Verständnis der Ableitung der Zeitdilatation

Beim Ableiten der Zeitdilatation unter Verwendung der beiden Postulate der Speziellen Relativitätstheorie stellen wir uns vor, dass ein Lichtimpuls zwischen zwei Spiegeln hin und her wandert. Im Ruhesystem (wenn der Beobachter und diese Anordnung das gleiche Inertialsystem teilen) sieht die Figur wie folgt aus. Als Lichtgeschwindigkeit wird angenommen C nach Einsteins zweitem PostulatGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bewegt sich diese Anordnung in Bezug auf den Beobachter mit der Geschwindigkeit V nach rechts, dann sieht die Abbildung wie folgt aus.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Auch hier betrachten wir die Lichtgeschwindigkeit als C . Aber wir beobachten, dass der Lichtweg nicht genau vertikal ist wie im ersten Bild. Der Lichtweg ist in die horizontale Richtung gebogen. Daher hat die Pfadlänge zugenommen, und um diese erhöhte Pfadlänge zu kompensieren, stellt sich heraus, dass die Zeit verlängert wird.

Was ich nicht verstehe ist, warum der Lichtweg in horizontaler Richtung gebogen ist? Ich denke, dass der Lichtimpuls, sobald er aus dem unteren Spiegel austritt, frei von dem Einfluss des unteren Spiegels ist und sich im Raum zwischen den Spiegeln genau in vertikaler Richtung gerade nach oben bewegt. Warum biegt es sich so, dass es genau von der Mitte des oberen Spiegels reflektiert werden kann? Nach meiner Annahme würde die Figur wie folgt aussehen.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn ich die Lichtgeschwindigkeit als c betrachte, dann gibt es nach meiner Figur keine Zeitdilatation.

Ich weiß, dass einige, wo ich einen Fehler begehe. Ich folge Einsteins 2. Postulat, indem ich die Lichtgeschwindigkeit als c nehme. Ich denke also, dass ich irgendwie gegen Einsteins 1. Postulat verstoße. Aber wie? Ist es so, dass ich, indem ich den Lichtweg genau vertikal halte, tatsächlich einen Bezugsrahmen in absoluter Ruhe erlaube, in dem sich Licht bewegt, und ein solcher absoluter Ruherahmen nach Einsteins 1. Postulat nicht existiert?

Im ersten Fall (bewegte Spiegel) sehen wir nur die Spiegelbewegung über die Zeit. Im zweiten Fall (sich bewegende Spiegel) sehen wir weniger Spiegelbewegung über die Zeit, da jetzt ein Teil der Spiegelbewegung über den Raum gerichtet ist. In jedem Fall sind die Spiegel in Bewegung.

Antworten (1)

Im zweiten Fall (bewegte Spiegel) war der Lichtstrahl von Anfang an nicht senkrecht. Denken Sie daran, dass Sie eine Transformation des Referenzrahmens in Betracht ziehen, sodass sich alles mit konstanter Geschwindigkeit nach rechts bewegt, einschließlich des Lichts selbst, also der Verschiebung der ursprünglichen Richtung des Lichtstrahls. Diese Bewegung spiegelt tatsächlich wider, dass Sie sich nach links bewegen. Nach dem Relativitätsprinzip ist das dasselbe.

Dies ist jedoch nicht spezifisch für die Spezielle Relativitätstheorie. Die spezielle Relativitätstheorie wird berücksichtigt, indem postuliert wird, dass die Geschwindigkeit (der Absolutwert der Geschwindigkeit) des Strahls in beiden Referenzsystemen gleich ist, anstatt einen zusätzlichen Beitrag zu erhalten, wie es der Fall wäre, wenn es sich um einen Baseball handeln würde, der mit vernachlässigbarem ( im Vergleich zu C ) Geschwindigkeit.

Ja, ich könnte mir vorstellen, dass, wenn ich die Positionskoordinaten des Lichtimpulses mit der Zeit aufzeichne, wie sie vom sich bewegenden Referenzrahmen aus beobachtet werden, der Pfad in horizontaler Richtung gebogen aussieht. Dieses Phänomen ist nicht spezifisch für die Relativitätstheorie.
@ user103515 ja, genau das ist der Punkt meiner Antwort. Ihr Punkt ist?
Ich stimme Ihnen vollkommen zu und mein Zweifel ist ausgeräumt. Danke.
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