Die Ansicht von schnell bewegten Körpern

(sehr vorläufige Version)

(Eine Kurzversion der Zusammenfassung befindet sich hier.)

Wir untersuchen das Aussehen von Körpern mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit. Dazu simuliert Renate Thiel gerade im Rahmen ihrer Staatsexamensarbeit das "Fotografieren" solcher Körper mit einer Lochkamera durch Raytracing.

Ziel der Arbeit ist insbesondere der Vergleich zwischen den Aussagen, die klassische Physik (Galileitransformation, endliche Lichtgeschwindigkeit) und Relativitätstheorie über dieses Problem machen. Es zeigt sich, dass die Unterschiede überraschend gering sind.

 Erste Ergebnisse werden hier vorgestellt.

Fahrt durch "Einstein" mit kleiner Geschwindigkeit

(Klicken Sie das Bild an, wenn Sie eine größere Version des Filmes sehen wollen!)
Die "Brennweite" (d.h. der Abstand zwischen dem Loch der Lochkamera und der Filmebene) beträgt 35mm.

Fahrt durch "Einstein" mit großer Geschwindigkeit v=0.99c
(relativistische Rechnung)

(Klicken Sie das Bild an, wenn Sie eine größere Version des Filmes sehen wollen!)
   Die Brennweite beträgt wieder 35mm.Der rote Punkt kennzeichnet den Fußpunkt der Kamera.

Fahrt durch "Einstein" mit großer Geschwindigkeit v=0.99c
(klassische Rechnung)

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   Die Brennweite beträgt diesmal nur 10mm! Der rote Punkt kennzeichnet den Fußpunkt der Kamera.

Herannahen von "Einstein" mit großer Geschwindigkeit v=0.99c
(klassische Rechnung)

(Klicken Sie das Bild an, wenn Sie eine größere Version des Filmes sehen wollen!)
Die Brennweite beträgt wieder nur 10mm.

Diese Filme täuschen insofern über die tatsächlichen Verhältnisse, als sie den Dopplereffekt unberücksichtigt lassen. Die folgenden Filme machen den Einfluss des Dopplereffektes deutlich: Der Schriftzug ist nur in einem (von der Geschwindigkeit abhängigen) Winkelbereich - und dort weitgehend unabhängig von der Körperfarbe - zu sehen. Innerhalb dieses Kegels ist der Schriftzug für das menschliche Auge unsichtbar, weil ultraviolettes Licht ankommt. Außerhalb empfängt das Auge nur infrarotes Licht.

Herannahen von "Einstein" mit großer Geschwindigkeit v=0.99c
(relativistische Rechnung)

Vergleich ohne/mit Berücksichtigung des Dopplereffektes

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Die Brennweite beträgt 25mm.

Flug durch "Einstein" mit großer Geschwindigkeit v=0.99c
(relativistische Rechnung)

Vergleich ohne/mit Berücksichtigung des Dopplereffektes

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Die Brennweite beträgt 15mm.

Stereoskopische Darstellung


Flug durch "Einstein" mit großer Geschwindigkeit v=(-0.64c, 0.64c, 0.0)
(relativistische Rechnung ohne Berücksichtigung des Dopplereffektes)

(Klicken Sie das Bild an, wenn Sie eine Animation sehen wollen!)
Die Brennweite beträgt 15mm.

  Editor: Prof. Dr. Udo Backhaus   Letzte Änderung:  28. März 2008