Das Scheinwerferparadoxon

Die Frage lautet, ob sich für einen ruhenden Beobachter der Lichtkegel
eines an ihm mit relativistischer Geschwindigkeit vorbeibewegten
Scheinwerfers ändert? Wenn ja, ergibt das folgendes Paradoxon:

Das Scheinwerfer-Paradoxon

Ich bin Lokführer und fahre mit relativistischer Geschwindigkeit nachts
an einem Baum vorbei. Der Scheinwerfer meines Zuges beleuchtet den Baum.
Der über den Baum schwebende Adler bleibt im dunklen. Ich kann ihn nicht sehen. (Abbildung 1)

Am Bahnsteig sieht ein ruhender Beobachter (Bahnhofsvortseher) den Zug mit
relativistischer Geschwindigkeit vorbeifahren. Aufgrund der Längenkontraktion
verkürzt sich, so wie der gesamte Zug, auch der Parabolspiegel des Scheinwerfers
und vergrößert dadurch den Ausfallwinkel des Lichtes, welches dadurch nicht nur den Baum,
sondern auch den Adler beleuchtet. (Abbildung 2)

Für mich als mitfahrender Zugführer bleibt der Adler im dunklen, ich kann ihn nicht sehen (Abbildung 1)
Der ruhende Beobachter am Bahnsteig (Bahnhofsvorsteher) sieht den Adler,
da er durch den verkürzten (längenkontraktierten) Parabolspiegel beleuchtet wird (Abbildung 2)

Und nun die Frage:
Lokführer und Bahnhofsvorsteher fragen den Adler später, ob er vom Scheinwerfer
der Lokomotive geblendet worden ist oder nicht? Was gibt der Adler für eine Antwort?

badhofer schrieb:fahre mit relativistischer Geschwindigkeit

Was soll das denn sein?

Interessantes Problem. Bevor hier gleich die Leute auftauchen, die das alles ausrechnen können, wage ich mal zu behaupten, dass der Scheinwerfer überhaupt nicht längenkontraktiert wird. Aus der Sicht des Zugführers eh nicht, das dürfte klar sein. Und aus der Sicht der relativistischen Beobachter (Bahnholfsvorsteher und Adler) auch nicht, weil die "Stauchung" (Verlangsamung) des Lichts eine zeitliche ist und keine örtliche.
Man berichtige mich, wenn es nicht stimmt, aber ich habe noch niemals gehört, dass ein Körper, den ich mit relativistischer Geschwindigkeit beobachte, sich verkürzt.

badhofer schrieb:Und nun die Frage:
Lokführer und Bahnhofsvorsteher fragen den Adler später, ob er vom Scheinwerfer
der Lokomotive geblendet worden ist oder nicht? Was gibt der Adler für eine Antwort?

Relativitätstheorie ist immer so anstrengend, daher nur kurz: Der relativistische Effekt tritt offenbar nur in der x-Komponente auf, nicht in der y-Komponente, wie deine Grafik suggeriert.

Noumenon schrieb:
Der relativistische Effekt tritt offenbar nur in der x-Komponente auf, nicht in der y-Komponente

So wird es in der Fachliteratur beschrieben.

Lupo54 schrieb:Interessantes Problem.

@badhofer
Mit Sicherheit ist es das:
https://urknall-weltall-leben.de/urknall-weltall-leben-forum/4-spezielle-relativitaetstheorie/2489-das-scheinwerfer-paradoxon.html?start=0

Lupo54 schrieb:Bevor hier gleich die Leute auftauchen, die das alles ausrechnen können

Ui ui, und das im Wissenschaftsbereich.

@badhofer Der Adler wird geblendet aber man sieht ihn nicht, weil das Licht vom Adler nicht zum Betrachter zurück fliegt, aber zum Ruhendem Beobachter
Der Adler wird geblendet.

bei X Speed würde der Zug evtl. am zurrück kommendem licht vorbei fahren, je weiter der wer für die reflexion... bei Xmax Speed würde man nur noch vorwärts schauen weil diese lichtteilchen zurrück zum maschienenführer kommen würden

CriticalRush schrieb:je weiter der wer für die reflexion

Bitte arbeite mal an der Verständlichkeit Deiner Aussagen. Wenn niemand im Ansatz erkennen kann, was Du mit Deinen Worten sagen willst, dann kannst Du sie Dir sparen, die taugen dann nur für ne Kuriositäten-Sammlung.

@CptTrips
es fehlt doch nur die Algebra, die Einfallswinkel und Ausfalls winkel. soll ich die hier auch aufzählen, ist komisch wenn man das nur mit einem gemalten bild vollständig wird, das zu erklären, was jeder selber zur not auch zeichnen kann wäre doch over kill oder?
am sonsten sag was du ausführlicher möchtest.

@badhofer

Um den Thread um unnötige Diskussionen abzukürzen: Yukterez hat das im anderen Forum doch eigentlich schon beantwortet. Was hat dir an dieser Antwort nicht gefallen?

https://urknall-weltall-leben.de/urknall-weltall-leben-forum/4-spezielle-relativitaetstheorie/2489-das-scheinwerfer-paradoxon.html?start=0#40642

ändert sich der Lichtkegel auch bei 200km/h?
wenn nicht, ist das ganze lockführer fastival doch murx

CriticalRush schrieb:es fehlt doch nur die Algebra, die Einfallswinkel und Ausfalls winkel. soll ich die hier auch aufzählen, ist komisch wenn man das nur mit einem gemalten bild vollständig wird, das zu erklären, was jeder selber zur not auch zeichnen kann wäre doch over kill oder?
am sonsten sag was du ausführlicher möchtest.

Bitte arbeite zusätzlich an Deinem verstehenden Lesen. Es ist wirklich fast unmöglich mit Dir sinnvoll zu schreiben. Ich will von Dir keine Algebra erklärt bekommen, ich hätte gerne dass Du Dich bemühst so zu schreiben, dass man Deine Aussage verstehen kann und nicht das Gefühl hat man müsse erst einen Kryptologen rufen um den Sinn zu finden.

CriticalRush schrieb:@badhofer Der Adler wird geblendet aber man sieht ihn nicht, weil das Licht vom Adler nicht zum Betrachter zurück fliegt, aber zum Ruhendem Beobachter
Der Adler wird geblendet.

@CptTrips
hier hast du was nicht verstanden? das ist nicht mein fehler, es ist nicht kryptisch, und ich weiß nicht was du nicht verstehst.
ich kann nur raten was du nicht verstehst,... das im zitat sind fakten, und es kann nicht wahr sien, das ich für das raten einen drauf bekomme, also sag schon

@CriticalRush

Sehr traurig, Du bist wohl der Nagel Gottes. Meine Kritik ist, dass Du nicht verstehst was andere schreiben und wir nicht verstehen was Du schreibst. Zum Beispiel zitierst Du nun den Text eines anderen. Mit dem hab ich allerdings keine Probleme, hab mich zu dem auch nicht geäußert. Wie kommst Du nun auf die Idee ich hätte damit Verständnisprobleme wenn ich Dich doch angesprochen und auch zitiert hab?
Aber genug Off-Topic, wird nix mit Dir ...


Edit: Na gut, nicht von nem anderen. Trotzdem nicht das was ich als problematisch zitierte.

es ist mein text in dem ich badhofer angesprochen habe

Mit dem hab ich allerdings keine Probleme,

danke ist ja von mir

Du bist wohl der Nagel Gottes.

das ist nur fair
...
haben wir es jetzt?

Der Zug verkürzt sich doch nur aus der Sicht des ruhenden Beobachters, nicht jedoch in der Realität. Dadurch verändert sich dann auch nicht der Lichtwinkel.

Insofern hätte der Adler weiterhin seine Ruhe, wäre mein Tipp.

@mojorisin

Die Antwort von Yukterez hat mir sehr gut gefallen. Sie ist für mich auch schlüssig. Als ich jedoch den Sachverhalt erweitert habe um einen Scheinwerfer, der rückwärts am Zug angebracht ist und die Situation von rückwärts beleuchtet, hatte ich erwartet, dass er darauf auch eine mit einer Animation hinterlegte Antwort gibt. Er hat jedoch geantwortet:

Yukterez schrieb:
Ich würde eher sagen überflüssig, denn wenn die Frage ob der Adler beleuchtet wird immer noch unklar ist weine ich lieber der Zeit hinterher die ich bereits vergeblich investiert habe. Immerhin kostet mich so eine Animation mindestens eine hochkonzentrierte Viertelstunde, und zweitens braucht man gar keine zweite Animation um zu erkennen dass es auch nach links funktioniert, sondern nur ein entgegengesetztes Vorzeichen für v in die Formeln einzusetzen:

Diese Antwort ist mir zu wenig. Es ist natürlich sein gutes Recht, so zu antworten, wie er es für richtig hält, diese Antwort ist jedoch aus meiner Sicht nicht sehr sachdienlich.
.

sacredheart schrieb:Der Zug verkürzt sich doch nur aus der Sicht des ruhenden Beobachters,

Relativistische Effekte sind keine Erscheinung, sondern real. Vielfach am Cern durch die relativistische Massenzunahme bestätigt.

badhofer schrieb:Diese Antwort ist mir zu wenig.

Das ist aber etwas merkwürdig, schreibst du doch:

badhofer schrieb:Die Antwort von Yukterez hat mir sehr gut gefallen. Sie ist für mich auch schlüssig.

Dann solltest du es doch mit seinem Hinweis:

Yukterez schrieb:braucht man gar keine zweite Animation um zu erkennen dass es auch nach links funktioniert, sondern nur ein entgegengesetztes Vorzeichen für v in die Formeln einzusetzen

ebenso gut nachvollziehen können.

@pluss
Das Ergebnis, wenn man ein entgegengesetztes Vorzeichen für v in die Formel einsetzt, hätte ich gerne als Animation gesehen.

Hinter jeder Realität steckt eine richtige Mathematik, aber
nicht hinter jeder richtigen Mathematik steckt eine Realität.