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Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie

Thema erstellt von Bauhof 
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Beiträge: 1.416, Mitglied seit 14 Jahren
Harti schrieb in Beitrag Nr. 1266-62:
Deine Aufgabenstellung ist m.E. nicht eindeutig. Die drei Raumschiffe stellen ein Inertialsystem dar, da sie einen gleichbleibenden Abstand zueinander beibehalten.
Daß sie sich bewegen, eine Geschwindigkeit haben, ist nur im Verhältnis zu einem als ruhend angenommenen Bezugssystem vorstellbar. Wenn gleichzeitig angenommen wird,
daß die Astronauten keinen anderen Bezugspunkt im Weltall sehen, wird das tatsächliche Vorhandensein eines solchen ruhenden Bezugssystems ausgeschlossen. Es wäre zu fragen, im Verhältnis wozu bewegt sich das Geschwader AMB ?

Auch die Angabe, A nähert sich dem Telegramm und B entfernt sich davon ist nur unter der Annahme eines dritten Bezugssystems möglich. Im Inertialsystem AMB bleiben die Abstände doch gleich und es gibt keine Richtung.

Hallo Harti,

der Zustand gleichförmiger Bewegung und der Zustand der Ruhe sind äquivalent.
Die Behauptungen, die Raumschiffe bewegen sich von links nach rechts, von rechts nach links oder die Raumschiffe ruhen, sind alle gleichberechtigt. Die Uhren aller drei Raumschiffe laufen synchron, die Abstände bleiben die gleichen, egal, welche Geschwindigkeiten und Richtungen mögliche andere Beobachter auch ermitteln mögen. Von den Raumschiffen aus lässt sich keine Geschwindigkeit ermitteln. Die Aufgabe hat eine eindeutige Lösung.

mfg okotombrok
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(Francis Picabia)
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Beiträge: 1.416, Mitglied seit 14 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1266-59:
Der Abstand des Geschwaders zur Raumstation ist so gering, dass die Lichtlaufzeiten zwischen Raumstation und Geschwader vernachlässigbar sind.

das heißt, dass der Dopplereffekt, den wir bei Schallwellen aus dem Alltag kennen und der abhängig davon ist, ob sich etwas auf uns zu- oder von uns wegbewegt, vernachlässigt werden kann.
Somit bleibt die Tatsache, dass sich das Schlusslicht1 auf das Signal zubewegt und als erster die Gabel ergreift.
Also Antwort (C).

mfg okotombrok

1) "Schlusslicht" ist hier natürlich symbolisch gemeint, nicht, dass jemand auf die Idee kommt, Licht könne Gabeln ergreifen. ;-)

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Okotombrok am 22.10.2008 um 00:08 Uhr.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1266-63:
.... der Zustand gleichförmiger Bewegung und der Zustand der Ruhe sind äquivalent. Die Behauptungen, die Raumschiffe bewegen sich von links nach rechts, von rechts nach links oder die Raumschiffe ruhen, sind alle gleichberechtigt. Die Uhren aller drei Raumschiffe laufen synchron, die Abstände bleiben die gleichen, egal, welche Geschwindigkeiten und Richtungen mögliche andere Beobachter auch ermitteln mögen. Von den Raumschiffen aus lässt sich keine Geschwindigkeit ermitteln. Die Aufgabe hat eine eindeutige Lösung.
Hallo Okotombrok,

genau so ist es. Heute wollte ich Harti eine ähnliche Erläuterung schreiben, aber das hat sich durch deinen Beitrag erledigt. Jeder, der sich in einem unbeschleunigten Zustand befindet, kann nicht nachweisen, dass er sich bewegt und kann auch nicht nachweisen, dass er sich in Ruhe befindet. Somit ist auch keine Geschwindigkeitsfeststellung über das Aussenden von Radiozeit-Telegrammen möglich.

Ich gehe aber davon aus, dass Harti das Relativitätsprinzip verstanden hat. James hat es leider noch nicht verstanden

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 14 Jahren
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1266-64:
... das heißt, dass der Dopplereffekt, den wir bei Schallwellen aus dem Alltag kennen und der abhängig davon ist, ob sich etwas auf uns zu- oder von uns wegbewegt, vernachlässigt werden kann.
Hallo Okotombrok,

an den Dopplereffekt hatte ich hierbei nicht gedacht. Ich habe nur deshalb die Lichtlaufzeiten als vernachlässigbar erklärt, weil etliche Kritiker der SRT in den letzten 100 Jahren glaubten, die relativistische Zeitdilatation sei ein rein "perspektivischer" Beobachtungs-Effekt und allein durch die Lichtlaufzeiten zum Beobachter zu erklären. Ein ganz grobes Missverständnis der SRT.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1266-65:
James hat es leider noch nicht verstanden
Ich glaube das Verständnisproblem bei vielen resultiert aus einem Vorstellungsproblem.
Wenn sich jemand was vorstellen soll zieht er dazu immer das, seiner Meinung nach, am ehesten in die Richtung gehende aus seinem Gedächtnis hinzu. Auch wenn das eheste nur eine weitläufige abwandlung des Namens ist. Und das völlig unterbewusst.

Kleines Beispiel: Stellt euch mal das Auto Merziadis vor.
Ich tippe mal da taucht bei den meisten als erstes der Begriff Mercedes auf, danach (je nach eurem Alter) ne C- oder S-Klasse, vermutlich in silber oder schwarz.

Wenn man sagt "stell dir nen leeren Raum vor mit 3 Raumschiffen, die alle den gleichen abstand haben", dann kommt bei den meisten eine Szene aus nem SF-Film (oder Serie), in der ein Raumschiff fliegt (z.B. die Enterprise) mit seitlicher Ansicht oder Ansicht von oben, eigentlich nie von unten. Aus dieser Szene im Kopf werden dann die Sterne weg radiert, das Raumschiff zwei mal dupliziert und dann die Abstände hergestellt. Wie gesagt, alles unterbewusst.
Alles soweit kein Problem und auch sinnig. Nur bemerkt aber der Verstand nicht das sich automatisch en Betrachter eingeschlichen hat, der da eigentlich nicht hingehört:
Die (fiktive) Kamera der SF Szene ist unser stellvertretender Betrachter für das Geschehen das sich da im Film abspielt. Und somit ist sie auch erstmal als Betrachter in unserer Vorstellung.
Und zu diesem Betrachter können in unserer Vorstellung auch relative Beziehungen festgemacht werden, Raumschiffe können mit Geschwindigkeit x dran vorbeifliegen oder sich dazu in ruhe befinden.

Um das Relativitätsprinzip, und letztendlich auch die Relativitästheorie, verstehen zu können muss dieser Betrachter "abgeschüttelt" werden bzw. immer bewusst in die Vorstellung einkalkuliert werden und an richtiger Stelle weggedacht werden.
Dann klappts auch (eher) mit der Vorstellung.

Grüße
danzka
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Das beste Beispiel, daß man ohne Bezungspunkt nicht definieren kann, was sich bewegt und was nicht, finden wir doch in unseren Geschichtsbüchern. Lange glaubte man, die Sonne würde sich um die Erde drehen.
Erst als es gelang weitere Bezugspunkte im Weltall hinzuzuziehen gelang es diese Aussage zu widerlegen.
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Der Erfahrene erkennt, dass er nicht alle Probleme lösen kann
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Hallo Eugen Bauhof,

zu Deinem Gedankenexperiment im Beitrag Nr. 1266-59 habe ich mir Folgendes überlegt:

Auf der Grundlage der klassischen Theorie Newton`s gibt es eine absolute Zeit. Dies bedeutet: In allen Systemen gehen die Uhren gleich. Sowohl im Raumschiffgeschwader (Inertialsystem AMB) wie in der Raumstation (Inertialsystem Zweistein) braucht der Funkspruch des Kommandanten (M) dieselbe Zeitspanne um zu A und B zu kommen. Folglich sieht Zweistein A und B zum selben Zeitpunkt zur Gabel greifen.
Zwischen den beiden Inertialsystemen gibt es Gleichzeitigkeit.

Konrad Lorentz hatte bereits im Rahmen der klassischen Betrachtung erkannt, daß bewegte Uhren langsamer gehen. (Dies ist doch richtig, oder ?) Auf dieser Grundlage erfolgen Bewegungen in bewegten Systemen von einem anderen System aus betrachtet langsamer ( Geschwindigkeit, Strecke/Zeit, erscheint geringer, da Zeit länger). Vom System Zweistein aus betrachtet, erfolgt eine Bewegung im System AMB zwar langsamer als in seinem System, aber die Bewegungen von M zu A und von M zu B dauern auch für Zweistein gleichlang. Er sieht also auch auf dieser Betrachtungsgrundlage A und B gleichzeitig zur Gabel greifen.
Zwischen den beiden, im Verhältnis zueinander bewegten Inertialsystemen gibt es allerdings keine Gleichzeitigkeit mehr.

Einstein geht in seiner SRT noch einen Schritt weiter und postuliert die Bewegung des Lichts (elektromagnetischer Wellen) als absolutes Bezugssystem. Dies bedeutet: Sowohl das Inertialsystem AMB wie das Inertialsystem Zweistein bewegen sich im Verhältnis zu dem als ruhend angenommen Licht mit Lichtgschwindigkeit. Für Beobachtungen aus dem System Zweistein in das System AMB kommt es darauf an, in welche Richtung, bezogen auf das absolute Bezugssystem (elektromagnetische Wellen), sie sich bewegen.
A und B bewegen sich in entgegengetzte Richtungen. Wenn Zweistein sich A stärker nähert als B,
so wird es in dem Gedankenexperiment angenommen, da AMB sich in Richtung Spitze B an Zweistein vorbeibewegt, sieht Zweistein zuerst A die Gabel heben und danach erst B.

Sorry für meine etwas umfangreichen Überlegungen. Wenn das Ergebnis richtig ist, können sie nicht ganz
falsch sein. Für mich besteht das Problem nicht eigentlich darin, die SRT zu verstehen, sondern eher darin, wie man sie auf der Grundlage der klassischen Betrachtung mit Trennung von Raum und Zeit (z.B. unter der Annahme von Geschwindigkeiten) verstehen kann.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1266-66:
Ich habe nur deshalb die Lichtlaufzeiten als vernachlässigbar erklärt, weil etliche Kritiker der SRT in den letzten 100 Jahren glaubten, die relativistische Zeitdilatation sei ein rein "perspektivischer" Beobachtungs-Effekt und allein durch die Lichtlaufzeiten zum Beobachter zu erklären. Ein ganz grobes Missverständnis der SRT.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

Hallo Eugen,

genauso geht es mir nämlich!
Mich würde freuen, wenn du auf dieses Missverständnis noch ganz besonders eingehen könntest.
Ich habe auch nach Jahren noch große Schwierigkeiten, die SRT/ART wirklich zu verstehen.
Bitte weiter so in kleinen Schritten, ich finde, du machst das im Moment genau richtig.
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Diese Welt gibt es nur, weil es Regeln gibt.
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1266-70:
Hallo Eugen,

genauso geht es mir nämlich!
Mich würde freuen, wenn du auf dieses Missverständnis noch ganz besonders eingehen könntest.
Ich habe auch nach Jahren noch große Schwierigkeiten, die SRT/ART wirklich zu verstehen.
Bitte weiter so in kleinen Schritten, ich finde, du machst das im Moment genau richtig.

Hallo Stueps,

ohne Eugen hier vorgreifen zu wollen, aber gerade zu den Kritikern fällt mir Einiges ein.

Doch zuvor zu den Lichtlaufzeiten:
Die Zeitdilatation ließe sich auch durch die Lichtlaufzeiten erklären, solange zwei Beobachter sich voneinander fortbewegen. Bewegen sie sich aber aufeinander zu, hätten wir es nicht mit einer Zeitdehnung, sondern mit einer Zeitraffung zu tun.
Ein Raumfahrer, der sich von uns fortbewegt, sendet regelmäßig ein Lichtsignal zu uns. Von Signal zu Signal hat das Licht eine größere Entfernung zurückzulegen, kommt also mit größeren zeitlichen Abständen bei uns an. Die wahrgenommene Zeitdehnung ist dabei natürlich nur eine Täuschung und hebt sich auf, wenn das Raumschiff zu uns zurückkehrt. Dann nämlich wird die Entfernung von Signal zu Signal immer kleiner und kommen in kürzeren zeitlichen Abständen bei uns an. Für beide ist die gleiche Zeit verstrichen. Das Zwillingsparadoxon kann es also nicht auflösen, das kann erst die Relativitätstheorie.
Die Zeitdilatation der Relativitätstheorie kennt keine Zeitraffung. Sie gilt in allen Bewegungsrichtungen und die Zwillinge sind tatsächlich unterschiedlich gealtert.
Auch die Lorentz-Transformation ergibt immer eine Zeitdehnung, da die Geschwindigkeit v quadriert wird und somit auch bei negativ eingegebener Geschwindigkeit (Bewegeung in entgegengesetzter Richtung) ein positiver Wert ermittelt wird.
Das ist nicht nur allgemeine Lehrmeinung der Naturwissenschaftler, sondern seit den 70er Jahren immer wieder, und darauf kommt es an, experimentell bewiesen worden.

Zu den Kritikern der SRT:
Kritik ist ein wichtiges Werkzeug der Naturwissenschaft.
Die Kritiker aber, die Eugen hier anspricht, setzen sich nicht nur über die allgemeine Lehrmeinung, wie sie an allen anerkannten Universitäten und Schulen gelehrt wird und wie sie in Physikbüchern niedergeschrieben steht, hinweg, sie ignorieren beflissentlich auch die Ergebnisse von Experimenten, wie sie zum Beispiel in Teilchenbeschleunigern gemacht worden sind, und die die SRT eindeutig beweisen.
Solche Kritik ist destruktiv und sonst gar nichts.
Hinzu kommt noch die Art und Weise, wie sie sich in der Öffentlichkeit präsentieren. Von unverschämt bis lächerlich, von naiv bis provozierend. Ellenlange Erläuterungen an alle Bundestagsabgeordnete verschickt mit der Aufforderung, ihre Ansichten sollten in staatlichen Schulen gelehrt werden, argumentieren mit offensichtlich falschen Formeln in öffentlichen Veranstaltungen sind nur zwei Beispiele.
Zudem sind ihre Darstellungen gespikt mit propagandaähnlichen Formulierungen, in denen die bedeutensten Wissenschaftler des letzten Jahrhunderts diffamiert werden.
"der schlechte Schüler Einstein aus Schilda". Schon 'mal gelesen?
Ja, unser Forentroll, der sich immer wieder einmal unerlaubterweise mit neuem Namen anmeldet, und immer schneller, dank Manu, wieder hinausbefördert wird, gehört für mich auch in diese Kategorie von Kritikern.
Es gibt zahlreiche Seiten im Internet, einfach 'mal googeln. Wenn man entsprechend drauf ist, kann das auch ganz lustig sein. – nur nicht ernst nehmen.
Übrigens, Physiker habe ich auf sochen Seiten noch nicht entdeckt. Allenfalls Techniker oder Ingeneure.

mfg okotombrok

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Okotombrok am 23.10.2008 um 01:24 Uhr.
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 1266-69:
Auf der Grundlage der klassischen Theorie Newton`s gibt es eine absolute Zeit. Dies bedeutet: In allen Systemen gehen die Uhren gleich. Sowohl im Raumschiffgeschwader (Inertialsystem AMB) wie in der Raumstation (Inertialsystem Zweistein) braucht der Funkspruch des Kommandanten (M) dieselbe Zeitspanne um zu A und B zu kommen. Folglich sieht Zweistein A und B zum selben Zeitpunkt zur Gabel greifen. Zwischen den beiden Inertialsystemen gibt es Gleichzeitigkeit.
Hallo Harti,

ja so ist es, wenn man die Theorien von Newton und Galilei zugrunde legt. In der galiläischen Kinematik ist die Zeit eine absolute Größe: Die Zeitdifferenz zweier Ereignisse ist unabhängig vom inertialen Bezugssystem. Der Vorteil der relativistischen Physik gegenüber der Physik Newtons besteht darin, dass das durch die Lorentz-Transformationen ausgedrückte Relativitätsprinzip für alle (mechanischen und elektromagnetischen) Vorgänge gilt, während das durch die Galilei-Transformationen ausgedrückte Relativitätsprinzip nur für die mechanischen Vorgänge Gültigkeit besitzt.
Zitat:
Konrad Lorentz hatte bereits im Rahmen der klassischen Betrachtung erkannt, daß bewegte Uhren langsamer gehen. (Dies ist doch richtig, oder ?)
Nein. Konrad Lorentz ist dafür bekannt, dass er ein ganz besonderes Verhältnis zu Graugänsen hatte. Zum SRT-Thema kenne ich nur den holländische Physiker Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928). Seine Überlegungen basierten immer auf der Annahme eines ausgezeichneten Bezugssystems: dem System des ruhenden Äthers. Bei Lorentz muss für den Gang der Uhren relativ zur "wahren" Zeit ein Dilatationsfaktor berücksichtigt werden. Bei Einstein wird die Zeit zu dem, was wir auf einer Uhr ablesen. Hendrik Antoon Lorentz hat die SRT bis zu seinem Lebensende nicht anerkannt.
Zitat:
Einstein geht in seiner SRT noch einen Schritt weiter und postuliert die Bewegung des Lichts (elektromagnetischer Wellen) als absolutes Bezugssystem. Dies bedeutet: Sowohl das Inertialsystem AMB wie das Inertialsystem Zweistein bewegen sich im Verhältnis zu dem als ruhend angenommen Licht mit Lichtgschwindigkeit.
Nein. Das Licht ist kein absolutes Bezugssystem. Es ist überhaupt kein Bezugssystem. Einstein postulierte lediglich, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen gleich groß ist.
Zitat:
Für Beobachtungen aus dem System Zweistein in das System AMB kommt es darauf an, in welche Richtung, bezogen auf das absolute Bezugssystem (elektromagnetische Wellen), sie sich bewegen. A und B bewegen sich in entgegengetzte Richtungen. Wenn Zweistein sich A stärker nähert als B, so wird es in dem Gedankenexperiment angenommen, da AMB sich in Richtung Spitze B an Zweistein vorbeibewegt, sieht Zweistein zuerst A die Gabel heben und danach erst B.
Die Lösung der Knobelaufgabe ist (c): Zweistein sieht den Raumfahrer in A zuerst zur Gabel greifen. Das hast du zwar richtig erkannt, aber deine Begründung ist nicht klar. A und B bewegen sich von Zweistein aus gesehen immer in die gleiche Richtung. Der Befehl des Kommodore trifft aus der Sicht von Zweistein bei A deswegen früher ein, weil A dem Radiosignal entgegenkommt. Hingegen das Radiosignal eilt dem B hinterher (immer aus der Sicht von Zweistein!) Aus der Sicht des Geschwaderkommodores trifft das Radiosignal bei A und B gleichzeitig ein. Fazit: Was für Zweistein nicht gleichzeitig ist, ist für den Geschwaderkommodore gleichzeitig. Und das hat eine tiefgreifende Konsequenz für unser Weltbild. Kannst du dir denken, welche Konsequenz ich meine?
Zitat:
Für mich besteht das Problem nicht eigentlich darin, die SRT zu verstehen, sondern eher darin, wie man sie auf der Grundlage der klassischen Betrachtung mit Trennung von Raum und Zeit (z.B. unter der Annahme von Geschwindigkeiten) verstehen kann.
Nein. Man kann die SRT nicht auf der Grundlage der klassischen Betrachtung mit Trennung von Raum und Zeit verstehen. Man kann die SRT erst dann verstehen, wenn man Raum und Zeit als untrennbare Einheit ansieht. Dies wird dir klar werden, sobald wir die Lorentz-Transformationen herleiten und den Unterschied zu den Galilei-Transformationen aufzeigen.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
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Hallo Bauhof,
ich weiß nicht ob du dich noch an mich erinnerst, aber ich wollte dir noch mitteilen, dass ich es jetzt endlich verstanden habe.
Bei der 2. Knobelaufgabe, wo gefragt wa ob man die Geschwindigkeit der Raumschiffe berechnen kann, dachte ich ja Anfangs, es würde möglich sein. Ich habe darüber mit einem Freund von mir gesprochen, ( er studiert Mathematik und Physik ) meine Rechnung baute ja darauf auf, dass ich einen Zeitunterschied zwischen der Ankunftszeit des Telegramms bei A und B habe. Ich bin davon ausgegangen, weil B sich ja von dem Telegramm weg bewegt, und A daraufhin.
Der Freund mit dem ich darüber gesprochen habe hat mir klar gemacht, dass egal wie schnell sich die Raumschiffe bewegen, ( v < c ) und egal wie groß deren Abstand zueinander ist, das Telegrammsignal würde trotzdem gleichzeitig bei A und B eintreffen.

Ich wollte nur dich jetzt fragen WARUM das denn so ist. Ich meine man kann es sich ja nur schwer vorstellen. Verschiedene Versuche sollen dies ja auch schon mehrfach bestätigt haben, nur wie kann das denn sein?



Als Antwort, so gehe ich an dieser Stelle mal von aus, wird man mir soetwas schreiben, wie " die Raumschiffe können als ruhend angesehen werden, wodurch das Telegramm immer die gleiche Strecke zu beweltigen hat und so ist dann natürlich auch die Ankunftszeit gleich und deren Geschwindigkeit kann nicht berechnet werden. "

Aber nach der Aufgabenstellung ist es festgelegt, dass sie sich bewegen. Sie können sich vielleicht als ruhend betrachten, aber halt nur betrachten. Aber in "Wirklichkeit" bewegen sie sich, auch wenn sie es nicht feststellen können. So ist die Aufgabenstellung.

...aber nun zurück zu meiner Frage...

A bewegt sich doch drauf zu und B davon weg. Wie schafft das Licht soetwas?

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Beitrag zuletzt bearbeitet von James am 23.10.2008 um 16:57 Uhr.
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1266-71:
Die Zeitdilatation der Relativitätstheorie kennt keine Zeitraffung. Sie gilt in allen Bewegungsrichtungen und die Zwillinge sind tatsächlich unterschiedlich gealtert.
Auch die Lorentz-Transformation ergibt immer eine Zeitdehnung, da die Geschwindigkeit v quadriert wird und somit auch bei negativ eingegebener Geschwindigkeit (Bewegeung in entgegengesetzter Richtung) ein positiver Wert ermittelt wird.
Das ist nicht nur allgemeine Lehrmeinung der Naturwissenschaftler, sondern seit den 70er Jahren immer wieder, und darauf kommt es an, experimentell bewiesen worden.


Hallo Okotombrok,

ey, woher wusstest du, dass ich genau mit dem Zwillingsparadoxon größte Schwierigkeiten hatte??
Die Formeln sind mir schon über den Weg gelaufen, mir ist aber nie klar gewesen, was für weitreichende Folgen die Quadrierung der Lichtgeschwindigkeit hat.
Vielen Dank für diese einfache Erklärung, sie hat mich enorm weitergebracht!
Ich würde natürlich niemals die SRT/ART kritisieren: Wie sollte ich das tun, wenn ich sie nicht einmal verstanden habe?
Erstaunlich, wie sich alle Dinge der gnadenlosen Logik der Mathematik unterzuordnen haben, oder? Nur, weil eine quadrierte negative Zahl immer eine positive Zahl ergibt, hat das komplett irre Auswirkungen auf die Natur, und die zieht das gnadenlos durch ;-).
Na dann, Eugen wird uns ja bald diese Formeln und Herleitungen vorsetzen, denn heißt es aufpassen, denn gehts ans Eingemachte!
Vielleicht gibt´s ja doch noch Hoffnung, und ich kapier das wirklich mal so richtig...
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1266-71:
Die Zeitdilatation der Relativitätstheorie kennt keine Zeitraffung. Sie gilt in allen Bewegungsrichtungen und die Zwillinge sind tatsächlich unterschiedlich gealtert.
Auch die Lorentz-Transformation ergibt immer eine Zeitdehnung, da die Geschwindigkeit v quadriert wird und somit auch bei negativ eingegebener Geschwindigkeit (Bewegeung in entgegengesetzter Richtung) ein positiver Wert ermittelt wird.
Das ist nicht nur allgemeine Lehrmeinung der Naturwissenschaftler, sondern seit den 70er Jahren immer wieder, und darauf kommt es an, experimentell bewiesen worden.

Hallo Okotombrok,

wenn ein Flugzeug mit 800 km/h in Ostrichtung, ein zweites in Westrichtung mit derselben
Geschwindigkeit fliegt, können sich beide Flugzeuge als ruhend ansehen, keines der beiden Bezugssysteme ist ausgezeichnet, auch gibt es keine ausgezeichnete, absolute Geschwindigkeit der Flugzeuge, sondern nur eine Relativgeschwindigkeit von 1600 km/h.
Wir haben hier also zwei Flugzeug-Zwillinge, die sich exakt gleich verhalten.

- Welches der Flugzeuge altert nun schneller?



MfG
Uhtbesitzer

Beitrag zuletzt bearbeitet von Uhrbesitzer am 23.10.2008 um 19:39 Uhr.
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Hallo James,
James schrieb in Beitrag Nr. 1266-73:
Als Antwort, so gehe ich an dieser Stelle mal von aus, wird man mir soetwas schreiben, wie " die Raumschiffe können als ruhend angesehen werden, wodurch das Telegramm immer die gleiche Strecke zu beweltigen hat und so ist dann natürlich auch die Ankunftszeit gleich und deren Geschwindigkeit kann nicht berechnet werden. "

Aber nach der Aufgabenstellung ist es festgelegt, dass sie sich bewegen. Sie können sich vielleicht als ruhend betrachten, aber halt nur betrachten. Aber in "Wirklichkeit" bewegen sie sich, auch wenn sie es nicht feststellen können. So ist die Aufgabenstellung.
Die Aufgabenstellung von Bauhof ist natürlich etwas verzwickt und fordert zum richtigen Lösen auch das Verstehen der Bedeutung von "die Raumschiffe bewegen sich".
Vornweg: Wenn man es verstanden hat ist auch festgelegt das sie sich nicht bewegen. Das ist ja der Knackpunkt an der Geschichte.

Die "Wirklichkeit" von der du schreibst, die gibt es nicht. Sie erfordert einen absoluten Raum, den es nicht gibt. Anders gesagt (für dein Verständnis): sie können sich nicht nur als betrachten, sie sind es.
Es ist gleichzeitig zu "die Raumschiffe bewegen sich" festgelegt "die Raumschiffe bewegen sich nicht"! Unabhängig von annehmen, betrachten, etc. sind beide Aussagen (bewegen / ruhen) richtig.

Hier steckt wohl dein Verständnisproblem (und das vieler anderer), das zwei unterschiedliche, entgegengesetzte Gegebenheiten gleichzeitig richtig sind.
Aber das "fehlen" des absoluten Raumes und somit die Nichtexistenz einer absoluten Geschwindgkeit, also deine "Wirklichkeit", erzwingen dies.

Auch auf den Bezug der Lichtgeschwindigkeit wird dies erzwungen. Kein Objekt, beschleunigt oder nicht, kann anhand der Lichtgeschwindigkeit eine absolute Geschwindigkeit ermitteln, da die LG für das Objekt immer gleich ist.
Für die Licht gilt gleichzeitig es ist unendlich schnell und ruht, da für das Licht keine Zeit vergeht.

Ein interessanter Ansatz auf den ich hier im Forum gestoßen bin:
Eine Bewegung im Sinne der Physik gibt es nicht, für nichts und niemanden, alles steht still. Sie ist nur eine Wahrnehmung von uns.
Beschleunigung ändert nur die Position im vierdimensionalen Raum.
Wenn wir für uns im Bezug auf ein Objekt beschleunigen (und somit die Zeit für uns anders vergeht als für das Objekt), verändern wir nur unsere Position im vierdimensionalen Raum in Richtung der 4. Achse (Zeitachse; die, die zu den andern 3 senkrecht steht).
Wie gesagt, ein interessanter Ansatz.

Oh man, das ganze zu verstehen war/ist schon nicht leicht. Jemandem das zu erklären, der es noch nicht versteht, so das er es versteht, ist noch viel schwerer.
Ich hoffe es hilft dir weiter. Ich habs zumindest versucht..

Grüße
danzka

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Danzka am 23.10.2008 um 19:24 Uhr.
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Uhrbesitzer schrieb in Beitrag Nr. 1266-75:
- Welches der Flugzeuge altert nun schneller?

Hallo Uhrbesitzer,

dasjenige Flugzeug, welches sich nach einer gewissen Zeit dazu entschließt, umzudrehen, um das andere Flugzeug zum Uhrenvergleich einzuholen, altert langsamer im Vergleich zum Flugzeug, welches nicht gewendet hat.
Was beide Flugzeuge voneinander unterscheidet ist die Tatsache, dass das gewendete Flugzeug sein Inertialsystem gewechselt hat, während das andere in seinem geblieben ist.
Und umkehren muss einer, weil sie sonst ihre Uhren nicht vergleichen können.

mfg okotombrok

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Okotombrok am 23.10.2008 um 20:48 Uhr.
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James schrieb in Beitrag Nr. 1266-73:
Aber nach der Aufgabenstellung ist es festgelegt, dass sie sich bewegen. Sie können sich vielleicht als ruhend betrachten, aber halt nur betrachten. Aber in "Wirklichkeit" bewegen sie sich, auch wenn sie es nicht feststellen können. So ist die Aufgabenstellung.

Hallo James,

die "Wirklichkeit" ist das, was wir beobachten und messen, nicht das, was uns unser (un)gesunder Menschenverstand uns mangels alltäglicher Erfahrbarkeit sagt.
Und was wir messen und beobachten ist die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die Zeitdilatation und sich die daraus ergebende Tatsache, dass es in unserem Universum keine Gleichzeitigkeit von Ereignissen gibt.
Wenn man nun versucht, sich das im dreidimensionalen Raum vorzustellen, stößt man zwangsläufig an die Grenzen seiner Vorstellungkraft. Klar, wir leben ja auch nicht in einem dreidimensionalen Universum, sondern in einer vierdimensionalen Raumzeit. Raum und Zeit sind untrennbar miteinander verbunden, sie bilden eine Einheit. Erst wenn man das wirklich verinnerlicht hat kann man die SRT verstehen.
Bis dahin sollte man sich damit begnügen, Wissen über die SRT zu sammeln, das Verstehen kommt dann nach und nach.
Also, nicht entmutigen lassen!

mfg okotombrok
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Hallo Uhrbesitzer,

Uhrbesitzer schrieb in Beitrag Nr. 1266-75:
Hallo Okotombrok,

wenn ein Flugzeug mit 800 km/h in Ostrichtung, ein zweites in Westrichtung mit derselben
Geschwindigkeit fliegt, können sich beide Flugzeuge als ruhend ansehen, keines der beiden Bezugssysteme ist ausgezeichnet, auch gibt es keine ausgezeichnete, absolute Geschwindigkeit der Flugzeuge, sondern nur eine Relativgeschwindigkeit von 1600 km/h.
Wir haben hier also zwei Flugzeug-Zwillinge, die sich exakt gleich verhalten.

- Welches der Flugzeuge altert nun schneller?

ich würde Deine Frage wie folgt beantworten:

Eine Geschwindigkeitsangabe für die Flugzeuge (800 km/h) ist nur in Bezug auf ein (unausgesprochen) angenommenes, ruhendes Bezugssystem möglich. Nur dieses (gedachte) Bezugssystem ermöglicht es auch die Richtung der Flugzeuge anzugeben. Da sich die Flugzeuge im Verhältnis zu diesem Bezugsystem mit gleicher Geschwindigkeit bewegen, altern sie auch gleichmäßig. Wenn ich ein solches Bezugssystem nicht annehme, wechsele ich faktisch die Betrachtung, indem ich sowohl Flugzeug Ost wie Flugzeug West als im Verhältnis zum jeweils anderen als ruhend/bewegt annehme. Die Annahme von Okotombrok, ein Flugzeug müsse umkehren, um entsprechende Feststellungen treffen zu können, läuft auf die Annnahme hinaus, daß das umkehrende Flugzeug als bewegt und das andere als ruhend angenommmen wird.

An der Notwendigkeit, ein gedachtes, ruhendes Sytem in die Betrachtung einzubeziehen, kommt man meines Erachtens nicht vorbei, wenn man Bewegungen klassisch mit einer Trennung von Raum und Zeit, also z.B. mit Geschwindigkeiten im Sinne von Strecke/Zeit darstellt. Auf diesem Dilemma beruhen m.E. ganz überwiegend die Verständnisprobleme, auch bei mir. Das vierdimensionale Darstellungskonzept von Claus, das man auf seiner Homepage nachlesen kann, ist geeignet, dieses Verständnisdilemma zu überwinden.

MfG
Harti
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Hallo Uhrbesitzer

Die Antwort kannst Du relativ schnell selber finden, wenn Du Dir folgende Frage stellst:
"Was tut Dir mehr weh, wenn Du von Osten oder von Westen gegen eine Wand läufts?"

Die Richtung ist hier nämlich völlig egal, weil sich alles in einem Inertialsystem abspielt,
Nur der Betrag der Geschwindigkeit ist entscheident.

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 24.10.2008 um 09:11 Uhr.
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Greifen wir hier nochmals das Ursprungsthema auf, und kombinieren wir es mit Uhrbesitzers´s Beitrag, aber leicht abgewandelt.

Zwei Raumschiffe befinden sich in einem absolut leeren Raum.
Raumschiff A steht (scheinbar) still, Raumschiff B fliegt an A mit annähernd Lichtgeschw. vorbei.

Kann B mit Sicherheit sagen, daß er sich bewegt und A steht, ebenso kann A behaupten er fliege mit LG an B vorbei.
Und hinzu kommt, wer von beiden altert schneller?
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 1266-79:
An der Notwendigkeit, ein gedachtes, ruhendes Sytem in die Betrachtung einzubeziehen, kommt man meines Erachtens nicht vorbei, wenn man Bewegungen klassisch mit einer Trennung von Raum und Zeit, also z.B. mit Geschwindigkeiten im Sinne von Strecke/Zeit darstellt.

Hallo Harti,
die Notwendigkeit, ein drittes Bezugssystem einzubeziehen besteht nicht. Die physikalische Größe Geschwindigkeit ist sowohl in der klassischen Mechanik wie auch in der Relativitätstheorie als Quotient von Entfernung und verstrichene Zeit, die benötigt wird, um diese Entfernung zu überwinden, definiert. Der Unterschied Newton/SRT besteht darin, dass Newton den Raum und die Zeit als absolute, für alle Beobachter gleiche Größen postuliert hat. Das war ein Irrtum! Tatsächlich sind die zurückgelegte Entfernung und die babei verstrichene Zeit relative Größen und abhängig vom Bewegungszustand eines Beobachters zu einem anderen Beobachteter.
Beide Flugzeugpiloten können sich als ruhend betrachten und stellen somit beim jeweiligen anderen Flugzeug eine Zeitdehnung fest.

mfg okotombrok
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