So jetzt mal ein bisschen Physik:
Es scheint einigen Leuten Schwierigkeiten zu machen, den Dopplereffekt mit der Relativitätstheorie in Einklang zu bringen. Da gibt es Menschen, die meinen die Zeitdilatation sei ein Effekt des klassischen Dopplereffekts und andere meinen gar eine Frequenzverschiebung der Strahlung bewegter Doppelsterne könnte die SRT widerlegen.
Klassischer Dopplereffekt:
Der klassische Dopplereffekt bewirkt eine Frequenzerhöhung, wenn sich eine Schallquelle auf den Empfänger zu bewegt und eine Frequenzerniedrigung, wenn sich die Schallquelle entfernt. Dieser Effekt ist von der Relativgeschwindigkeit zum Übertragungsmedium (hier die Luft abhängig) abhängig. Wird der Sender genau so schnell, wie das Übertragunsmedium, so wird die Frequenz unendlich (Überschall-Knall) oder sie wird einfach halbiert. Die allgemeine Formel ist:
wobei fE und fS Frequenz des Senders und Empfangsfrequenz sind und vE und vS Empfänger- und Sendergeschwindigkeit relativ zum Medium.
relativistischer Dopplereffekt
Bei Licht gilt der klassische Dopplereffekt nicht, weil Licht kein Medium hat und daher die Zeitdilatation beachtet werden muss. Beachtet man für Sender und Empfänger je die Zeitdilatation, so ergibt sich die Formel:
Den Rechenweg findet ihr
hier.
Das entscheidende ist nun, dass dieser Effekt nur von der Relativgeschwindigkeit Delta v zwischen Sender und Empfänger abhängt. Diese ergibt sich aus den Einzelgeschwindigkeiten durch das Additionstheorem für Geschwindigkeiten und nicht etwa als einfache Differenz zweier Geschwindigkeiten. Delta v ist aber auch die Sendergeschwindigkeit, die der Empfänger in seinem Ruhesystem misst und die Empfängergeschwindigkeit, die der Sender in seinem Ruhesystem misst.
Der Dopplereffekt kann nun verwendet werden um die Geschwindigkeitkomponenten von Doppelsternen zu messen. Man kann ihn auch benutzen um die Relativitätstheorie in einem Beschleuniger direkt zu überprüfen. Zum Beispiel bei einem
Experiment mit Neon-Atomen.
So, und wer jetzt meint, er könne die SRT mit dem Dopplereffekt widerlegen, der möge hier physikalische, nicht politische Argumente in die Diskussion einbringen. Viel Glück!
Gruß,
Joachim (der
Relativist)