3 Raumschiffe

Fragen zu mathematischen Problemen
canlot
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3 Raumschiffe

Beitrag von canlot » Fr Aug 15, 2014 1:05 pm

Wenn sich 3 Raumschiffe mit konstanter Lichtgeschwindigkeit, alle mit den gleichen Abstand,
sich nachfolgend bewegen und das mittlere Schiff ein Lichtsignal mit einer Dauer von < 1ms abgibt.
Wen erreicht das Signal zuerst:
1) das hintere Schiff zuerst und später das vordere Schiff, oder
2) nur das hintere Schiff, das vordere Schiff wird nie erreicht, oder
3) beide werden gleichzeitig erreicht?

Das gehört eher zur Physik als zu Mathe ;)
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cloidnerux
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von cloidnerux » Fr Aug 15, 2014 1:40 pm

Wenn sich 3 Raumschiffe mit konstanter Lichtgeschwindigkeit, alle mit den gleichen Abstand,
Dann haben die Raumschiffe keine Masse, sind damit also nicht existent oder sie enthalten unendlich viel Energie aufgrund der Masse-Energie Beziehung nach Einstein:
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quiv ... Einordnung

Sagen wir die Raumschiffe haben annähernd Lichtgeschwindigkeit. Dann würde Aufgrund der Zeitverzerrung(Lichtgeschwindigkeit ist in jedem Referenzsystem gleich schnell) die Nachricht am hinteren Schiff früher ankommen, als am vorderen, wobei das hintere Schiff ein kürzeres Signal(Zeitdauer) empfangen wird(Frequenzshift nach oben) und das vordere Schiff ein längeres Signal(Frequenzshift nach unten).
Für einen externen Betrachter sehen die Empfangszeitpunkte genau so aus, nur das der Frequenzshift entfällt, da dieser Betrachter ja nicht Relation zum Signal steht.
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von canlot » Fr Aug 15, 2014 1:50 pm

cloidnerux hat geschrieben: Dann haben die Raumschiffe keine Masse, sind damit also nicht existent oder sie enthalten unendlich viel Energie aufgrund der Masse-Energie Beziehung nach Einstein:
Es wird angenommen dass die Schiffe mit konstanter Lichtgeschwindigkeit sich fortbewegen, egal ob es realistisch ist oder nicht.
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von nouseforname » Fr Aug 15, 2014 1:58 pm

cloidnerux hat geschrieben: Sagen wir die Raumschiffe haben annähernd Lichtgeschwindigkeit. Dann würde Aufgrund der Zeitverzerrung(Lichtgeschwindigkeit ist in jedem Referenzsystem gleich schnell) die Nachricht am hinteren Schiff früher ankommen, als am vorderen, wobei das hintere Schiff ein kürzeres Signal(Zeitdauer) empfangen wird(Frequenzshift nach oben) und das vordere Schiff ein längeres Signal(Frequenzshift nach unten).
Für einen externen Betrachter sehen die Empfangszeitpunkte genau so aus, nur das der Frequenzshift entfällt, da dieser Betrachter ja nicht Relation zum Signal steht.

Ich hätte es nicht besser beantworten können, gut aufgepasts in Physik ;)

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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von cloidnerux » Fr Aug 15, 2014 2:12 pm

Wenn sich 3 Raumschiffe mit konstanter Lichtgeschwindigkeit, alle mit den gleichen Abstand,
sich nachfolgend bewegen und das mittlere Schiff ein Lichtsignal mit einer Dauer von < 1ms abgibt.
Wen erreicht das Signal zuerst:
In diesem Fall würde ein externer Beobachter sehen, dass ein Teil des Signals mit dem mittleren Raumschiff fliegt, ein anderer davon weg und das hintere Raumschiff passiert.
Das Signal passiert das vordere Schiff nie, da es ja wie eine andere Wellenfront vor dem Signal her läuft mit der selben Geschwindigkeit.

Wie das an Board aussehen würde, kann dir wrsl keiner sagen, da es für den Fall v=c keine vorstellbare Betrachtungsweise gibt.
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von Xin » Fr Aug 15, 2014 3:32 pm

cloidnerux hat geschrieben:In diesem Fall würde ein externer Beobachter sehen, dass ein Teil des Signals mit dem mittleren Raumschiff fliegt, ein anderer davon weg und das hintere Raumschiff passiert.
Das Signal passiert das vordere Schiff nie, da es ja wie eine andere Wellenfront vor dem Signal her läuft mit der selben Geschwindigkeit.
Ein externer Beobachter dürfte bei v=c gar nichts sehen, nichtmals dass ein Licht von mittleren Raumschiff ausgeht: Die Zeit ist stehen geblieben, bei den Raumschiffen passiert nix mehr.

An Board befindet man sich in einem Bezugssystem, wo alle Raumschiffe in gleichem Abstand zueinander stehen. Das Licht breitet sich also genauso nach vorne, wie nach hinten aus und erreicht beide Raumschiffe gleichzeitig.
Der externe Beobachter ist während des Lichtsignals gestorben, durch drei Vukane wieder ausgespruckt worden und läuft nun als neue Lebensform über den Planeten und wundert sich, warum da drei Raumschiffe am Himmel rumstehen.

Soweit meine Theorie.
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von sebix » Sa Sep 06, 2014 4:58 pm

canlot hat geschrieben:Wenn sich 3 Raumschiffe mit konstanter Lichtgeschwindigkeit, alle mit den gleichen Abstand,
sich nachfolgend bewegen und das mittlere Schiff ein Lichtsignal mit einer Dauer von < 1ms abgibt.
Wen erreicht das Signal zuerst:
1) das hintere Schiff zuerst und später das vordere Schiff, oder
2) nur das hintere Schiff, das vordere Schiff wird nie erreicht, oder
3) beide werden gleichzeitig erreicht?
Aus der Sicht aller drei Schiffe, werden beide Schiffe zur gleichen Zeit erreicht.

Da sich alle Schiffe mit gleicher Geschwindigkeit bewegen, gibt es zwischen den Schiffen selbst, keine Relativgeschwindigkeit. Fuer die Schiffe selbst ist es so, als ob sie sich relativ zueinander (und nur darum geht es) sich gar nicht bewegen.

Wenn du nun allerdings einen Beobachter einfuehrst, der ruht, und die Raumschiffe bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit an ihm vorbei, dann musst du die SRT (Zeitdilitation, Laengenkontraktion) beruecksichtigen, wenn du die Situation aus der Sicht des Beobachters beschreiben willst. Fuer die Raumschiffe aendert sich bezueglich des Lichtsignal wieder nichts, da die Relativgeschwindigkeit ja weiterhin null ist, nur kommt halt ein Beobachter entgegen, mit Lichtgeschwindigkeit, aber das ist unserem Lichtsignal ja egal!

Ich habe jetzt eigentlich nicht vor, so schnell mal die SRT zu erklaeren, das haben andere schon gemacht und es zu Papier/Video etc. gebracht, aber als Antwort auf die Frage sollte es reichen :)

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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von cloidnerux » Sa Sep 06, 2014 5:04 pm

Da sich alle Schiffe mit gleicher Geschwindigkeit bewegen, gibt es zwischen den Schiffen selbst, keine Relativgeschwindigkeit. Fuer die Schiffe selbst ist es so, als ob sie sich relativ zueinander (und nur darum geht es) sich gar nicht bewegen.
Aber was sieht ein Beobachter, der sich selber mit c(nicht annähernd c) bewegt?
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von canlot » Sa Sep 06, 2014 5:31 pm

cloidnerux hat geschrieben:
Da sich alle Schiffe mit gleicher Geschwindigkeit bewegen, gibt es zwischen den Schiffen selbst, keine Relativgeschwindigkeit. Fuer die Schiffe selbst ist es so, als ob sie sich relativ zueinander (und nur darum geht es) sich gar nicht bewegen.
Aber was sieht ein Beobachter, der sich selber mit c(nicht annähernd c) bewegt?
Wenn er die gleiche Geschwindigkeit wie die Raumschiffe hat und sich parallel dazu bewegt, dann würde er das gleiche sehen wie die anderen Beobachter in den Raumschiffen egal wie weit er entfert ist.
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Re: 3 Raumschiffe

Beitrag von cloidnerux » Sa Sep 06, 2014 5:45 pm

Wenn er die gleiche Geschwindigkeit wie die Raumschiffe hat und sich parallel dazu bewegt, dann würde er das gleiche sehen wie die anderen Beobachter in den Raumschiffen egal wie weit er entfert ist.
Ja, das ist das was die RT aussagt, solange man langsamer als c ist. Aber was die RT auch aussagt, ist das die Zeit für einen Beobachter langsamer abläuft, je schneller er sich bewegt, da ja die Lichtgeschwindigkeit konstant bleiben muss.

Wenn man aber selber sich mit c in eine Richtung bewegt, wie langsam muss dann die Zeit sein, dass man Licht, dass sich mit c ausbreitet, auch so wahr nimmt?
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