Gibt es im wirklichen Leben "Update-Verzögerungen" für Mirrors?

Da die Lichtgeschwindigkeit endlich ist, gibt es sicherlich eine gewisse Verzögerung, aber lassen Sie uns auswerten, wie groß diese Verzögerung ist. Wenn man bedenkt, dass der Spiegel 100 Meter entfernt ist, dann wird die Verzögerung sein

Wenn es eine solche Verzögerung gäbe, könnten Sie einen beweglichen Spiegel verwenden, um die Lichtgeschwindigkeit zu messen.

Dies wurde erstmals in den 1920er Jahren von Michelson durchgeführt. ( Siehe zB diesen Link , der Veröffentlichungen von 1924 und 1927 enthält.) Michelson baute einen achteckigen Körper mit verspiegelten Seiten, der sich mit mehreren hundert Mal pro Sekunde drehte, und benutzte diesen rotierenden Spiegel, um zu messen, dass Licht etwa 230 Mikrosekunden brauchte, um die 44-Meile zurückzulegen Hin- und Rückfahrt zwischen Mt. Wilson und einem anderen Berg, dessen Lage nicht ungewiss ist, dessen Name jedoch in verschiedenen Berichten unterschiedlich ist.

Die menschliche Sehkraft wird in Millisekunden gemessen, nicht in Mikrosekunden, und das menschliche Auge ohne Hilfe kann Bilder in Spiegeln aus solchen Entfernungen nicht auflösen. Dies ist also kein Effekt, den Sie mit bloßem Auge in einem Spiegel beobachten könnten, der in ein Stadion passt, für eine vernünftige Definition von „Stadion“. Die Verzögerung ist real, aber es erfordert experimentelle Finesse, sie zu beobachten.

Eine astronomische Version von „Spiegelverzögerung“ ist ein Supernova-Lichtecho .

Als ich einige Antworten auf diese Frage las, bemerkte ich, wie jeder betonen möchte, dass es sich um einen kleinen Effekt handelt, weil sich Licht so schnell bewegt. Das hat mich zum Nachdenken gebracht, ob wir ein Beispiel mit größeren Entfernungen finden können.

Wenn wir in die Tiefen des Weltraums blicken, sehen wir keine Spiegel, aber wir sehen etwas, das den Weg des Lichts lenkt, nämlich Gravitationslinsen. Eine Gravitationslinse ist nur ein schweres Ding wie eine Galaxie, die sich zufällig auf oder in der Nähe der Sichtlinie von der Erde zu einer anderen Galaxie befindet. Dann kann es vorkommen, dass Licht auf mehr als einem Weg von der weiter entfernten Galaxie zur Erde gelangt, und die Wege müssen nicht gleich lang sein. So sehen wir am Ende dieselbe entfernte Galaxie in zwei oder mehr verschiedenen Momenten ihres Lebens, alle zur gleichen Zeit (dh Ankunftszeit des Lichts) für uns. Und die Zeitunterschiede können jetzt groß sein: nicht Nanosekunden oder Sekunden, sondern Jahre oder Jahrtausende. Jeder freundliche Astronom, der dies liest, mag gerne Beispiele geben.

Dies ist ein einfaches Abstandsproblem, bei dem der Abstand Ihres Auges zum Spiegel und der Abstand des Mannes zum Spiegel addiert werden. Die Größe des Spiegels macht überhaupt keinen Unterschied in der Lichtgeschwindigkeit, aber etwas in der Entfernung des Objekts und die vorherige Antwort war richtig, außer dass er die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum verwendet hat, in dem Sie sich nicht befinden.

Die wichtigste Voraussetzung ist nun, dass Sie die Gesten des Mannes im Spiegel sehen können. Ich würde sagen, dass er insgesamt nicht weiter als etwa 1 Meile entfernt sein müsste (seine und Ihre Entfernung vom Spiegel zusammen), damit eine durchschnittliche Person seine Gesten sehen kann. Die Formel wäre also 1 Meile multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit in der Atmosphäre. Höhe nicht vergessen; es beeinflusst die Luftdichte.

Auch ohne Spiegel gibt es eine Verzögerung, weil es Zeit braucht, bis das Licht vom Mann zum Publikum gelangt. Teilen Sie die Entfernung vom Mann zum Publikum durch die Lichtgeschwindigkeit, um die Verzögerung zu erhalten.

Beim Spiegel muss das Licht vom Mann zum Spiegel fließen und dann zu den Zuschauern reflektiert werden. Daher ist die Zeit zwischen dem Mann, der die Bewegungen ausführt, und dem Publikum, das sie sieht, im Wesentlichen dieselbe, als ob sein Abstand vom Publikum die Summe aus seinem Abstand vom Spiegel und dem Abstand des Publikums vom Spiegel wäre. Wenn er direkt hinter dem Publikum steht, verdoppelt der Gang durch den Spiegel die Verzögerung.

Der Prozess des Spiegels, der das Licht reflektiert, wird auch eine winzige Menge Zeit in Anspruch nehmen, aber ich weiß nicht, wie ich das quantifizieren soll. Ich vermute, dass es im Vergleich zu den Entfernungsunterschieden für verschiedene Zuschauer vernachlässigbar ist.

Und wie andere betont haben, ist die Lichtgeschwindigkeit im Vergleich zur Reaktionszeit des menschlichen Sehsystems so schnell, dass all diese Zeiten für unsere Wahrnehmung im Wesentlichen augenblicklich sind. Aber wir können Geräte entwickeln, die diese Verzögerungen erkennen können (RADAR und LIDAR funktionieren, indem sie die Zeit messen, die eine Funk- oder Lichtübertragung benötigt, um von etwas reflektiert zu werden).

Es wird aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit eine optische Verzögerung geben,$c$. Damit sich Licht zwischen zwei durch Entfernung getrennten Punkten ausbreitet$d$die Verzögerungszeit ist

Die Lichtgeschwindigkeit ist

Also, in Worten, Licht reist$30 \text{ cm}$In$1 \text{ ns}$, und entsprechend braucht es Licht$3.3 \text{ ns}$Reisen$1 \text{ m}$.

Ich überlasse es dem Leser (oder Kommentator) als Übung, sich auszudrücken$c$Und$1/c$in "bequemen" imperialen Einheiten.

Ja, es gibt eine Verzögerungszeit.

Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 299.792.458 Meter pro Sekunde.

Angenommen, wir haben Sie, einen ein Meter breiten Spiegel und einen Baseball.

Sie und der Spiegel sind 20 Meter voneinander entfernt.

Der Spiegel bewegt sich nicht relativ zu Ihnen.

Der Baseball bewegt sich relativ zum Spiegel einen Meter pro Sekunde langsamer als die Lichtgeschwindigkeit

Während Sie in den Spiegel starren, fliegt der Baseball vorbei.

Sie würden den Baseball erst im Bruchteil einer Sekunde, nachdem der Baseball den Spiegel bereits passiert hat, im Spiegel sehen