgelassen fallen/beschleunigen langsamer als Gegenstände aus 1m Höhe losgelassen.

Das sollten wir in unseren Überlegungen berücksichtigen.

Wir müssen also eigentlich fragen, wie sich parallel zum Erdboden (sagen wir in 1m Höhe) ausgesandte Laserpulse verhalten, wenn wir annehmen, dass die Erde unendlich groß sei oder eine Scheibe sei (näherungsweise können wir das -so denke ich- aber vernachlässigen und einfach die reale Erde nehmen). Außerdem können wir hier fragen, was mit dem Laserstrahl passieren würde, wenn wir die Erdgravitation einfach so (durch einen "Zaubertrick") an- und ausschalten könnten/würden?
Würde das die Bahn des Lasers verändern oder nicht?
Hier ist eine Abhandlung der Uni Hannover, welche versucht die Sichtweite einer Person auf der Erdoberfläche zu bestimmen. Es wird erwähnt, daß dies etwas kompliziert ist, da sowohl die Erdoberfläche als auch die Lichtstrahlen nach unten hin gekrümmt sind:
https://www.itp.uni-hannover.de/fileadm ... efrak.html
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Du behauptest nichts anderes, als dass, wenn ich einen solchen Laserstrahl auf einen kleinen Spiegel richte und dann die Gravitation abschalte, dass der Laser dann den Spiegel nicht mehr treffen würde. Und zwar nicht nur ein wenig, sondern gewaltig daneben gehen würde.
Du behauptest weiterhin, dass so ein Laser-Spiegelsystem, auf der Erde gebaut und ausgerichtet, in den Weltraum verbracht nicht mehr funktionieren würde, dass dort eine Neuausrichtung notwendig würde. Du behauptest auch, dass unser ausgerichtetes Laser-Spiegelsystem auf der Erde, um 90° in irgendeine Richtung gedreht oder rotiert nicht mehr funktionieren würde. In all diesen Fällen würde der Laser den Spiegel nicht mehr treffen, behauptest du.
Das ist zu prüfen, ob das so ist. Das ist messbar.
Klar, wenn der Lichtstrahl im Erdfeld eine Kurve fliegt, wird er ohne das Erdfeld wohl geradeaus fliegen.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
Die Lichtstrahlen, welche bereits unterwegs sind werden bei Reflektion/Absorbtion immer noch einen Offset aufweisen. Detektion an S0 bzw S0' findet also erst nach 62 Minuten statt.
... falls es eine Ablenkung während der Beschleunigungsphase gibt. Und ich glaube es wären eher keine 62min.
Aber falls nicht, ist das eh obsolet.
C würde dir eindeutig bestätigen, daß ein beim Start von A in Richtung B ausgesendeter Lichtstrahl 1 Minute später die Startposition von B trifft, die B jedoch bereits verlassen hat. Dem Lichtstrahl ist es egal, ob A und B nach seiner Emmision beschleunigen - der fliegt einfach seine ursprüngliche geplante Bahn weiter.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
Wenn der Kastenboden die Raketen nach oben beschleunigt, macht das Licht aus Sicht der Raketen dieselbe 'Kurve' nach unten, wie wenn die Raketen aus eigener Kraft nach Oben beschleunigen würden. Das stimmt.
Daran sollten wir festhalten und uns weiter daran entlang hangeln: A und B setzen wir einfach auf den Kastenboden an gegenüberliegende Wände.
Ob der Kasten dabei "wirklich" nach oben hin beschleunigt oder stattdessen "ruhend" auf einem ausreichend großen Planeten steht, ist dabei egal, muss egal sein.
Okay, man muss hierbei aber bedenken, daß die auf dem Erdboden stehenden A und B aus auch ihre Sichtlinien bereits im Einflussbereich der Erdfeldes stehen -> A nimmt die Position von B in diesem Fall als versetzt wahr.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 08:26
Skeltek hat geschrieben:
24. Aug 2022, 21:25
seeker hat geschrieben:Anders gesagt: Homogene Gravitationsfelder krümmen die Raumzeit (innerhalb des Feldes) NICHT!
Ich glaube schon. Gerade Einstein vergleicht ja die Ablenkung von Licht in einem beschleunigten System mit dem eines homogenen Schwerkraftfeld und postuliert diese als gleich.
Das ist mir ein wichtiger Punkt. Wir werden es (hoffentlich) herausfinden.
Ja, wenn sowohl Beobachter als auch Lichtstrahl in diesem homogenen Gravitationsfeld frei fallen. Allerdings entspräche obiges Problem eher dem, daß A und B auf festem Boden stehen und der Lichtstrahl nicht.
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von seeker » 25. Aug 2022, 11:28

Ich habe jetzt kurz recherchiert.

Ergebnis:
Ja, es scheint so zu sein, dass Licht auch in einem homogenen Gravfeld abgelenkt wird, wenn es sich senkrecht zu den Feldlinien bewegt.
I.O. also.

http://walter.bislins.ch/physik/index.a ... kr%FCmmung

https://ivv5hpp.uni-muenster.de/u/raima ... RT/ART.pdf
(S.19, das ist allerdings harter Tobak... ist mir zu hoch.)

Skeltek hat geschrieben:
25. Aug 2022, 09:20
Der Abstand der beiden Raketen müsste gleich bleiben. Die Kontraktion findet nach gängigem Model nur in Flugrichtung statt.
Ich würde gerne mehr erfahren, über alle Effekte, die in einem solchen beschleunigten Kasten stattfinden.
Bestimmt habe ich das alles schon einmal gehört, aber vieles davon leider wieder vergessen... :(
Vielleicht recherchiere ich noch ein wenig dazu.


Aber noch einmal zurück zum Experiment, nehmen wir den beschleunigenden Kasten, ist einfacher:

A und B befinden sich an gegenüberliegenden Wänden des Kastens und haben den beschriebenen Aufbau mit Laserpulsgenerator und Spiegel/Detektorphalanx.
Es erfolgt wie gesagt 1 Puls/s. A und B befinden sich 1 Lichtminute voneinander entfernt.

Vor der Beschleunigung erfolgt die Reflektion und Detektion der Pulse an S0 und D0, das ist klar.

Während der Beschleunigung erfolgt die Reflektion und Detektion dann irgendwo bei S-1 und D-2 oder noch weiter unten. Da müsste man rechnen und angeben wo genau die S und D sind.

Nach der Beschleunigung, also wenn die Beschleunigung des Kastens nach 1h stoppt, dann wird sich der genau dann ausgesandte Laserpuls wieder "normal" verhalten und 1 min später an S0 reflektiert werden und 2 Minuten später am Detektor D0 ankommen.

D.h.: Nach 1h2min "sehen" A und B wieder, dass sie auf gleicher Höhe sind, während der Beschleunigung "sehen" beide, dass sie vorne liegen.
In der Zeitspanne 60min-62min, "sehen" beide immer noch, dass sie vorne liegen, da in dem Zeitraum noch die Pulse unterwegs sind, die während der Beschleunigungsphase ausgesandt wurden. Allerdings schrumpft ihr Vorsprung in diesen 2min, Puls für Puls, bis auf Null bei t = 62min. Da die Pulse ja je 1s weniger lang in der Beschleunigungsphase unterwegs waren, als der jeweilige Vorläuferpuls. Das ist witzig. :)

Agree?
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Skeltek » 25. Aug 2022, 22:20

seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 11:28
Während der Beschleunigung erfolgt die Reflektion und Detektion dann irgendwo bei S-1 und D-2 oder noch weiter unten. Da müsste man rechnen und angeben wo genau die S und D sind.

Nach der Beschleunigung, also wenn die Beschleunigung des Kastens nach 1h stoppt, dann wird sich der genau dann ausgesandte Laserpuls wieder "normal" verhalten und 1 min später an S0 reflektiert werden und 2 Minuten später am Detektor D0 ankommen.

D.h.: Nach 1h2min "sehen" A und B wieder, dass sie auf gleicher Höhe sind, ...
Das ist soweit richtig und wir kommen der Lösung hierdurch deutlich näher.
seeker hat geschrieben:
25. Aug 2022, 11:28
...während der Beschleunigung "sehen" beide, dass sie vorne liegen.
In der Zeitspanne 60min-62min, "sehen" beide immer noch, dass sie vorne liegen, da in dem Zeitraum noch die Pulse unterwegs sind, die während der Beschleunigungsphase ausgesandt wurden. Allerdings schrumpft ihr Vorsprung in diesen 2min, Puls für Puls, bis auf Null bei t = 62min. Da die Pulse ja je 1s weniger lang in der Beschleunigungsphase unterwegs waren, als der jeweilige Vorläuferpuls. Das ist witzig. :)

Agree?
Diesem Gedankengang stimme ich unter Vorbehalt zu. Gerade das ist das kuriose an der ganzen Sache:
Bei Minute 60 sagst du, liegt der andere schräg hinter einem, trotzdem sind wir uns einig, das der jeweils andere bei Minute 62 exakt auf derselben Höhe angekommen zu sein scheint... und das obwohl der andere zwischen Minute 60 und 62 nicht schneller ist als man selbst.
Wie kann der andere also von links unten an dieselbe Höhe aufschließen, obwohl er ständig langsamer ist und erst bei Minute 60 gleich schnell wie man selbst wird? Wie nimmt A also B zwischen Minute 60 und 62 wahr?
Ich glaube der Lösung bist du schon recht nah. Haben wir irgendwo einen Trugschluss gehabt? Wie verstehen wir die Lichtwege der letzten zwei Minuten? Die Lichtwege der bereits im Transit befindlichen Photonen sind ja von dem abrupten Stop von A unbeeinflusst.
Naja, die ganzen Fragen sind es, die das Beispiel so nett machen, weil alles zunächst ziemlich paradox wirkt.

Wenn du willst, kann ich dir einen kleinen oder mittleren Tipp geben, aber mir scheint dir macht das Rätseln auch Spaß und das will ich dir nicht verderben :)
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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von Herr5Senf » 25. Aug 2022, 23:58

malt doch mal ein Minkowski-Diagramm mit synchronisierter gleichförmiger Dreierbeschleunigung für 2 Hyberbeln A und B :slow:


Skeltek hier: Hab deine vergessenen Tags nocht eingefügt, damit deine Formel hier auch gerendet wird

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Re: Parallelflug mit Lichtgeschwindigkeit

Beitrag von seeker » 26. Aug 2022, 03:29

Skeltek... mir wärs lieber, wenn wir das Ding etwas mehr auf Augenhöhe analysieren täten, denn ich bin noch nicht ganz überzeugt, dass du selber wirklich alle Implikationen... und ein ganz blutiger Anfänger bin ich ja nun glaub ich auch nicht mehr... sonst kommt das irgendwie schräg bei mir an... aber gut...
Skeltek hat geschrieben:
25. Aug 2022, 22:20
Bei Minute 60 sagst du, liegt der andere schräg hinter einem, trotzdem sind wir uns einig, das der jeweils andere bei Minute 62 exakt auf derselben Höhe angekommen zu sein scheint... und das obwohl der andere zwischen Minute 60 und 62 nicht schneller ist als man selbst.
Inwiefern? Beide befinden sich die ganze Zeit ja auf demselben Kastenboden... :)
A und B "sehen" oder "schlussfolgern" aus ihrem jeweiligen Standort vielleicht, dass sie je vorne liegen. Das ist aber nicht dassselbe, wie wenn einer "in Wahrheit, wirklich" vorne läge. "Wirklich" dürften wir hier nur sagen, wenn das alle denkbaren Beobachter so sehen würden.
Skeltek hat geschrieben:
25. Aug 2022, 22:20
Die Lichtwege der bereits im Transit befindlichen Photonen sind ja von dem abrupten Stop von A unbeeinflusst.
Das würde ich nicht so sehen. Relativ zum Kasten, mit A und B drinne, gibt es einen Einfluss. Nämlich den, wo sich diese befinden werden, wenn ein Puls bei einem S oder D bei A oder B ankommt, das betrifft auch die Pulse, die schon unterwegs sind. Der Stopp der Beschleunigung des Kastens wirkt für die Beobachter wie ein Abschalten der Gravitation auf der Erde. Einfache Sache eigentlich, oder nicht?
Skeltek hat geschrieben:
25. Aug 2022, 22:20
Wie kann der andere also von links unten an dieselbe Höhe aufschließen, obwohl er ständig langsamer ist und erst bei Minute 60 gleich schnell wie man selbst wird? Wie nimmt A also B zwischen Minute 60 und 62 wahr?
Der Punkt, der hier m.E. relevant ist, ist die Sache mit der Raumzeit, bzw. die raumzeitliche Betrachtung.
A und B befinden sich während der ganzen Geschichte auf unterschiedlichen Bahnen in der Raumzeit, die aber stets parallel verlaufen, nicht mehr, nicht weniger.

Von daher scheint für mich in der ganzen Sache kein weiteres Problem zu sein, nicht wirklich.
Der Punkt ist hier, dass so Sachen wie "gleichzeitig" oder auf "gleicher Höhe" aus raumzeitlicher Sicht ganz einfach so nicht wirklich existieren.
Und zwar nie, außer dann, wenn sich A und B auf demselben Raumzeitpunkt befinden. Das ist hier nicht der Fall.

Wenn man das begreift und sich daran festhält, verschwinden meiner Ansicht nach alle (scheinbaren) Paradoxien und Seltsamkeiten.

Man kann also nicht sagen "der andere also von links unten an dieselbe Höhe aufschließen, obwohl er ständig langsamer ist".
B IST nicht langsamer, B erscheint A langsamer. A sieht B nicht, er sieht Lichtpulse (die von B reflektiert werden). Und zwar sieht er die immer nur an seinem eigenen Raumzeitpunkt, den er gerade in der RZ einnimmt, nicht mehr, nicht weniger.

Und ansonsten "sieht" (-> schlussfolgert) A eben durch die Situation bzw. die Beobachtung der Lichtpulse in der Zeitspanne 60-62min, dass B nach Beendingung der Beschleunigung plötzlich schneller als er selber ist, bis der ihn eingeholt hat. B "sieht" analog dasselbe von A.
Und das, obwohl ja eigentlich physikalisch nix mehr passiert, wie man meinen könnte.
Das ist witzig, ja.

Beim Dopplereffekt mit Schallwellen sollte man dasselbe Phänomen beobachten können... wenn ich so darüber nachdenke...
Grüße
seeker


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