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Spezielle Relativitätstheorie mit Povray 
 
 
Das Standard-Programm POV-Ray "weiß" nichts von Albert Einsteins Spezieller Relativitätstheorie. Es geht davon aus, dass die Lichtgeschwindigkeit unendlich ist und stellt daher ein bewegtes Objekt genauso dar wir ein ruhendes. Um relativistische Effekte aus der Perspektive eines sich sehr schnell bewegenden Beobachters mit POV-Ray darstellen zu können, mussten dem Programm einige neue Regeln beigebracht werden. Leo C. Brewin von der Monash University in Australien hat aus den Quelltexten von POV-Ray 3.5 eine entsprechende "relativistische Variante" für Unix/Linux erzeugt (Sammlung von C- und C++-Dateien sowie anderer Dateien, mit denen unter Verwendung eines Compilers eine Unix/Linux-Version generiert werden kann). Aus den von Brewin bereit gestellten Quelltexten hat der Autor dieses Artikels unter Beachtung der Lizenzbestimmungen der POV-Ray-Entwickler in C++ eine unter Windows lauffähige Version der Software generiert, die Sie hier (als Zip-Datei, ca. 12MB mit vielen Beispielen) herunterladen können. Außer dem Doppler-Effekt und der Intensitätsänderung berücksichtigen die hier vorgestellten Raytracing-Animationen alle Effekte der Speziellen Relativitätstheorie, die sich bei hohen Geschwindigkeiten bemerkbar machen (Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit, Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit vom Bezugssystem, Zeitdilatation, Längenkontraktion, Aberration).
 

Die unten gezeigten Bilder sind vom Autor erzeugt worden.

Beim Klick auf die Unterschrift steht die Quelldatei zum Download zur Verfügung.

 

Wuerfel0,00c

Wuerfel0,50c

Wuerfel0,90c

Die Kamera bewegt sich auf den Würfel zu!!!!

Checkergrass0,00c

Checkergrass0,50c

Checkergrass0,90c

Die Kamera bewegt sich von vorn nach hinten in die Bildebene hinein.

Fallend0,00c

Fallend0,50c

Fallend0,90c

Die Kamera bewegt sich von vorn nach hinten in die Bildebene hinein.

Wuerfelparallel0,00c

Wuerfelparallel0,50c

Wuerfelparallel0,90c

Die Kamera bewegt sich von rechts nach links parallel zur Vorderkante des Würfels.

Kugelgitter0,00c

Kugelgitter0,50c

Kugelgitter0,90c

Die Kamera bewegt sich von vorn nach hinten in die Bildebene hinein.

Einsteincity0,00c

Einsteincity0,50c

Einsteincity0,90c

Die Kamera bewegt sich von vorn nach hinten in die Bildebene hinein.

Einstein0,00c

Einstein0,50c

Einstein0,90c

Die Kamera bewegt sich von vorn nach hinten in die Bildebene hinein.

Die 3 jeweils nebeneinander angeordneten Bilder sind vom genau gleichen Standpunkt aufgenommen worden.