Dehnung des Raumes ... ein Perpetuum Mobile ?

Hallo Axel und Herbert (und Frank??),

bei eurem Privatthread fällt mir auf, daß ihr euch offensichtlich noch niemals die Frage gestellt habt, ob das reflektierte Photon überhaupt bei euch ankommt!

Was ihr beschreibt, ist das gut alte Spiegelproblem, wohlverstanden und völlig frei von Widersprüchen.

Mein Tip: malt euch beide mal ein Schwarzschild-Diagramm hin. Ihr müßt bedenken, daß wir hier den Fall vor uns haben, daß die Geodäten nicht Geraden sind, sondern krumm, der Lichtkegel ist verzerrt. Das heißt aber, daß Vorwärts- und Rückwärtslichtkegel am „Zielpunkt“ eures zu reflektierenden Photons im allgemeinen so sind, daß ein reflektiertes Photon nicht Richtung Ausgangspunkt zurückfliegt.

Darüberhinaus ist es ein Grundfehler, den ich in übrigens in diesem Thread schon einmal benannt habe, anzunehmen, daß der Doppler-Effekt in einer gekrümmten Raumzeit irgendwelche Art von Symmetrien aufweist.

Übrigens: ein bewegter Spiegel ändert sehr wohl die Farben.

Viele Grüße

Oliver

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Noch was: es gibt zwei Doppler-Effekte, die sich natürlich überlagern: den aufgrund der Eigenbewegung der Galaxien, welcher IMMER zu einer Rotverschiebung führt, wenn die Abstände zunehmen (was ja der Fall ist).

Daneben gibt es den Doppler-Effekt durch die Raumkrümmung, sprich durch das Gravitationsfeld der Galaxie, welcher natürlich symmetrisch ist, d.h., ein reflektiertes Photon gewinnt die Energie beim Rücklauf zurück, die das emittierte Photon durch GENAU DIESEN EINEN Effekt verloren hat. das wird durch Satellitenmessungen im ErdeSatellit bestätigt, auch wenn die Messung sehr aufwendig ist, da die Effekte auch von der Eigenbewegung der Satelliten stark dominiert werden.

So auch hier: in der Praxis überlagern sich die beiden Effekte. Es dominiert i.A. der erste Effekt, so daß wir folgenden Fall haben:

Erde: Photon 8 eV ----------> Messung bei Galaxie 5 eV (hohe Rotverschiebung wegen Eigenbewegung weg von Erde)

Galaxie: reflektiertes Photon 5 eV ----------> Messung bei Erde 1,9 eV

Ich habe die Zahlen angepaßt, denn wenn im ersten Schritt die Rotverschiebung schon so groß wäre, daß wir 6 eV Unterschied hätten, so würde das im zweiten Schritt bedeuten, daß das Photon uns nicht mehr erreichen kann.

Beachte außerdem, daß bei zunehmender Expansion auch die Rotverschiebung zunimmt, daher am Schluß 1,9 eV und nicht 2 eV.

Ich hoffe, jetzt wird’s klarer.

Viele Grüße

Oliver

Hallo Oliver

Noch was: es gibt zwei Doppler-Effekte, die sich natürlich
überlagern: den aufgrund der Eigenbewegung der Galaxien,
welcher IMMER zu einer Rotverschiebung führt, wenn die
Abstände zunehmen (was ja der Fall ist).

(das ist der bekannte Effekt)

Daneben gibt es den Doppler-Effekt durch die Raumkrümmung,
sprich durch das Gravitationsfeld der Galaxie, welcher
natürlich symmetrisch ist, d.h., ein reflektiertes Photon
gewinnt die Energie beim Rücklauf zurück, die das emittierte
Photon durch GENAU DIESEN EINEN Effekt verloren hat. das wird
durch Satellitenmessungen im ErdeSatellit bestätigt,
auch wenn die Messung sehr aufwendig ist, da die Effekte auch
von der Eigenbewegung der Satelliten stark dominiert werden.

Bezeichnet man das als Dopplereffekt? Das ist mir neu.

So auch hier: in der Praxis überlagern sich die beiden
Effekte.

…und wie hält man sie *messtechnisch* auseinander? Schildere doch bitte mal eine Methode.

Es ist keine Kunst, *ein* Gesamtergebnis in beliebig viele theoretische Einzelkomponenten zu zerlegen, noch dazu, wenn die meisten Theorien hier in erdgebundenen Laboren nicht überprüfbar sind. Die Frae ist nur: Wie verifiziert man diese willkürliche Zerlegung?

Es dominiert i.A. der erste Effekt, so daß wir
folgenden Fall haben:

Erde: Photon 8 eV ----------> Messung bei Galaxie 5 eV
(hohe Rotverschiebung wegen Eigenbewegung weg von Erde)

Galaxie: reflektiertes Photon 5 eV ----------> Messung bei
Erde 1,9 eV

Ich habe die Zahlen angepaßt, denn wenn im ersten Schritt die
Rotverschiebung schon so groß wäre, daß wir 6 eV Unterschied
hätten, so würde das im zweiten Schritt bedeuten, daß das
Photon uns nicht mehr erreichen kann.

hmm, *DAS* unterschreibe ich so nicht. Wieso sollte ein von einer entfernten Galaxie startendes Photon mit „nur“ 2 eV uns *nicht* erreichen? Ich sehe da keinen physikalischen Grund!

Wieviel Energie müßte es deiner Meinung nach haben, damit es uns erreichen kann?

Der gleichförmige Strahlungshintergrund, den man z.B. mit COBE gemessen hat, liegt doch bei Milli-eV und kommt problemlos aus (wahrscheinlich) extremen Entfernungen hier an!

Ich hoffe, jetzt wird’s klarer.

leider -im Gegenteil

tschüss

Herbert

Hallo Axel und Herbert (und Frank??),

(Axel hat mich in Frank umbenannt :smile:

bei eurem Privatthread fällt mir auf, daß ihr euch
offensichtlich noch niemals die Frage gestellt habt, ob das
reflektierte Photon überhaupt bei euch ankommt!

Wieso sollte es nicht? Gibt es dafür eine Mindestenergie? z kann doch im Prinzip beliebig groß werden! Das Problem ist dann nur, einzelne Photonen mit wenigen meV hier im irdischen Störnebel nachzuweisen.

Was ihr beschreibt, ist das gut alte Spiegelproblem,
wohlverstanden und völlig frei von Widersprüchen.

Offensichtlich nicht: deconstrukt hat sich in Widersprüche verfranzt und mich dann ganz böse beschimpft (Danke Mod, dass du das entfernt hast :smile:. Axel hat eine kurze Denkpause eingelegt. Angefangen hat es mit meiner Frage: Wohin ist (beim Spiegelproblem) die Differenzenergie gegangen?

Mein Tip: malt euch beide mal ein Schwarzschild-Diagramm hin.
Ihr müßt bedenken, daß wir hier den Fall vor uns haben, daß
die Geodäten nicht Geraden sind, sondern krumm, der Lichtkegel
ist verzerrt. Das heißt aber, daß Vorwärts- und
Rückwärtslichtkegel am „Zielpunkt“ eures zu reflektierenden
Photons im allgemeinen so sind, daß ein reflektiertes Photon
nicht Richtung Ausgangspunkt zurückfliegt.

So etwas überzeugt mich nicht. Die Anwendbarkeit des Schwarzschiddiagrammes ist nicht nachgewiesen. Da gibt es eine tolle Formel (ART), die angeblich „alles“ enthält, mit der man aber nicht einmal das Dreikörperprblem lösen kann, und die falsch sein *muss*, weil sie nicht mit der weit besser überprüften Quantenmechanik in Einklang zu bringen ist. Und damit soll ich nun eine Skizze machen und dann beschließen: Alles Klar!

Feynman hat mal gesagt: Was man nicht auf Anfängerniveau erklären kann, hat man selbst nicht verstanden. Richtig!

Darüberhinaus ist es ein Grundfehler, den ich in übrigens in
diesem Thread schon einmal benannt habe, anzunehmen, daß der
Doppler-Effekt in einer gekrümmten Raumzeit irgendwelche Art
von Symmetrien aufweist.

Symmetrie so weit: Wenn das Photon von A nach B Energie verliert, wird es auch auf dem Rückweg von B nach A Energie verlieren. Dass das keine arithmetische Folge mit konstanten Differenzen ist, liegt auf der Hand, denn die Energie darf nie negativ werden.

Übrigens: ein bewegter Spiegel ändert sehr wohl die Farben.

Von A aus gesehen schon, von B aus nicht. Wie viel von den ursprünglichen 8 eV?

tschüss

herbert

Hallo Herbert,

Daneben gibt es den Doppler-Effekt durch die Raumkrümmung,
sprich durch das Gravitationsfeld der Galaxie, welcher
natürlich symmetrisch ist, d.h., ein reflektiertes Photon
gewinnt die Energie beim Rücklauf zurück, die das emittierte
Photon durch GENAU DIESEN EINEN Effekt verloren hat. das wird
durch Satellitenmessungen im ErdeSatellit bestätigt,
auch wenn die Messung sehr aufwendig ist, da die Effekte auch
von der Eigenbewegung der Satelliten stark dominiert werden.

Bezeichnet man das als Dopplereffekt? Das ist mir neu.

Natürlich gerade der! Doppler-Effekt, Hubble-Konstante, Expansion des Universums, das sind doch immer die dominierenden Schlagworte.

Denk doch nur an das Martinshorn, das sich von uns wegbewegt.

So auch hier: in der Praxis überlagern sich die beiden
Effekte.

…und wie hält man sie *messtechnisch* auseinander? Schildere
doch bitte mal eine Methode.

Ich bin kein Experimentator, sorry. Du müßtest wohl mehrere Messungen machen, beispielsweise auch bei einer Konstellation, wo du aus geometrischen Gründen das eine oder das andere ausschließen kannst.

Es ist keine Kunst, *ein* Gesamtergebnis in beliebig viele
theoretische Einzelkomponenten zu zerlegen, noch dazu, wenn
die meisten Theorien hier in erdgebundenen Laboren nicht
überprüfbar sind. Die Frae ist nur: Wie verifiziert man diese
willkürliche Zerlegung?

Das ist, wie du richtig bemerkst, die große Kunst des Experimentators. Ich bin leider keiner. Theoretisch ist die Sache jedoch klar und ohne innere Widersprüche.

Es dominiert i.A. der erste Effekt, so daß wir
folgenden Fall haben:

Erde: Photon 8 eV ----------> Messung bei Galaxie 5 eV
(hohe Rotverschiebung wegen Eigenbewegung weg von Erde)

Galaxie: reflektiertes Photon 5 eV ----------> Messung bei
Erde 1,9 eV

Ich habe die Zahlen angepaßt, denn wenn im ersten Schritt die
Rotverschiebung schon so groß wäre, daß wir 6 eV Unterschied
hätten, so würde das im zweiten Schritt bedeuten, daß das
Photon uns nicht mehr erreichen kann.

hmm, *DAS* unterschreibe ich so nicht. Wieso sollte ein von
einer entfernten Galaxie startendes Photon mit „nur“ 2 eV uns
*nicht* erreichen? Ich sehe da keinen physikalischen Grund!

Naja, die Expansion ist auf jeden Fall reflexiv, d.h. die Galaxie bewegt sich von uns genauso schnell weg wie wir von ihr. Wir können IN ERSTER NÄHERUNG einmal davon ausgehen, daß somit die Rotverschiebung für das emittierte Photon auf dem Weg zur Galaxie genauso groß ist wie diese des reflektierten Photons auf dem Weg zurück.

Ah ja: jetzt sehe ich, daß ich einen Rechenfehler drin habe: die Rotverschiebung durch die Expansion ist natürlich linear in Lambda (der Wellenlänge), ich hatte den Fehler gemacht und linear in DELTA-Lambda gerechnet, was für den ersten Beitrag (durch Krümmung) richtig gewesen wäre!

OK, da hast du recht: also neue Rechnung

Erde: Photon 8 eV ----------> Messung bei Galaxie 2 eV
(hohe Rotverschiebung wegen Eigenbewegung weg von Erde)

Galaxie: reflektiertes Photon 2 eV ----------> Messung bei Erde 0,25 eV

Also beides Male Faktor 4 dazwischen.

Wieviel Energie müßte es deiner Meinung nach haben, damit es
uns erreichen kann?

Der gleichförmige Strahlungshintergrund, den man z.B. mit COBE
gemessen hat, liegt doch bei Milli-eV und kommt problemlos aus
(wahrscheinlich) extremen Entfernungen hier an!

Ich hoffe, jetzt wird’s klarer.

leider -im Gegenteil

Aber jetzt bestimmt, oder?

Viele Grüße

Oliver

Hallo Axel und Herbert (und Frank??),

Wieso sollte es nicht? Gibt es dafür eine Mindestenergie? z
kann doch im Prinzip beliebig groß werden! Das Problem ist
dann nur, einzelne Photonen mit wenigen meV hier im irdischen
Störnebel nachzuweisen.

Das ist kein problem der Energie, sondern liegt schlichtweg daran, daß der reflektierte Strahl woanders hinfliegt!

Offensichtlich nicht: deconstrukt hat sich in Widersprüche
verfranzt und mich dann ganz böse beschimpft (Danke Mod, dass
du das entfernt hast :smile:. Axel hat eine kurze Denkpause
eingelegt. Angefangen hat es mit meiner Frage: Wohin ist (beim
Spiegelproblem) die Differenzenergie gegangen?

Schon, aber es INNERHALB DER PHYSIK ALS GANZES verstanden! Das heißt ja nicht, daß alle es verstehen.

Zu deiner Anfangsfrage ist ja schon genug geantwortet worden, denke ich.

So etwas überzeugt mich nicht. Die Anwendbarkeit des
Schwarzschiddiagrammes ist nicht nachgewiesen. Da gibt es eine
tolle Formel (ART), die angeblich „alles“ enthält, mit der man
aber nicht einmal das Dreikörperprblem lösen kann, und die
falsch sein *muss*, weil sie nicht mit der weit besser
überprüften Quantenmechanik in Einklang zu bringen ist. Und
damit soll ich nun eine Skizze machen und dann beschließen:
Alles Klar!

Na jetzt mal langsam. Ein Schwarzschild-Diagramm erklärt ja auch nichts, es veranschaulicht! Es ist ein beliebtes Hilfsmittel, um sich Dinge klarzumachen, die in der nackten Formel so etwas unanschaulich sind.

Zum Dreikörper-Problem: das ist, wie du vielleicht weißt, ja nicht einmal mehr in der klassischen Mechanik integrierbar, heißt exakt lösbar. Das heißt nicht, daß es keine Lösung gibt, es gibt sie natürlich, sie zeigt sich ja quasi experimentell. Wir können es nur nicht exakt berechnen.

In der Quantenmechanik ist das Zweikörper-Problem nicht mehr allgemein lösbar, und in der Quantenfeldtheorie nicht einmal mehr das Einkörperproblem!

Verwechsel aber lösbar im Sinne von „wir können einen geschlossenen mathematischen Ausdruck hinschreiben“ nicht mit „es gibt keine Lösung“!!

Feynman hat mal gesagt: Was man nicht auf Anfängerniveau
erklären kann, hat man selbst nicht verstanden. Richtig!

Ich denke, ich versuch’s ja gerade. Im übrigen stimme ich Feynman auch zu.

Darüberhinaus ist es ein Grundfehler, den ich in übrigens in
diesem Thread schon einmal benannt habe, anzunehmen, daß der
Doppler-Effekt in einer gekrümmten Raumzeit irgendwelche Art
von Symmetrien aufweist.

Symmetrie so weit: Wenn das Photon von A nach B Energie
verliert, wird es auch auf dem Rückweg von B nach A Energie
verlieren. Dass das keine arithmetische Folge mit konstanten
Differenzen ist, liegt auf der Hand, denn die Energie darf nie
negativ werden.

Übrigens: ein bewegter Spiegel ändert sehr wohl die Farben.

Von A aus gesehen schon, von B aus nicht. Wie viel von den
ursprünglichen 8 eV?

siehe meine Antwort auf deine andere Antwort zu meiner Antwort:wink: (2 Reihen drüber im Thread oder so)

Viele grüße

Oliver

Hallo herbert,

ich hab ein wenig nachgedacht und auch ein wenig gegoogelt.
Zunächst mal (von hier: http://www.mpe.mpg.de/~amueller/lexdt_r.html, lies mal unter Rotverschiebung den zweiten Absatz) gibt es für die Rotverschiebung (zumindest) drei sich überlagernde Effekte:
a) Rotverschiebung durch Ausdehnung des Universums
b) Rotverschiebung durch Gravitation
c) Rotverschiebung durch Bewegung
Nur der letztere Effekt ist der eigentliche Dopplereffekt. Der auch für die Radarmessung ausgenutzt wird. Und der auch beim Spiegel zum Tragen kommt.
Glaubt man dem oben genannten Text, ist der Anteil des Dopplereffekts dabei so gering, daß man ihn für kosmologische Betrachtungen außer acht lassen kann.
Woanders (link nicht mehr wiedergefunden) habe ich mal gelesen, daß die Trennung der drei Effekte dadurch möglich ist, daß man zum einen nähere Sterne betrachtet (deren Entfernung man kennt) und zum zweiten durch Modelle, die nach den Beobachtungen ‚zurechtgebastelt‘ wurden und lineare und nichtlineare Effekte bestmöglich berücksichtigen.

Nichtsdestoweniger ist der Dopplereffekt © natürlich vorhanden (und auch gemessen worden, zusammen mit dem gegenteil, der Blauverschiebung), und in ‚unserem‘ Gedankenspiel natürlich auch messbar (verlustfrei, zu jedem Zeitpunkt, auch über den gesamten Zeitraum von immerhin mehreren Mio Jahren hinweg, ohne weitere Beeinträchtigung des Weges durch Hindernisse wie Nebel oder Gravitation).

Wenn man also nur den Dopplereffekt betrachtet, müsste also ein Photon vom Sender mit einer Energie von 8eV (gemessen vom Sender) ‚erzeugt‘ werden und zum Reflektor fliegen. Dort hat es aber relativ zum Reflektor nur eine Energie von 2eV (gemessen vom Reflektor, da sich der Reflektor relativ zum Sender bewegt) und überträgt dementsprechend auch nur 2eV auf den Spiegel. Dieser ‚erzeugt‘ als Echo darauf ein Photon mit einer Energie von 2eV (gemessen vom Reflektor), das sich zurück zum Sender bewegt. Dieser entfernt sich aber (auf dem Rückweg) genauso vom Reflektor wie sich der Reflektor von ihm entfernt (auf dem hinweg) und nimmt daher nur eine Energie von 0,5eV wahr.
Bestätigt wird diese Beschreibung ja offensichtlich durch das Dopplerradar.
Wo ist nun die Energie geblieben?
Nun, bei der Erzeugung wendet der Erzeuger eine Energie auf, die einen Impuls (‚Energiestoß‘) erzeugt, ihn also (natürlich nur ganz wenig) vom Reflektor weg beschleunigt. Ebenso erfährt der Reflektor einen Impuls (‚Energiestoß‘), wenn das Photon auftrifft, was wiederum ihn beschleunigt (von hinten anstößt). Weiterhin wendet jetzt der Reflektor Energie auf, um das neue Photon auszusenden, was ihm wiederum einen ‚Rückstoß‘ vermittelt und ihn vom Sender weg beschleunigt.
Wenn wir also genau hinschauen, geht die Energie meiner Überlegung nach nicht verloren, sondern wird bei der Reflexion in kinetische Energie des Reflektors umgewandelt.

Dieser Gedankengang lässt sich natürlich so umformulieren, daß er auch bei aufeinander zubewegende Sender und Reflektoren ‚funktioniert‘.

Betrachtet man nun die beiden andern Effekte der Rotverschiebung, so sieht man, daß die Gravitation symmetrisch ist, also bei Hin- und Rückweg insgesamt keine Auswirkung haben dürfte.

Weiterhin sieht man, daß die Rotverschiebung durch Universumsausdehnung asymmetrisch ist, also bei zweimaligem Durchlauf sich doppelt auswirken müsste. Hierbei sollte das Photon tatsächlich zweimal Energie verlieren. Wobei ich nicht weiß, wohin diese Energie verschwindet. Und auch nicht, woher die Energie kommt, die das Universum ausdehnt.

Ist es am Ende vielleicht sogar so, daß es die verschwundene Energie der Photonen ist, die das Universum vergrößert?

Gruß
Axel

Ach herrje:

OK, da hast du recht: also neue Rechnung

Erde: Photon 8 eV ----------> Messung bei Galaxie 2 eV
(hohe Rotverschiebung wegen Eigenbewegung weg von Erde)

Galaxie: reflektiertes Photon 2 eV ----------> Messung bei
Erde 0,25 eV

0,5 natürlich! Heute geht aber auch die kleinste Rechnung schief:wink:

Also beides Male Faktor 4 dazwischen.

Viele Grüße

Oliver

Hallo Oliver

Wieso sollte es nicht? Gibt es dafür eine Mindestenergie? z
kann doch im Prinzip beliebig groß werden! Das Problem ist
dann nur, einzelne Photonen mit wenigen meV hier im irdischen
Störnebel nachzuweisen.

Das ist kein problem der Energie, sondern liegt schlichtweg
daran, daß der reflektierte Strahl woanders hinfliegt!

hmm, wieso? Unter welchen Umständen fliegt der Strahl in eine falsche Richtung? So weit ich weiss, funktionieren Spiegel schon so, wie vorgesehen: Einfallswinkel=Ausfallswinkel.

eingelegt. Angefangen hat es mit meiner Frage: Wohin ist (beim
Spiegelproblem) die Differenzenergie gegangen?

Schon, aber es INNERHALB DER PHYSIK ALS GANZES verstanden! Das
heißt ja nicht, daß alle es verstehen.

In Deutsch übersetzt: Die allermeisten *glauben* ungeprüft, das alles zusammenpasst - demokratische Physik sozusagen. Und fragen lieber nicht nach Details. Nur Querulanten fragen genauer nach und verunsichern die gläubige Mehrheit. Dagegen wappnen sich alle Religionen, notfalls mit Steinigung oder „Rübe ab“ :smile:

Zu deiner Anfangsfrage ist ja schon genug geantwortet worden,
denke ich.

Antworten gab es genug, aber nix konkretes. Ein Antwortgeber schwankte zwischen „Energieerhaltung gilt“ und „…gilt nicht“.

Na jetzt mal langsam. Ein Schwarzschild-Diagramm erklärt ja
auch nichts, es veranschaulicht! Es ist ein beliebtes
Hilfsmittel, um sich Dinge klarzumachen, die in der nackten
Formel so etwas unanschaulich sind.

Auch Formeln „erklären“ nichts! Erklären (=überreden?) geht nur mit Worten, alles andere sind Hilfsmittel.

Zum Dreikörper-Problem: das ist, wie du vielleicht weißt, ja
nicht einmal mehr in der klassischen Mechanik integrierbar,
heißt exakt lösbar. Das heißt nicht, daß es keine Lösung gibt,
es gibt sie natürlich, sie zeigt sich ja quasi experimentell.
Wir können es nur nicht exakt berechnen.

In der Quantenmechanik ist das Zweikörper-Problem nicht mehr
allgemein lösbar, und in der Quantenfeldtheorie nicht einmal
mehr das Einkörperproblem!

…das stützt die Behauptung, das die physikalischen Theorien immer „besser“ unsere Umwelt beschreiben :smile: Das nennt man Fortschritt.

Verwechsel aber lösbar im Sinne von „wir können einen
geschlossenen mathematischen Ausdruck hinschreiben“ nicht mit
„es gibt keine Lösung“!!

Wem hilft diese Behauptung, wenn man die Lösung nicht kennt? Dann bleibt nur drum-herum-reden. In Mathe gibt es ja auch die berüchtigten „Existenzbeweise“ ohne konkrete Lösung.

tschüss

herbert

Ich versuchs auch mal
Hallo,

Das Beispiel passt nicht. Besser ist: Am Straßenrand sendet
ein Polizeiradar auf 10,0000 GHz. Der reflektierte Strahl
kommt mit 9,999999 GHz (1 kHz weniger) zurück. Ich habe jetzt
die Formel nicht da, aber das entspricht etwa 60 km/h und
kostet 30 €.

Falls das Fahrzeug auf das Radar zu fährt hat der reflektierte Strahl eine höhere Frequenz und keine kleinere. Die Differenz kommt aus der Bewegungsenergie das Fahrzeugs, welches um diesen Betrag langsamer geworden ist.
Die Energieerhaltung ist also gerettet… oder wo ist dein Problem?

Gruß
Oliver

Anmerkung
Hallo Herbert,

Das ist kein problem der Energie, sondern liegt schlichtweg
daran, daß der reflektierte Strahl woanders hinfliegt!

hmm, wieso? Unter welchen Umständen fliegt der Strahl in eine
falsche Richtung? So weit ich weiss, funktionieren Spiegel
schon so, wie vorgesehen: Einfallswinkel=Ausfallswinkel.

Das funktioniert nur statistisch so. Einzelne Photonen fliegen zufällig irgendwohin. Daß ein Photon also 40Mio Lichtjahre herkommt und in genau die gleiche Richtung zurückfindet, ist ein Zufall mit einer Wahrscheinlichkeit nahe Null.
Allerdings ging es ja eigentlich gar nicht darum, wir reden ja eh’ nur über ein Gedankenexperiment. Welcher Sender sollte schließlich 80Mio Jahre lang warten, ob ‚sein‘ Photon zurückkommt…

Meinen Post oben hast Du gesehen?

Gruß
Axel

Hallo Herbert,

Das ist kein problem der Energie, sondern liegt schlichtweg
daran, daß der reflektierte Strahl woanders hinfliegt!

hmm, wieso? Unter welchen Umständen fliegt der Strahl in eine
falsche Richtung? So weit ich weiss, funktionieren Spiegel
schon so, wie vorgesehen: Einfallswinkel=Ausfallswinkel.

Na also, du sagst es ja selbst: der reflektierte Strahl „fliegt“ woanders hin. Das, was du mit deinem linken Auge im Spiegel siehst, ist ja nicht unbedingt dein linkes Auge! Einfaches Aufmalen auf Papier reicht ja schon. Einziger Fall, wo der reflektierte Strahl dich wieder trifft, ist bei senkrechtem Einfall. In gekruemmten Raeumen ist es natuerlich nicht so einfach.

Schon, aber es INNERHALB DER PHYSIK ALS GANZES verstanden! Das
heißt ja nicht, daß alle es verstehen.

In Deutsch übersetzt: Die allermeisten *glauben* ungeprüft,
das alles zusammenpasst - demokratische Physik sozusagen. Und
fragen lieber nicht nach Details. Nur Querulanten fragen
genauer nach und verunsichern die gläubige Mehrheit. Dagegen
wappnen sich alle Religionen, notfalls mit Steinigung oder
„Rübe ab“ :smile:

Das ist Bloedsinn. Natuerlich wird viel nachgeplappert. Jeder hat aber die Moeglichkeit, die Beweise und Rechnungen einzusehen, wenn er will und wenn seine Faehigkeiten ausreichen. Auch du.
Querulanten verunsichern mich (und den grossen rest der Community) keineswegs, sondern regen mich allerhoechstens auf, weil sie meistens die Arroganz besitzen, mit ein wenig Halbwissen, das an irgendeiner Stelle stehengeblieben ist, alles Etablierte in Abrede stellen zu wollen, ohne selbst die Grundlagen verstanden zu haben. Ich habe einfach keine Lust, jedes Mal, wenn ich „Hier irrte Einstein“ hoere, Grundlagenaufklaerung zu betreiben, das ist mir schlichtweg zu bloed und ohnehin sinnlos.

Antworten gab es genug, aber nix konkretes. Ein Antwortgeber
schwankte zwischen „Energieerhaltung gilt“ und „…gilt nicht“.

Was meine Behauptung staerkt, dass nicht jeder alles verstanden haben muss, was „an sich“ verstanden ist. Wenn dir an naeherer Aufklaerung bei diesem Sachverhalt gelegen ist, mach bitte einen neuen Thread auf, dann antworte ich dir nochmals ausfuehrlich. Diesen Rattenschwanz hier schau ich mir jedenfalls nicht mehr gerne an.

Na jetzt mal langsam. Ein Schwarzschild-Diagramm erklärt ja
auch nichts, es veranschaulicht! Es ist ein beliebtes
Hilfsmittel, um sich Dinge klarzumachen, die in der nackten
Formel so etwas unanschaulich sind.

Auch Formeln „erklären“ nichts! Erklären (=überreden?) geht
nur mit Worten, alles andere sind Hilfsmittel.

Das ist voelliger Unsinn. Die Sprache der Physik ist die Mathematik. Nur in ihr kann bewiesen oder berechnet werden und damit Schlussfolgerungen aus Annahmen gewonnen werden. Alles andere ist nur Anschauung, die aber natuerlich notwendig ist. Der Laie stellt sich dadurch dar, dass er NUR die Prosa und das grosse Bild beherrscht, aber nicht in der Lage ist, etwas streng herzuleiten.

In der Quantenmechanik ist das Zweikörper-Problem nicht mehr
allgemein lösbar, und in der Quantenfeldtheorie nicht einmal
mehr das Einkörperproblem!

…das stützt die Behauptung, das die physikalischen Theorien
immer „besser“ unsere Umwelt beschreiben :smile: Das nennt man
Fortschritt.

Du verwechselst „loesbar“ immer wieder mit „es gibt keine Loesung“. Numerisch oder mit gerechtfertigten Naeherungen kann man fast alles bis zur gewuenschten Genauigkeit berechnen, und auf diese Weise ist die QED beispielsweise exquisit bestaetigt worden.

Verwechsel aber lösbar im Sinne von „wir können einen
geschlossenen mathematischen Ausdruck hinschreiben“ nicht mit
„es gibt keine Lösung“!!

Wem hilft diese Behauptung, wenn man die Lösung nicht kennt?
Dann bleibt nur drum-herum-reden. In Mathe gibt es ja auch die
berüchtigten „Existenzbeweise“ ohne konkrete Lösung.

Wie gesagt, man kann naehern, und man kann numerisch rechnen. Eine exakte Loesung ist zwar immer wuenschenswert, aber nicht unbedingt erforderlich, um zu konkreten Aussagen zu gelangen. Das wird im Leben immer so gemacht: Wuerdest du relativitisch rechnen, wenn du Billiard spielst oder reichen dir die Stossgesetze aus der Schule mit ein bisschen Reibung mit drin? Nimmst du die Quantenmechanik her, wenn du wissen willst, wie lange du deine Heizung anstellen musst, bis dein Zimmer warm ist oder reicht dir die klassische Thermodynamik?

Wie gesagt, ich verabschiede mich aus diesem Thread. Wenn dir an einer substantiellen Diskussion zu dem einen oder anderen Thema gelegen ist, mach bitte einen neuen Thread auf.

Viele Gruesse

Oliver

Hallo Namensvetter,

Falls das Fahrzeug auf das Radar zu fährt hat der reflektierte
Strahl eine höhere Frequenz und keine kleinere. Die Differenz
kommt aus der Bewegungsenergie das Fahrzeugs, welches um
diesen Betrag langsamer geworden ist.
Die Energieerhaltung ist also gerettet… oder wo ist dein
Problem?

Oh Gott, das ist so falsch, … aechz! Was sich an deinem Beispiel aendert, ist die Leistung, oder besser die Leistungsdichte. Aber fuer die gibt es ja wohl keinen Erhaltungssatz, oder?

Aber ich geh aus diesem Thread jetzt raus.

Oliver

Hallo,

Oh Gott, das ist so falsch, … aechz!

Nachdem du schon in obiger Diskussion über die Gezeiten mit ähnlichen unsachlichen Argumenten auf die Schnauze gefallen bist, hätte man eigentlich erwarten können, dass du etwas Zurückhaltung gelernt haben könntest… ist aber offensichtlich nicht der Fall.

Was sich an deinem
Beispiel aendert, ist die Leistung, oder besser die
Leistungsdichte. Aber fuer die gibt es ja wohl keinen
Erhaltungssatz, oder?

Nein, wenn ein Photon an einem bewegen Objekt reflektiert wird, tauscht es auch Impuls aus und diese Impulsänderung, führt eben bei dem Objekt auch zu einer Energieänderung.

Aber ich geh aus diesem Thread jetzt raus.

Ist wohl auch besser.

Gruß
Oliver

Hallo,

Oh Gott, das ist so falsch, … aechz!

Nachdem du schon in obiger Diskussion über die Gezeiten mit
ähnlichen unsachlichen Argumenten auf die Schnauze gefallen
bist, hätte man eigentlich erwarten können, dass du etwas
Zurückhaltung gelernt haben könntest… ist aber
offensichtlich nicht der Fall.

Na gut, die Bemerkung tut mir leid, sorry. Von der Sache her hast du dennoch Unrecht.

Ehrlich gesagt, war dieser Diskussionsthread irgendwo in der Mitte einmal weiter als jetzt, moeglicherweise bin ich deshalb leicht genervt.

Dann nochmals ausführlich, danach schlage ich vor, Nebenthemen doch einmal in einen neuen uebersichtlichen Thread auszulagern.

Was sich an deinem
Beispiel aendert, ist die Leistung, oder besser die
Leistungsdichte. Aber fuer die gibt es ja wohl keinen
Erhaltungssatz, oder?

Nein, wenn ein Photon an einem bewegen Objekt reflektiert
wird, tauscht es auch Impuls aus und diese Impulsänderung,
führt eben bei dem Objekt auch zu einer Energieänderung.

Erstens wird das Photon nicht am bewegenden Objekt reflektiert, sondern es wird ein neues Photon ausgesendet.

Zweitens hast du den Doppler-Effekt, um den es hier geht, auch, wenn das Auto staendig Gas gibt beziehungsweise leicht bremst, um die von dir angesprochene Impulsaenderung durch das einfallende Photon auszugleichen und sich weiterhin gleichfoermig zu bewegen. Der Doppler-Effekt hat naemlich nichts mit Streuung zu tun, sondern ist ein rein kinematischer Effekt, der etwas mit der Relativitaet von Messungen in unterschiedlichen Bezugssystemen zu tun hat.

Der von dir angesprochene Strahlungsdruck ist ja wohl vernachlaessigbar, sonst muesste ein schweres Auto ja eine kleinere Frequenzverschiebung zeigen als ein leichtes, was nicht der Fall ist.

Aber ich geh aus diesem Thread jetzt raus.

Ist wohl auch besser.

Es waere halt schoen, wenn sich eine Diskussion im Laufe der Zeit vorwaerts entwickelt und nicht rueckwaerts, im Kreis rum oder durch Nebenquerelen aufgehalten.

Oliver

Hallo,

Ehrlich gesagt, war dieser Diskussionsthread irgendwo in der
Mitte einmal weiter als jetzt, moeglicherweise bin ich deshalb
leicht genervt.

Ok, kann ich verstehen. Ich hab mir auch lange überlegt, ob ich in den Frett einsteigen soll…war wohl keine gute Idee…

Dann nochmals ausführlich, danach schlage ich vor, Nebenthemen
doch einmal in einen neuen uebersichtlichen Thread
auszulagern.

Was mich betrifft, ist das nicht nötig. Ich will auch nur noch kurz etwas klar stellen, dann zieh ich mich auch schon aus der Diskussion zurück.

Erstens wird das Photon nicht am bewegenden Objekt
reflektiert, sondern es wird ein neues Photon ausgesendet.

Da Photonen gleicher Frequenz ununterscheidbar sind, ist das nur eine andere Sprechweise für die gleiche Sache.

Zweitens hast du den Doppler-Effekt, um den es hier geht,
auch, wenn das Auto staendig Gas gibt beziehungsweise leicht
bremst, um die von dir angesprochene Impulsaenderung durch das
einfallende Photon auszugleichen und sich weiterhin
gleichfoermig zu bewegen.

Dann wäre aber die Frequenzänderung eine (vernachlässigbar) andere.

Der Doppler-Effekt hat naemlich
nichts mit Streuung zu tun, sondern ist ein rein kinematischer
Effekt, der etwas mit der Relativitaet von Messungen in
unterschiedlichen Bezugssystemen zu tun hat.

Da, simme ich dir zu. Ich wollte mit der Bemerkung über die Impulsänderung auch nur erklären, wo die Differenz der Energie der Photonen zu suchen ist: sie fehlt dem Fahrzeug.

Der von dir angesprochene Strahlungsdruck ist ja wohl
vernachlaessigbar, sonst muesste ein schweres Auto ja eine
kleinere Frequenzverschiebung zeigen als ein leichtes, was
nicht der Fall ist.

Selbstverständlich ist das vernachlässigbar. Nur muss man es eben schon berücksichtigen, wenn man eine Energiebilanz aufstellt, sonst fehlt sie am Ende und ruft streunende Physiklehrer mit Verschwörungsideen auf den Plan. :wink:

Gruß
Oliver

Hallo Oliver:

Das ist kein problem der Energie, sondern liegt schlichtweg
daran, daß der reflektierte Strahl woanders hinfliegt!

hmm, wieso? Unter welchen Umständen fliegt der Strahl in eine
falsche Richtung? So weit ich weiss, funktionieren Spiegel
schon so, wie vorgesehen: Einfallswinkel=Ausfallswinkel.

Na also, du sagst es ja selbst: der reflektierte Strahl
„fliegt“ woanders hin.

Du willst offenbar missverstehen: Es ging ausschließlich darum, Ein paar Photonen von A nach B zu schicken und dort zu A zurück zu reflektieren. Das sollte kein Problem sein. Ferner ging es um den Energieverlust dabei.

Nun hatte jemand (du?) die Sache kompliziert gemacht, „gekrümmte“ Räume ins spiel gebracht und behauptet, das Ganze wäre unmöglich, weil „der reflektierte Strahl woanders hinfliegt!“ DAS betrachte ich als Unsinn und als Ablenkungsmanöver.

Das ist Bloedsinn. Natuerlich wird viel nachgeplappert. Jeder
hat aber die Moeglichkeit, die Beweise und Rechnungen
einzusehen, wenn er will und wenn seine Faehigkeiten
ausreichen. Auch du.

Wieso gibt es dieses Brett, wenn du dich einmischt und nix erklären kannst (oder willst) und auf diverse „Möglichkeiten“ verweist? Meine Meinung: entweder kannst/willst du *hier* erklären oder du hälst dich raus.

Querulanten verunsichern mich (und den grossen rest der
Community) keineswegs, sondern regen mich allerhoechstens auf,
weil sie meistens die Arroganz besitzen, mit ein wenig

Arrogante Schlauberger, die nix erklären können, regen mich auch auf.

Was meine Behauptung staerkt, dass nicht jeder alles
verstanden haben muss, was „an sich“ verstanden ist.

Tolle Behauptung! Keiner kann/will erklären, aber „an sich“ weiss irgend jemand Bescheid. Damit wird die Zielsetzung dieses Brette exakt erfüllt.

tschüss
herbert

Hallo axel

Rotverschiebung (zumindest) drei sich überlagernde Effekte:
a) Rotverschiebung durch Ausdehnung des Universums
b) Rotverschiebung durch Gravitation
c) Rotverschiebung durch Bewegung

b) und c) sind experimentell nachgewiesen, a) wird so dazu erfunden, wie an es gern hätte. Dass die Ursache b) bei Sternen vernachlässigbar ist, kann überzeugend belegt werden. Steitpunkt ist die Aufteilung der gemessenen Rotverschiebung in die Anteile a) und c). So weit ich gelesen habe, führen Kosmologen den **Hauptanteil der Rotverschiebung auf die Ursache a). Deshalb ist deine folgende Konzentration auf den Energieverlust beim Spiegel kein 100%-Treffer. Leider.

Woanders (link nicht mehr wiedergefunden) habe ich mal
gelesen, daß die Trennung der drei Effekte dadurch möglich
ist, daß man zum einen nähere Sterne betrachtet (deren
Entfernung man kennt) und zum zweiten durch Modelle, die nach
den Beobachtungen ‚zurechtgebastelt‘ wurden und lineare und
nichtlineare Effekte bestmöglich berücksichtigen.

Diese Modelle sind aber allesamt seeeehr konstruiert und können wohl am Besten durch das Attribut „Beliebigkeit“ charakterisiert werden. Das Wort „möglich ist“ würde ich ersetzen durch: „willkürlich so vorgenommen wird“.

Zitat von Prof. Börner: Kosmologen irren oft, zweifeln aber nie.

Demm muss ich voll unf ganz zustimmen

[Beschreibung gelöscht, bin einverstanden]

Bestätigt wird diese Beschreibung ja offensichtlich durch das
Dopplerradar.
Wo ist nun die Energie geblieben?

[Beschreibung gelöscht, aber:]

Wenn wir also genau hinschauen, geht die Energie meiner
Überlegung nach nicht verloren, sondern wird bei der Reflexion
in kinetische Energie des Reflektors umgewandelt.

Das kann unmöglich die Lösung für das Anfangsproblem (Virgo-Erde) sein, denn die Rotverschiebung (8 eV -> 2 eV) tritt nicht erst schlagartig hier im Moment der Reflexion auf, das müßte ja einen fast schon gut messbaren Impuls auf den Spiegel ergeben. Ich neige zur Ansicht, dass das Photon bereits mit nur 2 eV hier in Erdnähe ankommt und die Differenz irgendwo und irgendwie unterwegs verloren hat. Wie kann man das aber nachweisen?

Weiterhin sieht man, daß die Rotverschiebung durch
Universumsausdehnung asymmetrisch ist, also bei zweimaligem
Durchlauf sich doppelt auswirken müsste. Hierbei sollte das
Photon tatsächlich zweimal Energie verlieren. Wobei ich nicht
weiß, wohin diese Energie verschwindet. Und auch nicht, woher
die Energie kommt, die das Universum ausdehnt.

…falls es diese Ausdehnung überhaupt gibt :smile:

Ist es am Ende vielleicht sogar so, daß es die verschwundene
Energie der Photonen ist, die das Universum vergrößert?

Das müßte ja irgendwie in der ART zum Ausdruck kommen. Da steht aber nix von Lichtdruck als Ursache.

tschüss

herbert**

Ferner
ging es um den Energieverlust dabei.

Wärst du so nett mir noch mal zu erklären, wo du ein Problem siehst? Der Artikelbaum ist ja mittlerweile ziemlich unübersichtlich.

Gruß
Oliver

Hallo Oliver

Wärst du so nett mir noch mal zu erklären, wo du ein Problem
siehst? Der Artikelbaum ist ja mittlerweile ziemlich
unübersichtlich.

Tja, da gab es etliche „missweisende“ Abzweigungen. Ursprüngliche Frage war: In einer entfernten Galaxie (A) werden Photonen mit 8 eV zur Erde (B) gesandt und kommen hier mit nur 2 eV an. Wo ist die Differenzenergie geblieben?

Nach einigen irreführenden Bezügen auf unterschiedliche Bezugssysteme ergänzte ich die Frage: Die Photonen werden hier (B) unverändert zurückgeschickt und werden bei (A) mit noch weniger Energie (wie viel?) empfangen. Damit sind sie wieder im ursprünglichen System gelandet. Wo ist die Energie geblieben?

Bei der Beantwortung ist ein „Spezialist“ ausgerastet :smile:

tschüss

herbert