Kein transversaler Dopplereffekt bei Mikrowellen von Thim
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BeitragVerfasst am: 26.07.2006, 22:25    Titel: Kein transversaler Dopplereffekt bei Mikrowellen von Thim Antworten mit Zitat

Hallo Alpha Centauris!

Wahrscheinlich habt Ihr doch auch schon mal von diesem Experiment gehört:
H. W. Thim,
"Absence of Transverse Doppler Shift at Microwave Frequencies"
Proceedings of the 19th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference,
Anchorage, AK, USA, 21–23 May 2002, Vol. 2, pp. 1345–1348. ISBN 0-7803-7218-2, ISSN
1091-5281
Dazu der Link hier:
http://www.numa.uni-linz.ac.at/JKS/2003/thim
Leider konnte ich den vollen Text nicht bekommen.

Weiß jemand etwas über dieses Experiment? Soweit ich bisher herausgefunden habe, scheint irgendwie eine rotierende Antenne, (oder Antennenanordnung?) mit 33GHz Mikrowellen bestrahlt worden sein, wobei aber keine Dopplerverschiebung festgestellt werden konnte. Ich habe so ein paar Vermutungen, was da alles schief gelaufen sein könnte, aber weiß da jemand irgendwelche Fakten? Immerhin ist das von 2003 und man müßte das Exeperiment doch schon mal irgendwie nachvollzogen haben oder wenigstens genau analysiert haben.

Gruß
Marco
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BeitragVerfasst am: 27.07.2006, 21:54    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Alpha-Centauris!

Ich habe mir inzwischen das Paper von Prof. Thim über die Uni besorgt und das ganze schon mal grob angeschaut. Leider kenne ich mich mit der Mikrowellentechnik nicht aus, so dass ich den rein technischen Aspekt des Experiments nicht beurteilen kann, obwohl ich auch hier schon so meine Vermutungen habe, dass das alles nicht richtig funktionieren kann. Wir wollen aber mal vorraussetzen, dass alles prinzipiell so funktioniert, wie Prof. Thim das beabsichtigt.
Aber selbst dann ist es ziemlich offensichtlich, dass er die SRT komplett falsch anwendet und nur deshalb zu der Meinung kommt, dass die Frequenz des ursprünglich gesendeten Signals sich von der Frequenz des am Ende gemessenen Signals unterscheiden müsse.
Ich versuche mal kurz die Anordnung zu erklären, zumindest so weit ich sie meine verstanden zu haben:
Er hat einen Mikrowellengenerator. Die Mikrowellen werden letztendlich auf eine "Metallscheibe" gebracht, die in irgendeiner Art und Weise verschiedene Antennen montiert hat an verschiedenen Stellen. Diese Scheibe ist in Ruhe.
Darunter sind nochmal 2 rotierende Scheiben mit jeweils acht Antennen am Rand der scheibe, die als Empfänger und wohl gleichzeitig auch als Sender fungieren sollen. Die Rotationsachsen der beiden Scheifen fallen aufeinander, wobei die eine mit der selben Geschwindigkeit wie die andere rotiert, nur in entgegengesetzte Richtung.
Unter den beiden Scheiben ist ein "Pickup" montiert. So weit ich das sehen kann handelt es sich dabei um eine Vorrichtung, die die Mikrowellen, die von den Antennen der Unteren Scheibe gesendet werden, wieder in einen Mikrowellenleiter einkoppelt. Das Signal von diesem Mikrowellenleiter wird mit dem ursprünglichen Signal zusammen auf eine "mixer diode" gebracht, bei der die beiden Mikrowellen interferieren, so dass man dort anhand von Intensitätsschwankungen (Schwebungen) sehr genau Frequenzunterschiede zwischen Referenzsignal und gemessenem Signal ermitteln können sollte.
Das ganze soll also so funktionieren, dass zuerst eine Mikrowelle im Laborsystem erzeugt wird, das dann auf eine bewegte Antenne gekoppelt wird, die es auch wieder abstrahlt, dann auf noch eine Antenne, die in die andere Richtung bewegt wird und letztendlich wieder von einem ruhenden Objekt (eben dieses Pickup) aufgenommen wird.
Da ist doch eigentlich offensichtlich, dass es keinen Dopplershift geben kann! Sowohl der (ursprüngliche) Sender, als auch der (entgültige) Empfänger ruhen in ein und dem selben Raum (Laborsystem). Es ist doch ganz klar, ob da noch irgendetwas dazwischen ist, der Zeittakt der Mikrowelle (also die Schwingungsfrequenz) ist im selben Bezugssystem vorgegeben, wie sie auch gemessen wird. In diesem Bezugssystem sind natürlich auch Zeitspannen "invariant", egal ob man nach der Galilei- oder Lorentz-Transformation rechnet. Wie soll da jemals eine Frequenzänderung möglich sein?
[Ende erster Teil]
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BeitragVerfasst am: 27.07.2006, 21:55    Titel: Antworten mit Zitat

[Anfang zweiter Teil]

Aber schauen wir uns mal an, was Prof. Thim dazu schreibt. Besonders ins Auge stechen dabei Gleichungen (12) bis (14) auf Seite 3 seines Artikels. Dort wird nämlich auch klarer, warum er zwei rotierende Scheiben verwendet. Man sieht relativ deutlich, dass er da nur stur irgendwelche Formeln für den transversalen Dopplereffekt anwenden, ohne aber wirklich verstanden zu haben, was sie eigentlich bedeuten. So fehlt generell die Betrachtung, in welchem Bezugssystem jetzt überhaupt die Frequenz die ausgerechnete Frequenz ist. Ganz abenteuerlich, kann ich nur sagen... Das fängt schon damit an, dass er von einem "blue shift" spricht, also einer Frequenzerhöhung durch den transversalen Dopplereffekt. So etwas gibt es aber generell nicht! Es ist zwar durch den longitudinalen Dopplereffekt auch eine Frequenzerhöhung möglich, wenn sich zwei Objekte aufeinander zu bewegen, aber nicht beim transversalen Dopplereffekt.
Der transversale Dopplereffekt kommt ja durch die Zeitdilatation zustande. Das hat zur Folge, dass die beobachtete Frequenz im Ruhesystem des Senders maximal ist und entsprechend dem Gammafaktor in jedem dazu bewegten System kleiner wird.
Jetzt rechnet er aber die Frequenz der ersten bewegten Antenne so aus, als ob sich diese um den Gammafaktor erhöht hätte. Anscheinend nimmt er das an, weil sich ja der Empfänger bewegt und die Quelle ruht (im Laborsystem), was ja aber für das Relativitätsprinzip völlig unerheblich ist. Sobald eine Relativgeschwindigkeit existiert, ist die Frequenz im einen System anders als im anderen. Im System des Senders hat sie natürlich die ursprüngliche Frequenz im System des Empfängers aber immer eine niedrigere, egal was sich dabei bewegt und was nicht (das kann man ja so wie so vom Relativitätsprinzip her nicht unterscheiden, ist also äquivalent).
Schwieriger wird's jetzt mit dem zweiten Empfänger. Der bewegt sich ja nocheinmal relativ zu dem ersten und auch relativ zum Ruhesystem. Die Antennen der beiden Scheiben haben im Ruhesystem jeweils eine Geschwindigkeitsbetrag von v, einmal in die eine Richtung und einmal in die andere. Die Geschwindigkeit zueinander hat Prof. Thim dann richtig nach dem relativistischen Additionstheorem ausgerechnet und diese dann wieder als Geschwindigkeit in die Formel für den transversalen Dopplereffekt eingesetzt. Abgesehen davon, dass er hier wieder von einem "blue shift" ausgeht, was ja immernoch falsch ist, ist die Relativgeschwindigkeit an sich ja richtig.
Beim empfangen der Signale von der zweiten Scheibe durch den Pickup, rechnet er dann wieder mit einer Rotverschiebung, anscheinend weil er jetzt sieht, dass von einem bewegten System ein Signal verschickt wird, das im ruhenden empfangen wird.
[Ende zweiter Teil]
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BeitragVerfasst am: 27.07.2006, 21:56    Titel: Antworten mit Zitat

[Anfang dritter Teil]
Anscheinend geht er also immer von einer Blauverschiebung aus, wenn der Empfänger im bewegten System ist und der Sender im ruhenden und nur dann von einer Rotverschiebung, wenn es umgekehrt ist. Das würde in so fern stimmen, wenn er die empfangene Frequenz im bewegten System kennen würde, dann könnte man auf diese Art die Sendefrequenz ausrechnen, aber das ist hier doch gar nicht der Fall! Er kennt die Sendefrequenz schon im ruhenden System und kennt damit auch die Empfangsfrequenz aus dem ruhenden System gesehen, weil diese gleich ist! Nur wenn man wissen wollte, wie die Empfangsfrequenz im bewegten System ist, dann würde man die Dopplerformel brauchen, aber die wird ja nirgends gemessen!

Wenn man es richtig machen wollte, dann kann man auch nicht einfach die Formel für den transversalen Dopplereffekt dreimal verwenden. Das hat mit Gleichzeitigkeiten und so weiter zu tun. Ich muß mir das auch nochmal genauer überlegen und werde dann vielleicht mal ein vereinfachtes Minkowskidiagramm zeichnen, um das zu zeigen, aber klar ist, dass die Empfangsfrequenz am unbewegten Pickup auf jeden Fall der Sendefrequenz des unbewegten Senders entsprechen muß. So ist die SRT ja aufgebaut!

Dass man soetwas offensichtlich falsches überhaupt veröffentlichen kann, war für mich ja schon ein Schock. Ich dachte erst, als ich von diesem Experiment erfuhr, dass es an Messungenauigkeiten oder so liegt, die eine Frequenzverschiebung einfach nicht signifikant sichtbar werden lassen. Aber dass es einfach auf einer völlig falschen Anwendung der SRT beruht, daran hätte ich zuerst nicht gedacht.

Gruß
Marco
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BeitragVerfasst am: 03.08.2006, 18:35    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Alpha-Centauris!

Nachdem ich mir das mit dem transversalen Dopplereffekt mal nochmal etwas angeschaut habe, muß ich feststellen, dass ein paar Aussagen von mir in den letzten Posts falsch sind.
Es gibt einen transversalen Dopplereffekt mit rot und mit blau Verschiebung. Die Frage ist dabei: Von welchem Bezugssystem aus gesehen ist es transversal? Ich kannte den transversalen Dopplereffekt nur aus Sicht des Empfängers. Da für den Empfänger der Sender bewegt ist, geht dessen Uhr langsamer und somit sieht der Empfänger auch eine niedrigere Frequenz. (Rotverschiebung)
Umgekehrt kann man das ganze auch vom Sender aus betrachten. Weil hier die Uhr des Empfängers langsamer geht, muß für den Empfänger die Frequenz des Senders höher erscheinen. (Blauverschiebung)

Das sieht auf den ersten Blick wieder einmal sehr paradox aus und erinnert an das Zwillingsparadoxon. Des Rätsels Lösung besteht aber darin: Wenn man im System des Empfängers sitzt und den Sender vorbeirasen sieht, dann muß der Sender genau in dem Punkt das Signal aussenden, in dem die Verbindungslinie Sender-Empfänger mit der Bewegungsrichtung des Senders einen 90° Winkel bildet, beide also "auf einer Höhe" sind.
Wenn man im Bezugssystem des Senders sitzt, dann muß das Signal schon früher ausgesendet werden, so dass der Empfänger genau "auf gleicher Höhe" ist, wenn das Signal auch an dieser Stelle ankommt.
Einmal sind Sender und Empfänger also auf gleicher Höhe, wenn das Signal gesendet wird, was zu einer Rotverschiebung führt und eine Betrachtung im Ruhesystem des Empfängers sinnvoll macht und einmal sind sie auf gleicher Höhe, wenn das Signal ankommt, was eine Betrachtung im Ruhesystem des Senders einfacher macht (Blauverschiebung). Beide Male ist das Verhältnis zwischen den Frequenzen der Gamma-Faktor.

Aber trotzdem bin ich noch immer davon überzeugt, dass Thim's Rechnung in den Formeln 12 bis 14 falsch ist. Leider gab es ja noch nicht so viel Resonanz auf meine bisherigen Posts. Das kann an zwei verschiedenen Dingen liegen, denke ich. Erstens: Es besteht kein besonders großes Interesse an dem Problem. Zweitens: Die meisten hier haben das Paper nicht zur Hand und können deshalb gar nichts dazu sagen!
Ich gehe mal eher vom 2. Grund aus, weshalb ich mir überlegt habe, das ganze hier etwas abstrakter und damit losgelöst vom Thim-Versuch dar zu stellen. Ich hätte jetzt eine Bitte an die Leute, die das Paper irgendwie doch zu Hand haben: Schaut Euch mal meine Darstellung an und überlegt, ob das wirklich theoretisch äquivalent mit Thim's Versuch ist, oder ob ich da was falsch verstanden habe.
An alle anderen: Ich wäre dankbar, wenn der eine oder andere sich Gedanken machen könnte, ob es in diesem Fall zu einer Frequenzverschiebung zwischen Sender und Empfänger kommt und wie man das richtig rechnen würde, bzw. weiter Überlegungen dazu.

//Ende erster Teil, zweiter folgt gleich...
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BeitragVerfasst am: 03.08.2006, 18:37    Titel: Antworten mit Zitat

//jetzt der zweite Teil:

Jetzt aber zu meinen "Gedankenexperiment auf Basis des Thim-Experiments":

Der Sender ganz Links sendet ein Signal mit einer bestimmten Frequenz. Das können auch zwei kurze Lichtblitze sein, die sehr kurz hintereinenander ausgesendet werden und deren Zeitabstand beispielsweise dem Kehrwert der Frequenz entspricht.
Das ganze geht durch eine Blende (die bei Thim nicht vorhanden ist. So wie ich das verstehe wird die Senderichtung durch die Antennenanordnung fest gelegt bei ihm. An dieser Stelle mag auch schon der eigentlich Knackpunkt liegen, aber ich denke man kann auch erstmal mit Blenden arbeiten) und trifft dann auf ein Empfänger/Sender Pärchen. Das sendet sofort das Signal wieder aus, sobald es eines empfangen hat. Auch hier kann man von einem Signal mit einer bestimmten Frequenz ausgehen, das mit der Empfangsfrequenz wieder gesendet wird, oder eben von den beiden "Signalimpulsen", die kurz hintereinander ursprünglich gesendet wurden. Diese Empfänger/Sender-Anordnung bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v nach unten.
Das selbe Spiel passiert auch bei der zweiten Empfänger/Sender-Anordnung, die sich mit der selben Geschwindigkeit v nach oben bewegt.
Zum Schluß kommt das Signal zum feststehenden Empfänger ganz rechts und wird mit dem Signal, das ursprünglich ganz links eingespeist wurde verglichen.
Nach Thim soll da jetzt eine Frequenzverschiebung nachweisbar sein. Mir ist diese Annahme ziemlich unverständlich, weil, wenn man alles aus dem Laborsystem betrachten kann und sowohl Sender ganz links als auch Empfänger ganz rechts im Laborsystem fest sind. Eine Frequenzverschiebung könnte nur mit einer Art "bewegter Spiegel" auftreten, aber das hat dann gerade nichts mit dem transversalen sondern eher mit dem longitudinalen Dopplereffekt zu tun und auch nichts mit der Zeitdilatation.
Ich werde heute oder morgen Thim's Rechnung (eben die Formeln 12 bis 14 im Paper von Thim) dazu vorstellen und erklären versuchen, warum diese meiner Ansicht nach falsch sind.
Dem "aufmerksamen Leser" wird wahrscheinlich aufgefallen sein, dass der Versuchsaufbau gar nicht ausreichend genau beschrieben ist. Das ist aber im Paper von Thim genau so. Es läßt sich so nämlich im Detail nicht richtig klären, ob es sich bei den einzelnen Schritten zu einem transversalen Dopplereffekt vom Sender oder vom Empfänger aus handelt. Oder vielleicht auch keines von beidem sondern ein "Mittelding", das zu einer identischen Frequenz bei Sender und Empfänger führt? Ich denke, dass hier genau das Problem von Thim's Rechnung und auch sein Denkfehler liegt.

Gruß
Marco

PS: Würde mich auf ein reges Interesse an diesem Thema freuen, wenn vielleicht auch andere eher nichtphysikalischen Themen zur Zeit verständlicherweise interessanter sein mögen... Wink
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Karl
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BeitragVerfasst am: 04.08.2006, 22:42    Titel: Antworten mit Zitat


Zitat:

as_string schrieb am 03.08.2006 19:37 Uhr:
PS: Würde mich auf ein reges Interesse an diesem Thema freuen, wenn vielleicht auch andere eher nichtphysikalischen Themen zur Zeit verständlicherweise interessanter sein mögen... Wink



Hallo Marco,

mich interessiert dieses physikalische Thema schon. Ich habe aber auch noch keine Idee, wie stichhaltig zu belegen wäre, dass bei diesem Experiment nichts anderes als ein Nullresultat herauskommen darf.

Allerdings ist mir eines aufgefallen:

Würde man im Empfänger eine andere Freuenz als im Sender messen, dann würde entweder Energie dazugekommen sein oder vernichtet worden sein. Für beides gäbe es keine Erklärung und es wäre die Energieerhaltung verletzt. Vielleicht ist das ein Ansatzpunkt.

Ausserdem, die rotierenden Antennen verursachen eine Lorentzkraft. Die taucht bei Thim auch nicht auf.

Karl
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BeitragVerfasst am: 05.08.2006, 19:25    Titel: Antworten mit Zitat

Mit der Energieerhaltung würde ich nicht unbedingt argumentieren wollen. Es könnte ja schon sein, dass die Photonen durch die Wechselwirkung mit den Antennen von diesen Energie dazugewinnen. Wie ich schon kurz oben angedeutet habe, ist durchaus ein Dopplereffekt zu beobachten, wenn man z. B. Licht auf einen schnell bewegten Spiegel schickt und es von dort reflektieren läßt. Nur hat das dann nichts mit dem transversalen Dopplereffekt und auch nicht mit der Zeitdilatation zu tun. Das wäre dann auch ohne große Probleme ohne die SRT erklärbar und man hätte keinen Test für die SRT gebaut.
Ich bin der Ansicht, dass wenn bei dem Versuch von Thim überhaupt eine Frequenzverschiebung nachweisbar wäre, dann nur auf grund von solchen "bewegter Spiegel"-Effekten. Ich bin sogar der Meinung, dass man sonst keine Frequenzänderung hinbekommen kann, wenn Sender und Empfänger im selben Bezugssystem stehen und ganz besonders bin ich der Meinung, dass man die Zeitdilatation nicht testen kann, wenn (ursprünglicher) Sender und (endgütliger) Empfänger im selben Bezugssystem stehen. Außer man verwendet irgendwelche nichtlineare Effekte in irgendwelchen Kristallen oder so... aber das ist ja wieder etwas ganz anderes und hat auch nicht so direkt mit der SRT zu tun.
Ich finde es nur schockieren, dass man sich mit diesem Thema angeblich intensiv beschäfftigt und einen Versuch mit einem gewissen Aufwand durchführt, groß eine Widerlegung der SRT hinausposaunt in Form eines Papers und sich dann sogar mir, einem armen, in dieser Thematik nicht besonders bewanderten Physikstudenten, sofort offensichtlich wird, dass man so mit Sicherheit keine Zeitdilatation nachweisen kann. Normalerweise wäre ich nicht so arrogant, aber das ist so was von offensichtlich...

Das einzige, das mir noch schwer fällt, ist, wie man jetzt genau die einzelnen Frequenzen in den Bezugssystemen der jeweiligen Antennen genau ausrechnen würde. Man kann ja das Spiel von Thim mit machen und den Bezugssystemwechsel von Antenne zu Antenne mit machen. Dann müßte am Ende ja immer (wenn man es richtig macht, also nicht so wie Thim...) die ursprüngliche Frequenz raus kommen.
Aber hier ist wahrscheinlich das Problem, dass aus dem Versuchsaufbau, wie er im Paper beschrieben ist, nicht ganz klar hervor geht, an welcher Stelle genau die Signale gesendet und empfangen werden. Wenn man hier nämlich die falschen Positionen annimmt, bekommt man eben gerade so einen "moving-mirror"-Effekt in das ganze rein und hat am Ende doch eine Frequenzverschiebung, die aber mit Zeitdilatation eben nicht's zu tun hat. Ich denke, dass bei diesem Versuchsaufbau die Frequenz etwas unschärfer werden könnte, was vielleicht auch wieder Probleme bei der Interferrenz später bereitet... Mich würden da mal die genauen Meßdaten interessieren. Naja, wenn ich ehrlich bin eigentlich auch nicht so besonders.

Gruß
Marco
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zeitgenosse



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BeitragVerfasst am: 06.08.2006, 12:43    Titel: Antworten mit Zitat


Zitat:

as_string schrieb Aber hier ist wahrscheinlich das Problem, dass aus dem Versuchsaufbau, wie er im Paper beschrieben ist, nicht ganz klar hervor geht, an welcher Stelle genau die Signale gesendet und empfangen werden.



Das Problem bei derartigen Experimenten wie von Prof. Thim (dem ich nicht - ohne ihn genauer zu kennen - Unredlichkeit vorwerfen möchte) als auch dem sog. "Darwin-Experiment" ist das, dass bezüglich des konkreten Versuchaufbaues und der damit verbundenen Datenauswertung einige Defizite bestehen.

Das ist denn auch der Grund, weshalb ich mich zu solchen Versuchen nicht festlegen möchte.

Ausser einigen Papers liegt ja nichts zuhanden der Allgemeinheit vor, so dass ein Nachbau vorerst keinen Anreiz bietet. Nach meinem Dafürhalten müsste man solche Experimente aber durch physikalische Institute (mit entsprechendem Equipment und verfügbarem Jahresbudget) reproduzieren lassen, um mögliche Denkfehler mit Sicherheit als solche zu erkennen. Andererseits müsste die Community aber auch aufgeschlossen gegenüber möglichen Abweichungen von der Theorie sein.

Aufgrund der menschlichen Neigung zu Denkschablonen gewiss keine einfache Erwartung. Und wer führt schon Versuche durch, von deren Falschheit er im Voraus überzeugt ist?

Gr. zg
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BeitragVerfasst am: 06.08.2006, 13:31    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo zeitgenose!


Zitat:

Aufgrund der menschlichen Neigung zu Denkschablonen gewiss keine einfache Erwartung. Und wer führt schon Versuche durch, von deren Falschheit er im Voraus überzeugt ist?


Versuche werden immer wieder durchgeführt, um die Theorien zu testen, auch wenn man selbst "eher glaubt", dass die Theorie richtig ist.
Eine andere Sache ist natürlich, wenn man, so wie ich, der Meinung ist, dass der Versuchsaufbau gar nicht die Theorie testen kann. Dann würde man wahrscheinlich nicht einen anderen Versuch aufbauen.
Was aber ganz klar aus dem Paper hervorgeht ist, dass Herr Thim der Meinung ist, damit den transversalen Dopplereffekt zu testen, was definitiv nicht der Fall sein kann. Er geht davon aus, dass von einem Schritt zum nächsten immer entweder ein transversaler Doppler-Blueshift oder ein transversaler Doppler-Redshift auftreten müsse. Allerdings ist er sich selbst nicht so ganz sicher, welcher in welchem Fall auftritt, weshalb er bei seiner Rechnung von einem "worst case" spricht, nämlich zuerst blau, dann von den einen bewegten Antennen zu den anderen von rot und dann wieder von blau. Deshalb braucht er auch 2 bewegte Scheiben, weil man bei einer in seinem "worst-case" einmal blau und einmal rot haben könnte, so dass es sich aufhebt. Bei 3 Schritten und der (falschen) Annahme es müsste immer ein transversaler Dopplershift sein, könnte man keinen Fall konstruieren, bei dem die Sendefrequenz der Empfangsfrequenz entspräche. Allerdings kann es durchaus auch sein, dass die Frequenz bei beiden gleich ist, wenn der Winkel so ist, dass es irgendwo zwischen dem einen oder anderen transversalen Winkel liegt. Schon weil er diesem Gedanken in seinem Paper nicht nach geht, zeigt er, dass er die SRT nicht wirklich verstanden haben kann.

Gruß
Marco
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 08.08.2006, 15:23    Titel: stark !! Antworten mit Zitat

Hallo Marco,

ich kann zu Deinen Ausfuehrungen nur sagen: Stark ! Smile

Freundliche Gruesse, Ralf
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BeitragVerfasst am: 08.08.2006, 17:10    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Nach dem netten Lob von Ralf möchte ich den Mitlesern nicht verheimlichen, wie Prof. Thim die Frequenz berechnet hat, die man am "Pickup" empfangen sollte. Dazu habe ich mal was neues ausprobiert, nämlich die Formeln mit "www.mathdraw.de" zu machen:


Die Frequenz f ist die Sendefrequenz. f1 und f2 sollen die Frequenzen auf den beiden gegeneinander rotierenden Scheiben sein.

f3 dann schließlich die Empfangsfrequenz auf dem wieder fest stehenden Pickup.

Bei der mittleren Formel (das ist im Paper die Formel 13) hat er noch die Relativgeschwindigkeit mit Hilfe der relativistischen Geschwindigkeitsaddition ausgerechnet. Ansonsten verwendet er zweimal einen "blue-shift" und zum Schluß noch einen "red-shift" und kommt so natürlich nicht auf die ursprüngliche Frequenz. Ich bin jetzt der Meinung, dass man weder sicher von einem transversalen "blue-" noch von einem transversalen "red-"shift in jedem einzelnen Übergang ausgehen darf, weil gar nicht klar ist, unter welchen Winkeln genau gesendet/empfangen wird. Der Dopplereffekt geht ja dem Winkel entsprechend kontinuierlich und macht nicht einen Sprung genau um den Faktor/Divisor von Gamma.

Gruß
Marco
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Karl
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BeitragVerfasst am: 13.08.2006, 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Marco!

Ich habe mir die beiden Veröffentlichungen von Prof. Thim angesehen und musste feststellen, dass sie beide sehr fragwürdig sind.

Folgende Mängel sind mir aufgefallen:


  1. Prof. Thim verwendet immer nur die Formel für die Frequenzänderung durch den transversalen Dopplereffekt, statt die vollständige Lorentztransformation zu benutzen. Ich habe die ganze Transformationskette der zweiten Publikation (v, -2v, v) mit MuPAD nachgerechnet und die Einheitsmatrix als Transformationsmatrix erhalten. In der ersten Publikation ist es noch einfacher (v, -v): eh klar - Einheitsmatrix. Ziemlich dilettantisch wenn von Prof. Thim, vor allem wenn man die SRT widerlegen möchte.
  2. Schon bei klassischer Betrachtung fällt auf, dass die erste (rotierende) Scheibe mit einem Resonator (Streifenleitung entlang des Scheibenumfanges) mit 8 Empfangsantennen versehen ist. Damit bildet sich auf der (rotierenden) Scheibe entlang des Umfangs eine stehende Welle aus (stehend im Bezugssystem der rotierenden Scheibe). Der „Pick Up” (die zweite Scheibe lassen wir am besten weg, denn sie spielt keine Rolle - siehe oben), sieht damit (wir sind immer noch bei der klassischen Betrachtung!) ein amplitudenmoduliertes Signal (ohne Träger). Die Scheibe rotiert laut Publikation mit max. 250 Hz. Die Wellenlänge der stehenden Welle ist max. 9mm. Damit ist das 33GHz Signal mit mindestens 8,63 kHz moduliert. Da das Signal keinen Träger hat, sieht der „Pick Up” zwei Signale: eines mit 33GHz plus 8,63kHz und eines mit 33GHz minus 8,63kHz. Die relativistische Betrachtung ändert daran wenig. Thim hat also ein Drehzahlmessgerät gebaut - mit Mikrowellen. Er schreibt aber in seinen Publikationen nichts von der Amplitudenmodulation mit 8,63kHz obwohl seine Apparatur angeblich für Frequenzänderungen von 10-3Hz gut ist.
    [/list:JOHPHV]

    Zusammenfassung:

    • Schon in der ersten Publikation verstrickt sich Thim in Widersprüche wenn er schreibt: "Der Pick-Up erfährt keine Frequenzverschiebung aufgrund der Symmetrie" ???; weiter hinten (mit einer stehenden Scheibe zwischen Pick-Up und rotierender Scheibe): "Der Abstand zwischen den Scheiben ist so gering, dass eine Wellenausbreitung nicht statt findet; daher keine Frequenzverschiebung" ???
    • In beiden Pubs finden sich keinerlei Messergebnisse. Warum nicht?
    • Störungen durch machanische Ungenauigkeiten werden nicht analysiert (bestenfalls erwähnt).
    • Die Amplitudenmodulation wird gar nicht erwähnt. Deren Fehlen ist das gröbste Verdachtsmoment.


    Wären diese Arbeiten über meinen Schreibtisch zum Reviewen gegangen, hätte ich sie sicher nicht zur Publikation freigegeben. Als Spezialist für HF muss Prof. Thim nicht unbedingt profunde Kenntnisse der SRT aufweisen. Wenn er die SRT jedoch in Frage stellen möchte, sollte schon die korrekte Anwendung der Lorentztransformation beherrschen. Die Amplitudenmodulation zu übersehen ist aber dilettantisch für einen HF-Spezialisten.

    Karl
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BeitragVerfasst am: 14.08.2006, 14:07    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Karl!

Ja, das deckt sich mit meinen Überlegungen und Beobachtungen. Ich kann auch nicht verstehen, wie so etwas wirklich veröffentlicht werden konnte. Schade, dass die Qualität einer solchen Arbeit unsere "Kritiker" wenig interessiert, wenn nur das Endergebnis passt!
Eine Frage hätte ich noch: Wie hast Du die Transformationen gemacht, bzw. wie hast Du die Positionen festgelegt? Bist Du vom Laborsystem ausgegangen und hast dort die Ereignisse immer im richtigen Augenblick auf y=0 gelegt (ohje, versteht man den letzten Satz?). Oder anders gefragt: Kannst Du nochmal genau schreiben, wie Du die Transformationen gemacht hast?

Gruß
Marco
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BeitragVerfasst am: 18.08.2006, 22:41    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Alpha Centauris!

Zuerst möchte ich Euch mitteilen, dass Herr Prof. Thim mir eine E-Mail zu diesem Thread hier geschickt hat. Ich würde ihn gerne hier zitieren, allerdings warte ich noch auf die ausdrückliche Erlaubnis von Prof. Thim.
Indirekt als Antwort auf diese Mail habe ich versucht, zu zeigen, dass der transversale Dopplereffekt bei ruhender Quelle bzw. Sender, was ja bekanntlich zu unterschiedlichen Resultaten führt, auch durch unterschiedliche physikalische Situationen zustande kommen.
Wenn die Lichtausbreitung im Ruhesystem des Empfängers transversal sein soll, dann muß das Signal genau an der "90°-Position" gesendet worden sein:

Das führt zu einer höheren "gesehenen" Frequenz beim Empfänger und somit zu einer Blauverschiebung.

Der nächste Schritt wäre jetzt, die jeweils andere Situation im anderen Bezugssystem anzuschauen und daraus die Frequenzen zu berechnen. Dann müßte auch aus diesem Bezugssystem die Frequenzverschiebung der selben Situation im anderen Bezugssystem entsprechen. Das werde ich noch als nächstes machen.
Noch interessanter ist aber auch, dass es durchaus eine Mittelsituation gibt, bei der keine Frequenzverschiebung auftritt. Das könnte z. B. der Fall sein bei den beiden rotierenden Scheiben mit aufmontierten Sendern/Empfängern im Versuch von Prof. Thim. Auch das muß ich aber noch durchrechnen.

Ich würde mich freuen, wenn Ihr Euch das mal anschauen könntet, ob ich da noch so weit richtig liege, oder ob ich irgendwelche Denkfehler gemacht habe.

Gruß
Marco

//Edit: Das einzige, das ich dazu bis jetzt im Netz finden konnte war auf der englichen WIkipedia-Seite:
http://en.wikipedia.org/wiki/Transverse_Doppler_effect#Reciprocity
Ich suche aber noch weiter. Das Thema ist auf jeden Fall nicht besonders gut dokumentiert im Internet, finde ich...
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