Was genau in der Physik ist die "Zeit"?

[Pluto]

Nein, nur ca. 2 cm, darüber tu ich nicht gehen...Wenn Du anderer Meinung bist, bitte vorrechnen...

Hier werden sie geholfen... Relativität in der Satellitennavigation

[Lamarck]

Hi R.F.!

Aber interessant, dass der gravitative Einfluss der Erde auf einen geostationären Satelliten von der lokalen Eigengeschwindigkeit am Breitenkreis abhängig sein soll (die Entfernung Satellit - Erdoberfläche aber nicht) - heilige Einfalt aber auch... .

Mensch Marck, die Positionsverschiebung auf der Erde hängt selbstverständlich von der Rotation ab. Am Nordpol und Südpol ist sie rechnerisch = 0. Es ist furchtbar, wie ein Genie nur so abdriften kann...

Welche Positionsverschiebung?! Es gibt hier keine Positionsverschiebung zwischen einem bestimmten, feststehenden Punkt auf der Erdoberfläche und dem Satellit. Der Satellit zieht doch mit und steht scheinbar fest am Himmelszelt. Dann noch einmal, aber setz Deine Brille auf, der rote Punkt bist Du:





[Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... eostat.gif]




Du siehst, eine Positionsverschiebung ist nicht zu sehen ... .

Also: Wir nehmen an, ein einzelner Satellit befindet sich in geostationärer Position genau über Deinem GPS - mithin in etwa 36.000 km Höhe:

Nehmen wir doch einfach den Abstand von 20.200 km der GPS-Satelliten von der Erde, sonst kommen wir mit den38 Mikrosekunden nicht hin...

Stimmt, in 36.000 km Höhe befinden sich die Kommunikationssatelliten; würden diese für GPS-Zwecke verwendet, wäre ein etwa doppelt so hoher Ausgleichswert zu berücksichtigen.

Dein GPS-Gerät empfängt nun ein Funksignal vom GPS-Satelliten. Die Signallaufzeit GPS-Gerät zu GPS-Satellit beträgt, da Funksignale selbstverständlich mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden, aufgrund der Entfernung 0,12 s. Dieses Signal transportiert nun den Zeitstempel der Atomuhr des GPS-Satelliten. Neben der Signallaufzeit des Funksignals entsteht allerdings ein weiterer Zeitversatz durch relativistische Effekte. Um dies auszugleichen, wird die Uhr des Satellliten so justiert, dass sie auf der Erde um etwa 38 µs/d nachgehen würde.
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Angenommen, ein Satellit wäre beliebig in geostationärer Position positionierbar (bzw. als Rakete in Position gehalten), so wäre es gleich, ob Du Dich am Äquator, an den Polen oder in Freiburg i. Umnachtung befindest ... .

Es geht um die Postitionsabweichung auf der Erde, falls die Atom-Uhren des GPS durch Verringerung der Gravitaion wie angenommen um 38 Mikrosekunden von der tatsächlichen Zeit - also gibt es die Weltzeit offenbar doch? - abweichen. Um die Größe der angenommenen Positionsverschiebung zu bestimmen, ist eben die Rotationsgeschwindigkeit - in diesem Fall die des 48. Breitengrads - entscheidend. Dass das alles nur Näherungsrechnungen sind, versteht sich von selbst. Zum Beispiel weicht die Erde von der Kugelgestalt ein wenig ab...

Nein, es geht nicht um Positionsabweichung. Der Positionsfehler ergibt sich erst über die Zeitmessung. Es geht darum, dass die Atom-Uhr des Satelliten Deinem GPS über Funk die korrekte Uhrzeit übermitteln muss. Hilfsweise darfst Du Dir vorstellen, wie die Funknavigation über Handymasten funktioniert. Du könntest annehmen, einer dieser Handymasten wäre 20.200 km hoch - dann versuche mal, dass mit der Positionsverschiebung am Breitenkreis darzustellen (etwa mit und entgegen der Erdrotation oder von der Fahrt vom 48. zum 47. Breitenkreis) ... .

Dieser relativistisch bedingte Versatz würde ansonsten bei einem einzelnen Satelliten einen Positionsfehler von 11,4 km/d ergeben.

Nein, nur ca. 2 cm, darüber tu ich nicht gehen...Wenn Du anderer Meinung bist, bitte vorrechnen...

Weiter oben ist ein Link, der zum 'anderen Forum' führt, da habe ich es Dir doch vorgerechnet ... .




Cheers,

Lamarck

[R.F.]

Hi R.F.!

Aber interessant, dass der gravitative Einfluss der Erde auf einen geostationären Satelliten von der lokalen Eigengeschwindigkeit am Breitenkreis abhängig sein soll (die Entfernung Satellit - Erdoberfläche aber nicht) - heilige Einfalt aber auch... .

Mensch Marck, die Positionsverschiebung auf der Erde hängt selbstverständlich von der Rotation ab. Am Nordpol und Südpol ist sie rechnerisch = 0. Es ist furchtbar, wie ein Genie nur so abdriften kann...

Welche Positionsverschiebung?! Es gibt hier keine Positionsverschiebung zwischen einem bestimmten, feststehenden Punkt auf der Erdoberfläche und dem Satellit. Der Satellit zieht doch mit und steht scheinbar fest am Himmelszelt. Dann noch einmal, aber setz Deine Brille auf, der rote Punkt bist Du:

[Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... eostat.gif]
Du siehst, eine Positionsverschiebung ist nicht zu sehen ... .
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Das GPS besteht aus vier Satelliten, die die Erde zweimal pro Tag im Abstand von 20.200 km umkreisen.

Armer Marck, es scheint mit Dir recht schnell zu Ende zu gehen...Bon Voyage...

[R.F.]

Nein, nur ca. 2 cm, darüber tu ich nicht gehen...Wenn Du anderer Meinung bist, bitte vorrechnen...

Hier werden sie geholfen... Relativität in der Satellitennavigation

Warum hast Du Deinem Gesinnungspartner Marck über das GPS - etwa über die Anzahl der Satelliten, aus denen das System besteht - nicht besser aufgeklärt, Pluto? Der Arme leidet nun wieder unter Minderwertigkeitskomplexen...Und ich kann den Marck doch nicht leiden sehen...

[R.F.]

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Nein, es geht nicht um Positionsabweichung. Der Positionsfehler ergibt sich erst über die Zeitmessung. Es geht darum, dass die Atom-Uhr des Satelliten Deinem GPS über Funk die korrekte Uhrzeit übermitteln muss. Hilfsweise darfst Du Dir vorstellen, wie die Funknavigation über Handymasten funktioniert. Du könntest annehmen, einer dieser Handymasten wäre 20.200 km hoch - dann versuche mal, dass mit der Positionsverschiebung am Breitenkreis darzustellen (etwa mit und entgegen der Erdrotation oder von der Fahrt vom 48. zum 47. Breitenkreis) ... .

Sicher doch geht es um die Zeitdifferenz, verursacht durch die infolge eines geringeren Gravitationspotentials schneller gehenden GPS-Uhren. Ohne Berücksichtigung dieser Differenz würde das GPS dem Empfänger auf der Erde eine falsche Position angeben. Und nochmal: Es geht um die rechnerische Differenz vom 38 Mikrosekunden, während denen ein Punkt auf der Erde sich um 1 bis 2 cm bewegt - oder eben zu wenig bewegt im Vergleich zu den nicht-korrigierten GPS-Angaben...

Um was es mir immer schon ging bei dieser Diskussion: nämlich zu zeigen, dass sich das GPS als Beleg für die Richtigkeit der RTen nicht eignet...Die Akzeptanz von Phänomen wie Zeitdilatation oder Längenkontraktion setzt eh eine vernunftwidrige Bereitschaft voraus...

Dieser relativistisch bedingte Versatz würde ansonsten bei einem einzelnen Satelliten einen Positionsfehler von 11,4 km/d ergeben.

Nein, nur ca. 2 cm, darüber tu ich nicht gehen...Wenn Du anderer Meinung bist, bitte vorrechnen...

Weiter oben ist ein Link, der zum 'anderen Forum' führt, da habe ich es Dir doch vorgerechnet ... .
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Vorgerechnet? Du hast bisher immer nur die Angaben anderer wiedergegeben, ohne diese je geprüft zu haben...

[Lamarck]

Hi R.F.!

Mensch Marck, die Positionsverschiebung auf der Erde hängt selbstverständlich von der Rotation ab. Am Nordpol und Südpol ist sie rechnerisch = 0. Es ist furchtbar, wie ein Genie nur so abdriften kann...

Welche Positionsverschiebung?! Es gibt hier keine Positionsverschiebung zwischen einem bestimmten, feststehenden Punkt auf der Erdoberfläche und dem Satellit. Der Satellit zieht doch mit und steht scheinbar fest am Himmelszelt. Dann noch einmal, aber setz Deine Brille auf, der rote Punkt bist Du:

[Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... eostat.gif]
Du siehst, eine Positionsverschiebung ist nicht zu sehen ... .
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Das GPS besteht aus vier Satelliten, die die Erde zweimal pro Tag im Abstand von 20.200 km umkreisen.

Armer Marck, es scheint mit Dir recht schnell zu Ende zu gehen...Bon Voyage...

Das System der GPS-Satelliten besteht aus mindestens 24 Satelliten ... .

Es ist hilfreich, gewisse Vereinfachungen vorzunehmen, die am Phänomenalen allerdings nichts ändern. Besonders, wenn solch Geistesgrößen wie Du im Spiel sind. Ob das Orbital in 20.000 oder 36.000 km Höhe liegt, ob die Position geostationär ist oder ob die Erde n-mal am Tag umkreist wird, ob es sich um einen oder vielen Satelliten, Raketen oder gedankliche Handymasten handelt, ist im Prinzip gleichgültig. Konntest du das jetzt endlich mal nachvollziehen?!




Cheers,

Lamarck

[Lamarck]

Hi R.F.!

Nein, es geht nicht um Positionsabweichung. Der Positionsfehler ergibt sich erst über die Zeitmessung. Es geht darum, dass die Atom-Uhr des Satelliten Deinem GPS über Funk die korrekte Uhrzeit übermitteln muss. Hilfsweise darfst Du Dir vorstellen, wie die Funknavigation über Handymasten funktioniert. Du könntest annehmen, einer dieser Handymasten wäre 20.200 km hoch - dann versuche mal, dass mit der Positionsverschiebung am Breitenkreis darzustellen (etwa mit und entgegen der Erdrotation oder von der Fahrt vom 48. zum 47. Breitenkreis) ... .

Sicher doch geht es um die Zeitdifferenz, verursacht durch die infolge eines geringeren Gravitationspotentials schneller gehenden GPS-Uhren.

Diesen Satz darfst Du Dir jetzt erst einmal ins Stammbuch schreiben! (Dafür nehme ich auch dieses "schneller gehenden GPS-Uhren" in Kauf ... )

Ohne Berücksichtigung dieser Differenz würde das GPS dem Empfänger auf der Erde eine falsche Position angeben.

Zur Funkpositionsbestimmung kommen wir noch (Beachte meine obige Formulierung: "Der Positionsfehler ergibt sich erst über die Zeitmessung").

Und nochmal: Es geht um die rechnerische Differenz vom 38 Mikrosekunden, während denen ein Punkt auf der Erde sich um 1 bis 2 cm bewegt - oder eben zu wenig bewegt im Vergleich zu den nicht-korrigierten GPS-Angaben...

Aufgemerkt: Wir nehmen an, ein einzelner Satellit befindet sich in etwa 20.000 km Höhe geostationär über einen fest positionierten Punkt auf der Erdoberfläche. Im Hinblick auf Deine arg eingeschränkte Lesekompetenz: Beachte die Bedeutung der Formulierung 'Wir nehmen an' sowie des Wortes 'stationär'.

Auf diesen Fixpunkt auf der Erdoberfläche soll sich eine baugleiche Atomuhr wie im Satelliten befinden. Neben dieser Atomuhr befindet sich ein Funkempfänger, der das Zeitsignal der Atomuhr empfängt. Ein Beobachter vergleicht die beiden Zeitanzeigen und stellt eine gewisse Differenz bezüglich der beiden Zeitangaben fest. Zunächst gilt es, die Laufzeit, die das Funksignal benötigt, zu kompensieren. Bei der Strecke von 20.000 km wird das Funksignal also 0,66 s benötigen - die entsprechende Darstellung auf der Anzeige am Boden also im Vergleich mit der daneben stehenden Atomuhr um diesen Betrag nachgehen. Der Beobachter berücksichtigt nun dies. Und stellt nun folgendes fest: Es gibt eine weitere Abweichung von 38 µs ... .

Um was es mir immer schon ging bei dieser Diskussion: nämlich zu zeigen, dass sich das GPS als Beleg für die Richtigkeit der RTen nicht eignet...Die Akzeptanz von Phänomen wie Zeitdilatation oder Längenkontraktion setzt eh eine vernunftwidrige Bereitschaft voraus...

Für Dich als Außenstehender ist es nicht opportun, von Vernunft zu reden ... .

Die genannte Abweichung von 38 µs für ein entsprechendes Objekt in 20.000 km Höhe entspricht übrigens genau den Vorhersagen von SRT und ART. Und es ist kein Problem, hierauf aufbauend entsprechende Vorhersagen für ein Objekt in 36.000 oder 45.000 km Höhe zu machen. Stationär, umkreisend - was auch immer ... .

Dieser relativistisch bedingte Versatz würde ansonsten bei einem einzelnen Satelliten einen Positionsfehler von 11,4 km/d ergeben.

Nein, nur ca. 2 cm, darüber tu ich nicht gehen...Wenn Du anderer Meinung bist, bitte vorrechnen...

Weiter oben ist ein Link, der zum 'anderen Forum' führt, da habe ich es Dir doch vorgerechnet ... .

Vorgerechnet? Du hast bisher immer nur die Angaben anderer wiedergegeben, ohne diese je geprüft zu haben...

Wie schon öfter gesagt: Das ist meine Rechnung. Du darfst gerne nachfragen, wenn Du da was nicht verstehst. Bei einer Rechnung gibt es auch keine 'Angaben Anderer' sondern 'Gegeben' und 'Gesucht' ... .




Cheers,

Lamarck

[R.F.]

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Das System der GPS-Satelliten besteht aus mindestens 24 Satelliten ... .

Das System besteht aus vier Satelliten. Insgesamt gibt es Wikipedia zufolge neun solcher Systeme. Wie gesagt, bilden jeweils vier zusammen ein System:

http://de.wikipedia.org/wiki/GPS-Technik
Zitat aus obigem Link:

Die Distanzmessung wird durchgeführt, indem das empfangene Signal seinen Sendezeitpunkt als Code „mitbringt“ – und zwar als GPS-Systemzeit im Moment der Sendung. Hätte der Empfänger das exakte GPS-Zeitsystem, könnte er die Laufzeit als die Differenz zwischen Sende- und Empfangs-Uhrzeit bestimmen. Allerdings ist die Empfängeruhr zunächst nicht genau mit der GPS-Zeit synchronisiert; die Differenz wird als zusätzliche Unbekannte bei der Ortsbestimmung angesetzt. Weil nun vier Unbekannte (3 Ortskoordinaten, 1 Zeitkonstante) zu bestimmen sind, werden auch vier Gleichungen zu ihrer Bestimmung benötigt. Diese vierte Gleichung erfordert die Hinzunahme der Entfernung zu einem vierten Satelliten.

Es ist hilfreich, gewisse Vereinfachungen vorzunehmen, die am Phänomenalen allerdings nichts ändern. Besonders, wenn solch Geistesgrößen wie Du im Spiel sind. Ob das Orbital in 20.000 oder 36.000 km Höhe liegt, ob die Position geostationär ist oder ob die Erde n-mal am Tag umkreist wird, ob es sich um einen oder vielen Satelliten, Raketen oder gedankliche Handymasten handelt, ist im Prinzip gleichgültig. Konntest du das jetzt endlich mal nachvollziehen?!
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Das ist überhaupt nicht gleichgültig. Könntest Du das jetzt endlich mal nachvollziehen, Du Genie?

Wie kann ich Dir das nur erklären...Vielleicht fällt mir dazu was mit Murmeln ein...

Als Nächstes muss aber eine Klientin erledigen. Die braucht nämlich ein paar Auskünfte auf völlig anderem Gebiet...

[Anton B.]

Das System besteht aus vier Satelliten. Insgesamt gibt es Wikipedia zufolge neun solcher Systeme. Wie gesagt, bilden jeweils vier zusammen ein System:

http://de.wikipedia.org/wiki/GPS-Technik

Unfug. Weder steht das in Wikipedia, noch ist es so. Da Du schon öfter Deine exorbitant ausgeprägte Lesekompetenz gerühmt hast, klappt es mit dem Verständnis dann eventuell ja beim zweiten, dritten oder soundsovielten Durchlesen.

[R.F.]

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Sicher doch geht es um die Zeitdifferenz, verursacht durch die infolge eines geringeren Gravitationspotentials schneller gehenden GPS-Uhren.

Diesen Satz darfst Du Dir jetzt erst einmal ins Stammbuch schreiben!

Ich schrieb:

Und nochmal: Es geht um die rechnerische Differenz vom 38 Mikrosekunden, während denen ein Punkt auf der Erde sich um 1 bis 2 cm bewegt - oder eben zu wenig bewegt im Vergleich zu den nicht-korrigierten GPS-Angaben...

(Dafür nehme ich auch dieses "schneller gehenden GPS-Uhren" in Kauf ... )

Musst Du wohl, sonst hast Du Deine engsten Freunde auf der Pelle...

Ohne Berücksichtigung dieser Differenz würde das GPS dem Empfänger auf der Erde eine falsche Position angeben.

Zur Funkpositionsbestimmung kommen wir noch (Beachte meine obige Formulierung: "Der Positionsfehler ergibt sich erst über die Zeitmessung").

Was Du nicht sagst...

Und nochmal: Es geht um die rechnerische Differenz vom 38 Mikrosekunden, während denen ein Punkt auf der Erde sich um 1 bis 2 cm bewegt - oder eben zu wenig bewegt im Vergleich zu den nicht-korrigierten GPS-Angaben...

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Im Hinblick auf Deine arg eingeschränkte Lesekompetenz: Beachte die Bedeutung der Formulierung 'Wir nehmen an' sowie des Wortes 'stationär'.

Marck, Du bist die Güte auf zwei Beinen...

Aufgemerkt: Wir nehmen an, ein einzelner Satellit befindet sich in etwa 20.000 km Höhe geostationär über einen fest positionierten Punkt auf der Erdoberfläche.
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Auf diesen Fixpunkt auf der Erdoberfläche soll sich eine baugleiche Atomuhr wie im Satelliten befinden. Neben dieser Atomuhr befindet sich ein Funkempfänger, der das Zeitsignal der Atomuhr empfängt. Ein Beobachter vergleicht die beiden Zeitanzeigen und stellt eine gewisse Differenz bezüglich der beiden Zeitangaben fest. Zunächst gilt es, die Laufzeit, die das Funksignal benötigt, zu kompensieren. Bei der Strecke von 20.000 km wird das Funksignal also 0,66 s benötigen - die entsprechende Darstellung auf der Anzeige am Boden also im Vergleich mit der daneben stehenden Atomuhr um diesen Betrag nachgehen. Der Beobachter berücksichtigt nun dies. Und stellt nun folgendes fest: Es gibt eine weitere Abweichung von 38 µs ... .

Damit Du begreifst, über was Du redest, mal ein Vergleich:

Der schnellere Gang der Atom-Uhren des GPS durch das im Abstand von 20.200 km geringere Gravitationspotential führt rechnerisch in zehn Jahren insgesamt zu einem Mehr von etwa 0.14 Sekunden im Vergleich zum Gang einer irdischen Uhr. Der Datentransfer zwischen GPS und Empfänger auf der Erde dauert 0,66 Sekunden...

Um was es mir immer schon ging bei dieser Diskussion: nämlich zu zeigen, dass sich das GPS als Beleg für die Richtigkeit der RTen nicht eignet...Die Akzeptanz von Phänomen wie Zeitdilatation oder Längenkontraktion setzt eh eine vernunftwidrige Bereitschaft voraus...

Für Dich als Außenstehender ist es nicht opportun, von Vernunft zu reden ... .

“Außenstehender” ist gut. Jedem vernunftbegabten Individuum müssen sich eigentlich bei der Behauptung, dass es nicht die eine Zeit gibt, sonder unendlich viele, die Haare sträuben...Kein Mensch hat je eine Bestätigung solcher Zeiten erfahren...

Die genannte Abweichung von 38 µs für ein entsprechendes Objekt in 20.000 km Höhe entspricht übrigens genau den Vorhersagen von SRT und ART.

Und? Hast Du oder irgend jemand sonst das festgestellt?