Frage zu einem gängigen Beispiel für die Relativitätstheorie

Nvntivs · Anmeldungsdatum: 20.03.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Guten Morgen allerseits.
Vorab möchte ich um Verständnis bitten wenn meine Frage stümperhaft erscheinen sollte.
Ich versuche sie so eindeutig wie möglich zu formulieren?

Jedenfalls: ich habe mich zuletzt mit der Speziellen Relativitätstheorie auseinandergesetzt? als Nichtphysiker wird das einem oft anhand von Beispielen erklärt.
Es gibt da ein Beispiel welches ich immer wieder gesehen habe: Zwei Raumschiffe.
Eines fliegt mit sehr hoher Geschwindigkeit an dem anderen, still stehendem vorbei und wird von diesem beobachtet.
Im Inneren des fliegenden Raumschiffes schickt ein Astronaut einen Laserstrahl zu einer Spiegelplatte auf der Decke, der Strahl wird von dieser nach unten reflektiert und von einem Sensor im Boden erfasst. Es gibt auch eine Variante mit einem Ball den der Flieger mit der Hand hoch wirft und wieder fängt.
Die Erklärung war: während für den Astronauten im fliegenden Schiff die Bewegung des Strahls/Balls vertikal ist und er die Bewegung nach vorne gar nicht bemerkt, erscheint sie für den Beobachter im anderen Raumschiff als zwei Diagonale.
Dadurch wäre die Länge des Strahls für den Beobachter größer als für den Flieger mit daraus folgenden Konsequenzen für die jeweilige Zeit.

Was ich nun nicht nachvollziehen kann: wenn man die Relativität der Zeit anhand von der Auswertung der Länge des Strahls bewertet, so wäre das denn nicht falsch weil die Photonen des Lasers die vom Ursprung zur Platte und dann zum Sensor gehen nicht die Gleichen sind die ein Beobachter im stillstehenden Schiff empfangen würde?
Somit wäre das ja im Prinzip gar nicht der selbe Strahl den der Sensor und der Beobachter empfangen würden und nicht das selbe Ereignis?
Oder (wie ich es vermute) verstehe ich da irgendeinen Grundsatz nicht?

Danke vorab für die Aufklärung.

Meine Ideen:
Ich verstehe die ?Diagonalen? die der Beobachter sieht dann nicht als EINEN Strahl der für einen vertikal für den anderen diagonal erscheint, sondern als eine Vielzahl seitlich abgehender Photonen von denen quasi jeder Punkt der Diagonale ein eigener Strahl wäre?
So wären das also zwei aufeinander folgende aber unterschiedliche Ereignisse.

Willkommen im Physikerboard!
Ich habe diesen Beitrag nach Mechanik verschoben, weil Fragen zur Relativitätstheorie dahin gehören (siehe Beschreibung der Unterforen). Deinen zweiten Beitrag habe ich gelöscht, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet.
Viele Grüße
Steffen

Jacques · Anmeldungsdatum: 30.05.2019 Beiträge: 66

...hast Du sehr konsequent zu Ende gedacht und bist dabei auf Fragestellungen gestoßen, die das Ganze etwas unüberschaubar machen.
Man kann den Gedankenversuch auch mit einem mechanischen Pendel definierter Schwingungsdauer machen. Dann ist man von der Ausbreitung von Photonen insofern unabhängig, als man sich das Ganze als Video aufzeichnen und die Pendeldauer im Nachhinein ermitteln kann. Oder als Sekundenpendel per Lichtblitz, bei dem in den Reflektoren eingelassene Detektoren ein kurzes Zeitsignal aussenden. Aber wie man es auch dreht und wendet, die "Sekundenuhr" im schnell vorbeihuschenden Raumschiff geht nach. Vom eigenen Standpunkt aus gesehen.

Im GPS-System der Erde müssen jedenfalls diese und andere relativistischen Korrekturen berücksichtigt werden; von der Erdoberfläche aus gesehen gehen die Satelliten ständig ein wenig nach.

Beste Empfehlung

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

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