Computeranimations-Programm gesucht

[physicus]

Hallo zusammen,

ich suche Computeranimationsprogramme zur optischen Visualisierung von Vorgängen und Verhältnissen im Rahmen der SRT und ART.

Zum Einen:

Das elektrische Feld um ein Proton herum, das sich mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt, wird ja verändert: in Flugrichtung wird es gestaucht, "hinter" dem Proton ist es in die Länge gezogen, und die "Höhe" seitlich zum Proton betrachtet müsste sich insgesamt verkürzen.

Das Zweite:

Es gibt Bilder, die die Auswirkung der Gravitation der Erde auf die Raumzeit zeigen (Krümmung der Raumzeit, siehe mein Avatar). Das tollste wäre jetzt eine anschauliche Animation, wie sich die drehende Erde durch den Raum bewegt, dabei die Raumzeit krümmt und sie gleichzeitig aufgrund der Erddrehung verdreht.

Gibt es bzw. kennt ihr solche Programme, am besten Freeware, oder auch Onlineanimation auf einer Internetseite, womit ich mir solche Bilder erstellen kann?

Im Falle des Protons z.B. die Eingabe der Geschwindigkeit, und dann wird mir ein Bild der Feldlinien des elektrischen Feldes um das Proton herum gemacht.

Vielen Dank schon im voraus.

:EDIT:
Nachtrag: Diese ganzen Bilder und Animationen sollen aufgrund der Gleichungen der SRT/ART erstellt werden, nicht einfach nur irgendwie.

[Bernhard]

Das elektrische Feld um ein Proton herum, das sich mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt, wird ja verändert: in Flugrichtung wird es gestaucht, "hinter" dem Proton ist es in die Länge gezogen, und die "Höhe" seitlich zum Proton betrachtet müsste sich insgesamt verkürzen.
Das elektrische Feld kann man hier (https://www.astro.uni-bonn.de/tp-l/Vorlesung/vorlesung-elektrodynamik-7.pdf) auf Seite 6 anschauen.

Das tollste wäre jetzt eine anschauliche Animation, wie sich die drehende Erde durch den Raum bewegt, dabei die Raumzeit krümmt und sie gleichtzeitig aufgrund der Erddrehung verdreht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Frame_dragging_of_locally_stationary_ZAMOs.g if.

[Hawkwind]

Hallo zusammen,

ich suche Computeranimationsprogramme zur optischen Visualisierung von Vorgängen und Verhältnissen im Rahmen der SRT und ART.

Zum Einen:

Das elektrische Feld um ein Proton herum, das sich mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt, wird ja verändert: in Flugrichtung wird es gestaucht, "hinter" dem Proton ist es in die Länge gezogen, und die "Höhe" seitlich zum Proton betrachtet müsste sich insgesamt verkürzen.


Es macht gar nicht so sehr viel Sinn, allein das elektrische Feld einer relativistisch schnellen Ladung zu diskutieren, denn die Lorentz-Transformation vermischt elektrisches und magnetisches Feld:

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/el-2009/node25.html

[Bernhard]

Es macht gar nicht so sehr viel Sinn, allein das elektrische Feld einer relativistisch schnellen Ladung zu diskutieren, denn die Lorentz-Transformation vermischt elektrisches und magnetisches Feld:

Im Fall einer einzelnen bewegten Ladung sieht das magnetische Feld nicht wesentlich anders als das elektrische Feld aus. Es ist nur die Amplitude um den Faktor v/c² kleiner und beide Felder sind senkrecht zueinander. Alles laut Link oben. Ich habe es selbst nicht nachgerechnet.

[physicus]

Hallo zusammen,

vielen Dank! Wie dumm von mir... das hatte ich in der Eile übersehen, natürlich erzeugt eine bewegte elektrische Ladung ja auch ein Magnetfeld. Ist schon so lange her...

Was ich für meine Zwecke eigentlich eher bräuchte, wäre das ganze für das Gravitationsfeld eines sich nicht drehenden, relativistisch schnell bewegten Körpers.

Vielleicht gibt es ja dafür ein Bild...?

Und bezüglich der Erde und der Raumkrümmung, die sie erzeugt: das Gif ist bereits schon faszinierend.

Aber kennt vielleicht jemand eine Animation, wo die Erde, über dem Raumzeitgitternetz schwebend, die bekannte Delle erzeugt, sich gegenüber dem weiter entfernten, umgebenden, noch rechtwinkeligen Teil des Raumzeitgitters durch den Raum bewegt, und dabei auch wieder das Raumzeitgitter krümmt bzw. verdrillt? Das ganze also in einer dynamischen, animierten 3-D Ansicht.

[physicus]

Nachtrag:
Was ich für meine Zwecke eigentlich eher bräuchte, wäre das ganze für das Gravitationsfeld eines sich nicht drehenden, relativistisch schnell bewegten Körpers.
am besten dargestellt in Form der den Körper umgebenden Gravitations-Feldlinien, in der Ebene, in der sich der Körper bewegt, in 2-D-Ansicht.

(damit Missverständnisse darüber ausgeschlossen sind, was ich suche, beschreibe ich es lieber nochmal ganz genau)

Also eigentlich das hier:

https://abload.de/img/bthixk.jpg

Bloss als Berechnung, nicht Zeichnung.

[Bernhard]

Hallo physicus,

am besten dargestellt in Form der den Körper umgebenden Gravitations-Feldlinien, in der Ebene, in der sich der Körper bewegt, in 2-D-Ansicht.
das geht nur im Rahmen der newtonschen Gravitationstheorie. Dort können aber keine frame-dragging-Effekte beschrieben werden.

Wenn Du tiefer in die Theorie der Gravitationsfelder einsteigen willst, musst Du Dich von der Vorstellung eines klassischen "Feldes" lösen. Nach "moderner" Auffassung (d.h. seit Einstein) wird die Gravitation rein geometrisch beschrieben. Zentrales Element ist dabei der metrische Tensor mit seinen 10 Komponenten.
Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Allgemeine_Relativit%C3%A4tstheorie

[JoAx]

Aber kennt vielleicht jemand eine Animation, wo die Erde, über dem Raumzeitgitternetz schwebend, die bekannte Delle erzeugt, sich gegenüber dem weiter entfernten, umgebenden, noch rechtwinkeligen Teil des Raumzeitgitters durch den Raum bewegt, und dabei auch wieder das Raumzeitgitter krümmt bzw. verdrillt? Das ganze also in einer dynamischen, animierten 3-D Ansicht.
Ich würde an deiner Stelle das gar nicht wollen. Dieses Bildchen des Gummituchs sieht zwar spektakulär aus und macht bei Laien Eindruck, ist aber eher irreführend. Warte lieber, bist du mit Raumzeitdiagrammen vertrauter geworden bist.

[physicus]

Ich würde an deiner Stelle das gar nicht wollen. Dieses Bildchen des Gummituchs sieht zwar spektakulär aus und macht bei Laien Eindruck, ist aber eher irreführend. Warte lieber, bist du mit Raumzeitdiagrammen vertrauter geworden bist.
Ja, Du hast damit natürlich vollkommen Recht. Ich wollte aus der Animation vor allem sehen, wie sich der Übergang der von der Erde mitgeführten und dynamisch verdrillten Raumzeit in das umgebende Netz optisch gestaltet.
Viel lieber wäre es mir, ich wäre ein mathematisch/physikalischer Experte für die SRT und ART, und Quantenphysik, und ein paar andere Teilbereiche der Physik auch...

Dummerweise kann man halt nicht mit dem Finger schnippen, und dann hat man das mal eben :(
Und beim Lidl kann man es auch nicht kaufen...

[JoAx]

Dummerweise kann man halt nicht mit dem Finger schnippen, und dann hat man das mal eben
Und beim Lidl kann man es auch nicht kaufen...
Das ist absolut richtig. Das Problem ist, dass solche Animationen daran nichts ändern. Sie mögen dir zwar ein gutes Gefühl etwas verstanden zu haben geben, aber sobald du darin mehr siehst, als Entertainment, und versuchst auf dieser "Grundlage" selbst etwas zu ... "prophezeien", wirst du scheitern. In Punkto SRT zumindest gibt es eine gute Nachricht. Die ist relativ simpel und du kannst da sehr wohl praktisch eine Art Experte werden. Und das im Hobby-Modus.