Viel Platz hat man im Titel nicht, darum gleich mal genauer, es geht um einen Dialog im Mahag, lesen wir mal kurz rein:
Harald Maurer hat geschrieben:Ernst hat geschrieben:
Bewegt sich in einem IS ein Beobachter mit v, so ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und Beobachter c ± v.
Eine Lichtgeschwindigkeit c ± v gibt es in der SRT nicht!
Siehe z B. http://www.physicsnet.at/SRT/Skriptum/postulate.html
"Die Geschwindigkeit des Lichts (im Vakuum) hat relativ zu jedem Beobachter, unabhängig von dessen Bewegungszustand, immer denselben Wert. Der heute gültige Wert der Vakuumlichtgeschwindigkeit ist c = 299792.458 km/s."
Ein in einem IS inertial bewegter Beobachter repräsentiert wiederum ein IS. In beiden IS beträgt die LG c, egal ob sich die Koordinatensysteme zueinander bewegen oder nicht, denn jeder Beobachter befindet sich in seinem Ruhesystem, und das bedeutet eben, dass die LG zu jedem Beobachter c beträgt. Auch wenn er sich in einem IS gegen eine Lichtquelle bewegt oder sich von ihr entfernt. Da die LG von Beobachtern stets in ihren Ruhesystemen gemessen wird, spricht man prinzipiell nicht von "bewegten" Beobachtern, aber Jocelynes Ausdrucksweise ist deshalb nicht falsch.
Hier sieht man ein häufiges Missverständnis der SRT recht deutlich. Dröseln wir es mal auf.
Dazu haben wir zwei Beobachter und eine Lichtquelle, beide Beobachter sind zueinander bewegt, A ruht in Bezug zur Quelle. Jeder Beobachter hat sein eigenes Initialsystem in dem er wie üblich ruht. Fangen wir mit Beobachter A an, für ihn bewegt sich Beobachter B mit 0,75c auf die Lichtquelle zu. Das Licht der Quelle bewegt sich für A in seinem Initialsystem selbstverständlich mit c.
Die Frage ist nun, mit welcher Geschwindigkeit v bewegen sich nun Beobachter B und ein Lichtimpuls der Quelle für Beobachter A in seinem Initialsystem aufeinander zu.
Viele Kritiker der SRT meinen nun, die SRT würde hier vorgeben, dass v ≤ c sein muss. Das stimmt so aber nicht. Für Beobachter A gilt hier die ganz normale Addition der Geschwindigkeiten, für A verkürzt sich der Abstand zwischen Beobachter B und dem Lichtimpuls mit v = c + 0,75c = 1,75c.
Das steht so auch in keinem Widerspruch mit der SRT, die sagt nur, Licht bewegt sich in einem Initialsystem immer mit c, Objekte mit Masse immer mit v < c. Die SRT sagt aber nicht, dass sich in einem IS zwei Dinge nicht mit v > c nähern dürfen.
Wie kommt es zu diesem Missverständnis der SRT?
Hier werden Beobachter und Initialsystem einwenig vermischt. Betrachten wie mal das Beispiel weiter und wechseln dazu mal ins Initialsystem von B. Denn für B stellt sich das anders dar, als für A. Misst B nun die Geschwindigkeit des Lichtimpulses von der Quelle wird er nicht v = c + 0,75c = 1,75c messen, sondern nur c. Ordnen wir mal die beiden Beobachter und die Quelle in einer Reihe an, die Quelle in der Mitte, und bleiben im Initialsystem von A. Für A bewegt sich nun B mit v = - 0,75c vom Lichtimpuls weg. Für A gilt hier, das sich B und der Lichtimpuls mit v = c - 0,75c = 0,25c aufeinander zu bewegen.
Verwirrt?
Die Erklärung ist mit ein wenig Geometrie und gutem Willen „relativ“ leicht zu verstehen, wenn man denn wirklich will.
Fest steht, die SRT sagt, in den Initialsystemen beide Beobachter gilt, der Lichtimpuls bewegt sich mit c.
Das Problem ist, wenn Beobachter in ihren Initialsystemen bewegte Beobachter beobachten.
Wenn man dann von einem Initialsystemen in das andere wechselt, muss man die Lorentztransformation vollständig durchführen, und das ergibt dann das relativistische Geschwindigkeitstheorem wie Ernst richtig schrieb:Ernst hat geschrieben:
u = (u' + v) / (1 + u' *v/c²)
und mit u' = c
u = (c + v) / (1 + v/c) => u = c
Noch immer verwirrt?
Kurz gesagt, die SRT sagt nur, in jedem Initialsystemen bewegt sich Licht mit v = c und jedes Objekt mit Masse mit v < c. Die SRT sagt aber eben nicht, dass sich zwei Objekte nicht zueinander mit v > c bewegen dürfen, sondern eben nur, das keines sich im Initialsystemen schneller als mit c bewegen darf.
Für A in seinem Initialsystemen bewegt sich B mit v < c und der Lichtimpuls mit c. Auch für B in seinem Initialsystemen sieht es so aus, A bewegt sich mit v < c und der Lichtimpuls mit c.
Wie geht dass?
Wie kann A nun eine größere Abstandsänderung zwischen B und dem Lichtimpuls haben, wenn B selber den Impuls auf nur mit c sieht?
Das liegt daran, dass die Zeit in dem Beobachteten System eben langsamer vergeht. Eine Uhr im System B wird von A langsamer laufend beobachtet, somit ergibt sich dann aus dem Initialsystemen B auch wieder nur c für den Lichtimpuls.
Das mal so eben auf die Schnelle dazu.
