Highway hat geschrieben:
Zwei verschiedene Zeitverläufe im selben Bezugssystem sind schlicht indiskutabel.
Ich verstehe zwar nicht, wo zwei verschiedenen Zeitverläufe sein sollten, aber wenn Du meinst, die senkrechte Bewegung eines Objekts werde von einem relativ bewegten Beobachter lt. SRT verlangsamt wahrgenommen, dann hast Du damit recht!
Es möge sich im Ruhesystem S ein Objekt senkrecht mit w=10000 km/s aus y=10000 km in Richtung x=0 bewegen. Es kommt hier folglich nach 1 s an.
Transformieren wir dieses Ereignis in die Sicht von System S', das sich mit v=0,5 c relativ bewegt.
x=0 --> x'= -173085,256327319576 km
t=1 s --> t'= 1,1547 s
Wir sehen jetzt sofort, dass S' die Bewegung des Objekts über die Strecke von 10000 km
verlangsamt annehmen muss (10000/1,1547), und zwar hat das Objekt offenbar die Geschwindigkeit w'= 8660,25... km/s. Wir sehen aber auch an der x'-Koordinate, dass S' die Bewegung des Objekts in einer
Diagonalen sieht, die bei y=y'=10000 km und x=0 beginnt und bei x'= -173085,25... und y=0 endet. Für S' hat das Objekt also 2 Geschwindigkeitskomponenten, eine in y-Richtung und eine in x-Richtung.
Relativistisch addiert muss dasselbe herauskommen wie mit der LT. Überprüfen wir das mal:
Wir berechnen die Geschwindigkeitskomponente in x-Richtung mit
u'= u-v/1-(uv/c²) und das ergibt u'= -149896,229 km/s
Und die y-Komponente mit
w'= w*sqrt(1-(v²/c²))/1-(uv/c²) und das ergibt 8660,25...km/s (also wie schon oben mit t' festgestellt).
Die Gesamtgeschwindigkeit in der Diagonalen beträgt daher
sqrt(u'²+w'²) =
150146,1936 km/s. Und das ergibt sich auch genau in dieser Diagonalen von y=10000 km bis x'= -173085,25... km mit der Laufzeit von 1,1547 s!
Es ist also schon richtig, dass nach SRT die vertikale Geschwindigkeit verlangsamt erscheint, was sich auch ganz einfach errechnet, wenn man auf die 10000 km/s die ZD anwendet.
Rechnet man das mit einem Photon, das mit c unterwegs ist, ergibt sich für S' in der Diagonalen die LG c!
(u'= -149896,229 km/s, w'= 259627,88449 km/s, Resultierende=299792,458 km/s) Die Diagnoale endet dann schon bei x'= -5773,50 km
Eine Überlichtgeschwindigkeit tritt daher keinesfalls auf, immerhin ist es aber interessant, dass die Vertikalkomponente für das Photon 259627,88449 km/s beträgt, mit der Laufzeit lt. LT t'=0,0385166640 s (10000/t'=259627,88449 km/s!)
Die Verlangsamung der Geschwindigkeit auf der y-Koordinate hat zur Folge, dass zwecks Impulserhaltung die Masse eines Objekts um den Lorentzfaktor vergrößert sein müsste. Das gilt wohl auch für die "dynamische Masse" des Photons!
Grüße
Harald Maurer
Flüchtigkeitsfehler sqrt(u'+w') korrigiert zu sqrt(u'²+w'²) !