Wie verhält sich Licht an Bord eines Raumschiffs bei (zum Beispiel) 50% Lichtgeschwindigkeit?

Um meine Frage besser zu erklären, als ich es in einem einzigen Satz könnte:

Fall 1: Ich bin (zum Beispiel) an Bord eines Raumschiffs in einem großen Raum mit einem Laser an der Decke und einem auf dem Boden gezeichneten Punkt an der Stelle, an der er auftrifft, während das Schiff stationär ist.

Wenn das Schiff dann 50% Lichtgeschwindigkeit erreicht (beschleunigt nicht) und ich den Laser wieder einschalte, leuchtet es immer noch am selben Punkt?

Fall 2 Im selben Raumschiff gibt es einen weiteren Raum mit einem Laser in der Wand, der auf einen Rezeptor auf der anderen Seite des Raums scheint. Der Rezeptor misst die Zeit, die der Laser benötigt, um den Raum zu durchqueren.

Dann ist das Schiff genauso wie vorher 50% Lichtgeschwindigkeit und beschleunigt nicht. Der Laser befindet sich in der Wand, die sich am hinteren Ende des Schiffes befindet, und der Empfänger befindet sich vorne. Ich schalte den Laser ein. Dauert es länger, bis der Laser den Rezeptor erreicht?

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Diese Fragen entspringen mehr oder weniger der Vorstellung, dass sich Licht immer mit der gleichen Geschwindigkeit fortbewegt. Außerdem, wenn ich Leute darüber reden höre, dass sich das Licht außerhalb des Schiffes blau verändert, aber was ist an Bord des Schiffes selbst? Was geschieht?

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Bearbeiten 1: als Reaktion auf diesen Kommentar und als Änderung

"Dann, nachdem das Schiff 50% Lichtgeschwindigkeit erreicht hat" - relativ zu wem? Das Raumschiff ruht in Bezug auf sich selbst, es ist das andere „Zeug“, das sich bewegt. – Alfred Centauri vor 9 Minuten

Dieser Kommentar scheint zu sagen, dass alles relativ ist, aber das scheint seltsam, weil Licht nicht schneller als "die Lichtgeschwindigkeit" sein kann. Aber wenn dies relativ ist, dann feuern Sie auf dem Raumschiff, das sich (relativ zum Raum um es herum) mit 50% Lichtgeschwindigkeit bewegt, einen Laser von der Vorderseite des Schiffes ab, wird es sich (relativ zum Raum um es herum) mit 150% Licht bewegen Geschwindigkeit? Das scheint falsch zu sein? Bitte sagen Sie mir, wenn etwas mit meiner Logik nicht stimmt.

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Bearbeiten 2: Okay, ich fühle mich jetzt dumm, ich glaube, ich habe die Antwort gefunden und es hat mit Zeitdilatation zu tun. Ich habe gehört, dass „Ihre Zeit“ umso langsamer wird, je näher Sie der Lichtgeschwindigkeit kommen. Das bedeutet, dass die Antwort auf Fall 1 lautet: Es ist dieselbe Stelle, und die Antwort auf Fall 2 lautet: Aus Ihrer Sicht dauert es immer noch genauso lange, aber wenn jemand außerhalb des Raumschiffs die Start- und Endzeit sehen könnte, würde dies der Fall sein viel länger dauern.

Was ich oben geschrieben habe, ist meiner Meinung nach die Antwort, aber mit meinem rudimentären Wissen zu diesem Thema wäre es nett, wenn mir jemand sagen könnte, ob ich richtig liege und es wahrscheinlich richtig umformuliere.

"Dann, nachdem das Schiff 50% Lichtgeschwindigkeit erreicht hat" - relativ zu wem ? Das Raumschiff ruht in Bezug auf sich selbst, es ist das andere „Zeug“, das sich bewegt.
@AlfredCentauri Ich habe die Frage bearbeitet. Könnten Sie bitte einen zweiten Blick darauf werfen?
Es gibt ein anderes Gesetz für die Addition von Geschwindigkeiten in der speziellen Relativitätstheorie als für die Messung von, sagen wir, relativen Autogeschwindigkeiten auf der Erde. Dieses Gesetz stellt sicher, dass Sie immer noch 60 % und 100 % der Lichtgeschwindigkeit hinzufügen können und nicht 160 % erhalten. Schlagen Sie Wikipedia zur Zusammensetzung von Geschwindigkeiten im Speziellen nach.
TheRW Ich glaube, Sie haben Alfreds Punkt verfehlt. Du gehst 0,5 C im Augenblick. Nicht wirklich. Du bist. Also, wie verhält sich das Licht jetzt um dich herum? So verhält es sich in einem Raumschiff mit halber Lichtgeschwindigkeit.

Antworten (2)

Diese Fragen entspringen mehr oder weniger der Vorstellung, dass sich Licht immer mit der gleichen Geschwindigkeit fortbewegt. Außerdem, wenn ich Leute darüber reden höre, dass sich das Licht außerhalb des Schiffes blau verändert, aber was ist an Bord des Schiffes selbst? Was geschieht?

Nichts, was Sie erkennen können, es wird Ihnen innerhalb des Schiffes alles normal erscheinen, selbst bei c/2 wird die Außenansicht ziemlich gleich sein

Fall 1: Ich bin (zum Beispiel) an Bord eines Raumschiffs in einem großen Raum mit einem Laser an der Decke und einem auf dem Boden gezeichneten Punkt an der Stelle, an der er auftrifft, während das Schiff stationär ist. Wenn das Schiff dann 50% Lichtgeschwindigkeit erreicht (beschleunigt nicht) und ich den Laser wieder einschalte, leuchtet es immer noch am selben Punkt?

Ja

Fall 2 Im selben Raumschiff gibt es einen weiteren Raum mit einem Laser in der Wand, der auf einen Rezeptor auf der anderen Seite des Raums scheint. Der Rezeptor misst die Zeit, die der Laser benötigt, um den Raum zu durchqueren. Dann ist das Schiff genauso wie vorher 50% Lichtgeschwindigkeit und beschleunigt nicht. Der Laser befindet sich in der Wand, die sich am hinteren Ende des Schiffes befindet, und der Empfänger befindet sich vorne. Ich schalte den Laser ein. Dauert es länger, bis der Laser den Rezeptor erreicht?

Für dich sieht alles gleich aus, dein POV ist so gut wie der aller anderen. Sie werden keinen Unterschied zur Erde bemerken.

In Ihrer Frage implizit ein Gefühl von absolutem Raum und Zeit, aber dies wird durch kein Experiment bestätigt. Deshalb sage ich, dass Ihr Standpunkt in Bezug auf Ihre Messungen genauso gut ist wie jeder andere. Denken Sie daran, dass sich auch die Erde bewegt. Wenn Sie sich also einfach schneller als die Erde bewegen, werden Ihre Messungen nicht ungültig, es unterscheidet sie nur von meinen auf der Erde basierenden und sie können leicht miteinander in Beziehung gesetzt werden.

Fall 1: Ja, der Laserstrahl trifft immer noch denselben Punkt.

Fall 2: Die Zeit, die das Licht benötigt, um den Rezeptor zu erreichen, ist genau dieselbe wie zuvor.

Es gibt keine Frequenzverschiebungen im Licht im Inneren des Schiffes.

Zusätzliche Anmerkung. Beide Fälle 1 und 2 sind ein Grundprinzip der Speziellen Relativitätstheorie, dh dass alle physikalischen Experimente in einem Inertialbezugssystem das gleiche Ergebnis haben, unabhängig von der Relativgeschwindigkeit zu anderen Inertialsystemen.

Nach dem Geschwindigkeitsadditionssatz von SR werden Sie niemals eine Lichtgeschwindigkeit größer (150%) als c erreichen können.

Entschuldigung, ich bin nicht so gut in solchen Dingen, also könnten Sie das etwas näher erklären und sagen, warum das so ist? Bitte werfen Sie auch einen Blick auf die Bearbeitung, die ich gerade zu meiner Frage hinzugefügt habe.