Hallo, ich hab mal eine Frage bezüglich der Lichtgeschwindigkeit!
Wenn ich in einem Raumschiff sitze, dass sich mit 99% der Lichtgeschwindigkeit fortbewegt und ich hinter mir ein Lampe habe, müsste der doch so wie ich verstanden habe, später leuchten wenn ich es einschalte, als wenn das Raumschiff still stehen würde.
Ich will aber kann das mit der Lichtgeschwindigkeit nicht verstehen und das ärgert mich tierisch. 
Ist das korrekt?
Wenn ich in einem Raumschiff sitze, dass sich mit 99% der
Lichtgeschwindigkeit fortbewegt und ich hinter mir ein Lampe
habe, müsste der doch so wie ich verstanden habe, später
leuchten wenn ich es einschalte, als wenn das Raumschiff still
stehen würde.
Nein. Wenn die Lampe im Raumschiff hinter dir ist, bewegt sie sich ja im gleichen Inertialsystem mit wie das gesamte Raumschiff und wie du auch. Es ist daher vollkommen egal, wie schnell das Raumschiff fliegt. Für dich als Beobachter im Raumschiff wird es immer gleich schnell hell werden sobald du die Lampe einschaltest.
Da die Zeit aber relativ ist, d.h. vom Beobachter abhängt, gilt obiges nur für einen Beobachter im Raumschiff. Ein Beobachter außerhalb des Raumschiffs wird die Situation eventuell anders wahrnehmen. Allgemein betrachtet ist das ganze einfach ein Problem der Gleichzeitigkeit, also wann und ob etwas für verschiedene Beobachter zur gleichen Zeit passiert.
Eine gute Erkärung zur Relativität der Gleichzeitigkeit liefert dir z.B. diese Sendung von alpha-centauri mit Prof. Lesch:
http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alph…
Weitere Infos und Links findest du auch in diesem Wikipedia-Artikel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4t_der_Gl…
Hallo,
Wenn ich in einem Raumschiff sitze, dass sich mit 99% der
Lichtgeschwindigkeit fortbewegt und ich hinter mir ein Lampe
habe, müsste der doch so wie ich verstanden habe, später
leuchten wenn ich es einschalte, als wenn das Raumschiff still
stehen würde.
Ist das korrekt?
Nein, das ist genau falsch. Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant , d.h. egal wie schnell du unterwegs bist - das Licht von deiner kleinen Schreibtischlampe kommt immer mit knapp 300.000 km pro Sekunde auf dich zu.
Weil das so ist, kommt es bei so hohen Geschwindigkeiten zu anderen Phänomenen, wie z.B. Längenkontraktion und Zeitdilatation. Auch nach Zwillingsphänomen kannst du mal googeln.
Eigentlich es „das mit der Lichtgeschwindigkeit“ einfach. Sie bleibt kontant, egal was passiert. … Warum das so ist, wäre eine andere Frage.
Schöne Grüße
Petra
Jetzt muß ich doch auch nochmal nachfragen.
Mir scheint, daß ich da bisher auch eine falsche Vorstellung gehabt habe.
Was heißt denn nun konstant?
Konstant in Bezug auf den reisenden Betrachter oder auf ein stillstehendes Objekt?
Beim Schall ist sie ja konstant, in Bezug auf ein stillstehendes Objekt. Deswegen müßte die Ausgangsfrage, würde da Schall statt Licht stehen, mit ja beantwortet werden.
Wenn es nun beim Licht eben nicht so ist, sondern diese immer konstant in Bezug zum reisenden Betrachter ist, dann frage ich mich aber wie der Dopplereffekt überhaupt zu stande kommen kann. Wieso kann man dann die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung unserer Galaxie mit Hilfe des ankommenden Lichtes berechnen?
Also, verstehen tat ich das anders, und nun versteh ich es gar nicht mehr.
Hossa 
Wenn ich in einem Raumschiff sitze, dass sich mit 99% der
Lichtgeschwindigkeit fortbewegt und ich hinter mir ein Lampe
habe, müsste der doch so wie ich verstanden habe, später
leuchten wenn ich es einschalte, als wenn das Raumschiff still
stehen würde.
In dem berühmten Michelson-Morley-Experiment wurde nachgewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit c unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle ist. Dieses Experiment wurde vielfach wiederholt und immer wieder kommt man zum gleichen Ergebnis. Warum das so ist, wissen wir nicht. Aber dieser Effekt hat wichtige Konsequenzen.
Mit deiner Geschwindigkeit von 0,99c siehst du also, wie sich der Lichtstrahl von deiner Lampe mit der Geschwindigkeit c entfernt.
Ein außenstehender, ruhender Beobachter sieht den selben Lichtstrahl auch, und auch für ihn bewegt sich das Licht mit der Geschwindigkeit c.
Das hat eine erschütternde Konsequenz. Das Meter und die Sekunde (also Raum und Zeit) ändern sich, und zwar genau so, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.
Viele Grüße
Der Dopplereffekt mißt keine Änderung der Lichtgeschwindigkeit, sondern der Frequenz. Und die ist nicht konstant.
Gruß
Kubi
In dem berühmten Michelson-Morley-Experiment wurde
nachgewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit c unabhängig
von der Geschwindigkeit der Lichtquelle ist. Dieses
Experiment wurde vielfach wiederholt und immer wieder kommt
man zum gleichen Ergebnis. Warum das so ist, wissen wir nicht.
Aber dieser Effekt hat wichtige Konsequenzen.
Eben, eine Konsequenz, wäre doch, daß sich der Betrachter, der mit annähender LG bewegt eine Lampe, die hinter ihm angemacht wird, deutlich später wahrnimmt, als ein vergleichbar ruhender. Wie sollte denn das Licht, welches nicht schneller sein kann als C, den rasenden Betrachter in der gleichen Zeit einholen wie den ruhenden?
Ich würde die Ausgangsfrage auich mit ja beantworten.
Der Dopplereffekt mißt keine Änderung der
Lichtgeschwindigkeit, sondern der Frequenz. Und die ist nicht
konstant.
Ich habe auch nicht geschrieben, daß die Lichtgeschwindigkeit damit gemessen wird, sondern die Geschwindigkeit des Betrachters im All.
Und genau das ist ja auch der Grund, warum ein rasender Betrachter einen Lichtstrahl welcher aus der Richtung, aus der er kommt, jeden Impuls des Lichtes verzögert wahrnimmt. Die Wellenlängen verschieben sich in den roten Bereich, aber auch längere Impulse, wie ein An- und Ausknipsen der Lampe würden verzögert wahrgenommen werden. Also hat der Fragesteller doch Recht, daß er das Anschalten der Lampe hinter ihm später sehen würde, als wenn er in Ruhe ist.
In dem berühmten Michelson-Morley-Experiment wurde
nachgewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit c unabhängig
von der Geschwindigkeit der Lichtquelle ist. Dieses
Experiment wurde vielfach wiederholt und immer wieder kommt
man zum gleichen Ergebnis. Warum das so ist, wissen wir nicht.
Aber dieser Effekt hat wichtige Konsequenzen.Eben, eine Konsequenz, wäre doch, daß sich der Betrachter, der
mit annähender LG bewegt eine Lampe, die hinter ihm angemacht
wird, deutlich später wahrnimmt, als ein vergleichbar
ruhender. Wie sollte denn das Licht, welches nicht schneller
sein kann als C, den rasenden Betrachter in der gleichen Zeit
einholen wie den ruhenden?
Wichtig ist hier, dass sich Raum und Zeit so ändern, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt. Der Faktor, um den sich beide Werte ändern beträgt:
\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}
Für den Fall mit v=0,99c ergibt dieser Faktor den Wert 7,09.
Für den bewegten Beobachter erscheint der Raum bzw. die zurückgelegte Entfernung in Richtung seiner Bewegung um das 7-fache verkürzt (Längenkontraktion). Daher muss das Licht einen kürzeren Weg zurücklegen, um einen weit entfernten Punkt zu erreichen.
Für den Ruhenden erscheint nur das schnell bewegte Raumschiff verkürzt, nicht jedoch der Raum, in dem es sich bewegt. Für den Ruhenden verläuft die Zeit jedoch 7-mal langsamer als für den Bewegten (Zeitdilatation). Daher braucht das Licht der Lampe, das sich innerhalb des verkürzten Raumschiffs bewegt, die 7-fache Zeit.
Längenkontraktion und Zeitdilatation wirken exakt so zusammen, dass stets die selbe Geschwindigkeit für das Licht gemessen wird.
Viele Grüße
Ich habe auch nicht geschrieben, daß die Lichtgeschwindigkeit
damit gemessen wird,
Das meinte ich auch nicht, sondern daß der Dopplereffekt nicht durch eine Änderung der Lichtgeschwindigkeit hervorgerufen wird, sondern durch eine Änderung der Frequenz.
Und genau das ist ja auch der Grund, warum ein rasender
Betrachter einen Lichtstrahl welcher aus der Richtung, aus der
er kommt, jeden Impuls des Lichtes verzögert wahrnimmt.
Nein, das kommt schlicht daher, daß das von der Lampe ausgesandte Licht dann einen längeren Weg zurücklegen muß, bis es ihn erreicht. Das ändert aber nichts an der tatsache, daß die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.
Hallo,
Was heißt denn nun konstant?
Konstant in Bezug auf den reisenden Betrachter oder auf ein
stillstehendes Objekt?
Sowohl als auch. Der Astronaut, der da mit 99% der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, kann für das Licht, das von seiner Schreibtischlampe kommt, ebenso eine Geschwindigkeit von knapp 300.000 km pro Sekunde messen wie ein blitzschneller Beobachter, der das Licht dieses Astronauten durch das Fenster beobachtet. (Haben Raumschiffe, die mit solchen Geschwindigkeiten unterwegs sind, ein Fenster?)
Warum das so ist, weiß ich auch nicht. Aber es ist so. Licht ist immer mit der gleichen Geschwindigkeit unterwegs, für alle Beobachter. Und weil das so ist, ergeben sich all die anderen Phänomene (Zwillingsparadoxon, etc.) die wir nur nicht bemerken, weil wir normalerweise viel zu langsam unterwegs sind. Man konnte diese Phänomene jedoch messen. Eine Atomuhr, die mit einem Düsenjet ein paar Tausend Kilometer in rasanter Geschwindigkeit fliegen durfte, war danach um einige Sekundenbruchteile „jünger“ als ihre Zwillings-Atomuhr, die auf dem Boden geblieben ist.
Beim Schall ist sie ja konstant, in Bezug auf ein
stillstehendes Objekt. Deswegen müßte die Ausgangsfrage, würde
da Schall statt Licht stehen, mit ja beantwortet werden.
Richtig. Aber Licht ist kein Schall.
Wenn es nun beim Licht eben nicht so ist, sondern diese immer
konstant in Bezug zum reisenden Betrachter ist, dann frage ich
mich aber wie der Dopplereffekt überhaupt zu stande kommen
kann. Wieso kann man dann die Geschwindigkeit und
Bewegungsrichtung unserer Galaxie mit Hilfe des ankommenden
Lichtes berechnen?
Dopplereffekt? *grübel* Also wie der nun damit zusammenhängt, weiß ich auch nicht. Aber der Dopplereffekt bewirkt ja nur, dass das Licht seine Farbe ändert. Nicht aber, dass es seine Geschwindigkeit ändert.
Also ich hoffe, man hat mir damals in der Schule keinen Unsinn erzählt mit dieser Lichtgeschwindigkeit, die immer konstant ist 
Aber ich denke, das ist schon so. Dafür hat ja Einstein schließlich seinen Nobelpreis bekommen.
Schöne Grüße
Petra
P.S. Kannst ja auch mal nach Michaelson-Experiment googeln.
ausgesandte Licht dann einen längeren Weg zurücklegen muß, bis
es ihn erreicht. Das ändert aber nichts an der tatsache, daß
die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.
es bestreitet doch auch keiner, daß die LG kostant ist.
Es wurde behauptet, daß der rasende Beobachter das Leuchten der Lampe später wahrnimmt. Und das bestätigst Du hiermit, nämlich, der Weg des Lichts ist länger bis zum Beobachter.
Ist die Ausgangsfrage doch mit ja zu beantworten.
Nein, das kommt schlicht daher, daß das von der Lampe
ausgesandte Licht dann einen längeren Weg zurücklegen muß, bis
es ihn erreicht. Das ändert aber nichts an der tatsache, daß
die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.
Moment - wir reden über den mitreisenden Betrachter - in seinem Inertialsystem ist alles tutti und das licht von der lampe legt für ihn gar keinen längeren weg zurück.
Ok, sollte (wie Du es sagst) der Raum auch verkürzt werden, so, daß es für den rasenden Beobachter nicht auszumachen wäre, ob er und seine Lichtquelle sich bewegen oder ob sie in Ruhe sind, dann verkürzt sich auch die Strecke in der Gleichung für die Wellenlänge. Demnach sollte die Wellenlänge des Lichts für den rasenden Beobachter die gleiche sein wie für einen ruhenden.
Und das tut es eben nicht, der Dopplereffekt ist nachgewiesen und man rechnet damit die die Geschwindigkeit aus, wie schnell sich zB Sonnensystem bewegt.
Einsteins Preis
Moin,
Also ich hoffe, man hat mir damals in der Schule keinen Unsinn
erzählt mit dieser Lichtgeschwindigkeit, die immer konstant
ist
Aber ich denke, das ist schon so. Dafür hat ja Einstein
schließlich seinen Nobelpreis bekommen.
Hat er nicht, das ist ein weitverbreiteter Irrtum. Den Nobelpreis hat er für seine Erklärung des photoelektrischen Effekts bekommen.
Gruß
Kubi
Moment - wir reden über den mitreisenden Betrachter
Im Ausgangsposting steht nichts darüber drin. In ddiesem Fall ist natürlich keine zusätzliche Verzögerung zu bemerken.
Gruß
Kubi
Womit wir wieder bei der Ausgangsfrage wären.
Wenn die LG konstant ist (bezogen auf was?) wie kann das Licht dann den Beobachter in der gleichen Zeit erreichen wie ruhende Lichtquelle und Beobachter?
Ok, sollte (wie Du es sagst) der Raum auch verkürzt werden,
so, daß es für den rasenden Beobachter nicht auszumachen wäre,
ob er und seine Lichtquelle sich bewegen oder ob sie in Ruhe
sind, dann verkürzt sich auch die Strecke in der Gleichung für
die Wellenlänge. Demnach sollte die Wellenlänge des Lichts für
den rasenden Beobachter die gleiche sein wie für einen
ruhenden.
Für den Reisenden verkürzen sich alle Längen gleichmäßig. Würde er also einen Meterstab an die Wellenlänge halten, würden sich beide gleich stark verkürzen und der Reisende würde die selbe Wellenlänge messen wie der Ruhende.
Allerdings kommen bei dem Reisenden die Wellenberge in schnellerer Reihenfolge an, weil er sich ja in ihre Richtung bewegt. Das hat eine Erhöhung der Frequenz zur Folge. Auf dieser Frequenzänderung und der Zeitdilatation beruht der relativistische Doppler-Effekt.
Viele Grüße
nein, der im raumschiff befindliche sieht das anschalten der lampe immer gleich - egal, wie schnell sich das raumschiff bewegt.
Hallo,
Wenn die LG konstant ist (bezogen auf was?)
genau das ist der Punkt. Es gibt keine absolute Geschwindigkeit, nur relative Geschwindigkeit. Wenn sich jemand in ein Raumschiff setzt und von der Erde zum Mond fliegt, fliegt er dann mit 100km/s von Dir weg oder Du von ihm?
Wenn die Lichtgeschwindigkeit relativ zu Dir sich ändern würde, wenn Du Dich schneller oder langsamer bewegst, könntest Du aber feststellen, wann dieser Wert minmal oder maximal würde und hättest damit die Möglichkeit, die absolute Geschwindigkeit festzustellen. Genau das ist nicht möglich - egal, wie schnell Du bist, das Licht bewegt sich trotzdem mit Lichtgeschwindigkeit auf Dich zu oder von Dir weg.
Es gibt keinen absoluten Nullpunkt des Raumes oder der Geschwindigkeit. Beides ist immer relativ zu betrachten. Was natürlich Probleme bereitet, wenn jemand argumentiert, zum Erreichen der Lichtgeschwindigkeit bräuchte man unendlich viel Energie…
Gruß
loderunner