Wie wurde Newton falsifiziert?

I. Newton 1686:

Zitat:

Die absolute, wahre und mathematische Zeit verfließt an sich und vermöge ihrer Natur gleichförmig und ohne Beziehung auf einen äußeren Gegenstand

I. Newton 1686:

Zitat:

Die relative, scheinbare und gewöhnliche Zeit ist ein fühlbares und äußerliches, entweder genaues oder ungleiches Maß der Dauer, dessen man sich gewöhnlich statt der wahren Zeit bedient, wie Stunde, Tag, Monat, Jahr.

Mehr als 200 Jahre später glaubte Hendrik A. Lorentz zeigen zu können, daß die relative, scheinbare und gewöhnliche Zeit ein ungleiches Maß der Dauer von Ereignissen (gemessen in der absoluten Zeit Newtons) ist und von der Geschwindigkeit abhängigt.

H.A. Lorentz 1900:

Zitat:

Ist im System S die Dauer eines Ereignisses gleich Delta_t, so beträgt im System S' die Dauer desselben Ereignisses

Delta_t' = Delta_t / sqrt (1 - v² / c²).

Wie wir ja heute alle wissen, sind diese Definitionen Newtons und die Behauptung Lorentz völlig falsch, was Einstein schon fünf Jahre später (im berühmten Wunderjahr 1905) beweisen konnte. Es ändert sich nämlich nicht "die relative, scheinbare und gewöhnliche Zeit" bzw. die Dauer eines Ereignisses mit der Geschwindigkeit, sondern das Zeitmaß selbst. Jedes Bezugssystem hat seine Eigenzeit, die Zeit ist also relativ und nicht absolut.

Kann mir nun jemand erklären, wie dieser Beweis im Einzelnen aussieht?

MfG
Horst H.

Hallo,

ich hoffe du meinst die Herleitung der Zeitdilatation...
Ich habe sie gerade eben mal auf ein Blatt Papier hingeschrieben und hochgeladen...

http://img260.imageshack.us/my.php?image=zeitdilata...

Ich hoffe du kannst was damit anfangen, das ist das Modell von 2 Lichtuhren im vergleich.

Die eine Uhre ruht die andere wird mit der Geschwindigkeit v bewegt.
Da die Lichtgeschwindigkeit nur eine Geschwindigkeit kennt, kann sie diesen Unterschied nicht ausgleichen.
Der rest ist reine Mathematik (Satz des Pythagoras, Vorklammern usw.)

Solltest du Fragen haben, kannst du sie mir gerne Stellen.

Viele Grüße, Michael.

Michael Bleile schrieb in Beitrag Nr. 1031-2:

Hallo,

ich hoffe du meinst die Herleitung der Zeitdilatation...
Ich habe sie gerade eben mal auf ein Blatt Papier hingeschrieben und hochgeladen...

http://img260.imageshack.us/my.php?image=zeitdilata...

Ich hoffe du kannst was damit anfangen .........

Viele Grüße, Michael.

Hallo Michael,

vielen Dank für Deine Mühe, leider ist mir damit nicht so sehr geholfen, weil ich nicht nach der Herleitung der Formel für die Zeitdilatation, sondern nach der "richtigen" Interpretation gefragt habe. Diese Formel wurde von H. A. Lorentz im Rahmen und als Erweiterung der klassischen Physik entdeckt

Wieso ist die Newton/Kant/Lorentz- Interpretation der Zeitdilatation falsch und die Einstein-Interpretation "richtig"?

Ich frage also nur nach dem Beweis für die Richtigkeit bzw. Falschheit der Interpretation!

MfG
Horst H.

Hallo,

das tut mir leid dass ich dich falsch Verstanden habe. Man kann die Zeitdilatation natürlich auch mit der Lorentz Transfomation erklären, denn diese erfüllt die Einsteinischen Postulate und ist durchaus richtig.

Viele Grüße, Michael.

Hallo Michael,

ich bin der Klärung meiner Frage: Wie wurde Newton falsifiziert? noch keinen Schritt näher gekommen.

Das ist doch merkwürdig, man kann überall lesen, daß Einstein Newtons bzw. Lorentz Aussagen zur absoluten Zeit falsifiziert habe, aber nirgendwo kann man lesen wie er es gemacht hat.

MfG
Horst H.

Horst H. schrieb in Beitrag Nr. 1031-5:

Das ist doch merkwürdig, man kann überall lesen, daß Einstein Newtons Aussagen zur absoluten Zeit falsifiziert habe, aber nirgendwo kann man lesen wie er es gemacht hat.

Mit der seiner speziellen Relativitätstheorie ?!

(Stehe ich jetzt auf dem Schlauch oder wie?)

Das ist doch merkwürdig, man kann überall (nun schon wieder!) lesen, daß Einstein Newtons Aussagen zur absoluten Zeit mit der Relativitätstheorie falsifiziert habe, aber nirgendwo kann man lesen wie er es gemacht hat.

Streng genommen falsifiziert die SRT nicht die absolute Zeit Newtons. Man kann dieses Konzept beibehalten indem man z.B. die Lorentzsche Elektronentheorie benutzt, die ja auch die Lorentztransformationen verwendet, diese nur anders interpretiert.
Es ist nur physikalisch nicht sehr sinnvoll. Mit wahr oder falsch hat das aber nichts zu tun.

Ich halte mittlerweile das Poppersche Wissenschaftsmodell für widerlegt. Falsifikation funktioniert so nicht. Es gibt kein Experimentum crucis. Quine hat das IMHO deutlich gezeigt. Lesenswert auch Paul Feyerabend.

zara.t.

Was ist daran falsch, wenn eine Theorie immer als Ganzes widerlegt wird? Quine hat doch nur gezeigt, dass niemals einzelne Aussagen widerlegt werden, sondern ein System von Aussagen, in welches diese eine Aussage eingebettet ist.

Die Sache mit Newton und Einstein ist eher ein Beispiel dafür, welche Rolle die Metaphysik in der Wissenschaft spielt.

Hallo Horst, das ganze ist eine Frage der Symmetrie. Die Gesetze, mit welcher der Elektromagnetismus modelliert wurde, sind nur unter bestimmten Transformationsregeln invariant... der Lorentztransformation. Und das funktioniert nur, wenn die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.

Einstein hat nun mit zwei Axiomen (Grundannahmen) begonnen.
1. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
2. Äquivalenz der Inertialsysteme

Das reicht, um die spezielle Relativitätstheorie zu erhalten. Und diese beiden Axiome sind es, die ihr Fundament bilden.

Einstein falsifiziert Newton nicht einfach... beide habe erst einmal nur eine unterschiedliche Weltanschauung. Und es gab auch davor schon Angriffe gegen Newtons Sichtweise und zwar von Leibniz, der genügend gute philosophische Argumente besaß. Leibniz wurde von Mach gelesen und Einstein laß viel von Mach...

Die SRT ist erfolgreicher...

Mag sein, dass die Zeit in der Physik ihre Absolutheit verloren hat, aber für unsere Lebenswirklichkeit bleibt sie insofern absolut, als wir nicht außerhalb der Zeit leben können.

Gruß Tomm

André: Was ist daran falsch, wenn eine Theorie immer als Ganzes widerlegt wird? Quine hat doch nur gezeigt, dass niemals einzelne Aussagen widerlegt werden, sondern ein System von Aussagen, in welches diese eine Aussage eingebettet ist.


Wenn Quine tatsächlich recht hat und demnach eine Theorie (besser ein Theorienzusammenhang, oder gar eine Wissenschaft!) immer nur als Ganzes widerlegt werden kann, können einzelne Aussagen nicht zwingend vom Experiment widerlegt werden, da man immer die Möglichkeit hat an anderen Stellen der Theorie so zu drehen, daß das scheinbar Widerlegte wieder passt.
Einzelaussagen können gegen Experimente immunisiert werden. Damit ist kein Experimentum Crucis mehr möglich, damit ist der Poppersche Falsifikationismus gescheitert. Abgesehen von solch hochtheoretischen Überlegungen hat in der alltäglich stattfindenden Praxis eh keiner nach Popperschen Methoden gearbeitet. Allenfalls hat man im nachhinein das Ganze so dargestellt.

zara.t.

Hallo Zara.t,

aber selbst wenn Quine recht hat, ist es dennoch bezogen auf die Praxis eher unrealistisch? Es werden Millionen ausgegeben, um mit Satelliten Gravitationswellen nachzuweisen etc.

Was wollte man zum Beispiel an der ART ändern, falls dieses Experiment fehlschlägt? Laut Quine gehören ja auch Aussagen über die Beobachtungsmittel dazu. Würde man hier mit einer Änderung ansetzen? Wohl kaum.

Und die ART würde wohl auch nicht dahingehend verändert werden, dass sie nur noch ein „Flickenteppich“ ist. Das wäre für niemanden befriedigend, weil es der Intuition widerspricht und auch dem „Schönheitsempfinden“, denn bestimmte Symmetrien haben etwas Schönes an sich.

Und was meinst du mit alltäglich stattfindender Praxis? Der Falsifikationismus war ohnehin niemals auf alle Wissenschaften übertragbar… am ehesten noch auf die Physik.
Das ganze bezieht sich auch ein wenig auf das Leben und die Evolution. Lebewesen setzen Ideen von ihrer Umwelt hypothetisch und stehen mit ihrem Leben dafür ein.
Jeder Mensch macht es ebenfalls so… man nennt es auch Prämissen dritter Ordnung, die einem fast nie bewusst werden.
Man hat bestimmte „Erwatungen“, „Überzeugungen“ etc. Und manchmal zeigt uns das Leben schmerzhaft, dass wir mit bestimmten Überzeugungen daneben lagen.

Ich hoffe das Sie nie vergessen werden, dass es Zeit als Wunderwerk eines Gottes, der ihnen nie im Leben so ein Geschenk in den Verstand hämmern würde, gibt.

Zeit ist irreales Phänomen und am Ende aller Vernünftiger Überlegung steht man vor einer Illusion, oder vor dem was Gott ohnehin seiner Schöpfung gegeben hat.
Wenn wir ein Witz der Schöpfung sind, was soll der Spass?
Gott?

Und der einzige Grund war auch immer nur, das ich mich aus Gottes Schöpfung berufen konnte, es ist a so ungemein schwer das zu sagen.
Schuff Gott dieses hier?
Sag mal ehrlich, und sag mal ehrlich zu den Leuten da draussen, was soll ich jetzt denken?
Diesen Spinnen die sich Opfern, diesen Idioten die eine andere Gesellschaft gründen, diesen Freaks, die an Adam und Eva glauben.
Alter, mal so unter uns, am Ende, glaubst du auch an Gott. So einfach ist das.

Zitat:

Hallo Horst,
(...)
Einstein hat nun mit zwei Axiomen (Grundannahmen) begonnen.
1. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
2. Äquivalenz der Inertialsysteme

Das reicht, um die spezielle Relativitätstheorie zu erhalten. Und diese beiden Axiome sind es, die ihr Fundament bilden.

Axiome sind unmittelbar einsichtige und unbestreitbare Sätze, die einer Ableitung weder fahig noch bedürftig sind.

Axiome sind also
1. unmittelbar einsichtig
2. unbestreitbar
3. nicht ableitbar.

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist zwar nicht unmittelbar einsichtig und auch nicht unbestreitbar, darüber hinaus ist sie auch nicht ableitbar.

Das Fundament der Relativitätstheorie beruht entweder nicht auf Axiomen - oder wir definieren den Begriff Axiome neu.

Ich schlage vor:
Axiome sind unmittelbar nicht einsichtige Sätze, die sehr wohl bestritten werden können, deren Ableitung zwar nötig, aber nicht möglich ist.

Allerdings ist dann das zweite Axiom kein Axiom mehr.
Wir können es drehen und wenden wie wir wollen, die Relativitätstheorie beruht nicht auf zwei Axiomen, sondern auf einer willkürlichen Annahme.
Würde mich wundern, wenn das der einzige Fehler der Relativitätstheorie ist.

Soviel zur Falsifizierung Newtons und der Grundlegung der speziellen Relativitätsstheorie.

MfG
Horst H.

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit folgt aus den Maxwellschen Gleichungen + Relativitätsprinzip. Muß also streng genommen nicht axiomatisch gesetzt werden.

zara.t.

Maxwell hat einen Äther postuliert, um die Maxwellschen Gleichungen aufstellen zu können.
In diesem Äther ist die Lichtgeschwindigkeit von der Bewegung des Beobachters gegenüber dem Äther abhängig.

Aus den Maxwellschen Gleichungen folgerst du nun, daß es keinen Äther geben kann, bzw. daß die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von der Bewegung des Beobachters sein muß.

Das ist irgendwie nicht so recht nachvollziehbar.

Aus A folgt B und aus B folgt NichtA.

Das sieht ganz nach einem klassischen Widerspruch aus.

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Aus dem Galileischen Relativitätsprinzip folgt, daß auch mit Hilfe des Licht nicht zwischen Ruhe und geradlinig gleichförmiger Bewegung in einem kräftefreien Raum (Inertialsystem) unterschieden werden kann.
In kräftefreien Räumen (Inertialsystem) ist die Lichtgeschwindigkeit nach Galilei also konstant, nun ergibt sich aber die Frage, ob die Lichtgeschwindigkeit auch in nichtkräftefreien Räumen konstant ist.
Wenn die Lichtgeschwindigkeit in einem Inertialsystem konstant ist, wie kann sie dann auch in einem im Inertialsystem rotierenden Nichtinertialsystem konstant sein?

MfG
Horst H.

Was bringt diese Diskussion, wenn wir nicht auf das Mathematische eingehen? Was Zara.t geschrieben hat, ist absolut korrekt, vielleicht hast du ihn einfach nicht verstanden? Hast du vielleicht das „+ Relativitätsprinzip“ überlesen?

Zara.t hat geschrieben „Maxwellschen Gleichungen + Relativitätsprinzip“!

Da ist also kein Widerspruch, du hast dich nur verlesen. Was du in dem Post davor geschrieben hast, wird dadurch ebenfalls relativiert.

Und wie gesagt wurde Newtons Physik nicht einfach Falsifiziert… ist überhaupt nicht notwendig. Die SRT ist eine viel erfolgreichere Theorie, was auch bedeutet, dass sie die Newtonsche Physik als Grenzfall enthält. (Das ist keine Falsifizierung… innerhalb gewisser Grenzen ist diese Theorie noch immer richtig.)

Zitat:

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit folgt aus den Maxwellschen Gleichungen + Relativitätsprinzip. Muß also streng genommen nicht axiomatisch gesetzt werden.

zara.t.

Also nochmal:

Die Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen folgt weder aus den Maxwellschen Gleichungen noch aus dem Relativitätsprinzip.

1. Die Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugsystemen folgt nicht aus der Maxwelltheorie, sondern die Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit im Äthersystem wird in der Maxwelltheorie vorausgesetzt.

In der Logik nennt man einen Fehlschluß dann einen Zirkelschluß (Circulus virtiosus), wenn das zu Beweisende bereits in den Vordersätzen enthalten ist.
Mir ist jedoch nicht bekannt, wie man einen doppelten Fehlschluß nennt, wenn man zwar naiv einen Zirkelschluß anwendet, jedoch nicht einmal erkennt, daß das zu Beweisende in den Vordersätzen in der Form gar nicht enthalten ist. Für diesen doppelten Fehlschluß schlage ich den Namen zara-Punkt-tee-Schluß vor.

2. Die Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugsystemen folgt nicht aus dem Galileischen Relativitätsprinzip, sondern aus dem Galileischen Relativitätsprinzip folgt nur die Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit in einem kräftefreien, geradlingig und gleichförmig bewegten Bezugssystem.

3. Die Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen kann grundsätzlich nicht axiomatisch gesetzt werden, weil sie der Definition eines Axioms in allen Punkten (s.o.) widerspricht, sie kann deshalb nur der Erfahrung und der Vernunft widersprechend willkürlich gesetzt werden.

So einfach ist das!

MfG
Horst H.

Sagt dir der Noether Theorem etwas?

"Zu jeder kontinuierlichen Symmetrie eines physikalischen Systems gehört eine Erhaltungsgröße und umgekehrt."

"Dabei ist eine Symmetrie eine Transformation (zum Beispiel eine Drehung oder Verschiebung), die das Verhalten des physikalischen Systems nicht ändert."

Und dies ist im Falle der Maxwellschen Gleichungen nun einmal die Lorentztransformation -> Symmetriegruppe -> Erhaltungsgröße -> Lichtgeschwindigkeit.

Nun kann man ausgehend von diesem Ergebnis auch einfach das 1. Axiom aufstellen, wie es Einstein getan hat... die ganze SRT axiomatisch aufzubauen ist an Newton angelehnt.

Oder du machst einfach mal das Gedankenexperiment, in dem du neben dem Licht fliegst... vielleicht fällt dir dabei etwas auf. ;-) Mehr als diesen Wink will ich nicht geben.