Wenn Sie mit dem Auto fast mit Lichtgeschwindigkeit fahren und die Autoscheinwerfer einschalten: Wird es im Gammalicht statt im sichtbaren Licht leuchten?

Wenn Sie mit dem Auto fast mit Lichtgeschwindigkeit fahren und die Autoscheinwerfer einschalten: Wird es im Gammalicht statt im sichtbaren Licht leuchten?

"...mit fast Lichtgeschwindigkeit" - in Bezug auf was/wen? "Wird es im Gammalicht statt im sichtbaren Licht leuchten" - laut wem?
Bist du im Auto? Oder stehst du am Straßenrand und siehst zu, wie das Auto an dir vorbeirast?
George, weißt du, ich habe mich gefragt, als würdest du durch den Weltraum reisen, ich meine, als würdest du wirklich schnell fliegen, wie mit Lichtgeschwindigkeit, weißt du ... hoooohhhhh ... und plötzlich fingst du an zu schreien ... aaaahhhhh aaaaahhhhh... Glaubst du, dein Gehirn würde explodieren?

Antworten (6)

Es ist ein relativistischer Effekt, also hängt er von der relativen Geschwindigkeit in Bezug auf die Lichtquelle ab.

Stellen Sie sich vor, Ihr Auto bewegt sich relativ zu einer Straße nahezu mit Lichtgeschwindigkeit (vergessen wir für diese Frage die Physik Ihres Autos und der Straße). Wenn Sie sich im Auto befinden, befinden sich die Lichter für Sie im sichtbaren Spektrum. Für jemanden, der immer noch in Bezug auf die Straße ist, nennen wir diese Person P , gibt es eine sogenannte Doppler-Verschiebung. P wird die elektromagnetische Strahlung nicht mit der gleichen Frequenz wie Sie messen.

Die Doppler-Verschiebung hängt von der Relativgeschwindigkeit (einschließlich Richtung) ab. Wenn sich das Auto mit relativistischen Geschwindigkeiten auf P zubewegt , kann P Gammastrahlung erkennen (Frequenz steigt, Blauverschiebung). Wenn sich das Auto von P wegbewegt , erfolgt die Verschiebung in die andere Richtung und P kann stattdessen niederfrequente Funkwellen erkennen (Frequenz sinkt, Rotverschiebung).

Natürlich würden Sie das Licht von Ihrem Auto wahrscheinlich nicht sehen, da es von einer Oberfläche reflektiert werden muss, um zu Ihren Augen zurückzukehren - das könnte bei den beteiligten Frequenzen schwierig sein: D
Nur ein dummer Gedanke von mir - was ist, wenn OP einen Reflektor vor dem Scheinwerfer seines Autos anbringt? Welche Frequenz würde er finden?
@AbdurRakib auch sichtbar. Solange sich die Quelle im selben Bezugsrahmen wie der Fahrer befindet, sieht der Fahrer die Frequenz der Quelle (in diesem Rahmen).
@AbdurRakib Allerdings, wenn die Straße Katzenaugen hat. Diese würden von den Autoscheinwerfern angestrahlt, das reflektierte Licht wäre doppelt blauverschoben...
@Aron, Okay, das war unerwartet. Könnten Sie ein bisschen mehr erklären, warum Katzenaugen doppelt blau verschoben sind?
@AbdurRakib Wenn das Licht auf der Straße auf den Spiegel trifft, befindet sich der Spiegel in einem anderen Rahmen als das Auto. Es sieht, dass die Frequenz blauverschoben wird, wenn sich das Auto darauf zu bewegt. Wenn es Ihr Auto reflektiert und zurückschlägt, befindet sich Ihr Auto wieder in einem anderen Rahmen und das Licht vom Spiegel kommt darauf zu, sodass es wieder blauverschoben wird.

Nur für jemanden außerhalb des Autos; Wenn sie in Ihrem Weg sind, werden sie zuerst zu Tode bestrahlt, und alles, was übrig bleibt, wird bei der folgenden Kollision verdampft.

Wenn sie sich hinter dem Auto befinden, sehen sie natürlich alle Lichter auf Rot geschaltet, und sie werden überleben!

... außer, wenn die Doppler-Verschiebung ausreicht, um die Scheinwerferstrahlen wie Gammastrahlen aussehen zu lassen, dann werden die zurückweichenden Rücklichter "wie" Radiowellen aussehen. Sie werden das nicht wirklich „sehen“, außer in einem metaphorischen Sinne.
Also, Leute, die vor dem Auto die riesige Gammastrahlung sehen und hinter dem Auto nur Radiowellen?
Natürlich kann ein Auto mit einem Lorentz-Gammafaktor von einer Million nicht durch eine Atmosphäre reisen. Und wenn es sich auf einem erdgroßen Planeten ohne Atmosphäre befindet, wird es auch Schwierigkeiten mit der extremen Zentripetalkraft haben, die erforderlich ist, um seine Kreisbewegung aufrechtzuerhalten, wenn es den Planeten sieben Mal pro Sekunde umrundet. ;)
@PM2Ring Wenn Sie etwas bis zu einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit erreichen können, sollte es im Vergleich dazu ein Kinderspiel sein, es auf einer kreisförmigen Umlaufbahn zu halten. Viel Glück beim Überleben der notwendigen Kräfte.
„Natürlich, wenn sie hinter dem Auto sind, sehen sie alle Lichter auf Rot geschaltet, und sie werden überleben!“ Nein, das Auto wird ständig mit relativistischen Geschwindigkeiten mit Luftmolekülen kollidieren und einen Strahlungsschauer in alle Richtungen verursachen.
Es ist eine schöne Abwechslung zu sehen, dass bei diesen Diskussionen etwas „Realismus“ und „Praktikabilität“ angewandt wird ;) Wir haben seit Mr. Tompkins einen langen Weg zurückgelegt!

Der wichtigste Punkt, den Sie beachten sollten, wenn Sie durch Fragen wie diese verwirrt sind, ist, dass alle Bewegungen relativ sind und alle Effekte von SR symmetrisch zwischen zwei Trägheitsreferenzrahmen gelten.

Wenn Sie in Ihrem Auto sitzen und die Scheinwerfer einschalten, erzeugen sie sichtbares Licht. Für ein Teilchen, das die Erde bei 0,99999999999c passiert, erscheint das Licht Ihrer Scheinwerfer als Gammastrahlen. Wenn Sie in der Lage wären, Ihr Auto bei 0,999999999999 °C an der Erde vorbeizufahren, würden Ihre Scheinwerfer beim Einschalten sichtbares Licht erzeugen, aber dieses sichtbare Licht in Ihrem Rahmen würde den Menschen auf der Erde als Gammastrahlung erscheinen. Der entscheidende Punkt ist, dass sich Ihre Scheinwerfer und ihre Leistung nicht ändern, aber wie dies für andere erscheint, ändert sich aufgrund des Doppler-Effekts.

"alle Bewegung ist relativ" - sogar Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit? Wenn sich zwei Objekte mit Lichtgeschwindigkeit, aber ohne Beschleunigung bewegen, sehen sie dann keine Bewegung und keine relativistischen Effekte?
Erstens kann sich kein Objekt mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Ansonsten ist jede Trägheitsbewegung vollständig relativ. Mein Punkt ist, dass Sie sich JETZT, während Sie dies lesen, mit nahezu Lichtgeschwindigkeit relativ zu vorbeiziehenden Myonen bewegen – fühlen Sie sich dadurch anders? Sieht die Welt um dich herum anders aus? Nein natürlich nicht. Sie würden jedoch relativistische Effekte beobachten, die sich auf die Myonen beziehen, die sich relativ zu Ihnen bewegen.

"Gammalicht" ist verwirrend. Licht ist der sichtbare Teil des EM-Spektrums, eine Art Beschönigung der Variationen, wer was sehen kann. Gammastrahlung bedeutet für verschiedene Menschen unterschiedliche Dinge – demnach

Astrophysiker definieren Gammastrahlung als jede Strahlung mit einer Energie über 100 keV. Physiker definieren Gammastrahlung als hochenergetische Photonen, die beim Kernzerfall freigesetzt werden.

Wenn Sie die letztere Definition verwenden, nein. Wenn es nicht aus nuklearem Zerfall stammt, ist es keine Gammastrahlung. Seite 8 dieses Dokuments enthält ein Intensitätsspektrum-Diagramm – es sieht so aus, als würde sehr wenig Energie von einem Wolframfaden in Halogen bei Wellenlängen kürzer als 250 Nanometer emittiert – Gammastrahlen sind etwa zehn Pikometer groß, also müssten Sie sie ziemlich blau verschieben ein bisschen. Laut diesem Online-Blauverschiebungsrechner geschieht dies bei 299.792.457 m/s, die Lichtgeschwindigkeit beträgt 299.792.458 m/s .

Ich rufe "Licht" für das ganze EM-Gespenst
@Robotex machen Sie weiter und definieren Sie die Begriffe neu, was Sie wollen, aber es wird ein Hindernis für die Kommunikation sein

Es ist wirklich sehr einfach. Die Wellenlänge des "Lichts" von den Scheinwerfern, wie es von einem stationären Beobachter gesehen wird, verkürzt sich aufgrund des Lorentz-Kontraktionseffekts. Die Formel für diese Kontraktion lautet relative Länge = l * √(1 - v²/c²), wobei l gleich der ursprünglichen Länge (oder Wellenlänge), v die Geschwindigkeit der Quelle und c die Lichtgeschwindigkeit ist. Wenn wir die Geschwindigkeit als Anteil von c ausdrücken, dann sind hier ein paar Ergebnisse. Für v = 0,1c, l = 0,995 Für v = 0,5c, l = 0,866 Für v = 0,9c, l = 0,436 Für v = 0,99c, l = 0,141 Für v = 0,999c, l = 0,0447 Auf dem elektromagnetischen Spektrum, Wenn man die Wellenlänge des sichtbaren Lichts mit 550 nm (Nanometer) annimmt, würde sich dies bei v = 0,999 c auf 25 nm reduzieren, was es in den langen Röntgenbereich bringen würde. Nur wenn v um 0,99999999999c anstieg, wäre das "Licht" kurz genug, um als Gammastrahlen klassifiziert zu werden.

Du übersiehst den entscheidenden Punkt:

Es hängt davon ab, aus welchen Materialien die Scheinwerfer bestehen! Seine Filamentmetalle, LEDs usw. ? Woraus bestehen sie? Welche Wellenlängen senden sie aus, wenn ihre Atome/Moleküle elektronisch angeregt werden?

Wenn Sie mit dem Auto fast mit Lichtgeschwindigkeit fahren und die Autoscheinwerfer einschalten: Wird es im Gammalicht statt im sichtbaren Licht leuchten?
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