Simulation der Drehung von bewegten dreidimensionalen Objekten

Hallo:

Ich wurde von meinem Smartphone von  diesem Artikel in Scinexx  informiert. In dem Artikel wurde auf  diesen Artikel in Nature  verwiesen. Man hat also mit einigen Tricks den möglichen Effekt der scheinbaren Drehung eines dreidimensionalen Objektes simuliert, wie ich es in meiner Theorie-Vorlesung gehört habe. Auch im Vorlesungsskript wurde dies erwähnt. Anders als in populären Darstellungen erscheint optisch wegen Laufzeiteffekte eine bewegte Kugel nicht als Ellipsoid sondern  gedreht. 

Gruß
Rudi Knoth

Das hatten wir auch schon im alten Forum, aber da ich die archivierte Version gerade nicht finde hier nochmal die Ergebnisse meiner Simulation: im ersten Bild ruht der Beobachter beim 3.333-fachen Erdradius und im zweiten fliegt er an der selben Stelle transversal mit 0.95c daran vorbei (im zweiten Bild ist 3x näher rangezommt da die Erde aufgrund der Aberration auch einen kleineren Winkeldurchmesser hätte). Der Ring dient nur zur Referenz:

Man sieht aber nicht mehr als normalerweise, die Erde erscheint also nur gedreht und ist es nicht wirklich. Man kann also nicht die Rückseite der Kugel sehen, sondern auch nur den Teil den man sowieso sähe, nur verzerrt (wenn man sich als relativ zu ihr Bewegter gerade an der selben Position wie der relativ zu ihr ruhende Beobachter befindet; sieht man die Erde an der selben Position wie der Ruhende befindet man sich wegen der Aberration wiederum an einer anderen Position als dieser und sieht sie daher auch aus einem anderen Winkel als dieser, aber dennoch nie mehr als die halbe Kugel).

Nachtrag: jetzt habe ich auch die archivierte Version des betreffenden Fadens im alten Forum wieder gefunden, das war auf  kontrahierte vs beobachtete Länge und die Seite zum Durchklicken mit verschiedenen Vektoren als 360° Plattkarte und in stereografischer Projektion ist hier.

Yukterez schrieb:

Man sieht aber nicht mehr als normalerweise, das Bild erscheint also nur gedreht und ist es nicht wirklich. Man kann also nicht die Rückseite der Kugel sehen, sondern auch nur den Teil den man sowieso sähe, nur verzerrt.

Das sieht auf den Bildern aber anders aus.
Florida z.B. ist im1. Bild am linken Rand nicht zu sehen (liegt auf der Rückseite), im 2. Bild aber schon. Also sieht man doch mehr als im 1. Bild. Oder fehlt dafür etwas am rechten Rand? Rechts kann man es schwer erkennen.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Florida z.B. ist im1. Bild am linken Rand nicht zu sehen (liegt auf der Rückseite), im 2. Bild aber schon

Ich würde eher sagen dass man in 1. Bild mit einem so flachen Winkel draufschaut so dass man herangezoomt schon die einzelnen Pixel zählen muss, während der Teil im 2. Bild wegen der Aberration so langgezogen ist dass es genug Pixel sind um auch ohne Zoom was davon zu erkennen.

Yukterez schrieb:

sieht man die Erde an der selben Position wie der Ruhende befindet man sich wegen der Aberration wiederum an einer anderen Position als dieser

Statt der Aberration kann man es auch der relativen Gleichzeitigkeit zuschreiben, das sind hier zwei Seiten der selben Münze.
 

Yukterez schrieb:

und sieht sie daher auch aus einem anderen Winkel als dieser, aber dennoch nie mehr als die halbe Kugel

Nie gilt natürlich nur so lange wir die Gravitation aus dem Spiel lassen, wenn der Gravitationslinseneffekt stark genug ist kann man auch die ganze Kugel inklusive deren Rückseite sehen:

Hallo Yukterez:

Danke für die Simulationen dieses Sachverhaltes. Ich kenne dieses Thema seit der Theorie-Vorlesung vor 50 Jahren. Der maximale Drehwinkel beträgt  90 Grad, womit es alleine damit nicht möglich ist, auf die Rückseite zu sehen.

Statt der Aberration kann man es auch der relativen Gleichzeitigkeit zuschreiben, das sind hier zwei Seiten der selben Münze.
 

Ja beides hängt zusammen. Stellt man sich vor, daß man den Winkel nach der Methode des VLBI misst, so bedeutet die Aberration etwa eines senkrecht ausgesendetes Lichtes im Ruhesystem der Quelle ein schräg einfallendes Licht im bewegten System mit nicht gleichzeitig empfangen Signalen in den Empfängern. Umgekehrt entsprechen die gleichzeitig empfangenen Signale ein von der Quelle schräg ausgesendetes Signal.

Gruß
Rudi Knoth

Ein Nachtrag zu meinem ersten Beitrag. Wie in dem Artikel von Nature beschrieben, wurde diese Messung in einem realen Experiment vorgenommen. Durch entsprechende Koordination der Zeiten der Aussendung des Laserimpulses und der "Öffnung" der Kamera konnte eine "niedrige Lichtgeschwindigkeit simuliert werden. Es ist also keine Simulation mit einem Computer.

Gruß
Rudi Knoth