Basics spezielle Relativitätstheorie

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1985-60:

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1985-59:

ganz kurz: Diagramm 2 ist sehr schön, aber nur eine Abwandlung und Verallgemeinerung von Diagramm 1.

Hallo Stueps,

das sehe ich anders. Das 1. Diagramm kann nicht erklären, warum c eine Grenzgeschwindigkeit ist.

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1985-60:

Also ich finde es schon für die Grundlagen der SRT sehr interessant, ob man sich die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit als Postulat aus den Fingern saugt, oder ob man die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit aus der Natur elektromagnetischer Wellen erklären kann. Ein sachliches Argument gegen meine Auffassung, die ich ja schon mehrfach geäußert habe, habe ich bisher nicht gelesen.

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1991-1:

Inertialsysteme
1. Verschiedene Inertialsysteme bewegen sich gegeneinander geradlinig und gleichförmig. Alle Inertialsysteme bewegen sich relativ zueinander mit einer Geschwindigkeit v<c.

2. Sich drehende oder anderweitig beschleunigte Bezugssysteme sind keine Inertialsysteme.

3. Auch gleichförmig beschleunigte Systeme sind keine Inertialsysteme. Eine gleichförmige Beschleunigung ist keine gleichförmige Bewegung und somit nicht der Ruhe äquivalent.

4. Ein Teilchen, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat keine Ruhemasse. Deshalb gibt es kein Inertialsystem, in dem Photonen in Ruhe wären.

Relativitätsprinzip
1. Die Gesetze, nach denen sich die Zustände der physikalischen Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches von zwei relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Koordinatensystemen diese Zustandsänderungen bezogen werden.

2. Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt, wenn es gilt Naturgesetze zu formulieren. Naturgesetze müssen kovariant formuliert werden können.

Absolute Ruhe
Die Physik kennt keine absolute Ruhe. Die Gesetze der Physik lauten in allen Inertialsystemen gleich und zeichnen keines aus (Relativitätsprinzip). Es gibt nur relative Ruhe, Ruhe in bezug auf ein spezielles Inertialsystem, das momentane Ruhsystem.

Absolutgeschwindigkeit
Mit keinem Experiment kann eine Absolutgeschwindigkeit eines Inertialsystems bestimmt werden; kein Experiment lässt die Unterscheidung von Ruhe und gleichförmiger Bewegung zu. Damit war auch das vor Einstein der als absolut ruhendes Lichtwellen-Trägermedium angesehene “Lichtäther" gegenstandslos, den “Lichtäther" gibt es nicht.

Lichtgeschwindigkeit
1. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine physikalische Konstante und hat eine festgelegten, exakten Wert.

2. Aus den Maxwellschen Gleichungen ergibt sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit c elektromagnetischer Wellen aus zwei experimentell herausgefundenen Konstanten:
c = 1/sqrt(µ₀ • ε₀)
µ₀ = magnetische Feldkonstante.
ε₀ = elektrische Feldkonstante.

Eigenzeit einer Uhr
Die Eigenzeit einer Uhr entspricht immer der Länge ihrer Weltlinie.

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Einträge korrigiert am 22.01.2013, 11:37 Uhr
1 neuer Eintrag am 22.01.2013, 14:23 Uhr

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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1991-2:

Ich stimme Dir Zu, mit einer Ausnahme:

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1991-1:

4. Ein Teilchen, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat keine Ruhemasse. Deshalb gibt es kein Inertialsystem, in dem Photonen in Ruhe wären.

Ruhe hat was mit Bewegung zu tun und nix mit Masse.

Ausserdem:
Nehmen wir an, ich wäre ein Photon, dass sich von der Sonne auf den Weg macht.
Wenn ich dann, nach 8 Minuten, auf der Erde aufschlage, wie kann ich dann behaupten, dass ich mich bewegt habe? Ich könnte doch genau so behaupten, dass ich mich in Ruhe befand und mir die Erde entgegen kam.

Signatur:

Wer jung ist, meint, er müsste die Welt retten :smiley8:
Der Erfahrene erkennt, dass er nicht alle Probleme lösen kann:smiley3:

Zitat von Hans:

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1985-63:

Ruhe hat was mit Bewegung zu tun und nix mit Masse.

Zunächst einmal ist die Aussage: „Ruhe hat was mit Bewegung zu tun“ eine leere Aussage, oder willst du behaupten, Bewegung wäre in der Ruhe begründet oder umgekehrt? Physikalisch betrachtet geht es darum, dass der Bewegungszustand eines Systems keinerlei Auswirkung auf die geltenden Naturgesetze hat, und in diesem Sinne sind Ruhe und Bewegung identisch (wobei man noch behaupten kann, Ruhe ist ein „Spezialfall“ von Bewegung).

Und dann hat Bewegung sehr wohl etwas mit Masse zu tun. Du musst, um Objekte mit Masse in ihrem Bewegungszustand zu ändern, Energie aufbringen, Bewegung ist nämlich „nicht einfach so“ vorhanden. Und ein mit Masse behaftetes Objekt wirkt auf andere Objekte, Masse bringt Bewegung ins Spiel. Die Energie dazu „überträgt“ das Objekt auf die Raumzeit, geometrisch wird das als Krümmung der Raumzeit beschrieben. Da wir uns hier aber noch im Bereich ungekrümmter Räume befinden: Masse ist nur eine Form von Energie, und ein beschleunigtes Objekt hat deshalb mehr Energie als ein ruhendes (wegen der kinetischen Energie, die es durch die Beschleunigung übernimmt nämlich, Energie kann nicht verschwinden, sie wird nur umgewandelt); als ob ich damit was Neues sagen würde.

Signatur:

Herr Oberlehrer

Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

(Donald Duck)

Zitat von Harti:

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1985-60:

Also ich finde es schon für die Grundlagen der SRT sehr interessant, ob man sich die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit als Postulat aus den Fingern saugt, oder ob man die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit aus der Natur elektromagnetischer Wellen erklären kann. Ein sachliches Argument gegen meine Auffassung, die ich ja schon mehrfach geäußert habe, habe ich bisher nicht gelesen.

MfG
Harti

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1985-66:

Die Existenz einer invarianten Grenzgeschwindigkeit folgt aus dem Relativitätsprinzip. Der Wert dieser Grenzgeschwindigkeit wird von den Maxwellschen Gleichungen festgelegt und durch alle Messungen bisher bestätigt.

Die Maxwellschen Gleichungen sagen in einfachen Worten: Die Änderung eines elektrischen Feldes induziert ein magnetisches Feld, die Änderung des magnetischen Feldes induziert ein elektrisches Feld, das sich ändernde elektische Feld induziert ein Magnetfeld, usw....dieser ständige Wechsel breitet sich wellenförmig mit c (im Vakuum) aus.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1985-66:

Die Maxwellschen Gleichungen sagen in einfachen Worten: Die Änderung eines elektrischen Feldes induziert ein magnetisches Feld, die Änderung des magnetischen Feldes induziert ein elektrisches Feld, das sich ändernde elektische Feld induziert ein Magnetfeld, usw....dieser ständige Wechsel breitet sich wellenförmig mit c (im Vakuum) aus.

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1985-63:

[[i]Ruhe[/i] hat was mit Bewegung zu tun und nix mit Masse.

Ausserdem:
Nehmen wir an, ich wäre ein Photon, dass sich von der Sonne auf den Weg macht.
Wenn ich dann, nach 8 Minuten, auf der Erde aufschlage, wie kann ich dann behaupten, dass ich mich bewegt habe? Ich könnte doch genau so behaupten, dass ich mich in Ruhe befand und mir die Erde entgegen kam.

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1985-69:

@ Henry Wenn für Dich die Messung der Lichtgeschwindigkeit als Grundlage der SRT ausreicht ist das ok. Für mich sind Messungen lediglich eine Betrachtung elektromagnetischer Wellen auf der Grundlage unserer Maßeinheiten (sec,km). Wenn dabei auch außerhalb eines Vakuums im wesentlichen das Gleiche herauskommt, ist dies eine Bestätigung der SRT.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1985-69:

@ Henry Wenn für Dich die Messung der Lichtgeschwindigkeit als Grundlage der SRT ausreicht ist das ok. Für mich sind Messungen lediglich eine Betrachtung elektromagnetischer Wellen auf der Grundlage unserer Maßeinheiten (sec,km). Wenn dabei auch außerhalb eines Vakuums im wesentlichen das Gleiche herauskommt, ist dies eine Bestätigung der SRT. MfG Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1985-58:

Im 1. Diagramm ist die Lichtgeschwindigkeit in einem Koordinatensystem auf der Grundlage der herkömmlichen Einheiten von Sekunde und Kilometer eingezeichnet. Die Beziehung von Raum und Zeit bei elektromegnetischen Wellen ( = die Lichtgeschwindigkeit) ist "verzerrt" durch die Wahl der Einheiten.

Zitat von Wiki:

Wegen x=ct für ein Lichtteilchen, das den Ursprung nach rechts passiert, ist seine Weltlinie eine um 45° geneigte Gerade im Diagramm, sofern für beide Koordinaten-Achsen der gleiche Maßstab gewählt wird.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1985-71:

zeig doch einfach wie du deinen Wert c = 1 in km/sek umrechnest. Ich glaube das könnte manches klären.
Grüße
zara.t.

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1985-75:

1. Die Messung der Lichtgeschwindigkeit ist keine Grundlage der SRT. Die SRT ist herleitbar aus den bekannten zwei Postulaten Albert Einsteins. Ich hoffe, du erinnerst dich daran, wie diese zwei Postulate lauten. Diese zwei Postulate sind seit mehr als 100 Jahren mit immer größer werdender Präzision bestätigt worden.

Zitat:

2. In welchen Maßeinheiten diese Präzisionsmessungen vorgenommen werden, ist irrelevant.