Das Prinzip des Seins

Es dürfen selbstverständlich keine zusätzlichen Schwingungsknoten entstehen! Da würde ja ein Laser auslöschen oder anders funktionieren, bloß weil sich ihm ein Beobachter nähert. Der Laser, ob ruhend oder bewegt funktioniert aber immer gleich - wie ein neben dem Laser ruhender Beobachter bestätigen würde. D.h. die LT darf die Voraussetzungen für die Funktion des Lasers nicht verändern; so muss z.B. die Länge des Resonators ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge λ/2 sein und bleiben. Nur dann kann sich im Resonator eine stehende Welle ausbilden und die muss unabhängig jeglicher Bewegung des Lasers bestehen. Das gibt die LT bzw. der relativistische Dopplereffekt aber nicht her, welcher die klassische Formel für bewegte Quelle verwendet und diese lediglich mit der ZD modifiziert. Und dieser Formel nach ergibt sich eine konkrete Änderung der Wellenlängen, was dazu führt, dass sich im bewegten oder vom bewegten Beobachter betrachteten Laser die Feldstärken der elektr. Felder rythmisch verändern und damit auch die Intensitäten, die dem Quadrat der Amplitude jeweils proportional sind.
Aber das ist noch nicht das ganze Problem. Für den ruhenden Beobachter verkürzt sich der bewegte Laser, die Perodendauer hingegen verlängert sich aufgrund der ZD und damit auch die Wellenlänge aufgrund des Zusammenhangs mit der Frequenz - und die ändert sich ja nicht durch die Bewegung. Damit ist aber die vorhin genannte Beziehung der Modenlänge zur Wellenlänge nicht mehr gegeben und der Laser müsste verlöschen, bloß weil er von einem bewegten Beobachter betrachtet wird.
Jeder Laser, welcher ob ruhend oder bewegt frequenzstabil unverändert funktioniert, widerlegt daher die SRT.

Grüße
Harald Maurer

Wenn es so einfach wäre, dann wäre die SRT schon längst tot.
In meinem grenzenlosen Vertrauen glaub ich daher, dass das Problem halt nicht so einfach ist wie es Julian da darstellt - wobei ich sowieso nicht kapiere was er da macht.
Bei richtiger Anwendung der SRT müsste meiner Meinung nach schon auch das Richtige herauskommen - Laser funktionieren ja nachweislich.

ich hab halt noch keinen Weg gefunden herauszufinden, wie hier die SRT "zuschlägt". Das Ganze ist meiner Meinung nach ein verzwicktes dynamisches Problem bei dem es erst mal gilt herauszufinden, wo sich welche "Teile" der beiden Wellen aus Sicht des bewegten Beobachters zu entsprechenden Zeiten befinden und was bei der Überlagerung dann herauskommt. Mit dem werde ich mich, wenn ich mal Zeit habe auch sicher noch beschäftigen.

Wie Du anmerkst - Laser funktionieren - und daher muss ein Laser auch für einen bewegten Beobachter funktionieren, egal wie sich dieser Beobachter relativ zum Laser bewegt.

Viele Grüße
fallili

Nach der SRT müssen sie das aber, denn dort gilt die RdG.

Zwei Systeme haben eine gemeinsame y-Achse. Jetzt wird in K ein Seil auf diese gelegt, so dass dort alle Bestandteile des Seils gleichzeitig darauf zu liegen kommen.

Das heißt, die Seilbestandteile kommen alle ungleichzeitig im System K' an. Für unser Beispiel heißt das.



Hat die stehende Welle in K den Phasenwinkel 0, so bilden sich im K' weitere Schnittpunkte zwischen den roten Knotenpunkten.

Diese Schnittpunkte bewegen sich mit c²/v in K', also mit Überlichtgeschwindigkeit. Das ist allerdings kein Widerspruch zur SRT. Denn es sind nur Schnittpunkte und keine Seilteile.

Die roten Knotenpunkte bewegen sich jedoch weiter mit v gegenüber K'.

Und das ist eben das Problem für die SRT. Zusätzliche Schwingungsknoten zerstören oder verändern die Funktion eines Lasers - und das kann natürlich nicht sein.
Die Wellenlänge einer stehenden Welle setzt den Begriff der Gleichzeitigkeit voraus, denn Wellenlänge ist der Abstand gleicher Phasen zur gleichen Zeit. Die RdG kann daher hier nicht angesetzt werden. Die Wellenlänge einer stehenden Welle muss daher von der Einsteinschen Gleichzeitigkeitsdefinition unabhängig bleiben. Geht eine Welle von A nach B und von B reflektiert zurück nach A und beziffern wir die Zeit ihres Eintreffens bei B als Mittelwert der in A gemessenen Gesamtzeit A-B-A, so ist die Wellenlänge in beiden Richtungen gleich groß und gleich der stehenden Welle. Ist die Zeit in B anders (RdG), so wird die Wellenlänge in beiden Richtungen unterschiedlich - und eine stehende Welle kann durch Interferenz nur dann entstehen, wenn sich auch die Wellengeschwindigkeiten ändern - also c+/-v!
Die Wellenlängen einer stehenden Welle können daher von der Gleichzeitigkeitsdefinition der SRT (RdG) nicht abhängen. Ihre Knotenpunkte stellen etwas objektiv Erkennbares dar und ihr Abstand wird gleichzeitig in jedem IS zu messen sein. Das ist nun mal so bei einer stehenden Welle. Die LT und somit die SRT versagt hier auf der ganzen Linie!

Grüße
Harald Maurer

Und ich glaube nicht dass die SRT versagt, sondern dass der Ansatz von Julian nicht passt.
So wie ich das sehe, nimmt er die (im ruhenden System) stehende Welle - schaut was da gleichzeitig ist und geht davon aus, dass dies dann eben im bewegten System nicht gleichzeitig sein wird. Das stimmt zwar - aber man muss eher schaun was nun im bewegten System dann gleichzeitig sein wird - also welche Teile der hin- und der rücklaufenden Welle dann auch im bewegten System gleichzeitig an einem Punkt sind.
Das ist nur mal so "ungefähr" dahingesagt von mir - aber ich bleib davon überzeugt, dass es bei richtiger Betrachtung (und richtiger Anwendung der SRT) dennoch zu einem funktionierendem Laser führen wird.

Grüße
fallili

Wieso das? Seit wann erzeugen Laser stehende Wellen. Und wenn sie es täten, wieso sollten dann im Lasersystem zusätzliche Knoten entstehen?

@falali
Machen wir die Sache etwas einfacher. In K bewegt sich eine Parallele zur x-Achse hin (oder weg). In System K' geht diese Parallelität verloren.

Streitest du den letzten Satz ab?

In K bewegt sich eine Parallele zur y-Achse hin (oder weg). In System K' bleibt diese Parallelität erhalten.

Einverstanden oder nicht?

(Fahrtrichtung entlang des x-Achse)

Ein Laser "erzeugt" nicht stehende Wellen, sondern funktioniert aufgrund stehender Wellen zwischen seinen Spiegeln. Es gilt daher für die Modenlänge die Resonanzbedingung L=n lambda/2, also ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge. Das erzeugt im Laser eine stehende Welle. Es handelt sich also um einen Resonator, welcher nur die Frequenzen verstärkt, für welche diese Resonanzbedingung zutrifft.
Wenn im Lasersystem keine zuzätzlichen Knoten entstehen - was ja auch nicht der Fall ist - dann dürfen diese auch nicht entstehen, wenn ein bewegter Beobachter den Laser beurteilt (misst), d.h. die LT darf keine Resultate hergeben, nach deren Messung sich gar keine Funktion eines Lasers folgern lässt - weil in diesem System die stehende Welle nicht existiert. Auch bewegt beurteilt muss die Physik im Laser so ausfallen, dass seine Funktion aus dem, was man "sieht" (misst) erklärbar bleibt.
Keine zusätzlichen Knoten im Lasersystem, aber zusätzliche Knoten im Beobachtersystem - das kann nicht sein, denn dann funktioniert der Laser im Beobachtersystem eben nicht.
Es müsste also so sein, dass man einen kontrahierten Laser sieht, in welchem die Knotenabstände ebenso kontrahiert sind und daher unverändert in ihrer Anzahl. Das wäre plausibel - aber das ergibt sich eben nicht mit dem relativistischen Dopplereffekt, welcher ja gegenüber dem ruhenden Beobachter auch im Laser auftritt. Zwar ergibt sich bei korrekter Rechnung hinsichtlich der Knoten genau das, was man erwartet, aber zum Preis veränderter elektr. Felder bzw. Amplituden und veränderter Intensitäten. Das zeigt ja auch deine Grafik deutlich auf.


Nein, die Parallelität geht nicht verloren, sondern die sich aus der LT ergebenden Werte verhalten sich so, als würde diese Parallelität verloren gehen. Es handelt sich um eine Pseudoverdrehung um einen imaginären Winkel! Zwei Schnellzüge, die auf parallel verlaufenden Schienen fahren, müssten dann ja entgleisen, wenn ihre Parallelität zueinander verloren ginge. Das tun sie nicht, auch nicht, wenn sie mit relativistischer Geschwindigkeit fahren würden. Da sich die Werte so verhalten als ob sie verdreht wären, kann man sie im Minkovski-Diagramm darstellen, wenn man die Achsen verdreht - aber das sind sie natürlich nicht wirklich.

Grüße
Harald Maurer

Doch, der passt nach SRT recht gut -bis auf die Anzahl der Knoten. Die müsste natürlich gleich bleiben. Aber die Veränderung der Amplituden ergibt sich tatsächlich so ähnlich. Und das ist auch klar, weil sich aus gegenläufigen Wellenlängen unterschiedlicher Länge bei c=const keine saubere stehende Welle ergeben kann. Wie ich eben schrieb, die RdG kann man bei einer stehenden Welle absolut nicht brauchen!

Grüße
Harald Maurer

Ich verstehe gar nicht wo das Problem ist. Blau ist der von vorne kommende Laser, rot der von hinten kommende und grün das Total. Das stehende System passt mit dem bewegten System widerspruchsfrei zusammen.

Formeln:



Stehend:




Bewegt:




,

Hallo Simon, die Skalierung in der Horizontalen passt nicht, die sollest du anders gestalten.
Wir haben:
Frequenz: 300 MHz
Ausbreitungsgeschwindigkeit gegen Grund: 300 000 Km/s

Das ergibt eine Schwingungslänge von einem Meter, dies sollte auch im Plot sich widerspiegeln.

Kurt