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Thema: Michelson-Morley-Experiment

  1. #11
    Protuberanz Gast

    Standard

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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Ja, das ist so.

    Allerdings muss man beachten, dass in einer gekrümmten Raumzeit keine eindeutigen Entfernungs- und Geschwindigkeitsdefinitionen bzw. -maßstäbe für räumlich getrennte Punkte bzw. Beobachter existieren. D.h. die Definition und Messung einer Geschwindigkeit v muss lokal erfolgen, d.h. innerhalb eines hinreichend kleinen Raumbereiches.

    Ansonsten gilt die sogenannte Shapiro-Verzögerung, gemäß der sich Licht in gekrümmten Raumzeiten (aufgrund großer Massen) aus Sicht eines weit entfernten Beobachters mit einer Geschwindigkeit v < c ausbreitet! Die gekrümmte Raumzeit verhält sich (mathematisch betrachtet) wie ein Medium mit Brechungsindex n > 1. Aber wie gesagt, jeder Beobachter, der die Geschwindigkeit eines Lichtsignals lokal bei sich experimentell bestimmt, misst immer v = c.
    Bedeutet das, wenn ich eine Gravitationswelle in Sinusform betrachten würde, welche durch Photonen durchdrungen wird, das je nachdem, an welchem Punkt der Kurve ich die Daten abgreife, ich verschiedene Geschwindigkeitsvektoren erhalte?
    Geändert von Protuberanz (22.03.2018 um 18:19 Uhr)

  2. #12
    Ich Gast

    Standard

    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Gilt die Definition der LG nicht auch für allgemeine Bezugssysteme? Zusammen mit der Definition für den Meter sähe ich da keine Probleme.
    Wie soll denn das funktionieren? Nimm zwei Beobachter, lasse den oberen den unteren anpingen und umgekehrt. Die Laufzeit bleibe konstant. Dann misst der obere lokal eine längere Ping als der untere.
    Jetzt ist entweder der Abstand AB nicht gleich BA, was Mist ist. Oder die LG ist richtungsabhängig. Oder man skaliert die Zeiten so, dass die LG von oben und unten gleich ist (was man auch tatsächlich tut, indem man eine synchronisierte globale Zeit einführt), aber dann ist sie orttsabhängig.
    Geändert von Ich (22.03.2018 um 21:13 Uhr)

  3. #13
    Bernhard Gast

    Standard

    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Jetzt ist entweder der Abstand AB nicht gleich BA, was Mist ist.
    Da bin ich mir eben nicht so sicher. Man kann ja auch sagen, dass die Länge einer Strecke vom jeweiligen Beobachter abhängt.
    Geändert von Bernhard (22.03.2018 um 22:17 Uhr)

  4. #14
    Ich Gast

    Standard

    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Da bin ich mir eben nicht so sicher. Man kann ja auch sagen, dass die Länge einer Strecke vom jeweiligen Beobachter abhängt.
    Was für eine Metrik soll das sein? Das ist einfach keine. Eine Metrik soll zwei Punkten einen Abstand zuordnen, und damit hat sich's. Ich zitiere mal aus der formalen Definition bei Wikipedia:
    (2) Symmetrie: d ( x , y ) = d ( y , x )
    Geändert von Ich (22.03.2018 um 22:46 Uhr)

  5. #15
    Bernhard Gast

    Standard

    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Was für eine Metrik soll das sein?
    Eine Metrik "wirkt" strenggenommen nur auf das Tangentialbündel. Deshalb kann man Abstände von Punkten mit Hilfe der Metrik nur für infinitesimal benachbarte Punkte berechnen, was dann aber meine ursprüngliche Frage auch schon beantwortet.
    Geändert von Bernhard (23.03.2018 um 07:22 Uhr)

  6. #16
    Klaus Gast

    Standard

    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Das messtechnische Hauptproblem ist aber, dass man ein MM-Experiment nicht einfach um eine Querachse ausführen kann. Die Verformung der Komponenten durch die Schwerkraft würde alle Genauigkeit zunichtemachen.
    Sofern es nur um die Ausrichtung der Achsen geht, könnte man das Experiment auch am Äquator ausführen. Alle 8 Stunden dreht dort die Erdrotation das Experiment um 90° um die Querachse. Und auch in hiesigen Breiten ändert sich die Ausrichtung der Achsen im Tagesverlauf nicht gerade wenig. Bei 50° nördlicher Breite schwankt die Senkrechte binnen von 12 Stunden immerhin um einen Winkel von 80°.

  7. #17
    FrankSpecht Gast

    Standard

    Klaus,
    du hast anscheinend die ursprüngliche Frage
    Zitat Zitat von Michael60 Beitrag anzeigen
    Gilt das auch, wenn man die Lichtgeschwindigkeit aufwärts oder abwärts, also entgegen bzw. mit dem Gravitationsfeld, misst?
    nicht richtig verstanden.

    Zitat Zitat von Klaus Beitrag anzeigen
    Sofern es nur um die Ausrichtung der Achsen geht, könnte man das Experiment auch am Äquator ausführen.
    Wenn du das MM-Experiment weiterhin parallel zur Erdoberfläche justierst und die Erdoberfläche nur rotieren lässt, ändert sich doch nichts am Gravitationspotential, worauf die ursprüngliche Frage aber hinzielt - zumindest nach meinem Verständnis.

    Es geht um die Frage, ob sich die LG ändert, wenn ein Photon in ein Gravitationsfeld hineinfällt oder aus diesem abgestrahlt wird.
    Und die Antwort darauf ist: Nein!
    Was sich mit der Änderung des Ortes in einem Gravitationsfeld ändert, ist die Zeit. Und die wirkt sich bei Licht auf dessen (zeitabhängige) Frequenz aus, nicht auf dessen Geschwindigkeit.
    Das ist ja nur ein Clou (von weiteren) in der Relativität
    Geändert von FrankSpecht (28.03.2018 um 00:18 Uhr) Grund: Ichs Beitrag, der es auf den Punkt bringt, verlinkt

  8. #18
    FrankSpecht Gast

    Standard

    Zitat Zitat von Protuberanz Beitrag anzeigen
    Bedeutet das, wenn ich eine Gravitationswelle in Sinusform betrachten würde, welche durch Photonen durchdrungen wird, das je nachdem, an welchem Punkt der Kurve ich die Daten abgreife, ich verschiedene Geschwindigkeitsvektoren erhalte?
    Ich weiß nicht, ob ich deine Frage gerade richtig verstehe. Aber ich würde sie mit einem „Nein“ beantworten.
    Die LG ist immer gleich, nur ihr Weg durch die unterschiedlichen Gravitationspotentiale ist mal länger, mal kürzer (eher länger).
    D.h. der 4-Vektor beim Weg durch die Raumzeit ändert sich dauernd.
    [EDIT]: Und das heisst, der Skalar des Vektors ändert sich nicht, nur die Richtung des Vektors.
    Geändert von FrankSpecht (28.03.2018 um 01:13 Uhr) Grund: Edit hinzugefügt

  9. #19
    Wolfgang_1 Gast

    Standard

    Hallo Freunde,
    ich hoffe, mein Einwurf ist nicht zu naiv, aber da Licht sehr wohl durch die Gravitation abgelenkt wird (Stichwort Gravitationslinse) und ich die Frage so verstehe, daß genau dieser Einfluß gemeint ist, müßte da die Antwort nicht so lauten, daß von der Erdoberfläche aufwärts V<c ist (Bremswirkung durch die Gravitation), da c aber auch Vmax ist und auf dem Rückweg zum Beobchter trotz gravitativer Wirkung also V=c gilt, die Richtung doch einen Einfluß hat?

  10. #20
    Ich Gast

    Standard

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    Ich möchte nochmal auf meinen Beitrag #8 aufmerksam machen. Je länger die Messtrecke, desto größer der Unterschied in den gemessenen Lichtgeschwindigkeiten.
    Geändert von Ich (28.03.2018 um 22:11 Uhr)

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