Einstein und Pythagoras oder der Lorentzfaktor und die Seitenverhältnisse im rechtwinkligen Dreieck.

Thema erstellt von John
Claus Moderator
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Beitrag Nr. 2380-81 11.01.2026 10:15
Hallo Otto,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2380-80:
Deine Berechnungen beziehen sich im Beitrag Nr. 2380-66 auf ein Proton und im Beitrag Nr. 2380-72 auf ein Elektron.
Warum?
Für mich ist das etwas verwirrend.

Für mich auch. Für's Proton stimmen die Frequenzen nicht sonderlich überein. Daher habe ich es danach mit dem Elektron versucht.

Zitat:
Du berechnest nicht den zur Masse me des Elektrons gehörenden theoretischen Schwarzschildradius.
Du fragst umgekehrt nach der Masse mer, die zum Radius des Elektrons gehören würde, wenn das Elektron ein Element auf dem "Rand" eines Schwarzen Loches wäre.
Du machst damit das Elektron zu einer räumlichen Komponente des Ereignishorizontes.
Verstehe ich das richtig?

Ich habe dazu noch keine genaue Vorstellung.

Epstein's Mythos enthält m.E. eine grundlegende Wahrheit. Man kann Photonen einerseits und Masseteilchen andererseits durch zwei Welten der Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit beschreiben. Dabei werden zwei senkrecht aufeinander stehende Dimensionen gegeneinander ausgetauscht. Das geschieht z.B. bei der Paarbildung - oder umgekehrt, bei der Anihilation von Materie und Antimaterie (wobei sich Antimaterie m.E. nicht grundsätzlich von Materie unterscheidet. Lediglich erfolgt die Bewegung in der Zeitdimension von Antimaterie gegenüber der von Materie - von uns aus gesehen - rückwärts, besser bzw. neutraler gesagt: in die entgegengesetzte Richtung).

Ich stellte mir ein Elektron im Wasserstoffatom als räumlich ziemlich eingeengt vor. Es ist in einem "Kasten" der ungefähren Größe 0,1 nm gefangen. Wenn es räumlich vollständig lokalisiert wäre, so würde es sich also (wie auch wir selbst und alle Materie gleichermaßen) mit Lichtgeschwindigkeit in der Zeitdimension bewegen. So würde dann aus der Eigensicht des Elektrons die Dimension (Zeit), in der die eigene Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit erfolgt, zur Länge null schrumpfen.

Nun ruht das Elektron im Wasserstoffatom aber nicht. Ich stellte mir vor, es würde mit beträchtlicher Geschwindigkeit in einem Aufenthaltsraum umherdüsen. (Etwas altmodisch zwar, aber etwa so, wie Bohr es in seinem frühen Atommodell tat). Was hieße das nun für die Beschreibung des Elektrons in der anderen Welt, der des Lichts? Die Geschwindigkeit dort würde geringer als c werden. Was insbesondere zur Folge hätte, dass die Zeitdimension nicht mehr vollständig auf die Länge null schrumpfen würde, sondern noch eine kleine Länge besäße.

Falls nun diese Zeitdimension eine Dimension des Universums wäre, und das Universum eine 4D-spärische Gestalt besäße, so hieße das, das Elektron würde sich in der Lichtwelt im Kreis um das Universum bewegen. So kam ich darauf, einmal den hypothetischen Fall anzunehmen, das Elektron würde sich in unserer Materiewelt genauso verhalten. Daraus leitete ich dann die Vorstellung einer Kreisbewegung ab, obwohl mir natürlich klar ist, dass das eine rein geomatrische Vorstellung ist und die extrem hohe Energie, die erforderlich wäre, ein Elektron auf eine solch hohe Geschwindigkeit im Raum zu bringen, nicht aufgebracht werden kann.

Weiter überlegte ich: Wenn ein Elektron tatsächlich eine Kreisbewegung in der Zeitdimension des Universums machen würde, dann müsste es eine geschlossene Zeitschleife durchlaufen, also gewissermaßen ständig neu geboren werden. Bei dieser geschlossenen Schleife fielen mir a) schwarze Löcher ein, um welche das Licht in einem Orbit kreisen könnte und b) die Vorstellung von de Broglie mit den geschlossenen Wellenlängen (stehende Wellen) um das Wasserstoffatom.

Recht konfus, ich geb´s zu. Aber ich wollte mit euch ja eigentlich nur diskutieren und meine geometrischen, auf der SRT beruhenden Ideen keinesfalls als "wissenschaftlich korrekt" verkaufen.
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Beitrag Nr. 2380-82 12.01.2026 13:18
Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2380-81:
Aber ich wollte mit euch ja eigentlich nur diskutieren und meine geometrischen, auf der SRT beruhenden Ideen keinesfalls als "wissenschaftlich korrekt" verkaufen.
Ich stimme Dir zu. Auch mir geht es nur darum, (möglichst mathematisch formulierte und begründete) Ideen auszutauschen.
Zum Glück sind Rechthaber in unserem Forum selten.


Claus schrieb in Beitrag Nr. 2380-81:
Epstein's Mythos enthält m.E. eine grundlegende Wahrheit. Man kann Photonen einerseits und Masseteilchen andererseits durch zwei Welten der Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit beschreiben. Dabei werden zwei senkrecht aufeinander stehende Dimensionen gegeneinander ausgetauscht. ...

Das Buch von Lewis Carroll Epstein mit dem Titel „Relativity visualized“ von 1983, deutsche Ausgabe Titel „Relativitätstheorie anschaulich dargestellt“ vom Verlag Birkhäuser 1985 ist mir bekannt, aber nur in Teilen.

Zum Begriff „Epstein's Mythos“ fand ich einen sehr interessanten Link:
https://www.relativity.li/de/epstein/lesen/c0_de/c1_de

Epstein meint, dass es uns nur scheint, in einer dreidimensionalen Welt zu leben, die in Wirklichkeit eine vierdimensionale Raumzeit ist, weil alles sich mit LG bewegt.
Er denkt, dass die Richtung, in die wir uns bewegen, die Zeit darstellt.
Er sagt, wir bemerken davon nichts, weil die Zeitdimension wegen der Lorentz-Kontraktion nicht wahrgenommen werden kann.
Es ist folglich eine raumzeitliche Bewegung, in welcher sich alles immer mit LG bewegt.

Dem stimme ich vom Grundsatz her zu, dass alles, was in unserer Erlebniswelt existiert, Derivat des Energieniveaus unseres Universums sind, bestimmt durch die LG c.

Seiner Auffassung, dass die Richtung, in die wir uns bewegen, die Zeit darstellt, stimme ich nicht zu.
Das entspricht nicht meinem Verständnis. Für mich ist „Zeit“ gleichbedeutend mit einer differentiellen Änderung eines Zustandes.
Weiterhin ist für Epstein die Zeit konstant. Hier stimme hier eher der Idee von Roger Penrose einer veränderlichen Zeit zu, d.h. eines veränderlichen Zeitmaßstabes.
Epstein unterscheidet meines Wissens nicht zwischen Zeit und Zeitdauer.
Das wäre für mich ein erhebliches Manko.
Ich verstehe unter Zeitdauer die Summe mehrere Augenblicke - als Integral einer Zustandsänderung.

Claus und ich verstehen die SRT als Raumzeit mit einer Raum-Komponenten und einer Zeit-Komponente.

@John:
Claus formuliert anschaulich „Der Raum kippt aus der Zeit“.
Ich nenne es etwas prosaischer „Der Raum ist der Schatten der Zeit“.

Epstein verwendet den Begriff „Eigenzeit“ anstelle des Begriffes "Zeit-Anteil".
Siehe Abbildungen 5.7 bis 5.10 auf den Seiten 105 bis 107.
Das ist sicher nicht falsch.

Seiner Bemerkung auf Seite 182, dass die verlangsamte Zeit die eigentliche Ursache der Schwerkraft ist, würde ich zustimmen.
Zur Ursache der Trägheit äußert er sich meines Wissens nicht.

Die Abbildungen in dem oben genannten Link zu „Epsteins Mythos“ werden eine Reihe von Abbildungen gezeigt, die einigen graphischen Darstellungen von Claus und mir ähneln bzw. übereinstimmen.
Siehe die Abbildungen im Beitrag Nr. 2264-641 und im Beitrag Nr. 2353-1.

Im Kapitel C8 des o.g. Links werden Epsteins Ideen kurz zusammengefasst:
1. Schnelle Uhren gehen langsamer.
(Kein Kommetar.)
2. Schnelle Maßstäbe sind kürzer.
(Ich verwende stattdessen den anschaulichen Begriff „Gummi-Lineal“ für veränderliche Maßstäbe.)
3. Relativ zueinander ruhende Uhren sind nur innerhalb ihres eigenen Ruhesystems gültig.
(Ich stimme zu, formuliere es jedoch anders: Zwei Objekte sind zueinander in Ruhe, wenn sie die gleiche Abweichung „v“ von der LG „c“ aufweisen. Die Relativgeschwindigkeit ist die Differenz zweier verschiedener Werte „v“.)
4. Wesentlich sind die mathematischen Gleichungen sin(φ) = v/c und cos(φ)² = 1 – (v/c)² .
(Diese Beziehungen werden auch in meinen graphischen Darstellungen zur SRT in den in den o.g. Beiträgen verwendet.
cos(φ)² + (v/c)² = 1 ergibt einen Einheitskreis, den Epstein aber nicht erwähnt.)


Gruß, Otto
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Beiträge: 1Mitglied seit 3 Monaten
Beitrag Nr. 2380-83 16.03.2026 11:09
Es ist faszinierend, deine Zerlegung von Epsteins Ansatz zu lesen. Diese Art, die Zeit als eine Dimension zu visualisieren, die durch räumliche Bewegung „verzehrt“ wird, erinnert mich oft daran, wie alles miteinander verbunden ist, fast wie zwei Orbits, die sich ständig anpassen. Apropos Interdependenz: Diese Sichtweise, bei der das eine nicht ohne das andere existiert, erinnert mich an mein eigenes Leben als Paar; wir sind ein bisschen wie diese Variablen $dt$ und $dx$, immer dabei, uns auszubalancieren. Um diese unzertrennliche Verbindung zu feiern, haben wir uns Partnerringe und aufeinander abgestimmte Ring-Sets ... geschenkt. Es ist lustig zu sehen, wie die Physik manchmal das Symbolische trifft: zwei Einheiten, die ein kohärentes Ganzes bilden, sei es in einer Lorentz-Gleichung oder in einem gemeinsamen Schmuckstück. Danke für die Erläuterungen zum Integral $\int dt$, das rückt die Unterscheidung zwischen Moment und Dauer wirklich ins rechte Licht.
Bearbeitet von Elias29 am 27.03.2026 um 11:36 Uhr.
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Beitrag Nr. 2380-84 17.03.2026 03:18
Hallo Elias29,

Willkommen im Forum!

Elias29 schrieb in Beitrag Nr. 2380-83:
Was bei Ihrem Austausch auffällt, ist der Wille, das visuell darzustellen, was normalerweise hinter abstrakten Gleichungen verborgen bleibt
Mir hat die geometrische Darstellung der Gleichungen der Relativitätstheorien geholfen, diese zu begreifen.
Ich habe für die graphischen Darstellungen irreduzible mathematische/geometrische Grundbausteine verwendet, die nicht auf tiefer liegende Einheiten rückführbar sind.

Elias29 schrieb in Beitrag Nr. 2380-83:
Ihre Formulierung „Der Raum ist der Schatten der Zeit“ fasst diese Interdependenz perfekt zusammen:
Die Idee, die SRT geometrisch darzustellen, geht auf eine Idee von Claus zurück.
Er formulierte anschaulich "Der Raum kippt aus der Zeit".

Elias29 schrieb in Beitrag Nr. 2380-83:
Das ist eine Sichtweise, die Penrose sehr nahe kommt, wo die Geometrie kein starrer Rahmen ist, sondern etwas Formbares.
Ich bin hier im Forum auf die Idee von Roger Penrose nur wenig eingegangen.
Die Kommentare würden zu lang werden.
Allein schon der Begriff von variablen Maßstäben für Zeit und Raum führt oft schon zu Unverständnis.
Ich habe die Idee von Penrose aufgegriffen und mir eine ganz einfache Frage gestellt:
Die Geschwindigkeit ist doch nur eine Verhältniszahl zwischen Distanz und Zeitdauer.
Was bedeutet es, wenn sich nicht die Distanz ändert, sondern der Zeitmaßstab,
UND unter welchen Bedingungen ist es völlig egal, ob sich der Weg ändert oder die Zeit.
Dafür habe ich ein separates Kapitel mit 46 Seiten in einem Buch benötigt.
Das führt zum Planck'schen Wirkungsquantum, einer Skalierung mit Quanten, Skalierung bei der Ausbreitung von Wellen, der Skalierung bei einer gravitativen Wirkung, einer alternativen Interpretation der Rotverschiebung, einer physikalischen Erklärung der Massenträgheit, ....

Elias29 schrieb in Beitrag Nr. 2380-83:
.... aber ich verstehe Ihre Vorbehalte gegenüber seiner Definition der Zeit. Ihre Unterscheidung zwischen Zeit (differenzielle Zustandsänderung) und Dauer (Integral dieser Änderungen) bringt eine physikalische Nuance ein, ...
Es ist nicht nur eine Nuance, sondern eine grundsätzliche Frage.
Wer Zeit und Zeitdauer nicht unterscheiden kann (und das ist sehr oft so), kann den Augenblick , also die Gegenwart, nicht verstehen und damit auch nicht, was Vergangenheit und Zukunft bedeuten.

Gruß, Otto
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Claus Moderator
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Beitrag Nr. 2380-85 01.06.2026 17:18
Hallo zusammen,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2380-51:
John schrieb in Beitrag Nr. 2380-50:
Kann sich jemand denken, warum wir die zeitliche Dimension nicht sehen können?

Hallo John,
Antwort: Weil der Raum nur der Schatten der Zeit ist.
Der Raum, den wir erleben, ist eigentlich eine Täuschung.
Die Zustandsänderung (der Ist-Zustand, der Gradient eines Prozesses) der Laufzeitänderung ist Ausdruck von Zeit und gleichbedeutend mit der Zeit.

Wenn es wirklich so ist, wie Otto es sieht (es gibt nur die Zustandsänderung - der Raum besteht nur in unserer Vorstellung), dann sind verschiedene Richtungen im Raum gewissermaßen bereits Parallelwelten, also existierten dann bereits durch den Raum unendlich viele verschiedene Realitäten. Jede Eigenzeit(welt)linie wäre eine eigene.
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Beitrag Nr. 2380-86 01.06.2026 22:20
Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2380-85:
Wenn es wirklich so ist, wie Otto es sieht (es gibt nur die Zustandsänderung - der Raum besteht nur in unserer Vorstellung), dann sind verschiedene Richtungen im Raum gewissermaßen bereits Parallelwelten, also existierten dann bereits durch den Raum unendlich viele verschiedene Realitäten. Jede Eigenzeit(welt)linie wäre eine eigene.

Ich habe seit längerem darüber nachgedacht, aber bisher keine befriedigende Lösung gefunden. Mein Denken ist durch unsere räumliche Erlebniswelt einfach zu befangen.

Sicher hätte dann jedes Objekt ein eigene Zeit-Weltlinie.

Gibt es eine dreidimensionale Zeit der Augenblicke?
Hat die Eigenzeit (die Zustandsänderung) eines Objekts einen Spin oder mehrere Spins?

Das Problem der Verschränkung wäre gegenstandslos, da Lokalität nicht mehr existiert.
Verschränkung wäre der Normalfall.

Gruß, Otto
Bearbeitet von Otto am 01.06.2026 um 22:24 Uhr.
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Beiträge: 1.681Mitglied seit 18 Jahren
Beitrag Nr. 2380-87 02.06.2026 09:11
Hallo zusammen,

unsere Vorstellungen (Konzepte) von Raum und Zeit sind nicht grundlegend für Die Relativitätstheorien, dies ist vielmehr die Lichtgeschwindigkeit.
Auf dieser Grundlage kann sowohl Zeit in Strecke wie Strecke in Zeit umgedeutet werden, je nachdem welche Perspektive man einnimmt.
Ein Lichtjahr ist die Stecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt; ein Lichtkilometer ist die Dauer die das Licht für einen Kilometer braucht.
Warum soll dann ein Konzept gegenüber dem anderen vorrangig sein ?
Allein praktische Erwägungen legen es nahe, die Dinge aus der Perspektive der Zeit zu betrachten (Lichtjahre), weil im Verhältnis zu unserem sehr kleinen Wahrnehmungsbereich der Weltraum sehr groß und die Lichtgeschwindigkeit sehr hoch ist.
Für unser Alltagsleben, den beschränkten Erlebnisbereich, sollten wir es aber bei den getrennten Konzepten von Raum und Zeit belassen.

MfG
Harti
Signatur:
Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beitrag Nr. 2380-88 04.06.2026 05:02
Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2380-87:
Für unser Alltagsleben, den beschränkten Erlebnisbereich, sollten wir es aber bei den getrennten Konzepten von Raum und Zeit belassen.

Aber sicher. Wir kommen damit doch gut zurecht.

Für physikalische Betrachtungen reicht das jedoch nicht aus, um Antworten auf die Fragen zu finden "was ist Zeit", "was ist Raum" oder " was ist die Ursache einer Dimension".

Einstein: "Zeit und Raum sind nur Methoden, anhand derer wir denken, und keine Bedingung, in der wir leben."

Ich weiß, einige meiner Aussagen sind physikalisch umstrittenen bzw. nicht allgemein akzeptiert.
Das ist jedoch nicht vermeidbar.

Gruß, Otto
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