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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

35 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Lichtgeschwindigkeit ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 14:13
Zitat von m.A.om.A.o schrieb:Meine frag zur LG ist: Auf welchen Bezugspunkt beruht diese ca 300.000 Km/S?
Auf den Bezugspunkt des Beobachters.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 14:14
Und zwar eines jeden Beobachters.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 14:42
Zitat von plusspluss schrieb:Auf den Bezugspunkt des Beobachters.
Ok:
Wenn sich zwei Raumschiffe (A und B) parallel im Abstand von einer Lichtsekunde befinden, dann dauert ein Funk-/Lichtsignal von A nach B eben eine Sekunde.

Bewegen sich A und B mit der Geschwindigkeit LG/2 (ähm auf welchen Bezugspunkt?), wie sieht es dann aus? geht das Signal dann verloren, da der Empfänger nach einer Sekunde ja schon 150.000 Km weiter vorne ist, als das zu empfangende Signal?


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 14:48
Zitat von m.A.om.A.o schrieb:Bewegen sich A und B mit der Geschwindigkeit LG/2 (ähm auf welchen Bezugspunkt?), wie sieht es dann aus? geht das Signal dann verloren, da der Empfänger nach einer Sekunde ja schon 150.000 Km weiter vorne ist, als das zu empfangende Signal?
Die Geschwindigkeit bleibt gleich, die Signalübertragung dauert nur länger.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 15:08
Zitat von m.A.om.A.o schrieb:Bewegen sich A und B mit der Geschwindigkeit LG/2 (ähm auf welchen Bezugspunkt?), wie sieht es dann aus?
Da A und B sich geradlinig und gleichförmig (in die gleiche Richtung) bewegen, können sie zum vorherigen Experiment keinen Unterschied feststellen. Das Lichtsignal braucht aus Sicht beider nach wie vor 1 Sekunde.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 17:38
Zitat von plusspluss schrieb:Das Lichtsignal braucht aus Sicht beider nach wie vor 1 Sekunde.
Das bedeutet doch, dass A und B sich zwar mit LG/2 von einem bestimmten Bezugspunkt aus bewegen, aber in sich selbst gesehen nur 2 ruhende Positionen innehaben. Egal ob 2Km/h oder theoretische 4*LG gegenüber de Bezugspunkt.

Widerspricht das nicht dem da?
Zitat von off-peakoff-peak schrieb:Die Geschwindigkeit bleibt gleich, die Signalübertragung dauert nur länger.



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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 17:44
Zitat von m.A.om.A.o schrieb:Widerspricht das nicht dem da?

Zitat von off-peakoff-peak schrieb:
Die Geschwindigkeit bleibt gleich, die Signalübertragung dauert nur länger.
Nein.
Nur aus der Sicht eines beobachtenden des Vorgangs, der sich mit einer Relativgeschwindigkeit von v=0,5c gleichförmig und geradlinig von den Objekten A und B entfernt.

Lösung für dein Experiment:

\gamma = LorentzfaktorWikipedia: Lorentzfaktor
t' = Zeit aus Sicht der beobachteten Inertialsysteme für einen bestimmten VorgangWikipedia: Zeitdilatation/wiki/Lorentzfaktor
t = Zeit aus Sicht des beobachtenden für den Vorgang
v = Relativgeschwindigkeit
c = Lichtgeschwindigkeit

\gamma = \frac{1} {\sqrt {1- \left( \frac{v}{c} \right )^2}}

t'= \frac {t}{\gamma}

t= t' \cdot \gamma


Beobachter
Inertialsystem


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 17:53
Eigentlich wollte ich o.A. Betrachtung nur aus der Sicht von A&B erklärt wissen.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 17:57
Zitat von m.A.om.A.o schrieb:Eigentlich wollte ich o.A. Betrachtung nur aus der Sicht von A&B erklärt wissen.
Dann hättest du die letzte Frage nicht stellen dürfen ;)

Ich habe sie nur aus Höflichkeit beantwortet und um aufzuzeigen, dass die Aussagen nicht im Widerspruch stehen.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 18:09
trotzdem danke für die Erklärung. Formeln auflösen hab ich seit 50 Jahren nicht mehr gemacht (shame on me)


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09.10.2021 um 18:13
Dann verinnerliche einfach das es sich bei der Lichtgeschwindigkeit um eine invariante Größe handelt.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 18:24
@m.A.o: Deine Beiträge erwecken den Eindruck, dass Du genau an dem Punkt angelangt bist, der seinerzeit zur Entwicklung der speziellen Relativitätstheorie geführt hat. Aus Sicht der vor-relativistischen, mechanisch orientierten Physik, in der Zeit und Raum absolut sind, wäre eine unterschiedliche Dauer der Signalübertragung für unterschiedliche Beobachter tatsächlich ein Widerspruch. Diese Sichtweise führt allerdings zu unterschiedlichen Lichtgeschwindigkeiten für unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten, was der Beobachtung widerspricht. Die spezielle Relativitätstheorie löst dieses Problem, indem sie die Lichtgeschwindigkeit als absolut, und dafür Zeit und Raum als relativ betrachtet.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

09.10.2021 um 18:48
@m.A.o

Letztlich steht wie mir scheint die Frage, wie man Geschwindigkeiten addiert, als Problem hinter Deiner Frage. Und da denken wir nun mal eher so, wie wir es in der Schule gelernt haben, Auto A fährt von Hamburg nach Bremen mit X kmh Geschwindigkeit, Auto B von Bremen nach Hamburg mit Y kmh. In der Mitte bauen sie nen Auffahrtunfall. Mit wie viel kmh sind die ineinandergekracht? (OK, die Fragen waren meist etwas anders, aber das Rechnen war durchaus so addierend aufgebaut.)

Letztlich gibt es in dieser Aufgabe drei Beteiligte: A, B und C, den Betrachter. Und die Gesamtgeschwindigkeit des Aufpralls meint dabei nicht das Bezugssystem des Beobachters C, sondern entweder das des Autofahrers A oder jenes B. Von C aus gibt es nur die beiden Einzelgeschwindigkeiten X und Y, nur für A und B gibt es eine Geschwindigkeit Z, die der brave Schüler als X+Y ausrechnet. Nur A und B "sehen" (und spüren) Z. Beobachter C sieht das nicht, kann dieses Tempo nur berechnen.

Letztlich fragst Du also: Da fährt ein Autofahrer A durchs All mit 1/2 c, und zwar auf einen Stern B zu, der sein Licht in Richtung A schickt. Wie schnell erlebt A denn nun das Licht von B auf sich aufprasseln?

Tja, und nun mußt Du tapfer sein: Was Du in der Schule gelernt hast, ist falsch!

Wenn der Beobachter C herausfinden will, wie schnell zwei von ihm beobachtete sich bewegende A und B aufeinandertreffen, dann müssen wir nicht einfach X+Y=Z addieren, sondern etwas komplizierter rechnen. Lies mal Wikipedia: Relativistisches Additionstheorem für Geschwindigkeiten Der Witz ist: mit dieser Rechnung kommt die "Summe" nie über c hinaus, bei ausschließlich Einzelgeschwindigkeiten unterhalb c sogar nie an c heran. Da Licht immer mit v=c unterwegs ist, kann die Geschwindigkeits-"Summe" ebenfalls stets nur c sein. Aber der Effekt, wieso das beim Licht so ist, der ist allgemeiner, der tritt bei sämtlichen Geschwindigkeits-"Additionen" auf.

Allerdings ist dieser Effekt bei Geschwindigkeiten, die weit unterhalb von c liegen, so minimal, daß der brave Schüler weiterhin für Autos, Züge und Flugzeuge, bei unserer Raumfahrttechnologie sogar für Raketen-Rechnungen im Unterricht, einfach weiteraddieren darf.


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

10.10.2021 um 19:03
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Tja, und nun mußt Du tapfer sein: Was Du in der Schule gelernt hast, ist falsch!
FullAck... In der "normalo"-Schule lernt man ja nur das was praktisch anwendbar sein soll.... erst in der Lehre bzw. beim Studium lernt man das, was praktisch anwendbar ist. :brille:
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Der Witz ist: mit dieser Rechnung kommt die "Summe" nie über c hinaus, bei ausschließlich Einzelgeschwindigkeiten unterhalb c sogar nie an c heran.
Das wir ja auch in diversen Videos über dieses Thema erklärt (Lehrbuchmäßig).


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Gedankenexperiment bzgl. Lichtgeschwindigkeit

12.10.2021 um 11:49
Zitat von m.A.om.A.o schrieb:Das wir ja auch in diversen Videos über dieses Thema erklärt (Lehrbuchmäßig).
Wir hatten das hier vor etwa drei Jahren mal am Beispiel eines Zuges der mit relativistister Geschwindigkeit an einem Beobachter vorbei fährt. Das war nicht einfach zu verstehen. Widerspricht halt der Altagserfahrung.


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