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Dreidimensionale "Längenkontraktion" ?

Thema erstellt von Harti 
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-79:
Was die Beobachter messen, ist aber die ZEITSPANNE, die das Photon zwischen den Spiegeln zurücklegt. Es wird immer ein „Tick“ angezeigt und damit die Zeit registriert, die zwischen zwei „Ticks“ vergeht. Man KANN den Weg des Photons gar nicht beobachten! Noch nie wurde ein Photon auf seinem Weg beobachtet, sondern es wurde immer nur ein Photon an einem Messpunkt (Detektor) registriert.

Man kann auch eine Zeitpanne nicht beobachten.
Was man kann ist, feststellen, dass die Schwingungsfrequenz einer Lichtuhr, die zu einem bewegt ist, kleiner ist als die Frequenz einer einer Lichtuhr, die zu einem ruht.
Dafür gibt es nur zwei Erklärungen:
1) Der Abstand der Spiegel ist konstant, die Lichtgeschwindigkeit ist es nicht,
2) Der Abstand der Spiegel ist eine Invariante, die Lichtgeschwindigkeit ist konstant.

mfg okotombrok
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2247-81:
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-79:
Was die Beobachter messen, ist aber die ZEITSPANNE, die das Photon zwischen den Spiegeln zurücklegt. Es wird immer ein „Tick“ angezeigt und damit die Zeit registriert, die zwischen zwei „Ticks“ vergeht. Man KANN den Weg des Photons gar nicht beobachten! Noch nie wurde ein Photon auf seinem Weg beobachtet, sondern es wurde immer nur ein Photon an einem Messpunkt (Detektor) registriert.

Man kann auch eine Zeitpanne nicht beobachten.
Was man kann ist, feststellen, dass die Schwingungsfrequenz einer Lichtuhr, die zu einem bewegt ist, kleiner ist als die Frequenz einer einer Lichtuhr, die zu einem ruht.
Dafür gibt es nur zwei Erklärungen:
1) Der Abstand der Spiegel ist konstant, die Lichtgeschwindigkeit ist es nicht,
2) Der Abstand der Spiegel ist eine Invariante, die Lichtgeschwindigkeit ist konstant.

mfg okotombrok

Die MESSUNG zwischen den " Ticks" ist eine ZEITMESSUNG. Das ist der Sinn der Lichtuhr. Es ist auch nicht die Rede von der Frequenz einer elektromagnetischen Welle, es geht nur um die Regelmäßigkeit des Photons, mit der es die Spiegel trifft. Wie dabei die Information zu einem Beobachter kommt, ist nicht die Frage. Ich habe nur ausgeführt, dass wir es mit einem Gedankenexperiment zu tun haben, das sich auf das Wesentliche konzentriert.
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2247-80:
Hallo Henry,

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-79:
Jedenfalls kann ich mit der Behauptung, die SRT sei eine „andere Relativität“, nichts anfangen.

der Unterschied zwischen dem Relativitätsprinzip Galileos und Einsteins Relativität ist, dass bei Galileo Raum- und Zeitintervalle nach wie vor invariant sind, bei Einstein nicht mehr.

Die Lichtgeschwindigkeit ist nicht die Ursache für etwas, sondern eine Konsequenz.
Vielmehr ist die Nichtgleichzeitigkeit von Ereignissen etwas, was Zeitdilatation und Längenkontraktion impliziert.

mfg okotombrok

Der Ort ist bei Galileo nicht invariant, das hatte ich bereits geschrieben. Die Nichtgleichzeitigkeit ist eine Konsequenz der Lichtgeschwindigkeit als höchstmöglichen Geschwindigkeit, weil Informationsübertragung Zeit braucht, das ist der Grund.
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Hallo Okotombrok,
da hast Du mich ja scharf persönlich angegriffen. Mir ist nicht klar, womit ich dies veranlasst habe. Meine Äußerung, schön mal wieder etwas sachlich Fundiertes von Dir zu lesen, war vollkommen ehrlich gemeint. Ich kann sehr wohl erkennen, ob jemand Ahnung von den Dingen hat.
Ich sehe keinen Sinn darin, mich auf Deine höchstpersönlichen Angriffe einzulassen.

Ich habe schlicht eine andere Auffassung von der Beschäftigung mit den Relativitätstheorien als Du. Möglicherweise kann auch hier ein Straßenbeispiel helfen den Unterschied zu verdeutlichen.
Wenn die Relativitätstheorien die Landschaften sind, die es zu erkunden gilt, bevorzugst Du die Hauptstraße, um ans Ziel zu kommen. Ich erlaube mir Nebenstraßen, die auch Sackgassen sein können, zu benutzen.

MfG
Harti
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-82:
Es ist auch nicht die Rede von der Frequenz einer elektromagnetischen Welle, es geht nur um die Regelmäßigkeit des Photons, mit der es die Spiegel trifft.

Die Regelmäßigkeit des Photons (dass Hin- und Herschwingen zwischen den Spiegeln) ist ein periodischer Vorgang. Natürlich meinte ich die Frequenz dieses Vorgangs und nicht die Farbe des Photons.
Auch den Rest scheinst du nicht verstanden zu haben oder zu wollen:-(
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-83:
Der Ort ist bei Galileo nicht invariant, das hatte ich bereits geschrieben.

Der Ort, besser Raumintervall, ist bei Galileo sehr wohl invariant.
Ein Kilometer ist nach einer Galileotransformation immer noch ein Kilometer.
Wenn du anderer Meinung bist, rechne es bitte vor.
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 2247-84:
Wenn die Relativitätstheorien die Landschaften sind, die es zu erkunden gilt, bevorzugst Du die Hauptstraße, um ans Ziel zu kommen. Ich erlaube mir Nebenstraßen, die auch Sackgassen sein können, zu benutzen.

Um bei deinem Bild zu bleiben,
es ist dir schon unzählige male gezeigt worden, dass du dich in einer Sackgasse befindest.
Deine Reaktion ist immer die gleiche: Augen zu und durch, was kümmern mich die Einwände Anderer.
Außerdem, Nebenstraßen sollte man erst dann erkunden, wenn es einem gelungen ist, wenigstens auf der Hauptstraße sein Ziel zu finden.
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2247-86:
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-83:
Der Ort ist bei Galileo nicht invariant, das hatte ich bereits geschrieben.

Der Ort, besser Raumintervall, ist bei Galileo sehr wohl invariant.
Ein Kilometer ist nach einer Galileotransformation immer noch ein Kilometer.
Wenn du anderer Meinung bist, rechne es bitte vor.

Die Bestimmung des Ortes ist abhängig von der Definition des Koordinatensystems. Die Koordinaten sind folglich in verschiedenen Systemen unterschiedlich. Der Weg ist folglich bei Galileo ebenfalls relativ.
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-ab...

Ich belasse es dabei, weil ich nicht die geringste Lust verspüre, von dir wieder beleidigt und angegangen zu werden.

Rechne es selber aus.
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Hallo Okotombrok,
dann mal wieder Fragen zur Sache.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2247-75:
was mir fehlt bei eurer Diskussion über all die Relativität und Relativitäten ist das Verlässliche, das Invariante.
Dazu gehören neben der Lichtgeschwindigkeit das Raumzeitintervall und vor allem die klare Unterscheidung zwischen der Zeit t und der Eigenzeit Tau.
Der Satz "bewegte Uhren gehen langsamer"gilt nämlich für die Eigenzeit gerade nicht, was immer wieder zu Missverständnissen führt.

Nach welcher Zeit erfolgt der biologische Alterungsprozess des Reisezwillings ? Dies ist z.B. ein Punkt, in dem ich anderer als die herrschende Meinung bin.
Ich bin der Meinung, er richtet sich nach der Eigenzeit.

Zitat:
Man sollte, schon aus didaktischen Gründen, lieber von einem invarianten Raumzeitvektor ausgehen, dessen Raum- und Zeitkoordinaten (Projektionen auf die Raum- und Zeitachse) abhängig vom Bewegungszustand des Beobachters zum Koordinatenursprung, also relativ sind.

Erscheint mir widersprüchlich ! Ein invarianter Raumzeitvektor und gleichzeitig relativeRaum-und Zeitkoordinaten ?
Aber ich kann Dir helfen, den Widerspruch aufzuklären.
Du vermengst hier zwei zu unterscheidende Modelle.
1. Modell: Zwei im Verhältnis zueinander bewegte Koordinatensysteme werden betrachtet. Aufgrund der Relativbewegung sind sie zueinander verdreht oder verschoben und es werden relativistische Effekte im jeweils anderen System beobachtet.
2.Modell: Raum und Zeit werden zur Raumzeit vereinheitlicht. Veränderungen erfolgen in diesem Modell von Ereignis1 zu Ereignis 2. Die Verbindung zwischen beiden Ereignissen ist als Vektor darstellbar, der gleichzeitig die Raum- und Zeitkomponente der Veränderung repräsentiert und invariant ist. Die Invarianz bedeutet gleichzeitig, es treten keine relativistischen Effekte auf, weil kein zweites Koordinatensystem vorhanden ist.

Hoffentlich kommmen nicht wieder nur persönliche Attacken 1

mfG
Harti

1 Konnte ich mir leider nicht verkneifen.
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-88:
Die Bestimmung des Ortes ist abhängig von der Definition des Koordinatensystems. Die Koordinaten sind folglich in verschiedenen Systemen unterschiedlich. Der Weg ist folglich bei Galileo ebenfalls relativ.

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-ab...

Es geht natürlich nicht um einen Ort, sondern um ein Rauminterwall = Abstand zweier Punkte im Raum.
In dem von dir geposteten Link steht dazu in der Tabelle "Verhalten von Größen bei der Galilei-Transformation" Folgendes:

Länge eines Körpers (Abstand zweier Punkte) => invariant
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2247-90:
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-88:
Die Bestimmung des Ortes ist abhängig von der Definition des Koordinatensystems. Die Koordinaten sind folglich in verschiedenen Systemen unterschiedlich. Der Weg ist folglich bei Galileo ebenfalls relativ.

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-ab...

Es geht natürlich nicht um einen Ort, sondern um ein Rauminterwall = Abstand zweier Punkte im Raum.
In dem von dir geposteten Link steht dazu in der Tabelle "Verhalten von Größen bei der Galilei-Transformation" Folgendes:

Länge eines Körpers (Abstand zweier Punkte) => invariant

Es geht dort bzgl. des Abstanders zweier Punkte um die Länge von KÖRPERN und nicht um "zwei Punkte im Raum". Das bezieht sich auf die Längenkontraktion, die es bei Galileo nicht gibt. Es ist nicht die Rede von "Raumintervallen" oder von "zwei Punkten im Raum".

Der Weg ist relativ, also der Abstand zwischen zwei Punkten im Raum bzw. zwei Orten.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 03.08.2016 um 11:44 Uhr.
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2247-90:
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-88:
Die Bestimmung des Ortes ist abhängig von der Definition des Koordinatensystems. Die Koordinaten sind folglich in verschiedenen Systemen unterschiedlich. Der Weg ist folglich bei Galileo ebenfalls relativ.

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-ab...

Es geht natürlich nicht um einen Ort, sondern um ein Rauminterwall = Abstand zweier Punkte im Raum.
In dem von dir geposteten Link steht dazu in der Tabelle "Verhalten von Größen bei der Galilei-Transformation" Folgendes:

Länge eines Körpers (Abstand zweier Punkte) => invariant

Ich denke, ich weiß jetzt, wo das Problem liegt! Die Längenkontraktion - die dort angesprochenen Körper - bezieht sich auf das bewegte System selbst (bewegt Körper werden in der Länge verkürzt gemessen lt. SRT), der Weg und die Orte, von denen ich rede, sind Weg und Orte IM System, auf die bezieht die das Koordinatensystem.
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 2247-89:
Erscheint mir widersprüchlich ! Ein invarianter Raumzeitvektor und gleichzeitig relativeRaum-und Zeitkoordinaten ?
Aber ich kann Dir helfen, den Widerspruch aufzuklären.
Du vermengst hier zwei zu unterscheidende Modelle.
1. Modell: Zwei im Verhältnis zueinander bewegte Koordinatensysteme werden betrachtet. Aufgrund der Relativbewegung sind sie zueinander verdreht oder verschoben und es werden relativistische Effekte im jeweils anderen System beobachtet.
2.Modell: Raum und Zeit werden zur Raumzeit vereinheitlicht. Veränderungen erfolgen in diesem Modell von Ereignis1 zu Ereignis 2. Die Verbindung zwischen beiden Ereignissen ist als Vektor darstellbar, der gleichzeitig die Raum- und Zeitkomponente der Veränderung repräsentiert und invariant ist. Die Invarianz bedeutet gleichzeitig, es treten keine relativistischen Effekte auf, weil kein zweites Koordinatensystem vorhanden ist.


mfG
Harti

Hallo, Harti!
Ich will versuchen, sachlich zu bleiben, komme aber nicht umhin, okotombrok inhaltlich zuzustimmen. Und auch, wenn ich der Überzeugung bin, dass du Argumenten nicht zugänglich bist. Das Beharren auf einer eigenen Meinung wird zu Sturheit, wenn man alle objektiven Fakten außer Acht lässt.

Die Zeitdilatation ist experimentell BEWIESEN! Da gibt´s überhaupt nichts zu deuteln. Eigenzeit ist das, was im eigenen System gemessen wird, aus einem anderen System heraus wird eine verlangsamte Zeit gemessen. Beides betrifft JEDEN physikalischen Vorgang. Was ist daran nicht zu verstehen?

Für die Formel 10 m/sec kann man natürlich den Kehrwert sec/ 10 m betrachten, und beide sagen sinngemäß das Gleiche aus: Ein Objekt legt 10 Meter in einer Sekunde zurück, dann wird für 10 Meter immer eine Sekunde benötigt. Das ist tatsächlich trivial, wie okotombrok schreibt.

NICHT trivial allerdings ist, dass die Formel m/sec für eine physikalische Größe steht, nämlich „Geschwindigkeit“. m/sec ist EINE Dimension, die Formel ist so, wie sie angegeben ist korrekt, und nur so. Geschwindigkeit ist Weg pro Zeit, Punkt. Und nicht Zeit pro Weg. Geschwindigkeit steht für den Weg pro Zeit, damit ist der Weg gemeint, den ein Objekt IM Raum zurücklegt, es ist KEINE Beziehung von Raum und Zeit. Das hat NICHTS mit einer Ansichtssache zu tun, wie du es gerne immer wieder möchtest, sondern das ist eine Grundlage der Physik. Es anders zu behandeln würde bedeuten, die Grundlagen der Physik infrage stellen.


Aber auch okotombrok macht einen gedanklichen Fehler, denn er verwechselt ebenfalls den WEG, den ein Objekt im Raum – genauer: In einem definierten Inertialsystem - zurücklegt, mit den Punkten im Raum – einem Koordinatensystem -, die ein Inertialsystem definieren. Seine Ausführungen bzgl. der Vektoren und der Darstellung im Koordinatensystem sind natürlich richtig. Aber dann beschreibt er nur, was innerhalb eines definierten Inertialsystems zu beobachten ist.

Die Relativität, die Galileo erkannte, bezieht sich aber auf Inertialsysteme - Koordinatensysteme -, die sich zueinander bewegen, und nicht auf die Bewegung von Objekten IN einem Koordinatensystem.

Ein fahrendes Schiff wird als Inertialsystem definiert. Der Stein, der auf diesem fahrenden Schiff fällt, fällt senkrecht aus der Sicht des Beobachters auf dem Schiff. Aus der Sicht eines Beobachters am Ufer (das Ufer als Inertialsystem definiert), fällt der Stein aber in einer Kurve.

Ein Stein, der auf dem Ufer fällt, fällt ebenfalls aus Sicht des Beobachters am Ufer senkrecht und aus Sicht des fahrenden Schiffes in einer Kurve. Das ist die Relativität des Weges nach Galileo.

Offensichtlich sind auch Orte auf dem fahrenden Schiff bzw. dem Ufer relativ, denn auf dem Schiff liegen die Hand, die den Stein loslässt, und der Punkt, auf den der Stein fällt, aus Sich des Beobachters auf dem Schiff senkrecht untereinander, aus Sicht des Beobachters am Ufer aber nicht (und umgekehrt).

Was dagegen NICHT relativ ist, ist die Länge des Schiffes. Da die Zeit nach Galileo absolut ist, werde ich – unter Kenntnis der Länge des Schiffes und der Geschwindigkeit, mit der es fährt – feststellen, dass das Schiff unter Beachtung eines Punktes am gegenüber liegenden Ufer dieselbe Länge aufweist, wie ich sie auf dem Schiff selber messe (Man misst einfach die Zeit, die zwischen dem Durchgang des Bugs und dem Durchgangs des Hecks liegt).

Wegen der konstanten, endlichen Geschwindigkeit des Lichtes kommt man aber – und das hat Einstein erkannt – zu einem anderen Schluss. Information braucht Zeit, um übermittelt zu werden.

Weil das Licht in jedem System dieselbe Geschwindigkeit hat (Konstanz der Lichtgeschwindigkeit), wird eine Uhr in einem bewegten System langsamer gehen, als in einem ruhenden. Warum? Weil man die Geschwindigkeit z. B. eines Schiffes nicht zur Lichtgeschwindigkeit addieren kann.

Dazu noch mal kurz der Stein: Obwohl doch der Stein aus Sicht des äußeren Beobachters einen längeren Weg zurücklegt als für den Beobachter auf dem Schiff, werden beide Beobachter dieselbe Zeit auf ihren Uhren für den Fall des Steins feststellen, er trifft z. B. nach einer Sekunde auf dem Boden auf. Klar, er bewegt sich ja mit dem Schiff und ist deshalb aus der Sicht des Beobachters auf dem Ufer schneller, man kann ja die Geschwindigkeiten addieren.

Nehmen wir nun eine Taschenlampe und schalten sie ein – alle Bedingungen bleiben gleich, aber wir können die Geschwindigkeit des Schiffes nun nicht zur Lichtgeschwindigkeit addieren, die ist ja für alle Systeme gleich. Es ist die Zeit, die nun langsamer vergeht. Wir werden feststellen, dass die Uhr auf dem Ufer eine Sekunde Laufzeit anzeigt, während der Lichtstrahl noch NICHT auf dem Boden angekommen ist!

Gleichzeitig können wir vom Ufer aus auf der Uhr auf dem Schiff sehen, dass noch keine Sekunde vergangen ist. Wenn der Lichtstrahl auf dem Boden ankommt, ist auf dem Schiff weniger Zeit vergangen, als auf dem Ufer.

Die Beobachtung auf einem Schiff ist natürlich für den Alltag unbrauchbar, obwohl sich die Zeitunterschiede tatsächlich messen ließen.

Aber für sehr große Geschwindigkeiten wird es relevant. Was man auch beachten sollte und sich hier zeigt: Es ist die Geschwindigkeit des bewegten Objektes, auf die es ankommt, je näher man der Lichtgeschwindigkeit kommt, desto größer ist die Zeitdilatation.

Also, auch wenn ich wenig Hoffnung habe, noch mal etwas zum Nachdenken.
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Bei den BEWIESENEN Zeitdilatationen dürfte es sich um ein veritables Beobachtungsfiasko handeln.

Harald
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Zitat von Henry:
Weil man die Geschwindigkeit z. B. eines Schiffes nicht zur Lichtgeschwindigkeit addieren kann.

Hallo Henry

Das Schiff ist als Beispiel vielleicht wenig glücklich. Innen vielleicht, aber an Deck verwirbelt sich alles mit dem umgebenden Inertialsystem. Bleiben wir also in der Eisenbahn als angenommenes kompaktes Inertialsystem. Die Erfahrung zeigt, dass Strukturen etwa bei Temperaturänderungen dieselben Verformungen vollführen wie idente Strukturen in anderen bewegten Inertialsystemen oder auch in Systemen welche per „Idee“ auf Speed Null (ZEROZONE) gesetzt werden.
Ein bewegtes System mit der Geschwindigkeit 0,5 LG gegenüber der ZEROZONE in welchem eine Taschenlampe aktiviert wird erreicht in Fahrtrichtung 1,5 LG - also die Weitergabe der Lichtinformation - gegenüber der ZEROZONE.

Es darf addiert werden.

Und nach hinten subtrahiert – also 0,5 LG.

Verlässt der Lichtstrahl aber vorne oder hinten (als Extrembeispiele) das bewegte Inertialsystem, unsere Eisenbahn, dann beträgt die Geschwindigkeit wiederum allseits 1,0 LG. Das heißt, erst beim Systemwechsel ist es vorbei mit den Grundrechenarten. Die Weitergabe von Lichtinformation ist somit an das maximal mögliche Raumpotential gebunden.

Wie beim Spiegel – kein v = 0 – stets Lichtgeschwindigkeit aber das meiste mit 180 Grad retour.

Harald

Weder nach hinten oder vorne, noch seitlich lässt sich die Gegenwart aus dem Takt bringen.
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Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2247-95:
Zitat von Henry:
Weil man die Geschwindigkeit z. B. eines Schiffes nicht zur Lichtgeschwindigkeit addieren kann.

Hallo Henry

Das Schiff ist als Beispiel vielleicht wenig glücklich. Innen vielleicht, aber an Deck verwirbelt sich alles mit dem umgebenden Inertialsystem. Bleiben wir also in der Eisenbahn als angenommenes kompaktes Inertialsystem. Die Erfahrung zeigt, dass Strukturen etwa bei Temperaturänderungen dieselben Verformungen vollführen wie idente Strukturen in anderen bewegten Inertialsystemen oder auch in Systemen welche per „Idee“ auf Speed Null (ZEROZONE) gesetzt werden.
Ein bewegtes System mit der Geschwindigkeit 0,5 LG gegenüber der ZEROZONE in welchem eine Taschenlampe aktiviert wird erreicht in Fahrtrichtung 1,5 LG - also die Weitergabe der Lichtinformation - gegenüber der ZEROZONE.

Es darf addiert werden.

Und nach hinten subtrahiert – also 0,5 LG.

Verlässt der Lichtstrahl aber vorne oder hinten (als Extrembeispiele) das bewegte Inertialsystem, unsere Eisenbahn, dann beträgt die Geschwindigkeit wiederum allseits 1,0 LG. Das heißt, erst beim Systemwechsel ist es vorbei mit den Grundrechenarten. Die Weitergabe von Lichtinformation ist somit an das maximal mögliche Raumpotential gebunden.

Wie beim Spiegel – kein v = 0 – stets Lichtgeschwindigkeit aber das meiste mit 180 Grad retour.

Harald

Weder nach hinten oder vorne, noch seitlich lässt sich die Gegenwart aus dem Takt bringen.

Harald, ich nehme deine Einwände zur Kenntnis lasse sie als Merkwürdigkeit unkommentiert.
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Hallo Henry
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-93:
Hallo, Harti!
Ich will versuchen, sachlich zu bleiben, komme aber nicht umhin, okotombrok inhaltlich zuzustimmen. Und auch, wenn ich der Überzeugung bin, dass du Argumenten nicht zugänglich bist. Das Beharren auf einer eigenen Meinung wird zu Sturheit, wenn man alle objektiven Fakten außer Acht lässt.

Widersprüchlich !!! Schon im zweiten Satz misslingt Dir Dein Versuch.


Zitat:
Die Zeitdilatation ist experimentell BEWIESEN! Da gibt´s überhaupt nichts zu deuteln. Eigenzeit ist das, was im eigenen System gemessen wird, aus einem anderen System heraus wird eine verlangsamte Zeit gemessen. Beides betrifft JEDEN physikalischen Vorgang. Was ist daran nicht zu verstehen?

Weiß ich auch nicht. Überflüssige Frage.

Zitat:
Für die Formel 10 m/sec kann man natürlich den Kehrwert sec/ 10 m betrachten, und beide sagen sinngemäß das Gleiche aus: Ein Objekt legt 10 Meter in einer Sekunde zurück, dann wird für 10 Meter immer eine Sekunde benötigt. Das ist tatsächlich trivial, wie okotombrok schreibt.

Manche Erkenntnisse werden erst dann trivial, wenn man sie verstanden hat.

Zitat:
NICHT trivial allerdings ist, dass die Formel m/sec für eine physikalische Größe steht, nämlich „Geschwindigkeit“. m/sec ist EINE Dimension, die Formel ist so, wie sie angegeben ist korrekt, und nur so. Geschwindigkeit ist Weg pro Zeit, Punkt. Und nicht Zeit pro Weg. Geschwindigkeit steht für den Weg pro Zeit, damit ist der Weg gemeint, den ein Objekt IM Raum zurücklegt, es ist KEINE Beziehung von Raum und Zeit. Das hat NICHTS mit einer Ansichtssache zu tun, wie du es gerne immer wieder möchtest, sondern das ist eine Grundlage der Physik. Es anders zu behandeln würde bedeuten, die Grundlagen der Physik infrage stellen.

Kann ich nicht nachvollziehen. Es handelt sich bei Geschwindigkeit = Strecke/Zeit schlicht um eine Festlegung (Definition) um Klarheit zu schaffen, aus welcher Perspektive man die Beziehung zwischen Raum und Zeit betrachten will. Wahrscheinlich hat man diese Perspektive gewählt, weil die Menschen (auch Kleinkinder) sich eher/besser räumlich als zeitlich orientieren können.


Zitat:
Aber auch okotombrok macht einen gedanklichen Fehler, denn er verwechselt ebenfalls den WEG, den ein Objekt im Raum – genauer: In einem definierten Inertialsystem - zurücklegt, mit den Punkten im Raum – einem Koordinatensystem -, die ein Inertialsystem definieren. Seine Ausführungen bzgl. der Vektoren und der Darstellung im Koordinatensystem sind natürlich richtig. Aber dann beschreibt er nur, was innerhalb eines definierten Inertialsystems zu beobachten ist.

Versteh ich nicht. Die Begriffe werden nicht korrekt verwendet.

Zitat:
Die Relativität, die Galileo erkannte, bezieht sich aber auf Inertialsysteme - Koordinatensysteme -, die sich zueinander bewegen, und nicht auf die Bewegung von Objekten IN einem Koordinatensystem.

Wie bereits gesagt, muss man zwei unterschiedliche Modelle der Darstellung von Bewegungen auseinanderhalten.

Beispiel. Ein Zug fährt von Hamburg nach München

1.Modell: Zug und Bahndamm sind Objekte, die sich im Verhältnis zueinander bewegen. Mit jedem Objekt wird ein Koordinatensystem verbunden. In der SRT sind es flache (geradlinige)/ kartesiche Koordinatensystemme, weil nur inertiale Bewegungen betrachtet werden. Man kann sowohl Bahndamm wie Zug als ruhend bestimmen und damit zum Bezugssystem machen (Relativitätsprinzip). Das bewegte Koordinatensystem (Objekt) ist im Verhältnis zum Bezugssystem verdreht (wenn man Weg und Zeit betrachtet) oder verschoben (wenn man nur Weg) betrachtet. Aus dem Bezugssystem betrachtet, erscheinen Weg und Zeit im bewegten System verkürzt. Der langsamere Gang von Uhren (Zeitdilatation) ist so zu interpretieren, dass weniger Zeit vergeht.

2.Modell: Raum und Zeit werden vereinheitlicht zur Raumzeit. Auch diese Modell wurde ursprünglich im Rahmen der SRT von Minkowski als flaches (geradliniges) Koordinatensystem entwickelt. Veränderungen werden in der "Raumzeit" zwischen Ereignissen dargestellt. Dies sind im Beispiel Ereignis 1 (Abfahrt in Hamburg) und Ereignis 2 (Ankunft in München). Die Verbindung zwischen diesen Ereignissen ist im Koordinatensystem in Form eines Vektors darzustellen. Diese tatsächliche Geschehen, Fahrt von Hamburg nach München, ist invariant, weil kein zweites Koordinatensystem vorhanden ist und damit die Uhr des Beobachters, der mit der Eroberfläche verbunden vorgestellt wird, allein maßgebend ist. Sollte man sich vorstellen, dass auch der bewegte Zugfahrer eine Uhr hat und deren Gang betrachtet wird, dann befindet man sich automatisch im erstgenannten Modell.
Die Erklärung, wie der Betrag des Vektors zu berechnen ist, würde hier zu weit führen.

Zitat von Henry:
Also, auch wenn ich wenig Hoffnung habe, noch mal etwas zum Nachdenken.

Dem schließe ich mich in Anwendung des Relativitätsprinzips an.

MfG
Harti
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 08.08.2016 um 13:37 Uhr.
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Hi Henry,
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2247-93:
Ein fahrendes Schiff wird als Inertialsystem definiert. Der Stein, der auf diesem fahrenden Schiff fällt, fällt senkrecht aus der Sicht des Beobachters auf dem Schiff. Aus der Sicht eines Beobachters am Ufer (das Ufer als Inertialsystem definiert), fällt der Stein aber in einer Kurve.
...
Ein Stein, der auf dem Ufer fällt, fällt ebenfalls aus Sicht des Beobachters am Ufer senkrecht und aus Sicht des fahrenden Schiffes in einer Kurve. Das ist die Relativität des Weges nach Galileo.

Ich finde auch, dass es nicht glücklicher Beispiel ist. Aus folgendem Grund. In Beispiel mit dem Ball im Zug werden Ungereimheiten etwas nivelliert (es ist nur annähernder Beispiel), weil man über Ball spricht, der außer Gravitationsgesetzen auch andere Dynamik unterworfen ist. Hier ist der starke Bezug des Balls zum Menschen im Zug, der gezielt dem Ball ein Impuls gab und den Boden des Zuges, ab dem der Ball abprallt. So können wir die Gravitation vernachlässigen. Dein Beispiel allerdings ist auf dem fallendem Stein aufgebaut, der gänzlich der Gravitation der Erde unterliegt. Es heißt aber, dass Stein in einem Inertialsystem Erde sich befindet und ein Beobachter auf dem Strand wird ihn als senkrecht fallend beobachten. Im Gegensatz der Beobachter auf dem Schiff wird der Stein in einem Winkel fallen sehen, da der Schiff in der Zwischenzeit des Falls hat sich etwas bewegt(!).

Auch die Kurve kann nur in beschleunigten Systemen beobachtet werden, mit konstante Geschwindigkeit bewegend Objekte haben eine lineare Abweichung.

liebe Grüße
Beitrag zuletzt bearbeitet von Irena am 08.08.2016 um 13:47 Uhr.
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Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2247-95:

Es darf addiert werden.

.

Hallo, Harald!

Nicht, dass du denkst, ich würde dich nur einfach ab watschen:joker::

Selbstverständlich kann man Geschwindigkeiten „an sich“ beliebig addieren, wer wollte das verbieten? 300000 Km/sec + 300000 Km/sec sind 600000 Km/sec, also doppelte Lichtgeschwindigkeit. Zwei Lichtstrahlen, die sich aufeinander zubewegen, haben eine Geschwindigkeit von 600000 Km/sec, wenn man die Geschwindigkeiten addiert!

Wenn man z. B. im All zwei Lichtstrahlen beobachtet, die sich aufeinander zubewegen, einer aus unserer Sicht von „links“ der andere von „rechts“, dann bewegen sich die beiden Strahlen aus unserer Sicht ja mit doppelter Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu.

Der Punkt ist aber: Keiner der beiden Strahlen ist schneller als c, es wird keinerlei Information schneller als c übertragen. WIR sehen die Strahlen – das ist z. B. in einer interstellaren Gaswolke möglich -, für die Lichtstrahlen selbst besteht aber keinerlei Möglichkeit, voneinander „zu wissen“, bevor sie sich treffen. Ein Lichtstrahl „weiß“ prinzipiell nichts von der „Außenwelt“, bevor es zu einer Wechselwirkung kommt - ganz davon abgesehen, das Licht sowieso nicht mit Licht wechselwirken kann.

Aus Sicht der Lichtstrahlen ist es also vollkommen sinnlos, von einer Addition von Geschwindigkeiten zu reden.

Nehmen wir nun zwei Raumschiffe, die sich aufeinander mit guten zwei Dritteln Lichtgeschwindigkeit pro Raumschiff aufeinander zubewegen. Auch hier gilt aus unserer Sicht, dass wir die Geschwindigkeiten addieren können. Es sind 400000 Km/sec.

Ebenso gilt aber auch hier, dass Geschwindigkeiten für die tatsächliche Bewegung realer Objekte nicht beliebig addiert werden können, denn kein mit Masse behaftetes Objekt kann die Lichtgeschwindigkeit erreichen.

Für die Raumschiffe zueinander gilt: u = 0,66 + 0,66/1 + 0,66 x 0,66, das sind ungefähr 92 % der Lichtgeschwindigkeit und nicht 1+ 1/3.

(Nach der Formel: u = v + v`/1+v mal v`; u ist die resultierende Geschwindigkeit, v und v` sind die Geschwindigkeiten der jeweiligen Objekte, wenn c gleich 1 gesetzt wird.)
Signatur:
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 08.08.2016 um 14:18 Uhr.
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 2247-97:
Kann ich nicht nachvollziehen. Es handelt sich bei Geschwindigkeit = Strecke/Zeit schlicht um eine Festlegung (Definition) um Klarheit zu schaffen, aus welcher Perspektive man die Beziehung zwischen Raum und Zeit betrachten will. Wahrscheinlich hat man diese Perspektive gewählt, weil die Menschen (auch Kleinkinder) sich eher/besser räumlich als zeitlich orientieren können.
Nein, eher darum, dass die Zeit ist weniger "manipulierbar" als der Abstand. Ich meine, wir legen den Abstand zwischen den Orten, die möglichst schnell erreicht werden müssen. Für die Zeit haben wir nicht den Einfluss. Sie tickt, tickt, tickt :) So scheint wichtiger zu wissen, wieviel km wir in einer bestimmte Zeitspanne überwinden, als vieviel Zeit benötigen wir für 1 km.

Im Grunde liegt nichts dagegen, dass auch ein Umkehrwert von der Geschwindigkeit sich etablieren könnte. Der Fakt, dass es nicht passiert zeigt nur, dass es gibt dazu keine Notwendigkeit. In der Wärmephysik gibt es Haufen solcher Umkehrwerte, wie etwa Wärmeleitfähigkeit und spezifischer Wärmewiderstand wie ein Kehrwert.

" aus welcher Perspektive man die Beziehung zwischen Raum und Zeit betrachten will". Da übertreibst Du, wenn du eine Hierarchie hier sehen willst. Es geht nicht um eine Perspektive. es ist schlicht eine Formel, die so zustande kam, wie wir es vorwinden. Welche Perspektive willst du in einem Formel wie a*b=c sehen?

Zitat:
1.Modell: Zug und Bahndamm sind Objekte, die sich im Verhältnis zueinander bewegen. Mit jedem Objekt wird ein Koordinatensystem verbunden. In der SRT sind es flache (geradlinige)/ kartesiche Koordinatensystemme, weil nur inertiale Bewegungen betrachtet werden. Man kann sowohl Bahndamm wie Zug als ruhend bestimmen und damit zum Bezugssystem machen (Relativitätsprinzip). Das bewegte Koordinatensystem (Objekt) ist im Verhältnis zum Bezugssystem verdreht (wenn man Weg und Zeit betrachtet) oder verschoben (wenn man nur Weg) betrachtet. Aus dem Bezugssystem betrachtet, erscheinen Weg und Zeit im bewegten System verkürzt. Der langsamere Gang von Uhren (Zeitdilatation) ist so zu interpretieren, dass weniger Zeit vergeht.

2.Modell: Raum und Zeit werden vereinheitlicht zur Raumzeit. Auch diese Modell wurde ursprünglich im Rahmen der SRT von Minkowski als flaches (geradliniges) Koordinatensystem entwickelt. Veränderungen werden in der "Raumzeit" zwischen Ereignissen dargestellt. Dies sind im Beispiel Ereignis 1 (Abfahrt in Hamburg) und Ereignis 2 (Ankunft in München). Die Verbindung zwischen diesen Ereignissen ist im Koordinatensystem in Form eines Vektors darzustellen. Diese tatsächliche Geschehen, Fahrt von Hamburg nach München, ist invariant, weil kein zweites Koordinatensystem vorhanden ist und damit die Uhr des Beobachters, der mit der Eroberfläche verbunden vorgestellt wird, allein maßgebend ist. Sollte man sich vorstellen, dass auch der bewegte Zugfahrer eine Uhr hat und deren Gang betrachtet wird, dann befindet man sich automatisch im erstgenannten Modell.
Oh-man, es ist schwer, da ich mich nicht anmaße zu behaupten, dass ich verstehe RT. Ich verstehe in dem Sinne, dass ich ihr Erkenntnisse zum Kenntnis nehme (Entschuldigung für Karambolage). Ich werfe hier vielleicht nur die Fragen auf. In wiefern ist berechtigt über kartesiche Koordinatensystem zu sprechen? gerade weil Du Geradlinigkeit hervorhebst, ich weiß, dass beim Einstein nicht-euklidische Geometrie gab. Und zwar willst Du die Koordinaten Systeme mit einer Verdrehung versehen (?!) Ein Koordinaten System ist immer eine Abstimmungssache, was wir für Bezug nehmen, und wie die Achsen ausgerichtete werden. Wie willst du - ja man kann sagen bezüglich eines Koordinatensystems - ein Gedankensystem, dass keine wirkliche Ausrichtung hat, ausrichten so, dass es eine Verdrehung zu anderem Systemen hat, die ebenfalls keine wirkliche räumliche Ausrichtung haben?!

Mit Deinem zweiten Modell scheint mir so, dass Du Äpfel und Birnen zusammenzählst. Minkovski hat ein Diagramm entwickelt, wo der räumliche Achsen auf eine reduziert wurden und wo anschaulich verschiedener Verlauf für verschiedenen Inertialsysteme dargestellt werden.

"Auch diese Modell wurde ursprünglich im Rahmen der SRT von Minkowski als flaches (geradliniges) Koordinatensystem entwickelt." Es ist nur falsche Formulierung oder steckt mehr dahinter? Unterscheidest Du überhaupt ein physikalisches Modell von einem mathematischen bzw. ein Schematisierung, die uns das physikalische Model näher bringen sollte. Es ist nicht das Gleiche. So wie ich oben geschrieben habe, das Objekt und das Koordinaten System zwei verschiedene Paar Schuhe. Eines ist Hilfmittel in der Beschreibung des anderen. Genauso eine Beziehung besteht zwischen Raumzeit und dem Minkovski-Diagramm.
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