SRT und Lorentzianische Theorie
Hallo zusammen,
bisher war ich der Meinung, dass Einsteins SRT und die Lorentzianische Theorie experimentell unterscheidbar wären. Nun lese ich in [1] auf Seite 145 folgendes: Zitat:
Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof [1] Giulini, Domenico und Filk, Thomas Am Anfang war die Ewigkeit. Auf der Suche nach dem Ursprung der Zeit. München 2004. ISBN=3-406-52187-8 http://www.science-shop.de/blatt/d_s...k_nr=041540504 http://www.amazon.de/Anfang-Ewigkeit...2519242&sr=1-4 |
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Hallo Eugen,
Zitat:
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Ja, Lorentzsche Äthertheorie (LET) und Einsteins Spezielle Relativität (SRT) sind physikalisch äquivalent und nicht anhand von Vorhersagen unterscheidbar. Der Unterschied ist auf metaphysikalischer Ebene: eine unbenötigte Hypothese (Existenz eines absoluten Bezugssystems) wurde in der SRT fallen gelassen.
Ähnliches gilt nun auch dür die speziell relativistischen Quantentheorien, z.B. die Quantenelektrodynamik (QED): eine auf der LET basierende QED würde dieselben hochpräzisen und hocherfolgreichen Vorhersagen für Beobachtungen liefern wie unsere - auf der SRT basierende - Standard-QED. |
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Hallo zusammen,
die Lorentzianische "Relativitätstheorie" beinhaltet meines Wissens die Lorentz-Fitzgerald-Kontraktionshypothese. Diese kann aber nicht alle Experimente klären, welche die Einsteinsche SRT klärt. Zum Beispiel schreibt Anthony P. French auf Seite 71 seines Buches [1] folgendes zum Kennedy-Thorndike-Experiment: Zitat:
Das Kennedy-Thorndike-Experiment wurde in neuere Zeit wiederholt und lieferte dabei hochpräzise Ergebnisse, welche die Einsteinsche SRT belegen. Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof [1] French, Anthony P. Die spezielle Relativitätstheorie. M. I. T. Einführungskurs Physik. Braunschweig 1982 ISBN=3-528-03546-3 http://www.amazon.de/spezielle-Relat...2594266&sr=1-7 |
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Zitat:
Der einzige Unterschied zur SRT ist dann nach meinem Kenntnisstand die Interpretation: die LET sagt: "die Zeit, die Uhren in einem relativ zum Äther bewegten System anzeigen, ist nicht die wahre, absolute Zeit, sondern nur Lokalzeit", während die SRT alle IS als gleichberechtigt ansieht. Zitat:
Gruß, Hawkwind |
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Zitat:
Und da wir hier in „Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik“ sind, will ich noch einmal klarstellen (also meine Meinung). Sowohl die SRT wie auch die LT – bzw. ART vs. „ALT“ ("allgemeine LT") postulieren beide, dass die Lichtgeschwindigkeit unabhängig vom Bewegungszustand des Beobachters mit c gemessen wird. Diese Tatsache alleine sorgt für die Ununterscheidbarkeit:) Alle Modelle, die dieses Postulat (bei A.E. das Zweite) beinhalten sind ununterscheidbar! Alle! Solltest du / oder xy einen Unterschied feststellen können (in einem x-beliebigen Experiment), dann wird das Postulat (c=konstant) nicht mehr eingehalten. Daher musste man die LT ständig modifizieren. Was bei der LT eben irgendwann dazuführte, dass der Äther nicht mehr nachweisbar wurde. Eine weitere Folge ist dann, dass das 1. Postulat von A.E. auch durch die LT eingehalten wurde (siehe Kennedy-Thorndike-Experiment: Hinzunahme der Zeitdilatation). Dies hat Lorentz imho nicht postuliert (alle physikalischen Gesetze nehmen dieselbe Form an) – es ist eine indirekte Folge der Anpassung (an c=konstant). Das eine Bedingt das Andere - jedoch nicht umgekehrt (imho). Zumindest in der LT – in der „ALT“ sind/würden die Beobachtungen die man als nicht lokaler Beobachter wahrnimmt im Gegensatz zur ART real. Also in der LT ist c nur scheinbar konstant – und die messbar veränderten physikalischen Abläufe der ART real. Also z.B. die Zeitdilatation Erde-GPS oder die Lichtgeschwindigkeit…. In der SRT ist c real konstant - und die messbar veränderten physikalischen Abläufe der ART scheinbar (real: konstante Eigenzeit und c konstant…). In der "allgemeinen LT" sind die Ablüfe physikalischer Prozesse abhängig vom Gravitationspotential. Wodurch auch hier experimentell kein Unterschied festzustellen wäre. Alles im Namen: v Licht lokal immer c. Gruß EVB |
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Zitat:
die Geschwindigkeitstunabhängigkeit der Lichtausbreitung testet man mit Kennedy-Thorndike-Experiment, erstmals durchgeführt 1923. Im Jahr 1928 starb Hendrik Antoon Lorentz. Wann hat er zwischen 1923 und 1928 seine Theorie aufgrund dieses Experiments revidiert? Eine Absolutgeschwindigkeit eines Inertialsystems kann mit keinem Experiment bestimmt werden; damit wurde der "Lichtäther" gegenstandslos. Lorentz blieb deshalb die eigentliche Entdeckung der Speziellen Relativitätstheorie versagt, weil er an der Äther-Konzeption festhielt. Lorentz war so seiner Annahme des absolut ruhenden Äthers verhaftet, dass er nicht die physikalische Bedeutung erkannte, die in den unendlich vielen gleichberechtigten Bezugssystemen liegt. Er glaubte weiter, dass eines von ihnen den ruhenden Äther repräsentiere. Domenico Giulini und Thomas Filk schreiben auf den Seiten 137 und 188 dazu folgendes: Zitat:
Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof [1] Giulini, Domenico und Filk, Thomas Am Anfang war die Ewigkeit. Auf der Suche nach dem Ursprung der Zeit. München 2004. ISBN=3-406-52187-8 http://www.science-shop.de/blatt/d_s...k_nr=041540504 http://www.amazon.de/Anfang-Ewigkeit...2519242&sr=1-4 |
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Hallo,
Zitat:
http://de.wikisource.org/wiki/Elektr..._Erscheinungen http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentz...%84thertheorie Zitat:
Zitat:
Grüße, |
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Zitat:
Zitat:
Der Nachweis eines ausgezeichneten Intertialsystems hingegen wäre eine Falsifikation für beide Theorien. Zumindest für das zweite Postulat. @Dietmar Zitat:
Ein ausgezeichnetes Intertialsystem, welches man nicht nachweisen kann, interessiert niemanden. Halte ich für besser. Den Äther weist man ja indirekt über dessen Wirkungsweise (Längenkontraktion, Zeidilatation..) nach:confused: In der Nachweisbarkeit unterscheiden sich Äther und Raumzeit nicht – beide werden nur indirekt über das Verhalten der Teilchen darin nachweisbar. Ähnlich dem EM-Feld. Wieso sollte man vom Äther mehr verlangen (die direkte Nachweisbarkeit), wie von der Raumzeit, virtuellen Teilchen und raumartigen Photonen... Gruß EVB |
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Zitat:
die Einsteinsche Zeitdilatation siehst du als indirekten Nachweis für die Existenz eines "Äthers" (was auch immer das sein soll), richtig? Fakt ist aber, dass Einstein die Annahme eines "Äthers" zur Herleitung der Zeitdilatation gar nicht benötigte. Wenn eine physikalische Beziehung Y hergeleitet wird und diese physikalische Beziehung Y benötigt die Entität X zu Herleitung nicht, inwiefern soll dann die physikalische Beziehung Y ein indrekter Nachweis für die Entität X sein? M.f.G. Eugen Bauhof |
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Vorweg: Ich bin kein Lorentzäther verteidigter – ich halte nichts von einem ausgezeichneten Intertialsystem!
Zitat:
Ich sehe die Lorentzianische Zeitdilatation als Nachweis für die Existenz eines physikalischen Äthers. Zitat:
Aber: Lorentz hatte ein ausgezeichnetes Intertialsystem UND einen Äther benötigt Einstein benötigte kein ausgezeichnetes Intertialsystem – sondern nur die Raumzeit. Gruß EVB |
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Hallo an Alle. :)
Mir gefällt besonders das von Eugen Bauhoff eingeführte Zitat: Zitat:
In [1] finden sich eine Reihe weiterer Überlegungen, die in üblichen Lehrbüchern kaum diskutiert werden. Ich denke, beide Interpretationen haben ihre Stärken. Zum besseren Verständnis habe ich ein Bild beigefügt. Anhang 230. Wenn sich die Rotationsgeschwindigkeit der Waggons erhöht, lorentzkontrahieren sie und die Zwischenräume werden größer. Letzteres kann die Einstein-Interpretation - vielleicht - nicht erklären. Beste Grüße, Zwill-11 [1] J. Brandes, J. Czerniawski: Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie für Physiker und Philosophen - Einstein- und Lorentz-Interpretation, Paradoxien Raum und Zeit, Experimente. Karlsbad 2010 ISBN 978-3-930879-08-3 http://www.amazon.de/Spezielle-Allge...4089928&sr=1-1 |
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Willkommen Zwill-11!
Zitat:
Ich schätze - die Überlegung, dass "beides" nicht geht, schlicht falsch ist. Gruss, Johann |
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Zitat:
weder die Existenz einer 4-D-Raumzeit noch die "Existenz" eines Äthers sind durch Experimente bewiesen. Der Äther und die 4-D-Raumzeit sind beides nur gedankliche Konstrukte, um Rechnungen durchsichtiger zu machen. Welches Experiment soll für Lorentz und seine Nachfolger die Existenz eines Äthers beweisen? Zitat:
Zitat:
Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof |
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Hallo Zwill-1,
vorweg ich sehe für mich gerne alles eher aus der lorenzianischen sichtweise ;) Daher... Zitat:
Es gibt ja keinen Unterschied in der Messung zwischen AE und Lorentz... Beide (müssen!) dasselbe sehen! @Bauhof Das von dir geschriebene würde ich alles so unterschreiben wollen. Gruß EVB |
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Zitat:
müssen tut gar nichts, aber es wird allgemein so behauptet. Und Zwill-1 will ja gerade mit seinem Gedankenexperiment darauf hinweisen, dass es experimentelle Unterschiede geben könnte. Mehr noch, Zwill-1 will sogar sagen, dass die Lorentzianische Theorie Experimente erklären könnte, die von Einsteins SRT nicht erklärt werden. M.f.G. Eugen Bauhof |
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Hallo Bauhof,
Zitat:
Zitat:
Auch wenn man denkt man hat etwas gefunden, wird es immer einen Maxwellschen-Dämonen geben, der einem zeigt, dass man falsch liegt. Man könnte die Hinzunahme der Zeitdilatation bei Lorentz so sehen. Oder man hat die Beobachter abhängige Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gezeigt – was genauso wahrscheinlich ist wie die Gesetzte der Thermodynamik zu widerlegen. Zitat:
Gruß EVB |
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Hallo an alle :)
Zum besseren Verständnis meines obigen Beitrags habe ich ein Bild beigefügt. Anhang 231. Jetzt kann man besser verstehen, was ich meine. Wenn sich die Rotationsgeschwindigkeit der Waggons erhöht, lorentzkontrahieren sie und die Zwischenräume werden größer. Letzteres kann die Einstein-Interpretation - vielleicht - nicht erklären. Oder doch? Quellenhinweis: Die obige Abbildung ist dem Buch [1] aus meinem ersten Beitrag entnommen. Beste Grüße, Zwill-11 |
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Zitat:
Die Lorentz-Kontraktion resultiert aus einer Koordinatentransformation - da geht es also um Punkte im Raum. Ob da nun zufällig materielle Objekte liegen oder nicht, das interessiert die Lorentz-Kontraktion nicht. Und die Formeln dieser nach Lorentz benannten Koordinatentransformation sind ja nun in SRT und LET (Lorent-Äther) identisch. Ich sehe nicht, wie die Lorentzkontraktion helfen könnte, zwischen beiden Interpretationen zu unterscheiden. |
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Hi Hawkwind,
Zitat:
Raumschiffe, Beobachter und sonstiger Schnurkes findet man eher in der populärwissenschaftlichen Literatur, um das Ganze zugänglicher zu machen. Wie du also korrekt angemerkt hast, geht es z.B. bei der Längenkontraktion lediglich um Punkte im Raum. Nicht mehr, nicht weniger. Es ist dabei also völlig wurscht, ob sich an diesen Punkten Materie befindet oder nicht. |
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Zitat:
http://upload.wikimedia.org/math/4/3...77a3f3dc26.png aus http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity Gruß, Hawkwind |
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Zitat:
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Zitat:
hatte mir schon gedacht, dass du das weisst. Da man aber gar nicht so selten solche Missverständnisse liest, dachte ich, es sei trotzdem eine Klärung angebracht. Gruß, Hawkwind |
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Zitat:
das Problem, das die "Lorentzianer" m.E. haben, ist die Lorentz-Kontraktion. Ausführlich wird sie "Lorentz-Fitzgerald-Kontraktion" genannt. Diese ist eine rein materiale Kontraktion (im Gegensatz zur Einstein-Kontraktion). Deshalb können keine Zwischenräume kontrahieren. Fitzgerald hat das aufgebracht und Lorentz hat das in seine Theorie eingebaut. Ob Lorentz das wieder später fallengelassen hat, weiß ich nicht. Bislang wurde meines Wissens kein Experiment ausgeführt, das die Nichtkontraktion der Zwischenräume belegt. M.f.G. Eugen Bauhof |
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Hallo Hawkwind,
hallo Marco Polo. Die Lorentz-Kontraktion, Zeitdilation etc. sind Folgerungen aus den Formeln für Lorentztransformation, s. o. Buch [1]. Beides sind physikalisch nachweisbare Effekte (Michelson-Morley, Häfele-Keating). Bleiben wir bei der Lorentz-Kontraktion und bei dem Beispiel Kreisbewegung. Was passiert, wenn sich die Waggons immer schneller auf der kreisförmigen Schiene bewegen? Gedanklich gibt es mindestens fünf Möglichkeiten: a.) Nur die Waggons lorentzkontrahieren und die Zwischenräume wachsen. b.) Nur die Zwischenräume lorentzkontrahieren und die Waggons dehnen sich aus. c.) Weder die Waggons noch die Zwischenräume ändern sich. d.) Sowohl die Waggons als auch die Zwischenräume lorentzkontrahieren e.) Sowohl die Waggons als auch die Zwischenräume dehnen sich aus. Punkt d.) und e.) scheiden aus logischen Gründen aus: Die Schienen liegen kreisförmig, sie sind fest im Boden verankert, sie ändern ihre Länge auf keinen Fall. Mit anderen Worten der Kreisumfang bleibt konstant. Wenn sich die Zwischenräume vergößern, müssen die Waggons kleiner werden und umgekehrt. Es bleiben nur a.), b.) oder c.) übrig. Egal, welche der Möglichkeiten a.), b.) oder c.) man für richtig hält, man führe das Experiment durch und danach weiß man es. Für die Lorentz-Interpretation kommt nur a.) in Frage, für die Einstein-Interpretation ist das nicht so klar. Meine Frage an Hawkwind und Marco Polo: Welche der Möglichkeiten a.), b.) oder c.) haltet ihr für richtig? Viele Grüße Zwill-11 |
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Zitat:
Meines Wissens wurde die Lorentz-Kontraktion noch gar nicht experimentell überprüft; es ist halt nicht so leicht, ein makroskopisches Objekt auf relativistische Geschwindigkeiten zu bringen. In Schwerionen-Experimenten wird sie bei der Auswertung in den Rechnungen zwar berücksichtigt, aber eine experimentelle Überprüfung der Längenkontraktion selbst würde ich das noch nicht nennen. Bei den Lorentzschen Theorien ist es immer die Frage, welche Version man meint: seine letzte Variante ist ja äquivalent zur SRT und hat die Lorentz-Trabsformationen voll "implementiert" und identische Vorhersagen wie die SRT. In älteren Fassungen hatte er sich wohl mal mit der Einführung von Wechselwirkungen zwischen bewegten Objekten und dem Äther abgegeben, die bewegte Körper dann materiell verkürzen. Anscheinend geht es Zwill-11 um eine ältere Fassung von Lorentz' Theorie, die dieser aber sicher aus gutem Grund überarbeitet hatte. Gruß, Uli |
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Hallo Zwill-11,
der aussenstehende Beobachter ermittelt U=2*Pi*r und der mitbewegte Beobachter (im Zug) ermittelt U’ = 2*Pi*r/sqrt(1-ω^2*r^2/c^2) Für den mitbewegten Beobachter dehnt sich also der Umfang aus. So eine Art Längendilatation, könnte man sagen. |
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Hallo Hawkwind,
hallo Marco Polo. Meine Frage an Hawkwind und Marco Polo: Welche der Möglichkeiten a.), b.) oder c.) haltet ihr für richtig? Und zwar für einen Beobachter, der relativ zum Schienenring ruht. Diese Frage ist noch nicht beantwortet. Viele Grüße Zwill-11 |
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Zitat:
Für einen an den Schienen stehenden Beobachter können wir die Krümmung der Schienen für den Moment vernachlässigen: es passiert ein Zug und er misst Länge der Waggons und deren Abstände voneinander gleichermaßen kontrahiert. Ich halte also (d) für die im Sinne der SRT korrekte Antwort. Gruß, Hawkwind |
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Hi Hawkwind und Zwill-11,
Zitat:
Der Vergleich von SRT und Ätherhypothese gelingt auch ohne die Kreisbewegung. Also warum die unnötige Verkomplizierung? Egal. Bei einer Karusselfahrt, die mit dem Zugbeispiel im Kreis vergleichbar ist, wird gewissermassen die Gravitation nachgeahmt. Tatsächlich ist es sogar so, dass jedwede beschleunigte Bewegung (eine Karusselfahrt ist eine beschleunigte Bewegung) eine Raumzeitkrümmung bewirkt. In diesem Falle sprechen wir von einer sogenannten sattelförmig veränderten Raumzeitgeometrie. Was bedeutet das? Das ein Beobachter in diesem kreisförmig beschleunigten Zug einen grösseren Umfang der Zugbahn (Kreisbahn) misst, als ein Beobachter im zu diesem Vorgang ruhenden Laborsystem. Warum ist das so? Das ist eigentlich recht trivial. Der ruhende Beobachter im Laborsystem wirft jetzt dem ruhenden Beobachter im Zugsystem einen Zollstock zu. So wie Hawkwind es korrekt beschrieben hat, wird der Beobachter im Laborsystem feststellen, dass gemäß der Längenkontraktion dieser Zollstock verkürzt erscheint. Der Beobachter im Zugsystem muss also aus Sicht des Beobachters im Laborsystem diesen verkürzten Zollstock öfter anlegen um den gleichen Umfang zu messen. Zwangsläufig ermittelt er dann einen größeren Umfang als der Beobachter im Laborsystem, da er sich ja im Ruhesystem des Zollstocks befindet, in dem der Zollstock keineswegs längenkontrahiert ist. Aber eben nur, wenn dieser Umfang aus Sicht des Laborbeobachters 2*pi*r beträgt, was ich nicht verstehe. Aber so stehts in der Fachliteratur. Also schön. Laut Hawkwind trifft e) zu. Der Meinung bin ich auch. Aber jetzt kommts: Trotzdem misst ein Beobachter im Laborsystem für den Umfang der Kreisbahn des Zuges U=2*pi*r, während der Beobachter im Zugsystem U’ = 2*Pi*r/sqrt(1-ω²*r²/c²), also einen größeren Umfang misst. Wenn aber der Laborbeobachter für Teilstrecken dieses Umfanges (Zollstock) eine Verkürzung gemäß der Längenkontraktion misst, warum kommt er dann trotzdem auf 2*pi*r und nicht auf 2*pi*r*(sqrt(1-ω²*r²/c²))? Demzufolge müsste doch eigentich der Beobachter im Ruhesystem des Zuges für U=2*pi*r messen. Mit anderen Worten: Wenn sich aus Sicht des Laborbeobachters Teilstrecken (Zollstock) verkürzen, warum misst dieser dann troztdem U=2*pi*r und nicht einen entsprechend kleineren Umfang? Wenn sich also aus Sicht des Laborbeobachters der Umfang der Kreisbahn aufgrund der Lorentzkontraktion verkürzen würde (was komischerweise nicht der Fall ist) und sich der Umfang dieser Kreisbahn für den mitrotierenden Beobachter verlängert (was definitiv so ist), dann hätten wir ja einen doppelten Effekt, was ja komplett hirnrissig wäre. Das ist genau das, was ich bis heute noch nicht so recht verstanden habe. :( Das muss was mit dieser sattelförmig veränderten Raumzeitgeometrie zu tun haben. Da kommt dann imho die Differentialgeometrie ins Spiel und die ist nun wirklich alles andere als trivial. Schlimmer noch ist die sich immer mehr bei mir einschleichende Erkenntnis, dass ich noch nicht mal die SRT richtig verstanden habe. Von der ART ganz zu schweigen. Tja. Irgendwie ernüchternd. *schnief* Also. Kann da jemand zur Aufklärung dieses Sachverhaltes beitragen? Fakt ist auf jeden Fall, dass der Laborbeobachter einen kleineren Umfang misst wie der mitrotierende Beobachter. Es spielt dabei keine Rolle, ob sich auf diesem Umfang Züge, Raumschiffe oder sonstwas befinden und es spielt auch keine Rolle, ob die Waggons miteinander verbunden sind. Es geht hierbei nur um Koordinaten der Raumzeit, die auch materiefreie Bereiche miteinschliesst. Nachtrag: Es gibt zwei Modelle: Das eine ist, dass U für den Laborbeobachter 2*pi*r und U oder genauer gesagt U' für den mitrotierenden Beobachter 2*Pi*r/sqrt(1-ω²*r²/c²) ist. Das ist die offizielle Aussage der Fachliteratur. Sinnvoller aus meiner laienhaften Sicht wäre wegen der Längenkontraktion aber U=2*pi*r*(sqrt(1-ω²*r²/c²)) und U'=2*pi*r. In beiden Modellen ist der Umfang aus Sicht des mitrotierenden Beobachters der größere. Welches Modell ist jetzt das richtige? Das ist ja nicht unwichtig. Möglicherweise habe ich aber auch die Fachliteratur falsch gedeutet. Es ist zum verzweifeln. :o |
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Zitat:
zumindest wenn man das Ganze mit der SRT betrachten will. Zitat:
Zitat:
Der Beobachter im Zug muss also aus Sicht des Beobachters im Laborsystem diesen verkürzten Zollstock öfter anlegen um den gleichen Umfang zu messen. Aus der SRT ist bekannt, dass sich ein mit der Geschwindigkeit v geradlinig bewegter Körper in Bewegungsrichtung verkürzt. Nun bewegt sich ein Umfang nicht geradlinig an einem Beobachter vorbei. Ein Umfang ist nur im infinitesimal Kleinem gerade. Nur der Zollstock ist gerade und der verkürzt sich. Es ist schon immer mein reden Marco, das für Beschleunigungen und grav.Felder die ART und nicht die SRT zuständig ist. Wenn man denkt, man kann sich einfach eine Kreisbewegung aufgeschnitten und geradegebogen vorstellen und das dann mit der SRT behandeln, liegt man halt falsch und wird es nie verstehen. Nur der Zollstock verkürzt sich gemäß SRT der Rest ist ART, aber das hattest Du ja nun selbst auch erkannt. Gruß von der rotierenden Scheibe;) und von EMI |
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Morjen EMI,
wie spät ist das denn jetzt inzwischen? Oh nein. Schon nach fünf. :rolleyes: Zitat:
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Hierzu ein Wiki-Zitat: Zitat:
ein Beobachter im Laborsystem |
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Um den Umfang zu bestimmen haben wir nur die Variable r. Und diese ist nun mal bezugssysteminvariant. Soll heissen, dass der Radius in beiden Bezugssystemen gleich ist. Stellen wir uns eine rotierende Kreisscheibe vor. Ein Beobachter auf der Kreisscheibe misst jetzt die Länge des Radius. Sein Lineal zeigt aber nicht in Richtung der Momentanbewegung der rotierenden Kreisscheibe und erfährt daher auch keine Längenkontraktion. Ergo wird der Beobachter auf der Kreisscheibe den gleichen Radius wie der Beobachter im Laborsystem ermitteln. Es gilt also tatsächlich für das Laborsystem: U=2*pi*r. Und zwar definitiv. Es spielt dabei keine Rolle, ob die Kreisscheibe (oder der Zug) stillsteht oder rotiert. Dennoch misst der Beobachter bei einer Rotation eine Längenkontraktion von Teilstücken dieses Umfangs. Das sticht sich doch, oder? Teilstücke des Umfangs kontrahieren aus Sicht des Laborsystems, aber der gesamte Umfang bleibt gleich. Hmm... Man kann es also mit der SRT berechnen. Aber eine schlüssige Erklärung liefert imho nur die ART. Die Kreissscheibe (oder genauer die Raumzeitgeometrie) verformt sich aus Sicht des mitrotierenden Beobachters. Siehe Ehrenfest-Paradoxon. Hatten wir das nicht schon mal irgendwo diskutiert? Allerdings kann man das Ehrenfest-Paradoxon nicht auf den Zug mit Kreisbewegung übertragen, da dieses nur für eine rotierende Scheibe gilt. Hier zwei Links, die sich mit dieser Thematik beschäftigen und bestätigen, dass die Problematik nicht trivial zu sein scheint: http://de.wikipedia.org/wiki/Ehrenfestsches_Paradoxon http://de.wikisource.org/wiki/Gleich...C3%A4tstheorie Nute Gacht... |
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Habe auch mal ge-googelt. Hier wird ein "rotating ring" behandelt, was der Sache näher zu kommen scheint: http://arxiv.org/abs/gr-qc/9904078 Ich habe es aber nicht einmal überflogen - da bekommt man in meinem Alter nur Kopfschmerzen von und versteht eh nichts. Mir scheint - nach wie vor - dass meine Antwort (d) plausibel ist. Will man nun wirklich eine Kreisbewegung des Zuges betrachten, so wird es verwirrend, denn so etwas wie eine Eigen- oder Ruhelänge des Zuges ist schon gar nicht mehr definiert, denn es gibt kein Inertialsystem, in welchem der Zug ruht. Die Geometrie des Ruhesystem des Zuges muss man mit den Methoden der ART beschreiben (nicht-euklidisch, Fermi-Koordinaten (siehe Link)). Was nun genau mit dem Zug passiert, hängt auch von den Details ab, wie er beschleunigt wird. Haben wir etwa vorne eine Lok, die zieht, so beschleunigen Ende und Anfang des Zuges im Startsystem nicht gleichzeitig: er wird seine Länge verändern (wenn er elastisch genug ist, andernfalls zerreisst es ihn). Ich denke auch, die Frage, um die es hier geht, diskutiert man besser für einen geradlinig bewegten Zug. Das sollte reichen. Nach wie vor sehe ich aber auch nicht, dass solche Überlegungen geeignet sind könnten zwischen SRT und LET zu unterscheiden. Gruß, Hawkwind |
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Gruß, Hawkwind |
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Zitat:
ja, führe du [1] doch mal das Experiment gedanklich durch. Schildere den Messaufbau, um die Kontraktion zu bestimmen, so dass daraus hervorgeht, dass aus der Sicht des ruhenden Beobachters B nur die Waggons kontrahieren und nicht auch die Zwischenräume. Wie willst du das messen? Vergesse dabei bitte nicht, dass neben der Kontraktion auch eine Zeitdilatation auftritt: Wenn der Waggon A eine Runde gedreht hat, dann vergeht für den ruhenden Beobachter B ein anderer Zeitraum als für den Bebachter A, der im Waggon A sitzt. Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof [1] Hier im Forum sind wir alle per "du". |
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Hallo zusammen,:)
hallo Hawkwind, hallo Marco Polo, Zitat:
Man geht von Anhang 231 aus. Zunächst sollen die Waggons ruhen und dann auf die Geschwindigkeit v beschleunigt werden. Was ist passiert, wenn die Waggons die Geschwinigkeit v erreicht haben? Gedanklich gibt es mindestens fünf Möglichkeiten: a.) Nur die Waggons lorentzkontrahieren und die Zwischenräume wachsen. b.) Nur die Zwischenräume lorentzkontrahieren und die Waggons dehnen sich aus. c.) Weder die Waggons noch die Zwischenräume ändern sich. d.) Sowohl die Waggons als auch die Zwischenräume lorentzkontrahieren e.) Sowohl die Waggons als auch die Zwischenräume dehnen sich aus. Punkt d.) und e.) scheiden aus logischen Gründen aus: Die Schienen liegen kreisförmig, sie sind fest im Boden verankert, sie ändern ihre Länge auf keinen Fall. Mit anderen Worten der Kreisumfang bleibt konstant. Wenn sich die Zwischenräume vergößern, müssen die Waggons kleiner werden und umgekehrt. Es bleiben nur a.), b.) oder c.) übrig. Hawkwind entscheidet sich für d.) und Marco Polo für e.). Da der Kreisumfang sich nicht ändert – alle Betrachtungen oder Messungen erfolgen stets zu dem Inertialsystem, in dem die Schienen ruhen – ist das nicht nachvollziehbar. Deshalb habe ich den Eindruck, dass das Gedankenexperiment aus Buch [1] nicht richtig verstanden wurde. Zunächst sollen die Waggons ruhen und dann auf die Geschwindigkeit v beschleunigt werden, dann gibt es nur die Möglichkeiten a.) bis c.), da sich der Umfang nicht ändert. Gibt es jemanden, der sich für eine der Lösungen a.) – c.) entscheiden kann? In [1] finden sich weitere Varianten zu den Kreisbewegungen, besser als alle Zitate ist es, einen Blick in das Buch zu werfen. Eugen Bauhoff fragt, wie die Messung für Kreisbewegungen vor sich gehen soll. Zunächst einmal ist es ein Gedankenexperiment, es geht deshalb nur um die grundsätzliche Vorgehensweise: Die Lorentzkontraktion, wie sie aus den Lorentz-Transformationen hergeleitet wird, misst man, indem man Anfangs- und Endpunkt der bewegten Stäbe (Waggons) zu einem beliebigen, festen Zeitpunkt im Laborsystem bestimmt und mit der Ruhelänge vergleicht – so wie das in üblichen Lehrbüchern zur Relativitätstheorie beschrieben wird. Viele Grüße Zwill-11 [1] J. Brandes, J. Czerniawski: Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie für Physiker und Philosophen - Einstein- und Lorentz-Interpretation, Paradoxien Raum und Zeit, Experimente. Karlsbad 2010 ISBN 978-3-930879-08-3 http://www.amazon.de/Spezielle-Allge...4089928&sr=1-1 |
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Zitat:
Kreisbewegungen in relativistischen Geschwindigkeiten lassen sich nur mit der ART genau analysieren und in dieser gibt es keine Lorentz-Interpretation. Gruß EMI |
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Zitat:
Das heisst dann, der Nikolic diskutiert hier das Problem im Kontext der ART ? http://arxiv.org/abs/gr-qc/9904078 Ich sehe da aber nichts von Einsteinschen Feldgleichungen etc.; der Autor zeigt vielmehr (Kap. 2), wie man in der SRT mit nichtinertialen Koordinatensystemen arbeiten kann - so nutzt er etwa eine Verallgemeinerung der Lorentz-Transformationen für zeitabhängige Relativgeschwindigkeiten. Würdest du das als ART bezeichnen ? Ich nicht. Aber - zugegeben - die Grenzen verwischen sich schon etwas wegen ggf. nichteuklidischer Geometrie in nichtinertialen Systemen in der SRT. Gruß, Hawkwind |
AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Zitat:
Wieso treten diese immer dann zutage wenn Beschleunigungen im Spiel sind? Warum hat z.B. ein EINSTEIN die ART geschaffen um über die geradlinig gleichförmigen Bewegungen von Inertialsystemen hinauszugehen? Wieso hat er gerade bei Kreisbewegungen erkannt, dass das nur mit krummlinigen Koordinaten geht? Warum hat er sich deshalb der Mühe unterzogen sich mit GAUSS und RIEMANN zu beschäftigen da es doch auch mit der SRT geht, wenn man nur weis wie? Oder meinst Du ein EINSTEIN wusste nicht so recht wie man mit der SRT rechnen kann? Klar kann man mit der SRT beschleunigte Bewegungen berechnen, es sind aber nur Näherungen/Momentaufnahmen und deshalb ein Tummelplatz für Einsteinkritiker. Warum glaubst Du schlagen wir uns hier immer Seitenweise damit rum, dass sogar ein Hermes darüber grinst? Du sagst es doch selbst: Zitat:
obwohl Du dem dann gleich mit einem Wikizitat widersprichst: Zitat:
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Man braucht den Zug doch nur auf die Scheibe zu schrauben.;) Gruß EMI |
AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Zitat:
müsstest Du eigentlich wissen, ich verstehe unter ART grob folgendes: Zitat:
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Dazu hatte ich mich auch schon geäußert: Zitat:
PS: Sorry Hawkwind, auf deinen Link kann ich nicht eingehen, ich bin doch nur der deutschen Sprache mächtig. Zumindest etwas. |
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Wie auch immer: will man in der SRT zur Beschreibung von Problemen nicht-inertiale Systeme verwenden, so wird's komplizierter als es in der SRT gewöhnlich eh schon ist und man muss ggf. Methoden verwenden, die an die ART erinnern (veränderlicher metrischer Tensor etc.). Das schreibst du ja selbst auch so ähnlich: Zitat:
Gruß, Hawkwind |
AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Zitat:
aus der ART folgen z.B. auch die Antiteilchen: Zitat:
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Ach so ... .
Ich war bislang auf dem Stand, dass die Kombination von Spezieller Relativität und Quantenmechanik (Dirac-Gleichung etc.) zur Vorhersage von Antiteilchen geführt hatte. Meines Wissens ist Dirac zumindest auf diesem Wege zu seiner Vorhersage von Antiteilchen gekommen, siehe z.B.: http://www.quantenwelt.de/elementar/antiteilchen.html So ein Argument mittels ART und Symmetrieforderungen habe ich noch nie gehört, man lernt nie aus. Gruß, Hawkwind |
AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Zitat:
Gruß EMI |
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Zitat:
dein Vorschlag, Kreisbewegungen zu untersuchen, erscheint mir nicht hilfreich, denn wie EMI bereits darauf hinwies, ist es hierbei angebracht, (wenn auch nicht zwingend) das als Problem der ART zu behandeln. Nachdem es dir hier um die spezielle Relativität geht, ist es einfacher, zunächst mal dein Beispiel auf einer geraden Bahnstrecke und mit gleichförmiger Geschwindigkeit zu diskutieren. Dann können wir uns vielleicht Schritt für Schritt einer Lösung nähern. Fangen wir mit einer Frage an dich an: Gemäß (deiner speziellen) Lorentzianischen Interpretation kontrahieren auch hier nur die Waggons, hingegen die Zwischenräume nicht? M.f.G. Eugen Bauhof P.S. Ich empfehle dir, auf Bücher nur dann zu verlinken, wenn auch im Beitrag ein Textauszug aus dem Buch zitiert wird. Hinweis: Empfehlungen des jeweilen Moderators erscheinen in Blauschrift. |
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Hi Hawkwind,
Zitat:
In deinem Link ist von beidem die Rede. Also von der Scheibe und auch dem Kreisring. Der Unterschied besteht in den Materialverformungen, die nur bei der Scheibe zu berücksichtigen sind, während der Kreisring als infinitesimal schmal angenommen werden kann. Soweit ich das verstanden habe, gilt aber in beiden Fällen U=2*pi*r aus Sicht des Laborbeobachters und zwar unabhängig davon, ob die Scheibe/der Kreisring rotiert oder nicht. Der Scheiben- oder Kreisringbeobachter (also der mitrotierende Beobachter) misst einen dilatierten Umfang gemäß: U’ = 2*Pi*r/sqrt(1-ω²*r²/c²). In deinem Link kommt man also zur gleichen/ähnlichen Aussage, wie ich sie in einem meiner vorhergehenden Beiträge dargestellt habe. Natürlich habe ich auch nur mehr oder weniger aus anderen Quellen abgeschrieben. Ist eh klar. Soviel erstmal dazu... Zitat:
Mehr möchte ich von mir aber nicht preisgeben. Vielleicht noch dass ich 1965´er Jahrgang bin. Also schon etwas angestaubt. :) Da du auch auf Ozzy stehst, scheinst du ebenfalls etwas angestaubt zu sein. :) Dann sind wir eben die "Angestaubten". :) |
AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Hi EMI,
Zitat:
sorry auch an Dich, für meine späte Antwort. Klar. Es gibt die sogenannten Paradoxien in der SRT. Aber was versteht man eigentlich genau unter einer Paradoxie in diesem Zusammenhang? Das ist eine abgeschwächte Form eines Paradoxons. Es ist also keine scheinbar zugleich wahre und falsche Aussage wie beim Paradoxon, sondern es ist vielmehr ein dem Geglaubten, Gemeinten oder auch Erwarteten zuwiderlaufender Sachverhalt. Nicht mehr, nicht weniger. So ist z.B. selbst beim Stab-Haus-Paradoxon, welches ja sogar noch eine Steigerung einer Paradoxie darstellt, von keinerlei Beschleunigung die Rede. Demnach greift dein Argument nicht wirklich. Zitat:
Wir sprechen doch bei einer Beschleunigung lediglich von einer Veränderung des Geschwindigkeitsvektors. Das ist doch völlig trivial. Alles was bei Newton gilt, muss auch bei der SRT unter der Annahme moderater Relativgeschwindigkeiten Gültigkeit besitzen, da per Definition die SRT eine Verallgemeinerung der newtonschen Mechanik darstellt. Möglicherweise verwechselst du Galilei-Invarianz und Lorentz-Invariantz? Die komplette Newtonsche Mechanik ist in der SRT enthalten. Die SRT geht daher für v<<c in diese über. Das betrifft selbstverständlich auch Beschleunigungen, die die zeitliche Ableitung des Geschwindigkeitsvektors oder die zweite zeitliche Ableitung des Ortsvektors darstellen. Ich sehe da kein Problem. Ein Exorzismus, genauer ein Anti-Beschleunigungs-SRT-Exorzismus wäre vermutlich die geeignete Wahl, wenn es darum geht, dir diesen Sachverhalt näher zu bringen. :D (kleines Spässle) |
AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Zitat:
na ja, lassen wir das, Du willst es eh nicht einsehen. Zitat:
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AW: SRT und Lorentzianische Theorie
Zitat:
Was das Alter angeht, so könntest du biologisch fast mein Sohn sein. :) "Weiters" ist ein Austrianismus - liest man in der österreichischen Literatur sehr oft (in der Schweiz wohl auch). Zu Beschleunigungen in der SRT: wir hatten hier z.B. ja mal den Thread "Photon verfolgt mit konstanter Kraft beschleunigtes Raumschiff" o.ä., wo die Bewegungsgleichungen der SRT exakt gelöst wurden. Eine Näherung brauchte man dabei nicht zu machen. Schwierig wird aber die Beschreibung von Problemen mittels nicht-inertialer Koordinatensysteme in der SRT. Gruß, Hawkwind |
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