Quanten.de Diskussionsforum  

Zur?ck   Quanten.de Diskussionsforum > Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest.

Hinweise

Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
  #11  
Alt 17.11.18, 17:24
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 17.11.2018
Beitr?ge: 196
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Du meinst wohl die gravitative Zeitdilatation
Nein, die meine ich in diesem Fall nicht...
Zitat:
Masse ist invariant
nicht wirklich - wie gewisse Experimente ja bestätigen. Ist aber auch eine Frage von Begrifflichkeiten (Ruhemasse, relativistische Masse, ...)

Viele Grüße
Chris
Mit Zitat antworten
  #12  
Alt 17.11.18, 18:14
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beitr?ge: 3.165
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
nicht wirklich
https://phys.libretexts.org/TextBook...Invariant_Mass

An der Invarianz der Masse ist nichts herumzudeuteln oder zu relativieren.

Du bringst die Masse ins Spiel, meinst aber die gravitative Zeitdilatation "in diesem Fall nicht". Neue Physik?

Vielleicht liest du erst mal ein paar grundlegende Dinge nach und kommst dann auf das Thema zurück.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
Mit Zitat antworten
  #13  
Alt 18.11.18, 12:54
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 17.11.2018
Beitr?ge: 196
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Du bringst die Masse ins Spiel, meinst aber die gravitative Zeitdilatation "in diesem Fall nicht".
Was ich meine bzw. meinte ist dieses hier:

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
Es gibt aber doch den z.B. hier beschriebenen Effekt, ich zitiere:

Zitat:
Bewegt sich ein Körper immer schneller, dann nimmt dieser für den äußeren Betrachter an Masse zu. Dieses Phänomen lässt sich beispielsweise beobachten, wenn Elektronen in elektrischen Feldern auf sehr hohe Geschwindigkeiten gebracht werden. Die relativistische Massenzunahme ist auch der Grund, weshalb nichts schneller als die Lichtgeschwindigkeit sein kann, da die Masse, wenn sie immer näher der Lichtgeschwindigkeit kommt, immer und immer größer wird. Also bräuchte man auch immer mehr Energie, um die Masse weiter zu beschleunigen. Sobald theoretisch Lichtgeschwindigkeit erreicht wird, würde die Masse unendlich groß werden und man bräuchte also auch unendlich viel Energie, um sie weiter zu beschleunigen. Daher kann man nichts so schnell werden lassen
Dieser Effekt ist experimentell gesichert.

Und es gibt für mich keinen Grund, dieses Experiment und dessen Folgerungen bei meinen Überelgungen nicht im Hinterkopf zu behalten.

Viele Grüße
Chris
Mit Zitat antworten
  #14  
Alt 18.11.18, 18:47
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
Dieser Effekt ist experimentell gesichert.
Stimmt.

Dennoch ist die Interpretation mittels relativistischer Masse unnötig.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mass...ial_relativity

It is not good to introduce the concept of the mass M(v) of a moving body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass concept than the ’rest mass’ m. Instead of introducing M it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion.
— Albert Einstein in letter to Lincoln Barnett, 19 June 1948 (quote from L.B. Okun (1989), p. 42)

In den Gleichungen findet man den Term γm; was Einstein u.a. sagen - auch wenn‘s manche nicht wahrhaben wollen - ist, dass es unnötig und irreführend ist, diese Term γm als relativistische Masse M zu bezeichnen. Es ist ausreichend, m als Ruhemasse sowie E =γmc²; als Gesamtenergie aufzufassen.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Mit Zitat antworten
  #15  
Alt 18.11.18, 21:00
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 17.11.2018
Beitr?ge: 196
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

@Ich:

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Siehe diesen Thread und die Links darin.
Auch zur Massenzunahme.
Ich habe mich mit diesem Faden jetzt etwas beschäftigt. Wenn Du erlaubst, zitiere ich daraus einen Beitrag, der offenbar von Dir stammt:

Zitat:
Zum Begriff "Länge":

Die RT ist eine geometrische Theorie der Raumzeit. Das heißt, Raum und Zeit werden immer zusammen betrachtet, und alle Dinge werden durch geometrische Objekte in dieser vierdimensionalen Raumzeit abstrahiert.
Ein (Maß-)Stab zum Beispiel wird im dreidimensionalen Raum als eine eindimensionale Strecke abstrahiert, wenn einen seine Querausdehnung nicht interessiert. Von jedem Punkt im Raum kann man sagen, ob er zum Stab gehört oder nicht. Der Stab ist die Menge aller Punkte, die zum Stab gehören.
In der Raumzeit heißen die Punkte Ereignisse, und der Stab ist die Menge aller Ereignisse, die zum Stab gehören. Der Stab existiert eine Zeit lang, und zu jedem Raumpunkt gehört dann noch eine Zeitkoordinate, um ein Ereignis zu definieren. Der Stab wird also in der SRT als ein zweidimensionaler Streifen abstrahiert.
Die "Länge des Stabes" ist dabei die Breite dieses Streifens. Wie man die misst, ist intuitiv klar: Das ist die Länge einer Strecke, die quer durch den Streifen geht, also senkrecht auf den Rändern steht. (Siehe dieses Beispiel)
Das ist auch genau das, was man im herkömmlichen Sprachgebrauch die "Länge des Stabes" nennt. Es ist eine Eigenschaft des Stabes allein und nicht von anderen Dingen abhängig. Es ist egal, ob man Montags oder Dienstags misst, ob man den Stab senkrecht oder waagerecht hält und so weiter.

Aus historischen Gründen ist das dummerweise nicht die Sprachregelung, die in der RT gilt. Hier nennt man quasi die Länge einer in beliebigem Winkel durch den Streifen gehenden Strecke die "Breite des Streifens" - beziehungsweise den Abstand zweier in einem beliebigen Bezugssystem gleichzeitigen Ereignisse auf den Enden des Stabs seine "Länge". Das ist nunmehr nicht einfach eine Eigenschaft des Stabes allein, sondern hängt auch noch vom Winkel (dem "Bezugssystem") ab. Damit hat es auch nur mehr wenig mit dem herkömmlichen Sprachgebrauch zu tun, was zu Verwirrung führt. Statt sinnvollerweise die Länge als die senkrechte Messung zu definieren, nennt man diese "Ruhelänge", und diese schrägen Messungen, für die man sich eigentlich ein anderes Wort ausdenken müsste, nennt man "Länge".

Auf die Spitze getrieben wird das dadurch, dass man auch noch von "Längenkontraktion" spricht. Das verdinglicht diese Absurdität noch: Man misst nicht einfach je nach Bezugssystem eine unterschiedliche Länge, was schon schlimm genug wäre. Nein, man sagt auch noch klar und deutlich: Die Länge hat sich kontrahiert, also zusammengezogen. Der Stab hat sich also zweifelsfrei geändert. Man stelle sich das mal bei einem ganz normalen Streifen vor, dessen Breite man messen soll: Man würde sagen, der Streifen habe eine "senkrechte Breite" von 1 cm - und sobald der Streifen bei der Messung schräg steht, unterliegt er einer "Breitenexpansion", weil er dadurch breiter wird. Das wäre total hirnverbrannt. Das würde bedeuten, dass sich eine Eigenschaft des Streifens selbst ändert, wenn man ihn schräg hält, er würde je nachdem breiter oder weniger breit werden.
Aber genau so ist die Sprachregelung in der SRT. Und ich kann mir nicht vorstellen, dass es jemanden gibt, der beim Erlernen der RT nicht mit diesem blödsinnigen Konzept gerungen hätte: Ändert sich die Länge des Stabes nun "wirklich" oder nur "scheinbar"? Eigentlich tut sich ja nichts am Stab, wenn man ihn aus einem bewegten Bezugssystem betrachtet. Also nur "scheinbar". Andererseits passt er auf einmal (zumindest für kurze Zeit) in meine Garage, die eigentlich kürzer ist. Also doch eine "wirkliche" Änderung?
Bei dem Beispiel des Streifens weiß jeder, dass sich am Streifen und damit auch an seiner Breite natürlich nichts ändert, wenn man ihn schräg misst. Das, was man da misst, ist einfach nicht seine Breite, sondern irgendeine Schnittlänge. Da kommen erst gar keine "Paradoxien" auf und auch keine tief philosophischen Grübeleien über die "Wirklichkeit oder Scheinbarkeit der Breitenexpansion eines Streifens, wenn man ihn schräg anschaut". Diese ganzen Hirnverknotungen sind vollkommen überflüssige Resultate einer blödsinnigen Sprachregelung - die, wie Philip richtig sagt, noch aus der Lorentzschen Äthertheorie stammt, in der man dreidimensional dachte und tatsächlich glaubte, Stäbe würden kontrahieren, wenn man sie in Bewegung setzt.
Einfach nur klasse... die Lage ist also doch nicht so hoffnungslos, wie von mir angenommen. Es gibt auch noch andere, die mit dieser "Hirnverknoterei" der Lorentzkontraktion so ihre Probleme hatten.

Übrigens habe ich vor ein paar Tagen einen Professor der theoretischen Physik gehört... ich zitiere sinngemäß aus dem Gedächtnis:
Zitat:
Für Astronauten an Bord einer relativistisch bewegten Rakete verkürzt sich zum Glück die Streckenlänge hin zum Ziel
--- was natürlich etwas unglücklich ausgedrückt ist, um es mal so zu sagen.

Die Reisestrecke ändert sich natürlich überhaupt nicht; was sich ändert, ist die Wahrnehmung der Reisestrecke durch die Astronauten... weil für sie die Zeit eben langsamer vergeht, erscheint ihnen die zurückgelegte Strecke kürzer, als sie ist (die einfache Beziehung von Zeit, Strecke und Geschwindigkeit in der bekannten Grundsatzformel).

Viele Grüße
Chris

Ge?ndert von physicus (18.11.18 um 21:12 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #16  
Alt 19.11.18, 10:03
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
Einfach nur klasse... die Lage ist also doch nicht so hoffnungslos, wie von mir angenommen. Es gibt auch noch andere, die mit dieser "Hirnverknoterei" der Lorentzkontraktion so ihre Probleme hatten.
Danke. Natürlich hat man damit Probleme.
Zitat:
Die Reisestrecke ändert sich natürlich überhaupt nicht; was sich ändert, ist die Wahrnehmung der Reisestrecke durch die Astronauten... weil für sie die Zeit eben langsamer vergeht, erscheint ihnen die zurückgelegte Strecke kürzer, als sie ist (die einfache Beziehung von Zeit, Strecke und Geschwindigkeit in der bekannten Grundsatzformel).
Nein, das passt noch nicht. Fangen wir damit an:
Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
Durch Messen der Zeitspanne, die der Zug braucht, um einen Bahnsteigpunkt zu passieren, kommen die Bahnsteigler auf die korrekte Länge des Zuges.
Also nichts mit "Längenkontraktion" in Bewegungsrichtung, oder? Woher sollte eine solche auch kommen?
Die Bahnsteigler messen einfach ein sich vorbei bewegendes Objekt.
Nein. Durch Messen dieser Zeitspanne kommen sie auf die kontrahierte Länge des Zugs.

Der Effekt ist wie gesagt geometrisch, wenn auch nichteuklidisch. Eng verwandt ist folgendes Beispiel aus normalen euklidischen Geometrie:
Ein Schwimmbecken sei 25 m lang und 12,5 m breit.
Das kann man mit einem Maßband messen. Wenn man aber nicht der Länge nach misst, sondern schräg (z. B. diagonal), dann misst man 28 m statt 25 m. Das ist kein "physikalischer" Effekt, an der Schwimmbadlänge hat sich ja nichts geändert.
Es ist aber auch kein "scheinbarer" Effekt. Wenn du diagonal durchschwimmst und deine Zeit misst, dann brauchst du tatsächlich länger.

Es ist nur so, dass du in beiden Fällen zwar eine Länge gemessen hast, aber eben nicht die "Länge des Schwimmbeckens", sondern etwas anderes.

Genau dasselbe ist es mit dem Zug. Ob du seine Länge nach Standardmethode misst, oder ob du die Zeit zum vorbeifahren stoppst, in beiden Fällen misst du eine Länge, aber nicht die "Länge des Zugs" - wenn man darunter, wie ich vorschlagen würde, die "Ruhelänge" versteht.

Das nur zum Prinzip. Verstehen kannst du das nur, wenn du dir mal ein Raumzeitdiagramm aufmalst und darin Geometrie betreibst. Das Aufmalen zumendest ist übrigens gar nicht so schwierig und lohnt sich.
Das mit der Massenzunahme ist übrigens ähnlich. Es ändert sich tatsächlich etwas, aber eben nicht die Masse, wenn man vernünftige Begriffe gebraucht. Der Effekt ist auch nicht identisch mit einem schwereren Körper in Newtoscher Physik. Diese "relativistische Masse" ist z. B. für Querbeschleunigung anders als für Längsbeschleunigung. Das solltest du dir für später aufsparen.
Mit Zitat antworten
  #17  
Alt 19.11.18, 10:59
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beitr?ge: 2.635
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Nein. Durch Messen dieser Zeitspanne kommen sie auf die kontrahierte Länge des Zugs.
@physicus: Um den Grund dafür zu verstehen empfehle ich, wie gesagt, den Augenmerk auf die Relativität der Gleichzeitigkeit zu legen.

Bei einer Längenmessung werden sinnvollerweise zwei räumlich getrennte Punkte zum gleichen Zeitpunkt verglichen. Damit das funktioniert, muss man bei einem Systemwechsel (z.B. Zug nach Bahnsteig) die relativistische Änderung der Gleichzeitigkeit berücksichtigen und nennt oder nannte das dann (mehr oder weniger gut gewählt) "Längenkontraktion".
__________________
Freundliche Grüße, B.
Mit Zitat antworten
  #18  
Alt 19.11.18, 12:27
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 17.11.2018
Beitr?ge: 196
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Nein. Durch Messen dieser Zeitspanne kommen sie auf die kontrahierte Länge des Zugs. (...)
Mir wird gerade bewußt, dass wir mit dem Zugexperiment hier letztendlich über Vorhersagen einer Theorie diskutieren. Und das ist natürlich unter Umständen problematisch, bzw. manchmal unlösbar...

Weiss eigentlich zufällig jemand, ob die Lorentzkontraktion, so wie wir sie hier in diesem Experiment verstehen wollen, tatsächlich schon mal experimentell bestätigt worden ist?

Zur Veranschaulichung dazu für die Interessierten hier noch eine ganz konkrete Skizze meiner Versuchsanordnung:



Ich hoffe, man kann es erkennen. Der Zug kommt von links mit 0,9 c, und unterbricht im Vorbeifahren die am Bahnsteig installierte Lichtschranke (mittels der physikalischen Materie, die er hat).

Die Lichtschranke detektiert nun ein Signal (eine Unterbrechung) der Dauer t0. Die Dauer dieses Signals ergibt sich aus der Geschwindigkeit des Zuges und dessen tatsächlicher physikalischen (Ruhe-)Länge nach der Formel t = s/v.

Das ist das, was ich eben sehr stark annehme... eine Messung über am Zug reflektierte Lichtstrahlen, wie das auch manchmal in der Literatur beschrieben wird, findet hier nicht statt.

@Bernhard vielleicht erübrigt sich Dein Einwand durch meine Messanordnung. Ich messe ja nicht an zwei Punkten, sondern nur an einem einzigen (betreffs Gleichzeitigkeit)

Viele Grüße
Chris

Ge?ndert von physicus (19.11.18 um 12:35 Uhr)
Mit Zitat antworten
  #19  
Alt 19.11.18, 13:05
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beitr?ge: 2.635
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
Die Dauer dieses Signals ergibt sich aus der Geschwindigkeit des Zuges und dessen tatsächlicher physikalischen (Ruhe-)Länge nach der Formel t = s/v.
OK. Die Lichtschranke wird also bei t=0 unterbrochen und bei t = s/v wieder frei gegeben. Ferner sollte man hier nicht einfach s = s' annehmen, sondern vielmehr das zugehörige t aus der Lorentz-Transformation ableiten, denn wir wollten hier ja nicht die Grundlagen der SRT in Frage stellen.
__________________
Freundliche Grüße, B.
Mit Zitat antworten
  #20  
Alt 19.11.18, 14:37
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Man misst die verkürzte Länge. Wenn du mal ein Diagramm dafür machst, wirst du sehen, dass das in meiner Analogie dem Schwimmer entspricht, der schräg durch das Becken schwimmt.
Und über Vorhersage bzw. überprüfte Messung musst du dir keine Gedanken machen. Wenn die SRT falsch ist, ist die gesamte Physik falsch. An ihrer Gültigkeit kann im Rahmen dieses Threads keinerlei Zweifel herrschen.

Ge?ndert von Ich (19.11.18 um 14:39 Uhr)
Mit Zitat antworten
Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Forumregeln
Es ist Ihnen nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, auf Beitr?ge zu antworten.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Anh?nge hochzuladen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Ihre Beitr?ge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.

Gehe zu


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 20:28 Uhr.


Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2024, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm