Experiment für die Messung wechselseitiger Zeitdilatation
Verfasst: Montag 27. April 2015, 10:32
Es sollte heute eigentlich schon möglich sein, mit relativ einfachen Aufwand die Zeitdilatation zwei zueinander bewegter Fahrzeuge (fast) direkt zu messen, die Idee dahinter ist recht trivial, wir brauchen nur zwei Sender und Empfänger. Wenn wir eine UMTS-Trägerfrequenz von 2 GHz erzeugen und uns nur mit 100 km/h gegenüber diesem Sender bewegen dann ergibt sich aus dem Dopplereffekt schon eine Frequenzverschiebung von 184,6 Hz.
Ich weiß nicht wie genau nun unsere Frequenzmesser heute schon messen können, aber wenn man zwei Eurofighter nimmt, die eine Höchstgeschwindigkeit von 2.495 km/h haben, dann haben wir eine Differenzgeschwindigkeit von 5.990 km/h, sprich, im Ruhesystem der Erde beobachten wir wie sich der Abstand zwischen beiden Flugzeugen mit fast 6.000 km/h ändert. Das sollte doch eigentlich reichen, eventuell frage ich da mal Joachim direkt zu.
Sendet nun jedes Flugzeug ein Signal zum anderen mit 2 GHz dann misst nun jeder die Frequenz des Signals aus dem anderen Flugzeug mit erhöhter Frequenz, und das ist direkt die eine Folge der wechselseitigen Zeitdilatation. Die Gleichung dazu lautet:
fEmpfänger = √ ((c + v) / (c – v)) fQuelle
Wer es rechnet kommt auf eine Frequenzverschiebung von 11,10104 kHz und das ist die direkte Folge aus der wechselseitigen Zeitdilatation. Und dafür ist nur die Geschwindigkeit der Flugzeuge untereinander verantwortlich, das eine könnte nun gegenüber der Erde auch 200 km/h langsamer und dafür das andere 200 km/h schneller unterwegs sein, so das in Summe die Differenzgeschwindigkeit zwischen beiden bei von 5.990 km/h bleibt.
Dieser Dopplereffekt ist der direkte Beweis für eine wechselseitige Zeitdilatation und des Relativitätsprinzips. Die Zeitdilatation ergibt sich ebenfalls aus der Gleichung. Jeder Doppler-Radar nutzt diesen Effekt.