Relativistischer Energieschwund

Aufrufe: 216     Aktiv: 27.06.2023 um 13:22

0
Wenn ich mich mit einer Rakte von der Erde entferne, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt, dann treten seltsame Effekte auf. Wenn ich jetzt Licht mit einer bestimmten Energie bzw. Frequenz zurück zur Erde sende, dann findet eine Blauverschiebung statt. Etwas anders ausgedrückt, das ausgesendete Licht verliert Energie. Wenn ich umkehre, dann nimmt die Energie des von der Rakete ausgesendeten Lichts aufgrund der Rozverschiebung zu. Meine Frage ist, wohin geht die Energie bzw. woher kommt die zusätzliche Energie? Dieses Phänomen widerspicht doch dem Energieerhaltungssatz?
Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 12

 
Kommentar schreiben
1 Antwort
0
Du musst die Energie pro Zeit betrachten (also die Leistung). Da in der relativistisch fliegenden Rakete die Zeit gedehnt ist, bleibt die pro Sekunde abgegebene Energie gleich.
Diese Antwort melden
geantwortet

Punkte: 2.73K

 

Diese Antwort stimmt für einen kontinuierlichen abgegebenen Lichtstrahl. Sendet man nur ein einzelnes Photon, dann findet eine Frequenzverschiebung des Photons statt, aber die Energieänderung ist nicht mehr über die Zeitdaletation erklärbar.   ─   stillewasser 27.06.2023 um 10:46

Es macht keinen Unterschied, ob man eine kontinuierliche Welle oder ein endliches Wellenpaket (Photon) betrachtet. Die Zeitdilatation ist dieselbe.

Dein Argumentationsfehler ist, dass man den Energieerhaltungssatz nur innerhalb desselben Bezugssystems anwenden darf. Bei der kinetischen Energie ist das ganz selbstverständlich: Ein vorbei fliegender Ball hat von einem ruhenden Beobachter aus betrachtet die Energie 1/2mv². Von einem mit gleicher Geschwindigkeit mitfliegenden Beobachter aus betrachtet hat er aber die kinetische Energie Null. Der Ball hat dadurch natürlich keine Energie verloren, sondern sie wird nur aus einem anderen Bezugssystem betrachtet. Dasselbe gilt auch für die Photonen.
  ─   stefriegel 27.06.2023 um 13:22

Kommentar schreiben