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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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 DrStupid Verfasst am: 02. Jan 2025 14:52 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Der Beobachter im Raumschiff sieht, dass der Laserstrahl in der Mitte des Rohres in dieses ein- und später am anderen Ende ebenfalls in der Mitte aus diesem austritt. Und darin stimmen alle Beobachter überein.
Deswegen ist diese Aussage
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für die Laserkanone lautet die Antwort Ja und für den Laserstrahl Nein. Die Richtungen stimmen nur im Ruhesystem der Raumschiffe überein. |
m.E. falsch. |
Ja, Du hast Recht. Nur die Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Photonen stehen für einen bewegten Beobachter schräg zur Rohrachse. Der Laserstrahl liegt in der Rohrachse.
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 16:09 Titel: Re |
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Ich habe keine weiteren Fragen mehr, nehme aber den letzten Satz meines letzten Beitrags zurück.
| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | Die Achse des Laserresonators stimmt aus Sicht des ruhenden Beobachters nicht mit der Emissionsrichtung überein.
Als gleichberechtigter Beobachter fragt er sich vielleicht, wie das sein kann. |
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 16:18 Titel: Re |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es in der Newtonschen Mechanik ein Axiom, das festlegt, dass sich Licht so verhält und nicht einfach die Geschwindigkeit des Flugzeuges zu der Geschwindigkeit des Lichts dazu addiert wird (was der TE IMO mit "Impulsmitnahme" meinte), wie bei anderen Objekten? |
Von einer Geschwindigkeitsaddition bzw. davon, wie die Geschwindigkeit des Signals zustandekommt, war noch nicht die Rede,
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Das ist aber doch das Wesentliche.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
lediglich davon, dass aus Sicht eines ggü. den beiden Raumschiffen bewegten Beobachters ein Vorhaltewinkel bzw. eine nicht-verschwindende x-Komponente der Geschwindigkeit benötigt wird, damit das Signal das zweite Raumschiff erreicht. |
Wohin zeigt die z'-Richtung? |
Aruna hat recht. Die Geschwindigkeitsaddition (aka Impulsmitnahme) war der tiefere Hintergrund meiner Frage. Ergebnis ist ja nun, dass der Betrag der Geschwindigkeit beobachterunabhängig ist, die Richtung aber beobachterabhängig.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2025 19:06 Titel: Re: Re |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat recht. Die Geschwindigkeitsaddition war der tiefere Hintergrund meiner Frage. |
Ok.
| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ergebnis ist ja nun, dass der Betrag der Geschwindigkeit beobachterunabhängig ist, die Richtung aber beobachterabhängig. |
Richtig.
Aber wie gesagt, letzteres gilt bereits in der Newtonschen Mechanik.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 02. Jan 2025 19:25, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2025 19:10 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Nur die Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Photonen stehen für einen bewegten Beobachter schräg zur Rohrachse. Der Laserstrahl liegt in der Rohrachse. |
Das verstehe ich nicht. Wie soll ein Laserstrahl auf der Rohrachse bleiben, wenn die Geschwindigkeitsvektoren schräg zu ihr stehen?
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 02. Jan 2025 19:15 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Nur die Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Photonen stehen für einen bewegten Beobachter schräg zur Rohrachse. Der Laserstrahl liegt in der Rohrachse. |
Das verstehe ich nicht. Wie soll ein Laserstrahl auf der Rohrachse bleiben, wenn die Geschwindigkeitsvektoren schräg zu ihr stehen? |
Weil sich das Rohr senkrecht zu seiner Achse bewegt, mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeitskomponente der Photonen senkrecht zu der Rohrachse und so für die Photonen relativ zum Rohr nur die Komponente parallel zur Rohrachse übrig ist?
So wäre es zumindest in der newtonschen Mechanik.
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 02. Jan 2025 19:19 Titel: Re: Re |
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Zuletzt bearbeitet von Aruna am 02. Jan 2025 19:27, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2025 19:26 Titel: |
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Danke für's aufmerksame Lesen. Hab's korrigiert.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2025 19:32 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Nur die Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Photonen stehen für einen bewegten Beobachter schräg zur Rohrachse. Der Laserstrahl liegt in der Rohrachse. |
Das verstehe ich nicht. Wie soll ein Laserstrahl auf der Rohrachse bleiben, wenn die Geschwindigkeitsvektoren schräg zu ihr stehen? |
Weil sich das Rohr senkrecht zu seiner Achse bewegt, mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeitskomponente der Photonen senkrecht zu der Rohrachse und so für die Photonen relativ zum Rohr nur die Komponente parallel zur Rohrachse übrig ist? |
Du assoziierst mit der Achse die instantane Verbindungslinie, richtig?
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 19:34 Titel: Re: Re |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat recht. Die Geschwindigkeitsaddition war der tiefere Hintergrund meiner Frage. |
Ok.
| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ergebnis ist ja nun, dass der Betrag der Geschwindigkeit beobachterunabhängig ist, die Richtung aber beobachterabhängig. |
Richtig.
Aber wie gesagt, das gilt bereits in der Newtonschen Mechanik. |
Ok...., dann sind wir doch nicht fertig. Ich habe dann anscheinend die Newtonsche Mechanik noch nicht ganz geschnallt, sorry.
Im Wikipedia-Artikel zur Korpuskeltheorie ist es im Abschnitt "19.Jahrhundert" der zweite und im Abschnitt "20.Jahrhundert" der erste Absatz, auf den ich mich beziehe.
Ich deute die so, dass die Geschwindigkeit (der Betrag) dort v+c und somit beobachterabhängig ist, weil die Lichtquellengeschwindigkeit v beobachterabhängig ist.
(Kann leider keine Links einfügen wegen meines Gast-Status'.)
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 02. Jan 2025 19:42 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Nur die Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Photonen stehen für einen bewegten Beobachter schräg zur Rohrachse. Der Laserstrahl liegt in der Rohrachse. |
Das verstehe ich nicht. Wie soll ein Laserstrahl auf der Rohrachse bleiben, wenn die Geschwindigkeitsvektoren schräg zu ihr stehen? |
Weil sich das Rohr senkrecht zu seiner Achse bewegt, mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeitskomponente der Photonen senkrecht zu der Rohrachse und so für die Photonen relativ zum Rohr nur die Komponente parallel zur Rohrachse übrig ist? |
Du assoziierst mit der Achse die instantane Verbindungslinie, richtig? |
ja
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 02. Jan 2025 20:26 Titel: Re: Re |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat recht. Die Geschwindigkeitsaddition war der tiefere Hintergrund meiner Frage. |
Ok.
| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ergebnis ist ja nun, dass der Betrag der Geschwindigkeit beobachterunabhängig ist, die Richtung aber beobachterabhängig. |
Richtig.
Aber wie gesagt, das gilt bereits in der Newtonschen Mechanik. |
Ok...., dann sind wir doch nicht fertig. Ich habe dann anscheinend die Newtonsche Mechanik noch nicht ganz geschnallt, sorry.
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lies den Beitrag von TomS nochmal, der wurde inzwischen korrigiert, seine Aussage bezog sich nur auf den letzten Nebensatz.
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 20:35 Titel: Re: Re |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: |
lies den Beitrag von TomS nochmal, der wurde inzwischen korrigiert, seine Aussage bezog sich nur auf den letzten Nebensatz. |
Ok, super, danke. Dann passt es auch für mich :-)
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 02. Jan 2025 21:05 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll ein Laserstrahl auf der Rohrachse bleiben, wenn die Geschwindigkeitsvektoren schräg zu ihr stehen? |
| Beschreibung: |
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2471 mal |
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 21:33 Titel: doch noch was unklar |
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Es gibt noch einen Punkt, den noch nicht ganz verstanden habe bzw. anders sehe:
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Bevor wir das nochmal im Detail betrachten: Aus Sicht eines im Raumschiff ruhenden Beobachters lautet die Antwort immer 90° bzw. 0°. Bringen wir nun in Verlängerung des Laserresonators ein langes Rohr mit kreisförmigen Querschnitt an, so dass der Laserstrahl immer in dessen Mitte verläuft, dann erkennen wir, dass drei identische Richtungen vorliegen: Geschwindigkeitsvektor, Achse des Laserresonators, Achse des Rohres. Es gibt keine Betrachtungsweise, die die Parallelität dieser drei Richtungen aufhebt.
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In meiner Welt ist die Laserkanone für beide Beobachter zu jedem Zeitpunkt senkrecht ausgerichtet.
Für den ruhenden Beobachter bewegt sie sich nach rechts und für den bewegten Beobachter ruht sie. Ausgerichtet ist sie aber für beide nach senkrecht.
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 6202
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| Myon Verfasst am: 02. Jan 2025 21:45 Titel: |
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Schön gemachte Animation!
Man kann es sich auch in einem dreidimensionalen Minkowski-Diagramm mit t-, x-, z-Achse vorstellen:
Die Achse des Laser-Resonators durchstreift
-eine zur tz-Ebene parallele Ebene, wenn Bezugssystem=Ruhesystem der Raumschiffe
-eine dazu im Winkel arctan(v/c) geneigte Ebene in einem Bezugssystem, in dem sich die Raumschiffe mit Geschwindigkeit v in x-Richtung bewegen.
Die Weltlinie eines Photons liegt jeweils in dieser Ebene (Schnittgerade mit 45°-Kegel um t-Achse). Die Richtung des Geschwindigkeitsvektors ergibt sich aus der Projektion der Weltlinie auf die xz-Ebene. Im ersten Fall ist sie parallel zur z-Achse, im zweiten Fall nicht.
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 21:52 Titel: Rohr |
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Für mich ist das schräge Rohr irgendwie nachvollziehbar, aber eine sehr künstliche Betrachtungsweise.
Im Grunde ist es eine Fotomontage aus verschiedenen Ausschnitten des Geschehens, die zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommen wurden und dann zusammenmontiert wurden.
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 22:28 Titel: nochmal ich - diesmal präziser |
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Hatte vorhin nicht gut zitiert, hier besser:
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Der Beobachter im Raumschiff sieht, dass der Laserstrahl in der Mitte des Rohres in dieses ein- und später am anderen Ende ebenfalls in der Mitte aus diesem austritt. Und darin stimmen alle Beobachter überein.
Deswegen ist diese Aussage
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für die Laserkanone lautet die Antwort Ja und für den Laserstrahl Nein. Die Richtungen stimmen nur im Ruhesystem der Raumschiffe überein. |
m.E. falsch. |
Meines Erachtens ist sie richtig.
Auch Sicht des ruhenden Beobachters (nicht zu verwechseln mit dem "Ruhesystem der Raumschiffe") verläuft der Laserstrahl schräg und die Laserkanone senkrecht. Das gedachte Rohr verläuft als Verlängerung der Kanone ebenfalls senkrecht.
Das Rohr umschießt zu jedem Zeitpunkt den Laststrahl, aber nicht, weil es schräg verläuft, sondern weil es sich zusammen mit den Photonen in entsprechender Geschwindigkeit nach rechts bewegt.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 02. Jan 2025 22:38 Titel: Re: nochmal ich - diesmal präziser |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Auch Sicht des ruhenden Beobachters (nicht zu verwechseln mit dem "Ruhesystem der Raumschiffe") verläuft der Laserstrahl schräg und die Laserkanone senkrecht. |
Die Trajektorien der einzelnen Photonen verlaufen schräg zum Kanonenrohr. Aber der Laserstrahl bleibt parallel zum Rohr. Siehe obige Animation.
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 22:50 Titel: Re: nochmal ich - diesmal präziser |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Auch Sicht des ruhenden Beobachters (nicht zu verwechseln mit dem "Ruhesystem der Raumschiffe") verläuft der Laserstrahl schräg und die Laserkanone senkrecht. |
Die Trajektorien der einzelnen Photonen verlaufen schräg zum Kanonenrohr. Aber der Laserstrahl bleibt parallel zum Rohr. Siehe obige Animation. |
Meinen wir die gleiche Animation? Ich kann keine Parallelität zwischen Rohr und Laserstrahl erkennen. Ich sehe da einen 45°-Winkel. Oder auch 135°.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 02. Jan 2025 22:57 Titel: Re: nochmal ich - diesmal präziser |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann keine Parallelität zwischen Rohr und Laserstrahl erkennen. Ich sehe da einen 45°-Winkel. Oder auch 135°. |
Die gelbe Linie ist die Trajektorie eines Photons. Der Laserstrahl ist die Kette aller Photonen.
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 6202
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| Myon Verfasst am: 02. Jan 2025 23:12 Titel: |
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Wobei man halt wirklich verschiedene Dinge miteinander vergleicht:
-Bei der Richtung des Rohrs und des Laserstrahls betrachtet man die Orte verschiedener Punkte des Rohrs/verschiedener Photonen zur gleichen Zeit.
-Bei der Richtung des Geschwindigkeitsvektors eines Photons die Orte eines einzelnen Photons zu verschiedenen Zeiten.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2025 23:17 Titel: |
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Ich bin ein Fan davon, sowas mathematisch zu definieren.
Zunächst betrachten ein mit einem Beobachter mitbewegtes orthonormiertes Vierbein, d.h. vier Vierervektoren nummeriert mit a=0..3, i=1..3
Dabei entspricht der 0-te Vektor gerade der zeitartigen Vierergeschwindigkeit des Beobachters
und die drei weiteren Vektoren den raumartigen Einheitsvektoren.
Dann betrachten wir einen Viererimpuls
aus dem wir verschiedene Observablen ableiten:
1. die Energie bzgl. des oben eingeführten Beobachters
 = e_\mu^0 \, p^\mu = u_\mu \, p^\mu)
2. mittels der Projektion von p auf die mit u mitbewegte raumartige Gleichzeitigkeits-Hyperebene
die raumartigen Impulskomponenten
 = - e_\mu^i \, q^\mu)
sowie
3. den Winkel zwischen der Bewegungsrichtung und einem Vektor des raumartigen Dreibeins
 = - \frac{e_\mu^i \, q^\mu}{\sqrt{- q_\mu \, q^\mu }})
Der Nenner liefert die Normierung
sowie durch Einsetzen der Definition von q und Ausmultiplizieren den relativistischen Zusammenhang
Griechische Buchstaben bezeichnen allesamt Lorentz-invariante Observable, d.h. diese Größen nehmen in jedem Bezugsystem den selben Wert an.
Die Beobachterabhängigkeit steckt in der Tatsache, durch Rotation oder Boost einen neuen Beobachter definieren zu können, d.h.
speziell
und dadurch eine neue Observable
 = \bar{u}_\mu \, p^\mu = ( {\Lambda_\mu}^\nu \, u_\nu) \, p^\mu )
Bezogen auf die vorliegende Fragestellung ist der Punkt folgender: aus der gedachten Verbindungslinie zwischen zwei Raumschiffen wird eine reale Messgröße. Die raumartigen Vektoren des Dreibeins können durch Stäbe realisiert und die Impulskomponenten sowie Winkel tatsächlich gemessen werden.
Insgesamt folgt eine Schar von Beobachtern und Messgrößen
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 03. Jan 2025 01:04, insgesamt 17-mal bearbeitet |
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 02. Jan 2025 23:43 Titel: ... |
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@TomS: Vieles lässt sich ja auch verbal gut erklären...
Der Punkt ist jetzt aber auf jeden Fall klar. Gedacht war an ein sehr kurzes Signal. In der Animation haben wir ja quasi Dauerbeschuss. Während der ganzen Laufzeit eines Photons strömen weitere Photonen von links nach. Das ganze ergibt dann den Laserstrahl.
Insofern war der Begriff Laserstahl meinerseits aber falsch gewählt und es ging mir eigentlich um die Bahn eines einzelnen Photons und nicht um die Richtung des ganzen Strahls.
Zusammenfassend kann man also sagen:
Aus Sicht des ruhenden Beobachters emittiert eine nach rechts bewegte, nach unten ausgerichtete Laserkanone Photonen auf eine nach rechts unten ausgerichtete Bahn.
Die Emissionsrichtung ist also zusammengesetzt aus Ausrichtung der Kanone und Bewegung der Kanone, der Betrag der Geschwindigkeit ist aber von der Kanonenbewegung unabhängig.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 03. Jan 2025 00:38 Titel: Re: ... |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | @TomS: Vieles lässt sich ja auch verbal gut erklären … |
… wobei sich evtl. heikle Konstrukte einschleichen, insbs. diese gedachte Achse, auf der sich die Photonen zwar immer entlang bewegen, obwohl ihr Geschwindigkeitsvektor nicht parallel zu ihr verläuft.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 03. Jan 2025 23:41 Titel: |
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@DrStupid –
Nochmal zu der Parallelität von Rohr und Laserstrahl
Ein Photon habe die Vierergeschwindigkeit
)
in z-Richtung.
Mittels Lorentz-Transformation in x-Richtung erhält man
 )
mit der Rapidität eta.
Nun kommt es doch darauf an, welche mathematische Größe man mit dem Rohr assoziiert.
1) Betrachtet man eine instantante Verbindungslinie der Raumschiffe und darauf alle zueinander raumartigen Punkte
 = (0,0,0,z))
wobei z für die z-Koordinate entlang des Rohres steht, so erhält man mittels Lorentz-Transformation in x-Richtung
 = (0,0,0,z) = r^\mu(z) )
2) Betrachtet man jedoch die Schar der Weltlinien aller Punkte auf der Verbindungslinie,
 = (t,0,0,z))
so erhält man mittels derselben Lorentz-Transformation
 = (t \, \cosh\eta,t \, \sinh\eta,0,z) )
Nun gilt jedoch für das in z-Richtung laufende Photone (mit c = 1)
 = t )
somit
 = z \, ( \cosh\eta, \sinh\eta,0,1) )
D.h. für (1) folgt, dass r und u bzw. die jeweils enthaltenen 3er-Vektoren nicht parallel sind.
Dies verhält sich offensichtlich anders für (2), da diese Darstellung des Rohres
 = z \, u^\mu )
automatisch die erwarte Parallität liefert.
(1) liefert m.E. ein Scheinproblem, weil eine instantante Verbindungslinie kein geeigneter Repräsentant des Rohres ist.
Was meinst du dazu? Warum sollte ich (1) wählen, was offensichtlich keine Bewegung in der Zeit beschreibt? Und was zu dem gerade diskutierten Problem führt? Was übersehe ich?
EDIT: Zunächst mal fehlt noch der Beweis, dass dies für beliebige u und Lambda funktioniert. Zunächst mal funktioniert dies einfach o.B.d.A. für u in z- sowie Lambda in x-Richtung sowie neben dem oben betrachteten lichtartigen auch für zeitartiges u. Fehlt noch beliebige Richtung für Lambda.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 04. Jan 2025 09:44, insgesamt einmal bearbeitet |
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 04. Jan 2025 09:40 Titel: |
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@TomS: sorry, wenn ich dazwischenfunke, aber kannst Du denn den letzten Absatz meines letzten Beitrags unterschreiben?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 04. Jan 2025 09:48 Titel: Re: ... |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | Zusammenfassend kann man also sagen:
Aus Sicht des ruhenden Beobachters emittiert eine nach rechts bewegte, nach unten ausgerichtete Laserkanone Photonen auf eine nach rechts unten ausgerichtete Bahn. |
Ja.
| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Die Emissionsrichtung ist also zusammengesetzt aus a) Ausrichtung der Kanone und b) Bewegung der Kanone, der Betrag der Geschwindigkeit ist aber von der Kanonenbewegung unabhängig. |
(b) sicher ja; (a) enthält evtl. den Denkfehler, den ich mit DtStupid gerade diskutiere.
Ich bestreite, dass es sinnvoll ist, der Kanone eine andere Richtung (1) zuzuschreiben als die Bewegungsrichtung der Photonen. Die Alternative (2) habe ich erklärt: Die Gesamtheit der Weltlinien des Rohres, des Laserresonators (und auch der k-Vektor des el.-mag. Feldes im Resonator) haben allesamt die selbe Richtung wie der Impulsvektor der Photonen.
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 04. Jan 2025 10:33 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
(1) liefert m.E. ein Scheinproblem, weil eine instantante Verbindungslinie kein geeigneter Repräsentant des Rohres ist.
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Die Linie, die zu jedem Zeitpunkt parallel zu dem Rohr steht, ist kein geeigneter Repräsentant des Rohres?
Ist das Rohr selbst vielleicht auch kein geeigneter Repräsentant des Rohres?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Was meinst du dazu? Warum sollte ich (1) wählen, was offensichtlich keine Bewegung in der Zeit beschreibt?
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(1) beschreibt das vielleicht nicht, aber die instantane Verbindungslinie bewegt sich doch in der Zeit?
Hältst Du in (1) die Verbindungslinie zum Zeitpunkt t=0 fest und zu anderen Zeitpunkten gibt es dann keine instantanen Verbindungslinien mehr (die für den externen Beobachter an einem anderen Ort sind)?
Ist die "Schaar der Weltlinien aller Punkte der instantanen Verbindungslinie" anderes, als die instantanen Verbindungslinien zu verschiedenen Zeiten?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Und was zu dem gerade diskutierten Problem führt?
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Ich versteh gar nicht wo das Problem ist.
In einem Frame zu einem Zeitpunkt t sieht der externe Beobachter ein Photon in einem Rohr. Dass die sich bewegen, sieht er bei der Betrachtung eines einzelnen Zeitpunktes nur, wenn er ihnen einen Geschwindigkeitsvektor zuweist.
Dann muss er aber auch dem Rohr, bzw. der instantanen Verbindungslinie einen Geschwindigkeitsvektor zuweisen.
Dann sieht er, dass die Photonen im Rohr bleiben, so wie Autofahrer bei 200km/h im Auto bleibt, obwohl er einen Geschwindigkeitsvektor hat, der aus dem Auto heraus zeigt.
Zuletzt bearbeitet von Aruna am 04. Jan 2025 10:43, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 04. Jan 2025 10:40 Titel: Re: ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Ich bestreite, dass es sinnvoll ist, der Kanone eine andere Richtung (1) zuzuschreiben als die Bewegungsrichtung der Photonen.
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Heißt das nun, dass Du nun ausgerechnet hast, dass das Rohr für den externen Beobachter in Richtung der gelben Diagonale in DrStupids Animation ausgerichtet ist? 
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Die Alternative (2) habe ich erklärt: Die Gesamtheit der Weltlinien des Rohres, des Laserresonators (und auch der k-Vektor des el.-mag. Feldes im Resonator) haben allesamt die selbe Richtung wie der Impulsvektor der Photonen. |
Die Weltlinien der Punkte des Rohres zeigen in die gleiche Richtung, wie die Photonen?
Heißt das, das Rohr bewegt sich in z-Richtung auf das andere Raumschiff zu?
Zuletzt bearbeitet von Aruna am 04. Jan 2025 11:50, insgesamt einmal bearbeitet |
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 04. Jan 2025 11:19 Titel: |
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Ich plädiere für ein senkrechtes Rohr und einen dazu parallelen Laserstrahl.
Über die Unterscheidung zwischen dem Laserstrahlwinkel und dem Winkel der Photonenbahn konnte man das Problem doch jetzt gut auflösen. Siehe die Animation.
Das Rohr ist ein konstruktives Element des Raumschiffs. Du kannst da auch was anderes als Licht durchschicken oder auch in entgegengesetzter Richtung Licht durchschicken. Verläuft das Rohr dann schräg nach oben statt schräg nach unten?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 04. Jan 2025 14:20 Titel: |
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@Aruna –
Warum ist denn deiner Meinung nach (1) der geeignete Repräsentant und nicht (2)?
(2) liefert für jede Zeit t sowie für die transformierten Zeiten die Gesamtheit aller Weltlinien der Punkte des Rohres. Warum ist das ungeeignet?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 04. Jan 2025 14:36 Titel: |
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| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ich plädiere für ein senkrechtes Rohr und einen dazu parallelen Laserstrahl. |
Das funktioniert gemäß der Mathematik der RT aber nicht in allen Bezugsystemen, daher die Diskussion.
| yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Über die Unterscheidung zwischen dem Laserstrahlwinkel und dem Winkel der Photonenbahn konnte man das Problem doch jetzt gut auflösen. Siehe die Animation. |
Es gibt zwei Sichtweisen, die Animation ist eine davon.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 04. Jan 2025 14:56 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | @Aruna –
Warum ist denn deiner Meinung nach (1) der geeignete Repräsentant und nicht (2)?
(2) liefert für jede Zeit t sowie für die transformierten Zeiten die Gesamtheit aller Weltlinien der Punkte des Rohres. Warum ist das ungeeignet? |
Um Deine Fragen beantworten zu können müsste ich erstmal wissen, ob ich überhaupt meine, was Du mit Deinen Fragen mir implizierst, zu meinen.
Dazu wäre es hilfreich, wenn Du meine Fragen zu Deinem (1) und (2) beantworten würdest:
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | die instantane Verbindungslinie bewegt sich doch in der Zeit?
Hältst Du in (1) die Verbindungslinie zum Zeitpunkt t=0 fest und zu anderen Zeitpunkten gibt es dann keine instantanen Verbindungslinien mehr (die für den externen Beobachter an einem anderen Ort sind)?
Ist die "Schaar der Weltlinien aller Punkte der instantanen Verbindungslinie" anderes, als die instantanen Verbindungslinien zu verschiedenen Zeiten?
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 04. Jan 2025 15:06 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ich plädiere für ein senkrechtes Rohr und einen dazu parallelen Laserstrahl. |
Das funktioniert gemäß der Mathematik der RT aber nicht in allen Bezugsystemen, daher die Diskussion.
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Würde das in der newtonschen Mechanik mit Galilei-Transformationen (und ohne invariante Lichtgeschwindigkeit) funktionieren?
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yedi25
Gast
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| yedi25 Verfasst am: 04. Jan 2025 15:31 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | yedi25 hat Folgendes geschrieben: | | Ich plädiere für ein senkrechtes Rohr und einen dazu parallelen Laserstrahl. |
Das funktioniert gemäß der Mathematik der RT aber nicht in allen Bezugsystemen, daher die Diskussion. |
Kannst Du da ein Beispiel für ein Bezugssystem nennen, wo das nicht funktioniert?
Die Diskussion klingt für mich momentan so, als ob die Antwort auf die Ausgangsfrage dieses Threads jetzt immer noch oder wieder völlig offen ist...
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 04. Jan 2025 18:12 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | die instantane Verbindungslinie bewegt sich doch in der Zeit? |
Je nachdem wie du sie definierst. Nach (1) der Vektor (0,0,0,1) nicht, er bezeichnet nur eine Richtung. Nach (2) die Weltlinien (t,0,0,z) schon; sie bezeichnet Orte.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Hältst Du in (1) die Verbindungslinie zum Zeitpunkt t=0 fest und zu anderen Zeitpunkten gibt es dann keine instantanen Verbindungslinien mehr (die für den externen Beobachter an einem anderen Ort sind)? |
Das verstehe ich nicht.
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Ist die "Schaar der Weltlinien aller Punkte der instantanen Verbindungslinie" anderes, als die instantanen Verbindungslinien zu verschiedenen Zeiten? |
Ja, siehe die Lorentz-Trf. in (1) und (2).
| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Würde das in der newtonschen Mechanik mit Galilei-Transformationen (und ohne invariante Lichtgeschwindigkeit) funktionieren? |
Da gibt es nochmal ein Problem.
Die Galilei-Trf. folgt als Grenzfall für v/c = 0. Dann müsste man aber künstlich zwischen dem c des Photons und dem in der Trf. unterscheiden.
Ich denke, man muss die Diskussion an Observablen ausrichten, sonst bleibt das graue Theorie. Welche Messgröße bzw. Messung kann man mit (1) assoziieren, welche mit (2)? Was bedeutet es, wenn der Geschwindigkeitsvektor schräg aus dem Rohr herausweist? Dass die gewählte Repräsentation des Rohres dessen Geschwindigkeit nicht berücksichtigt.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 04. Jan 2025 18:36 Titel: Re: ... |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Gesamtheit der Weltlinien des Rohres, des Laserresonators (und auch der k-Vektor des el.-mag. Feldes im Resonator) haben allesamt die selbe Richtung wie der Impulsvektor der Photonen. |
Damit kann ich nichts anfangen. Im Ruhesystem des Rohres liegen seine Weltlinien parallel zur Zeitachse. Das Rohr hat aber offensichtlich eine Richtung im Raum. Das sind doch vollkommen verschiedene Dinge.
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 04. Jan 2025 19:02 Titel: |
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Ist es nicht klar, dass der Laser 90° und parallel zum Rohr ausgerichtet werden muss, wenn die Raumschiffe übereinander fliegen? Kommt es nicht einzig darauf an, dass der Laser im Ruhesystem der Raumschiffe sein Ziel trifft? Was ist wenn Laserimpulse wechselseitig ausgesendet werden? Müssen dann jedesmal die Kanonen anders ausgerichtet werden?
Was ist, wenn 2 Systeme mit jeweils 2 vollkommen identische Raumschiffen und Aufbauten verglichen werden. Ein System mit je 2 Raumschiffe bewegt sich mit 0c und und das zweite System, ebenfalls mit 2 Raumschiffe, bewehgt sich mit 0,5c relativ zum ersten. Beide müssen lokal die Laser 90° ausrichten, sehen aber jeweils beim anderen ein verzerrtes Bild.
Wie genau muss der Laser für die Entfernungsmessung zum Spiegel auf dem Mond, der mit Apollo dort hingebracht wurde, ausgerichtet sein? Wird der Laser in irgendeiner Art und Weise ausgelenkt, sodass gewissermaßen neben dem Spiegel gezielt werden muss?
Das Sonnensystem bewegt sich mit 370 km/s im Bezug zum CMB Dipol, was nicht 0,5c aber immerhin 0,12c entspricht. Müssten dann nicht hier auf der Erde irgendwelche darauf zurückzuführenden Effekte messbar sein?
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Hinterfrage alles! Warum?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 04. Jan 2025 19:59 Titel: Re: ... |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Gesamtheit der Weltlinien des Rohres, des Laserresonators (und auch der k-Vektor des el.-mag. Feldes im Resonator) haben allesamt die selbe Richtung wie der Impulsvektor der Photonen. |
Damit kann ich nichts anfangen. Im Ruhesystem des Rohres liegen seine Weltlinien parallel zur Zeitachse. Das Rohr hat aber offensichtlich eine Richtung im Raum. Das sind doch vollkommen verschiedene Dinge. |
Deswegen stehen oben die Formeln.
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