Frage von Xuleb, 56

Unterliegt das Licht dem Coriolis-Effekt?

Angenommen, ich stünde am Rand eines Karussells und schieße mit einer Laserpistole auf ein Ziel genau in der Mitte - würde ich treffen oder nicht? (von einem äußeren, d.h. nicht rotierenden Beobachter betrachtet)

D.h. nimmt Licht die Momentangeschwindigkeit des Emitters mit oder nicht? Nach der speziellen Relativitätstheorie erscheint ja jedem Beobachter die Lichtgeschwindigkeit konstant, wobei ich mich jetzt frage, ob damit nur der Betrag oder auch der Vektor gemeint ist. (Bei Additon der Geschw. müsste dann trotzdem kein Widerspruch entstehen, da Zeitdilatation und Längenkontraktion den Effekt so ausgleichen, dass c nicht übertroffen wird - habe ich das richtig verstanden?)

Antwort
von Maimaier, 40

Die Lichtgeschwindigkeit ist viel zu groß, als das der Coriolis-effekt messbaren wäre.

Die spezielle Relativitätstheorie behandelt nur Beobachter, die sich nicht drehen, sondern immer in die gleiche Richtung fliegen.

Könnte man diesen Versuch mit einem Karussel machen, bei dem die Laserpistole sich mit mehr als 1% der Lichtgeschwindigkeit bewegt, könnte man mehr über die Natur des Lichtes herausfinden. Ich vermute, das Licht eine Welle ist, und das Medium in dem diese Welle sich bewegt würde mit dem Karussel mitbewegt werden. (Ein Experiment zum Nachweis des Lichtäthers.)

Es gibt einen Unterschied, ob eine Kugel rollt, oder ob eine Welle sich in einem Medium bewegt. Die Kugel hat eine eigene Trägheit, hier würde die Corioliskraft wirden. Die Welle bewegt sich mit dem Medium mit, hier würde die Corioliskraft nicht wirken. Eine Schallwelle, die von einer Seite der Erde auf die andere Seite sich bewegt, wird also nicht von der Corioliskraft abgelenkt (z.B. bei Erdbeben).

Kommentar von ThomasJNewton ,

Warum vermutest du, was schon lange bekannt ist?

Kommentar von Maimaier ,

Naja, das das Vakuum im Weltraum nicht wirklich leer ist, sondern ein Medium in dem das Licht sich bewegt, gehört nicht zum Schulstoff.

Kommentar von Wissenstrieb ,

Der Welle-Teilchen Dualismus von Licht ist eine anerkannte Theorie, ich würde diese Annahme aber nicht als schon lange bekannt (bestätigt?) bezeichnen. Niemand kann aktuell mit Sicherheit sagen, ob Licht eine Welle, ein Teilchen, beides zugleich oder noch irgendwas anderes ist oder habe ich da was verpasst?

Antwort
von ThomasJNewton, 25

Da Licht eine konstante Geschwindigkeit hat, kann es keine Corioliskraft geben, denn die beruht auf Geschwindigkeitsdiffrenzen.

Im Übrigen zäumst du das Pferd von hinten auf:
Zeitdilatation und Längenkontraktion ergeben sich aus der Konstanz der LG, nicht umgekehrt.

Die Frage, wie man zielen muss, habe ich noch nicht durchdacht. Lässt sich aber ausrechnen.

Antwort
von ie12345, 12

Da sich das Karussell dreht, ist es kein gleichwertiges Bezugssystem zur Umgebung. Mehr Relativitätstheorie braucht man nicht, du musst nur noch wissen dass die Lichtgeschwindigkeit nicht unendlich ist.

Außerdem nehmen wir an, dass die Zielscheibe vor der Drehachse montiert ist, also sich nicht um die eigene Achse dreht sondern mit dir um das Karussell.

also folgt:

theoretisch verfehlst du das Ziel, weil während das Licht unterwegs ist dreht sich das Karussell weiter. Schön finde ich dass du den Begriff Koriolis-Effekt gewählt hast, denn eine Kraft wirkt hier nicht.

praktisch triffst du das Ziel natürlich, weil das Licht doch ganz schön schnell ist ;) (und dein Ziel ja nicht ein einziger Punkt ist wie man das für den theoretischen Fall annimmt)

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