Fixpunkt im Universum?

Ist alles Relativ? Gibt es wirklich keinen festen Bezugspunkt im Universum?
Wieso treten dann Zentrifugalkräfte auf, wenn ich mich um meine eigene Achse drehe?
Es müßte doch relativ egal sein, ob ich mich drehe oder sich das Weltall um mich dreht!

Noch eine Frage: Angenommen es gäbe eine Projektionswand zwischen zwei Sternen die ein Lichtjahr von einander entfernt sind. Beide Sterne sind 10 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ich lenke einen Laserstrahl auf den einen Stern und schwenke dann den Laserstrahl in einer Sekunde auf den anderen Stern. Würde nicht dann der Lichtpunkt (nach 10 Jahren) auf der Projektionswand die Entfernung von einem Lichtjahr in nur einer Sekunde zurücklegen?

Hi,

natürlich ist nicht alles relativ. In der klassischen Physik, die sogenannte "Newton´sche", ist z.B. der Raum absolut (und die Zeit). Eine absolute Zeit ist gleichbedeutend mit keiner Zeit.

Die moderne Physik führte aber die Lorentzkontraktion und die Zeitdilatation ein, um den Äther zu retten. Das Fundament der bis dahin bewährten klassischen Physik wurde auf eine sehr zweifelhafte Weise geopfert!

Und als Einstein 1905 die Lorentzkontraktion und Zeitdilatation übernahm, ließ er aber den Äther fallen. Jetzt muss es bei allen *bing* gemacht haben oder zumindest ein Lichtlein sollte aufgehen ;) Das Fundament der klassischen Physik wurde durch diesen wirklich sehr absurden Vorgang völlig, ohne mathematisch einwandfreie Beweise bzw. Herleitungen, sinnlos geopfert!!! Das ist sehr traurig... aber dieser Vorgang war so schwerwiegend, dass Diejenigen, die "Ihren" Einstein protegiert hatten, erkannten das es kein zurück mehr gibt. Der in diesem Fall wirklich geniale Einstein warf deshalb auch noch per Lehrsatz den logischen Weg zu den elementaren Gesetzen über Bord, um diesen schwachsinnigen Weg zu rechtfertigen. Tja, und öffnete jede Möglichkeit in der "modernen Physik", wobei ich deshalb in einem früheren Beitrag darauf hingewiesen hatte, dass diese Möglichkeiten in der modernen Physik nur reine Geisteswissenschaft ist, und mit Physik an sich nicht mehr viel gemein hat. Aber ist ja auch egal... schließlich führt der Glaube (ja, GLAUBE, da in der modernen Physik viele Dinge darauf warten mathematisch Korrekt hergeleitet zu werden!) an Einstein und seine Erben nur zu einer, um es höflich auszudrücken, geistigen Invalidität.


Zu deiner Frage:
(Falls ich die Frage richtig verstanden habe) Nein, da sich das Licht zu keinem Zeitpunkt langsamer oder schneller bewegt als es das mit der Lichtgeschwindigkeit tut (ca. 300.000 Km/s). Warum? Da es sich um eine Naturkonstante handelt. Licht bewegt sich relativ zu jedem Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit und seine Ruhemasse verschwindet.

MfG
Onur Bölükbas

Lieber Onur,
Die komplette spez. Relativitätstheorie läßt sich aus dem Relativitätsprinzip herleiten. Wer die Relativitätstheorie in Frage stellt, muß das Relativitätsprinzip in Frage stellen. Es lautet:
Alle kräftefrei bewegten Systeme sind gleichberechtigt, wenn es gilt physikalische Gesetze zu formulieren.
Aus ihm folgt die ganze Theorie, streng logisch, mathematisch einwandfrei.

@ zara. t.

Leider muss ich da widersprechen. Sicherlich, und das will ich nicht abstreiten, mag dies sehr unwahrscheinlich klingen. Meine These erhärtet sich durch folgende Tatsache! Noch keinem Wissenschaftler, der an die Relativitätstheorie glaubt, ist es je gelungen eine der Grundlagen dieser, nämlich die Ableitungen der Lorentz-Transformation nachzurechnen. Stark was? Und wenn sie geschafft hätten wären sie über einige Fehlansichten gestolpert. Tatsache: keine uns bekannte Ableitung der Lorentz-Transformation hat einer ernste Prüfung standgehalten, sei sie von Max Born, Wilhelm Westphal oder Albert Einstein. Bemerkung: das ist keine Behauptung von mir, sondern eine TATSACHE!!!

Hinsichtlich dieser Tatsache hat der Dipl.-Ing. Norbert DERKSEN für eine mathematisch einwandfreie Herleitung der Lorentz-Transformation ein Preisausschreiben in Höhe von 10.000DM, 1984, verkündet. Das Preisausschreiben konnte nicht eingelöst werden. Das sollte jeden zum nachdenken überzeugt haben. Es ist doch wesentlich bedeutsamer sich ständig zu hinterfragen, als alles anzunehmen und zu akzeptieren, was einem "vorgerechnet" wird.

MfG
Onur Bölükbas

In schöner Regelmäßigkeit tauchen Jahr für Jahr neue Widerlegungen der Relativitätstheorie auf. Zuletzt hab ich eine in P.M. ( Oktober 1998 ) gelesen. Sie lösen sich aber immer in heiße Luft auf.Ich will das Problem nochmal mathematisch formulieren .
Relativitätsprinzip : Naturgesetze müssen unter der Menge der Transformationen zwischen Inertialsystemen kovariant sein.
Gerade müssen in Gerade übergeführt werden. Das erfüllen die affinen Abbildungen. Die führen uns geradewegs zu Gleichungen die einen Term enthalten mit den Dimensionen einer Geschwindigkeit. Setzt du die Lichtgeschwindigkeit ein, hast du die Lorentztransformationen, setzt du unendlich ein hast du die klassischen Galilei-Transformationen. Das ist alles kein Hexenwerk und ist mit dem mathematischen Rüstzeug eines Abiturienten nachvollziehbar.
Die spez. Reltheorie hat sich bisher in allen praktischen und theoretischen Fällen bewährt. Wie willst du E=m, oder das Zwillingsparadoxon oder....
klassisch erklären???

Hi Karl
das Problem mit den Zentrifugalkräften ist immer noch nicht zufriedenstellend gelöst. Da kann ich dir auch nicht weiterhelfen. Es ist mit Sicherheit ein wichtiges Problem, die Physik wird nicht drumrum kommen es zu lösen.
Glücklicherweise siehts mit dem Lichtstrahl besser aus. Tatsächlich würde seine Projektion auf der interstellaren Leinwand sich mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen. Aber die Bewohner des einen Sternensystems könnten damit keine Nachricht zum anderen senden. Die Relativitätstheorie wäre damit wiedermal gerettet.

Danke zara.t für die Information zu den Zentrifugalkräften, in Publikationen zur Relativitätstheorie hab ich die bisher nicht gefunden.

@ zara. t.

Wie kann sich ein Paradoxon bewähren? Das ist doch nur ein anderer Begriff für ein Widerspruch! Und wenn eine Theorie in sich selbst widersprüchlich ist, kann eine Diskussion nach ihrer Tragfähigkeit und Aussagekraft nicht von Rede sein.

Nochmal: Paradoxon = Widerspruch, ein Widerspruch kann sich nicht bewähren!

Ein Paradoxon ist eben nur eine andere Bezeichnung für einen unlösbaren Widerspruch. Und dazu zählt auch das berühmte "Zwillingsparadoxon". Ein französischer Physiklehrer folgerte aus der Relativitätstheorie diesen Zwillingsparadoxon, und selbst Einstein musste dieses Paradoxon anerkennen. Er soll dabei mit den Zähnen geknirscht haben...

Warum sonst ist wohl die Relativitätstheorie nur eine Theorie? Also bitte, ich erzähle ja hier nicht von irgend welchen Unmöglichkeiten oder eigenen Fantasien, sondern knallharte Wissenschaft ist das.

Bis denn :)
Onur Bölükbas

Hi Onur,
ich muß Albert E. ein bißchen verteidigen. In diesem Falle ist's nicht sehr schwer. Das Zwillingsparadoxon ist kein Paradoxon, es heißt nur so . Wahrscheinlich weils auf den ersten Blick paradox wirkt. Das Ganze in Kurzform, bei Rückfragen gerne auch länger.
ZWILLINGSPARADOX :
Einer von 2 Zwillingen reist mit der Enterprise mächtig schnell nach Alpha Centauri ( z. B. ). Sein Bruder wartet 10 Jahre auf der Erde, bis der Astronaut wieder zurück ist. Der Astronaut hat aber nur 2 Wochen gebraucht. Ist also jetzt wesentlich jünger als sein gleichzeitig mit ihm geborener Zwillingsbruder. Das scheinbar paradoxe : Bewegung ist doch relativ. Kann nicht der Astronaut behaupten, er befände sich in Ruhe und sein Bruder hätte sich relativ zu ihm bewegt. Er darf das tun. Nur darf er nicht mehr die Lorentztransformation benutzen, da sein System beschleunigt und damit kein Inertialsystem mehr ist. Er müßte streng genommen die allgemeine Relativitätstheorie zu Hilfe nehmen. Aber es läßt sich auch problemlos im Rahmen der
speziellen Theorie lösen. Die Länge der sogenannten ( 4-dimensionalen ) Weltlinie ergibt die Eigenzeit. Beide Brüder müssen also lediglich ihre Weltlinie integrieren. Egebniss : der Astronaut ist weniger schnell gealtert. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das für Einstein ein Problem war.
Der Effekt ist experimentell mehrfach bestätigt. Z. B.: Mit Hilfe eines normalen Linienflugzeuges dem man eine hochgenaue Cs - Uhr mitgab.

Zum Thema Lichtstrahl und Leinwand
Bekanntermassen besteht Licht ja aus Quanten.
Wenn nun also der Laserstrahl geschwenkt wird, dann erreicht Quant 1 (der letzte, der zu Stern eins geht) den Stern nach 10 Jahren. Nehmen wir an, bis Stern 2 im Visier ist, verlassen 1000000 Quanten deine "Laserkanone", d.h. Quant 10000001 erreicht nach 10 Jahren und einer Sekunde Stern 2. Die 1000000 Quanten dazwischen würden einzeln und aufgefächert auf die Leinwand treffen. Da nun jedes einzelne Quant für sich betrachtet werden muß, erhält man zwar eine Überlichtschnelle "Fortbewegung" des Leuchtpunktes, da aber jeder Leuchtpubkt ein anderes Quant ist, wäre die Relativitätstheorie gewahrt. Wahrscheinlich würde zwischen den einzelnen Leuchtpunkten auch ein erkennbarer Abstand bestehen.

Hallo Sybok,
die Relativitätstheorie bleibt schon deshalb gewahrt, da es sich bei dieser "Wanderung des Lichtpunkts" nicht wirklich um eine Bewegung handelt. Zwischen Stern 1 und 2 werden dabei keinerlei Informationen ausgetauscht. Die Relativitätstheorie besagt, dass ein Informationsaustausch nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit stattfinden kann.

Zur allerersten Frage: Ist alles relativ ?
Ja mit einer einzigen Ausnahme: Die Relativität selbst muß konstant sein.

Eine Theorie die behauptet , alles sei relativ ist wohl eine unsinnige Theorie. In der spez. Rel.th. ist z.B. der Minkowski-Raum ( d.h: die 4-dim. Gesamtheit aus Raum-Zeit und Weltlinien ) absolut. Auch die Lichtgeschwindigkeit ist absolut, ebenso die 4 dim. Entfernung von zwei Ereignissen.

Wäre ALLES relativ, so wäre nicht ALLES relativ, sondern RELATIV alles :-)

ein grosses hallo an zara.t. und an alle weiteren physikprofis!!

keine ahnung, ob du diese seite je wieder einmal besucht hast.
ich habe folgendes problem: ich muss demnächst ein vortrag über das zwillingsparadoxon halten, habe aber nicht wirklich ahnung, um was es genau geht. (das der bruder, der von der reise zurückkehrt nun jünger ist, weiss ich; doch wieso genau????)
muss sich der zwilling mit lichtgeschwindigkeit von seinem auf der erde gebliebenen bruder wegbewegen?
wieso überhaupt ist er jünger?
ist für ihn wirklich weniger zeit vergangen als für den andern bruder (auf der erde)?
stirbt er theoretisch aber auch dann, wenn sein (auf der erde gebliebener) bruder stirbt?
braucht man für dieses paradoxon nicht die allgemeine relativitätstheorie, da ja der reisende bruder beschleunigt von der erde wegfliegt?
was genau hat die gravitation damit zu tun?

ich wäre wirklich froh, wenn mir jemand helfen könnte!!!

liebe grüsse
nadine

Also, im Prinzip ist das Zwillingsparadoxon nicht komplizierter als das folgende "Kilometerzähler-Paradoxon":

Hans fährt mit seinem Auto auf direktem Weg von München nach Hamburg.
Franz hingegen fährt zunächst geradewegs Berlin, biegt dort ab, und fährt dann weiter nach Hamburg.

Als beide in Hamburg ihre Kilometerzähler vergleichen, stellen sie fest, daß Franz weiter gefahren ist als Hans. Aber wie ist das möglich? Sie sind doch beide in München losgefahren und in Hamburg angekommen. Der Abstand zwischen München und Hamburg kann doch nicht davon abhängen, welchen Weg man nimmt, oder etwa doch?

Nun, beim "Kilometerzählerparadoxon" ist jedem sofort klar, daß der Weg über Berlin natürlich länger ist als der direkte Weg, weil die Strecke natürlich vom Weg abhängt, und der direkte Weg ist der kürzere. Auch ist jedem sofort klar, daß die zusätzliche Strecke nicht etwa beim Abbiegen in Berlin aufgesammelt wurde, sondern i.W. auf den langen geraden Strecken.

Beim Zwillingsparadoxon liegen die Dinge fast genauso. Nur betrachten wir jetzt nicht mehr unterschiedliche Wege im Raum, sondern in der Raumzeit. Dem Abbiegen entspricht das Beschleunigen, und die geraden Strecken sind die unbeschleunigten Abschnitte der Reise. Die Uhr ersetzt den Kilometerzähler: Sie mißt die in der Raumzeit "zurückgelegte Wegstrecke". Auch hier ist der direkte Weg der, bei dem man nicht abbiegen (=beschleunigen) muß. Allerdings gibt es einen Unterschied: Bei der Zeit ist der direkte Weg nicht der kürzeste, sondern der längste. Das hängt damit zusammen, daß die Zeit in die Raumzeit-Metrik (also in das Raumzeit-Analogon zum Pythagoras) mit dem entgegengesetzen Vorzeichen wie der Raum eingeht. Deshalb ist der Zwilling, der den Umweg macht, hinterher der jüngere (er hat "weniger Zeit zurückgelegt"). Aber auch hier ist es so, daß die "Zeitersparnis" nicht etwa während der Beschleunigung erreicht wird, sondern i.W. auf den unbeschleunigten Strecken.

Entsprechend braucht man auch keinerlei ART dafür. In der Tat kann man das ZP sogar ganz ohne Beschleunigung formulieren (man muß dann allerdings auf den direkten Altersvergleich der Zwillinge verzichten und mit Uhrenvergleich vorliebnehmen):

Am Anfang fliegt ein Raumschiff mit konstanter Geschwindigkeit an der Erde vorbei. Beim Vorbeiflug wird sowohl auf dem Raumschiff als auch auf der Erde die Uhr gestartet.
Nach einer Weile trifft das Raumschiff auf ein entgegenkommendes Raumschiff. Bei dieser Begegnung stellt das entgegenkommende Raumschiff seine Uhr nach der des ersten Raumschiffes.
Als das zweite Raumschiff wieder an der Erde vorbeikommt, teilt es den Stand seiner Uhr der Erde mit, wo er mit der Erduhr verglichen wird.

Ist t1 die Zeit, die auf dem ersten Raumschiff zwischen dem Vorbeiflug an der Erde und der Begegnung der Raumschiffe vergangen ist, und t2 die Zeit, die auf dem zweiten Raumschiff von der Begegnung bis zum Vorbeiflug an der Erde vergangen ist, so ist die dann übermittelte Zeit gerade t1+t2 (denn beim Zusammentreffen hat das zweite Raumschiff die Uhr auf ja t1 gestellt). Auf der Erde hingegen ist zwischen dem Vorbeiflug des ersten und des zweiten Raumschiffs die Zeit t3 vergangen.

Das Zwillingsparadoxon besagt nun, dass t3 > t1+t2. Letztlich ist das nicht anderes als die Dreiecksungleichung für die Zeit – wiederum steht hier "größer" statt "kleiner" wegen des unterschiedlichen Vorzeichens.

Ach ja: Der Zwilling muß sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde fortbewegen (das könnte er auch nicht). Allerdings muß er schon sehr nahe an die Lichtgeschwindigkeit kommen, damit der Altersunterschied überhaupt bemerkbar ist. Für irdische Geschwindigkeiten braucht man schon Atomuhren, um den Unterschied überhaupt messen zu können.

Vielleicht helfen Dir auch die Seiten "spezielle Relativitätstheorie" und "Zwillingsparadoxon" der deutschen Wikipedia weiter.