Wie lange schwebt ein Funksignal durch die Luft?!

Begonnen von strauch, 17 Dezember 2013, 11:22:28

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strauch

Seit ich umgezogen bin hab ich das Problem, das immer mal wieder ein FS20 ST-4 nicht schaltet. Nun habe ich in letzter Zeit öfters erlebt, dass das Gerät nicht schaltet, also gehe ich hin und will es per Hand drücken und kurz bevor ich da bin oder den Taster drücke konnte, schaltet die Lampe aus. Beim einschalten hatte ich das noch nicht.
Das können gut und gerne 10s gewesen sein auch mehr. Wie kann das sein. Wird das Signal so von den Wänden hin und her reflektiert, ist dann durch mich vielleicht noch mal abgelenkt worden und trifft dann den Schaltaktor?
Wie lange bleibt denn so ein Funksignal in Räumen aufrecht?! Kann ich sowas auch selber messen. Ich stelle mir das einfach wie ein Echo/Hall vor.

Mal gespannt ob das mit einem Repeater besser wird.
FHEM 5.6 VMware mit Debian. 1 CUL für FS20 und HMLAN für Homematic, HM-CC-RT-DN, HM-LC_Sw1PBU-FM, HM-LC-Bl1PBU-FM,  HM-SEC-SC, HM-SEC-SC-2, HM-LC-Sw1-Pl2, HM-Sec-RHS, ASH2200, FHT80B, S20KSE, Sonos, XBMC, FB_Callmonitor, SMLUSB, Arduino Firmata, uvm.

herrmannj

das meinst du jetzt nicht ernst - oder ?

wenn doch, funkwellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, 299 792 km/s. Wenn Du jetzt nicht eine echt große Wohnung hast wird die Verzögerung eher woanders liegen. Falls doch: meinst Du ein repeater wird reichen ?
;-)
Im Ernst, sind sind Taster und Aktor direkt verbunden oder lauscht fhem auf den Schalter und sendet seinerseits das signal für den Aktor ?


vg
Jörg

rudolfkoenig

ZitatWenn Du jetzt nicht eine echt große Wohnung hast

Mit "echt gross" ist hier sowas wie "von hier bis zum Mond" gemeint, kleinere Huetten zaehlen nicht :)

strauch

#3
Nein so richtig Ernst meine ich das nicht.

Es wird nicht direkt sondern über FHEM geschaltet. Allerdings sind das 3 ST-4 (wz_Lampe) die alle über den gleichen Code laufen und die anderen beiden schalteten direkt nach Tastendruck. Gäb es einen Grund das der FHEM das nach 20s noch mal sendet? Im Log sieht es so aus:

2013.12.16 23:42:14 3: FS20 set wz_Sonos off
2013.12.16 23:42:14 3: FS20 set wz_Lampe off
2013.12.16 23:42:14 2: CUL_HM set wz_Deckenlampe off
2013.12.16 23:42:14 3: FS20 set ku_Espresso off
2013.12.16 23:42:14 3: FS20 set fl_Licht off
2013.12.16 23:42:14 3: FS20 set sz_Lampe off
2013.12.16 23:42:33 3: FS20 set wz_Lampe off
2013.12.16 23:42:33 3: FS20 set wz_Lampe off


Gibt ja keine Bidirektionale Kommunikation. Ich drücke einen Taster und die Geräte im Haus gehen aus, warum sendet er wz_Lampe off dann noch 2x? Sind besagte 20s.

Das es nicht direkt ausschaltet bin ich ja auch gewohnt. Aber ich war gestern Abend doch etwas verdaddert als ich hinging und es dann ausschaltete. Oder will mich mein Nachbar ärgern und hat mitgeloggt.... und schaltet lustig meine Geräte. Ich hab den Taster nur 1x gedrückt und er sollte auch nur 1x senden.

Habt ihr ein Tipp wie ich rausfinde wer da was warum geschaltet hat? (sowas wie geschaltet durch Notify, geschaltet durch FHEM, empfangenes Funk Signal)
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rudolfkoenig

Da hilft "attr global verbose 5", und ueber die Zeilen brueten.

Btw. die Frage ist gar nicht so dumm: und wenn man die Datenrate klein genug waehlt (z.Bsp. 10Baud statt 1kBaud), dann wird eine FS20 Nachricht auch 3x7 Sekunden unterwegs sein. Mit Lichtgeschwindigkeit.

strauch

#5
Zitat von: rudolfkoenig am 17 Dezember 2013, 12:03:10
Mit "echt gross" ist hier sowas wie "von hier bis zum Mond" gemeint, kleinere Huetten zaehlen nicht :)

Du kennst doch bestimt den Wohnwagen aus Loaded Weapon, so musst du dir das bei mir zuhause vorstellen ;-). http://www.youtube.com/watch?v=lFSwYtEDX24

Danke für den Tipp mit Verbose 5. Ohman ich brauch einfach mal mehr Zeit mich intensiver mit FHEM auseinander zu setzen.
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Joachim

FHEM aktuellste Version auf FB 7570 und 7390 mit Zebradem Toolbox Freetz
FHEM auf Raspberry
1-Wire mit LinkUSBi und Rs-Pi ds2482-800  1-Wire-9 Board; Max mit Cube, HMLAN
div. 1-Wire Sensoren; MAX-Thermostaten; Homematic-Komponenten, Zehnder KWL über RS-232

strauch

Super danke für den Tipp. Mensch was es alles schon gibt.
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Puschel74

Hallo,

OT (oder eigentlich doch nicht).

Da sich ein Funksignal nicht "verbrauchen" kann schwebt es theoretisch ewig in der Luft.
Ok. Die Wellenlänge wird mit der Zeit immer länger aber das Signal an sich ist ziemlich lange  :o vorhanden.

Grüsse
Zotac BI323 als Server mit DBLog
CUNO für FHT80B, 3 HM-Lan per vCCU, RasPi mit CUL433 für Somfy-Rollo (F2F), RasPi mit I2C(LM75) (F2F), RasPi für Panstamp+Vegetronix +SONOS(F2F)
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herrmannj

<ironie class "Klugscheisser">
  <ot>

nee, nee, nee. Dem setzt de Erdkrümmung und die Dicke der Atmosphäre eine Grenze!
Da sich Funksignale linear ausbreiten verlassen sie die Atmosphäre und schweben dann nicht mehr in der Luft. ;-)

  </ot>
</ironie> 

Puschel74

Hallo,

Zitatund schweben dann nicht mehr in der Luft
Ok. Stimmt.
Zum Glück brauchen die auch keine Luft als Trägermedium  ;D

So. Aber nun genug "Klug-geluftet".

BTT.

Grüsse
Zotac BI323 als Server mit DBLog
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strauch

Aber OT finde ich das garnicht habe ja damit angefangen :-). Mein Problem ist grad eher gibt soviele Baustellen in meiner Heimautomation kann mich immer nicht entscheiden womit ich weiter machen soll.

Gesendet von meinem GT-P7310 mit Tapatalk 4
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Ralph

Zitat von: strauch am 20 Dezember 2013, 08:36:25
... gibt soviele Baustellen in meiner Heimautomation
Es gibt (zu) viel zu tun. Lassen wir es liegen ....
FHEM auf RaspberryPi3 mit Geekworm USV und SignalDUINO 433MHz und HM-MOD-RPI-PCB mit 3 HM-Sec-SD-2, 5 FHT, 2 RM 100-2 Uni S, 2 HMS100, 6 CUL_WS, 6 CUL_FHTTK, 11 FS20 und 7 FS20V Spannungsüberwachungen

Prof. Dr. Peter Henning

#13
Uiuiui ... das kommt davon, dass in der Schule Physik nur als Laberfach gelehrt wird.

Zitat von: Puschel74 am 18 Dezember 2013, 10:32:00
Da sich ein Funksignal nicht "verbrauchen" kann schwebt es theoretisch ewig in der Luft.

Natürlich "verbraucht" sich ein Funksignal.

Elektromagnetische Wellen werden an Wänden und Gegenständen entweder durchgelassen, absorbiert oder reflektiert. Durchgelassene Anteile treffen entweder auf andere Objekte (gleiches Spiel...) oder, wenn gar nichts mehr im Weg steht (eher unwahrscheinlich ...) breiten sich als Kugelwelle im Universum aus. In ca. 2.5 Millionen Jahren ginge also dann das Licht in der Andromeda-Galaxis aus, wenn es mit dem FS20-ST3 verbunden wäre - allerdings ist die dort ankommende Energie so gering, dass die Wahrscheinlichkeit, auch nur ein Photon aufzufangen, extrem klein wäre.

Absorbierte Anteile sind weg. Und erhöhen die Temperatur im Zimmer (ein klein wenig ...)

Reflektierte Anteile sorgen im Zimmer für Interferenz, also ein stehendes Wellenfeld - aber nur so lange sie nicht ebenfalls durchgelassen oder absorbiert werden.

Für alle praktischen Zwecke also: Das Funksignal eines CUL trifft mit fast Vakuumlichtgeschwindigkeit (etwa 0,03 % darunter wegen der in Luft verringerten Lichtgeschwindigkeit) auf den Empfänger und ist dann weg. Und es trifft dort mit einer Energie auf, die sich wegen der annähernd kugelförmigen Abstrahlung aus dem CUL  (lassen wir mal die etwas besseren Antennen aus dem Spiel) quadratisch mit der Entfernung abschwächt.

Zitat von: Puschel74 am 18 Dezember 2013, 10:32:00
Ok. Die Wellenlänge wird mit der Zeit immer länger aber das Signal an sich ist ziemlich lange  :o vorhanden.

Das ist schon nicht mehr jugendfrei. Die Wellenlänge verändert sich nicht, und das Signal ist - siehe oben - gar nicht lange vorhanden.

LG

pah

Puschel74

Hallo,

ich denke was für die kosmische Hintergrundstrahlung zutrifft wird auch für jede andere elektromagnetische Strahlung zutreffen:

ZitatDie weitergehende Expansion des Universums verursachte durch die Dehnung der Raumzeit auch eine Dehnung der Wellenlänge der vorhandenen Photonen, also eine Rotverschiebung. Wir beobachten daher diese Photonen heute als kosmische Hintergrundstrahlung im Mikrowellenbereich.
siehe Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmischer_Mikrowellenhintergrund

ZitatIn ca. 2.5 Millionen Jahren ginge also dann das Licht in der Andromeda-Galaxis aus
Also ist das Signal 2,5 Millionen Jahre im Raum unterwegs und wird durch die Expansion nicht beeinflusst?

Ich kann mich ja irren - das wäre kein Wunder.

ZitatDas ist schon nicht mehr jugendfrei. Die Wellenlänge verändert sich nicht.
Und warum wird der Ton bei einem vorbeifahrenden Einsatzfahrzeug erst höher und dann tiefer wenn sich nicht die Wellenlänge ändert?

Grüße
Zotac BI323 als Server mit DBLog
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Prof. Dr. Peter Henning

Da irrst Du in der Tat massiv, und die letzte Bemerkung ist wirklich jugendgefährdend...
Fangen wir deshalb also hinten an:

1. Die Tonhöhenänderung beim Einsatzfahrzeug nennt man Doppler-Effekt, nach dem österreichischen Physiker Christian Doppler. Es handelt sich um eine Frequenzänderung durch die relative Bewegung von Quelle und Empfänger, und zwar bei allen Wellenphänomenen: Bewegung zueinander bedeutet Erhöhung der Frequenz ("Blauverschiebung" beim Licht), Bewegung voneinander weg Erniedrigung der Frequenz ("Rotverschiebung" beim Licht). Das tritt bei Funksignalen im Wohnraum nicht auf - Sender und Empfänger sind relativ zueinander in Ruhe.

2. Die beobachtete extragalaktische Rotverschiebung im Universum hat ZWEI Aspekte, die aber beide DIESELBE Ursache haben: Erstens die Fluchtbewegung der Galaxien voneinander weg, zweitens die Dehnung des Raumes. Sowohl die gegenwärtige Fluchtbewegung, als auch die bisher erfolgte Raumdehnung sind natürlich auf DIESELBE Ursache, nämlich die Expansion des Universums seit ca. 13,6 Milliarden Jahren zurückzuführen. Eben wegen dieser beiden Aspekte (Dopplereffekt und Raumdehnung) wirfst Du offenbar die Dinge durcheinander.

3. Andromeda. Das war natürlich als Witz gemeint. Nehmen wir es mal ernst: In 2,5 Mio Jahren hat sich natürlich das Universum weiter ausgedehnt, und Andromeda bewegt sich auch von uns weg. Tatsächlich erscheint das Funksignal also dort etwas rotverschoben, und zwar um einen Faktor 10^-6 (ziemlich genau). Damit wird die Trägerfrequenz nicht bei 868,3 MHz, sondern bei 868,299 MHz liegen. Das ist immer noch innerhalb der Empfängerbandbreite eines FS20-ST3.

Quellen ? Nun, ich habe von 1994 - 1998 an der TU Darmstadt die einzige Vorlesung zur "Allgemeinen Relativitätstheorie" gehalten. Könnte also gerne an mein Bücherregal gehen und ein paar Titel herausholen.

LG

pah

Puschel74

Hallo,

ZitatQuellen ? Nun, ich habe von 1994 - 1998 an der TU Darmstadt die einzige Vorlesung zur "Allgemeinen Relativitätstheorie" gehalten. Könnte also gerne an mein Bücherregal gehen und ein paar Titel herausholen.

Da würde ich mal gerne darauf zurück kommen  8)
und ein bischen drin schmöckern.

Jep. Da hab ich das eine und andere durcheinander gemischt.
zu 1) Und ich dachte immer das Frequenz und Wellenlänge voneinander abhängen und sich, wenn sich die Frequenz ändert auch die Wellenlänge ändert.

zu 2) Ebenso ging ich davon aus das die Rotverschiebung der Galaxien aufgrund der Expansion (als Ursache) des Raums auch auf den Dopplereffekt zurück geführt werden kann da sich Sender und Empfänger ja relativ zueinander bewegen.

zu 3) Auf Andromeda gibt es hoffentlich noch kein LTE  8)
Ok. bei einer so geringen Rotverschiebung wird die ST3 sicher noch schalten.
Schon klar das das als Witz gemeint war.

Grüße
Zotac BI323 als Server mit DBLog
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Prof. Dr. Peter Henning

Hallo,

Wenn das mit den Quellen ernst gemeint ist: Standardwerk ist dieses hier http://www.amazon.de/Gravitation-Charles-W-Misner/dp/0716703440.

Für Nichtphysiker ist das hier zu empfehlen - wirklich gut und recht neu: http://www.amazon.de/Einsteins-Theorien-Relativitätstheorie-interessierte-Wiederholung/dp/3642347649

Zu 1. Aber ja, natürlich: Wellenlänge ist umgekehrt proportional zur Frequenz. Die Blauverschiebung ist also sowohl Erhöhung der Frequenz als auch Verringerung der Wellenlänge. Heißt auch: Im Bereich der Reichweite unserer 868 MHz-Signale sind sowohl Frequenz, als auch Wellenlänge immer dieselbe.

Zu 2. Darum eben: Zwei Aspekte, die man sorgfältig voneinander trennen muss

LG

pah


Puschel74

Hallo,

wir werden OT  8)

Danke für die Links.
Da ich in meiner "Büchersammlung" auch Stephen Hawking - Klassiker der Physik, Das Universum in der Nussschale und auch einige andere leicht verdauliche Kost (Einsteins Spuk, Tunnel durch Raum und Zeit, Big Bang etc.) habe (und diese natürlich auch gelesen habe - verstanden ist etwas anderes) bin ich über solche Buchempfehlungen immer froh.
Nun weiß ich schon was ich mir als nächstes zum lesen holen kann.

Allerdings ist mir noch nicht ganz klar wie unser Funksignal verschwindet.
ZitatDas Funksignal eines CUL trifft mit fast Vakuumlichtgeschwindigkeit (etwa 0,03 % darunter wegen der in Luft verringerten Lichtgeschwindigkeit) auf den Empfänger und ist dann weg.

Zitatdie sich wegen der annähernd kugelförmigen Abstrahlung aus dem CUL

Unser Funksignal wird nahezu kugelförmig (kommt auf die Antenne an) abgestrahlt und trifft an einer Stelle auf die FS20-ST.
Dann platzt aber unser Funksignal nicht wie eine Seifenblase und ist verschwunden.

Das Signal regt ja nur die Elektronen in der Emfpangsantenne (eigentlich in jeder einigermaßen passenden Antenne vermute ich mal) zum schwingen an und diese Schwingung wird durch den Empfänger ja erst wieder in ein verwertbares Signal umgewandelt.
Ob der Empfänger dann mit diesem Signal etwas anfangen kann oder nicht können wir ja jetzt mal ausser acht lassen.

Da das Signal aber nicht wissen kann ob dieser Empfänger der richtige war wird es sich wohl hoffentlich weiter ausbreiten und auch die weiter entfernten Empfänger noch erreichen (und dann dort beim richtigen Empfänger die richtige Aktion auslösen).
Wenn das Signal verschwindet - wie oben zitiert - könnte ich das Licht in der Andromeda-Galaxie ja nicht ausknipsen wenn ich hier auf der Erde eine FS20-ST habe die auf denselben Code reagiert.

Ich habe die Andromenda-Galaxie nur als Beispiel genommen weil hier das Signal lange genug unterwegs ist um 2 Ereignisse zeitlich unterscheidbar zu machen was aufgrund der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals auf der Erde ja nur errechenbar aber nicht fühlbar ist.
Das die Energie dieses Signals dann natürlich zu gering ist um den dortigen Empfänger auch nur zucken zu lassen ist mir klar.
Wir können auch gerne das Licht der Sonne ausknipsen da hier das Signal auch gut 8 Minuten unterwegs ist was sich zeitlich recht gut auseinanderhalten lassen würde.

Oder hab ich hier auch einen Knoten im Kopf und dich nur falsch verstanden?

Grüße
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Dr. Boris Neubert

Hallo Puschel,

Zitat von: Puschel74 am 29 Dezember 2013, 14:26:58
wir werden OT  8)

Allerdings ist mir noch nicht ganz klar wie unser Funksignal verschwindet.

im Vakuum würde sich das Signal immer weiter kugelförmig ausbreiten. Die beim Senden emittierte Energie verteilt sich dabei auf eine mit dem Abstand vom Sender immer größere Kugeloberfläche. Somit wird die Energiedichte umgekehrt proportional zum Qudrat des Abstands immer kleiner, bis Dein Empfänger sie nicht mehr detektieren kann.

Im echten Leben kommt noch die Wechselwirkung mit den den Sender und Empfänger umgebenden Medien hinzu, die u.a. zu einer raschen Dissipation des Signals führen (im wesentlichen Umwandlung in thermische Energie).

Viele Grüße
Boris
Globaler Moderator, Developer, aktives Mitglied des FHEM e.V. (Marketing, Verwaltung)
Bitte keine unaufgeforderten privaten Nachrichten!

Puschel74

Hallo,

Danke Boris,

ZitatSomit wird die Energiedichte umgekehrt proportional zum Qudrat des Abstands immer kleiner, bis Dein Empfänger sie nicht mehr detektieren kann.
Der Zusammenhang zwischen Energiedichte und Abstand eines Senders ist mir bewusst.

Was ich aber nicht beachtet habe ist ja folgendes:
Zitatim Vakuum würde sich das Signal immer weiter kugelförmig ausbreiten.
Auf der Erde haben wir ja kein Vakuum - zum Glück.

Und nun BTT (danke nochmal pah und Boris).

Grüße
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Prof. Dr. Peter Henning

Stimmt nicht ganz - denn die Energie der Photonen ist fest.

Das bedeutet:

In der Nähe kann man das klassisch betrachten: Das Funksignal ist (an der Antenne) "weg", weil es seine Energie auf die Elektronen im Draht übertragen hat. Abseits der Antenne bewegen sich die Wellen weiter in den Raum hinaus - sie werden klassisch eben nicht durch die Absorption an einer anderen Stelle beeinflusst. Die Kugelwelle hat sozusagen nur eine Lücke - faktisch wird sie also durch die Absorption verzerrt.

In ganz großer Entfernung sieht das aber komplett anders aus. Absorbiert man ein Photon, zerstört man damit das Signal in einem sehr großen Raumbereich,  es werden auch benachbarte Antennen durch die Absorption beeinflusst. Das liegt daran, dass das elektromagnetische Feld eigentlich nur die Wahrscheinlichkeitsamplitude angibt, mit der man ein Photon finden kann. Wunder der Quantenmechanik: Das Funksignal kann wirklich wie eine Seifenblase platzen.

LG

pah

arnoL

Zitat von: Prof. Dr. Peter Henning am 14 Januar 2014, 10:16:32
Das Funksignal kann wirklich wie eine Seifenblase platzen.

Und wie verhält sich das dann im heuer sehr kalten AMI-Land?
Ich denk da halt grad an die wundersamen Dinge, die man dort jetzt grad mit gefrorenen Seifenblasen anstellen kann!
Kann man ein Photon auch deformieren?

Arno