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Ist Zeit und Raum unendlich?

Thema erstellt von Nico75 
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Beiträge: 600, Mitglied seit 5 Jahren
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2302-60:
Allerdings stimme ich nicht der variablen Lichtgeschwindigkeit zu.

Das kann ich nachvollziehen, Henry.
Auch ich war etwas überrascht und ich bin mir nicht sicher, ob man diesen Gedanken wirklich folgen sollte oder nicht.
Deshalb möchte ich der Sache noch tiefer auf den Grund gehen. Dazu fehlt mir bis jetzt leider der erwähnte Band 1 von Max von Laue.
Ich melde mich wieder zu diesem Thema, wenn ich mehr weiß und das bestellte Buch (aus Österreich) bei mir eingetroffen ist.
Otto
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Beiträge: 1.311, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo Otto, Hallo Henry-Dochwieder,

was ist nach Eurer Meinung die Vakuumlichtgeschwindigkeit ihrem Wesen nach ?
Einen 100%-tig genauen Wert hat sie nicht, den kann man jedenfalls nicht messen. Dies liegt möglicherweise daran, dass es kein absolutes Vakuum gibt. In verschiedenen Substanzen ( Wasser, Luft, Glas) ist die Lichtgeschwindigkeit unterschiedlich, dies gilt ganz allgemein für elektromagnetische Wellen (Kupferkabel, Glasfaserkabel, andere Metalle).
Dies läßt m.E. nur den Schluss zu, dass die Vakuumlichtgeschwindigkeit als absolute Grundlage der Relativitätstheorien stellvertretend für die elektromagnetische Wechselwirkung postuliert wird. Es war notwendig dafür eine Geschwindigkeit zu verwenden, weil es sich bei den Relativitätstheorien um Bewegungslehren handelt. Auch die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit als konkretes Postulat der SRT besagt im Prinzip nichts anderes, als dass die Bewegung jedes Körpers, egal mit welcher Geschwindigkeit er sich im Verhältnis zu anderen Körpern bewegt, im Verhältnis zur elektromagnetischen Wechselwirkung immer gleich ist. Diese Aussage ist nur möglich, wenn man den Elektromagnetismus zur absoluten Grundlage (Postulat) der Theorie macht.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 1.332, Mitglied seit 13 Jahren
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2302-62:
Hallo Otto, Hallo Henry-Dochwieder,

was ist nach Eurer Meinung die Vakuumlichtgeschwindigkeit ihrem Wesen nach ?
Einen 100%-tig genauen Wert hat sie nicht, den kann man jedenfalls nicht messen...
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit
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Es gibt keine Urknall-Singularität.
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Hallo Bernhard Kletzenbauer,
vielen Dank für den Hinweis, aber die Angaben bei Wikipedia zum Thema Lichtgeschwindigkeit sind mir natürlich bekannt.

Mir geht es darum, die wahre Bedeutung der Vakuumlichtgeschwindigkeit in den Relativitätstheorien zu ergründen.

Sie steht m.E. stellvertretend für den Elektromagnetismus im Rahmen einer Bewegungslehre. Ihre Darstellung als Höchstgeschwindigkeit mit unterschiedlichen Werten je nach verwendeten Maßeinheiten wird ihrem Wesen als "Naturkonstante" nicht gerecht. In dem von mir dargestellten Raumzeitmodell (Beitrag 2302-55) erscheint sie nicht als Geschwindigkeit, sondern als Grenzlinie zwischen wahrnehmbarer und nicht mehr wahrnehmbarer Welt. Sie ist dort keine Beziehung mehr zwischen Strecke und Zeit, sondern entspricht der Gleichwertigkeit von magnetischer und elektrischer Wechselwirkung mit dem einheitenfreien Wert 1. Es ist daher im Prinzip nicht mehr eine Geschwindigkeit, die die genannte Grenze bildet. Vielmehr ist es der Elektromagnetismus selbst, der die Grenze für unser Wahrnehmungsvermögen bildet. Es ist m.E. plausibel, dass unser gesamtes Wahrnehmungsvermögen auf dem Elektromagnetismus gründet und deshalb auch durch den Elektromagnetismus begrenzt wird. Dabei lasse ich die Gravitation und die neuerlich entdeckten Gravitationswellen als weitere, vom Elektromagnetismus möglicherweise unabhängige Naturerscheinung unberücksichtigt.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 6, Mitglied seit 5 Monaten
Hat sich mal einer diesen Beitrag, zum Thema: Zahlen und Geometrie (Prof. Antrittsrede 2017 vom aktuellen Fields Träger), angesehen.

https://www.youtube.com/watch?v=NdgQQfQLtWw&lis...

Wie ist der Inhalt seiner Ausführungen zu verstehen? Ich habe da so eine Vermutung, aber ich stecke in der Materie nur so ein bisschen drin.

Danke Euch.

Mit Lieben Grüßen
Nico
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Beiträge: 600, Mitglied seit 5 Jahren
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2302-62:
was ist nach Eurer Meinung die Vakuumlichtgeschwindigkeit ihrem Wesen nach ?
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2302-64:
Mir geht es darum, die wahre Bedeutung der Vakuumlichtgeschwindigkeit in den Relativitätstheorien zu ergründen.

Hallo Harti,
ich nehme an, daß die LG ein bestimmter Zustand ist.
Ich sehe die Gleichungen der SRT auch nur als Grenzlinie zwischen wahrnehmbarer und nicht mehr wahrnehmbarer Welt.

Deinem Gedanken
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2302-64:
Sie ist dort keine Beziehung mehr zwischen Strecke und Zeit, sondern entspricht der Gleichwertigkeit von magnetischer und elektrischer Wechselwirkung mit dem einheitenfreien Wert 1.
kann ich aber noch nicht so richtig folgen.

Otto
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Beiträge: 600, Mitglied seit 5 Jahren
Nico75 schrieb in Beitrag Nr. 2302-65:
Thema: Zahlen und Geometrie (Prof. Antrittsrede 2017 vom aktuellen Fields Träger), angesehen.
https://www.youtube.com/watch?v=NdgQQfQLtWw&lis...
Wie ist der Inhalt seiner Ausführungen zu verstehen? Ich habe da so eine Vermutung, aber ich stecke in der Materie nur so ein bisschen drin.

Hallo Nico,
danke für den Link.
Die Antrittsvorlesung fand ich nicht sehr flüssig vorgetragen. Man muß sich deshalb schon ganz schön konzentrieren, die Schwenks zu den Zuhörern störten mich sehr.
Dem Inhalt konnte ich trotzdem folgen.
Das liegt aber sicher daran, daß ich ähnliche Gedankengänge zur SRT bereits hatte.
Deshalb waren die Ausführungen von Peter Scholze für mich vom Grunde her gut verständlich.
Die Verbindung des 3-D-Raumes mit der Poitou-Gruppe (Galois-Gruppe) war für mich neu, da ich diese Gruppen überhaupt nicht kenne.
Eine Verbindung zu den Primzahlen ist sicher mathematische interessant, aber eine sinnvolle Relation zur RT könnte ich im Moment nicht daraus ableiten.
Am Schluß seines Vortrages sucht Prof. Peter Scholze nach einer Anwendung. Ich weiß zufällig eine.

Eine Verbindung zur SRT sehe ich insbesondere zur "Blickrichtung" auf ein Ereignis, also ob ein Lichtstrahl auf mich zukommt oder mich (im Rücken) verläßt. Peter Scholze benennt das mit dem Begriff "Orientierungsüberlagerung".

Schau mal unter dem Begriff "Kreisgruppe" nach, Beitrag Nr. 2188-1060 und Beitrag Nr. 2188-1069.
Ich habe mich inzwischen mit der Graphische Darstellungen als mathematische irreduzible Kreisgruppe näher beschäftigt, möchte aber hier im Forum nicht dazu ins Detail gehen.

Gruß, Otto
Beitrag zuletzt bearbeitet von Otto am 12.08.2018 um 17:13 Uhr.
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Beiträge: 600, Mitglied seit 5 Jahren
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2302-67:
Hallo Nico,
danke für den Link.

Nico, um Dich nicht zu verschrecken.
Als ich von der Fields-Auszeichnung für Peter Scholz in der Presse hörte, habe ich im Internet nach seinen von ihm entwickelten Verbindungen zwischen Algebra, Geometrie und Mengenlehre gesucht. Die Vorlesungsmitschriften und dazu gehörigen Übungen, die ich fand, habe ich absolut nicht verstanden. Die gebrauchten Begriffe kannte ich fast alle nicht.
Seine mathematischen Abhandlungen waren mir bisher völlig unbekannt.

Die Antrittsvorlesung selbst war jedoch im Vergleich dazu relativ einfach gehalten.
Aber auch dafür brauchst Du zumindest Wissen, das zu meiner Zeit zum größten Teil in der Abiturstufe gelehrt wurde.
Keine Ahnung, wie heute das Nivea des Mathematikunterrichts der 12. Klasse (oder im 13. Gammel-Jahr) aussieht.

Gruß, Otto
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Beiträge: 1.311, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo Otto,
Otto schrieb in Beitrag Nr. 2302-66:
Deinem Gedanken
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2302-64:
Sie ist dort keine Beziehung mehr zwischen Strecke und Zeit, sondern entspricht der Gleichwertigkeit von magnetischer und elektrischer Wechselwirkung mit dem einheitenfreien Wert 1.
kann ich aber noch nicht so richtig folgen.

In einem Raumzeitmodell hat man es eigentlich nicht mehr mit einer Beziehung zwischen Raum und Zeit in Form einer Geschwindigkeit zu tun. Veränderungen, die als Weltlinien/Raumzeitintervalle (Vektoren) bezeichnet werden, haben vielmehr einen zeitlichen und einen räumlichen Anteil, die entgegen gesetzt von einander abhängig sind. Je mehr sich ein Objekt zeitlich verändert, umso weniger verändert es sich räumlich und umgekehrt. Daraus resultiert übrigens das Minuszeichen bei der Berechnung von Raumzeitintervallen, obwohl normalerweise die Kathetenquadrate nach Pythagoras addiert werden.

Beim Licht ist es nun so, dass der zeitliche und räumliche Anteil gleich sind. Da elektromagnetische Wellen aus einer elektrischen und einer magnetischen Wirkung bestehen, halte ich meine Interpretation mit einer Rückführung der Lichtgeschwindigkeit auf die Grundlage, den Elektromagnetismus für sinnvoll. Der einheitenfrei Wert 1 bedeutet gleichzeitig, dass die räumliche und zeitliche Veränderung beim Licht und damit die elektrische und die magnetische Wirkung in Bezug auf Raum und Zeit austauschbar (nicht zu unterscheiden) sind.

Ich hoffe, ich habe mich verständlich machen können.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 1.842, Mitglied seit 13 Jahren
Hallo Harti,
die Gleichungen für den Elektromagnetismus heißen Maxwell-Gleichungen. Aus ihnen folgt (mathematisch) die wellenförmige Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle mit der Geschwindigkeit c, die auch der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

Die normale Geschwindigkeit v (Dreiervektor) ist nicht kovariant und wird deshalb in der Relativitätstheorie durch eine Geschwindigkeit ersetzt, die durch einen Vierervektor dargestellt wird. Das Betragsquadrat aller beliebigen Vierergeschwindigkeiten beträgt c² oder in der theoretischen Physik einfach 1 (dort gilt: c = 1).
Wenn sich die Geschwindigkeit v eines Objekts ändert, wird nur der Vierervektor u in der Raumzeit gedreht. Der Vierervektor u der Geschwindigkeit wird unterschiedlich auf die jeweiligen Koordinatenachsen projeziert.
ZB beim Licht wird die volle Länge auf die Raumachsen projeziert. Der Vierervektor der Lichtgeschwindigkeit hat also keinen Betrag mehr auf der Zeitachse, "bewegt" sich also nicht mehr durch die Zeit.
Bei einem stillstehenden Objekt ist es genau umgekehrt. Es "bewegt" sich nur durch die Zeit (mit Lichtgeschwindigkeit) und nicht durch den Raum (immer bezüglich des zugrundegelegten Koordinatensystems.
Alle anderen Objekte vermischen beide Zustände.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Zara.t. am 11.08.2018 um 12:41 Uhr.
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Stueps (Moderator)
Beiträge: 3.044, Mitglied seit 13 Jahren
Hallo Leute,

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2302-70:
die Gleichungen für den Elektromagnetismus heißen Maxwell-Gleichungen.

Hier der erste Teil einer sechsteiligen Blogreihe, in der Laien sehr schön nachvollziehen können, was es mit den so wichtigen Maxwell-Gleichungen auf sich hat. Die folgenden Teile findet man dann sehr leicht selbst.
Geschrieben von einem Physik-Profi, der sich der Laien annimmt, und ein Händchen dafür hat, schwierige Sachverhalte nachvollziehbar zu machen.

Beste Grüße
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Ein Universum, welches zufällig entsteht und zufällig ein Phänomen namens Humor hervorbringt, entbehrt nicht einer gewissen Komik.
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Die Maxwellgleichungen wurden noch vor der Relativitätstheorie aufgeschrieben. Deshalb sind sie mathematisch nicht kovariant formuliert. Sie lassen sich aber ohne ihrem physikalischen Gehalt etwas wegzunehmen oder hinzuzufügen kovariant schreiben.
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Hallo Stueps,
vielen Dank für den Hinweis; hab die Erklärung der Maxwell-Gleichungen durch MartinB vollständig gelesen und wohl auch verstanden. Es ist sehr interessant, Genaueres über die elektromagnetische Wechselwirkung und die Entstehung elektromagnetischer Wellen zu erfahren.

Hallo Zara.t.
Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 2302-70:
Die normale Geschwindigkeit v (Dreiervektor) ist nicht kovariant und wird deshalb in der Relativitätstheorie durch eine Geschwindigkeit ersetzt, die durch einen Vierervektor dargestellt wird.
Kann das Wort "nicht kovariant" hinreichend erklären, warum man die allgemein übliche Trennung von Raum und Zeit aufgeben muss und ein Modell einer Vereinheitlichung (Raumzeit) verwenden muss ?
M.E. ist es verständlicher festzustellen, dass jede Veränderung einen zeitlichen und einen räumlichen Anteil hat. Und diese Anteile, wenn man nur einen von ihnen betrachtet , auf ca. 13,7 Milliarden Jahre und 13,7 Milliarden Lichtjahre begrenzt sind. Die weitere Frage ist: Was ist die Ursache dieser Begrenzung ? Die Lichtgeschwindigkeit ist die Anwendung der Kategorien von Raum und Zeit auf den Elektromagnetismus und zwar in der allgemein üblichen Form eines räumlich eindimensionalen Modells (Strecke) und der Beziehung zwischen Raum und Zeit (Geschwindigkeit =Strecke/Zeit). Eine Geschwindigkeit ist m.E. keine Naturerscheinung, die die genannte Begrenzung unserer Wahrnehmungsmöglichkeit erklären kann. Meines Wissens schließen auch die Relativitätstheorien höhere Geschwindigkeiten als die Lichtgeschwindigkeit prinzipiell nicht aus.
Deshalb ist es m.E. sinnvoller und allgemeinverständlicher die Grundlage der Lichtgeschwindigkeit, nämlich den Elektromagnetismus als Naturerscheinung als Ursache der Begrenzung unserer Wahrnehmungsmöglichkeiten anzusehen.


Zitat:
Das Betragsquadrat aller beliebigen Vierergeschwindigkeiten beträgt c² oder in der theoretischen Physik einfach 1 (dort gilt: c = 1).
Wenn sich die Geschwindigkeit v eines Objekts ändert, wird nur der Vierervektor u in der Raumzeit gedreht. Der Vierervektor u der Geschwindigkeit wird unterschiedlich auf die jeweiligen Koordinatenachsen projeziert
Anders kann man wohl ein räumlich eindimensionale Vorstellung (Strecke) von Geschwindigkeit (Strecke/Zeit) mit einem vierdimensionalen Raumzeitmodell nicht in Einklang bringen. M.E. wird hier auch der Effekt der Längenkontraktion deutlich. In einem einfachen Weg-/Zeitdiagramm mit nur einer Raumrichtung muss ein Objekt bei Erhöhung der Geschwindigkeit aus der einzigen vorhandenen Raumrichtung teilweise verschwinden, weil es sich teilweise in eine andere, in diesem Modell nicht mehr darstellbare Raumrichtung bewegt; und schließlich bei theoretischem Erreichen der Lichtgeschwindigkeit ganz verschwinden.


Zitat:
ZB beim Licht wird die volle Länge auf die Raumachsen projeziert. Der Vierervektor der Lichtgeschwindigkeit hat also keinen Betrag mehr auf der Zeitachse, "bewegt" sich also nicht mehr durch die Zeit.
Hier liegt m.E. das größte Dilemma diese Erklärungsmodells; denn diese Aussage läuft auf eine unendlich hohe Lichtgeschwindigkeit hinaus, währen die Lichtgeschwindigkeit endlich ist und die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen immer Zeit braucht, z.B. 1 Sekunde für ca. 300000km. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist eine Absolutheitsfiktion. Man sollte es deshalb bei der von Einstein postulierten "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" belassen. .

Zitat:
Bei einem stillstehenden Objekt ist es genau umgekehrt. Es "bewegt" sich nur durch die Zeit (mit Lichtgeschwindigkeit) und nicht durch den Raum (immer bezüglich des zugrundegelegten Koordinatensystems.
Alle anderen Objekte vermischen beide Zustände.

Hältst Du das von mir zugrunde gelegte räumlich eindimensionale, insgesamt zweidimensionale Raumzeitdiagramm für zu einfach ? Es macht zwar beim Verständnis auch Schwierigkeiten, denn zeitartige Vektoren mit dem Betrag 0 sind nur schwer vorstellbar, dokumentieren aber immerhin den Begriff der Gleichzeitigkeit in den Relativitätstheorien. Gleichzeitig in diesem Sinne sind nämlich Ereignisse, deren Kenntnis durch den Elektromagnetismus (eine Lichtgeschwindigkeit mit dem Wert 1) vermittelt wird.

MfG
Harti
Signatur:
Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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