SRT basic

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1200-18:

Hallo MariB,

{quote}MariB schrieb in Beitrag Nr. 1200-9:

Und deshalb dürfen in dieser idialisierten und wechselwirkungsfreien Situation keine massenbehafteten Körper (z.B. Uhren und Maßstäbe) eingeführt werden, weil dann Wechselwirkungen (Gravitationskräfte) zwischen den Körpern berücksichtigt werden müssen.

Also, entweder betrachten wir idealisierte und wechselwirkungsfreie Situationen OHNE massenbehaftete Körper und somit ohne Uhren und Maßstäbe -------- oder wir betrachten nichtidealisierte Situationen in denen Körper, Uhren und Maßstäbe real verhanden sind, aber dann müssen wir auch Wechselwirkungen (Gravitationskräfte) zwischen den Körpern berücksichtigen.{/quote}

ich erkläre mir den von Dir aufgezeigten Widerspruch folgendermaßen: Idealisiert Systeme (Betrachtungsweisen) sind Denkkonstrukte, weil es in der Wirkichkeit nichts 100%-tiges (Absolutes) gibt. Dies trifft auch für Inertialsysteme zu. Man kann sie deshalb in der Wirklichkeit nur annäherungsweise finden. Anzunehmen, daß sie in absoluter Form tatsächlich existieren, ist ein Irrtum. Der von Dir beanstandete Widerspruch wird durch diese Sicht aufgelöst.

MfG
Harti

Hallo Harti,

hier liegt ein Mißverständnis vor, ich leugne nicht die Notwendigkeit von Idealisierungen.
Sie sind in der mir vertrauten Theorie des Maschinenbaus unentbehrlich: reibungsfreie Bewegung, elastische und plastische Verformung, starre Körper, Inertialsysteme, Vakuum, absolute Temperatur usw.

Es geht darum, daß zur Begründung der Relativitätstheorie eine wechselwirkungsfreie Situation konstruiert wird, obwohl die Wechselwirkung zwischen den Körpern (Massenanziehung bzw. Gravitation) die Ursache der relativistischen Effekte ist.

Durch Reibung kommt bekanntlich jeder Gegenstand zur Ruhe. Deshalb kann man die Ursache der Geschwindigkeitsänderung nicht analysieren, indem man die Reibung idealisierend wegdenkt.

Durch Beschleunigung und Gravitation ändert sich die Dauer von Ereignissen. Deshalb kann man die Ursache der Zeitdilatation nicht analysieren, indem man die Gravitation bzw. Beschleunigung idealisierend wegdenkt.


MfG
MariB

Hallo MariB,

ich denke, daß die SRT wegen ihrer idealisierenden Annahmen (absolutes Vakuum, vollständige Kräftefreiheit, absolute Lichtgeschwindigkeit, absoluter Stillstand von Uhren bei Erreichen der Lichtgeschwindigkeit etc.) in ihrer Gesamtheit ein Gedankenkonstrukt ist, das es in der Wirklichkeit nicht 100%-tig gibt.
Dies beinhaltet aber keine Aussage über ihre Richtigkeit. Die Richtigkeit im gedanklichen Bereich ist gegeben, wenn sie in sich widerspruchsfrei ist, die Richtigkeit in Bezug auf die Wirklichkeit ist solange gegeben, wie sie durch Experimente bestätigt bzw. nicht widerlegt wird.
Zu der Frage, wie ist die Zeitdilatation zu erklären ist, habe ich mir auch schon Gedanken gemacht (1198-10, muß nicht richtig sein !!!!!!)Darum geht es jedoch in diesem Thread nicht.
Ich habe in Bezug auf alle Theorien, ob sie von Newton oder Einstein stammen, Lernbedarf und bin deshalb für entsprechende Informationen und Aufklärung über Fehlvorstellungen dankbar.


MfG
Harti

Hallo Eugen Bauhof,

ich nehme an, daß einem Inertialsystem in der Theorie (SRT), ein Bezugssystem in der Wirklichkit entspricht.
Ist diese Terminologie allgemein anerkannt?

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1200-29:

... ich nehme an, daß einem Inertialsystem in der Theorie (SRT), ein Bezugssystem in der Wirklichkeit entspricht. Ist diese Terminologie allgemein anerkannt?

Hallo Harti,

Ja, in der physikalischen Terminologie sind die Begriffe Bezugssystem und Inertialsystem allgemein anerkannt. Ein Inertialsystem muss nicht unbedingt einem Bezugssystem in der Wirklichkeit entsprechen. Es kann ihm aber näherungsweise entsprechen. Inertialsysteme habe ich bereits in meinem Beitrag-Nr. 1200-15 definiert. Wenn man auch nichtinertiale Bezugssysteme als gleichberechtigt zulässt, muss man die euklidische Geometrie als Beschreibung des physikalischen Raumes verlassen. Dies ist aber nur ein Ausblick auf die ART, die jetzt hier noch kein Thema ist. Hier eine kurze Definition der Bezugssysteme:

Bezugssystem
Ein Bezugsystem wird auch als Beobachtersystem bezeichnet. Es ist ein System von materiellen Körpern und Mechanismen, z.B. ein System von drei starren Maßstäben und einer Uhr. Die Einführung von Bezugssystemen ist zur quantitativen Behandlung physikalischer Probleme notwendig. Der Begriff Bezugsystem muss aber vom Begriff Koordinatensystem unterschieden werden. Darauf hat bereits Zara hingewiesen.

Ingeborg Strohmeyer schreibt zu diesem Thema auf Seite 98 ihres Buches [1] folgendes, Zitat:

"Der absolute Raum Newtons und der klassischen Physik ist ein durch physikalische Eigenschaften ausgezeichnetes Bezugssystem. In der speziellen Relativitätstheorie als einer Theorie, die nur von Inertialsystemen handelt und in der das Relativitätsprinzip für Inertialsysteme gilt, gibt es aufgrund der durch das Relativitätsprinzip ausgedrückten Gleichberechtigung aller Inertialsysteme kein ausgezeichnetes Bezugssystem und damit keinen absoluten Raum."

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Ingeborg Strohmeyer
Transzendental-philosophische und physikalische Raumzeit-Lehre.
Eine Untersuchung zu Kants Begründung des Erfahrungswissens
mit Berücksichtigung der speziellen Relativitätstheorie.
Mannheim 1980. Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG
ISBN=3-411-01572-1

P.S.
In einigen Tagen ist Zara wieder anwesend. Ich hoffe nur, dass er bei seiner Herleitung der Lorentz-Transformation nicht zu große mathematische Kenntnisse voraussetzt. Denn dann hätte auch ich Schwierigkeiten, wenn er z.B. mit abstrakten Vektor-Räumen operieren würde, was ich aufgrund seiner letzten Beiträge befürchte.

Erstmal vielen Dank an Manu, der sich die Mühe macht mein Gekrickel in sein Forum zu stellen.
Dann meine Frage an die Leser: Interessiert das überhaupt jemand in dieser Form. Ist bisher alles klar?

Bevor ich richtig einsteige, gehe ich aber nochmal einen Schritt zurück und erkläre die basics nochmal.
Bei Interesse und Verständnisschwierigkeiten bitte fragen.
Es gibt keine dumme Fragen.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1200-44:

Dann meine Frage an die Leser: Interessiert das überhaupt jemand in dieser Form. Ist bisher alles klar?

Hallo Zara,

Bisher ist mir alles klar. Harti ist ein paar Tage weg, deshalb werden seine Fragen später kommen. Ich selbst möchte mit meinen eventuellen Fragen zu deiner handschriftlichen Notiz noch warten, bis Manu den Thread gereinigt hat und auch Harti wieder anwesend ist.

M.f.G. Eugen Bauhof

Hallo Zara.t,

gehe davon, dass Du in Beitrag-Nr. 1200-46 eine Koordinatentransformation zweier Inertialsysteme darstellen willst, die eine gemeinsame Orientierung haben und deren relative Geschwindigket konstant ist.

Vorschlag: Da die Bewegungen von Referenzpunkten der Inertialsysteme sich auf einer Ebene bewegen, könntest Du das Bezugssystem der Koordinaten so wählen, dass z.B. die z-Koordinate 0 wird und z.B. die x-Achse die Richtung der Relativ-Bewegung angibt. Dann wäre die Darstellung der Herleitung der Transformationen übersichtlicher.

Gruss
Thomas

Hallo Zara t.,

nur zur Ermunterung weiterzumachen ...
ich bin noch dabei!
Bin, was deinen Rechnungen anbelangt, noch so gerade mitgekommen, werde wohl bald mein Mathebuch zur Hilfe nehmen müssen. Schadet aber auch nichts.
vielen Dank schon 'mal.

mfg okotombrok

Hallo Thomas,
beide Koordinatensysteme I und I´ unterscheiden sich nur durch den Dreiervektor v. Sie sind nicht gegeneinander gedreht und nicht räumlich oder zeitlich um eine Konstante versetzt.
Das kann man sich vielleicht fogendermaßen vorstellen:

Am Anfang waren I und I´identisch. Dann habe ich I´mit konstanter Beschleunigung (immer in dieselbe Richtung)auf v beschleunigt. Während der Beschleunigungsphase war I´ natürlich kein Inertialsystem. Sobald I v I erreicht war endete die Beschleunigung. I`treibt nun kräftefrei dahin und ist wieder ein Inertialsystem.

Bei der Herleitung der Lorentztransformation will ich v ganz allgemein orientieren und mich nicht auf ein v in Richtung der x-Achse festlegen. Dann müßte ich nämlich willkürlich (?) postulieren:

für v = (v,0,0) gilt: (fettgedruckte Kleinbuchstaben sollen einen Dreier-Vektor kennzeichnen)
y = y´
z = z´

das aber will ich mathematisch auf Grundlage des Relativitätsprinzipes erst herleiten.

Relativitätsprinzip:
Inertialsysteme sind gleichberechtigt, wenn es darum geht Naturgesetze zu formulieren.

Wenn wir zB die Gesetzmäßigkeiten des Elektromagnetismus untersuchen und schließlich formulieren, darf es keine Rolle spielen von welchem Inertialsystem aus wir dies tun. Physiker aus allen Inertialsystemen werden am Ende ihrer Arbeit die identischen Maxwell-Gleichungen präsentieren.
Ich will jetzt dem Ende meiner Darstellungen vorgreifen: Die Maxwellgleichungen fordern für jedes Inertialsystem denselben Wert der Lichtgeschwindigkeit. Darauf werde ich zurückkommen, wenn ich allein vom Relativitätsprinzip ausgehend die Transformationsgleichungen L aufgestellt haben werde.
Ich beginne jetzt also mit dem mathematischen Teil der Ableitung. Es wird gerade am Anfang etwas schwierig werden. Die Schwierigkeiten sind aber rein mathematischer Natur. Ihr Verständnis trägt zum physikalischen Verständnis nichts bei.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1200-49:

Bei der Herleitung der Lorentztransformation will ich v ganz allgemein orientieren und mich nicht auf ein v in Richtung der x-Achse festlegen. Dann müßte ich nämlich willkürlich (?) postulieren: für v = (v,0,0) gilt: (fettgedruckte Kleinbuchstaben sollen einen Dreier-Vektor kennzeichnen)
y = y´
z = z´
das aber will ich mathematisch auf Grundlage des Relativitätsprinzipes erst herleiten.

Hallo Zara,

Ich bin der gleichen Meinung wie Thomas in seinem Beitrag-Nr. 1200-47. Kannst du nicht zum besseren Verständnis aller (denke an Harti!) die Gültigkeit der Lorentz-Transformation für den allgemeinen Fall mit den Dreier-Vektoren später herleiten? Zum ersten Verständnis genügt es doch, zunächst mal die spezielle Lorentztransformation für v = (v,0,0) herzuleiten.

Beschränke doch zunächst mal den Geschwindigkeitsvektor v auf die Komponente der X-Achse. Ich befürchte, wenn du die Ableitung mit Dreier-Vektoren vornimmst, denn werden überhaupt keine Fragen kommen, weil die meisten nicht in der Lage sind, deiner Herleitung zu folgen. Ich selbst schließe mich da aus dem Personenkreis der "meisten" auch nicht aus.

Du solltest bedenken, dass (außer vermutlich dir) hier kaum jemand ein Physik-Profi ist.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

Hallo Leute,
ich melde mich aus dem Urlaub zurück. Ich konnte mich vor dem Urlaub leider nicht abmelden, weil mein Computer "abgestürzt" ist. Alle Dateien sind weg, ich mußte Betriebsprogramm etc. neu installieren. In Zukunft werde ich alles sichern.
Der Bitte von Eugen schließe ich mich ausdrücklich an.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1200-52:

Hallo Leute, Ich konnte mich vor dem Urlaub leider nicht abmelden, weil mein Computer "abgestürzt" ist. Alle Dateien sind weg, ich mußte Betriebsprogramm etc. neu installieren. In Zukunft werde ich alles sichern. Der Bitte von Eugen schließe ich mich ausdrücklich an.

Hallo Harti,

Nur ganz kurz: Ich empfehle zur Sicherung das Programm
"Acronis True Image Home Version 10.0 (build 4.942),
damit kannst du die ganze Platte sichern, auf dem sich das
Betriebssystem befindet. Es lässt sich von der CD starten,
benötigt also kein Betriebssystem. Damit habe ich die Platte
mit dem Betriebssystem Windows Vista SP1 (17GB) binnen
30 Minuten wieder hergestellt.

Und die "Eigenen Dateien" sollte man auf einer Extra-Platte
haben, getrennt vom Betriebssystem.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Ich hoffe mal, dass jetzt nicht Zara in Urlaub ist. Falls er noch
in Urlaub ist, dann sollten wir noch etwas warten.

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 1200-51:

[-quote]
Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1200-49:
Bei der Herleitung der Lorentztransformation will ich v ganz allgemein orientieren und mich nicht auf ein v in Richtung der x-Achse festlegen. Dann müßte ich nämlich willkürlich (?) postulieren: für v = (v,0,0) gilt: (fettgedruckte Kleinbuchstaben sollen einen Dreier-Vektor kennzeichnen)
y = y´
z = z´
das aber will ich mathematisch auf Grundlage des Relativitätsprinzipes erst herleiten.
[-/quote]

Hallo Zara,

Ich bin der gleichen Meinung wie Thomas in seinem Beitrag-Nr. 1200-47. Kannst du nicht zum besseren Verständnis aller (denke an Harti!) die Gültigkeit der Lorentz-Transformation für den allgemeinen Fall mit den Dreier-Vektoren später herleiten? Zum ersten Verständnis genügt es doch, zunächst mal die spezielle Lorentztransformation für v = (v,0,0) herzuleiten.

Beschränke doch zunächst mal den Geschwindigkeitsvektor v auf die Komponente der X-Achse. Ich befürchte, wenn du die Ableitung mit Dreier-Vektoren vornimmst, denn werden überhaupt keine Fragen kommen, weil die meisten nicht in der Lage sind, deiner Herleitung zu folgen. Ich selbst schließe mich da aus dem Personenkreis der "meisten" auch nicht aus.

Du solltest bedenken, dass (außer vermutlich dir) hier kaum jemand ein Physik-Profi ist.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

Hallo Zara.t

Die meisten von uns kennen doch ein Geschwindigkeits-Zeitdiagramm aus der Schule.
Es müßte doch möglich sein, die Lorentz-Transformation im v-t-Diagramm anschaulich zu beschreiben, schließlich ist das für die Galilei-Transformation ja auch leicht möglich.

Gruß
Hansi

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1200-50:

Relativitätsprinzip:
Inertialsysteme sind gleichberechtigt, wenn es darum geht Naturgesetze zu formulieren.

Wenn wir zB die Gesetzmäßigkeiten des Elektromagnetismus untersuchen und schließlich formulieren, darf es keine Rolle spielen von welchem Inertialsystem aus wir dies tun. Physiker aus allen Inertialsystemen werden am Ende ihrer Arbeit die identischen Maxwell-Gleichungen präsentieren.
Ich will jetzt dem Ende meiner Darstellungen vorgreifen: Die Maxwellgleichungen fordern für jedes Inertialsystem denselben Wert der Lichtgeschwindigkeit. (....)

Wenn die Maxwellgleichungen für jedes Inertialsystem denselben Wert der Lichtgeschwindigkeit fordern würden, dann wären sie falsch, denn



1.) die Lichtgeschwindigkeit ist nämlich abhängig vom Brechungsindex n = c / c' des Mediums

2.) da sich jedes Gravitationsfeld wie ein Medium mit dem Brechungsindex n (Psi) = c / c' verhält, ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit außerdem vom Gravitationspotential Psi abhängig und deshalb am Sonnenrand ein klein wenig geringer als in unendlicher Entfernung davon.

Nur im Inertialsystem der Erde auf Meereshöhe beträgt die Vakuumlichtgeschwindigkeit nach der Maxwelltheorie 299792458 m/s.

Allein nach Einsteins grundlosem Postulat hat die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen denselben Wert.



Mfg
LemmerNL

Ich befürchte da mal was.

Hört sich ziemlich verdächtig an.

Da brauchst du nichts zu befürchten. Was Lemmer schreibt ist falsch gedacht und kinderleicht zu widerlegen.

Ich muß mich bei euch entschuldigen, daß ich diesen Thread nicht zuende geführt habe, aber ich hatte damals zuviel beruflichen Stress und dann einfach keine Lust mehr.

Grüße
zara.t.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1200-57:

Da brauchst du nichts zu befürchten. Was Lemmer schreibt ist falsch gedacht und kinderleicht zu widerlegen.

Hallo Zara.t,

gut, dass du dich wieder mal meldest. Was Lemmer schrieb, widerlegt sich selbst. Da muss man gar nicht tätig werden.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1200-57:

Ich muß mich bei euch entschuldigen, daß ich diesen Thread nicht zuende geführt habe, aber ich hatte damals zuviel beruflichen Stress und dann einfach keine Lust mehr.

Ich habe deinen Thread zu Ende geführt. Siehe diesen Beitrag-Nr. 1266-1 und folgende im Thread "Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie. Okotombrok und ich haben uns viel Mühe gegeben. Ich hoffe, es enthält nicht zuviel Falsches.

Das gleiche Thema haben ich auch im Beitrag Beitrag-Nr. 1342-1 und folgende im Thread "Einsteins Zwillingsparadoxon" fortgeführt.

M.f.G. Eugen Bauhof