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Re: Warum keine Einwegmessung der Lichtgeschwindigkeit? |
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Zitat: |
Waverider schrieb am 28.11.2006 18:56 Uhr:
Zwei Uhren in A und B synchronisiert man, in dem man vom Mittelpunkt M einer Strecke AB gleichzeitig ein Lichtsignal nach A und B aussendet und beim Eintreffen dieser Signale diese Uhren in Gang gesetzt werden. Beide Uhren laufen dann relativ synchron, synchron bez?glich des IS, in dem sie sich befinden. |
Ja, und das ist das, was man braucht, um die Einweggeschwindigkeit eines Lichtsignales zwischen A und B zu messen: Zwei Uhren, die w?hrend der kurzen Dauer eines Experiments perfekt synchron laufen. Sie werden sich wohl nicht w?hrend der kurzen Dauer des Experiments verstellen, oder? Was will man mehr?? Wenn also vorher getestet und gew?hrleistet wurde, dass die zwei Uhren perfekt synchron laufen, dann kann man das Experiment starten und die genaue Laufzeit des Lichtsignals in freien Lauf zwischen A und B messen. Oder nicht?
Viele Gr??e
Jocelyne Lopez
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28.11.2006 19:19 |
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Waverider
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28.11.2006 19:35 |
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Waverider
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28.11.2006 19:43 |
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Re: Warum keine Einwegmessung der Lichtgeschwindigkeit? |
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Zitat: |
Fritz_Kugelblitz schrieb am 28.11.2006 19:31 Uhr:
Diese Synchronisation setzt voraus, dass das Licht sich in alle Richtungen mit derselben Geschwindigkeit ausbreitet. |
Wieso das denn? Man kann doch sehen, ob die Synchronisation geklappt hat oder nicht, oder? Man kann doch durch die jeweiligen Anzeigen der Uhren bei Testen pr?fen, ob sie bei dieser Experimentanordnung synchron laufen, oder nicht? Was hat es dann noch mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun? Entweder klappt eine Synchronisation von Uhren, oder sie klappt nicht. Aber wenn sie geklappt hat laufen die Uhren eben nachpr?fbar perfekt synchron, wenn ihr Mechanismen baugleich sind und sich nicht verstellen. Warum sollten sie sich aber f?r die kurze Dauer eines Experiments denn verstellen? Wenn sie synchron laufen k?nnen, k?nnen sie eben synchron laufen, das hat dann mit der Lichtgeschwindigkeit, die die Signale bei den Tests ?bertragen hat gar nichts mehr zu tun, sie laufen ja selbst?ndig. Man k?nnte auch die Signale meinetwegen mit Strom ?bertragen. Die Uhren laufen doch nicht mit Lichtgeschwindigkeit, sie laufen nur synchron, sie haben ihre eigenen Mechanismen und ihre eigene Geschwindigkeit. Ich sehe wirklich nicht wo das Problem ist, ich kann mir als Physiklaiin nicht richtig vorstellen, wo das Problem bei einer Synchronisation von Uhren steckt, das k?nnen Uhrmacher bestimmt mit links meistern, oder nicht?
Viele Gr??e
Jocelyne Lopez
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28.11.2006 20:01 |
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aether
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28.11.2006 22:53 |
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sammylight
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29.11.2006 18:04 |
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Karl
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29.11.2006 23:01 |
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aether
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30.11.2006 07:54 |
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Waverider
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Re: Warum keine Einwegmessung der Lichtgeschwindigkeit? |
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Zitat: |
Jocelyne Lopez schrieb am 28.11.2006 22:40 Uhr:
So, dann ein Experimentvorschlag zur Einwegmessung der Lichtgeschwindigkeit:
- Man montiert an den beiden Enden einer 20 m lange Stange (man kann sie sogar mit LG messen) eine Lichtquelle A und ein Empf?nger B (Lichtsensor).
- Jeweils direkt an der Lichtquelle und an dem Empf?nger montiert man auch zwei Zwillingsatomuhren.
- Man synchronisiert vorher die Atomuhren und pr?ft mehrmals, dass sie perfekt synchron laufen. Man kann wohl zwei Atomuhren, die in 20 m Abstand stehen perfekt synchronisieren, oder? Notfalls hol man einen pfiffigen Uhrmacher.
Dann startet man die eigentliche Messung eines Lichtstrahles:
Die Atomuhr A1 sendet und registriert den Zeitpunkt des Startsignals zur Lichtquelle A (Signal?bertragungszeit zur Lichtquelle kann man wegen der N?he vernachl?ssigen)
Die Atomuhr A2 empf?ngt und registriert den Zeitpunkt des Stoppsignals an Empf?nger B (Signal?bertragungszeit zum Empf?nger kann man wegen der N?he vernachl?ssigen)
Wir haben dann die genaue Laufzeit des Lichtstrahles zwischen A und B und die genaue L?nge der Strecke (Stange): Wir k?nnen die genaue Einweggeschwindigkeit des Lichtstrahles zwischen A und B berechnen. Oder nicht?
Jetzt k?nnen wir meinetwegen die Stange in anderen Richtungen drehen und auch da jeweils die genaue Einweggeschwindigkeit des Lichtstrahles zwischen A und B messen? Oder nicht?
Wo ist nun das technische Problem bei diesem Experimentvorschlag?
Viele Gr??e
Jocelyne Lopez |
Liebe Frau Lopez
1. Man kann, wie ich weiter oben beschrieben habe, immer 2 Uhren mit einem e.m. Signal synchronisieren, aber eben nur relativ zum IS (wie auch Einstein vorgeschlagen hat). Wir wollen die Uhren aber absolut (zum ?ther) synchronisieren. Dazu bedarf es nach der (relativen) Synchronisation eines Korrekturgliedes f(v), um welches dann die Uhr in B zur?ck oder die in A vorgestellt wird, damit die Uhren absolut zu einem m?glichen ?ther synchronisiert sind.
2. Stellt man 2 Atomuhren immer n?her zusammen, werden diese aufgrund ihrer endlichen Aufl?sung irgendwann die gleiche Zeit anzeigen, wenn ein von A nach B laufender Lichtstrahl weniger Zeit braucht als eben die maximale Aufl?sung dieser Atomuhr. Damit hat man diese Uhren (scheinbar) synchronisiert. Wie will man mit dieser Versuchsanordnung aber eine Differenz zwischen Hin- und R?ckweg messen? Sind doch beide Laufzeiten aufgrund der endlichen Aufl?sung der Uhren "Null".
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30.11.2006 16:25 |
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aether
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30.11.2006 17:17 |
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Waverider
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Re: Warum keine Einwegmessung der Lichtgeschwindigkeit? |
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Zitat: |
Fritz_Kugelblitz schrieb am 28.11.2006 19:48 Uhr:
Hallo Waverider,
du has meine eigentliche Frage nicht beantwortet:
wenn die Lichtgeschwindigkeit anisotrop ist, kommt es dann zu unterschiedlichen Wellenl?ngen bei Hin- und R?ckweg, und wenn das der Fall ist, l?sst sich der Geschwindigkeitsunterschied dann
durch Interferenzmessungen feststellen? |
Theoretisch k?nnte es f?r einen Beobachter in A und B aufgrund der unterschiedlichen Relativbewegung zu Lichtstrahl und ?ther zu unterschiedlichen Wellenl?ngen/Frequenzen kommen (optischer Dopplereffekt). Zur Interferometermessung m?ssten aber beide Lichtstrahlen wieder zu einem gemeinsamen Ort zur?ckgef?hrt werden, damit wird aber eine m?gliche, durch den Laufzeitunterschied hervorgerufene ?nderung der Wellenl?nge/Frequenz wieder neutralisiert.
Au?erdem ist schon eine sehr gro?e Relativbewegung erforderlich, um ?berhaupt eine solche ?nderung nachzuweisen. Einfacher w?re da ein Nachweis mittels Lichtintensit?t, wie weiter oben von UnePierre beschrieben. Nur kann ich mir nicht vorstellen, dass ein solches Experiment von den Experimentalphysikern weltweit noch nicht in Erw?gung gezogen wurde. Ich kenne mich da in den Details nicht aus.
Allerdings gibt es einen eindeutigen Nachweis einer Wellenl?ngen-/Frequenz?nderung von Licht, die Rotverschiebung der Spektrallinien weit entfernter Sterne: Relativisten begr?nden dieses Phenomen nicht als Relativgeschwindigkeit zur Erde (denn mit einer ?nderung von Wellenl?nge respektive Frequenz w?rde ja das Postulat von der Konstanz von "c" fallen), sondern mit einer Ausdehnung von Raum und Zeit. Hinzu kommt der Effekt der langsameren Fluchtgeschwindigkeit des Photons von der Sternenoberfl?che infolge Gravitation, der ebenfalls zur Rotverschiebung beitr?gt.
Andererseits hat man meines Wissens bei Doppelsternen eine solche ?nderung von Wellenl?nge/Frequenz bisher noch nicht nachweisen k?nnen, allerdings eine ?nderung der Lichtintensit?t aufgrund der Tatsache, dass sich jeweils ein Stern auf die Erde zu, der andere von der Erde weg bewegt.
Ich pers?nlich vermute als Ursache der Rotverschiebung, neben dem Gravitationseffekt, nicht die Ausdehnung des Kosmos', sondern den Energieverlust, den eine Lichtwelle in Millionen oder gar Milliarden von Jahren erf?hrt, da Licht eben nicht ohne Medium existieren kann und nicht grenzenlos effizient ist, sondern aufgrund einer, wenn auch geringen Wechselwirkung mit dem ?ther, "Verluste" erleidet, denn als materieller Vorgang hat auch die Lichtfortpflanzung einen Wirkungsgrad<100%.
Wie immer lassen diese Beobachtungen Spielraum zur Interpretation, je nachdem, auf welcher "Seite" man steht.
Gru? Waverider
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30.11.2006 17:26 |
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