RADAR killt Äther

Hier werden diverse Äthermodelle diskutiert

Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Trigemina » Sa 15. Aug 2009, 16:56

Harald Mauer hat geschrieben:D.h., Wellenlängen transformieren anders als materielle Längen bzw. Strecken. Ein Laser müsste demnach seine Resonanzbedingung verlieren, wenn ein Beobachter sich relativ zu ihm bewegt. Während die Wellenlängen der Moden sich linear vergrößern oder verkleiner sollten, verkürzt sich der Spiegelabstand nur gemäß der quadratischen Lorentzkontraktion:

L'=L*sqrt(1-v²/c²)

Versagt ein Laser, wenn ich mich an ihm vorbei bewege? Laser dürften überhaupt nicht funktionieren, weil in jedem Moment jeder von ihnen aus bewegten Bezugsystemen betrachtet werden könnte.


Harald, das kommt mir bekannt vor. Da war doch mal eine Diskussion mit dir, Joachim, as_string, mir und weiteren Teilnehmern.

Für alle Bezugssysteme gilt die Resonanzbedingung: Am Reflektor muss sich jederzeit ein Knotenpunkt der durch Interferenz überlagerten gegenläufigen Lichtwellen befinden.

Im Ruhesystem des Resonators drückt sich dies durch ein ganzzahliges vielfaches Verhältnis zwischen der Länge des Resonators und der halben Wellenlänge des monochromatischen und kohärenten Laserstrahls aus. Die Knotenpunkte sind stationär und es bildet sich eine stehende Welle aus.

In einem dazu mit v bewegten Bezugssystem ist dieses ganzzahlige Verhältnis nicht mehr gewährleistet. Es kommt zu einer Modulation des interferierenden Laserstrahls aus den gegenläufigen blau- und rotverschobenen Wellen, wobei sich die Knotenpunkte mit der gleichen Relativgeschwindigkeit v fortbewegen und somit die eingangs erwähnte Resonanzbedingung eines sich jederzeit am Reflektor befindlichen Knotenpunktes gewährleistet ist.

Tritt der Lichtstrahl aus dem Laser heraus, hört die Interferenz in Ermangelung gegenläufiger Wellen auf, und die Frequenz und Wellenlänge des Laserstrahls wird wiederum mit dem Doppler-Effekt für elektromagnetische Wellen berechnet.

Gruss
Trigemina
 
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Ernst » So 16. Aug 2009, 10:43

Harald Maurer hat geschrieben:Selbstverständlich gibt es bei em-Wellen Interferenz, auch bei Radarimpulsen.

Du hast recht. Da war ich zu flüchtig :(

Zur Frage des Faktors 2 beim Radar suche ich immer noch die Entsprechung (oder eben Nichtentsprechung) beim SODAR oder SONAR. Wären nämlich em Wellen Medienwellen, dann müßte in allen Fällen dieser Faktor 2 auftreten.

Gruß
Ernst
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Harald Maurer » So 16. Aug 2009, 13:31

Ernst hat geschrieben:Wären nämlich em Wellen Medienwellen, dann müßte in allen Fällen dieser Faktor 2 auftreten.


Das tut er auch. Weil alle Geschwindigkeits- oder Entfernungsmessungen mittels Wellen (egal ob mit em-Wellen oder Ultraschallwellen etc.) prinzipiell auf dem Echo- bzw. Echolaufzeitverfahren beruhen, wobei es keine Rolle spielt, ob´nun eine Änderung der Frequenz oder der Laufzeit benutzt wird. Der Faktor 2 kommt entweder daher, dass die Meßstrecke stets 2 Mal durchmessen wird (Echo) oder daher, weil der Doppler E. deshalb auch doppelt auftritt.

Bei Entfernungsmessungen mit Schall bzw. Ultraschall wird im Prinzip gleich vorgegangen wie mit Licht. Alles beruht auf der Beziehung delta t= 2 d/c, wobei d die Entfernung, und c die Licht- oder Schallgeschwindigkeit ist. Wobei bei Messungen mit Schall natürlich viele Faktoren berücksichtigt werden müssen (Temperratur, Materiel etc.), die bei Licht weniger ins Gewicht fallen. Die Entferung mit Licht gemessen ist d = c*delta t/2; wie sich die Änderung der Frequenz ergibt mit
f_D = f_0 * (1 + 2v/c)
wird wohl leicht nachzuvollziehen sein. Der Doppler-Effekt tritt praktisch "doppelt" auf, weil sich die durch Bewegung verändert empfangene Frequenz bei der Reflexion noch einmal verändert, indem das Reflexobjekt zur bewegten Quelle wird. Also einmal den Doppler auf dem Hin- und das zweitemal auf dem Rückweg. Daher kommt der Faktor 2; und es ist egal, um welche Art von Welle es sich handelt. Mit ballistischen Teilchen kommt der Faktor 2 ebenfalls zustande, einmal durch schnelleren Empfang der Teilchen, das zweitemal durch Rücksendung mit höherer Geschwindigkeit (c+v).

Grüße
Harald Maurer
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Ernst » Mo 17. Aug 2009, 16:52

Harald Maurer hat geschrieben: wie sich die Änderung der Frequenz ergibt mit
f_D = f_0 * (1 + 2v/c)
wird wohl leicht nachzuvollziehen sein. Der Doppler-Effekt tritt praktisch "doppelt" auf, weil sich die durch Bewegung verändert empfangene Frequenz bei der Reflexion noch einmal verändert, indem das Reflexobjekt zur bewegten Quelle wird. Also einmal den Doppler auf dem Hin- und das zweitemal auf dem Rückweg.

Was Du da beschreibst, ist ja der Vorgang beim Emitter.
Anders im Beispiel Äther:
Sender und Reflexer ruhen im Äther. f_echo = f_abstrahlung
Sender ruht im Ather. Reflexer bewegt sich mit v im Äther in Richtung Sender- Wie soll da ein f_echo mit Faktor 2 entstehen? Nein, es ist nur der einfache Einfluß vorhanden . f_echo = f_abstrahlung*(1+v/c). Der Reflexer "schiebt die Wellen zusammen" mit v. ich sehe da keinen doppelten Effekt.

Gruß
Ernst
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Harald Maurer » Di 18. Aug 2009, 11:05

Ernst hat geschrieben:ich sehe da keinen doppelten Effekt.


Ich schon. Dazu ein Bildchen:

doppler17.gif
doppler17.gif (12.38 KiB) 7055-mal betrachtet


1) ein bewegter Sender erhöht seine Nominalfrequenz (f1) in Bewegungsrichtung zu f2. Der Ausdruck "schiebt die Welle zusammen" ist irreführend, denn er schiebt nichts zusammen, sondern erzeugt einfach die Welle während der Bewegung mit kleineren Wellenlängen.

2) ein ruhender Sender strahlt die Nominalfrequenz f1 ab.

3) ein bewegter Empfänger bewegt sich gegen die Wellen und empfängt diese als f2. Er ist gleichzeitig aber auch Sender und strahlt f2 während der Bewegung ab, dadurch geschieht ganz dasselbe wie bei Sender 1), die Wellenlängen werden kürzer, weil sich die Reflexionsorte weiter bewegen. Die Frequenz wird zu f3 ! Würde f2 abgestrahlt, wäre Voraussetzung 1) falsch. Aber das ist nicht der Fall.

Es ergibt sich deshalb nach jeder Theorie der Faktor 2. Nur nach der SRT nicht, denn die getrennte Anwendung der rel. Dopplerformel ist nicht nachvollziehbar, weil wegen c=const und rel. Addition f2 gar nicht empfangen werden könnte. Es käme daher nur f2 statt f3 zum Sender 2) zurück, also der halbe Effekt. Das wird nicht beobachtet.

Die SRT sagt aus, dass eine Bewegung gegen das Licht selbst mit dementsprechender Addition nicht möglich ist. Der Doppler-Effekt stamme aus der Bewegung gegen das Bezugssystem der Quelle und entstünde aus der Zeitdilatation. Die Quellen der kosmischen Hintergrundstrahlung existieren aber praktisch nicht mehr, die Zeitdilatation, die der gemessenen Doppler-Verschiebung zugrunde liegen sollte, entstünde daher bloß aus der Bewegung gegen das Bezugssystem nicht mehr existierender Sterne - Bezugssysteme sind aber bloß Gedankenkonstruktionen!

Deutlicher könnte man kaum noch zeigen, dass die SRT samt ihrem rel. Doppler-Effekt unsinnig ist.

Grüße

Harald Maurer
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Sebastian Hauk » Di 18. Aug 2009, 21:50

Hallo,

gekoppelt mit dem Zwillingsparadoxon wird der relativistische Doppler richtig kompliziert:

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=3675

Weiß hier einer die Lösung?

Gruß

Sebastian
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Hannes » Di 18. Aug 2009, 22:05

Hallo Harald !

Deine Animation ist meiner Meinung nach anschaulich und richtig.

Nur hast du eines stillschweigend vorausgesetzt:
Das Vorhandensein eines "ruhenden" lichttragenden Mediums.

Der Sender muss sich GEGEN irgendetwas bewegen.Den Empfänger hat er noch nicht, wenn seine Frequenz f2 entsteht.

Es könnte aber die Frequenz f2 ja auch beim Empfänger als solche wahrgenommen werden, wenn sich dieser gegen die Lichtquelle bewegt.
Wo bleibt aber dann die Verdopplung ?

Wir Erdenbewohner empfinden diesen ruhenden Bezugspunkt oder das Bezugsmedium als selbstverständlich.

Wie würde deine Animation aussehen, wenn sich zwei Raumschiffe begegnen?

Auch hier setzen wir Erdenbewohner ganz selbstverständlich ein ruhendes
Medium voraus.(CMB) Oder nicht lt.SRT ?
Es müsste daher ein Lichtstrahl von einem Sender, der sich mit 0,9c in
einer Richtung bewegt, einen Empfänger noch erreichen, der sich mit
0,9 c in die entgegensetzte Richtung bewegt.

Das wäre laut Emitter nicht mehr möglich.Und wie sieht es mit der SRT aus ?

Was ist deine Meinung ?

Mit bestem Gruß

Hannes
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Harald Maurer » Mi 19. Aug 2009, 07:39

Hannes hat geschrieben:Nur hast du eines stillschweigend vorausgesetzt:
Das Vorhandensein eines "ruhenden" lichttragenden Mediums.


Wellen gibt's eigentlich nur in einem Medium. Das Medium spielt aber hier keine Rolle, da sich Sender und Empfänger gleichermaßen hindurch bewegen und allfällige durch einen "Ätherwind" entstehende Dopplereffekte einander kompensieren. Es kommt also nur auf die Relativbewegung zwischen Sender und Empfänger an, wobei der Sender als ruhend angenommen wird, denn es handelt sich ja z.B. um einen Polizisten am Straßenrand, der mit seiner Laserpistole einen Verkehrssünder anvisiert und aus dem reflektierten Lichtstrahl feststellen möchte, ob eine Geschwindigkeitsbeschränkung übertreten wurde. Dabei benutzt das Laser-Messgerät den Dopplereffekt, den der reflektierte Strahl zeigt und dieser Dopplereffekt wird mathematisch halbiert, um v des Fahrzeuges zu ermitteln. Die Frage ergab sich nun, ob dieser Faktor 2 ein Indiz für eine ballistische Ausbreitung von Lichttteilchen wäre oder überhaupt bei jeder Art von Echomessung auftritt. Ich wollte zeigen, dass dieser Faktor 2 auch berechtigt ist, wenn man mit dem Wellenmodell argumentiert, und man einen Äther damit nicht widerlegen kann.

Hannes hat geschrieben:Es könnte aber die Frequenz f2 ja auch beim Empfänger als solche wahrgenommen werden, wenn sich dieser gegen die Lichtquelle bewegt.
Wo bleibt aber dann die Verdopplung ?


Der Empfänger schickt die "wahrgenommene" Frequenz f2 ja zurück zur Lichtquelle. Er wird also zum bewegten Sender und daher kommt es zu dieser Verdoppelung, die das Messgerät (Laserpistole, Empfänger) als Frequenz f3 "wahrnimmt".

Hannes hat geschrieben:Wir Erdenbewohner empfinden diesen ruhenden Bezugspunkt oder das Bezugsmedium als selbstverständlich.


Mit Ausnahme der Relativisten! ;)

Hannes hat geschrieben:Wie würde deine Animation aussehen, wenn sich zwei Raumschiffe begegnen?
Auch hier setzen wir Erdenbewohner ganz selbstverständlich ein ruhendes
Medium voraus.(CMB) Oder nicht lt.SRT ?
Es müsste daher ein Lichtstrahl von einem Sender, der sich mit 0,9c in
einer Richtung bewegt, einen Empfänger noch erreichen, der sich mit
0,9 c in die entgegensetzte Richtung bewegt.


Das hat zwar mit der Frage zur Radarmessung nicht zu tun, aber die Antwort wäre, dass Photonen, die ein Raumschiff emittiert (egal wie schnell das Raumschiff als Quelle ist) , mit c in Bezug zum Medium dem Raumschiff folgen, das sich nur mit 0,9 c bewegt. Das zweite Raumschiff wird deshalb erreicht.
Da die SRT eine abstrahierte Äthertheorie darstellt (die nur scheinbar vom Äther entrümpelt ist), wird sie ungefähr dasselbe aussagen wie eine Theorie mit Äther. Nur der Zeitpunkt, an welchem das Licht das andere Raumschiff erreicht, wird ein anderer sein. Dazu fällt mir eine Passage im Buch "Einsteins Universum" von Nigel Calder ein. Im Kapitel 15 schreibt er:

Einstein befasste sich mit einem weiteren eigenartigen Effekt, der bei Lichtgeschwindigkeit auftritt. Wenn die Geschwindigkeiten von Objekten sich der Lichtgeschwindigkeit nähern, dann kann man sie nicht einfach wie üblich addieren. Stellen wir uns zwei Galaxien vor, die sich mit 75% der Lichtgeschwindigkeit von der Erde entfernen, und zwar in entgegengesetzte Richtungen. Eine einfache Addition der Geschwindigkeiten würde ergeben, dass sie sich voneinander mit dem Eineinhalbfachen der Lichtgeschwindigkeit entfernten. In diesem Fall sollte man annehmen, dass jede für die andere unsichtbar wäre, weil das Licht, das zwischen ihnen läuft, niemals zum Ziel käme. Aber es ist leicht einzusehen, dass sie auch - wenigstens im Prinzip - weiterhin im Funkkontakt sind. Eine von ihnen könnte zum Beispiel eine Botschaft an die andere senden, notfalls über die Erde. Die Geschwindigkeiten der Galaxien relativ zur Erde beeinflussen nicht die Geschwindigkeit eines Signals.
Wir auf der Erde könnten von der Galaxie A das Signal erhalten: „Beste Grüße zu Einsteins Geburtstag. Bitte weitersenden an Galaxie B“ Dann senden wir die Botschaft weiter an B: „Galaxie A sendet Ihnen beste Grüße zu Einsteins Geburtstag.“ Wir wissen, dass sie ihr Ziel erreichen kann, denn wir können ja die Galaxie B auch sehen. Aber auch wenn wir und die Erde nicht da wären (oder wenn wir gerade schliefen, während die Botschaft ankommt), könnten wir uns ebenso gut vorstellen, dass die Botschaft von Galaxie A an der Erde vorbeifliegt, ohne dass wir uns einschalten, bis hin zur Galaxie B. Wenn wir nun die Geschwindigkeiten addieren, kommt die falsche Antwort heraus: Die Geschwindigkeit, mit der sich A und B voneinander wegbewegen, muss für sie kleiner scheinen als die Lichtgeschwindigkeit, andernfalls käme die Botschaft nicht an.
Wo liegt nun die Erklärung? Wir müssen herausfinden, wie die Geschwindigkeit der Galaxie B vom Standpunkt der Galaxie A aus betrachtet erscheint. Wenn irgendetwas oberhalb der Lichtgeschwindigkeit herauskäme, dann wäre tatsächlich jegliche Kommunikation zwischen den beiden Galaxien unmöglich. Als Lösung dividiert der Relativist die einfache Summe der Geschwindigkeiten durch einen bestimmten Faktor, (...) der der Verlangsamung der Zeit Rechnung trägt, der die beiden Galaxien von uns aus gesehen unterliegen.

Ende des Zitats.

Calders Schilderung nach ergibt die SRT dasselbe Resultat wie eine Äthertheorie. Natürlich hängt das auch davon ab, welcher Relativist uns das vorrechnet. Sicher gibt es - analog zum ZP - mehrere Lösungen. Die SRT ist diesbezüglich "flexibel", und wird auch je nach Bedarf unterschiedlich interpretiert. So kontrahiert der leere Raum manchmal nicht und manchmal doch (z.B. im Paradoxon mit dem Seil zwischen Raumschiffen) und es heisst ja, dass es nur 3 Personen auf der Erde gibt, die die SRT richtig verstehen. Ich frage mich nur, wer die beiden anderen sind :mrgreen:

Viele Grüße
Harald Maurer
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Hannes » Mi 19. Aug 2009, 12:22

Hallo Harald !

    es heisst ja, dass es nur 3 Personen auf der Erde gibt, die die SRT richtig verstehen. Ich frage mich nur, wer die beiden anderen sind

Die sind auch bereits verstorben !

Mit Gruß Hannes
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Re: RADAR killt Äther

Beitragvon Ernst » Mi 19. Aug 2009, 17:39

Harald Maurer hat geschrieben:
Ernst hat geschrieben:ich sehe da keinen doppelten Effekt.


1) ein bewegter Sender erhöht seine Nominalfrequenz (f1) in Bewegungsrichtung zu f2. Der Ausdruck "schiebt die Welle zusammen" ist irreführend, denn er schiebt nichts zusammen, sondern erzeugt einfach die Welle während der Bewegung mit kleineren Wellenlängen.

2) ein ruhender Sender strahlt die Nominalfrequenz f1 ab.

3) ein bewegter Empfänger bewegt sich gegen die Wellen und empfängt diese als f2. Er ist gleichzeitig aber auch Sender und strahlt f2 während der Bewegung ab, dadurch geschieht ganz dasselbe wie bei Sender 1), die Wellenlängen werden kürzer, weil sich die Reflexionsorte weiter bewegen. Die Frequenz wird zu f3 ! Würde f2 abgestrahlt, wäre Voraussetzung 1) falsch. Aber das ist nicht der Fall.

Es ergibt sich deshalb nach jeder Theorie der Faktor 2. Nur nach der SRT nicht, denn die getrennte Anwendung der rel. Dopplerformel ist nicht nachvollziehbar, weil wegen c=const und rel. Addition f2 gar nicht empfangen werden könnte. Es käme daher nur f2 statt f3 zum Sender 2) zurück, also der halbe Effekt. Das wird nicht beobachtet.


Bewegter Empfänger existiert in meinem Beispiel überhaupt nicht
Dein Bildchen trifft daher nicht mein Beispiel, in welchem der Sender stets im Äther ruht und damit immer nur f1 abstrahlt.
Von einem im Äther ebenfalls stehenden Reflexer wird mit f1 empfangen und von diesem wieder mit f1 reflektiert.
Ein in Richtung Sender mit v bewegter Reflexer empfängt mit f1(1+v/c) und reflektiert auch mit f1(1+v/c).
Votstellungsmäßig schiebt der Reflexer tatsächlich bei der Reflexion die einlaufenden Wellen mit v in die Gegenrichtung zusammen.

Gruß
Ernst
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