Cinema 3000

[Eyk van Bommel]

Ein Astronaut auf dem Mond wirft mit einem Photonen-Projektor einen Spielfilm auf eine 100 Lichtjahre entfernte Leinwand. Nach 150 Jahren (daher Jahr 3000 sonst würde er nicht so lange Leben) Beschleunigt er auf 0,86c. Wie wird er den Film wahrnehmen?
Auf jeden Fall mal Blauverschoben – aber wie schnell?

Ich meine er sieht nur Photonen? Wenn er nun den Film langsamer/schneller wahrnimmt wie damals, dann muss er doch annehmen, dass seine Eigenzeit verändert ist? Er hat den Film auf dem Mond mit seiner Eigenzeit vor über 150 Jahren normal abspielen lassen. Es sind Photonen die über 150 Jahre unterwegs waren. Und zu Photonen kann er keine Relativgeschwindigkeit haben. Photonen werden nicht langsamer oder schneller? Und keiner wird vermuten, dass der Projektor rückwirkend eine andere Eigenzeit hatte?

Oder haben die Photonen, durch die Reflektion das IS gewechselt. Neee - geht nicht, Photonen sind ja „IS/BS frei“

Wer Lust hat? Würde mich freuen wenn mir jemand sagen kann, was man nach der RT erwarten würde. Und ob es auch noch nach der RT-Sicht „Sinn“ macht.

Gruß
EVB

[Marco Polo]

Zitat von Eyk van Bommel

Ein Astronaut auf dem Mond wirft mit einem Photonen-Projektor einen Spielfilm auf eine 100 Lichtjahre entfernte Leinwand. Nach 150 Jahren (daher Jahr 3000 sonst würde er nicht so lange Leben) Beschleunigt er auf 0,86c. Wie wird er den Film wahrnehmen?
Auf jeden Fall mal Blauverschoben – aber wie schnell?

Nach der Zeitdilatation wäre zu erwarten, dass der Astronaut den Film um den Faktor 1/sqrt(1-ß²) verlangsamt sehen würde.

Tatsächlich ist es aber so, dass der Astronaut den Film sogar schneller und nicht langsamer ablaufen sieht (wegen der Lichtlaufzeit und ß=-0,86c). Das ist der bekannte Dopplereffekt.

Neee - geht nicht, Photonen sind ja „IS/BS frei“

Wo hast du das denn her?
Warum kann sich ein Photon nicht innerhalb eines Inertialsystems bewegen?

Grüssle,

Marco Polo

[quick]

Hallo Marco Polo,
hallo Eyk,

Zitat von Marco Polo

Nach der Zeitdilatation wäre zu erwarten, dass der Astronaut den Film um den Faktor 1/sqrt(1-ß²) verlangsamt sehen würde.

Nein, da seine eigene Zeit gedehnt ist, nimmt er pro Eigensekunde mehr Bilder auf.
Alle Farben sind blauverschoben.

Zitat von Marco Polo

Tatsächlich ist es aber so, dass der Astronaut den Film sogar schneller und nicht langsamer ablaufen sieht (wegen der Lichtlaufzeit und ß=-0,86c). Das ist der bekannte Dopplereffekt.

Ein sozusagen doppelter Dopplereffekt. Einmal bezogen auf die Farben, andermal auf die Bildwiederholrate.

mfg
quick

[Marco Polo]

Zitat von quick

Nein, da seine eigene Zeit gedehnt ist, nimmt er pro Eigensekunde mehr Bilder auf.
Alle Farben sind blauverschoben.

Papperlapapp. Nicht seine eigene Zeit ist gedehnt, sondern aus seiner Sicht die des relativ zu ihm bewegten Objektes. Das ist die Grundschule der SRT.

Zitat:
Zitat von Marco Polo
Tatsächlich ist es aber so, dass der Astronaut den Film sogar schneller und nicht langsamer ablaufen sieht (wegen der Lichtlaufzeit und ß=-0,86c). Das ist der bekannte Dopplereffekt.

Ein sozusagen doppelter Dopplereffekt. Einmal bezogen auf die Farben, andermal auf die Bildwiederholrate.

Nein. Das ist ein einfacher Dopplereffekt. Man kann das Licht spektroskopieren. Und dann ergibt sich der von mir behauptete Efffekt. Kannst es gerne nachrechnen.

Grüssle,

Marco Polo

[Eyk van Bommel]

Hallo MP,

Nach der Zeitdilatation wäre zu erwarten….

Wessen Zeitdilatation Es handelt sich doch um Photonen? Auf was wendest du "v^2" an? Auf die Leinwand? Die reflektiert nur die Photonen. Oder auf den Projektor? Der das Signal vor über 100 Jahren gesendet hat. Oder auf die Photonen? Die zwar ein Bild in unser Auge werfen, aber doch eigentlich einfach nur nebeneinander mit unterschiedlichen Frequenzen sich mit c auf das Auge zubewegen.

Tatsächlich ist es aber so, dass der Astronaut den Film sogar schneller und nicht langsamer ablaufen sieht…

Das Bedeutet der Film läuft schneller. Da er den Film mit dabei hat, kann er auf seinem Monitor den Film schneller laufen lassen, bis es mit dem Bild im All übereinstimmt. Aus dem Faktor kann er seine Geschwindigkeit bestimmen? Jetzt stellt sich die Frage, ob er mit der daraus berechneten Geschwindigkeit sich zufrieden stellen kann?

Warum kann sich ein Photon nicht innerhalb eines Inertialsystems bewegen?

Ich meinte Photonen sind Bezugssystem invariant und können daher nicht ein BS wechseln. Zudem erfahren sie keine Beschleunigung. Denke ich

Hallo Quick,

Nein, da seine eigene Zeit gedehnt ist, nimmt er pro Eigensekunde mehr Bilder auf.

Quick- das ist doch Äthermathematik. Lasse dich nicht verwirren. Aber wenn -dann hättest du recht.
Bei der RT ist ja aber nicht die Eigenzeit gedehnt, sondern die des anderen.
Das Problem hier ist für mich – wer ist hier der andere? Die Photonen, die Leinwand oder der Projektor. Der Projektor ist seit 20 Jahren auf dem Müll, der kann es nicht sein? Die Leinwand ja, ihre Moleküle bewegen sich für den Astronauten langsamer, die sieht er aber gar nicht. Langsamere Moleküle reflektieren ja gleich schnell (dt=0)
Auf was wird die RT hier angewendet?
Gruß
EVB

[Marco Polo]

Zitat von Eyk van Bommel

Wessen Zeitdilatation Es handelt sich doch um Photonen? Auf was wendest du "v^2" an? Auf die Leinwand? Die reflektiert nur die Photonen. Oder auf den Projektor? Der das Signal vor über 100 Jahren gesendet hat. Oder auf die Photonen? Die zwar ein Bild in unser Auge werfen, aber doch eigentlich einfach nur nebeneinander mit unterschiedlichen Frequenzen sich mit c auf das Auge zubewegen.

Du bewegst dich relativ zur Leinwand. Also misst du eine Zeitdilatation bezüglich der Leinwand.

Das Bedeutet der Film läuft schneller. Da er den Film mit dabei hat, kann er auf seinem Monitor den Film schneller laufen lassen, bis es mit dem Bild im All übereinstimmt. Aus dem Faktor kann er seine Geschwindigkeit bestimmen? Jetzt stellt sich die Frage, ob er mit der daraus berechneten Geschwindigkeit sich zufrieden stellen kann?

Ich dachte, der Projektor bleibt auf dem Mond zurück. Aber egal, ist ja schliesslich dein Gedankenexperiment.

Wenn der Astronaut den Projektor mitnimmt, dann kann er natürlich auf schnellen Vorlauf umschalten. Es dauert aber eine Weile, bis auch die reflektierten Signale diesem Umstand Rechnung tragen. Sie müssen den Astronauten nach der Reflektion ja erst erreichen.

Sie erreichen ihn aber mit einer kürzeren Wellenlänge. Selbstverständlich kann er daraus seine Geschwindigkeit ableiten. Mit der Dopplerformel ist es ihm ein Leichtes, seine Relativgeschwindigkeit zur Leinwand zu berechnen. Zu den reflektierten Photonen ist diese wegen des Geschwindigkeitsadditionstheorems ohnehin=c.

Die Messvorhersage für die Zeitdilatation bezüglich der Leinwand ist aber von den visuellen Eindrücken zu unterscheiden (ich glaube, das hatten wir bereits diskutiert).

Ich meinte Photonen sind Bezugssystem invariant und können daher nicht ein BS wechseln. Zudem erfahren sie keine Beschleunigung. Denke ich

Natürlich sind Photonen bezugssysteminvariant. Sonst gäbe es die SRT erst gar nicht.

Photonen sowie alle anderen Objekte, wechseln überhaupt gar nichts. Weder Bezugssysteme noch Kleingeld.

Es ist der Beobachter, der das jeweilige Bezugssystem wechseln kann, mehr nicht.

Zudem gibt es gemäß SRT keine beschleunigten Photonen.

Das, was er dann anhand der reflektierten Signale zu "sehen" bekommt, unterscheidet sich aber wegen der Lichtlaufzeit von den Vorhersagen der Zeitdilatation.

Er "sieht" wegen der Dopplerformel alle Vorgänge nicht verlangsamt, wie es anhand der Zeitdilatation zu erwarten wäre, sondern beschleunigt, da er sich auf die Leinwand zubewegt.

Würde er sich von der Leinwand wegbewegen, so würde er alle Signale verlangsamt wahrnehmen, allerdings um einen anderen Faktor, wie es die Zeitdilatation vorhersagt.

Grüssle,

Marco Polo

[quick]

Hallo Marco Polo,

Zitat von Marco Polo

Papperlapapp. Nicht seine eigene Zeit ist gedehnt, sondern aus seiner Sicht die des relativ zu ihm bewegten Objektes. Das ist die Grundschule der SRT.

Zitat von Marco Polo

...Kannst es gerne nachrechnen.

...Und wie gern ich das tue!!!
Also, Eyk hat mit einer billigen Webcam einen 180 sec-Film mit einer Bildwiederholfrequenz von 10 Bildern pro sec fabriziert, den er sich nun bei 0,86c anschaut. Er betrachtet sein Kunstwerk aus der Vergangenheit und
verwendet die von Uli präsentierte Formel und erwartet einen Zeitraffereffekt.
In der Tat, den kann er tatsächlich feststellen.
Oh weh, sein 180 sec-Film ist auf knapp 50 sec gekürzt worden! Merkwürdigerweise hat er aber vom ersten bis zum letzten Bild alles wiedererkannt, also kann keiner dran geschnippelt haben.

Sag mal selber, wie sollte das denn mit dem zeitdilatierten "relativ zu ihm bewegten Objekt" passieren, -ein geraffter und gekürzter Film.

mfg
quick

[Marco Polo]

Hallo Leute,

ich will mal versuchen etwas Licht in die ganze Angelegenheit zu bringen.

Das ganze Beispiel von Eyk ist ohnehin viel zu kompliziert.

Wenn es genehm ist, dann schlage ich ein einfacheres Beispiel vor.

Inertialsystem A (die Erde), Inertialsystem B (das Raumschiff), Inertialsystem C (Alpha Centauri).

Das Raumschiff B fliegt von A nach C. Ohne Beschleunigung.

Auf C wird auf einer riesigen Leinwand ein Film abgespielt. Das ist im Prinzip die gleiche Problematik, wie beim Beispiel von Eyk.

Es spielt für das Beispiel nicht die geringste Rolle, ob ein Projektor auf der Erde stationiert ist oder auf dem Raumschiff, oder ob einfach nur ein Film bei C auf einer Leinwand abgespielt wird. Die Reflektionen der Bildsignale sind nicht von Belang, da diese C in jedem Fall mit c verlassen.

Also, B fliegt von A nach C (ist doch viel überschaubarer).

Die SRT ist eine Theorie der Inertialsysteme. B bewegt sich relativ zu C und wird gemäß der SRT-Formeln eine Zeitdilatation für C vorhersagen und umgekehrt. Deswegen haben wir (Uli und ich) die Leinwand als Bezugspunkt gewählt. Denn die repräsentiert nun mal Inertialsystem C.
Die Signale, die B von C erreichen sind doch kein Inertialsystem. Es sind nur Signale.

Die Effekte der Zeitdilatation sind als Vorhersagen für Messergebnisse zu verstehen. Mehr nicht.

Wir können uns zunächst darauf beschränken, dass wir vorhersagen, dass Abläufe in C aus Sicht von B verlangsamt (gedehnt) ablaufen. Und zwar um den Faktor 1/sqrt(1-ß²). Das ist die bekannte Zeitdilatation.

Was heisst hier aber aus Sicht von B? Mit Sicht ist hier nicht sehen gemeint.

Um zu sehen, müssen wir Lichtsignale vom Objekt empfangen. Das was wir sehen, hat also einen Weg von C nach B zurückgelegt. Das wird bei der reinen Zeitdilatation doch gar nicht berücksichtigt.

Also müssen wir in diesem Fall nicht die reine Zeitdilatation nehmen, sondern den relativistischen Dopplereffekt, bei dem (wie Uli korrekt bemerkte) die Zeitdilatatíon bereits eingerechnet ist. Sonst wäre es ja der klassische Dopplereffekt.

Gemäß des relativistischen Dopplereffektes, dessen Formeln Uli hier bereits dargestellt hat, lässt sich das genannte Problem also vollumfänglich behandeln.

B empfängt also Signale von C und zwar dopplerverschoben. Bewegt er sich auf C zu, dann in Zeitraffer, bewegt er sich weg, dann in Zeitlupe.

Hier werden also Signale ausgewertet. Das darf man nicht mit der reinen Zeitdilatation verwechseln.

Und wenn einen diese Signale in Abhängigkeit des Vorzeichens der Relativgeschwindigkeit entweder blau- oder rotverschoben erreichen, dann sehen wir den Film (die Bildsignale die uns erreichen) halt entweder in Zeitraffer oder Zeitlupe.

Wo ist also das Problem?

Grüssle,

Marco Polo

[quick]

Hallo Marco Polo,

Zitat von Marco Polo

Es spielt für das Beispiel nicht die geringste Rolle, ob ein Projektor auf der Erde stationiert ist oder auf dem Raumschiff, oder ob einfach nur ein Film bei C auf einer Leinwand abgespielt wird. Die Reflektionen der Bildsignale sind nicht von Belang, da diese C in jedem Fall mit c verlassen.

Das sehe ich auch so, aber...

Zitat von Marco Polo

Das ist im Prinzip die gleiche Problematik, wie beim Beispiel von Eyk.

Du vergißt die Information, die Eyk mit auf den Weg genommen hat: die Länge des Films in Erdzeit! Die ist als verschlüsselte Information über die Zeitablaufgeschwindigkeit des Senders zu werten. - Diese Information ist zu benutzen, wie ein geschwindigkeitsunabhängiger Wert, der zum eigenen(Eyks) Zeitablauf in Beziehung gebracht werden kann.

mfg
quick

[Marco Polo]

Zitat von quick

Du vergißt die Information, die Eyk mit auf den Weg genommen hat: die Länge des Films in Erdzeit! Die ist als verschlüsselte Information über die Zeitablaufgeschwindigkeit des Senders zu werten. - Diese Information ist zu benutzen, wie ein geschwindigkeitsunabhängiger Wert, der zum eigenen(Eyks) Zeitablauf in Beziehung gebracht werden kann.

Hi quick,

hab ich das tatsächlich vergessen? Hach ich schlimmer Pursche. *schwuchtelig mit der Hand abwink*

Im Ernst: Das tut nichts zur Sache.

Ich fahr nachher los gen Süden und bin am Weekend wieder da. Alles weitere dann später, wenn Bedarf bestehen sollte.

Grüssle,

Marco Polo