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Thema: Das "Photon"-Paradoxon oder wie die Richtung eines Photons umkehrt

  1. #1
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    Standard Das "Photon"-Paradoxon oder wie die Richtung eines Photons umkehrt

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    Moin Forum,

    war ja etwas länger nicht hier, denke aber dafür finden sich hier die User mit dem meisten Wissen dazu. Ich kam drauf als es um eine Lichtuhr ging. Ich fange gleich einfach mal an, wir haben ein Photon in unserem Ruhesystem und das bewegt sich mit c auf der y-Achse.

    So hat man es ja im Beispiel mit den beiden Raketen und den beiden Lichtuhren darin, beide ruhen zuerst zueinander und dann beschleunigt eines auf beispielsweise ca. 0,707 c auf der x-Achse (im anderen System gemessen). Im eigenen Ruhesystem bewegt sich das Photon in der Lichtuhr der anderen Rakete nun diagonal, also mit je 0,7 c auf der x- und y-Achse. So wird ja die Zeitdilatation oft erklärt, das Photon braucht nun auf seiner Diagonalen eben länger für die längere Strecke, die bewegte Lichtuhr geht langsamer. So kommt man auch an den Lorentzfaktor.

    Selbstverständlich muss man das auch rückgängig machen können, erneut beschleunigen nur in die andere Richtung und beide Raketen ruhen dann wieder zueinander, beide Uhren gehen gleich, das Photon bewegt sich wieder mit c alleine auf der y-Achse.

    Nun kommt es, betrachten wir mal das Photon auf seinem diagonalen Weg, es bewegt sich auf der x-Achse mit ca. 0,7 c und ebenso auf der y-Achse. Beide Bewegungen sind gleichwertig, zwei Vektoren eben.

    Aber anstatt nun nochmal auf der x-Achse entgegen der ersten Beschleunigung erneut zu beschleunigen um so die Bewegung des Photons auf der x-Achse aufzuheben, beschleunigen wir auf der y-Achse und zwar entgegen der Bewegung des Photons. Wenn man den Vektor auf der x-Achse wieder aufheben kann, also auf Null bringen, spricht doch nichts dagegen es stattdessen mit dem Vektor auf der y-Achse zumachen.

    Nach der Beschleunigung auf 0,7 c auf der y-Achse bewegt sich mein Ruhesystem nun "mit dem Photon mit" so wie der Vektor auf der x-Achse auf Null viel muss nun der Vektor auf der y-Achse auf Null fallen. Das Photon bewegt sich nun nicht mehr vertikal sondern nur noch horizontal, mit c auf der x-Achse.

    Wir haben nun einfach nur ein Photon mit c auf der x-Achse unseres Ruhesystems, spricht doch nicht dagegen ein weiteres mal auf 0,7 c auf der y-Achse zu beschleunigen, um das Photon wieder auf eine diagonale Bahn zu bringen, dieses Mal bewegt es sich aber nach unten. Wenn dann noch ein letztes Mal auf der x-Achse entgegen der Flugrichtung des Photons beschleunigt wird, dann bleibt nur der Vektor des Photons auf der y-Achse, dieses mal aber nach unten, die Richtung des Photons wurde im 180 Grad gedreht.

    Ja ich weiß, dass geht natürlich nicht, da ist ein Wurm drin. Inzwischen ist der mit auch ein wenig bekannt, aber dennoch klingt jeder einzelne Schritt für sich selbst plausibel und nicht unmöglich. Wir grübeln auf AM schon etwas und ich dachte ich stelle es hier mal vor. Also ich weiß, was eigentlich nicht geht, aber nicht warum nicht, denn einzeln klingt es wie gesagt plausibel.
    AllTopic - So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht. ...

  2. #2
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    Standard

    Moin, ...

    Was los, ist die Frage für Euch zu blöde oder weiß keiner was ich meine oder keiner eine Antwort? Dachte eigentlich hier wird es eben abgefrühstückt. Wir sind aktuell hier: https://www.allmystery.de/themen/gw34376-24#id23350503

    Also immerhin nun schon mal ein Bildchen dazu.
    AllTopic - So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht. ...

  3. #3
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    Es liegt ein grundsätzliches Missverständnis vor: die Beschleunigung wird nie betrachtet!

    Wenn man die Beschleunigung betrachten wollte, würde es sich wie folgt verhalten: zunächst sind beide Lichtuhren in Ruhe, das Photon pendelt parallel zur gemeinsamen y-Achse; wenn nun eine Lichtuhr beschleunigt wird, dann wird dadurch das Photon selbst nicht beschleunigt - es pendelt nach wie vor parallel zur ursprünglichen y-Achse.

    Um die Zeitdilatation mittels der Lichtuhr zu verstehen, wird das Photon im bereits bewegten Raumschiff parallel zu dessen y’-Achse emittiert, pendelt daher parallel zur y’-Achse und damit schräg zur y-Achse. Das erfolgt ganz ohne Beschleunigung des Photons.
    Gruß
    Tom

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  4. #4
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    Ich seh nicht, wo das Photon ist das ist doch eh weg, bevor einer den Kurs ändert

  5. #5
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    Nun ja, wegen dem Relativitätsprinzip ist es doch Wurst ob ich die Uhr auf 0,7 c auf der x-Achse beschleunige oder mich selber an der mit 0,7 c entlang bewege, also selber beschleunige. Am Ende habe ich immer eine in meinem Ruhesystem mit 0,7 c auf der x-Achse bewegte Lichtuhr. Und natürlich wird das Photon der Uhr bei der Beschleunigung mit genommen und "fällt" da nicht seitlich raus.
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  6. #6
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    Zitat Zitat von nocheinPoet Beitrag anzeigen
    Und natürlich wird das Photon der Uhr bei der Beschleunigung mit genommen und "fällt" da nicht seitlich raus.
    Nein, wird es natürlich nicht!

    Wenn es zu Beginn parallel zur y-Achse bewegt ist, wird dass so bleiben. Es bewegt sich nicht auf einmal in x-Richtung und “fällt daher seitlich raus”.

    Wenn es durch seitliche Reflexion mitgenommen wird, bewegt es sich ab dieser Reflexion schräg zur ursprünglichen Bewegung. Ab diesem Zeitpunkt gilt dann bis auf Weiteres die normale Überlegung zur Lichtuhr.
    Gruß
    Tom

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  7. #7
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    Du Tom, dass ist aber eigentlich das normale Szenario mit einer Lichtuhr, das Photon wird mit der Uhr seitlich mit beschleunigt und bewegt sich dann mit. Man hat zwei Raketen und in jeder eine Lichtuhr, nun beschleunigt eine Rakete mit Uhr auf 0,7 c. Dann ist jeweils die Uhr in der anderen Rakete mit 0,7 c bewegt, das Photon bewegt sich auf einer Zickzack-Linie und somit geht die jeweils im eigenen Ruhesystem bewegte Lichtuhr dilatiert. Das Szenario ist spiegelsymmetrisch. Dass das Photon "raus fällt" und sich nicht mit der Uhr mitbewegt kenne ich nur von Lopez und Co. - ist nun nicht böse gemeint.
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  8. #8
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    Man kann auch die Uhr der Rakete die beschleunigt wird für die Dauer der Beschleunigung anhalten und danach wieder starten, dann fällt das Photon ganz sicher nicht mehr aus der Uhr. Ich halte das mit dem Herausfallen aus der Uhr auch für irrelevant für das Szenario.
    AllTopic - So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht. ...

  9. #9
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    Zitat Zitat von nocheinPoet Beitrag anzeigen
    Du Tom, dass ist aber eigentlich das normale Szenario mit einer Lichtuhr, das Photon wird mit der Uhr seitlich mit beschleunigt und bewegt sich dann mit.
    Wie wird es denn in x-Richtung beschleunigt?

    Zitat Zitat von nocheinPoet Beitrag anzeigen
    Dass das Photon "raus fällt" und sich nicht mit der Uhr mitbewegt kenne ich nur von Lopez und Co.
    Kein Problem. Ich bin nur der Meinung, du machst es dir zu kompliziert, wenn du diese Beschleunigung mit betrachtest.
    Gruß
    Tom

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  10. #10
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    Zitat Zitat von nocheinPoet Beitrag anzeigen
    Ja ich weiß, dass geht natürlich nicht, da ist ein Wurm drin.
    In eurem Forum wurde die Antwort ja schon gegeben: Aufeinanderfolgende Boosts in unterschiedlichen Richtungen drehen das Koordinatensystem. Das Koordinatensystem, in dem das Photon nach -y läuft, ist nicht das Ursprungssystem (wie man vielleicht meinen würde), sondern ein System im selben Bewegungszustand, aber 180° gedreht dazu.
    Disclaimer: Diese Antwort wurde nicht gerechnet, nur behauptet.

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