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Lichtgeschwindigkeiten unter verschiedenen Beobachtern

03/01/2009 - 21:32 von ChristianT | Report spam
Hallo Leute,
angeregt durch eine àltere Diskussion in der NG habe ich ein
gedankliches Experiment gemacht und eine Verstàndnisfrage dazu.

Ich habe einen feststehenden Beobachter (bezogen auf die Erde), der
sich das Ganze von der Seite aus ansieht. Weiters eine feststehende
Lichtquelle (bezogen auf die Erde).
Ein fahrendes Auto das sich mit c/3 von der Lichtquelle wegbewegt.
(zugegeben, etwas schnell) (c soll der Einfachheit 3*10^8 m/s sein und
die Erdkrümmung und das Gravitationsfeld soll vernachlàssigt werden)

Nachdem das Auto genau 1000m von der Lichtquelle entfernt ist, wird
von dieser ein Lichtstrahl in Richtung des Autos ausgesendet.

Zuerst mal das Beobachtete des feststehenden und seitlich stehenden
Beobachters:
Meiner Rechnung nach sieht dieser, dass der Lichtstrahl nach 1500m von
der Lichtquelle weg gerechnet auf das Auto trifft. Der gesamte Vorgang
(bis zum Auftreffen des Lichtstrahls auf das Auto) dauert 5*10^-6 s.
Das Auto konnte noch 500m zurücklegen bis es der Lichtstrahl traf. Der
seitliche Beobachter sieht auch, dass der Strahl mit 2*10^8 m/s auf
das Auto auftrifft. Also nicht mit LG.

Jetzt mein Problem aus der Sicht des Autos:
Sieht man im Auto in die Bewegungsrichtung, dann verkürzt sich aus
dieser Sicht bei dieser Geschwindigkeit die Wegstrecke von 500m auf
ca. 30,33m. (Lorenz) Sieht der Autofahrer aber nach hinten und ist
genau 1000m von der Lichtquelle entfernt und in diesem Moment wird der
Lichtstrahl von der Lichtquelle gestartet, dann müsste doch der
Lichtstrahl bezogen auf die Lichtquelle mit Überlichtgeschwindigkeit
auf ihn zubewegen, damit der Strahl mit LG auf ihn eintrifft. Dazu
müsste sich aus seiner Sicht auch die Lichtquelle auf ihn zubewegen.

Letztendlich sieht ein und dasselbe Ereignis durch die 2
unterschiedlichen Beobachter verschieden aus. Einmal trifft der
Lichtstrahl mit LG auf das Auto. (aus der Sicht des Autofahrers)
Vielleicht deswegen, weil die Zeit beim Fahrer gegenüber dem
feststehenden Beobachter um den Faktor 0,9428 langsamer vergeht?
Aus der Sicht des seitlichen Beobachters trifft der Strahl nur mit LG
minus Autogeschwindigkeit auf.
Wo ist da der Fehler?


Eine "dumme" Frage habe ich noch:
Es heißt doch das die LG die maximale Geschwindigkeit in jedem
Bezugssystem ist.
Warum baut man dann bei Teilchenbeschleunigern 2 gegenlàufige Röhren?
Es wàre dann ja auch ausreichend, wenn man den einen Teilchenschwarm
in einem Feld ortsfest (bezogen auf die Erde) halten würde und nur den
anderen Schwarm auf fast c beschleunigen würde. (wàre billiger) Die
Kollisionsgeschwindigkeit aus der Sicht eines jeden Schwarm würde
niemals Über-LG erreichen auch wenn man sie gegenlàufig beschleunigt.
Die Rechnung c*2 = doppelte LG soll ja falsch sein. (aus der
Sichtweise des Teilchenschwarms)

Ich hoffe das ich durch meine Fragen nicht unangenehm auffalle aber so
etwas interessiert mich wirklich.

Vielen Dank im Voraus
Christian Tauschek
 

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#1 yess
03/01/2009 - 22:03 | Warnen spam
ChristianT schrieb:

Warum baut man dann bei Teilchenbeschleunigern 2 gegenlàufige Röhren?



Weshalb hat man nur einen Eurotunnel gebaut und nicht mindestens zwei?
Klar, weil man z.B. u.a. nur ein Loch braucht ;)

Damals, vor dem Bau des Tunnels fand wie gewöhnlich eine Ausschreibung
für die Bewerbung von interessierten Baufirmen statt und es gab unter
anderem einen reichen Bewerber, der mit garantierten Baukosten von
einer Milliarde deutlich unter der allgemeinen Erwartung von mindestens
3 Milliarden lag, was der Bewerber der Baukommission wie folgt darlegte:

"Wir sind zwei Zwillingsbrüder, die (erfolgreiche) konkurrierende
Baufirmen unterhalten und wir haben so viel Know-How, daß wir beide u.a.
gegeneinander (seitens England und Frankreich) bohren und uns dann in
der Mitte treffen, so daß der Aufwand von vorneherein halbiert ist."

Auf die prompte Frage der Baukommission wie die Dinge liegen, wenn man
sich gerade leider nicht in der Mitte treffen würde, kam folgende Antwort:

"Ja aber bitte schön, dann haben sie also zwei Tunnel zu dem einen Preis!"

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