Cinema 3000

[Uranor]

moin!

Bereits die Einleitung verstand ich nicht. Man hat 100 LJ Entfernung und 150 Jahre Wartezeit. Welchen Bezug dazu hat nun plötzlich das Jahr 3000? Und in welchem Bezug zur Leinwand beweht sich dann der Skipper. Die Formeln werden für sämtliche Fälle benötigt. Die gelten ab nach 150 Jahren. So lange lebt der Projektor-Einschalter nur, wenn er ein Robot war.

Und was ist dann die konkrete Fragestellung? Es erstaunt mich regelrecht, dass @Uli da verbindliche Formeln angeben konnte. Auf was bezieht sich nun was? Was war überhaupt die Ausgangssituation? Ging es tatsächlich um einen Roboter? Wie soll da ein Geschehen mitverfolgt werden? Eyk, die Betrachtungen am Ende des Startbeitrages verwirren mich recht ordentlich, verwischen die Ausgangssituation noch weiter. Nun baut sich alles weitere auf offenbar nicht klar gewesenes auf. Und prompt knobelt niemand mehr mit. Ich scheine also nicht allein von der Verwirrnis betroffen zu sein.

Gruß Uranor

[Eyk van Bommel]

Hallo Uranor,

Man hat 100 LJ Entfernung und 150 Jahre Wartezeit.

Nun hin und zurück sind es 200 Jahre. Der Astronaut fliegt den Signalen des Projektors nach 150 Jahren also immer noch entgegen und zwar hier mit 0,86c (Gamma 2-macht das rechnen leichter. Nun außer beim Doppler ).

Und was ist dann die konkrete Fragestellung?

Nach der RT ändert sich nie die Eigenzeit des Astronauten. Eine Uhr auf der Leinwand würde für den eigentlich Astronauten nach der RT ein Gamma von 2 aufweisen – also nur halb so schnell ticken wie in Ruhe. Und das soll nach der RT real sein. Für einen Beobachter an der Leinwand gilt dasselbe für die Uhr am Raumschiff. Die Uhr soll tatsächlich jedesmal langsamer gehen? Jeder hat recht. Allerdings kann man erwarten, dass die Uhr aufgrund des Dopplers schneller geht. Was das jetzt für die Uhr bedeutet und für die Realität? Keine Ahnung.
Gleichzeitig sieht er aber sein eigenes Projektor -Bild auf sich zukommen. Diesen Film sieht er schneller als er ihn sehen würde, wenn er auf dem Mond noch 50 Jahre gewartet hätte. Was das nun in Bezug auf die Realität hat ist die Frage. Nach der RT muss/kann der Astronaut davon ausgehen, dass er Ruht und seine Eigenzeit sich nicht geändert hat. Dann muss das Signal die "RT erfahren". Das sind aber nur Photonen? Genau genommen könnte er sogar sehen wie er mit Dopplergeschwindigkeit, selbst den Projektor einschaltet. Und wenn der Mond stark ausgeleuchtet war, dann kannst du seine Uhr schneller ticken sehen. Bzw. die eigene Uhr würde ein Gamma von 2 aufweisen Wie da ein "vernünftig denkender" Mensch sich noch selbst als ruhend betrachten kann – weis ich nicht. Ich würde nicht glauben, dass die Zeit damals als ich den Projektor einschaltet hatte langsamer lief oder schneller – je nach Betrachtung.
Die Frage ist, kann der Astronaut wirklich davon ausgehen, dass er Ruht und die Leinwand mit 0,86c auf ihn zukommt? Wenn er es macht, dann wird er nicht verstehen können warum der Film (sein Spiegelbild) nun schneller läuft?
Es geht um den Wechsel des Bezugsystems. Es geht um jeder hat recht? Um die Lorenztrafo. So wie ich das sehe.
Man darf dabei eben nicht vergessen, dass auch eine Uhr an der Leinwand seine ZD über Photonenemission zeigt (sonst würde man nichts sehen ) und wenn der Astronaut in 20 Jahren auf 0,86c beschleunigt, dann sieht er immer noch Photonen, die die Uhr ausgesendet hat, als beide Astronaut und Uhr relativ in Ruhe waren und die Uhr keine ZD aufwies

Welchen Bezug dazu hat nun plötzlich das Jahr 3000?

Das ist einfacher. Nun ein Projektor mit dieser Strahlungsleistung, zum erschwinglichen Preis gibt es nur ab dem Jahr 3000 (ca.) und eine solche Lebenserwartung eben auch. Den Mond habe ich gewählt wegen der fehlenden Atmosphäre, die den Projektor strahl gestreut hätte. Es sollte halt so realistisch wie möglich sein. ;-)
Gruß
EVB
PS: Mich verwirrt das auch alles.

[Uranor]

Zitat von Eyk van Bommel

Nun hin und zurück sind es 200 Jahre. Der Astronaut fliegt den Signalen des Projektors nach 150 Jahren also immer noch entgegen und zwar hier mit 0,86c (Gamma 2-macht das rechnen leichter. Nun außer beim Doppler ).

"immer noch"? Hatte der Astronaut nicht im Jahr 0 des Expirimentes den Projektor ausfestellt? 200 Jahre minus beschleunigter Entgegenflugzeit hat er gar kein Signal. Wie stark beschleunigt er? Wann und wo hat er die 0,86c? Ab der Begegnung mit dem Signal hat er zunehmende Blauverschiebung. Das beinhaltet auch den zunehmend beschleunigt empfangenen Film.

Hatte @Uli seine Formeln tatsächlich auf eine derart komplexe Situation geschrieben?

Auf jeden Fall erkennst du am Bild, ob du noch beschleunigst oder bereits die 0,86c hast. Besteht hier Einigkeit? Ich kan es aus den Darstellungen nicht erkennen.

Gruß Uranor

[Uranor]

Nun weiter.

Zitat von Eyk van Bommel

Nach der RT ändert sich nie die Eigenzeit des Astronauten.

Das ist gut so. Er beobachtet aus seinem System heraus.

Eine Uhr auf der Leinwand würde für den eigentlich Astronauten nach der RT ein Gamma von 2 aufweisen – also nur halb so schnell ticken wie in Ruhe.

Du musst präzisieren, sonst wird das nix. Wer ist der "eigentliche" wer ist der "nicht eigentliche" Astronaut? Das Szenario beschrieb nur einen Astronauten. Und die Leinwand zeigt bei Annäherung Blauverschiebung, also schnelleren Uhrengang gegenüber jenem des Astronauten. Das Signal empfängst du aus dem Ruhsystem des Mondes. Du bewegst dich. Kannst es natürlich auch getauscht auffassen, bringt keinen Fehler. Wieso aber gerade 1/2 so schnelle Uhren-Beobachtung, wenn du dich näherst? Du denkst jetzt richtungsverkehrt.

Und das soll nach der RT real sein.

Musst natürlich richtig beobachten, darfst die Richtung nicht vertauschen.

Für einen Beobachter an der Leinwand gilt dasselbe für die Uhr am Raumschiff. Die Uhr soll tatsächlich jedesmal langsamer gehen? Jeder hat recht. Allerdings kann man erwarten, dass die Uhr aufgrund des Dopplers schneller geht. Was das jetzt für die Uhr bedeutet und für die Realität? Keine Ahnung.

Das bedeutet das, was ich jetzt gesagt hab. Frag die Profis erneut. Es bestand ja bereits Unklarheit zum Versuch.

Gleichzeitig sieht er aber sein eigenes Projektor -Bild auf sich zukommen.

Wieso gleichzeitig? Was sieht er denn sonst? Nur das, was du jetzt sagst, ist nebst Folgen richtig.

Die Frage ist, kann der Astronaut wirklich davon ausgehen, dass er Ruht und die Leinwand mit 0,86c auf ihn zukommt? Wenn er es macht, dann wird er nicht verstehen können warum der Film (sein Spiegelbild) nun schneller läuft?

Lass ihn einfach machen. Wenn er sich nicht erinnert, dass er beschleunigt hatte, dann nimmt er die Beschleunigung wahlfrei für sich oder den Mond an. Das ergebnis bleibt gleich.

Es geht um den Wechsel des Bezugsystems. Es geht um jeder hat recht?

Mond und du verbleiben unabhängig von der Auffassung jeder in seinem Bezugssystem. Die Relativgeschwindigkeit bleibt in jedem Fall die gleiche. Nur darauf kommt es letztlich an.

PS: Mich verwirrt das auch alles.

Logo. Gedankenexpirimente hält man mäglichst einfach. Von mir aus hat es geeignete Projektoren schon 1793 gegeben. Wenn du als Operator das so festlegst, ist das kein Thema. Wenn einer den Projektor einschaltet, während ein anderer vorbei düst, wird alles ohnehin viel einfacher. Der Einschalter ist doch nachher gar nicht mehr gefragt. Du verstrickst dich in den eigenen, viel zu komplexen Vorgaben. Bei einfach siehst du alles, wie es ist, und fertig.

Gruß Uranor

[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

[rafiti]

Hallo EvB,


Mach es dir nicht gleich so schwer mit Photonen und dererlei...
Projektor auf dem Mond. Leinwand irgendwo in der "Prärie", Entfernung Projektor-Leinwand ist z.B. 10 LT (Lichttage). Astronaut schaltet das Ding ein und spielt die 90 Minuten Filmzeit ab. Aus seiner Sicht braucht das Licht des Projektors 10 Tage, um auf der Leinwand sichtbar zu sein. Nach 10 Tagen "prallt" der Film von der Leinwand ab und rast mit c Richtung Mond zurück, der Astronaut steigt nach 15 Tagen in das Raumschiff ein, beschleunigt auf 0,86c und rast dem Film entgegen. Die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden ist nicht 1,86c, da es nicht schneller als c geht. Die müsste genau c sein, oder @Marco?
Ist dir bis jetzt noch etwas unklar? Sag bloß nicht, wir wüssten nicht, ob es doch nicht schneller als c geht. Denk dir einfach es wäre so, ist nur ein Gedankenexperiment.

gruss
rafiti

[Marco Polo]

Zitat von rafiti

Die müsste genau c sein, oder @Marco?

So ist es.