Zwillingsparadoxon: Unterschrift-Aktion aus den USA

[Harald Maurer]

om rotierenden System aus gesehen sehen die Bahnen der "Photonen" krumm aus...

Ja, das ist der Coriolis-Effekt. In Deiner Animation bewegen sich beide Strahlen aber in dieselbe Richtung - im Sagnac-Apparat laufen sie entgegengesetzt. Der Strahl in Rotationsrichtung wird dabei zur Hypozykloide, der gegen die Rotation zur Epizykloide.

Das ändert nichts an der Deutung des Sagnac-Effekts.

Natürlich nicht.

Grüße
Harald Maurer

[Ernst]

Nicht einfach ist Deine Erklärung, sondern schlichtweg falsch.

Vermutlich. Ich habe da etwas übersehen. Die Reflexion an einem mit v bewegten Spiegel erhöht die reflektierte Geschwindigkeit um 2v. Damit läuft das Licht von der Quelle zwar mit c-v entgegen Drehrichtung. Nach der Reflexion hat es aber nicht c sondern (c-v)+2v=c+v in Drehrichtung. Welche Auswirkungen das hat; darüber muß ich noch sinnieren.

Gruß
Ernst

[Kurt]

Der Mann da hat verschiedene Phasenlagen gezeigt, dazu aber die Spule gedreht, nicht die Erdendrehung hat die andere Phasenlage erzeugt, sondern die Drehung der SAGNAC-Spule.

Dreimal darfst Du raten, welches die Ursache für die differenten Phasenlagen bei unterschiedlicher Spulenstellung ist. Kommt beim drittenmal nicht die Antwort "Erdrotation", dann bekommst Du Null Punkte.

Das kommt erstmal nicht, denn ich knoble noch mit mir um die Frequenz.
Dass das original Sagnac_i eine Strichverschiebung, keine Frequenz, bei Drehung zeigt, ist mir klar.
Ich brauche noch Zeit (und den richtigen "Trichter").

Hallo Leute, dass heisst nicht dass ich nicht mehr Beiträge sehen will, ganz Im Gegenteil, die brauche ich!
Ich brauche die Argumente zu M+G, nur dann kann ich erkennen ob ich es auch verstehe oder nicht.
Die "Frequenz" lass ich erstmal weg, denn es ist Materie (das Gas in den Röhren) dabei und konzentriere mich auf den -reinen- Sagnaceffekt, also die Strichverschiebung beim Drehen.

Meine Vorgabe: M+G waren nicht in der Lage die Erdendrehung mit ihrer Einrichtung zu messen weil sie keinen Nullpunkt hatten.
Der "Nullpunkt" der vom -kleinem Kreis- kommt ist nicht geeignet als Bezug für die Strichverschiebung zu dienen..

Gruss Kurt

[Harald Maurer]

Meine Vorgabe: M+G waren nicht in der Lage die Erdendrehung mit ihrer Einrichtung zu messen weil sie keinen Nullpunkt hatten.

Um die Drehzahl eines Rotationskörpers festzustellen, braucht man keinen Nullpunkt als Referenz, denn diesen kann man beliebig festlegen. Nehmen wir an, wir wollen die Drehzahl eines rotierenden Zylinders feststellen, so bringen wir an ihm einfach eine Markierung an und schauen, wie oft sie innerhalb eines Zeitraums vorbeikommt. Diese "Markierung" entsteht im Sagnac-Interferometer automatisch durch die im Interferenzbild sichtbare Beatfrequenz, und die ist ein direktes Maß für die Rotation. Man muss also nur zählen, wieviele solche Markierungen innerhalb einer bestimmten Zeit das Interferenzbild durchlaufen und man hat die Drehzahl. So sind Michelson und Gale vorgegangen, und so funktioniert ein Sagnac-Interferometer auch heute noch. Ebenso wie man bei der Drehzahlermittlung des Zylinders keinen Nullpunkt braucht, braucht man ihn auch nicht beim Michelson-Gale-Experiment zwecks Messung der Erdrotation. Man bestimmt einen Zeitraum und zählt ab - und das war's!

Grüße
Harald Maurer

[Harald Maurer]

Damit läuft das Licht von der Quelle zwar mit c-v entgegen Drehrichtung. Nach der Reflexion hat es aber nicht c sondern (c-v)+2v=c+v in Drehrichtung.

Richtig! Das hat das Licht im Laborsystem. Bezogen auf den mit v bewegten Spiegel hat es deshalb c ! Um es im Laborsystem mit c festzustellen, müsste es relativ zum Spiegel c-v haben, da für den im Labor ruhenden Beobachter ja v des Spiegels hinzu kommt. Nach Emissionstheorie hat das Licht zu jeder Quelle bezogen c, es dreht sich also mit der Anordnung mit und daher ist kein Sagnac-Effekt möglich.
Das ist auch bei translatorischer Bewegung lt. Emissionstheorie nicht anders. Eine Lampe im vorbeifahrenden Zugabteil strahlt im BS Zugabteil das Licht mit c ab. Für den dagegen ruhenden Außenbeobachter hätte das Licht dieses c plus v des Zuges, also c+v. Läuft das Licht von der Quelle gegen die Fahrtrichtung des Zuges zu einem mitbewegten Spiegel, hat es zuerst für den Außenbeobachter c-v_zug, vom Spiegel wird es im BS Zug mit c reflektiert, und hat daher für den Außenbeobachter wiederum c+v. Deshalb errechnet der Außenbeobachter das einfach mit 2v, denn (c-v)+2v=c+v ! Auf den Spiegel bezogen, im BS Zug, hat das Licht demnach immer c - und damit wird der Emissionstheorie entsprochen, in welcher das Licht stets konstant c in Bezug zur Quelle zu haben hat.

Grüße
Harald Maurer

[Jürgen]

Und genau jenes war auch der Denkfehler von P. Herzig...nämlich, dass er diese entscheidende Absorbtion am Umlenkspiegel - aus dem Laborsystem heraus betrachtet - primär zwar korrekt erkannte(mit c-v+v=c), aber leider auch wieder vergaß, dass ein kompl. "Reflexionsvorgang" auch mit einer anschliessenden Emission erfolgen muss und so eben wieder das Licht mit c+v in Drehrichtung ablöst...ballistisch gesehen. Wenn man diesen gedanklichen - jedoch wichtigen - Zwischenschritt am 1. Spiegel vergisst, dann wäre der Sagnac_Effekt dieser E_These kompatibel. Es ist auch nicht ganz leicht, bei all diesen Reflexionsvorgängen die Übersicht zu behalten, auch wenn es letzten Endes sehr logisch erscheint. Ich ziehe aber den Hut vor Ernst, weil er nicht nur sehr kompetent, sondern auch sehr fair ist.
Was ich an Harald immer wieder imponierend finde...ist, dass er unglaublich geduldig und exakt argumentiert. Und das macht dieses Forum so interessant.

Mit den besten Wünschen,
Jürgen Gais

[Ernst]

Das ist auch bei translatorischer Bewegung lt. Emissionstheorie nicht anders.

Ich stimme Dir zu, daß Herzig die Situation nicht richtig dargestellt hat. Wie gesagt, ich habe übersehen, daß er mit c+v am bewegten Spiegel anstelle dem richtigen c+2v operiert.
Es ist folglich nicht dieser Effekt, welche Sagnac mit Emission erklärt.

Der Sagnaceffekt triit aber aus einem anderen grunde unter Emisionsbedingen auf. Wie ich es ja bereits beschrieben hatte. Es gibt eben einen entscheidenden Unterschied zwischen der Betrachtung bei Translation und Rotation. Würde ein mit festem Abstand angeordnetes Quelle-Empfänger-System translatieren, so entstände natürlich zwischen Quelle und Empfänger keine Relativbewegung; Folge Nulleffekt. Also Emission ist mit MM kompatibel.

Rotiert aber diese Anordnung (Sender-Empfänger mit festem Abstand), so tritt zwischen Sender und Empfänger eine Relativbewegung auf. In der Sagnac-Anordnung ist der Betrag der Geschwindigkeit benachbarter Spiegel gleich; aber die Richtung der Geschwindigkeit ist unterschiedlich. Daraus folgt eine vektorielle Geschwindigkeitsdifferenz, welche die Reflexionsbedingungen an den Spiegeln beeinflussen und dadurch zum SagnacEffekt führen.

Ich stelle mal die Skizze dazu ein. Erklärung folgt später.

Gruß
Ernst

Sagnac Emitter.png (7.99 KiB) 3690-mal betrachtet

[Kurt]

Meine Vorgabe: M+G waren nicht in der Lage die Erdendrehung mit ihrer Einrichtung zu messen weil sie keinen Nullpunkt hatten.

Um die Drehzahl eines Rotationskörpers festzustellen, braucht man keinen Nullpunkt als Referenz, denn diesen kann man beliebig festlegen. Nehmen wir an, wir wollen die Drehzahl eines rotierenden Zylinders feststellen, so bringen wir an ihm einfach eine Markierung an und schauen, wie oft sie innerhalb eines Zeitraums vorbeikommt. Diese "Markierung" entsteht im Sagnac-Interferometer automatisch durch die im Interferenzbild sichtbare Beatfrequenz, und die ist ein direktes Maß für die Rotation. Man muss also nur zählen, wieviele solche Markierungen innerhalb einer bestimmten Zeit das Interferenzbild durchlaufen und man hat die Drehzahl. So sind Michelson und Gale vorgegangen, und so funktioniert ein Sagnac-Interferometer auch heute noch. Ebenso wie man bei der Drehzahlermittlung des Zylinders keinen Nullpunkt braucht, braucht man ihn auch nicht beim Michelson-Gale-Experiment zwecks Messung der Erdrotation. Man bestimmt einen Zeitraum und zählt ab - und das war's!

Hallo Harald, davon rede ich ja die ganze Zeit.
Sie haben eben keine Frequenz gemessen, also keine Beatfreqeunz, sondern eine Strichverschiebung!
Und für die Verschiebung hatten sie keinen Nullpunkt.
Darum ist es nicht möglich dass sie die Erdendrehung gemessen haben können.

Sie konnten weder die Erde anhalten, noch ihre Einrichtung so positionieren dass sie den Nullpunkt erfassen hätten können.

Gruss Kurt

[Ernst]

Beschreibung als Kurzfassung:

Am Spiegel S1 wird eine Lichtsphäre geboren. Deren Mittelpunkt wandert mit v nach rechts. Gleichzeitig weitet sich die Sphäre mit c auf. Als sie beim nächsten Spiegel eintrifft, ist dieser zwischenzeitlich in die Position S2 gelangt. Der Spiegel wird dort von der Sphäre mit der LG der Vektorsumme C+V getroffen. Die Umfangsgeschwindigkeit von S2 enthält zu diesem Zeitpunkt eine Geschwindigkeitskomponente v_r in Richtung des Lichteinfalls vektor(c+v). Der Spiegel entfernt sich vom einfallenden Licht mit v_r. Die Reflexion erfolgt daher mit vektor(c+v) -2v_r in Richtung des Spiegels S3. Da die LG kleiner geworden ist, wird S3 nicht in der eingezeichneten Position erreicht, sondern erst später, wenn er weiter in Umfangsrichtung gedreht ist.
Die LG wird also in Umfangsrichtung von Spiegel zu Spiegel immer langsamer. Entsprechend wird sie entgegen Umfangsrichtung immer größer. Das ist das ganze Geheimnis des Sagnac Effekt infolge Emission.

Anmerkung. Die eingezeichnet Vektoren sind abkürzend als Geschwindigkeiten bezeichnet. Sie sind aber alle mit einer gleichen Zeit multipliziert, so daß die eingezeichneten Vektoren Strecken darstellen.

Gruß
Ernst

[Harald Maurer]

Das ist das ganze Geheimnis des Sagnac Effekt infolge Emission.

Ja, sieht auf den ersten Blick recht plausibel aus - funktioniert aber nicht. Dagegen gibt es zwei schwerwiegende Gründe:
1.) Wenn die Lichtgeschwindigkeit bei gleichmäßiger Rotation kontinuierlich langsamer wird, bzw. im anderen Strahl immer größer wird, verändert sich auch die Frequenz (Doppler-Effekte an den Spiegeln wg. Relativbewegung). Der eine Strahl wird immer röter und der andere immer blauer. Da man die Frequenzen auf einem Oszi darstellen kann (samt der resultierenden Beatfrequenz), würde man diesen Effekt sofort feststellen können. Die Frequenzveränderungen würden hier von der Dauer der gleichmäßigen Rotation abhängen, und so etwas hat man noch nie festgestellt. Tatsächlich hängt die Frequenzänderung - wie man eindeutig detektieren kann - von der Drehzahl, also von der Rotationsgeschwindigkeit ab - und nicht von der Dauer. Nach Deiner These müsste sich trotz gleichbleibender Drehzahl eine drastische fortlaufende Veränderung der Beatfrequenz ergeben, und das widerspricht aber der Beobachtung, denn auch die Beatfrequenz hängt nicht von der Dauer gleichmäßiger Rotation ab, sondern von der Rotationsgeschwindigkeit.

2.) Bei gleichmäßiger Rotation verändert sich die zeitlich-geometrische Situation der Spiegel nicht. Die Spiegelgeschwindigkeit bleibt immer gleich. Wird ein Strahl immer langsamer und der andere Strahl immer schneller, so wird der eine Strahl bald zu langsam sein, um den Spiegel zu treffen und der andere zu schnell und die Strahlen sausen an den Spiegeln vorbei ins Labor. D.h. es gibt bald gar keine Reflexion mehr! Dieser Einwand gilt nicht bei Faserkreiseln, da in der Lichtfaser der Spiegel quasi überall vorhanden ist, da gilt aber dennoch der Einwand 1.)

Grüße
Harald Maurer