[docsteel]

Zitat von hornechef

@Soundsphere
Das mit der Zeitdilletation (heißt das so ?)

richtig ist zeitdilatation. kommt aus dem lateinischen von: dilatare "aufschieben", "ausbreiten"

[blubblub25252]

Hiho,
also erstmal paar prinzipielle Sachen:
1. Man sieht NIE etwas in Echtzeit, man hat immer eine gewisse Verzögerung, nämlich die Zeit die das Licht vom betrachtenden Objekt zum Auge gelangt und dann im Hirn verarbeitet wird.
2. Licht und allgemein elektromagnetische Wellen, also auch Radiostrahlung breitet sich im Vakuum IMMER mit Lichtgeschwindigkeit c aus (3*10^8 m/s) auch wenn das Raumschiff sich mit 0,5 c in die Gegenrichtung bewegt. (Im Unterschied zu nem Tennisball wenn ihr ihn aus nem fahrenden Auto werft)

Ok, jetzt zu eurem Film:
Betrachten wird das ganz mal unter folgenden Bedingungen:
Das Raumschiff fliegt von der Erde mit konstant 0,5c weg und Zeitdilatation lassen wir erstmal ausser acht. Der Film hat üblicherweise 25 Bilder pro Sekunde.

Während eine Sekunde Bildmaterial vom Raumschiff gesendet wird bewegt sich dieses aber eine halbe Lichtsekunde von der Erde weg. D.h. das letzte Bild einer Sekunde Film braucht eine halbe Sekunde länger zur Erde als das erste Bild, kommt also insgesamt 1,5s später an. Daraus folgt um eine Sekunde Raumschifffilm zu sehen benötigt man 1,5s auf der Erde. Somit empfängt man den Film auf der erde mit 16,67 fps.

Man kanns auch auf die ganze Reisezeit betrachten:
Für eine 4 Lichtjahre lange reise benötigt das schiff 8 Jahre, d.h. es gibt 8 Jahre Filmmaterial. Da das erste bild direkt beim Start abgesendet wird auf direkt auf der erde ankommt, das letzte Bild nach 8 Jahren gesendet wird und nach weiteren 4 Jahren auf der Erde ankommt, vergehen 12 Jahre bis der Film komplett angeschaut ist. Also wieder 1,5fache Zeit. Also wieder verlangsamt abgespielt.

Da die Geschwindigkeit des Raumschiffs konstant ist, ist auch die Abspielgeschwindigkeit des films konstant, er wird also nicht schneller oder langsamer je weiter weg das raumschiff ist.

Nur wenn man die Beschleunigungsphase des Raumschiffs von Start bis auf Reisegeschwindigkeit 0,5c betrachtet. Ist der Film am Anfang nahezu Echtzeit und wird dann langsamer bis die Abspielgeschwindigkeit wieder konstant bleibt.

Nun zur Zeitdilatation:
Der Lorentzfaktor gamma für eine Reisegeschwindigkeit von 0,5c beträgt gamma = 0,5625

Die Zeitdilatation für den Beobachter im ruhenden System (also hier die Erde) berechnet sich zu:
Delta t = gamma * Delta t'

Somit vergehen pro Sekunde auf der Erde nur 0,5625 Sekunden auf dem Raumschff,
d.h., betrachtet man jetzt nur die Zeitdilatation und vergisst die Übertragungszeit von Raumschiff zu Erde, so kommen wegen der Zeitdilatation statt 25 nur 14,0625 Bilder pro sekunde an.

Berücksichtigt man jetzt beide Effekte nehmen wir die 16,67 fps durch die Reisezeit mal den Lorentzfaktor durch die Zeitdilataion 0,5625 macht 9,375 fps auf der Erde

Viel spass beim nachdenken

[Ben8472]

wenn man sich die Übertragung als Stream anschauen würde, dann würde es nie in richtiger Echtzeit übertragen werden, Erde -> Mond sind ja auch schon 3-4 Sekunden.

Ich würde es mir so vorstellen

normaler Übertragugsstream: (x = 1 Frame Datenpacket etc)

<----------------------1 Jahr--------------2 Jahr------------3 Jahr------------4 Jahr--------
xxxxxxxx x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

der Stream würde ja schon auseinanderbrechen sobald wenige Sekunden zwischen der Übertragung liegen würden.

Bei aufeinanderfolgenden Videoframes würde jedes Frame geringfügig mehr zeit brauchen bis es ankommt, am Anfang läuft es noch recht flüssig ab aber da sich das Raumschiff mit 0,5x Lichtgeschwindigkeit bewegt würde ich sagen wird man die "Unterbrecher" in der Verbindung schnell bemerken.


vllt. liege ich auch total daneben, ich war nie sehr gut in Physik

[Ben8472]

Zitat von blubblub25252

Hiho,
Man kanns auch auf die ganze Reisezeit betrachten:
Für eine 4 Lichtjahre lange reise benötigt das schiff 8 Jahre, d.h. es gibt 8 Jahre Filmmaterial. Da das erste bild direkt beim Start abgesendet wird auf direkt auf der erde ankommt, das letzte Bild nach 8 Jahren gesendet wird und nach weiteren 4 Jahren auf der Erde ankommt, vergehen 12 Jahre bis der Film komplett angeschaut ist. Also wieder 1,5fache Zeit. Also wieder verlangsamt abgespielt.

Das kann nicht passen, wenn zwei Objekte "A" und "B" 8 Lichtjahre voneinander entfernt sind, das letzte Frame von "B" aus mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird, dann wird "A" es auch erst in 8 Lichtjahren sehen können. Also wird der letzte Frame erst nach 16 Jahren auf der Erde (A) ankommen können.

[blubblub25252]

Zitat von Ben8472

Das kann nicht passen, wenn zwei Objekte "A" und "B" 8 Lichtjahre voneinander entfernt sind, das letzte Frame von "B" aus mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird, dann wird "A" es auch erst in 8 Lichtjahren sehen können. Also wird der letzte Frame erst nach 16 Jahren auf der Erde (A) ankommen können.

Du wagst es mein Wissen anzuzweifeln? Auf den Scheiterhaufen mit dir!
Aber du hast recht .. du warst nie recht gut in Physik
Wenn dann würde "A" es nach 8 Jahren, nicht Lichtjahren, sehen.
Aber lies dir meinen Post (was du zitiert hast) nochmal durch, vielleicht findest du deinen fehler

greets

[hornechef]

Uff
DANKE

Muß es zwar noch alles gedanklich durchspielen (hatte gestern den ganzen Tag "Server Error") - aber bei Dir - blubblub25252 - merkt man das Studium - Hört sich alles plausibel an.
Und ich kann wieder schlafen....

[blubblub25252]

Freut mich wenn ich helfen konnte .. und du wieder schlafen kannst

[Akrakadabrabada]

die Lichtgeschwindigkeit doch keine Konstante ist...

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und wieso eigentlich braucht die Zeit keine 4te Dimension und wieso ist der Nachweis von Mini-Black Holes eigentlich ein Nachweis, dass es mindestens 4 Dimensionen gibt... wenn das jemand beantworten könnte - öhhh kann ich auch wieder ruhig schlafen...

Grüßle

[System0815]

mal angenommen ein Raumschiff fliegt mit Lichtgeschwindigkeit und ich schieße in diesen Schiff
ein Projektil in Flugrichtung ab...
bewegt sich dann das Projektil alles in allen nicht mit Überlichtgeschwindigkeit????

[Rudeboy79]

Mhh ich denke ich habe die Antwort:
Ich hoffe ich darf ein ganz klein wenig ausholen.
Also:
Werfe ich einen Ball mit 30kmh aus einem Zug der 100kmh fährt (in Fahrtrichtung), hat der Ball eine Geschwindigkeit von 130kmh (für jemanden der von außen auf den Zug schaut). Bei Licht funktioniert das nicht. Die Geschwindigkeit von Licht wird sich in keinem Fall verändern.
Befindet man sich nun zum Beispiel in einem Raumschiff und wirft einen Lichtstrahl von einer Lichtquelle auf einen Spiegel, der sagen wir mal 1 Meter weit entfernt ist, wird das Licht (wenn man richtig zielt) immer den Spiegel treffen. Egal wie schnell das Raumschiff ist. Auch wenn das Raumschiff zum Beispiel so schnell ist, dass der Spiegel eigentlich schon ein Stück weiter geflogen sein sollte. Von außen würde es nun so aussehen als ob das Licht eine Kurve geflogen wäre (für euch nicht).
Wie auch immer ihr ein Signal schicken wollt, es wird in jedem Fall eine Wellenlänge haben(Es seih denn ihr nehmt Brieftauben, aber das gibt im Weltraum andere Schwierigkeiten ) und mal angenommen ich habe keine Lust zu Rechnen dann könnte der Ausschlag der Wellenlänge einfach mal 1 Meter pro Sekunde betragen. Das Bedeutet das die Welle des Signals in einer Sekunde einmal auf und ab geht. Wobei sie eine Strecke von 299792458 Metern in Richtung Erde zurück legt. Wenn ihr nun mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde weg fliegt, also mit 299792458 m/s von der Erde weg fliegt, dehnt ihr quasi schon alleine durch eure Geschwindigkeit (ohne die Zeitkrümmung zu beachten) diese Wellenlänge, durch den Dopplereffekt. Das Bedeutet das das Signal einfach eine andere Wellenlänge hat und deshalb länger braucht bis es vollständig angekommen ist. So, da man eh nicht mit Lichtgeschwindigkeit fliegen kann, nehmen wir mal an das wir mit 299790000 m/s fliegen. In diesem Fall würde dies bedeuten das während für uns eine Sekunde vergeht, für alle anderen 246 Sekunden vergehen also über 4 Minuten. Was bedeuten würde das nun der Ausschlag einer Wellenlänge des Signals exakt so lange dauern würde. (im übrigen wäre auch alles was passiert um diesen Faktor langsamer). Was bedeutet das ihr für alle auf der Erde gebliebenen zwar acht Jahre Reisezeit habt. Für euch aber keine fünf Stunden vergehen. Von daher gibt es ja eh nicht so viel zum senden.
Mhh ich hoffe das hat helfen können

Edit:
@System0815
Nein, Licht wird nie schneller, die Zeit krümmt sich.

[System0815]

nie behauptet...
ich behaupte, das das Projektil schneller ist
Raumschiff 300 000km/s
Waffe genauso schnell wie Raumschiff
abgefeuertes Projektil 1km/s
zusammen 300 001km/s

[Credence]

Ihr habt es geschafft einen 6 Jahre toten Thread zum Leben zu erwecken!
Ihr seid besser als Jesus!

[Caput mortem]

@hornechef mal ne frage: bist du autist?

[curry1967]

Ne, kann kein Autist sein, hat ja ne Freundin! Vielleicht eine leichte Form von Asperger?! :-)

[nolte]

Zitat von System0815

Raumschiff 300 000km/s
Waffe genauso schnell wie Raumschiff
abgefeuertes Projektil 1km/s
zusammen 300 001km/s

Was ist denn nun mit dem Projektil?

edit:
nach stundenlangen Nachdenken folgendes:
die Projektilabschussvorrichtung erzeugt einen Rückstoss, der das Raumschiff auf 299999km/s abbremst, sodass Projektil max. c erreicht. Wenn, ja wenn die Masse des Schiffes bei c nicht aufs unendliche steigen würde.
Die Aufgabe ist gegenstandslos, keine Masse erreicht jemals c. Je näher man c kommt, umso höher wird die Masse und damit die benötigte Antriebsenergie - bis unendlich. Also völlig unmöglich.

[physicist]

Zitat von System0815

mal angenommen ein Raumschiff fliegt mit Lichtgeschwindigkeit und ich schieße in diesen Schiff
ein Projektil in Flugrichtung ab...
bewegt sich dann das Projektil alles in allen nicht mit Überlichtgeschwindigkeit????

Nein....
Aus deiner Sicht bewegt sich das Projektil mit normaler Geschwindigkeit.

Bewegt sich dein Raumschiff relativ zu einem aussenstehenden Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit, so ist für diesen dein Raumschiff eh schon unendlich "kurz".
Das Projektil hat also auch nur Lichtgeschwindigkeit.

Die Längenkontraktion führt auch scheinbar zu einigen lustigen Paradoxen. (wenn das Auto aufgrund der Länge nicht in die Garage passt muss man nur schnell genug hineinfahren )
[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

[Rasiererkönig]

Es ist erwiesenermaßen unmöglich ein Raumschiff zu bauen, daß Lichtgeschwindigkeit erreicht.

Zur Kugel: Kann die Kugel in Schwerelosigkeit überhaupt fliegen, schwebt sie nicht einfach aus dem Lauf?

Wirf mal bei 120 km/h in einem Bus oder Zug einen Apfel von vorne nach hinten, wie schnell ist der dann? Da der Werfer "steht" also 0 km/h plus Wurfgeschwindigkeit. Das gilt auf der Erde bei normaler Schwerkraft/Luftdruck.

Achso rein theoretisch gibt es ja natürlich auch künstlich erzeugte Gravitation in Eurem Schaumriff....äh andersrum....schon klar.

Hugh ich habe geschrieben....

[physicist]

Zitat von Rasiererkönig

Hugh ich habe geschrieben....

Aber leider nichts sinnvolles, bis auf den ersten Absatz....

[ThreeChord]

Zitat von Rasiererkönig

Wirf mal bei 120 km/h in einem Bus oder Zug einen Apfel von vorne nach hinten, wie schnell ist der dann? Da der Werfer "steht" also 0 km/h plus Wurfgeschwindigkeit.

Liegt halt alles am Betrachter.
- Als Fahrgast im Zug fliegt der Apfel mit 30km/h
- Als jemand der an den Schienen steht mit 150km/h
- Als jemand der aus der ISS schaut mit mit ca 1.820 km/h (Wenn die Strecke am Äquator liegt) [Endrotation liegt bei knapp 1.670 km/h]
- Als Jemand am Rand des Sonnensystems sieht es noch schneller aus (Die Erde bewegt sich mit knapp 30 Kilometern pro Sekunde um die Sonne)
- Am Rande der Galaxie sieht es noch schneller aus (Die Sonne kreist mit knapp 220 km/s um das Zentrom der Milchstraße)
- Die Milchstraße bewegt sich wiederrum mit knapp 38 km/s durch den lokalen Galaxienhaufen
- Der wiederrum mit knapp 600 km/s durch die Weiten des Weltalls schwebt....

Wie schnell der Apfel nun ist den du auf dem Zug wirfst?! Ich glaube das kannst du dir fast aussuchen... Alles ist beim passenden Blickwinkel richtig.

[Nordika]

Verstehe ich nicht, warum bekomme ich den Apfel nicht ins Gesicht?
Denn wenn der Bus mit 120 km/h fährt und ich den Apfel mit ca. 30 km/h werfe,
müßte der Bus doch den Apfel "überholen", weil er ja 3x so schnell sich in die selbe
Richtung wie der Apfel bewegt.
Stehend oder sitzend im Bus, passe ich mich ja der Geschwindigkeit an, aber so bald
ich schweben würde, müßte ich die gleiche Geschwindigkeit wie der Bus haben, um
drin bleiben zu können.

*

[stormwiz2]

Ernsthaft? Denk mal drüber nach, welche Geschwindigkeit der Apfel vor dem Wurf und nach dem Wurf für einen Beobachter hat, der am Straßenrand steht und den Bus nur vorbeifahren sieht. Lies Dir zu dem Thema auch noch einmal den Beitrag über Deinem durch - Stichwort Bezugssysteme.

[PlanetX]

Nichts kann sich schneller als Licht bewegen (299 792 458 m/s)!?

Beispiel 1

Person 1 betrachtet einen 100 KM/h schnellen Güterzugzug (ohne Aufbauten auf den Wagongs) der ihr entgegen fährt.
Person 2 befindet sich auf den Waggons und rennt 10 KM/h schnell in Fahrtrichtung auf den Waggons.

Für Person 1 bewegt sich Person 2 rechnerisch 110 KM/h schnell.


Beispiel 2

Bei einem Raumschiff das mit 10 000 m/s Richtung Erde fliegt und Signale in Lichtgeschwindigkeit (Wellen) Richtung Erde sendet,
müssten diese Signale doch mit 299.802.458 m/s (LG + 10.000 m/s) bei uns eintreffen!
Oder wodurch wird das Ganze wieder auf nur 299 792 458 m/s dezimiert?

[physicist]

Elektromagnetische Wellen ändern ihre Geschwindigkeit nicht, es findet lediglich eine Frequenzverschiebung statt. Im Bereich des sichtbaren Lichts nennt man das auch Rotverschiebung bzw. Blauverschiebung.
Funkwellen sind auch nur Wellen wie das Licht, nur in einem anderen Frequenzbereich.

Es ist so ähnlich wie der Dopplereffekt beim Schall.
Das vorbeifahrende Polizeiauto mit Martinshorn sendet die Schallwellen immer mit Schallgeschwindigkeit aus, egal wie schnell es fährt. Lediglich die Frequenz (Tonhöhe) ändert sich. Dadurch klingt die Sirene höher wenn es auf dich zukommt und tiefer wenn es sich von dir entfernt.

Bei 100km/h relativ zu dem Beobachter kann man getrost die 10km/h aufaddieren.
Da findet auch keine Längenkontraktion für die Beobachter statt.

Bei Nahezu c sieht das aber anders aus.
Wenn der Zug nahezu c Fährt hat er für einen Außenstehenden kaum noch Länge.
Aus der Sicht der Passagiere im Zug, wird die Strecke auch immer kürzer umso schneller der Zug fährt.
So schafft es keiner über c zu kommen.

[Falkfisch]

Die Längenkontraktion führt auch scheinbar zu einigen lustigen Paradoxen. (wenn das Auto aufgrund der Länge nicht in die Garage passt muss man nur schnell genug hineinfahren )

Ja nee, ist klar, aber kein Paradoxon...
wenn du deine Karre mit genügend Speed an der hinteren um einen Meter verkürzt, ist logisch, dass du dann das Garagentor zukriegst...

[tuerzustew]

keine schlechte erklärung dazu
:[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

[the_aeron]

@Falkfisch Der Witz an diesem Beispiel ist, dass sobald das Auto dann geparkt ist (steht), es nicht mehr in die Garage passen würde, es aber drinsteht. Daher das Paradox Auflösung ist in dem Wiki-Artikel zu finden, warum das nicht passieren kann.

[baushi]

Zitat von PlanetX

Nichts kann sich schneller als Licht bewegen (299 792 458 m/s)!?

Beispiel 1

Person 1 betrachtet einen 100 KM/h schnellen Güterzugzug (ohne Aufbauten auf den Wagongs) der ihr entgegen fährt.
Person 2 befindet sich auf den Waggons und rennt 10 KM/h schnell in Fahrtrichtung auf den Waggons.

Für Person 1 bewegt sich Person 2 rechnerisch 110 KM/h schnell.


Beispiel 2

Bei einem Raumschiff das mit 10 000 m/s Richtung Erde fliegt und Signale in Lichtgeschwindigkeit (Wellen) Richtung Erde sendet,
müssten diese Signale doch mit 299.802.458 m/s (LG + 10.000 m/s) bei uns eintreffen!
Oder wodurch wird das Ganze wieder auf nur 299 792 458 m/s dezimiert?

Egal was du machst, die Welle bewegt sich in Lichtgeschwindigkeit. Der Welle ist es vollkommen egal, welche Geschwindigkeit du selbst hast, sie hat immer LG.

Das Einzige, das sich ändert, ist der Abstand zwischen den Signalen beim Empfänger. Wenn du dich mit 10km/s Richtung Erde bewegst, wird der Abstand zwischen den Signalen auf der Erde immer ein kleines bisschen kleiner.

[Sheep in Panic]

Wenn man von vornherein realistische Maßstäbe anlegt, dann ist selbst die hälfte der Lichtgeschwindigkeit schon fast ein Ding der Unmöglichkeit. Hier geht es um ein Gedankenmodell.
Wenn man dabei davon ausgeht, dass das Raumschiff sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, kommt, wie hier schon öfter erwähnt, der Zeitdilatationseffekt hinzu. In seiner Reise von Acht Jahren ist auf der Erde weit mehr Zeit vergangen. Eine Sendung zurück an die Erde während des Fluges mit Lichtgeschwindigkeit würde ebenfalls sehr lange zurückbrauchen und enorm gedehnt sein.
Ist das Raumschiff allerdings an seiner Position angelangt und kommt dort zum Stillstand (wir gehen mal davon aus, dass es mit nur geringem Zeitverlust beschleunigen und verzögern kann, sonst müssten wir dafür auch noch ein paar Jahre hinzuberechnen), dann dauert die Übertragung nur acht Jahre, vielleicht etwas länger. Die Bildrate spielt keine Rolle, wenn der Stream komprimiert wird. Bei solchen Übertragungen wird oft ein redundates Sendesystem benutzt, da schon auf weit geringeren Entfernungen durch verschiedene Ursachen großer Datenverlust wahrscheinlich ist.
Die Reise von der Erde zu einem Ort 8 Lichtjahre entfernt würde unter Umständen auch nur 8 Jahre selbst für Beobachter von der Erde nur 8 Jahre dauern, wenn das Raumschiff seine eigene Raumzeit "mitnimmt" und die Raumzeit vor sich und hinter sich krümmt, um so Beschleunigung zu erzeugen.
So wartet also ein Mensch auf die Übertragung etwa 16 Jahre: 8 Jahre für den Flug und 8 Jahre bis die Übertragung die Erde erreicht. Bei halber Lichtgeschwindigkeit dauert die Reise 16 Jahre, die Übertragung kommt also erst in 24 Jahren an.
Hat man in dem Gedankenmodell keine Möglichkeit, den Zeitdilatationseffekt zu negieren, dauert die Reise weit länger, Je nachdem, mit welcher Geschwindigkeit und Beschleunigung man fliegt.
Beispiel: Braucht das Raumschiff für die 8 Lichtjahre für die Betrachter von der Erde etwa 20 Jahre, dann muss man auf die Übertragung auch eben diese Zeit plus die 8 Jahre warten.

[Noizfukka]

Zitat von System0815

mal angenommen ein Raumschiff fliegt mit Lichtgeschwindigkeit und ich schieße in diesen Schiff
ein Projektil in Flugrichtung ab...
bewegt sich dann das Projektil alles in allen nicht mit Überlichtgeschwindigkeit????

Bei relativistischen Geschwindigkeiten gilt die klassiche Relativgeschwindigkeit nicht mehr. Man muss das relativistische Additionstheorem für Geschwindigkeiten anwenden. Muss mich schämen das als Quelle zu benutzen aber hier findest du die Formeln: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]. Du wirst sehen, man kommt niemals über c, selbst wenn man zwei Lichtteilchen misst, die jeweils mit c aneinander vorbei fliegen. Außerdem kommt es natürlich auch alles auf den Betrachter an.

[gurkentiger]

mal einwerf ..... Bei Teilchen die quantenverschränkt miteinander sind wird das Gesetz der absoluten LG gebrochen .....

ergo ist die LG nicht absolut ......

mfg

[nolte]

Zitat von gurkentiger

Bei Teilchen die quantenverschränkt miteinander sind wird das Gesetz der absoluten LG gebrochen .....
mfg

nö, bei verschränkten Teilchen wird nichts übertragen, kein Teilchen keine Infos, was mit irgendeiner Geschwindigkeit (LG oder
ÜLG) verbunden wäre.
[klugscheiss aus]