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Relativitätstheorien

Thema erstellt von Thomas 
Beiträge: 32, Mitglied seit 15 Jahren
Was ist mit der Relativitätstheorien und der Zeit im gegenzug zu Zeit und Raum
Was meint Alber Einsten mit seiner Relativitätstheorien? Und im gegenzug darzu Zeit und Raum?

Beitrag zuletzt bearbeitet von Thomas am 19.05.2007 um 13:19 Uhr.
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Was meinst du genau?
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„Science is like sex, sometimes something useful comes out but that is not the reason we are doing it!“ (Richard P. Feynman)
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hallo,
einerseits wird behauptet die uhren laufen langsamer bei geschwindigkeiten aber wie ist dass möglich bei dieser Beispiel: aber bitte schaut euch doch einmal dieses video an: http://video.google.de/videoplay?docid=-13086077777... t=0&num=10&so=0&type=search&plindex=0

Und geh auf part 2!!!!

Bei [2min 28 sek] wird etwas ganz anderes behauptet.
Nun bin ich ein wenig verwirrt

mfg Silvester Sabathiel
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Silvester schrieb in Beitrag Nr. 1065-3:
hallo,
einerseits wird behauptet die uhren laufen langsamer bei geschwindigkeiten aber wie ist dass möglich bei dieser Beispiel: aber bitte schaut euch doch einmal dieses video an: http://video.google.de/videoplay?docid=-13086077777... t=0&num=10&so=0&type=search&plindex=0

Und geh auf part 2!!!!

Bei [2min 28 sek] wird etwas ganz anderes behauptet.
Nun bin ich ein wenig verwirrt

mfg Silvester Sabathiel

Tja, das ist ein Grund, warum ich die Ausdrucksweise "bewegte Uhren gehen langsamer" nicht besonders schätze. Diese Ausdrucksweise suggeriert, dass es eine absolute Geschwindigkeit gäbe. Aber Geschwindigkeit ist immer relativ. Alle Inertialsysteme sind gleichbereichtigt, das ist das Relativitätsprinzip, und neben der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit das zweite Grundprinzip, auf dem die Relativitätstheorie aufbaut (wie ja schon ihr Name sagt). Insofern darf jedes (unbeschleunigte) System sich als ruhend betrachten, und die relativistischen Effekte sind ebenfalls gegenseitig. Das scheint auf den ersten Blick paradox, denn wie kann sowohl die Uhr des Planeten langsamer als die des Raumschiffs laufen, als auch umgekehrt die Uhr des Raumschiffs langsamer als die des Planeten? Das kommt daher, dass diese "Verlangsamung" nicht wirklich ein verlangsamter Prozess ist: Auf der Raumschiffuhr vergeht eine Sekunde pro Sekunde, und auf der Planetenuhr vergeht ebenfalls eine Sekunde pro Sekunde. Die Verlangsamung der Zeit ist in gewissem Sinn ein perspektivischer Effekt: Sie beruht darauf, wie die Beobachter aufgrund ihrer eigenen Bewegung die Welt wahrnehmen bzw. den Ereignissen Orte und Zeiten zuweisen. Und wenn man die Zeitdilatation als "perspektivischen" Effekt begreift, dann ist die gegenseitige "Verlangsamung" der Uhren nicht paradoxer als die gegenseitige perspektivische Verkürzung zweier Gegenstände, die in einem Winkel zueinander liegen (die schräge Leiter erscheint gegenüber der gerade stehenden Leiter verkürzt, obwohl sie unzweifelbar gleich lang ist). Das soll jetzt nicht bedeuten, dass die Zeitdilatation keinen physikalischen Effekt hätte, das Zwillingsparadoxon ist ja gerade ein Beispiel für so einen Effekt. Aber die perspektivische Verkürzung einer Leiter ist auch physikalisch: Die schräge Leiter passt durch die Tür, obwohl die senkrechte Leiter nicht hindurchpassen würde. Dennoch würde jemand, der auf der Leiter liegt, stattdessen die Tür als perspektivisch verkürzt wahrnehmen.

Im Übrigen schau Dir nochmal die Herleitung der Zeitdilatation im ersten Teil des Videos an: Hier wird ja gerade hergeleitet, dass die Zeit im Erde-Mond-System für den Raumfahrer verlangsamt geht, nicht umgekehrt. Die Tatsache, dass dies auch umgekehrt gilt, wird dann einfach vorausgesetzt und nicht weiter thematisiert (was m.E. eine Schwäche des Videos ist).
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Hallo Zeitgenossen,

wäre es nach den Erläuterungen von Timeout nicht sinnvoll, zwischen zwei Zeitbegriffen zu unterscheiden, um der Tatsache, daß die Zeit für verschiedene Beobachter in ihrem jeweilgen System gleich vergeht, während ein Beobachter aus einem anderen System in seinem System eine andere Zeit mißt als in dem von ihm beobachteten zweiten (bewegten) System?

1) Eine "allgemeine" Zeit, die für Zeitmessungen innerhalb eines(jedes) Systems gilt, wobei zu einem System auch im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit geringfügig bewegte Objekte gehören,
und
2) eine "relativistische" Zeit, die für die Messung von Zeiträumen in mindestens zwei zueinander, im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit nicht geringfügig bewegten Systemen gilt.

Mir ist schon klar, daß mit diesem Vorschlag keine neue Erkenntnis verbunden ist. Aber vielleicht würde eine klarere sprachliche Unterscheidung Verwirrungen in diesem Bereich vermeiden. Es würde dann zum Beispiel deutlicher, daß Zeitdilatation im erstgenannten Zeitbegriff nicht gilt bzw. wegen der Geringfügigkeit der Bewegung im Verhältnis zu Lichtgeschwindigkeit keine Rolle spielt.
Möglicherweise gibt es die unterschiedlichen Begriffe ja auch schon und sie sind mir nur nicht bekannt.

MfG Harti
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Hallo Timeout und andere Zeitgenossen,

Zitat:
Aber Geschwindigkeit ist immer relativ. Alle Inertialsysteme sind gleichbereichtigt, das ist das Relativitätsprinzip, und neben der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit das zweite Grundprinzip, auf dem die Relativitätstheorie aufbaut (wie ja schon ihr Name sagt). Insofern darf jedes (unbeschleunigte) System sich als ruhend betrachten, und die relativistischen Effekte sind ebenfalls gegenseitig. Die Verlangsamung der Zeit ist in gewissem Sinn ein perspektivischer Effekt: Sie beruht darauf, wie die Beobachter aufgrund ihrer eigenen Bewegung die Welt wahrnehmen bzw. den Ereignissen Orte und Zeiten zuweisen. Und wenn man die Zeitdilatation als "perspektivischen" Effekt begreift, dann ist die gegenseitige "Verlangsamung" der Uhren nicht paradoxer als die gegenseitige perspektivische Verkürzung zweier Gegenstände, die in einem Winkel zueinander liegen (die schräge Leiter erscheint gegenüber der gerade stehenden Leiter verkürzt, obwohl sie unzweifelbar gleich lang ist). Das soll jetzt nicht bedeuten, dass die Zeitdilatation keinen physikalischen Effekt hätte, das Zwillingsparadoxon ist ja gerade ein Beispiel für so einen Effekt. Aber die perspektivische Verkürzung einer Leiter ist auch physikalisch: Die schräge Leiter passt durch die Tür, obwohl die senkrechte Leiter nicht hindurchpassen würde. Dennoch würde jemand, der auf der Leiter liegt, stattdessen die Tür als perspektivisch verkürzt wahrnehmen.

Die Reduzierung der Relativität von Bewegungen in Raum und Zeit auf den räumlichen Bereich (Perspektive)macht die Dinge sehr anschaulich.

Die Folgerungen aus dem Beispiel mit der Leiter und der Tür sind für mich jedoch nicht ganz nachvollziehbar. Es soll so sein, daß durch die Änderung des Beobachtungsstandpunktes die Wirklichkeit verändert wird; die Leiter, die zunächst nicht durch die Tür passte, soll bei Beobachtung aus einer anderen Position schräg erscheinen und dann durch die Tür passen. Ich stelle mir vor, daß auch die Tür bei Beobachtung aus der anderen Position in gleicher Weise schräg erscheint und die Leiter auch bei Beobachtung aus einer anderen Position nicht durch die Tür passt. Die verschiedenen Beobachtungspositionen wären sonst nicht mehr gleichberechtigt, oder anders ausgedrückt ,sie wären unterscheidbar.
Ich nehme an, daß Du Leiter und Tür zunächst zusammen aus einem Bezugssystem (A) beobachtest und dann Leiter aus dem Bezugssystem (B) und Tür weiter aus dem Bezugssystem(A). Ein solcher Wechsel des Bezugsystems führt in aller Regel zu Widersprüchen (hier: Leiter passt nicht durch die Tür -Leiter passt durch die Tür).

Ich habe den Eindruck, daß beim Auftreten von Widersprüchen (Paradoxien) bei der Betrachtung von Raum und Zeit (Bewegungen) in aller Regel ein solcher Wechsel des Bezugssystems bzw. eine widersprüchliche Betrachtung von Bewegung und ruhendem Bezugssystem vorliegen.
In dem alten griechischen Beispiel mit dem Fußgänger und dem Läufer ( es können auch Tiere gewesen sein) wird dies deutlich. Fußgänger hat 100 m Vorsprung, beide setzen sich gleichzeitig in Bewegung. Läufer legt 100 m zurück, in der der dafür benötigten Zeit ist der Fußgänger einige Meter weiter gegangen. Läufer legt diese einige Meter zurück, Fußgänger ist in dieser Zeit einige Zentimeter weitergegangen usw. Der Läufer erreicht den Fußgänger nie, egal wie klein der Vorsprung des Fußgängers wird. Dies stimmt mit der Wirklichkeit nicht überein, denn der Läufer überholt natürlich den Fußgänger.
Dem Paradoxon liegen m.E zwei mögliche Betrachtungsweisen zugrunde, die beide falsch sind.

Erstens: Läufer und Fußgänger sind beides bewegte Systeme, ein drittes ruhendes System gibt es nicht.
Zweitens: Zunächst wird der Läufer als bewegt und der Fußgänger als ruhend betrachtet, dann wird das Bezugssystem gewechselt und der Fußgänger als bewegt und der Läufer als ruhend betrachtet usw.

Die erste Betrachtung ist falsch, weil Bewegung (auch zwei unabhängiger Systeme) relativ ist und denknotwendig nur in Bezug auf ein als ruhend vorgestelltes System möglich ist, hier z.B. der Straße, auf der sich Läufer und Fußgänger bewegen.
Die zweite Betrachtung ist falsch, weil durch den dauernden Wechsel des Bezugssystems die Bewegungen der beteiligten Personen nicht mehr zeitgleich, sondern nacheinander erfolgen.
Richtig ist allein die Betrachtung, daß beide sich zeitgleich in Bezug auf ein drittes, notwendig als ruhend fingiertes System, z.B. die Straße, bewegen; abstrakt wäre die Straße das Koordinatensystem und die Bewegung von Läufer und Fußgänger wären Geraden mit unterschiedlicher Steigung, die sich beim Überholen schneiden.

Soweit ich mit meinen Überlegungen offene Türen einlaufe, bitte ich um Entschuldigung.
Ich habe mich etwas ausführlicher geäußert, weil mir bei den Erörterungen in diesem Forum des öfteren nicht klar ist, welches das als ruhend bzw. als bewegt zugrundegelgte Bezugssystem ist.
Wovon geht z.B. die SRT aus ?
Jedes System(Objekt) kann als ruhend fingiert werden, und das Licht bewegt sich dazu mit der ihm eigenen Geschwindigkeit
oder
das Licht ruht und alle Objekte bewegen sich im Verhältnis zum ruhenden Licht mit Lichtgeschwindigkeit.

Ich gehe davon aus, daß die SRT beide Betrachtungen zuläßt.
Bei der Annahme, daß sich eine Rakete im Verhältnis zu mir der Lichtgeschwindigkeit nähert, betrachte ich die Sache im erstgenannten Bezugssystem.
Im zweitgenannten Bezugssystem würde sich die Bewegung der Rakete als Verlangsamung in Bezug auf das ruhende Licht darstellen.

Für Korrekturen an meinen Überlegungen bin ich immer dankbar.

MfG Harti
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Hallo Harti,
Harti schrieb in Beitrag Nr. 1065-5:
Hallo Zeitgenossen, wäre es nach den Erläuterungen von Timeout nicht sinnvoll, zwischen zwei Zeitbegriffen zu unterscheiden, um der Tatsache, daß die Zeit für verschiedene Beobachter in ihrem jeweilgen System gleich vergeht, während ein Beobachter aus einem anderen System in seinem System eine andere Zeit mißt als in dem von ihm beobachteten zweiten (bewegten) System?
In der SRT gibt es keine zwei Zeitbegriffe. Es gibt in der SRT den Begriff der "Eigenzeit". Alle Beobachter (gleichgültig ob ruhend, beschleunigt oder unbeschleunigt) lesen auf ihrer mitgeführten Uhr die abgelaufene Eigenzeit ab. Jeder Beobachter bewegt sich in der vierdimensionalen Raumzeit von Punkt A nach Punkt B auf einer sogenannten "Weltlinie". Die Länge dieser Weltlinie entspricht der abgelaufenen Eigenzeit. Der Ablauf der Eigenzeit wird nicht nur von der Änderung der Zeitkoordinate, sondern auch von der Änderung der Ortskoordinate in der vierdimensionalen Raumzeit bestimmt. Der Zeitablauf hängt also vom Verbindungsweg zwischen Punkt A und B in der Raumzeit ab. Jeder (unterschiedlich schnell) bewegte Beobachter "schneidet" aus der Raumzeit seine eigene Zeitkomponente und seine eigene Raumkomponente heraus. Daraus erklärt sich auch der Altersunterschied der Zwillinge im Einsteinschen Zwillingsexperiment.

Andreas Bartels erläutert das in seinem Buch [1] auf Seite 56 wie folgt, Zitat:
"Mit der Eigenzeit existiert auch im Rahmen der Relativitätstheorie ein objektiver und universeller Zeitbegriff. Messen alle ausgezeichneten physikalischen Uhren dieselbe isochrone Eigenzeit, so kann wie in der klassischen Physik von einer Einheit der Zeit die Rede sein. Der wesentliche Unterschied zwischen der Eigenzeit der SRT und der absoluten Zeit Newtons besteht darin, dass die zwischen zwei Punkten der Raumzeit verfließende Eigenzeit nicht von der verbindenden Weltlinie unabhängig ist. Newtons absolute Zeit ist "integrabel", sie steht für zwei Punkte der Welt unabhängig vom Verbindungsweg fest, deswegen kann in Newtons Welt das Zeit-Kontinuum in eindeutiger Weise vom Raum-Kontinuum abgespalten werden. Für die Eigenzeit der SRT gilt dies nicht mehr. Zeit und Raum sind im Rahmen der SRT nicht mehr voneinander unabhängige Unterräume einer vierdimensionalen Raumzeit."

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Andreas Bartels
Grundprobleme der modernen Naturphilosophie.
Paderborn 1996, ISBN=3-8252-1951-8
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Der Kluge lernt aus allem und von jedem,
der Normale aus seinen Erfahrungen,
und der Dumme weiß alles besser.
Sokrates.
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Hallo zusammen,

Timeout schrieb:
Zitat:
... Und wenn man die Zeitdilatation als "perspektivischen" Effekt begreift, dann ist die gegenseitige "Verlangsamung" der Uhren nicht paradoxer als die gegenseitige perspektivische Verkürzung zweier Gegenstände, die in einem Winkel zueinander liegen (die schräge Leiter erscheint gegenüber der gerade stehenden Leiter verkürzt, obwohl sie unzweifelbar gleich lang ist). Das soll jetzt nicht bedeuten, dass die Zeitdilatation keinen physikalischen Effekt hätte, das Zwillingsparadoxon ist ja gerade ein Beispiel für so einen Effekt. Aber die perspektivische Verkürzung einer Leiter ist auch physikalisch: Die schräge Leiter passt durch die Tür, obwohl die senkrechte Leiter nicht hindurchpassen würde. Dennoch würde jemand, der auf der Leiter liegt, stattdessen die Tür als perspektivisch verkürzt wahrnehmen.

Ich möchte hier den Versuch starten, den Unterschied einer schräg zu mir stehenden aber ruhenden Leiter und einer von mir fortbewegten Leiter zu erläutern.
Eine schräg zu mir stehende Leiter erscheint mir optisch perspektivisch verzerrt. Kenne ich den Winkel und die mir erscheinende Länge, kann ich mit dem Pythagoras seine wahre Länge ermitteln. bei einer Leiter, welche sich von mir fortbewegt, gelingt mir das nicht ... warum?
Das Licht, welches mich von der mir abgewandten Leiterseite erreicht, hat einen längeren Weg als das Licht, welches mich von der mir zugewandten Leiterseite erreicht, zurückzulegen. Das Licht also, welches mich vom Leiterende und -anfang gleichzeitig erreicht, wurde zu unterschiedlichen Zeiten abgegeben. Während dieser Zeitdifferenz hat sich die Leiter aber schon weiter von mir fortbewegt, so dass die mir zugewandte Leiterseite zu der mir abgewandten Leiterseite hin verschoben erscheint. Zur optisch perspektivisch Verkürzung kommt also zusätzlich eine zeitlich perspektivische Verkürzung hinzu. Allein mit dem Pythagoras kann ich dann nicht mehr die wahre Länge der Leiter ermittlen. Ein auf der Leiter sitzender Beobachter würde bei mir natürlich den gleichen Effekt wahrnehmen, da es reine Definitionssache ist, wer sich hier bewegt und wer ruht. Das Licht von der jeweils abgewandten Seite hat so oder so den längeren Weg zurückzulegen.

So wenigstens verstehe ich die Zeitdilatation und die Längenkontraktion, welche sich sicherlich erst bei Geschwindigkeiten bemerkbar machen, welche im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit nicht unerheblich sind (ab etwa 10%).

Sollte an meinen Vorstellungen irgendetwas falsch sein, bin ich für Hinweise darauf dankbar.

mfg okotombrok
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"Der Kopf ist rund, damit die Gedanken die Richtung wechseln können"
(Francis Picabia)
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Relativität ist die Darstellung zweier Systeme zu einem Bezugspunkt. Nehmen wir ein Spiegelbild oder schauen in den Spiegel, so ist eines die Realität und relativ dazu ein Spiegelbild. Das Spiegelbild ist relativ gleich der Realität, aber Spiegelverkehrt. Als dritter Beobachter können wir beides direkt miteinander Vergleichen und wären so der kontrollierdende Bezugspunkt. Sind wir allein vor dem Spiegel könnten wir nur kontrollieren was wir real sehen, so auch im Spiegelbild erkennen. Die Relativitätstheorie gibt dazu nun eine zeitliche Vorstellung. Nehmen wir an wir stünden als Figur auf einer großen Schallplatte und schauen auf das Zentrum. Jetzt drehen wir diese Schallplatte sehr schnell. Von außen betrachtet würde man nur eine Ringkontur erkennen, da das Auge zu träge ist, die einzelne Figur zu erkennen. Würde man den Raum abdunkeln und einen Punkt immer dann beleuchten wenn die Figur sich gerade dort aufhält, hätte man den Eindruck, die Figur steht oder ruht dort. Als Figur auf der Platte aber drehen wir immer eine Runde. Da nun Licht und Objektstandort miteinander gekoppelt sind, ändert sich der Ort nicht. Gehen wir jetzt einen Schritt weiter und beleuchten die Figur zwei mal pro Runde oder zu jeweils 180°. Von außen betrachtet würden wir jetzt zwei Figuren sehen, wie in einem Spiegelbild. Auf der Platte jedoch, würde es immer nur kurz hell werden. Auf der Platte realisieren wir die Realität, während wir außerhalb der Platte eine Illusion wahrnehmen. Von außerhalb betrachtet wäre das aber ebenfalls die Realität. Mit Hilfe der Relativitätstheorie werden solche Gedankenexperimente vielfach durchgeführt und mit der Lichtgeschwindigkeit realisiert. Die Lichtgeschwindigkeit selbst, beinhaltet ja schon die Zeit, deren Bezug zu einem Tag steht. Ein Tag gestaltet sich für alle Menschen gleich dem Sonnenaufgang und Sonnenuntergang oder Tag und Nacht. Relativ dazu steht das zeitliche empfinden jedes einzelnen Menschen unterschiedlich, da der Ort / Standpunkt für jeden Menschen verschieden ist. Die Relativitätstheorie schließt demzufolge eine gleichzeitigkeit dahingehend aus, dass die Figur auf der Platte, sich selbst sehen könnte, wie in einem Spiegel.
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Des Menschen Wille ist sein Himmelreich.
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Hallo Eugen Bauhof,

Zitat:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1065-7:

In der SRT gibt es keine zwei Zeitbegriffe. Es gibt in der SRT den Begriff der "Eigenzeit". Alle Beobachter (gleichgültig ob ruhend, beschleunigt oder unbeschleunigt) lesen auf ihrer mitgeführten Uhr die abgelaufene Eigenzeit ab. Jeder Beobachter bewegt sich in der vierdimensionalen Raumzeit von Punkt A nach Punkt B auf einer sogenannten "Weltlinie". Die Länge dieser Weltlinie entspricht der abgelaufenen Eigenzeit. Der Ablauf der Eigenzeit wird nicht nur von der Änderung der Zeitkoordinate, sondern auch von der Änderung der Ortskoordinate in der vierdimensionalen Raumzeit bestimmt. Der Zeitablauf hängt also vom Verbindungsweg zwischen Punkt A und B in der Raumzeit ab. Jeder (unterschiedlich schnell) bewegte Beobachter "schneidet" aus der Raumzeit seine eigene Zeitkomponente und seine eigene Raumkomponente heraus. Daraus erklärt sich auch der Altersunterschied der Zwillinge im Einsteinschen Zwillingsexperiment.

Vielen Dank für die Erläuterungen. Ich denke, ich verstehe die Unterschiede der Theorien (Betrachtungsweisen) jetzt besser.
Ich nehme an, daß dies folgende Konsequenzen hat:
Die Angabe einer Geschwindigkeit im Sinne von Strecke/Zeit ist nur im Newton`schen Weltbild möglich.
Im Einstein`schen Weltbild ergibt ein Geschwindikeitsbegriff im Sinne von Weltlinie/Eigenzeit keinen Sinn, weil der (vierdimensionale) Begriff "Weltlinie" die Zeit bereits mitumfaßt. Weltlinie ist (vierdimensional) gewissermaßen Länge x Breite x Höhe x Eigenzeit. Wenn ich dies durch Eigenzeit dividiere, bleibt nur der dreidimensionale Raum übrig.

Weitere Konsequenz: Man darf das vierdimensionale Raum-Zeit-Kontinuum weder mit
dem Begriff der Zeit im Sinne Newtons noch mit dem Begriff des Raumes im Sinne Newtons in Verbindung bringen (vergleichen), weil man sich sonst automatisch in das Newton`sche Weltbild (mit Trennung von Raum und Zeit) begibt.

Ich gehe weiter davon aus, daß die Angabe einer Lichtgeschwindigkeit nur im Newton´schen Weltbild möglich ist. Im Einstein´schen Weltbild müßte sich die Bewegung des Lichts als Weltlinie des Lichts darstellen und die Angabe einer Lichtgeschwindigkeit ergibt nach den obigen Folgerungen eigentlich keinen Sinn und ist irreführend.

Ich frage mich allerdings, wie die Weltlinie des Lichts auf dem Hintergrund des 1.Postulats
der SRT, daß die Bewegung des Lichts absolut ist, aussieht. Muß die Weltlinie des Lichts unter dieser Annahme nicht zwingend mit einem angenommenen Koordinatensystem zusamenfallen (identisch sein) ?

Ich habe immer wieder den Eindruck, daß die Vermengung der Theorien durch Verwendung von Begriffen, die nur in das eine oder andere Weltbild passen, zu erheblichen Verständnispoblemen führt.

MfG Harti













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Hallo Okotombrok,
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1065-8:
Zur optisch perspektivisch Verkürzung kommt also zusätzlich eine zeitlich perspektivische Verkürzung hinzu. Allein mit dem Pythagoras kann ich dann nicht mehr die wahre Länge der Leiter ermittlen. Ein auf der Leiter sitzender Beobachter würde bei mir natürlich den gleichen Effekt wahrnehmen, da es reine Definitionssache ist, wer sich hier bewegt und wer ruht. Das Licht von der jeweils abgewandten Seite hat so oder so den längeren Weg zurückzulegen. So wenigstens verstehe ich die Zeitdilatation und die Längenkontraktion, welche sich sicherlich erst bei Geschwindigkeiten bemerkbar machen, welche im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit nicht unerheblich sind (ab etwa 10%).
Das sehe ich auch so. Beim Lesen deines Beitrags erinnerte ich mich an eine zu diesem Thema gehörende lehrreiche Knobelaufgabe, die mit Längenkontraktion und Zeitdilatation zu tun hat, siehe hierzu meinen Beitrag Beitrag-Nr. 1165-1. Diese Speer-Aufgabe ist etwas kniffliger als die Schall-Aufgabe. Viel Spaß beim Knobeln! Falls diese Speer-Aufgabe von mindestens einem Forenteilnehmer richtig gelöst wird, dann werde ich anschließend eine weitere Knobelaufgabe bringen, die wirklich sehr knifflig ist.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
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Hallo Harti,
Harti schrieb in Beitrag Nr. 1065-10:
Ich frage mich allerdings, wie die Weltlinie des Lichts auf dem Hintergrund des 1. Postulats der SRT, daß die Bewegung des Lichts absolut ist, aussieht. Muß die Weltlinie des Lichts unter dieser Annahme nicht zwingend mit einem angenommenen Koordinatensystem zusamenfallen (identisch sein) ?
Mit der Absolutheit der Lichtbewegung meinst du vermutlich dieses Postulat: Die Lichtgeschwindigkeit ist in allen Inertialsystemen gleich. Manchmal wird dieses Postulat auch wie folgt formuliert: Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant. Unter Konstanz der Lichtgeschwindigkeit versteht man die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Ausbreitungsrichtung und die Unveränderlichkeit ihrer Größe bei Zusammensetzung. Die Geschwindigkeit des Lichts ist also vom Bewegungszustand der Quelle ebenso unabhängig wie vom Bewegungszustand des Beobachters.

Nun zu deiner Frage, wie die Weltlinie des Lichts aussieht:
Weltlinien werden in ein Minkowski-Diagramm eingezeichnet. Die Weltlinie des Lichts wird im Minkowski-Diagramm als eine 450-Gerade dargestellt. Das ist der Winkel zwischen der Ordinate und der Licht-Weltlinie. Alle anderen Bewegungen mit v<c werden als Weltlinien mit einem Winkel eingezeichnet, der kleiner als 450 ist. Soll ich ein Diagramm zeichnen oder kannst du es dir anhand der Beschreibung vorstellen?

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 26.04.2008 um 09:18 Uhr.
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Anm. von Manu: Hier stand eine Verleumdung. Diese wurde zensiert...

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1065-7:
Alle Beobachter (gleichgültig ob ruhend, beschleunigt oder unbeschleunigt) lesen auf ihrer mitgeführten Uhr die abgelaufene Eigenzeit ab.


Alle Beobachter (gleichgültig ob ruhend, beschleunigt oder unbeschleunigt) lesen auf ihrer mitgeführten Atomuhr im Zeitalter der Kybernetik die
absolute Weltzeit UTC "Universal Time Coordinated"
ab.

Wir haben nämlich nun das Jahr 2008 und nicht etwa 1905 ("Wunderjahr der Popphysik"), als der Kaiser noch regierte, Einstein aus Schilda im Patentamt Akten ablegte und Kuckucksuhren die Zeit anzeigten.

MfG
Horst

Anm. von Manu: Hier stand ebenfalls eine Verleumdung. Diese wurde zensiert...

Beitrag zuletzt bearbeitet von Manu am 06.05.2008 um 15:24 Uhr.
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Hallo Eugen Bauhof,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1065-12:
Weltlinien werden in ein Minkowski-Diagramm eingezeichnet. Die Weltlinie des Lichts wird im Minkowski-Diagramm als eine 450-Gerade dargestellt. Das ist der Winkel zwischen der Ordinate und der Licht-Weltlinie. Alle anderen Bewegungen mit v<c werden als Weltlinien mit einem Winkel eingezeichnet, der kleiner als 450 ist. Soll ich ein Diagramm zeichnen oder kannst du es dir anhand der Beschreibung vorstellen?

ich kann mir das Diagramm anhand Deiner Beschreibung gut vorstellen.
Schwierigkeiten würde mir allerdings die Vorstellung bereiten, daß die x-Achse den Raum und die Y-Achse die Zeit darstellen. Man würde dann nämlich die vierdimensionalen Weltlinien, bei denen Raum und Zeit untrennbar miteinander verbunden sind, in einem Bezugssystem betrachten, in dem Raum und Zeit getrennt sind. Ich nehme an, daß dies ein grundsätzliches Problem der graphischen Darstellung des vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuums ist, weil die vierte (imaginäre) Dimension zeichnerisch nicht dargestellt werden kann. Während man den dreidimensionalen Raum noch anschaulich auf zwei oder eine Dimension reduzieren kann, ist dies in Bezug auf die vierdimensionale Raumzeit eigentlich nicht möglich, weil man sonst automatisch vom vierdimensionalen (Einsteinschen) Weltbild in das dreidimensional-räumliche plus (getrennt) eindimensional-zeitliche (Newtonsche) Weltbild gerät. Meine Verständnisprobleme beruhen wahrscheinlich auf diesem Dilemma.
Ein weiteres Verständnisproblem habe ich allerdings auch mit den beiden Postulaten der
SRT. Wenn das Relativitätsprinzip in dem Sinne gilt, daß keine Bewegung (Bezugsystem, Inertialystem) ausgezeichnet ist und gleichzeitig eine Ausnahme gemacht wird, nämlich hinsichtlich der Bewegung des Lichts, die absolut sein soll; dann stellt sich für mich die Frage, gilt denn nun das Relativitätsprinzip oder gilt es nicht ?
Meine Folgerung, daß die Weltlinie des Lichts eigentlich mit einem zugrundegelegten Koordinatensystem identisch sein müsse, beruht darauf, daß die Bewegung des Lichts durch die Annahme der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ausgezeichnet ist und gewissermaßen die Grundlage darstellt, auf der die übrigen Bewegungen betrachtet werden.

Ich hoffe, ich habe meine Überlegungen einigermaßen deutlich machen können.

MfG Harti

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Anm. von Manu: Hier stand eine persönliche Beleidigung. Diese wurde zensiert.

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1065-7:
"Alle Beobachter (gleichgültig ob ruhend, beschleunigt oder unbeschleunigt) lesen auf ihrer mitgeführten Uhr die abgelaufene Eigenzeit ab."


Alle Beobachter (gleichgültig ob ruhend, beschleunigt oder unbeschleunigt) lesen auf ihrer mitgeführten Atomuhr im Zeitalter der Kybernetik die
absolute Weltzeit UTC "Universal Time Coordinated"
ab.



Warum wird der Anm. von Manu: Hier stand eine persönliche Beleidigung. Diese wurde zensiert. Eugen Bauhof von Manu nicht verwarnt, wenn er uns hier vorsätzlich belügt, nur um seine wissenschaftsfeindliche, ewiggestrige Ideologie zu vertreten?

Anm. von Manu: Es handelt sich hier nur um einen scheinbaren Widerspruch und du weisst das. Die Verwarnung ging an DICH, da er dich nicht mit Ausdrücken beleidigt, was du wiederum vorsätzlich tust!

MfG
Horst

Beitrag zuletzt bearbeitet von Manu am 06.05.2008 um 16:02 Uhr.
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Hallo Harti,
Harti schrieb in Beitrag Nr. 1065-15:
Ein weiteres Verständnisproblem habe ich allerdings auch mit den beiden Postulaten der SRT. Wenn das Relativitätsprinzip in dem Sinne gilt, daß keine Bewegung (Bezugsystem, Inertialystem) ausgezeichnet ist und gleichzeitig eine Ausnahme gemacht wird, nämlich hinsichtlich der Bewegung des Lichts, die absolut sein soll; dann stellt sich für mich die Frage, gilt denn nun das Relativitätsprinzip oder gilt es nicht ?
Doch, das Relativitätsprinzip gilt. Als Relativitätsprinzip bezeichnet man die Unabhängigkeit der Erscheinungen vom Inertialsystem. Position, Orientierung und Geschwindigkeit eines Objekts kann nur relativ zu anderen Objekten bestimmt werden. Diese Forderung nennt man das Relativitätsprinzip der Mechanik. Nur die Auszeichnung eines besonderen Ruhesystems würde das Relativitätsprinzip verletzen.

In der SRT gibt es keinen absoluten Raum. Damit sind alle Inertialsysteme (alle Bezugssysteme, in denen das Trägheitsgesetz gilt) gleichberechtigt. Keines von ihnen hat einen besonderen Status. Also müssen die Naturgesetze in allen Inertialsystemen die gleiche Form haben. In keinem Trägheitssystem kann kein Experiment anders ausfallen als in einem anderen. Das Relativitätsprinzip ist das Prinzip von der Gleichwertigkeit bei der Beschreibung physikalischer Gesetzmäßigkeiten. Man unterscheidet das Galileische Relativitätsprinzip, das Spezielle Relativitätsprinzip und das Allgemeine Relativitätsprinzip. Das hier zur Sprache gekommene Relativitätsprinzip ist das Spezielle Relativitätsprinzip und wird im Lexikon [1] wie folgt definiert, Zitat:

"Bei Anwendung der Galilei-Transformation gibt es nur ein Inertialsystem, in dem sich das Licht isotrop mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit c ausbreitet. Dieses Inertialsystem wäre gegenüber den anderen ausgezeichnet. Um der experimentellen Tatsache der Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit Rechnung zu tragen, wird der Übergang zwischen Inertialsystemen durch Lorentz-Transformationen vermittelt. Die notwendige Umformulierung der physikalischen Gesetze führt auf die lorentz-invarianten Bewegungsgleichungen der Speziellen Relativitätstheorie." Zitat Ende.

Ich formuliere dies mal mit meinen Worten:
Wenn man an der Galilei-Transformation festgehalten hätte, würde es tatsächlich ein Inertialsystem geben, das besonders ausgezeichnet wäre. Es würde sich dadurch auszeichnen, dass sich das Licht nur in diesem Inertialsystem isotrop mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit c ausbreitet. In allen anderen Inertialsystemen aber nicht! Nachdem aber die Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit experimentell bestätigt wurde, musste dieser Tatsache Rechnung getragen werden und die physikalischen Gesetze umformuliert werden. Albert Einstein hatte diese Notwendigkeiten erkannt und deshalb die SRT formuliert. Es existiert die Legende, dass Einstein diese Notwendigkeiten unabhängig vom Experiment der Physiker Albert Michelson und Edward Morley erkannte. Ob das tatsächlich stimmt, wissen wir nicht.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Lexikon der Physik. Band 4, Seite 442.
Heidelberg 2000, Spektrum Akademischer Verlag
ISBN=3-86025-294-1

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 29.04.2008 um 11:13 Uhr.
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hallo,
einerseits wird behauptet die uhren laufen langsamer bei geschwindigkeiten aber wie ist dass möglich bei dieser Beispiel: aber bitte schaut euch doch einmal dieses video an: http://video.google.de/videoplay?docid=-13086077777... t=0&num=10&so=0&type=search&plindex=0

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mfg Silvester Sabathiel


So kompliziert ist das eigentlich nicht, wir alle bewegen uns durch den Raum mit einer bestimmten Geschwindigkeit.
Je größer diese Geschwindigkeit wird, desto langsamer ( relativ langsamer ), vergeht die Zeit,
In deinem Bezugsystem aber, scheint dir die zeit normal schnell zu vergehen aber eben nur relativ normal.
Die einzige Konstante ist die Lichtgeschwindigkeit, bei der vergeht keine Zeit, so als wär sie etwas das ausserhalb von allem steht.
und je näher du ihr kommst, desto langsamer vergeht die Zeit.

Immerwieder schön darüber nachzudenken...
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