Mondfinsternis und Relativitätstheorie

Ich arbeite derzeit an einer Tiefenstudie für meinen Physikunterricht der 12. Klasse und betrachte die Relativität und Zeitdilatation einer Mondfinsterniserfahrung auf dem Mond im Vergleich zu der von der Erde aus gesehen. Soweit ich weiß, gibt es keine Atomuhrdaten von der Mondoberfläche, und insbesondere keine, die sich auf die Länge einer Mondfinsternis beziehen. Ich habe jedoch entschieden, dass die beste Idee darin besteht, ein ähnliches früheres Projekt zu finden, das nicht direkt Daten für meine Untersuchung zeigt, aber bestätigen kann, dass es definitiv eine Zeitdilatation gibt. Ich habe bereits Vorhersagen für die Zeitdilatation des Mondes über die Länge einer von der Erde aus gesehenen Mondfinsternis gemacht, indem ich allgemeine und spezielle Relativitätsgleichungen verwendet habe. Wenn jemand eine Idee hat, wie man das angeht, wäre Hilfe sehr dankbar. Danke.

Um klarzustellen. Auf der Erde beginnt eine Mondfinsternis, wenn der Halbschatten der Erde zum ersten Mal den Rand des Mondes berührt, und geht dann über Halbschatten, partielle, bis zur totalen Sonnenfinsternis und dann wieder zurück. Wie ist die Länge der Sonnenfinsternis definiert? Für den Beobachter auf dem Mond beginnt die Sonnenfinsternis, wenn der Halbschatten ihren Ort erreicht, und setzt sich durch partielle und totale Phasen fort. Wie wird die Länge der Sonnenfinsternis für einen Mondbeobachter definiert, da es sich nicht um dasselbe Ereignis handelt. Der Beobachter auf dem Mond kann nicht beobachten, wie der Halbschatten den Rand des Mondes erreicht, sondern nur, wenn er ihren Standort erreicht.
Die meisten Berechnungen des Timings von Finsternissen gehen von der Annahme aus, dass sich das Licht in einer geraden Linie ausbreitet, aber dies ist nicht der Fall, wenn Sie die Relativitätstheorie berücksichtigen, sowohl die Erde als auch der Mond werden das Licht beugen. Der Effekt ist winzig, aber auch der Effekt der Zeitwahl.
Sie haben eine ähnliche Frage zur Zeit der Mondfinsternis-Relativität. Können Sie eine kurze Erklärung hinzufügen, inwiefern diese anders ist und inwiefern die Antwort dort hier gilt? Danke!
Soweit ich weiß, sagen wir theoretisch, dass ein Beobachter an einem Punkt auf der Mondoberfläche an diesem Ort in die Dunkelheit eintreten würde. Wenn dies also von der Erde aus beobachtet würde, würden wir unsere Zeitmessung beginnen und beenden, wenn das Licht verschwindet und von diesem Punkt auf dem Mond zurückkehrt. Selbst mit der Lichtbeugung würde ein solcher Test theoretisch noch funktionieren. Dies ist nur ein High-School-Abschlussprojekt, daher kann ich auf gewisse Mängel in der Idee hinweisen, aber
Ich muss nur einige Berechnungen zeigen, um zu zeigen, wie ich diese Idee verwendet habe, um Einsteins Relativitätstheorie zu „beweisen“. Da wir wissen, dass auf dem Mond eine Zeitdilatation auftritt, ist die Theorie offensichtlich richtig, aber ich brauche einige Daten, um dies in Anbetracht der Mondfinsternis zu beweisen. Ich betrachte nur den Aspekt der Mondfinsternisse, damit das Projekt originell ist.

Antworten (1)

Eine Mondfinsternis vom Mond aus gesehen ist eigentlich eine Sonnenfinsternis (von der Erde). Dies sollte definitiv zeitlich besser sein als die Mondfinsternis von der Erde (die ein sehr "unscharfes" Ereignis ist). Ich bezweifle jedoch, dass Sie der hier erforderlichen Mikrosekundengenauigkeit auch nur nahe kommen könnten. Praktisch jede andere Methode wäre viel besser. Sie könnten zum Beispiel einfach ein Lichtsignal bekannter Dauer von der Erde senden und seine Dauer auf dem Mond aufzeichnen. Das würde Ihnen ein direktes Maß für die Zeitdilatation geben, nachdem Sie zusätzliche Effekte wie die Doppler-Verschiebung entfernt haben.

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