Spezielle Relativitätstheorie - Lichtgeschwindigkeitsfrage

Nur eine grundsätzliche Frage:

Ich weiß, dass, wenn Sie unterwegs sind X Geschwindigkeit vergeht für Sie die Zeit langsamer als für einen relativ stillstehenden Beobachter. Das ist alles nur, weil ein Photon bei dem freigesetzt wird X Geschwindigkeit kann nicht schneller reisen als die C Grenze.

Ich will wissen, was passiert, wenn man zwei Körper hat, A Und B aufeinander zu bewegen. Wenn A setzt einen Lichtstrahl frei, und B misst es (die Geschwindigkeit der Photonen), ist die gemessene Geschwindigkeit immer noch gleich? Der einzige Unterschied wird die Wellenlänge sein? Und wenn wir den umgekehrten Fall haben, A Und B voneinander entfernen, bekommen wir die Rotverschiebung, aber die gemessene Geschwindigkeit bleibt gleich?

Ich will nur wissen, ob ich es richtig verstanden habe...

Antworten (3)

Die Lichtgeschwindigkeit wird die gleiche sein, ja. Dies ist der grundlegende Grundsatz der speziellen Relativitätstheorie – dass alle Trägheitsbeobachter die gleichen Gesetze der Physik sehen, einschließlich universeller Konstanten wie der Lichtgeschwindigkeit.

Und ja, die Wellenlänge λ wird sich verändern. Die Frequenz v wird sich auch ändern, da wir ja immer noch haben müssen

λ v = C .

Chris, ist es nicht vielleicht ein bisschen irreführend, physikalische Gesetze mit universellen Konstanten zu vergleichen? Ihr zweiter Satz lässt fast den Eindruck entstehen, dass das Prinzip, dass Trägheitsbeobachter dieselben physikalischen Gesetze sehen, impliziert, dass der Wert der Lichtgeschwindigkeit rahmeninvariant ist. Ich nehme an, wenn Sie den Begriff "physikalisches Gesetz" so definieren, dass er Werte physikalischer Konstanten umfasst, dann ist dies wahr, aber das scheint mir irgendwie irreführend zu sein.
Ich lege "physikalisches Gesetz" ein bisschen weit, da stimme ich zu, aber ich hatte das Gefühl, dass Symmetriegruppen und Lorentz-Transformationen die Dinge zu kompliziert machen würden, zumindest für mich;)

Ja, jeder Beobachter, der eine lokale Messung der Lichtgeschwindigkeit durchführt, wird das gleiche Ergebnis erhalten, dh C , egal woher das Licht kam.

Ich habe das Wort lokal verwendet , weil in der allgemeinen Relativitätstheorie die Lichtgeschwindigkeit davon abweichen kann C wenn es nicht an Ihrem Standort gemessen wird. Das bekannteste Beispiel dafür ist wahrscheinlich die Tatsache, dass das Licht langsamer wird und zum Stillstand kommt, wenn es sich dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nähert. Aber auch in der Allgemeinen Relativitätstheorie liefert eine lokale Messung immer den Wert C .

Hey ... Ich habe nicht wirklich erwartet, dass ein GR-Intro für diese Frage von Ihnen kommt ;-)

Ja. Es gibt zwei Dinge, um die Sie sich kümmern müssen. Damit die Lichtgeschwindigkeit konstant ist (Postulat von SR) relativ zu den entgegengesetzt eilenden Beobachtern A Und B , können wir die Geschwindigkeitsadditionsformel verwenden. Noch ein Ja. Die Wellenlänge wird kontrahiert oder verlängert und das Licht dadurch gesehen B oder A entsprechend dem relativistischen Doppler-Effekt blau- oder rotverschoben wären , je nachdem, wie sie sich relativ bewegen (hinzu oder weg).