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„Gleichzeitigkeit“ und alternative Zukunft.

Thema erstellt von Hans-m 
Claus (Moderator)
Beiträge: 1.917, Mitglied seit 12 Jahren
Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2295-20:
Eine (allein) relativistische Betrachtung von Veränderungen in unserer Umwelt ist nicht geeignet, uns hinreichend eindeutig über einen konkreten Vorgang zu verständigen.

Beispiel: Die Aussage: "Zwei Objekte A und B bewegen sich (relativ) mit einer Differenzgeschwindigkeit von 30 km/h" verschleiert die Tatsache, dass die Betrachtung aus einem von beiden unabhängigen, absolut vorgestellten, dritten Bezugssystem heraus erfolgt.

Meines Erachtens wird da gar nichts verschleiert.

A beobachtet B und misst dessen Geschwindigkeit gegenüber sich (A) selbst. A misst 30 km/h.

B beobachtet A und misst dessen Geschwindigkeit gebenüber sich (B) selbst. B misst 30 km/h.


A und B kommen überein, dass man nicht sagen könne, welcher von beiden sich bewegt, weil man das nicht wissen könne. Sie taufen das, was sie gemessen haben daher "Relativgeschwindigkeit". Und das ist sie dann auch. Die Relativgeschwindigkeit zwischen A und B. Von beiden bestätigt. Nichts unterschlagen. Ein drittes Bezugssystem nicht erforderlich.
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Beiträge: 1.311, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo Claus,
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2295-21:
A und B kommen überein, dass man nicht sagen könne, welcher von beiden sich bewegt

Wie kommt man dann auf 30 km/h ? Mit einer alternativen Betrachtung der Wirklichkeit kann man keine konkreten Angaben (30km/h) über die Wirklichkeit machen.
Erst indem man fingiert, dass einer von beiden ruht, ihn in der Wirklichkeit fixiert, ergibt sich die Möglichkeit zu einer konkreten Beschreibung. Dies bedeutet aber gleichzeitig, dass es sich nicht mehr um eine Relativgeschwindigkeit handelt.

Ich glaub, wir können es dabei belassen.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 24.05.2018 um 09:30 Uhr.
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Beiträge: 1.311, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo Hans-m,
da hier z.Zt. nichts passiert, teile ich mal meine Überlegungen zu dem von dir verwendeten Begriff der "Gleichzeitigkeit" mit:

Zur begrifflichen Klärung muss man m.E. zwei Begriffe der "Gleichzeitigkeit" unterscheiden:

1) Newton hat seiner Bewegungslehre eine absolute, im ganzen Universum geltende Zeitvorstellung zugrunde gelegt. Dies ist auch heute noch eine verbreitete Vorstellung, aus der der allgemeinsprachliche Begriff der Gleichzeitigkeit folgt. Beispiel: Während ich hier schreibe, erfolgt "gleichzeitig" eine Eruption auf der Sonne.

2) Einstein hat seiner Bewegungslehre, der speziellen Relativitätstheorie, den Elektromagnetismus in einer absoluten Vorstellung der Vakuumlichtgeschwindigkeit zugrunde gelegt. Die Vorstellung einer absoluten Zeit hat er aufgegeben. Dies hat eine Änderung des Begriffs der Gleichzeitigkeit zur Folge. Zwei Ereignisse erfolgen gleichzeitig, wenn ihre Kenntnis durch den Elektromagnetismus (z.B. das Licht) vermittelt wird. Beispiel: Während ich hier schreibe, erfolgt auf der Sonne eine Eruption, die ich nach ca. 8 Minuten (Laufzeit des Lichts) wahrnehme. Im Verhältnis Erde - Sonne sind folglich Ereignisse gleichzeitig, die eine zeitliche Distanz auf meiner Erduhr von ca. 8 Minuten haben. Dies wird häufig so interpretiert, dass es nach der Relativitätstheorie keine Gleichzeitigkeit mehr gibt. Man sollte es m.E. jedoch in dem von mir dargestellten Sinn interpretieren, dass Gleichzeitigkeit durch den Elektromagnetismus (die Lichtgeschwindigkeit) vermittelt wird, weil der Elektromagnetismus die absolut vorgestellte Grundlage der Speziellen Relativitätstheorie ist.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 02.06.2018 um 10:11 Uhr.
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Beiträge: 513, Mitglied seit 1 Jahr
Hallo Harti,

deine Vorstellung von Gleichzeitigkeit ist aus deiner Sicht nicht falsch, aber aus anderer Sicht nun auch nicht richtig. Bei dir bleibt die Entfernung der Erde von der Sonne nun die Gesamtbeurteilung einschränkend stets gleich. Nimmst du die berühmten Zwillinge, von denen einer fast mit Lichtgeschwindigkeit reisend von der Erde aus einem Parabelflug zu seinem erdbehafteten Zwilling zurückkehrt, ist ersterer anders als der auf der Erde bleibende Zwilling kaum gealtert. Dies ist nun mal nicht nur Mathematik, sondern auch bewiesen. In diesem Beispiel hat sich nur einer der Zwillinge nicht nur relativ sondern sogar objektiv wesentlich gegenüber dem anderen bewegt. Das ist der Unterschied der Betrachtungsweisen.

Was demgegenüber unbewiesen bleibt, ist die mich hier bewegende Frage, ob es während der Reise auch einen entsprechend geschrumpften Raum geben kann, der die Zeitdilatation ja erst mathematisch erklären können soll. Faktisch ändert sich aber an den Entfernungen der fast mit LG bereisten Ziele m.E. objektiv nichts. Ich vermute hier, sagen wir es einmal so, bisher noch Unverstandenes.

Könnte man mit LG reisen, würde die Zeit vollständig stehen bleiben und der Raum demnach mathematisch auf Null schrumpfen. Man wäre also schon da, ohne abgereist zu sein. Toll nicht? Leider unmöglich! Irgendwas stimmt also nicht und harrt der Klärung. Die Mathematik stimmt einerseits, täuscht uns aber andererseits völlig über die Realität.

Kirsche
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Die Vergangenheit ist über die Gegenwart verbrauchte Zukunft.
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Beiträge: 1.311, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo Kirsche,
Kirsche schrieb in Beitrag Nr. 2295-24:
deine Vorstellung von Gleichzeitigkeit ist aus deiner Sicht nicht falsch, aber aus anderer Sicht nun auch nicht richtig.

:confused: Ich wollte eigentlich nur zur Klärung des Begriffs der "Gleichzeitigkeit" beitragen. Allgemein wird gesagt: Nach der SRT gäbe es keine Gleichzeitigkeit mehr. Nach meiner Meinung muss man Gleichzeitigkeit in der SRT lediglich anders definieren als im allgemeinen Sprachgebrauch, der noch auf der Vorstellung einer absoluten Zeit beruht. Danach erfolgen zwei Ereignisse in der SRT gleichzeitig, wenn ihre gegenseitige Kenntnisnahme (Informationsverbindung) durch den Elektromagnetismus (die absolut vorgestellte Vakuumlichtgeschwindigkeit) vermittelt wird. In einem kartesischen (zweidimensionalen) Minkowski-Diagramm entsprechen dem lichtartige Vektoren, die den Betrag 0 haben und in einem 45°-Winkel zu den Achsen verlaufen.

Zitat von Kirsche:
Könnte man mit LG reisen, würde die Zeit vollständig stehen bleiben und der Raum demnach mathematisch auf Null schrumpfen. Man wäre also schon da, ohne abgereist zu sein. Toll nicht? Leider unmöglich! Irgendwas stimmt also nicht und harrt der Klärung. Die Mathematik stimmt einerseits, täuscht uns aber andererseits völlig über die Realität.

Es ist m.E. nicht die Mathematik, die in irgendeiner Form täuscht. Es sind falsche Vorstellungen über den Inhalt der SRT, die zu Fehlvorstellungen führen. Die SRT ist eine vereinfachte (idealisierte) Bewegungslehre, indem sie nur geradlinige, unbeschleunigte (kräftefreie) Bewegungen mit Hilfe der euklidischen Geometrie beschreibt. Entsprechend ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit eine nicht realitätsgerechte Absolutheitsvorstellung; denn es gibt kein absolutes Vakuum. Aus dem geltenden Relativitätsprinzip folgt, dass es sich bei der Längenkontraktion und der Zeitdilatation um perspektivische Verzerrungen handelt, die wechselseitig wahrgenommen werden. Das Zwillingsparadoxon ist nach meiner Ansicht auf der Grundlage der SRT nicht lösbar, weil der Reisezwilling sich nichtinertial bewegt, indem er wendet.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 03.06.2018 um 10:36 Uhr.
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Beiträge: 879, Mitglied seit 3 Jahren
Offensichtlich muss man immer wieder darauf hinweisen, dass die Relativität der Geschwindigkeit keine „Erfindung“ Einsteins ist (oder allgemeiner das Relativitätsprinzip). Das geht auf Galileo zurück, der schon vor vierhundert Jahren erkannte, dass die Bewegung eines Systems (Inertialsystems) nur in Bezug auf wenigstens ein zweites System zu bestimmen ist. Das ist auch die Bedeutung von „relativ“: In Bezug auf.

In der inflationären Verwendung des Begriffes „relativ“ ist der wahre Inhalt leider verloren gegangen. „Alles ist relativ“ ist zur Floskel verkommen; ich hab sogar schon gehört, wie jemand meinte: „ Das ist doch absolut relativ“. Näher kann man dem Schwachsinn nicht kommen.

Es ist NICHT alles relativ, und gerade die Grundlagen physikalischer Zusammenhäng, nämlich die Naturgesetze und –konstanten sind es nicht. Sonst würde unser Universum nicht funktionieren.

Und zu den Naturkonstanten gehört die Lichtgeschwindigkeit c. Das heißt, der Wert von c ist aus jedem System heraus gemessen derselbe. Das mach c zu einer absoluten Geschwindigkeit, sie ist NICHT vom System abhängig, in dem sie gemessen wird.

Auf die gemessenen Daten für c (die, wie wir wissen, immer dieselben waren) setzte Einstein sein Postulat, dass c eine Konstante sei, und darauf baute er seine SRT auf. Der Grund für seine SRT war nicht irgendetwas Relatives, sondern die Absolutheit von c.

Es ist gar nicht notwendig zu diskutieren, ob es für Photonen eine Eigenzeit gibt, denn die Eigenzeit einzelner Systeme wird immer auf die Zeit in anderen materiellen Systemen bezogen. Dennoch ist c grundlegend, denn der Faktor √1-(v²/c²) bestimmt das Verhältnis der Zeiten zueinander. (dτ = dt(√1-(v²/c²), wobei τ für die Eigenzeit und t für die Zeit im System steht, auf das Bezug genommen wird. Und τ entspricht der gemessenen Zeit T‘.)

Wie leicht zu erkennen ist, wenn man einige Wert für v einsetzt, wird der Betrag unter der Wurzel immer kleiner, je näher v an c kommt. Das Differenzial dτ ist immer das √1-(v²/c²)fache des Differenzials dt; um dieses Verhältnis vergeht die Zeit langsamer. (Um den Wert für die Eigenzeit zu berechnen, muss man allerdings integrieren.)

Weshalb kann man die Geschwindigkeit eines Systems nicht allein in Bezug auf das Licht bestimmen, denn immerhin ist c eine Konstante und absolut? Nehmen wir an, das System ist das einzige im All. Bewegt sich das System, wird Licht, das von vorn kommt, blauverschoben, und Licht, das nach hinten wegströmt, rotverschoben. Der Punkt ist, wir können dennoch nicht sagen, ob sich das System bewegt, oder ob es einen anderen Grund gibt, weshalb sich das Licht so verhält, dass es blau- oder rotverschoben erscheint.
Übrigens ist c ja für jedes System gleich, es bringt folglich überhaupt nichts, ein System mit der Lichtgeschwindigkeit zu vergleichen, denn es kommt immer c heraus. Um zu beschleunigen, muss in das System Energie „gesteckt“ werden, dabei kommt aber in Bezug auf c keine höhere Geschwindigkeit heraus, sondern das Licht wird immer mehr blau- bzw. rotverschoben.

Nehmen wir einen Lichtstrahl, der sich vom System entfern. Was heißt in diesem Fall beschleunigen? Wir wollen so schneller werden, um dem Lichtstrahl näher zu kommen oder um ihn einzuholen, oder um doch wenigstens zu sehen, dass er sich langsamer entfernt. Nichts davon können wir erreichen, denn der Lichtstrahl wird sich immer mit c von uns entfernen.

Das bedeutet, dass eine Beschleunigung auf z. B. 0,5 c nur in Bezug auf ein anderes System Sinn macht.

Aber eigentlich verfälscht die Einführung des Lichtes als Hintergrund den Grundgedanken, in dem es um Inertialsysteme ging, also um Systeme, auf die keine Kräfte von außen einwirken.

Wir müssen bei solchen Gedankenspielen immer bedenken, wie viel wir an Voraussetzungen in das Experiment als „Erfinder“ des Experimentes von unserem Wissen hineinsetzen.

Die reine Frage schon bei Galileo war: Können Beobachter in zwei Inertialsystemen, die zueinander bewegt sind, feststellen, welches System sich bewegt? Die Antwort ist ein ganz klares „Nein“, sie können es nicht feststellen.

Deshalb ist die Frage nach der Geschwindigkeit völlig unerheblich. Selbst die Frage, mit welcher Gesamtgeschwindigkeit sich die beiden Systeme zueinander bewegen, ließe sich für die Systeme nicht beantworten. Es gibt absolut keine Möglichkeit, das festzustellen. Beobachter in den Systemen können einzig feststellen, dass sie sich zueinander bewegen.

Die 30 Km/h für jedes der Systeme ist ein willkürlich eingeführter Wert. Das macht als Einzelwert für unsere Überlegungen keinen Sinn, denn für die Systeme gilt ja, dass sie nicht wissen, welches sich überhaupt bewegt. (Auch die Einführung eines weiteren Beobachters ist nutzlos, denn woher soll der nun wissen, wer sich bewegt? Damit stellt sich die Frage doch jetzt für drei Systeme.)

Die Überlegung ist nur insofern sinnvoll, als man feststellt, dass sich die Geschwindigkeit eines Systems aus der Gesamtgeschwindigkeit minus Geschwindigkeit des anderen Systems berechnen lässt, und zwar nur dadurch. Da für keines der beiden Systeme überhaupt eine Eigenbewegung festgestellt werden kann, macht man daraus das Beste, nämlich das jeweils eigene System als in Ruhe befindlich anzunehmen.
Und somit ergibt sich für das jeweils andere System als Geschwindigkeit die Gesamtgeschwindigkeit minus null, denn das eigene System bewegt sich per Übereinkunft nicht.

Übrigens hat Licht eine Eigenzeit. Und zwar mit dem Wert „null“. Es sei nur an das Gravitationsfeld erinnert, das auch nicht verschwindet, wenn es in einer völlig flachen Raum-Zeit (siehe SRT) überall den Wert „null“ annimmt. Und „null“ ist keine leere Menge, sondern eine Menge mit dem Wert „null“.

Die Vakuumgeschwindigkeit des Lichtes ist aufs Beste bestätigt.
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2295-26:
Auf die gemessenen Daten für c (die, wie wir wissen, immer dieselben waren) setzte Einstein sein Postulat, dass c eine Konstante sei, und darauf baute er seine SRT auf.

Hallo Henry-Dochwieder,
Nur der Vollständigkeit halber; es gibt noch ein anderes wichtiges Postulat der SRT:
Die Relativgeschwindigkeit v = vr = vb ist die zweite mathematische Annahme, zusätzlich zu c = const.
Es wird angenommen, daß die Geschwindigkeiten aus Sicht des ruhenden Beobachters (vr) und des bewegten Beobachters (vb) identisch sind.
Denn, ein dritter Beobachter könnte aus seiner Sicht auch schreiben v = 1/2 vr + 1/2 vb oder v = 0,1 vr + 0,9 vb , wenn er nicht einen von beiden als ruhend definiert.

Gruß, Otto
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Otto schrieb in Beitrag Nr. 2295-27:
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2295-26:
Auf die gemessenen Daten für c (die, wie wir wissen, immer dieselben waren) setzte Einstein sein Postulat, dass c eine Konstante sei, und darauf baute er seine SRT auf.

Hallo Henry-Dochwieder,
Nur der Vollständigkeit halber; es gibt noch ein anderes wichtiges Postulat der SRT:
Die Relativgeschwindigkeit v = vr = vb ist die zweite mathematische Annahme, zusätzlich zu c = const.
Es wird angenommen, daß die Geschwindigkeiten aus Sicht des ruhenden Beobachters (vr) und des bewegten Beobachters (vb) identisch sind.
Denn, ein dritter Beobachter könnte aus seiner Sicht auch schreiben v = 1/2 vr + 1/2 vb oder v = 0,1 vr + 0,9 vb , wenn er nicht einen von beiden als ruhend definiert.

Gruß, Otto

Hallo, Otto!

Er könnte unendlich viele Geschwindigkeits-Paare angeben!
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Harald
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ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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Hallo Otto,
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2295-27:
Denn, ein dritter Beobachter könnte aus seiner Sicht auch schreiben............ v = 0,1 vr + 0,9 vb , wenn er nicht einen von beiden als ruhend definiert.

Ein dritter Beobachter kann m.E. allerdings die Relativgeschwindigkeit zwischen zwei, im Verhältnis zu ihm bewegten Objekten nicht messen. Er kann sie lediglich errechnen, und zwar durch Subtraktion, nicht durch Addition.
Deshalb ist m.E. die Angabe einer Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten ohne die Annahme, dass einer von ihnen ruht und das Bezugssystem repräsentiert, was inzidenter die Qualifikation als Relativgeschwindigkeit aufhebt, nicht möglich; oder eine echte Relativgeschwindigkeit wird durch Messungen eines dritten Beobachters, der das Bezugssystem repräsentiert, errechnet.
Sehe ich das falsch ?

MfG
Harti
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Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2295-30:
. . . Relativgeschwindigkeit . . . echte Relativgeschwindigkeit . . .

du scheinst auf der Suche nach einer absoluten Relativgeschwindigkeit zu sein.
Das ist ein Widerspruch in sich und du drehst dich da immer wieder im Kreis.

Wenn ich feststelle, dass Punkt B 5m von Punkt A entfernt ist, dann kann ich mit gleichem Recht behaupten, dass Punkt A 5m von Punkt B entfernt ist.
Und dann kommst du und fragst, welcher der beiden Punkte jetzt tatsächlich entfernt ist und welcher nicht.

Wenn du nach etwas Tatsächlichem, etwas Absolutem suchst, so stellt das ein Raumzeitintervall dar.
Das ist auch insofern einsichtig, als dass wir uns nichts nähern oder von etwas entfernen können ohne dabei zu altern.
Ein Raumzeitintervall wird von allen Beobachtern als gleich wahrgenommen, lediglich deren Koordinaten, Raum- und Zeitintervalle, sind unterschiedlich bei sich zueinander bewegten Beobachtern.
Schaue dir dazu noch einmal die Lorentztrafos im Minkowsky-Diagramm an, da wird's deutlich.

mfg okotombrok
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"Der Kopf ist rund, damit die Gedanken die Richtung wechseln können"
(Francis Picabia)
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 2295-30:
Ein dritter Beobachter kann m.E. allerdings die Relativgeschwindigkeit zwischen zwei, im Verhältnis zu ihm bewegten Objekten nicht messen. Er kann sie lediglich errechnen, und zwar durch Subtraktion, nicht durch Addition.
Deshalb ist m.E. die Angabe einer Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten ohne die Annahme, dass einer von ihnen ruht und das Bezugssystem repräsentiert, was inzidenter die Qualifikation als Relativgeschwindigkeit aufhebt, nicht möglich; oder eine echte Relativgeschwindigkeit wird durch Messungen eines dritten Beobachters, der das Bezugssystem repräsentiert, errechnet.

Hallo Harti,
der dritte Beobachter kann direkt die Geschwindigkeiten messen, wenn er sich selbst auf der Verbindungslinie zwischen den beiden beobachteten Objekten (Punkten) befindet. Er kann sich irgendwo auf dieser Linie befinden, zwischen den Objekten oder außerhalb beider Objekte.
Für einen Beobachtungspunkt, beliebig im Raum angeordnet, bleibt nur die Winkeländerungmessung zwischen den Objekten oder relativ zu einem anderen Punkt (Fixstern) . Für die Berechnung der Relativgeschwindigkeit zwischen den Objekten braucht man dann natürlich die Entfernungen jedes dieser Objekte zum externen Beobachter (die sich auch ändern können). Eine direkte Messung ist in diesem Falle nicht möglich, da hast Du recht.
Am Rande bemerkt:
Die SRT bezieht sich nur auf eindimensionale Beziehungen. Mögliche "Querbewegungen" spielen hier keine Rolle.
Ob das so richtig ist, sei mal dahin gestellt. Wie sollte man dies auch physikalisch messen.
In einem elastischen Kontinuum ist das jedenfalls nicht so. Dort sind Längendilatationen immer mit Querdilatationen verbunden, die vom Material abhängen und nicht durch den "Erhalt" des Volumens bestimmt wird.
Dafür gibt es im "leeren" Raum jedoch eine Volumendilatation infolge der Expansion des Universums (Rotverschiebung).
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Beiträge: 879, Mitglied seit 3 Jahren
In Bezug auf die Zwillings-Diskussion gab es unterschiedliche Ansichten bzgl. der Ursache für die Zeitdilatation. Mein Standpunkt war – und ist -, dass die Zeitdilatation nicht auf die Bewegung der Systeme zueinander zurückzuführen ist, sondern auf die unterschiedliche Differenz der Systeme (Raumschiff und Erde) zur Lichtgeschwindigkeit.

Hier nun habe ich behauptet, man kann eine Geschwindigkeit nicht (allein) in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit definieren. Da scheint es einen Widerspruch in meinen Aussagen zu geben.

Im letzten Beitrag hier ging es allgemein darum, ob und wie man Bewegung bzw. Geschwindigkeiten für Inertialsysteme, die sich zueinander bewegen, bestimmen kann. Dabei spielt die SRT erst einmal keine Rolle, weil wir feststellen, dass Bewegung prinzipiell nur in Bezug einzelner Inertialsysteme zueinander definiert werden kann.

Laut SRT ist die Lichtgeschwindigkeit c eine Konstante, absolut und für Systeme mit Masse nicht zu erreichen (wegen E=mc²). Das führt unter anderem zum relativistischen Additionstheorem. Heißt: Man kann die Geschwindigkeiten von Systemen, die sich zueinander bewegen, nicht beliebig addieren. Wir beziehen uns auf Inertialsysteme, und erst einmal gilt nur für die, dass sie sich jeweils als in Ruhe befindlich betrachten. (Außerdem: Selbstverständlich kann man Geschwindigkeiten „für sich“ beliebig addieren. Wenn sich zwei Systeme A und B in Bezug auf ein drittes System C mit jeweils 0,75 c aufeinander zubewegen, haben sie aus Sicht des dritten Systems eine Gesamtgeschwindigkeit von 1,5 c. Das betrifft aber allein die Geschwindigkeiten, nicht die Bewegung der Systeme selbst!)

Das bedeutet: Das jeweils andere System ist bewegt, und seine Geschwindigkeit ist immer eine Teilgeschwindigkeit von c, weil c die oberste Grenzgeschwindigkeit ist. Jede Geschwindigkeit ist eine Teilgeschwindigkeit von c, aber erst bei sehr hohen Beträgen – also im „relativistischen Bereich“ – gewinnt es Bedeutung. Für A B oben gilt dann die Formel u= (u+v)/1+uv/c², also: u=(0.75+0.75)/1+075*0.75 = 0,96. Heißt: Aus Sich von A bewegt sich B mit 0,96 c, ebenso Aus Sicht von B bewegt sich A mit 0,96 c.

Langsam kommen wir zum Kern. 1. Wenn doch Die Sicht A auf B äquivalent ist zur Sicht B auf A – weshalb können wir dann im Zwillingsexperiment behaupten, der Reisende Zwilling würde langsamer altern? Und 2. Weshalb können wir überhaupt etwas über die vergehende Zeit aussagen?

Um mit 2. anzufangen: Wir messen die Zeit natürlich mit Uhren. Nur ist das gar nicht so natürlich. Wir kennen das Postulat, das c konstant ist, und aus kurzen Überlegungen wissen wir, dass sich das auf den Zeitablauf auswirken muss. Um das zu beweisen, müssen einige Vorgaben festgelegt werden.

Zunächst wird ein Inertialsystem definiert, denn „natürlicher Weise“ gibt es gar kein Inertialsystem. Das Inertialsystem umfasst einen großen Bereich, denn wir wollen zum Planeten einer fernen Sonne aufbrechen. Damit klammern wir alle Beeinflussungen von außerhalb aus und definieren an jedem Punkt des Systems Uhren, die in gleicher Weise die Zeit messen, wie die Uhren auf der Erde und im Raumschiff. Die synchronisierten Uhren beginnen mit dem Start des Raumschiffes von null an zu laufen.

Vor dem Start befinden sich Erde, Raumschiff und ferner Stern im selben Inertialsystem, wir haben es schließlich so definiert. Wir müssen es auch so definieren, weil wir für die Umgebung des Raumschiffes identische Bedingungen annehmen wollen, da sonst unser Experiment nicht gültig sein kann. Es müssen ja z. B. die Krafteinwirkungen der fernen Sonne ausgeklammert werden.

Solche Einflüsse müssen tatsächlich herausgerechnet werden, damit die Uhren vergleichbar bleiben, das ist nicht nur eine Definitionsfrage! Aber durch diese Berücksichtigung erhalten wir tatsächlich ein Inertialsystem.

Nun startet das Raumschiff – und verlässt damit unser Inertialsystem. Ein reales Raumschiff mit echten Chancen, einen fernen Stern zu erreichen, würde nun permanent z. B. mit einem G beschleunigen und damit ständig sein eigenes Inertialsystem bilden und verlassen. Anders gesagt: Es ist kein Inertialsystem mehr. Es würde sich ständig immer weiter c annähern und die Äquivalenz von AB wie oben hat keine Gültigkeit mehr.

Wo liegt der Unterschied zu dem Beispiel, in dem das Raumschiff nur kurz beschleunigt, und dann mit konstanter Geschwindigkeit zum fernen Stern fliegt? Ganz einfach: Im beschleunigten Raumschiff wird der Zeitablauf ständig stärker verlangsamt, im Raumschiff mit konstanter Geschwindigkeit kann der Lorenzfaktor einfach mit einem Wert angewendet werden.

Für das beschleunigte Raumschiff gilt: Auch, wenn wir die Bedingungen irgendwo in einer fernen Galaxie nicht kennen, so ist doch klar, dass sich das Raumschiff auch auf jedes System dort immer weiter c annähert, wir müssen keine anderen Bedingungen kennen, um zu sehen, dass die Zeit in Bezug auf jedes System im All langsamer vergeht.

Für unser unbeschleunigtes Raumschiff gilt: Natürlich hat es ebenfalls in Bezug auf jedes System seinen Bezug geändert, als es gestartet ist. Das alles zu berücksichtigen, wäre aber ungleich schwieriger bin unmöglich. Wir konzentrieren uns auf unser definiertes Inertialsystem.

Nach dem Start sind die Uhren nicht mehr synchronisiert, durch eine noch so kurze Beschleunigungsphase – Wechsel des Inertialsystems – läuft die Uhr im Raumschiff jetzt langsamer als alle vorher synchronisierten Uhren. Nur das Raumschiff hat sich der Lichtgeschwindigkeit angenähert, und deshalb vergeht auch nur im Raumschiff die Zeit langsamer, der Zwilling altert langsamer. Nun, das ist die Antwort auf 1., die Situation auf der Erde und im Raumschiff ist eben nicht mehr äquivalent nach dem Start.

Hallo, Otto!

Falls du dich durch den Beitrag arbeitest - schau dir mal z. B. in Wikipedia das relativistische Additionstheorem an, dort wirst du sehen, dass auch die SRT keineswegs nur mit der x-Koordinate arbeitet. Der Ortsvektor bezieht sich sogar auf vier Koordinaten. Es wird gewöhnlich nur die x-Achse angeführt, weil das einfacher darzustellen ist und es keinen größeren Gewinn bringt, alle drei Raumkoordinaten zu benutzen.

Gruß Henry
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 06.06.2018 um 18:03 Uhr.
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Zitat von Harald:
Re la ti V
Ein Stein
MI LE VA

Der beste Platz um etwas über die Relativität in Erfahrung zu bringen ist - der Lindenhof in Zürich. Es reicht, auf einer der Holzbänke zu sitzen und den Erklärungen zu lauschen, welche den Reisegruppen aus aller Welt aufgetischt wird. Mit Blick auf ETH, Universität und den Doppeltürmen. Mileva war die erste Frau, welche für ein Studium der Physik und Mathematik zugelassen wurde und auch die erste Frau von Albert. Eine Rechenmaschine für den Stein? Vor mehr als hundert Jahren die Gründung von DADA im Cabaret Voltaire. Zeigt heute Plakate in Schwarz und Weiß. Es hinkt die Geschichte und jämmerlich das Latein. Die mutigen Frauen von Zürich auf den Zinnen.

Dr Faust geballt, den Zeigefinger und den kleinen Finger zu Thürmen erhoben.

Skizze: Denifle

Man wusste natürlich, wenn zwei Türme vertikal nebeneinanderstanden,
zwischen Beiden,
eine Neigung bestand.

Harald

Tausend schwebende Sterne und Rings die thürmende Ferne. (Goethe)


Skizzen: Denifle
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harald Denifle am 06.06.2018 um 21:17 Uhr.
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Claus (Moderator)
Beiträge: 1.917, Mitglied seit 12 Jahren
Bleibt natürlich die Frage nach der Funktion der von Harald skizzierten Sachen...

Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2295-34:
Tausend schwebende Sterne und Rings die thürmende Ferne. (Goethe)


Skizzen: Denifle

...vielleicht eine Vorstudie des erst wesentlich später ausgereiften Hundeträgers1?

1) ein Klick auf einen der Pfeile (links oder rechts neben dem im Link gezeigten Bild) liefert die zugehörige Konstruktionszeichnung
Beitrag zuletzt bearbeitet von Claus am 06.06.2018 um 22:17 Uhr.
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Zitat von Claus:
Frage nach der Funktion

Dr Faust geballt, den Zeigefinger und den kleinen Finger zu Thürmen erhoben.
Claus - die Faust geballt, den Zeigefinger und den Mittelfinger erhoben – Peace
Die Faust geballt, den Daumen und den kleinen Finger erhoben und etwas wackeln
– vergiss nicht den Fallschirm zu öffnen - Claus.

Die Forschung unserer Vorfahren zeigte klar, dass die innere Erdstruktur einer Krone ähnelte. Mit Hilfe der Messungen weltweit angeordneter Doppeltürme, wurde die Plattentektonik gut erkannt und folgerichtig die innere Struktur gedeutet. Ein Schnitt durch den Äquator ergibt, einheitlich für die Erde und alle Erdbewohner, ein identisches Kreuzsymbol. Da ist wenig mystisch und rein gar nichts religiös – nur reine Wissenschaft.
(Falls die Kugelform als einendes Symbol nicht reicht)

Harald
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2295-35:
...vielleicht eine Vorstudie des erst wesentlich später ausgereiften Hundeträgers1?
Vermutlich gibt es sicher schon Gedanken zur Anwendung von Hundeträgern in Alten- und Pflegeheimen, um fehlenden Pflegekräfte durch Roboter (mit KI) zu ersetzen.

Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2295-36:
Die Forschung unserer Vorfahren zeigte klar, dass die innere Erdstruktur einer Krone ähnelte.
Harald, was hat denn Dein Beitrag mit dem Thema dieses Threads " Gleichzeitigkeit und alternative Zukunft" zu tun?
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2295-33:
Falls du dich durch den Beitrag arbeitest - schau dir mal z. B. in Wikipedia das relativistische Additionstheorem an, dort wirst du sehen, dass auch die SRT keineswegs nur mit der x-Koordinate arbeitet. Der Ortsvektor bezieht sich sogar auf vier Koordinaten. Es wird gewöhnlich nur die x-Achse angeführt, weil das einfacher darzustellen ist und es keinen größeren Gewinn bringt, alle drei Raumkoordinaten zu benutzen.
Hallo Henry,
Das relativistische Additionstheorem ist ein schönes Beispiel dafür, wie durch willkürliche Anwendung eines 3-dimensionalen Koordinatensystems auf die SRT die Anschaulichkeit der tatsächlichen physikalischen Gesetze verloren gehen kann.
Deshalb ist es meines Erachtens so wichtig, mathematisch/physikalisch Beschreibungen von Raum und Zeit zu suchen und zu nutzen, die irreduzibel sind.
Siehe hierzu auch meinen Beitrag Nr. 2188-1069 vom 2. Mai diesen Jahres.
Ich komme noch einmal auf meinem Kommentar zurück, daß neben c = const auch die Annahme vr = vb eine einschneidende Voraussetzung für die Formulierung der SRT ist.
Erst die Annahme, daß die Relativgeschwindigkeit für beide Objekte identisch ist, führt zu der Interpretation, daß Längendilatation und eine Zeitdilatation, beide im Verhältnis 1/γ, gleichzeitig auftreten.
Ein unmittelbarer experimenteller Nachweis der Richtigkeit dieser These ist kaum möglich, da Zeit- und Längendilatationen nicht am Ort des Beobachters selbst nachgewiesen werden können, sondern nur an einem Ort, entfernt vom Beobachter, und das auch noch bei einer Relativgeschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit.
Nur indirekte Beweise waren bisher möglich.


Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2295-33:
In Bezug auf die Zwillings-Diskussion gab es unterschiedliche Ansichten bzgl. der Ursache für die Zeitdilatation. Mein Standpunkt war – und ist -, dass die Zeitdilatation nicht auf die Bewegung der Systeme zueinander zurückzuführen ist, sondern auf die unterschiedliche Differenz der Systeme (Raumschiff und Erde) zur Lichtgeschwindigkeit.
Ich verstehe schon, was Du meinst. Lass doch einfach mal die Zwillingsthematik weg.
Viel wichtiger erscheint mir, darüber nachzudenken, was die Grenzfälle v → c und c → v bedeuten.
Claus spricht schön anschaulich vom "Herausklappe" einer Dimension für den Grenzfall v → c.
Es wäre auch der umgekehrten Fall möglich, also c → v, was bedeuten würde, daß man den Normalfall c "verläßt".

Gruß, Otto
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Beiträge: 540, Mitglied seit 8 Jahren
Zitat von Otto:
Harald, was hat denn Dein Beitrag mit dem Thema dieses Threads " Gleichzeitigkeit und alternative Zukunft" zu tun?

Otto - Otto

Das Thema handelt von „Gleichzeitigkeit“ und alternativer Zukunft.
Wenn Albert und Mileva in Gleichzeitigkeit an der Relativität rumrechnen,
dann ist die Gegenwart von Albert unerträglich und die Absenz von Mileva
relativ unerträglich und verlangt nach einer alternativen Zukunft.
Otto - wer oder was ist die Krone der Schöpfung?
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2295-39:
Otto - wer oder was ist die Krone der Schöpfung?
Aus meiner Zwergen-Sicht, erst einmal ich selbst.
Meine Zacken kenne ich allein am besten; die sind aber inzwischen schon etwas verwittert.
Die Zacken meiner Krone könntest Du auch mit Wachttürmen nicht mehr so leicht entdecken.
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