Gamow`s Radfahrer

Hallo zusammen,
habt Ihr schon mal was von dem Thema gehört ? Um was es sich handelt kann man bei Wikipedia etc. nachlesen. Ein Radfahrer, der sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, verändert seine Fahrtrichtung. Wenn man ihn zunächst von der Seite in Fahrtrichtung gesehen hat, dreht er bei Erhöhung seiner Geschwindigkeit immer mehr in eine um 90° versetzte Richtung, die man in einem Bezugssystem mit nur einer Raumrichtung (Minkowski-Diagramm) immer weniger wahrnehmen kann. Dies erscheint als Effekt der Längenkontraktion.

Ich habe mir dazu Folgendes überlegt:

Wenn ein Radfahrer, der sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, lediglich in Fahrtrichtung verkürzt erscheint, tatsächlich aber seine Raumrichtung ändert und bei (theoretrisch) vorgestelltem Erreichen der Lichtgeschwindigkeit in eine um 90° veränderte Richtung fährt, gibt es auf der Grundlage einer vierdimensionalen (3 Raumrichtungen, 1 Zeitrichtung) Betrachtung eigentlich keine Längenkontraktion. Der Radfahrer bleibt immer gleichlang.

Kann es sein, dass der Effekt der Längenkontraktion eine Folge der Tatsache ist, dass wir Geschwindigkeit auf der Grundlage eines räumlich eindimensionalen Bezugssystems als Strecke/Zeit definieren. Ist es vorstellbar, Geschwindigkeit als (dreidimensionalen) Raum/Zeit zu definieren ?

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1965-1:

Ist es vorstellbar, Geschwindigkeit als (dreidimensionalen) Raum/Strecke zu definieren ?

Hallo Harti,

ganz kurz:
Auf die Schnelle würde ich nein sagen, denn Geschwindigkeit benötigt nicht nur einen Raum/Strecken-Parameter, sondern auch einen Zeitparameter.

Grüße

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1965-2:

Harti{1965-1
Ist es vorstellbar, Geschwindigkeit als (dreidimensionalen) Raum/Strecke zu definieren ?

Auf die Schnelle würde ich nein sagen, denn Geschwindigkeit benötigt nicht nur einen Raum/Strecken-Parameter, sondern auch einen Zeitparameter.

Hallo Stueps,

Entschuldigung und vielen Dank für den Hinweis. Da ist mir wohl eine Freud`sche Fehlleistung unterlaufen. Es muss natürlich heißen "Raum/Zeit" Ich werde dies in meinem Beitrag korrigieren.

MfG
Harti

Hallo Harti und guten Morgen.
Hier werden die Zusammenhänge zwischen dem Gamow Radfahrer und den tatsächlichen Efekten sogar mit bewegten Bildern dargestellt.
http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/tompk...

Mit den besten Grüßen.
Ernst Ellert II.

Hallo Harti,

zu diesem Thema vielleicht nochmal eine Erinnerung an damals, z.B.: Beitrag Nr. 1285-5

Dynamisch: Bei Annäherung an c wird die Bewegungsrichtung eines Objekts relativ zum Beobachter um 90° gedreht.
Statisch: Das mit c bewegte Objekt hat gegenüber dem Beobachter eine um 90° gedrehte Orientierung in der Raumzeit.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 1965-5:

Dynamisch: Bei Annäherung an c wird die Bewegungsrichtung eines Objekts relativ zum Beobachter um 90° gedreht.
Statisch: Das mit c bewegte Objekt hat gegenüber dem Beobachter eine um 90° gedrehte Orientierung in der Raumzeit.

Hallo Claus,

vielen dank für den Hinweis. Ich habe den Überblick verloren, was ich so alles im Laufe der Zeit geschrieben habe.
Jedenfalls kann man dann wohl feststellen: Die Längenkontraktion ist ein perspektivischer Effekt, der durch die Annahme bedingt ist, dass sich ein Objekt parallel zur Raumachse des mit dem Beobachter verbunden Bezugssystems bewegt.

Ich mach mal Schluss, weil ich im Moment keine "Zeit" für weitere Überlegungen und Äußerungen habe.

Viele Grüße
Harti

Die Drehung ist eine optische Täuschung, hervorgerufen dadurch, dass es ja die Photonen sind, die gleichzeitig in unser Auge fallen, welche ein Bild hervorrufen, während wir die tatsächliche Position des Radfahrers anhand der Photonen ermitteln müßten, die gleichzeitig abgestrahlt werden.
Die Kontraktion in Bewegungsrichtung ist Realität. (kann aber nicht beobachtet werden)
Gleichzeitigkeit ist dabei immer auf das Ruhesystem des Beobachters bezogen.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1965-7:

Gleichzeitigkeit ist dabei immer auf das Ruhesystem des Beobachters bezogen.

Hallo Zara.t.

ich denke Gleichzeitigkeit kann man im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie nur mit Hilfe der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit definieren.
Zwei Uhren kann ich nur in der Weise ganggleich machen (synchronisieren), dass ich aus gleicher Entfernung (Mitte zwischen ihnen) zwei Lichtsignale in entgegengesetzte Richtungen zu jeder Uhr sende und die Eintreffzeitpunkte als zeitgleich definiere.

Ein Ereignis auf der Erde (z.B. das Anzünden einer Kerze) ist zu einemn Ereignis auf der der Sonne (z.B. eine Sonneneruption) gleichzeitig, wenn die Sonneneruption von mir auf der Erde, auf meiner Uhr, nach ungefähr 8 1/3 Minuten (dies ist die Lichtlaufzeit) wahrgenommen wird.
Auf meiner irdischen Uhr sind die Ereignisse daher nicht gleichzeitig, sondern 8 1/3 Minuten verschoben.

Gleichzeitigkeit im Ruhesystem des Beobachters anzunehmen, ist nur solange gerechtfertigt, wie man es nicht mit Geschwindigkeiten in Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit zu tun hat.
Bleibt man auch bei Geschwindigkeiten in Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit bei dieser Annahme, treten die Effekte Längenkontraktion und Zeitdilatation auf; geht man aber zu einer relativistischen (vierdimensionalen) Betrachtung über, kommt es auf die Eigenzeit des bewegten Objekts und seine Eigenlänge an, die sich nicht ändern.

Dies ist eine idealisierte Betrachtung im Rahmen der SRT.

Wie die Sache tatsächlich, unter Berücksichtigung der Gravitation aussieht, ist eine andere Frage.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1965-8:

Gleichzeitigkeit im Ruhesystem des Beobachters anzunehmen, ist nur solange gerechtfertigt, wie man es nicht mit Geschwindigkeiten in Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit zu tun hat.

Hallo Harti,

Gleichzeitigkeit ist in der SRT ein relativer Begriff. Er ist immer relativ zu einem beliebigen Inertialsystem. Du darfst jedes beliebige Inertialsystem als Bezugssystem oder Ruhesystem des Beobachters wählen. Zu jedem Ereigniss gibt es eine sog. Hyperebene der Gleichzeitigkeit. Gleichzeitigkeit im Ruhesystem eines Beobachters ist immer wohl definiert.

Grüße
zara.t.

Hallo Zara.t.
ich denke wir sind grundsätzlich nicht unterschiedlicher Auffassung, betrachten die Sache nur unter verschiedenen Aspekten.
MfG
Harti