Videoanalysen: WTC 7 Kollaps

[basti_79]

Mit einem Firefox-Plugin namens "Video download Helper" kann man dieses Video hier ("30-Second Reel of Building 7 Collapse Footage") herunterladen:

https://www.youtube.com/watch?v=Mamvq7LWqRU

Mit Hilfe der freien Software "Tracker" habe ich eine entsprechende Meßreihe angefertigt.

http://physlets.org/tracker/

Dazu bin ich wie folgt vorgegangen:

• Heruntergeladenes Video öffnen und kurz anspielen, bis das Gebäude sichtbar wird
• Neuer Track, Punktmasse, autotrack, rechte obere Ecke des Gebäudes angewählt
• y-Achse des Diagramms auf "y-Komponente der Position" eingestellt
• Video kurz angespielt, im Autotrack-Fenster "Suche", entsprechend bedient (es werden neue Werte angezeigt, das Video läuft, der Autotracker greift und das Diagramm zeigt eine nach unten offene Parabel)
• Tracker-Daten speichern

Das Ergebnis ist eine .trk-Datei, die ich hier hochgeladen habe:


https://pastebin.com/uzLJcTDu


(Achtung, am Ende kommt ein menschenlesbarer Kommentar, der entfernt werden muss, bevor die Datei verwendet werden kann)


Daraus kann man die Messreihe extrahieren:


https://pastebin.com/fVchTV9v


Im Video sind etwas mehr als 15 Etagen sichtbar (Abweichung nach oben bedeutet hier, dass die Geschwindigkeit überschätzt wird, also rechnen wir mit 16 Etagen). Diese fallen in 105 Frames, das macht bei 29.970 fps (abgelesen mit mplayer) 3.5 Sekunden.


Hypothese 1: Es kam zu einer "Freifallphase" mit konstanter Beschleunigung.
Hypothese 2: Diese Beschleunigung ist nicht von 9,81 m/s² unterscheidbar.


Mit GNU Octave wird ein Plot der Messreihe erstellt. Ein Polynom zweiten Grades wird angepasst. Dieses hat die Koeffizienten:


0.023237
-2.240263
64.373263


Der erste Koeffizient gibt die Beschleunigung an. Um den Zahlenwert in normale Einheiten umzurechnen, verwenden wir folgende Hilfsgrößen:

• Eine Etage ist 16.1 Tracker-Pixel hoch (Achtung, Tracker verändert sinnloserweise die Auflösung): Die 16 sichtbaren Etagen decken 270-11 = 259 Pixel in der Messreihe ab.
• Damit entspricht ein Tracker-Pixel (186/47)/16.188 = 0,244 m.
• Ein Frame entspricht fast exakt einer 30tel Sekunde: 0,033367.

Ein frei fallendes Objekt hätte nach einer Sekunde eine Strecke von 4,9 m zurückgelegt, d.h. von 20,1 Pixeln. Der quadratische Koeffizient des Polynoms ist sogar größer, das heißt, da muss sich irgendein Fehler aufgeschaukelt haben. Keine von beiden Hypothesen konnte mit dieser Messung widerlegt werden. Octave-Sitzung:



https://pastebin.com/df9p3STy


Die Differenz zwischen Polynom und Messwert hat eine Standardabweichung von 0.93 (Pixel), das Polynom unterschätzt die Beschleunigung zu Anfang und überschätzt sie zum Ende hin, wobei die Differenz zum Ende des Videos hin steil ansteigt.

Schlußfolgerung: Auf dem Video sieht man den ersten Teil des Zusammenbruchs. Die beobachtete Ecke des Gebäudes fällt frei.

Zweite Analyse:

Wir verwenden das Video "4409 -- (Unseen Footage) Tower 7 blasted into rubble from NEW angle!"

https://www.youtube.com/watch?v=972ETepp4GI

Dieses stellt uns Messtechnisch allerdings vor eine Herausforderung: zum einen steht die Kamera nicht fest, zum anderen müssen wir den Zoom einkalkulieren. Wir müssen drei Messwerte erfassen:

• Ausrichtung der Kamera
• Zoom
• Position der Ecke

Dazu werten wir Frames 488 bis 600 aus. In allen Frames in diesem Abschnitt sind links und rechts zwei Gebäude zu erkennen, die man als Referenz für Zoom und Ausrichtung verwenden kann. Wir verwenden wieder den Autotracker, diesmal erzeugen wir aber drei Tracks, die wir später weiter verarbeiten. Um einzuschätzen, inwiefern sich das Gebäude verformt, bzw. inwiefern Kipp- und Drehbewegungen eine Rolle spielen, erzeugen wir einen weiteren Track an der rechten oberen Ecke einer dunklen Fläche auf der Fassade, den wir dann später wie die Position der Ecke behandeln.


(um zu verhindern, dass mir der Text verloren geht, oder dass ich die maximale Länge eines Beitrags sprenge, schicke ich jetzt ab)

[basti_79]

Hier ist die Datei mit den Tracks (1 und 2: Gebäudeecken im Vordergrund, 3 und 4: Details des kollabierenden WTC 7):

https://pastebin.com/DGKfqC5m

Die Tracks werden in GNU Octave geladen. Jetzt werden folgende Zwischengrößen errechnet:

• Distanz zwischen A und B, Winkel der Verbindungslinie (Zoom, Winkel und Wackeln der Kamera). Dazu werden die Variablennamen D (Distanz), W (Winkel) verwendet. A wird der Bezugspunkt für das horizontale und vertikale Wackeln. Dabei müssen einzelne Messwerte verworfen werden, weil die Tracks unterscheidlich lang sind. Da ich aber beim Tracking immer beim selben Frame angefangen habe, können diese Unterschiede nur gegen Ende entstanden sein. Die Zeitpunkte (die nicht nach Octave übertragen wurden) sind auch immer identisch.
• Um den Winkel und die Distanz zwischen A und B korrigierte Positionen von C und D (CC und DC). Dazu werden die Punkte entsprechend verschoben, rotiert und dann skaliert.

Jetzt kann man erst einmal die um die Kamerabewegung korrigierten Positionen zur Plausibilitätsprüfung plotten und erkennt, dass wie im Video sichtbar, der Kontrollpunkt "D" seinen Track links und oberhalb von "A" beginnt und rechts und unterhalb beendet.




Dazu kann man noch erkennen, dass die Abwärtsreise von C und D etwa um Frame 90 herum offensichtlich gebremst wird. Das heißt, die Freifallphase war da beendet. Das wollten wir ja wissen. Ausserdem erkennt man eine deutliche x-Verschiebung, die im ersten Video kaum zu erkennen war. Vermutlich ist die Perspektive des zweiten Videos um ziemlich genau 90° versetzt. Aber, zur Übung und zum Spaß, quantifizieren wir das ganze noch einmal, und zwar ebenso wie oben.

Also, erst einmal zwei Polynome (P1 und P2) auf den Track der Ecke ("C") fitten: eines über alle Frames (Hypothese "ständig freier Fall"), eines über die Frames 30-80 (Hypothese "Freier Fall über diese Frames"). Deutlich erkennbar ist P2 krümmer als P1, das heißt, gibt eine größere Beschleunigung wieder.



Wenn wir jetzt (was wir ohne Not tun können) unterstellen, dass die Abwärtsbeschleunigung 9,81 m/s² nicht überschreitet, und P2 diesen Wert zuweisen, erhalten wir einen Höchstwert für P1. Und dieser ist, es hat mich wirklich überrascht: 5.53 m/s². Richtig gelesen: Die Messung im ersten Video war ein Ausreißer, weit nach oben.

Statistische Eckdaten für die Polynome:

P1: Standardabweichung 0,028, Standardabweichung über Frames 30-80: 0,026

P2: Standardabweichung 0,095, Standardabweichung über Frames 30-80: 0,0095 (!)

Unter der Hypothese: "es hat eine Freifallphase gegeben" müssen wir P2 sehr deutlich bevorzugen. Damit ist klar, dass diese Ecke des Gebäudes im Durchschnitt nur gut halb so schnell beschleunigt wurde wie die maximale gemessene Beschleunigung (wo wir mal Erdbeschleunigung unterstellen).

Ich denke, damit wäre das Thema "Freifallphase" ein für alle mal erledigt.

Hier noch meine Octave-Sitzung:

https://pastebin.com/ujvFB3Qk

(zeigt den obigen Plot an und gibt den Beschleunigungswert für P1 aus, unter der Annahme, dass die Beschleunigung für P2 9,81 m/s^2 beträgt)

Und schon gibt Popper wieder Ruhe.

[basti_79]

Kleiner Nachtrag: die Standardabweichung von P2 über die Frames 30-80 von 0,0095 entspricht ziemlich genau einem Pixel in der Mitte des Zooms da (Distanz der Kalibrierungspunkte: 100 Trackerpixel). Das bedeutet, da ist die beobachtete Fallkurve bis auf ein Pixel genau deckungsgleich mit einer Parabel. Die anderen Standardabweichungen sind ungefähr zehn mal so gross. Das heißt, wenn wir annehmen, P1 würde die Fallkurve besser beschreiben als P2, hätten wir sehr große Mühe, diese Standardabweichung zu erklären. Es lässt sich nicht erkennen, dass die Messungen mehr als ein oder zwei Pixel danebenliegen, geschweige denn über alle Frames in der Größenordnung von 10 Pixeln danebenliegen.

[Zett eL]

Zitat von Zett eL

David Chandler hat seine Analysen nachprüfbar für jedermann zugänglich auf Youtube vorgestellt und so unter anderem aufgezeigt, dass das NIST ein perspektivisch irreführendes Video für ihre "Analyse" wählte

Und fast die selbe irreführende Perspektive hast Du für Deine erste Analyse gewählt. Warum?!?

Aber dann sah ich, dass Du ja noch ein weiteres Video analysiert hast. Hoffnung übermannte mich, dass mein Hinweis vielleicht doch bei Dir angekommen war und dass Du nun doch noch eine günstigere Perspektive gewählt hast und dass die ganze Mühe die Du Dir gemacht hast doch nicht ganz umsonst war...
Aber als was entpuppt sich das Video stattdessen?
Noch ungünstigere Perspektive?!?
Bewegte Kamera?!?!?!?!?!?
ZOOM?!?!?!?!?!?!?!?!?!?!?!?!?!?!?

Warum hast Du nicht gleich ein Foto gewählt um die Freifallphase zu ermitteln?

[basti_79]

Ehrlichgesagt, daran hatte ich gedacht, als ich danach gefragt hatte, welches Video Du für eine Analyse vorschlagen würdest. Wie würdest Du reagieren, würde ich bei einer Analyse des Videos, das Chandler verwendet hat, ein ähnliches Resultat finden?

[Zett eL]

Zitat von basti_79

Ehrlichgesagt, daran hatte ich gedacht, als ich danach gefragt hatte, welches Video Du für eine Analyse vorschlagen würdest.

Und ich hatte Dir angeboten das ein oder andere Video von Chandler rauszusuchen wenn Du das nicht selbst schaffst. Warum bist Du darauf nicht eingegangen bevor Du Dir die Arbeit gemacht hast?

Zitat von basti_79

Wie würdest Du reagieren, würde ich bei einer Analyse des Videos, das Chandler verwendet hat, ein ähnliches Resultat finden?

Wenn Du Dir das Video von Chandler vornimmst, werde ich mir überhaupt erst die Mühe machen mir anzuschauen zu welchen Resultaten Du kommst...

[perfidulo]

Zitat von Zett eL

Und fast die selbe irreführende Perspektive hast Du für Deine erste Analyse gewählt. Warum?!?

Das ist nicht besonders hilfreich.
Basti hat erklärt, wie das kompensiert wird.

Aber einem verstockten Verschwörungstheoretiker kann man einfach nicht mit Fakten kommen, die nicht in das festgezimmerte Weltbild passen.

Basti hat die Methodik nachvollziehbar erklärt. Jeder kann nun seine eigene Analyse von beliebigen Videos machen. Ich möchte darauf wetten, dass kein "Truther" das tun wird. Könnte ja was herauskommen, was den Glauben erschüttert.

Es ist zwar nur eine Szene in einem Theaterstück, wo Galileo den Abgesandten des Papstes vergeblich bittet selbst durch das Fernrohr zu schauen. Aber es ist ziemlich nah an der Wirklichkeit.

[Zett eL]

Zitat von perfidulo

Jeder kann nun seine eigene Analyse von beliebigen Videos machen. Ich möchte darauf wetten, dass kein "Truther" das tun wird. Könnte ja was herauskommen, was den Glauben erschüttert.

Sag mal bekommst Du überhaupt noch was mit? Die Freifalldiskussion gibt es überhaupt erst seit der Analyse durch den Truther David Chandler...

[Groschenjunge]

Zitat von Zett eL

Die Freifalldiskussion ...

Welche Bedeutung hat denn nun der Freifall?

[Venkman]

Zitat von Groschenjunge

Welche Bedeutung hat denn nun der Freifall?

Das ist eine sehr gute Frage, deren Antwort (sofern nicht in unverständlichen fachchinesisch formuliert) mich ebenfalls interessieren würde!