Das Max Planck Institut für Wissenschaftsgeschichte

[Kurt]

Nein, ist es nicht, das v des Empfängers oder Senders interessiert nicht.
Würdest du bitte darlegen wieso z.B. das v des Empfängers in das Entfernungsergebnis eingehen soll!
Was sind die Gründe dafür.

Falls sich Licht ballistisch Ausbreiten würde, dann würde die Relativgeschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger eine Rolle spielen, da sich in diesem Fall die Relativgeschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit addieren würde.

Wurde schon lange als nichtig ad_acta gelegt.

Falls sich Licht nach der (klassischen) Äthertheorie verhält, dann würde sich die Geschwindigkeit des Empfängers im Äther zu der Lichtgeschwindigkeit addieren.

Wurde dur MM usw. widerlegt, die -klassische- Äthertheorie hat noch nie was getaugt.

Man kann sich sicherlich noch andere Lichtausbreitungsmodelle ausdenken, bei denen irgendwelche Kombinationen auftreten.

Ist nicht notwenig, man braucht nur zu sehen was alltäglich sichtbar ist.
Licht breitet sich so aus als sei der Bezug dafür an die Erde angenagelt.
Alle Messungen auf der Erde haben das bestätigt.

Man nimmt beim GPS an, dass sich das Licht mit c ausbreitet und das scheint ja im Großen und Ganzen zu funktionieren.

mit c wogegen?
Gegen die Erdoberfläche, gegen den SAT, gegen den Empfänger, gegen den Äther.
Ohne dass dies benannt ist ist jede Aussage dazu wertlos.

Bei GPS wird davon ausgegangene dass sich Licht mit c ausbreitet, und zwar immer auf die Erde bezogen.
Wenn sich der GPS-Empfänger in Richtung des SAT-Signals bewegt dann kommt, aus seiner Sicht, das Signal mit c + seinem v auf ihn zu.
Wenn er sich mit der Signalrichtung bewegt, also vom Sender weg, dann kommt das Sendesignal mit c - seinem v (Winkelkorrigiert) auf ihn zu.
Aus Sicht des Senders ist es ebenso.

Das spielt aber für die Funktion vom Navi keine Rolle weil das Navi keinerlei Geschwindigkeit misst.
Ihm ist es egal wie schnell das Signal auf es zukommt.
Es zählt einzig die Laufdauer.
Und die ist gegeben durch den Sendeort wenn der SAT das Signal abgibt und dem Empfangsort wenn das NAVI empfängt.
Ob das NAVI zwischendurch seine Pos. wechselt spielt keine Rolle.
Der SAT erzählt wann er welche Bahnangabe zu welcher Zeit abgesetzt hat, das NAVI weiss wie lange das Signal unterwegs war.
Mehr ist nicht.
Mit irgendwelchen v's hat das nichts zu tun.

Wenn sich die Erde durch einen Äther zwängen müsste dann wär GPS nicht möglich.
Wenn die Signale immer mit c , unabhängig der jeweiligen Bewegung gegen die Erde, ankommen würden, dann wär GPS nicht möglich.
Nur wenn gewährleistete ist dass das SAT-Signal einem festem Bezug folgt, dem Bezug den die Erde bereitstellt, ist GPS möglich.



Gruss Kurt

[contravariant]

mit c wogegen?

Gegenüber jedem inertialen Beobachter.

Bei GPS wird davon ausgegangene dass sich Licht mit c ausbreitet, und zwar immer auf die Erde bezogen.
Wenn sich der GPS-Empfänger in Richtung des SAT-Signals bewegt dann kommt, aus seiner Sicht, das Signal mit c + seinem v auf ihn zu.
Wenn er sich mit der Signalrichtung bewegt, also vom Sender weg, dann kommt das Sendesignal mit c - seinem v (Winkelkorrigiert) auf ihn zu.
Aus Sicht des Senders ist es ebenso.

Das heißt, jeder GPSEmpfänger muss die Relativgeschwindigkeit zur Erdoberfläche messen, damit die Messung korrekt funktioniert? Das wundert mich aber jetzt schon ein bisschen, wie das GPS in meinem Handy das wohl macht...?

Das spielt aber für die Funktion vom Navi keine Rolle weil das Navi keinerlei Geschwindigkeit misst.
Ihm ist es egal wie schnell das Signal auf es zukommt.
Es zählt einzig die Laufdauer.

Naklar. Laufzeit multipliziert mit einer beliebigen Geschwindigkeit ergibt also auf magische Weise die richtige Entfernung zum Satelliten.

Und die ist gegeben durch den Sendeort wenn der SAT das Signal abgibt und dem Empfangsort wenn das NAVI empfängt.

Jopp. Es ist völlig irrelevant für die Laufzeit, ob ich einen Lichtstrahl oder eine Schnecke losschicke. Beide kommen völlig zur Gleichzeitig an! - Mensch, warum haben sich die dämlichen Ingenieure nicht vorher bei dir schlau gemacht. Was man da an Aufwand und Technik einsparen könnte...

[Kurt]

mit c wogegen?

Gegenüber jedem inertialen Beobachter.

Hallo contra, was zeichnet einen solchen Beobachter gegen einen auf der Erde festsitzenden, bzw. einem bewegtem Beobachter aus?

Bei GPS wird davon ausgegangene dass sich Licht mit c ausbreitet, und zwar immer auf die Erde bezogen.
Wenn sich der GPS-Empfänger in Richtung des SAT-Signals bewegt dann kommt, aus seiner Sicht, das Signal mit c + seinem v auf ihn zu.
Wenn er sich mit der Signalrichtung bewegt, also vom Sender weg, dann kommt das Sendesignal mit c - seinem v (Winkelkorrigiert) auf ihn zu.
Aus Sicht des Senders ist es ebenso.

Das heißt, jeder GPSEmpfänger muss die Relativgeschwindigkeit zur Erdoberfläche messen, damit die Messung korrekt funktioniert? Das wundert mich aber jetzt schon ein bisschen, wie das GPS in meinem Handy das wohl macht...?

Aus seiner Sicht, er sieht aber nicht wie schnell er sich gegen was bewegt.
Wieso kommst du zu diesem Ergebnis dass der Empfänger seine Geschwindigkeit zu kennen hat wenn ich schreibe dass das SAT-Signal aus seiner Sicht mit c und seinem v auf ihn zukommt?
Er kann es zwar nicht messen, er braucht es auch nicht zu wissen.

Das spielt aber für die Funktion vom Navi keine Rolle weil das Navi keinerlei Geschwindigkeit misst.
Ihm ist es egal wie schnell das Signal auf es zukommt.
Es zählt einzig die Laufdauer.

Naklar. Laufzeit multipliziert mit einer beliebigen Geschwindigkeit ergibt also auf magische Weise die richtige Entfernung zum Satelliten.

Ganz klar.
Laufdauer vom Signal, multipliziert mit der Geschwindigkeit des gelaufenen Signals, ergibt den Abstand.
Dem NAVI ist es vollkommen egal, bis an die Grenze wo es wegen zu grossem Doppler nicht mehr geht, wie schnell das Signal auf es zukommt.
Es braucht es einfach nicht zu wissen.
Und aus diesem Umstand ergibt sich dass es unmöglich ist aus GPS eine Lichtinvarianz abzuleiten.
Das bilden sich nur die "möchtegern_absolut_Gläubigen" ein.
Auch die "sich_durch_den _Äther_zwängenden" verhalten sich ähnlich.

Und die ist gegeben durch den Sendeort wenn der SAT das Signal abgibt und dem Empfangsort wenn das NAVI empfängt.

Jopp. Es ist völlig irrelevant für die Laufzeit, ob ich einen Lichtstrahl oder eine Schnecke losschicke. Beide kommen völlig zur Gleichzeitig an! - Mensch, warum haben sich die dämlichen Ingenieure nicht vorher bei dir schlau gemacht. Was man da an Aufwand und Technik einsparen könnte...

Die -dämlichen- Ingineure haben eine technische Meisterleistung vollbracht. Hut Ab!!!
Wir sollten das Grundprinzip kennen um zu erkennen ob bestimmte Ausagen überhaupt möglich sind, aus dem System abgeleitet werden können.

Sag mir bitte wieso du davon ausgehst dass es eine Rolle spielt wie schnell das Signal beim Navi (aus seiner Sicht) ankommt.
Was das beim NAVI bewirkt.

Gruss Kurt

[Kurt]

Dabei ist zu bemerken, dass Embacher ganz normale Bewegungen relativ zum Träger zu relativistischen Vorgängen rechnet (Sagnac).

Er hat ja keine anderen als die -ganz normalen- Bewegungen denn andere existieren nicht.
Die Bewegungen gehorchen alle ausnahmslos dem Naturgesetzt.
Wenn Embacher Sagnac dazu rechnet dann ist das erstmal OK.
Er sollte aber auch wissen was das für ein Effekt ist, wie dieser zustandekommt, was seine Auswirkungen auf das SAT-Signal sind.
Es ist ein ebenfalls -ganz normaler- Effekt, denn sonnst würde man die Erdrotation nicht mit Lichtlaufverhalten messen können.
Ein "relativistischer" Effekt ist das bestimmt nicht, denn solch einer existiert nur in der Phantasie.
Siehe die armen Zwillinge.
Das diese möglicherweise unterschiedlich Altern ist ganz natürlich.
Es kommt darauf an welcher gegen den Bezug seiner Geschwindigkeit wie bewegt ist, wer also wirklich -reist-.

Gruss Kurt


PS: -Sagnac- ist sehr interessant, ich wünschte ich würde ihn komplett verstehen.

[Bell]

Ja natürlich, das ergibt die zurückgelegte Strecke.

Und genau deshalb ist es wichtig, ob die Signalgeschwindigkeit nun c, c+v_sat, c+v_empf, c + v_sat + v_empf oder c + v_äther ist.

Nein, ist es nicht, das v des Empfängers oder Senders interessiert nicht.
Würdest du bitte darlegen wieso z.B. das v des Empfängers in das Entfernungsergebnis eingehen soll!
Was sind die Gründe dafür.

Ici will es mal versuchen ... es geht wohl nur mit einem Rechenbeispiel.

• Gegeben sei die Strecke S mit den Punkten x1 und x2 mit 20.000 Metern.
• An x1 und x2 befinden sich die Satelitten (x1 eben an Position 0 und x2 an Position 20.000).
• Das Licht bewege sich mit vs=1000 m/sec.
• Zum Zeitpunkt t0=0 senden x1 und x2 ihr Signal aus.
• Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Beobachter (bzw. der Empfänger) B an dem Punkt x0, der genau in der Mitte liegt (also Position 10.000).
• B bewege sich mit vb=100 m/sec auf x1 zu.

Jetzt rechnen wir mal

B empfängt das Signal von x1 zur Zeit
t1=x0/(vs+vb)=9,09091 am Punkt
e1=vs*t1=9.090,91.

B empfängt das Signal von x2 zur Zeit
t2=x0/(vs-vb)=11,1111 am Punkt
e2=S-v2*t2=8.888,89.

B als Empfänger kennt nun aber weder t0 noch x0.

Bei Wiki finden sich die recht einfachen Gleichungen, die von den GPS Empfängern benutzt werden
http://de.wikipedia.org/wiki/GPS-Techni ... nbekannten

Da ich nur eine Dimension benutze komme ich mit zwei Gleichungen aus und kann auch noch auf die Quadrate des Phytagoras verzichten.

Die beiden Gleichungen lauten dann entsprechend

x1+x0=vs*(t1-t0) und
x2-x0=vs*(t2-t0)
jeweils nach x0 aufgelöst erhalte ich dann

x0=vs*(t1-t0)-x1 und
x0=x2-vs*(t2-t0)

Und jetzt beginnt die Sache mit den Pseudoranges. Es wird solange ein Pseudo-t0 eingesetzt bis beide Formeln ein 'ähnliches' x0 ergeben.

Und das ist im Beispiel bei t0 = 0,101 der Fall
Als x0 erhält man dann 8.989,90 (bei +-1 cm)

Das Ergebnis ist ganz offensichtlich falsch, es liegt um 1010 Meter daneben.

Ein richtiges Ergebnis erhält man nur, wenn in die Formeln für x0 die Geschwindigkeit des Beobachters jeweils mit eingeht, man also
mit den Formeln

x0=(vs+vb)*(t1-t0) und
x0=(vs-vb)*(t2-t0)

rechnet ... was zu zeigen war..
______________________________________________________
edit: A durch x1 und C durch x2 ersetzt

[Kurt]

Ici will es mal versuchen ... es geht wohl nur mit einem Rechenbeispiel.

• Gegeben sei die Strecke S mit den Punkten x1 und x2 mit 20.000 Metern.
• An x1 und x2 befinden sich die Satelitten (x1 eben an Position 0 und x2 an Position 20.000).
• Das Licht bewege sich mit vs=1000 m/sec.
• Zum Zeitpunkt t0=0 senden x1 und x2 ihr Signal aus.
• Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Beobachter (bzw. der Empfänger) B an dem Punkt x0, der genau in der Mitte liegt (also Position 10.000).
• B bewege sich mit vb=100 m/sec auf x1 zu.

Jetzt rechnen wir mal

B empfängt das Signal von A zur Zeit
t1=x0/(vs+vb)=9,09091 am Punkt
e1=vs*t1=9.090,91.

B empfängt das Signal von C zur Zeit
t2=x0/(vs-vb)=11,1111 am Punkt
e2=S-v2*t2=8.888,89.

B als Empfänger kennt nun aber weder t0 noch x0.

Bei Wiki finden sich die recht einfachen Gleichungen, die von den GPS Empfängern benutzt werden
http://de.wikipedia.org/wiki/GPS-Techni ... nbekannten

Da ich nur eine Dimension benutze komme ich mit zwei Gleichungen aus und kann auch noch auf die Quadrate des Phytagoras verzichten.

Die beiden Gleichungen lauten dann entsprechend

x1+x0=vs*(t1-t0) und
x2-x0=vs*(t2-t0)
jeweils nach x0 aufgelöst erhalte ich dann

x0=vs*(t1-t0)-x1 und
x0=x2-vs*(t2-t0)

Und jetzt beginnt die Sache mit den Pseudoranges. Es wird solange ein Pseudo-t0 eingesetzt bis beide Formeln ein 'ähnliches' x0 ergeben.

Und das ist im Beispiel bei t0 = 0,101 der Fall
Als x0 erhält man dann 8.989,90 (bei +-1 cm)

Das Ergebnis ist ganz offensichtlich falsch, es liegt um 1010 Meter daneben.

Ein richtiges Ergebnis erhält man nur, wenn in die Formeln für x0 die Geschwindigkeit des Beobachters jeweils mit eingeht, man also
mit den Formeln

x0=(vs+vb)*(t1-t0) und
x0=(vs-vb)*(t2-t0)

rechnet ... was zu zeigen war..

Danke Bell.

Und nun -schauen- wir mal weiter.
Damit GPS eine Position errechnen kann ist es notwendig dass der Empfänger auf die GPS-Zeit einsynchronisiert ist.
Desweiteren ist es notwendig dass der Empfänger die Bahndaten des SAT kennt.
Die Bahndaten und die GPS-Zeit stehen in einem festem Verhältnis zueinander.
Der Empfänger braucht nur einen Zeitpunkt zu nehmen und kann dann, mit Hilfe der Bahndaten, die Position des SAT errechnen.
Er weiss also dann jederzeit wo sich der SAT befindet.

Wenn der Empfänger die Systemzeit weiss, die Bahndaten hat, den Sendezeitpunkt kennt, kann er die Verzögerung errechnen die das Signal bis zu ihm erfahren hat.

Wicki

Wie vorstehend beschrieben, muss jeder Satellit seine Bahndaten (Ephemeriden) und seinen Sendezeitpunkt seinem Sendesignal mitgeben.

Der Sendezeitpunkt ist indirekt in einem Bitbeginn hinterlegt, in einer Flanke.
Diese Flanke sagt dem Empfänger dass "jetzt" das Signal, der ganze Schwanz dazu beginnt oder schon seit xx läuft.

Der Empfänger stellt die Verzögerung fest, er hat ja die Systemzeit und den dazu gültigen Aufenthaltsort des SAT, und berechnet daraus den Abstand zum SAT.

Ob er sich dabei bewegt oder nicht spielt keine Rolle, es sei denn er ist so -schnell- dass er die Daten wegen Doppler nicht mehr lesen kann.

Für ihn ist es ein einziger -Punkt-, eine einzige Flanke, eine "unendlich" schnelle Flanke.
Seine Bewegung spielt keine Rolle.
Somit ist GPS nicht geeignet eine Aussage zur behaupteten Invarianz von Licht zu machen.

Achja, du hast oben den Beobachter B nach links laufen lassen.
Frage: wie schnell kommt das Signal vom A und das vom B auf ihn zu.


Gruss Kurt

[galactic32]

Dabei ist zu bemerken, dass Embacher ganz normale Bewegungen relativ zum Träger zu relativistischen Vorgängen rechnet ...

Tja relativ zum Träger, doch das Rechen-Ziel war doch wohl relativ zum Empfönger, und da ist v_x_sattelitt nicht oft 0 , da v senkrecht zum Beobachter?

Gruß
Nachtrag

...
Dopplereffekt ohne Medium
...Dopplereffekt bei beliebigem Winkel

[galactic32]

Zu Chief
Ja ging mir auch so durch den Kopf.
Genau wie bei der Rücktrafo zur Lorentztrafo.

Die Rückrechnung sieht dann eben "anders"-rum aus.

Wird halt doch immer mit Medium (Äther) als Referenz für unbewegt oder bewegt zu rechnen sein müssen.
Sonst wäre eine Nullfreie Mathematik zu finden, was sicherlich in logischem Unsinn münden würde .

Ist halt der mathematisch logische Hintergrund zu: Die eine Uhr geht langsamer als die andere.

Gruß

[Kurt]

...
Ich will es mal versuchen ... es geht wohl nur mit einem Rechenbeispiel.

• Gegeben sei die Strecke S mit den Punkten x1 und x2 mit 20.000 Metern.
• An x1 und x2 befinden sich die Satelitten (x1 eben an Position 0 und x2 an Position 20.000).
• Das Licht bewege sich mit vs=1000 m/sec.
• Zum Zeitpunkt t0=0 senden x1 und x2 ihr Signal aus.
• Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Beobachter (bzw. der Empfänger) B an dem Punkt x0, der genau in der Mitte liegt (also Position 10.000).
• B bewege sich mit vb=100 m/sec auf x1 zu.

Das sind Galilei-Transformationen für den ruhenden Äther (Träger).

Das oben ist ein gutes Beispiel um das Verhalten von Licht auf der Erdoberfläche zu betrachten.
Als Bezug könnte man einen Schienenstrang unterlegen und die Schwellen als Marken benutzen.
Vielleicht geht -was zusammen-.


Gruss Kurt

[galactic32]

...
Nachtrag

...
Dopplereffekt ohne Medium
...Dopplereffekt bei beliebigem Winkel

Die Einsteinsche Formel sieht aber anders aus (Beobachter bewegt):

Ist ein Beobachter relativ zu einer unendlich fernen Lichtquelle von der Frequenz ν mit der Geschwindigkeit v derart bewegt, daß die Verbindungslinie „Lichtquelle-Beobachter“ mit der auf ein relativ zur Lichtquelle ruhendes Koordinatensystem bezogenen Geschwindigkeit des Beobachters den Winkel φ bildet, so ist die von dem Beobachter wahrgenommene Frequenz ν' des Lichtes durch die Gleichung gegeben:

Das ist aber doch grundsätzlich das Gleiche oder nicht?

(ja)Nein.
Der Logikknackpunkt halt:
Man braucht den dritten Bezugsrahmen, das Medium, ein v=0-System.
Dann mißt der (absolut) Bewegtere auch schnellere Frequenzen zum weniger bewegten Sender.

Gruß