Wie versteht man gegeneinander fangsamer gehende Uhren

[Lagrange]

...
Wenn du der Sonne mit 5 km/ h entgegen läufst, dann ändert sich die Laufzeit, die verkürzt sich ständig minimal. Das Licht muss von Schritt zu Schritt 1 m weniger zurücklegen und kommt dann minimal früher bei dir an, aber immer noch mit Lg. Die Lg ändert sich nicht im Geringsten.

Wenn ich der Sonne entgegen laufe, dann bewegt sich das Licht schneller an mir vorbei.

[Kurt]

Ashby schreibt:

In the Global Positioning System (GPS) the reference frame used for navigation is an earth-centered, earth-fixed rotating frame, the WGS-84 frame. The time reference is defined in an underlying earth-centered locally inertial frame, freely falling with the earth but non-rotating, with a time unit determined by atomic clocks at rest on earth’s rotating geoid. Therefore GPS receivers must apply significant Sagnac or Sagnac-like corrections, depending on how information is processed by the receiver. These corrections can be described either from the point of view of the local inertial frame, in which light travels with uniform speed c in all directions, or from the point of view of an earth-centered rotating frame, in which the Sagnac effect is described by terms in the fundamental scalar invariant that couple space and time. Such corrections are very important for comparing time standards world-wide.

Aber auch er erklärt nicht, was genau gemacht wird.

------------------------------
Im Global Positioning System (GPS) ist der Referenzrahmen, der für die Navigation verwendet wird, ein erdzentriertes, erdfestes rotierendes System, der WGS-84-Rahmen. Der Zeitrahmen ist in einem zugrunde liegenden erdzentrierten lokal inertialen Rahmen definiert, der frei mit der Erde fällt, aber nicht rotiert, wobei die Zeiteinheit durch Atomuhren bestimmt wird, die im Ruhezustand auf der rotierenden Geoiden der Erde sind. Daher müssen GPS-Empfänger erhebliche Sagnac- oder sagnacähnliche Korrekturen anwenden, abhängig davon, wie die Informationen vom Empfänger verarbeitet werden. Diese Korrekturen können entweder aus der Sicht des lokalen inertialen Rahmens beschrieben werden, in dem Licht mit gleichmäßiger Geschwindigkeit c in alle Richtungen reist, oder aus der Sicht eines erdzentrierten rotierenden Rahmens, in dem der Sagnac-Effekt durch Terme im fundamentalen skalaren Invarianten beschrieben wird, die Raum und Zeit miteinander koppeln. Solche Korrekturen sind sehr wichtig für den Vergleich von Zeitstandards weltweit.
---------------------------

Es gibt eine eindeutige Verknüpfung zwischen der Systemzeit und der Bahn jedes einzelnen SAT und dem vom SAT gesendeten Signalzustandes. Der Empfänger hat diese Daten für jeden einzelnen SAT bereitliegen und er kennt auch die Systemzeit.
Anhand des Signalzustandes kennt er den Absendepunkt des Signals auf der SAT-Bahn.
Empfängt er diesen Signalzustand kann er, anhand der Laufzeit des Signals zu ihm, errechnen wie lange das Signal zu ihn unterwegs war.
Dabei geht er von der Geschwindigkeit des Signals im ECI aus und davon das er im ECI ruht.
Heisst:
a) das Signal ist im ECI mit c unterwegs
b) das Signal kommt mit c bei ihm an (aus seiner Sicht kommt das Signal mit c auf ihn zu)

Bewegt sich der Empfänger im ECI während das Signal zu ihm läuft, dabei ist es egal ob dies direkt im ECI ist, oder wegen der Erdrotation zustande kommt, kommt es zu falscher Laufzeitermittlung.
Grund: das Signal kommt, aus seiner Sicht nicht mit c auf ihn zu, sondern mit c und seinem v gegen das ECI.
Das führt zur Ermittlung eines falschen Abstandes zum Sendepunkt.
Darum wird jedes empfangene Signal korrigiert.
Diese Korrektur heisst: Sagnac-Korrektur.
Heisst auch/beweist auch: Aus Sicht des Empfängers kommt das signal mit c +- seinem v gegen das ECI, auf ihn zu.
Und das ist laut RT nicht der Fall.
GPS widerlegt somit das RT-Postulat.

Kurt

.

[Frau Holle]

a) das Signal ist im ECI mit c unterwegs
b) das Signal kommt mit c bei ihm an (aus seiner Sicht kommt das Signal mit c auf ihn zu)

Bewegt sich der Empfänger im ECI während das Signal zu ihm läuft, dabei ist es egal ob dies direkt im ECI ist, oder wegen der Erdrotation zustande kommt, kommt es zu falscher Laufzeitermittlung.
Grund: das Signal kommt, aus seiner Sicht nicht mit c auf ihn zu, sondern mit c und seinem v gegen das ECI.

Da alle Uhren synchronisiert sind und die Sende- wo wie die Empfangszeit bekannt sind ist die Laufzeit einfach die Differenz und die kann nicht falsch sein: Die Sendezeit wird sowohl gesendet als auch empfangen, und die Empfangszeit kennt der Empfänger ohnehin, damit auch die eindeutige Differenz.

Wenn man keine konstante Signalgeschwindigkeit c annimmt, dann ergibt sich aus dieser Laufzeit keine eindeutige Entfernung und die ganze Positionsbestimmung wäre im Eimer. So funktioniert GPS ganz sicher nicht.

Es wird weder eine LG gemessen noch mit unterschiedlicher LG gerechnet. Um mit unterschiedlicher LG rechnen zu können müsste die Position bekannt sein, aber die will man ja gerade rausfinden mit dem GPS. 
 

[Rudi Knoth]

Alle reden von Sagnac-Effekt bei GPS, aber wie genau dieser berücksichtigt wird, kann ich nirgendwo finden.

Nun will ich mal meine Sicht dazu beisteuern. Gestern Abend hatte ich dazu keine Zeit. Der Sagnac-Effekt spielt weniger bei der Positionsbestimmung eine Rolle sondern bei der Synchronisation von Uhren. Denn man kann mit bekannter Position des GPS-Empfängers diesen mit den Uhren der Satelliten synchronisieren. Dazu muß man aber berücksichtigen, daß wegen der Erdrotation sich der Empfänger je nach Position in oder gegen das Signal bewegt. Die Laufzeit des Signals im ECI muß entsprechend dieser Tatsache mit dem von Kurt vereinfacht genannten Term c+-v berechnet werden. Dies ist aber ein reiner Laufzeiteffekt, der auch im ECI, in dem die LG konstant und isotrop ist, auftritt.

Mit dieser zusätzlichen Synchronisation kann man eine noch bessere Positionsbestimmung machen. Dies ist aber nur dann sinnvoll, wenn sich die Position zwischen dem Zeitpunkt der Positionsbestimmung und der Synchronisation nicht ändert. Ebenso hat man dann auch entfernt befindliche Uhren nach dem ECI synchronisiert. Allerdings sind so synchronisierte Uhren auf der Erde nicht gut geeignet, um die Lichtgeschwindigkeit mit den Laufzeiten zu messen.

Gruß
Rudi Knoth

[Kurt]

a) das Signal ist im ECI mit c unterwegs
b) das Signal kommt mit c bei ihm an (aus seiner Sicht kommt das Signal mit c auf ihn zu)

Bewegt sich der Empfänger im ECI während das Signal zu ihm läuft, dabei ist es egal ob dies direkt im ECI ist, oder wegen der Erdrotation zustande kommt, kommt es zu falscher Laufzeitermittlung.
Grund: das Signal kommt, aus seiner Sicht nicht mit c auf ihn zu, sondern mit c und seinem v gegen das ECI.

Da alle Uhren synchronisiert sind und die Sende- wo wie die Empfangszeit bekannt sind ist die Laufzeit einfach die Differenz und die kann nicht falsch sein: Die Sendezeit wird sowohl gesendet als auch empfangen, und die Empfangszeit kennt der Empfänger ohnehin, damit auch die eindeutige Differenz.

Wenn man keine konstante Signalgeschwindigkeit c annimmt, dann ergibt sich aus dieser Laufzeit keine eindeutige Entfernung und die ganze Positionsbestimmung wäre im Eimer. So funktioniert GPS ganz sicher nicht.

Es wird weder eine LG gemessen noch mit unterschiedlicher LG gerechnet. Um mit unterschiedlicher LG rechnen zu können müsste die Position bekannt sein, aber die will man ja gerade rausfinden mit dem GPS. 
 

Man sieht ganz klar das du keine Ahnung vom GPS hast.
Du bist auch nicht bereit da was zu lernen, erkennbar an deiner Aussage:
"Da alle Uhren synchronisiert sind"
Dieses Thema war hier schon öfter Gesprächsstoff, es wurde eindeutig erklärt das die beteiligten Uhren nicht sychronisiert sind.
Nichtmal die Uhr im Empfänger muss sychron zur Systemzeit laufen.
Hier genügt nämlich ein windiger Quarzschwinger bzw. sogar der interne RC-Oszillator.
Eine Voraussetzung ist unumgänglich, der Empfänger muss die Systemzeit kennen.

Kurt

.

[Kurt]

Alle reden von Sagnac-Effekt bei GPS, aber wie genau dieser berücksichtigt wird, kann ich nirgendwo finden.

Nun will ich mal meine Sicht dazu beisteuern. Gestern Abend hatte ich dazu keine Zeit. Der Sagnac-Effekt spielt weniger bei der Positionsbestimmung eine Rolle sondern bei der Synchronisation von Uhren. Denn man kann mit bekannter Position des GPS-Empfängers diesen mit den Uhren der Satelliten synchronisieren. Dazu muß man aber berücksichtigen, daß wegen der Erdrotation sich der Empfänger je nach Position in oder gegen das Signal bewegt. Die Laufzeit des Signals im ECI muß entsprechend dieser Tatsache mit dem von Kurt vereinfacht genannten Term c+-v berechnet werden. Dies ist aber ein reiner Laufzeiteffekt, der auch im ECI, in dem die LG konstant und isotrop ist, auftritt.

Mit dieser zusätzlichen Synchronisation kann man eine noch bessere Positionsbestimmung machen. Dies ist aber nur dann sinnvoll, wenn sich die Position zwischen dem Zeitpunkt der Positionsbestimmung und der Synchronisation nicht ändert. Ebenso hat man dann auch entfernt befindliche Uhren nach dem ECI synchronisiert. Allerdings sind so synchronisierte Uhren auf der Erde nicht gut geeignet, um die Lichtgeschwindigkeit mit den Laufzeiten zu messen.

Auch hier zeigt sich die Unkenntnis ums GPS.

Voraussetzung damit der Empfänger überhaupt eine POS ermitteln kann ist das er die GPS-Systemzeit kennt.
Ob diese im Offset oder in Klartext bei ihm präsent ist ist egal, er muss sie kennen sonst geht nichts.

Damit er diese erkennen kann sind mindestens 4 SAT notwendig, darunter geht nichts.
Die Aufrechterhaltung der Systemzeit beim Empfänger ist sozusagen die Primäraufgabe des Empfängers.

Die Pos-Bestimmung fällt quasi als Nebenprodukt ab, dazu genügen ihm 3 SAT. Dabei ergeben sich zwei POS-Orte.
Einer ist auf der Erde, der andere irgendwo im Weltraum.
Durch Annahme das der Empfänger sich auf der Erdoberfläche befindet wird entschieden welcher Punkt der richtige ist.

Da der Empfänger im ECI bewegt ist kommen die Signale mit der Geschwindigkeit mit der sie im ECI laufen, also mit c (bezogen auf das ECI) und seinem v gegen das ECI bei ihm an.
Aus seiner Sicht ergibt sich somit c +- seinem v gegen das ECI.

Das ist laut RT nicht so, da aber GPS nur dann gut funktioniert wenn c +- v angewendet wird ist bewiesen das das RT-Postulat falsch ist.

Kurt


.

[Rudi Knoth]

@Kurt » So 25. Mai 2025, 09:08

Man sieht ganz klar das du keine Ahnung vom GPS hast.
Du bist auch nicht bereit da was zu lernen, erkennbar an deiner Aussage:
"Da alle Uhren synchronisiert sind"
Dieses Thema war hier schon öfter Gesprächsstoff, es wurde eindeutig erklärt das die beteiligten Uhren nicht sychronisiert sind.

Also die Uhren der Satelliten müssen im ECI synchron sein. Denn sonst ist keine Positionsbestimmung möglich. Es gibt aber die Ausnahme der Uhr im Empfänger, weil wie du selber schreibst:

Nichtmal die Uhr im Empfänger muss sychron zur Systemzeit laufen.
Hier genügt nämlich ein windiger Quarzschwinger bzw. sogar der interne RC-Oszillator.

Aber dies klingt in diesem Zusammenhang seltsam:

Eine Voraussetzung ist unumgänglich, der Empfänger muss die Systemzeit kennen.

Dies klinge mit den vorherigen Sätzen wie ein Widerspruch. Dieser kann dadurch aufgelöst werden, wenn anstelle von drei Satelliten auch ein oder mehrere weitere Satelliten benutzt werden, mit denen man den Empfänger auf die Systemzeit synchronisiren kann. Damit kann man in der Berechnung neben der Systemzeit dann die Position ermitteln.

Die von dir genannte Sagnac-Korrektur dient zu genaueren Synchronisation des Empfängers an die Systemzeit mit der Position des Empfängers. Natürlich sollte diese Position auf der Erde sich nicht ändern. Und bei der Synchronisation wird ebenfalls die Berechnung im ECI vorgenommen. In dieser Berechnung kommt natürlich c+-v vor. Dies hat aber nichts mit veränderlicher LG zu tun.


Nachtrag zu deinem Kommentar heute um 9:25

Voraussetzung damit der Empfänger überhaupt eine POS ermitteln kann ist das er die GPS-Systemzeit kennt.
Ob diese im Offset oder in Klartext bei ihm präsent ist ist egal, er muss sie kennen sonst geht nichts.

Die bekommt er von den Satelliten.

Damit er diese erkennen kann sind mindestens 4 SAT notwendig, darunter geht nichts.
Die Aufrechterhaltung der Systemzeit beim Empfänger ist sozusagen die Primäraufgabe des Empfängers.

Darüber kann man sich streiten aber Tatsache ist, daß er sie von den Satelliten holen muß.

Die Pos-Bestimmung fällt quasi als Nebenprodukt ab, dazu genügen ihm 3 SAT. Dabei ergeben sich zwei POS-Orte.
Einer ist auf der Erde, der andere irgendwo im Weltraum.
Durch Annahme das der Empfänger sich auf der Erdoberfläche befindet wird entschieden welcher Punkt der richtige ist.

Ich dachte immer, daß er diese Position selbst ermitteln soll. Denn dafür benutzen die Leute das GPS.

Da der Empfänger im ECI bewegt ist kommen die Signale mit der Geschwindigkeit mit der sie im ECI laufen, also mit c (bezogen auf das ECI) und seinem v gegen das ECI bei ihm an.
Aus seiner Sicht ergibt sich somit c +- seinem v gegen das ECI.

Er muß für die Bestimmung von "seinem v" aber die Position auf der Erde wissen. Denn er muß ja wissen, auf welchem Breitengrad für die Geschwindigkeit und den Längengrad für die Projektion dieser auf den Signalweg wissen.

Das ist laut RT nicht so, da aber GPS nur dann gut funktioniert wenn c +- v angewendet wird ist bewiesen das das RT-Postulat falsch ist.

Diese Berechnung macht er aber im ECI und hat daher nichts mit diesem Postulat zu tun. Denn das sind bekannte Laufzeitberechnungen.

Gruß
Rudi Knoth

[Skeptiker]

Wenn ich der Sonne entgegen laufe, dann bewegt sich das Licht schneller an mir vorbei.

Das ist nachweislich nicht der Fall.

[Kurt]

@Kurt » So 25. Mai 2025, 09:08

Man sieht ganz klar das du keine Ahnung vom GPS hast.
Du bist auch nicht bereit da was zu lernen, erkennbar an deiner Aussage:
"Da alle Uhren synchronisiert sind"
Dieses Thema war hier schon öfter Gesprächsstoff, es wurde eindeutig erklärt das die beteiligten Uhren nicht sychronisiert sind.

Also die Uhren der Satelliten müssen im ECI synchron sein. Denn sonst ist keine Positionsbestimmung möglich.

Falsch!!!
Warum halten sich denn Falschmeldungen so hartnäckig und die Realität wird weggedrückt?!
Die Uhren in den SAT sind nicht synchronisiert, jede Uhr taktet übrigens anders.
Voraussetzung ist das die SAT-Uhr, es ist ja nur ein Oszillator, nicht schwankt bis der nächste Korrekturwert zu den Empfängern übertragen wird.
Für ein ordentliches Funktionieren ist es egal ob die "Uhrenkorrektur", die Embacher mit allerlei Horrorszenarien garniert hat, erfolgt oder nicht.

Es gibt aber die Ausnahme der Uhr im Empfänger, weil wie du selber schreibst:

Nichtmal die Uhr im Empfänger muss sychron zur Systemzeit laufen.
Hier genügt nämlich ein windiger Quarzschwinger bzw. sogar der interne RC-Oszillator.

Aber dies klingt in diesem Zusammenhang seltsam:

Eine Voraussetzung ist unumgänglich, der Empfänger muss die Systemzeit kennen.

Dies klinge mit den vorherigen Sätzen wie ein Widerspruch. Dieser kann dadurch aufgelöst werden, wenn anstelle von drei Satelliten auch ein oder mehrere weitere Satelliten benutzt werden, mit denen man den Empfänger auf die Systemzeit synchronisiren kann. Damit kann man in der Berechnung neben der Systemzeit dann die Position ermitteln.

Wieder falsch, die Uhr im Empfänger muss nicht synchronisiert sein, der Empfänger muss die Systemzeit kennen, das ist alles.
Auf welche Art und Weise er das macht ist egal.
Die Systemzeit"Erneuerung" läuft ja ständig, dazu braucht er mindestens 4 SAT, somit ist keine "gute" Uhr notwendig.

Die von dir genannte Sagnac-Korrektur dient zu genaueren Synchronisation des Empfängers an die Systemzeit mit der Position des Empfängers.

Wieder falsch.
Weder die SAT-Uhren, noch die Empfängeruhr müssen synchronisiert sein (und sind es auch nicht), einzig die Systenzeit muss dem Empfänger bekannt sein!!

Natürlich sollte diese Position auf der Erde sich nicht ändern. Und bei der Synchronisation wird ebenfalls die Berechnung im ECI vorgenommen. In dieser Berechnung kommt natürlich c+-v vor. Dies hat aber nichts mit veränderlicher LG zu tun.

Bist du wirklich nicht in der Lage so zu denken wie es logisch wäre.
Wenn eine Geschwindigkeitsangabe gemacht wird ist diese nur brauchbar wenn der Bezug dazu genannt ist.
"veränderte Lichtgeschwindigkeit" Wo bitte ist die LG verändert???

- Die LG ist c, Bezug das ECI

- Die LG ist c +- v
Dem v mit der der Empfänger im ECI unterwegs ist.
Der Empfänger würde, hätte er eine Messeinrichtung, c + seinem v im ECI messen.

Da er auf der Erde unterwegs ist (hier ruhend am Äquator), die sich nach Osten dreht, kommen Signale die aus Osten kommen mit c + 460 m/s
Signale die von Westen kommen mit c - 460 m/s aus seiner Sicht auf ihn zu.

Aus der Sicht im ECI kommen sie mit c auf ihn zu.

Du siehst also: nur wenn der Bezug für den Geschwindigkeitswert angegeben ist kann man klare Aussagen machen.
Das hat Albert mit seinem Postulat aus der Welt geschafft und die RT-Ler scheinen das nicht durchschauen zu können (oder wollen).

Kurt

.

[Rudi Knoth]

@Kurt » So 25. Mai 2025, 10:43

Wenn hier jemand Unsinn schreibt, dann bist es du.

Warum halten sich denn Falschmeldungen so hartnäckig und die Realität wird weggedrückt?!
Die Uhren in den SAT sind nicht synchronisiert, jede Uhr taktet übrigens anders.
Voraussetzung ist das die SAT-Uhr, es ist ja nur ein Oszillator, nicht schwankt bis der nächste Korrekturwert zu den Empfängern übertragen wird.
Für ein ordentliches Funktionieren ist es egal ob die "Uhrenkorrektur", die Embacher mit allerlei Horrorszenarien garniert hat, erfolgt oder nicht.

Und was für ein Oszillator ist es denn? Doch bekannterweise hat jeder Satellit eine Atomuhr. Denn anders geht es mit der Positionsbestimmung mit Laufzeit nicht.

Wieder falsch, die Uhr im Empfänger muss nicht synchronisiert sein, der Empfänger muss die Systemzeit kennen, das ist alles.
Auf welche Art und Weise er das macht ist egal.
Die Systemzeit"Erneuerung" läuft ja ständig, dazu braucht er mindestens 4 SAT, somit ist keine "gute" Uhr notwendig.

Und habe ich etwas wirklich anderes geschrieben? Natürlich entnimmt er mit mehr als den drei für die Positionsbestimmung notwendigen Satelliten noch weitere Satelliten.

Wieder falsch.
Weder die SAT-Uhren, noch die Empfängeruhr müssen synchronisiert sein (und sind es auch nicht), einzig die Systenzeit muss dem Empfänger bekannt sein!!

Dies betrachte ich nun einfach eine Wortklauberei. Was anderes als synchron ist es denn, wenn die Uhren auf eine Zeit eingestellt sind?

Bist du wirklich nicht in der Lage so zu denken wie es logisch wäre.
Wenn eine Geschwindigkeitsangabe gemacht wird ist diese nur brauchbar wenn der Bezug dazu genannt ist.
"veränderte Lichtgeschwindigkeit" Wo bitte ist die LG verändert???

- Die LG ist c, Bezug das ECI

- Die LG ist c +- v
Dem v mit der der Empfänger im ECI unterwegs ist.
Der Empfänger würde, hätte er eine Messeinrichtung, c + seinem v im ECI messen.

Da er auf der Erde unterwegs ist (hier ruhend am Äquator), die sich nach Osten dreht, kommen Signale die aus Osten kommen mit c + 460 m/s
Signale die von Westen kommen mit c - 460 m/s aus seiner Sicht auf ihn zu.

Aus der Sicht im ECI kommen sie mit c auf ihn zu.

Was bedeutet dieser Begriff "Sicht" denn und wie wurde dieser ermittelt? Du argumentierst mit der Geschwindigkeitsaddition nach Galilei. Diese ist nach der SRT nicht gültig.

Gruß
Rudi Knoth