Relativitätstheorie relativ anschaulich

Tempolimit Lichtgeschwindigkeit

Rollende Räder

Rollende Räder

Corvin Zahn, 23. Mai 2002

Angeregt durch die in George Gamows "Mr. Tompkins seltsame Reisen durch Kosmos und Mikrokosmos" dargestellten Szenen des auf einem Fahrrad durch eine Welt mit 30km/h Lichtgeschwindigkeit fahrenden Mr. Tompkins stellen ein paar Filme dar, wie ein rollendes Rad "wirklich" aussieht.

 

Angeregt durch die in George Gamows "Mr. Tompkins seltsame Reisen durch Kosmos und Mikrokosmos" dargestellten Szenen des auf einem Fahrrad durch eine Welt mit 30km/h Lichtgeschwindigkeit fahrenden Mr. Tompkins stellen untenstehende Filme dar, wie ein rollendes Rad "wirklich" aussieht.

Sie sind mit einem 4-dimensionalen Raytracing-Verfahren berechnet, das die endliche Lichtgeschwindigkeit und die Lorentz-Kontraktionen berücksichtigt.

Eine genauere Erklärung der optischen Effekte ist in dem Artikel

Was Einstein noch nicht sehen konnte – Visualisierung relativistischer Effekte

zu finden.

Die Szene

In den folgenden MPEG-Filmen ist die gleiche Szene aus drei verschiedenen Blickwinkeln dargestellt.

Das rote Rad hinten rechts ruht, das grüne hinten links rotiert stationär, so dass ein Punkt auf dem Mantel die Geschwindigkeit 0.93c hat und das blaue Rad vorne rollt mit 0.93c von links nach rechts durch die Szene.

Die Schatten werden von einer Lichtquelle verursacht, die die Szene aus großer Entfernung von hinten schräg oben beleuchtet.

Filme

Rollendes Rad (0,93 c, von rechts gesehen)
Rollendes Rad (0,93 c, von rechts gesehen)
Auf die betrachtende Person zurollendes Rad. MPEG1 320×240 (448 kB), MPEG1 640×480 (4.1 MB)
Rollendes Rad (0,93 c, von vorne gesehen)
Rollendes Rad (0,93 c, von vorne gesehen)
Quer vorbeirollendes Rad. MPEG1 320×240 (897 kB), MPEG1 640×480 (8.0 MB)
Rollendes Rad (0,93 c, von links gesehen)
Rollendes Rad (0,93 c, von links gesehen)
Von der betrachtenden Person wegrollendes Rad. MPEG1 320×240 (1.0 MB), MPEG1 640×480 (10.3 MB)
Rollendes Rad (0,93 c, Rotation um vertikale Achse)
Rollendes Rad (0,93 c, Rotation um vertikale Achse)
Um eine senkrechte Achse rotierendes Rad. MPEG1 320×240 (412 kB)

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AutorInnen: Corvin Zahn, Datum: 23. Mai 2002
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