Das Aussehen schnell bewegter Objekte

Ein kleiner Überblick

Motivation:

Stellen Sie sich vor, die Lichtgeschwindigkeit betrage nur ungefähr 30 km/h. Würde dann ein Radfahrer so aussehen, wie Mr. Tompkins während einer Vorlesung über Relativitätstheorie träumt? Und würde der Radfahrer die Häuser am Straßenrand so wahrnehmen?

Die relativistische und die klassische Physik:

Ist das Aussehen schnell bewegter Objekte nach klassischer und relativistischer Physik tatsächlich so unterschiedlich wie das Denken Albert Einsteins und Galileo Galileis?

Bewegung auf Einstein (relativistisch berechnet) und Galilei (klassisch berechnet) zu

Welchen Einfluss haben unterschiedliche Geschwindigkeiten auf die Wahrnehmung des Objektes?

Bewegt sich die Kamera annähernd mit Lichtgeschwindigkeit auf das Objekt zu, sehen wir es an einem Ort, an dem es früher einmal war:
Blick in die Vergangenheit .

(Trotz gleichen Abstandes scheint das Objekt bei hoher Geschwindigkeit weiter entfernt zu sein!)

Welche Farbe hätte ein so schnell bewegtes Objekt?

Die Wahrnehmung schneller Objekte wird außerdem durch Effekte wie Dopplereffekt und Lichtaberration beeinflusst!

(Dieselbe Situation - einmal ohne (links) und einmal mit Berücksichtigung des Doppler-Effektes)

Beschleunigte Bewegung:

Bei beschleunigter Bewegung tritt ein zusätzlicher überraschender Effekt auf: Trotz Annäherung scheint sich das Objekt zunächst zu entfernen!

(Dieselbe (Eigen-) Beschleunigung - klassisch (links) und relativistisch berechnet)

Überlichtgeschwindigkeit in der klassischen Physik

Auch in der klassischen Physik ist die Lichtgeschwindigkeit endlich. Anders als in der relativistischen Physik gilt sie jedoch nicht als größtmögliche Geschwindigkeit: Objekte können sich theoretisch schneller als das Licht fortbewegen - mit drastischen Auswirkungen auf ihre Wahrnehmung!

(Doppelte Lichtgeschwindigkeit des Objektes (links) bzw. der Kamera)

Zur allgemeinen Einführung!

Direkt zu den Filmen!