Blau- bzw, Rotverschiebung bei Sternen

Wissenschaft Astronomie
#17

Wir drehen uns im Kreis.

Da Beschleunigung die relative Geschwindigkeit verändert,
diese aber die beobachtete Wellenlänge bestimmt,

Das behauptest du jetzt schon wieder einfach, dass die Geschwindigkeit die Wellenlänge bestimmt. Ich habe dargelegt, dass das nicht sein kann ohne Kraftwirkung.
Und ich kann einen Stern, der sich mit einer Blauverschiebung x zu mir bewegt nicht von einem unterscheiden, der zu mir mit x beschleunigt ist!

Werde bitte konkret - um ART gehts hier ja definitiv nicht,
wenn wir uns über gleichförmige Bewegung unterhalten.

Ja, Du hattest aber Beschleunigung in den Ring geworfen.
Bezüglich ‚konkret‘ können wir gerne etwas diskutieren,
nachdem Du Dir die Grundlagen genauer angeschaut ist.
Betrachte z.B. die bewegten Dopplereffekt-Bildchen am rechten
Rand im Link. Licht ist Wellen:

Da stimme ich für Schallwellen vorbehaltlos zu. Wenn das für Licht gelten soll, gilt auch c+c= 2c. Da bastle ich morgen sofort mit ein paar Spiegeln ein geiles Kraftwerk!

Da sowohl im klassischen Fall
im stationären Medium als auch in der SRT ohne Medium ihre
Geschwindigkeit in einem beliebigen Intertialsystem fest
gegeben ist, muss sich zwingend ihre Frequenz mit der
relativen Bewegung des Senders ändern.

Davon steht nichts in der SRT, sorry. http://www.ideayayinevi.com/metinler/relativitetsthe…

#18

Wir drehen uns im Kreis.

Da Beschleunigung die relative Geschwindigkeit verändert,
diese aber die beobachtete Wellenlänge bestimmt,

Das behauptest du jetzt schon wieder einfach, dass die
Geschwindigkeit die Wellenlänge bestimmt. Ich habe dargelegt,
dass das nicht sein kann ohne Kraftwirkung.
Und ich kann einen Stern, der sich mit einer Blauverschiebung
x zu mir bewegt nicht von einem unterscheiden, der zu mir mit
x beschleunigt ist!

*seufz* Doch, denn zum Zeitpunkt d+dt besitzt er eine größere oder kleinere Blauverschiebung.

Werde bitte konkret - um ART gehts hier ja definitiv nicht,
wenn wir uns über gleichförmige Bewegung unterhalten.

Ja, Du hattest aber Beschleunigung in den Ring geworfen.
Bezüglich ‚konkret‘ können wir gerne etwas diskutieren,
nachdem Du Dir die Grundlagen genauer angeschaut ist.
Betrachte z.B. die bewegten Dopplereffekt-Bildchen am rechten
Rand im Link. Licht ist Wellen:

Da stimme ich für Schallwellen vorbehaltlos zu. Wenn das für
Licht gelten soll, gilt auch c+c= 2c. Da bastle ich morgen
sofort mit ein paar Spiegeln ein geiles Kraftwerk!

Ich verstehe nicht, wieso Du auf einmal auf c+c=2c kommst. An dieser Stelle möchte ich nun etwas konkreter Bescheid wissen.

Da sowohl im klassischen Fall
im stationären Medium als auch in der SRT ohne Medium ihre
Geschwindigkeit in einem beliebigen Intertialsystem fest
gegeben ist, muss sich zwingend ihre Frequenz mit der
relativen Bewegung des Senders ändern.

Davon steht nichts in der SRT, sorry.
http://www.ideayayinevi.com/metinler/relativitetsthe…

Ich zitiere mal Einstein in der online leicht findbaren englischen Fassung:

"§8. Transformation of the Energy of Light Rays.

Theory of the Pressure of Radiation Exerted on Perfect Reflectors
\begin{displaymath}\frac{\rm E’}{\rm E} = \sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}}. \end{displaymath}

It is remarkable that the energy and the frequency of a light complex vary with the state of motion of the observer in accordance with the same law."

aus: ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES, Albert Einstein, 30. Juni, 1905

#19

*seufz* Doch, denn zum Zeitpunkt d+dt besitzt er eine größere
oder kleinere Blauverschiebung.

Eben nicht!

Ich verstehe nicht, wieso Du auf einmal auf c+c=2c kommst. An
dieser Stelle möchte ich nun etwas konkreter Bescheid wissen.

Wenn sich das Licht bei gleichförmiger Bewegung angeblich zu blau verschiebt, ist das identisch mit einer Veränderung von c! Im Falle einer Beschleunigung ist das stimmig und erklärbar, ohne dass sich c ändert (siehe ART).

Davon steht nichts in der SRT, sorry.
http://www.ideayayinevi.com/metinler/relativitetsthe…

Ich zitiere mal Einstein in der online leicht findbaren
englischen Fassung:

"§8. Transformation of the Energy of Light Rays.

Theory of the Pressure of Radiation Exerted on Perfect
Reflectors
\begin{displaymath}\frac{\rm E’}{\rm E} =
\sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}}. \end{displaymath}

It is remarkable that the energy and the frequency of a light
complex vary with the state of motion of the observer in
accordance with the same law."

aus: ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES, Albert Einstein,
30. Juni, 1905

Einige werden hier wohl weniger englisch sprechen - bitte in deutsch.

Ich verweise hiermit auf §7 der deutschen Version. Da legt er dar, dass sich Licht immer konstant ausbreitet.

#20

c = lambda*f = const
f_Doppler !=(sei) f_0+df ==>(daraus folgt) lambda_Doppler==l_0/[(f_0+df)/f_0]

D.h. eine Dopplerverschiebung der Lichtfrequenz bzw. eine Änderung der Lichtenergie des Dopplereffektes verändert die Lichtgeschwindigkeit nicht. Wenn die Frequenz höher wird, wird die Wellenlänge kürzer und umgekehrt.

Und nun noch der von mir zitierte Satz in der deutschen Fassung: "E’/E= sqrt{1-v/c/(1+v/c)}

Es ist bemerkenswert, das die Energie und die Frequenz eines Lichtkomplexes sich nach demselben Gesetze mit dem Bewegungszustande des Beobachters ändern." - Zitat Einstein / Quellenangabe im vorigen Post

#21

Berichtigung, es fehlt eine Klammersetzung: E’/E= sqrt{(1-v/c)/(1+v/c)}
und btw es sollte natürlich t+dt heißen :wink:

#22

Eigenartige Quellen hast du. Ich lese etwas anderes:

§15, 4. Gleichung

„Ein mit der Geschwindigkeit v fliegender Körper, der in Form von Strahlung die Energie E0 aufnimmt, ohne hierbei seine Geschwindigkeit zu ändern, erfährt dabei eine Zunahme seiner Energie um den Betrag…“

Damit kann ich leben. Wenn er Energie aufnimmt, ohne schneller zu werden, erhöht sich seine Energie.
Das ganze bezieht sich ja letztlich auf seine kinetische Energie - und das stimmt mich absolut fraglich. Wie hoch ist diese, wenn ein Objekt sich mit hoher Geschwindigkeit auf mich zu bewegt, um mich gerade nicht zu treffen? Die wäre 0.
Nun stelle man sich vor, solch ein Objekt wäre real. Ein Asteroid würde bei einem Gammaausbruch so stark beschleunigt, dass er sich mit knapp unter c der Erde nähert. Er ist so schnell, dass die Infrarotstrahlung seiner Wärme als helles Licht leuchtet. Das Licht wäre real - wie soll ich mir sein Aussehen vorstellen, wenn er an mir vorbeizieht?? Vorne hell, hinten dunkel? Und wie passt das Ganze dann noch zur Zeitdilattation? Nach dieser müsste er rotverschoben sein, wenn er sich auf mich zu bewegt.

#23

Wenn Du einsiehst, dass Licht Energie gewinnt, dann ist die Frage doch geklärt.
E_ph=h*f, d.h. eine Energiezunahme ist äquivalent zu einer Frequenzzunahme.

#24

Ach ja, zum Asteroiden: Genau richtig, im Sichtbaren wäre er dann vorne hell (außer er ist so schnell, dass das Licht bereits oberhalb des Visuellen liegt), hinten dunkel. Allerdings kommen natürlich noch weitere Effekte hinzu, z.B. dass ich ihn je nach zurückgelegter Strecke und Geschwindigkeitsdifferenz evtl. nur recht kurz anfliegen sehe, da sein Licht ggf. nur knapp vor dem Asteroiden selbst ankommt. Dazu kommen eine Menge weiterer Effekte bei v nahe c, z.B. dass man eine andere Seite des Objektes sieht als dieses dem Beobachter zuwendet usf. Die Zeitdilatation ist durchaus anwendbar auf die Photonenwellenlänge (mathematisch äquivalent zum relativistischen Dopplereffekt), außerdem beschreibt sie den zeitlichen Abstand in dem ein Photon nach dem anderen mich vom Asteroiden aus erreicht, also die beobachtete Länge eines Zeitintervalls.

#25

Wenn Du einsiehst, dass Licht Energie gewinnt, dann ist die
Frage doch geklärt.
E_ph=h*f, d.h. eine Energiezunahme ist äquivalent zu einer
Frequenzzunahme.

Nein, kann ich nicht einsehen. Woher soll denn diese ominöse Energie kommen??? Das war ja meine Eingangsfrage.
Wirkt eine Kraft, die ihn beschleunigt, ändert sich das Spektrum entsprechend, klar. Hier ist klar zu sehen, dass sich aufgewandte und abgegebene Energie decken. Woher soll aber eine bei gleichförmiger Bewegung kommen, die als kräftefrei definiert ist??

#26

Ach ja, zum Asteroiden: Genau richtig, im Sichtbaren wäre er
dann vorne hell (außer er ist so schnell, dass das Licht
bereits oberhalb des Visuellen liegt), hinten dunkel.

Dann ist Bewegung nicht relativ sondern absolut. Mit welcher Geschwindigkeit von was ist dann der Referenznullpunkt?

#27

Die Zeitdilatation ist durchaus
anwendbar auf die Photonenwellenlänge (mathematisch äquivalent
zum relativistischen Dopplereffekt), außerdem beschreibt sie
den zeitlichen Abstand in dem ein Photon nach dem anderen mich
vom Asteroiden aus erreicht, also die beobachtete Länge eines
Zeitintervalls.

Nein, ist nicht anwendbar. Wenn man unterstellt, dass bewegte Uhren tatsächlich langsamer gingen (was logisch unmöglich ist und experimentell NICHT bewiesen ist, dafür das Gegenteil, aber egal…), bewegen sich diese ausschliesslich zwischen zwei Extrempunkten:

  1. bei c stünden sie still
  2. bei Ruhe zueinander gingen sie am schnellsten.

Eine Blauverschiebung lässt sich auch damt nicht begründen, der Dopplereffekt wurde nur so ins Feld geworfen. Eine logische Herleitung dessen für Licht ist mir nicht bekannt.

#28

Natürlich ist es experimentell bewiesen, und wie! :smile: Nämlich durch zehntausende Experimente. Unter anderem funktioniert jegliche Weltraummission nur unter Zuhilfenahme der SRT bzw. normalerweise nimmt man gleich die ART.
Siehe zu Experimenten z.B. hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Tests_der_speziellen_Re…

Bei der Blauverschiebung musst Du nur berücksichtigen, dass das sendende Objekt nach einer Zeiteinheit auch näher am Empfänger ist. Genau dadurch nimmt der Empfänger die Zeit des Objektes als beschleunigt wahr, wobei das Objekt aber der Zeitdilatation unterliegt. Rechnet man den geometrischen Effekt des Näher-Herankommens heraus, bleibt die normale Zeitdilatation übrig.

#29

Natürlich ist es experimentell bewiesen, und wie! :smile: Nämlich
durch zehntausende Experimente. Unter anderem funktioniert
jegliche Weltraummission nur unter Zuhilfenahme der SRT bzw.
normalerweise nimmt man gleich die ART.
Siehe zu Experimenten z.B. hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Tests_der_speziellen_Re…

Stimmt nicht, leider. Man muss schon zweimal hinschauen, um der Propaganda nicht zu verfallen. Dann musst du bitte auch aufpassen, von was ich rede: der Gammafaktor für Zeit in der SRT ist richtig und wichtig, nur ist das keine Dilatation. Würde die Zeit noch langsamer lauen, müsste ich gamma² nehmen. Bewegte Uhren können nicht langsamer gehen! Es gibt auch keine Logik, mit der man sich das vorstellen kann, es ist hanebüchener Quatsch.
Der Fehler liegt bei Einsteins Herleitung. Und dass Licht unabhängig vom Bewegungszustand immer gleich schnell und somit gleichartig spektralverschoben ist, zeigt dieses Küchenexperiment:
http://www.youtube.com/watch?v=Fu_UZQkz2DI

Bei der Blauverschiebung musst Du nur berücksichtigen, dass
das sendende Objekt nach einer Zeiteinheit auch näher am
Empfänger ist. Genau dadurch nimmt der Empfänger die Zeit des
Objektes als beschleunigt wahr,

Wieso das?

#30

Das Objekt sendet im bewegten Zustand in jedem Inertialsystem die gleiche Energiemenge aus. Gleichzeitig aber ist die Energie dem Empfänger entgegenkommenden Lichts erhöht, während die zur anderen Richtung gehende Lichtenergie pro Quant erniedrigt ist.
Auch wenn jemand ein Steinchen aus dem Raumschiff wirft, tut dieses ziemlich weh* wenn ich dem Steinchen mit 10 km/s entgegenfliege und es wirkt eine große Kraft auf mich aus. Trotzdem erfährt der Mann der es wirft nur einen ungleich kleineren Rückstoß im Bezugssystem seines bewegten Raumschiffes. Im Bezugssystem des Licht absondernden Asteroiden erfährt dieser analog einen kleinen Rückstoß durch das zum Empfänger fliegende Licht welches dieser als blauverschoben wahrnimmt (der Asteroid erfährt z.b. durch thermische Abstrahlung bei Sternferne etwa gleich viel Rückstoß auf allen Seiten und eventuelle Anisotropien in seinem Ruhesystem beeinflussen natürlich seine Dynamik).

Ansonsten rechne es einfach nach: Der relativistische Dopplereffekt verstößt selbstverständlich weder gegen Energieerhaltung noch gegen Impulserhaltung. Die erhöhte Frequenz kommt ja nur davon, dass während eine Welle abgestrahlt ist, der Sender sich im Bezug zum Empfänger bewegt (was wie gesagt sowohl im klassischen wie auch im relativistischen Fall die Frequenz - wie nun wirklich leicht einzusehen ist - ändern muss).

*Untertreibung

#31

Wieso, das Phänomen ist doch nur relativ Sender - Empfänger

#32

Das Objekt sendet im bewegten Zustand in jedem Inertialsystem
die gleiche Energiemenge aus. Gleichzeitig aber ist die
Energie dem Empfänger entgegenkommenden Lichts erhöht, während
die zur anderen Richtung gehende Lichtenergie pro Quant
erniedrigt ist.

Und genau das verstösst gegen den Energieerhaltungssatz. Denn auf diese Weise würde ich von jedem sich bewegendem Objekt aus eine andere Energie messen. Sorry, ist Quatsch, bleibt Quatsch und lässt sich experimentell nicht beweisen (meint Gruber).

#33

Wieso, das Phänomen ist doch nur relativ Sender - Empfänger

Welcher Empfänger, alle möglichen? Dann ist es absolut. Wenn nur einer, ist es unmöglich.

#34

Ich habe Dir weiter vorne mittels absolut grundlegender Formeln bewiesen, dass Geschwindigkeit des Lichtes und seine Frequenz gar nichts miteinander zu tun haben. Wie sollte das auch sein, da Licht immer gleich schnell ist? Hat jetzt jegliches Licht bei Dir immer die gleiche Frequenz oder wie? Warum bringst Du dann „spektralverschoben“ überhaupt mit einer Änderung von c in Verbindung?

„Wieso das?“ Hast Du Dir überhaupt den klassischen Dopplereffekt mal angeschaut? Solange Dir anscheinend Grundlagen fehlen, macht es doch wenig Sinn, hier weitergehende Prinzipien zu diskutieren. Oder warum sollte die Frequenz im relativistischen Fall nun nicht analog zum klassischen dem Dopplereffekt unterliegen? Man muss im relativistischen nur (zusätzlich) fordern, dass c konstant bleibt, das Prinzip der Frequenzänderung bleibt aber und es ändert sich nur dessen Betrag (und auch das nur merklich falls die Sender-Empfänger-Relativgeschwindigkeit nahe genug bei c liegt)

„Und dass Licht unabhängig vom Bewegungszustand immer gleich schnell und somit gleichartig spektralverschoben ist […]“
Ach ja? Wie erklärst Du Dir dann eigentlich dieses Verhalten der Abstrahlung jedes beliebigen Körpers im Universum:
http://de.wikipedia.org/wiki/Dopplerverbreiterung Eigentlich dürfte es die Dopplerverbreiterung also gar nicht geben?

#35

Genau das tue ich aber. Warum noch gleich sind Sterne blau- oder rotverschoben nach Deiner Logik? Dass sie das sind, kann man an ihren Spektrallinien sehen. Schließlich sind die Übergänge aus der Atomphysik klar definiert. Oder ist die gesamte Atomphysik unserer Historie neben Einstein auch noch falsch ? :smiley:

In der klassischen Physik ist die kinetische Energie in jedem Intertialsystem übrigens auch immer unterschiedlich. Ein ruhendes Wildschwein hat keine kinetische Energie, außer ich betrachte es aus dem System meines fahrenden Autos :wink: Das ist schon seit Newton so. *wunder*

#36

Genau das tue ich aber. Warum noch gleich sind Sterne blau-
oder rotverschoben nach Deiner Logik? Dass sie das sind, kann
man an ihren Spektrallinien sehen. Schließlich sind die
Übergänge aus der Atomphysik klar definiert. Oder ist die
gesamte Atomphysik unserer Historie neben Einstein auch noch
falsch ? :smiley:

Es kommt noch schlimmer!

In der klassischen Physik ist die kinetische Energie in jedem
Intertialsystem übrigens auch immer unterschiedlich. Ein
ruhendes Wildschwein hat keine kinetische Energie, außer ich
betrachte es aus dem System meines fahrenden Autos :wink: Das ist
schon seit Newton so. *wunder*

Thema Newton: welche der beiden Aussagen ist falsch:

  1. ein Körper ist träge, wenn keine Kraft auf ihn wirkt.
  2. ein Körper ist träge, wenn eine Kraft auf ihn wirkt.