Relativistischer Flug durch Stonehenge: Aberration


Unser Flug durch Stonehenge zeigt, wie sich Bewegung mit nahezu Lichtgeschwindigkeit darauf auswirkt, was wir sehen.


Überblick

Wenn wir in Bewegungsrichtung sehen, kommen uns Lichtstrahlen ähnlich wie Regentropfen mit wachsender Geschwindigkeit mehr von vorn entgegen. Dies besagt Einsteins Relativitätstheorie. Die Änderung der Richtung einfallender Lichtstrahlen durch unsere Bewegung heißt Aberration.

Die Erde umläuft die Sonne mit einer Geschwindigkeit von v= 0, 000 1c, also mit einem Zehntausendstel der Lichtgeschwindigkeit. Wenn sich ein Stern im rechten Winkel zur augenblicklichen Bewegungsrichtung der Erde befindet, wird sein Licht, mit dem wir ihn sehen, durch Aberration um 20,5 Bogensekunden in Vorwärtsrichtung gedreht. (Eine Bogensekunde ist eine sechzigstel Bogenminute, eine Bogenminute ist ein sechzigstel Winkelgrad.) Nach einem halben Jahr bewegt sich die Erde in Gegenrichtung. Dann sehen wir das Licht desselben Sterns um 20,5 Bogensekunden in Gegenrichtung gedreht. Insgesamt ändert Aberration die Richtung jedes Sterns, den wir sehen, im Laufe eines Jahres um 41 Bogensekunden.

Diese winzige Aberration des Lichts der Sterne wurde 1728 von James Bradley entdeckt. Seine Beobachtung war der erste direkte Beweis des Kopernikanischen Weltbildes, daß die Erde die Sonne umläuft.

Die Sterne, die sich im rechten Winkel zu unserer Bewegungsrichtung befinden, trennen die Sterne vor uns von denjenigen, die hinter uns sind. Da Aberration das Licht mehr von vorne einfallen läßt, sehen wir die Sterne vor uns in einem kleineren Bereich als die Sterne, die hinter uns sind. Diese scheinbar haarspalterische Bemerkung ist der Schlüssel zum Verständnis unserer Simulation.


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