Physik: Wie kann man sich das vorstellen?
Wenn ein Raumschiff mit 0.99*c fliegt, sieht dieses dann leicht gestreckt oder gestaucht aus? Gestreckt, oder? Für jemanden im Raumschiff normal, für einen außerhalb gestreck?
3 Antworten
Hallo Bestimmtnichtso,
wenn es mehr oder weniger direkt auf uns zukommt, sieht es um den BONDI- Faktor
(1) K := √{(1 + β)/(1 − β)} mit β := v⁄c
länger aus, als es ist. Nach der alten Äthertheorie in Verbindung mit der NEWTONschen Mechanik (NM) würdest Du allerdings
- für den Fall, dass das Raumschiff auf Dich zukommt, eine optische Streckung um den Faktor 1/(1 − β) und
- für den Fall, dass das Raumschiff ruht, eine Streckung um nur 1 + β
erwarten. Der Faktor K liegt in dem Sinne dazwischen, dass er das sog. Geometrische Mittel beider Faktoren ist:
(2) K = 1/γ(1 − β) = γ(1 + β)
mit dem LORENTZ- Faktor
(3) γ := 1/√{1 − β²}.
Die Idee ist also die:
- Nach der Interpretation, dass Du selbst Dich nicht bewegst, erscheint Dir das auf Dich zukommende Raumschiff zwar durch den Retardierungseffekt länger als es in Ruhe relativ zu Dir aussähe, aber immer noch um den Faktor 1⁄γ "zu kurz", weil es in Deinem Ruhesystem entsprechend kürzer ist.
- Nach der Interpretation, dass sich das Raumschiff nicht bewegt, erscheint es Dir durch Aberration länger und um den Faktor γ "zu lang", weil Deine Maßstäbe im Ruhesystem des Raumschiffs um den Faktor 1⁄γ kürzer sind als in Deinem.
Wenn das Raumschiff an Dir vorbei fliegt, sieht es gedreht aus. Wenn es so weit an Dir vorbei geflogen ist, dass es sich mehr oder minder direkt von Dir entfernt, sieht es um den Faktor 1⁄K kürzer aus, was zwischen 1/(1 + β) und 1 − β liegt.
Es ist verkürzt und verformt.
Gestaucht. Deshalb "Relativistische Längenkontraktion" oder "Lorentzkontraktion".
Das heißt aber nicht unbedingt, dass es auch so aussieht. Wenn es auf Dich zukommt, sieht es sogar länger aus. Dies kannst Du
- auf Aberration zurückführen, wenn Du das Raumschiff als ruhend ansiehst; dann erscheint es "länger als es sollte", oder
- auf den Retardierungseffekt, wenn Du Dich als ruhend ansiehst; dann erscheint es "kürzer als es sollte".