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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.

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  #1  
Alt 27.10.13, 00:06
Villon Villon ist offline
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Standard Die SRT/Raumzeit folgt aus dem Standardmodell der Teilchenphysik

OK. Ich werde hier sicherlich Prügel einstecken, daß ich hier eine solche dreiste Behauptung aufstelle, obwohl es jede Menge Leute gibt, die schlauer sind als ich und bestimmt noch mehr, die mehr Ahnung von der SRT haben als ich. Ich bin also ganz bestimmt auf dem Holzweg. Denn wenn das wirklich so einfach ist, dann hätten es diese schlaueren Leute doch sicher schon längst gemerkt haben müssen?

Aber vielleicht gibt es ja in diesem Forum hilfreiche Leute, die mir erklären können, warum ich auf dem Holzweg bin und wo mein Fehler ist.


Meine Argumentation gliedert sich in zwei Teile.
Teil eins folgt gleich.
Teil zwei besteht aus einem einzigen Satz (vielleicht gibt es ja Jemanden, der ihn errät) und folgt, wenn über das Argument aus Teil eins Einigkeit besteht. Denn das Argument aus Teil zwei funktioniert nur, wenn Teil eins korrekt ist und zutrifft. Argument 2 setzt Argument 1 logisch voraus.

Zwei Dinge vorweg:
1. Ich argumentiere ausschließlich innerhalb der SRT und lasse die ART außer Acht.
2. Dies soll keineswegs eine Widerlegung der SRT werden (ich halte sie für korrekt), sondern eine Ableitung.


Argumentation Teil eins:

Das Relativitätsprinzip ist ein äußerst merkwürdiges Prinzip, denn es beinhaltet seine eigene Überwindung und Einschränkung. Das ist eine bemerkenswerte Tatsache, der bisher nicht genug Beachtung geschenkt wurde.

Schauen Wir uns das einmal in der folgenden Formulierung an:
>>In allen Inertialsystemen gelten dieselben Naturgesetze.<<

Das bedeutet, das ein beliebig ausgesuchtes Inertialsystem (nennen wir es Inertialsystem A) ausreicht, um ein physikalisches Geschehen mit Hilfe der in ihm geltenden Naturgesetze vollständig zu beschreiben.

Es kann also auch alle relativistischen Phänomene (Zeitdilatation, Massenzunahme usw.) allein mit den in ihm geltenden Naturgesetzen vollständig und korrekt beschreiben.

Nun ist das Relativitätsprinzip selbst in der gängigen Formulierung kein Naturgesetz, daß sich auf ein Inertialsystem allein bezieht, sondern es vergleicht offensichtlich verschiedene Inertialsysteme (>>es gelten dieselben Naturgesetze...<<).

Wenn laut dem Relativitätsprinzip die Naturgesetze bereits in einem Inertialsystem vollständig beschrieben werden können, nun, so gehört das Relativitätsprinzip selbst eben nicht zu diesen Naturgesetzen.

Damit soll keinesfalls angedeutet werden, daß das Relativitätsprinzip falsch ist oder unzutreffend. Im Gegenteil. Es ist ohne Zweifel zutreffend.
Aber es ist aus den genannten Gründen falsch formuliert.

Richtig formuliert müsste es folgendermaßen lauten:
>>In einem bestimmten Inertialsystem sind die Naturgesetze so, daß andere in ihm beschriebenen Inertialsysteme (in ihrer eigenen Sicht) dieselben Naturgesetze haben.<<
Diese Formulierung ist logisch mit der konventionellen Formulierung kongruent.
Sie kommt zu denselben Konsequenzen (Formeln der SRT).

Wozu also diese Haarspalterei?

Ganz einfach. Wir haben jetzt eine völlig neue Erkenntnis und Frage, die wir bisher nicht hatten.
Jetzt nämlich müssen wir fragen (statt das Relativitätsprinzip einfach als höheren Verursacher anzusetzen):

Warum sind die Naturgesetze in dem Inertialsystem A genau dergestalt, das als Folge hieraus das Relativitätsprinzip gilt?
Bisher haben wir das Relativitätsprinzip quasi als Verursacher der in A geltenden Naturgesetze behandelt.
Nunmehr haben wir das auf den Kopf gestellt und suchen nach der Ursache für das Relativitätsprinzip.
Wie folgt es allein aus den im Inertialsystem A geltenden Naturgesetzen?

Jetzt werde ich konkret:

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum) in Inertialsystemen ist ein Naturgesetz.
Weil die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen gilt, ist es möglich hieraus die Formeln der Relativitätstheorie abzuleiten. Genau das und so hat dies Einstein ja getan.

Wir wissen, daß die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen gleich ist. Über die Geschwindikeit des Lichtes herrscht in allen Inertialsystemen Einigkeit. Sie ist absolut.
Also ist die Geschwindigkeit des Lichtes hervorragend dafür geeignet um allgemeingültige Maßstäbe zu definieren. Genau das wird dann auch gemacht wie z.B. mit der Definition der relativistischen Gleichzeitigkeit oder der Messung der Zeit mit Hilfe einer Lichtuhr.

Folgende Vorraussetzung treffe ich hiermit:
Die Lichtgeschwindigkeit ist in dem Inertialsystem A konstant.

Nun will ich sehen, wie hieraus die Konstanz der Lichtgeschwindikeit in den anderen Inertialsystemen folgt, die sich in dem Rahmen von System A bewegen.

Wir haben gesehen, daß innerhalb der SRT die Geschwindigkeit des Lichtes benutzt wird um die Raum- und Zeitmaßstäbe zu definieren.

Wenn nun die anderen Inertialsysteme auch diese Konstanz annehmen und daraufhin mit Hilfe des Lichtes ihre eigenen Raum- und Zeitmaßstäbe definieren, so folgt hieraus (auch für diese Systeme) die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.

Dies gilt zumindestens was das Verhalten von Licht betrifft.
Eine Lichtuhr wird die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit immer bestätigen, wenn man vorher mit (der Annahme) der Konstanz eine Sekunde mit dieser Lichtuhr definiert hat.
Das ist nur logisch und entspricht genau dem Verfahren, das in der SRT tatsächlich, erfolgreich und widerspruchsfrei angewandt wird.

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gilt automatisch für Licht, wenn man vorher mit dieser Annahme die Raum- und Zeitmaßstäbe definiert hat. Das sich dies innerhalb des Innertialsystems A überhaupt widerspruchsfrei durchführen läßt, haben die Formeln der SRT erwiesen.

Ferner haben diese erwiesen, daß sich dies auch für alle anderen Inertialsysteme im Rahmen von A durchführen läßt, zumindestens was das Licht betrifft (d.h. um genau zu sein auch für alle anderen Teilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, wie z.B. den Gluonen. Im weiteren werde ich mich daher nicht speziell auf das Licht beziehen, sondern auf alle Teilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen: Den Luxonen).
Das ist beinahe schon eine Tautologie:
Die mit Luxonen gefundenen Raum-und Zeitmaßstäbe gelten auch für Luxonen.

Eine ganz andere Frage ist es, warum die mit Luxonen definierten Raum- und Zeitmaßstäbe auch für die gewöhnliche Materie gelten sollten.
Warum sollte Uran z.B. nach den Maßstäben der Lichtuhr zerfallen?
Dies ist in der Tat nicht selbstverständlich.
Dies ist nur so, wenn die Lichtgeschwindigkeit auch dann konstant ist, wenn sie mit Uhren aus gewöhnlicher Materie gemessen wird (wie z.B. meine Armbanduhr).
Um das zu erklären scheint das Axiom der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit tatsächlich notwendig.
Genau dann nämlich ist die mit einer Lichtuhr gemessene Zeit exakt gleich wie die mit einer Armbanduhr gemessene Zeit.

Es gibt aber einen ganz anderen Grund dafür, weshalb die mit Armbanduhren gemessene Zeit identisch ist mit der Lichtuhrzeit.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist nicht die Ursache hiervon, sondern gerade umgekehrt:
Sie folgt daraus.

Doch warum dies so ist werde ich in Teil 2 beantworten.

Vorerst stelle ich folgende Behauptungen dahin als Kernaussagen von Teil 1:

1. In einem bestimmten Inertialsystem A ist die Lichtgeschwindigkeit konstant.
2. Aus den Naturgesetzen von Inertialsystem A allein folgt die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit innerhalb allen anderen Inertialsystemen, die innerhalb des Rahmens von System A beschrieben werden.
3. Dies gilt zumindestens für die Luxonen dieser anderen Inertialsysteme, wenn diese mit Hilfe von Luxonen ihre eigenen Raum- und Zeitmaßstäbe definieren.
4. Dieses Verfahren läßt sich widerspruchsfrei durchführen.
5. Die SRT folgt für das Verhalten von Luxonen, wenn man Luxonen für die Definition der Raum- und Zeitmaßstäbe benutzt, und wenn die Lichtgeschwindigkeit wenigstens in einem einzigen Inertialsystem als konstant bekannt ist.
6. Inwiefern die Raum- und Zeitmaßstäbe gewöhnlicher Materie wie z.B. Armbanduhren davon betroffen ist, soll hier noch nicht erörtert werden, sondern folgt in Teil 2.

Zu Punkt 5 möchte ich eine Warnung aussprechen.
Jeden der diesem Punkt nicht zustimmt, fordere ich auf mir zu zeigen, wo bitte ein Fehler in der SRT vorliegt.
Denn genau dieses Verfahren, was ich hier beschreibe (Raum- und Zeitmaßstäbe innerhalb eines Inertialsystems definieren unter der Annahme der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit) wird in der SRT praktiziert, und ist (leider) nicht auf meinem Mist gewachsen.
Gegen Punkt 5 zu argumentieren heißt also gegen die SRT zu argumentieren.
(Nun, vielleicht irre ich mich ja auch darin).

Umgekehrt kann ich mir allerdings beim besten Willen nicht vorstellen, wie man Punkt 5 zustimmen und dann Teil 2 nicht verstehen kann.
Wer Punkt 5 zustimmt ist mir auf den Leim gegangen.



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Wenn alle Eisbären weiß sind, und Knut ein Eisbär ist, welche Farbe hat dann wohl der Bär?

Ge?ndert von Villon (27.10.13 um 00:23 Uhr)
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  #2  
Alt 27.10.13, 00:40
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Standard AW: Die SRT/Raumzeit folgt aus dem Standardmodell der Teilchenphysik

Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Schauen Wir uns das einmal in der folgenden Formulierung an:
>>In allen Inertialsystemen gelten dieselben Naturgesetze.<<

Das bedeutet, das ein beliebig ausgesuchtes Inertialsystem (nennen wir es Inertialsystem A) ausreicht, um ein physikalisches Geschehen mit Hilfe der in ihm geltenden Naturgesetze vollständig zu beschreiben.

Es kann also auch alle relativistischen Phänomene (Zeitdilatation, Massenzunahme usw.) allein mit den in ihm geltenden Naturgesetzen vollständig und korrekt beschreiben.
Das sehe ich anders.

Einstein schrieb dazu dereinst:

Zitat:
Die Gesetze, nach denen sich die Zustände der physikalischen Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches von zwei relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Koordinatensystemen diese Zustandsänderungen bezogen werden.
Ohne ein zweites Inertialsystem (also der Vergleich zwischen 2 Inertialsystemen) ergibt das Relativitätsprinzip keinen Sinn.

Wenn ich lediglich "ein" Inertialsystem betrachte, dann treten in diesem keinerlei relativistischen Effekte auf. Ich kann in meinem eigenen Inertialsystem z.B. keine Zeitdilatation messen. Dafür brauche ich ein zweites Inertialsystem, das sich relativ zu meinem bewegt. Für dieses kann ich dann eine Zeitdilatation messen.

Ge?ndert von Marco Polo (27.10.13 um 00:42 Uhr)
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  #3  
Alt 27.10.13, 01:03
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Du kannst dieses zweite Inertialsystem aber als bewegtes System innerhalb deines eigenes Inertialsystems vollständig beschreiben. Daher sehe ich da keinen Widerspruch bzw. keine Unvollständigkeit.
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  #4  
Alt 27.10.13, 01:16
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Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Du kannst dieses zweite Inertialsystem aber als bewegtes System innerhalb deines eigenes Inertialsystems vollständig beschreiben. Daher sehe ich da keinen Widerspruch bzw. keine Unvollständigkeit.
Das siehst du falsch. Relativgeschwindigkeiten innerhalb ein und des selben Intertialsystems werden ganz normal addiert.

Erst wenn ich diese in einem relativ zu mir bewegten Inertialsystem betrachte kommt die relativistische Geschwindigkeitsaddition ins Spiel.

Die Lorentztransformation bezieht sich auf 2 Inertialsysteme in Relativbewegung.

Da gibt es keine zwei Meinungen.
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  #5  
Alt 27.10.13, 01:55
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Um das nochmal heraus zu streichen:

Wenn ich die Addition von Relativgeschwindigkeiten im eigenen Inertialsystem betreibe, dann gilt der sogenannte Newtonsche Grenzfall. Und zwar prinzipiell.

Es gilt dann: vAB=vB-vA

So wie in der klassischen Mechanik.

Die SRT kommt in diesem Fall nicht zur Anwendung.

Erst wenn ich die Addition von Relativgeschwindigkeiten im relativ zur mir bewegten Inertialsystem durchführe, muss ich die relativistische Geschwindigkeitsaddition bemühen.

Das kannst du in jedem entsprechenden Lehrbuch nachlesen.
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  #6  
Alt 27.10.13, 10:45
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Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Das Relativitätsprinzip ist ein äußerst merkwürdiges Prinzip, denn es beinhaltet seine eigene Überwindung und Einschränkung. Das ist eine bemerkenswerte Tatsache, der bisher nicht genug Beachtung geschenkt wurde.

Schauen Wir uns das einmal in der folgenden Formulierung an:
>>In allen Inertialsystemen gelten dieselben Naturgesetze.<<
Hallo Villon,

so wird das Relativitätsprinzip in der Physik nicht formuliert. Ich würde es wie folgt formulieren:

"Das Relativitätsprinzip ist ein zentraler Begriff der Relativitätstheorie, nach der die physikalischen Gesetze für alle Beobachter, die mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander bewegt sind, die gleiche Form haben; daher ist jeder dieser Beobachter gleichermaßen zu der Behauptung berechtigt, er befinde sich in Ruhe."

Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Wenn laut dem Relativitätsprinzip die Naturgesetze bereits in einem Inertialsystem vollständig beschrieben werden können, nun, so gehört das Relativitätsprinzip selbst eben nicht zu diesen Naturgesetzen.
Nein.
Das Relativitätsprinzip ist ein Postulat, dass hinreichend genau durch Experimente bestätigt wurde. Und nicht deswegen, weil die Naturgesetze angeblich bereits in einem Inertialsystem vollständig beschrieben werden können.

Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Damit soll keinesfalls angedeutet werden, daß das Relativitätsprinzip falsch ist oder unzutreffend. Im Gegenteil. Es ist ohne Zweifel zutreffend. Aber es ist aus den genannten Gründen falsch formuliert.
Nur du hast es falsch formuliert, in den Physikbüchern ist es richtig formuliert. Bitte mache dich kundig.

Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Jetzt werde ich konkret:
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum) in Inertialsystemen ist ein Naturgesetz.
Falsch.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist kein Naturgesetz, sondern ein Postulat, dass mit großer Präzision experimentell bestätigt wurde.

Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist nicht die Ursache hiervon, sondern gerade umgekehrt.
Falsch.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist keine Folge von irgendetwas, sondern sie ist ein Postulat.

Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
1. In einem bestimmten Inertialsystem A ist die Lichtgeschwindigkeit konstant.
Falsch.
Richtig ist: In allen Inertialsystemen ist die Lichtgeschwindigkeit konstant.

M.f.G. Eugen Bauhof
__________________
Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #7  
Alt 27.10.13, 14:27
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Hallo Villon,

m.E. steckt dein Denkfehler hier:
Zitat:
Zitat von Villon Beitrag anzeigen
.. Das bedeutet, das ein beliebig ausgesuchtes Inertialsystem (nennen wir es Inertialsystem A) ausreicht, um ein physikalisches Geschehen mit Hilfe der in ihm geltenden Naturgesetze vollständig zu beschreiben. ..
Ohne die Betrachtung eines zweiten Systems ist es nicht moeglich, die Kriterien zu kennen, die erfuellt sein muessen, damit die Naturgesetze so formuliert sind, dass sie dem Relativitaetsprinzip genuegen.

Du must unterscheiden zwischen Naturgesetzen und ihrer Formulierung. Bei letzterem fuegen wir zum Zwecke von quantitativen Berechnungen Kordinatensysteme hinzu. Letztere sind jedoch kein Bestandteil der Natur. Wir muessen sie deshalb so einfuehren, dass sie die Naturgesetze nicht verfaelschen.

Dies hat bereits Galilei erkannt, der als erster Naturgesetze mathematisch formuliert hat. Von ihm stammt auch das Relativitaetsprinzip. Einstein hat es "nur" auf die empirische Erkenntnis von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit angewandt.
__________________
mit freundlichem Gruß aus Hannover

Unendliche Genauigkeit ist eine Illusion
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  #8  
Alt 27.10.13, 17:18
Villon Villon ist offline
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Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Hallo Villon,

so wird das Relativitätsprinzip in der Physik nicht formuliert. Ich würde es wie folgt formulieren:

"Das Relativitätsprinzip ist ein zentraler Begriff der Relativitätstheorie, nach der die physikalischen Gesetze für alle Beobachter, die mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander bewegt sind, die gleiche Form haben; daher ist jeder dieser Beobachter gleichermaßen zu der Behauptung berechtigt, er befinde sich in Ruhe."
Da ich keinen Unterschied zu meiner Formulierung erkennen kann, bin ich dankbar für den freundlichen Hinweis und gerne bereit diese Formulierung zu übernehmen.


Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Nein.
Das Relativitätsprinzip ist ein Postulat, dass hinreichend genau durch Experimente bestätigt wurde. Und nicht deswegen, weil die Naturgesetze angeblich bereits in einem Inertialsystem vollständig beschrieben werden können.
Heißt das, daß die Naturgesetze nicht bereits in einem Inertialsystem vollständig beschrieben werden können?
Das würde allerdings meiner Argumentation die Grundlage entziehen.
Ist das tatsächlich so?
Da wir immer in einem bestimmten Inertialsystem sind, wenn wir darin die Naturgesetze formulieren (abgesehen natürlich von der ART), habe ich keine Idee wie wir dies außerhalb eines Inertialsystems tun können.
Ich bitte um ein Beispiel. Welcher physikalische Vorgang kann nicht in einem Inertialsystem vollständig beschrieben werden?


Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Nur du hast es falsch formuliert, in den Physikbüchern ist es richtig formuliert. Bitte mache dich kundig.
Mir sind durchaus diese Formulierungen bekannt.
Ich will mich hier auch nicht darauf versteifen, ob man das Relativitätsprinzip so oder so formuliert, weil dies letztlich für die Gültigkeit von Argument 2 nicht entscheidend ist.
Entscheidend ist aber dieses:
Folgt die Gültigkeit von meiner Formulierung aus dem Relativitätsprinzip?

Zitat:
>>In einem bestimmten Inertialsystem sind die Naturgesetze so, daß andere in ihm beschriebenene Inertialsysteme (in ihrer eigenen Sicht) dieselben Naturgesetze haben.<<
Das formuliere ich auch gerne entsprechend Deinen Wünschen um:

In einem bestimmten Inertialsystem nehmen die physikalischen Gesetze die Form an, daß die Gesetze in anderen durch diese physikalischen Gesetzen beschriebenen Inertialsystemen (in ihrer eigenen Sicht) dieselbe Form annehmen.


Und folgt aus dieser Formulierung wiederum das Relativitätsprinzip?
Das würde für meine weitere Argumentation hinreichend sein.


Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Falsch.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist kein Naturgesetz, sondern ein Postulat, dass mit großer Präzision experimentell bestätigt wurde.
OK. Mir ist es gleich, ob man die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ein Postulat nennt oder nicht. Tatsache ist doch aber, daß wenn das "Postulat" der Konstanz nicht gelten würde, dann eben auch die Naturgesetze in verschiedenen Inertialsystemen nicht dieselbe Form annehmen würden (z.B. Elektromagnetismus). Das kann man also nicht trennen, auch wenn man das Postulat nennt.

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Falsch.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist keine Folge von irgendetwas, sondern sie ist ein Postulat.
OK. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist ein Postulat. Und wenn man eines Tages die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit aus einer neuen Theorie ableiten kann, dann ist sie es nicht mehr.
Genau das behaupte ich hier, daß man die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ableiten kann.

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Falsch.
Richtig ist: In allen Inertialsystemen ist die Lichtgeschwindigkeit konstant.
Tut mit leid: Aber wenn die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen konstant ist, dann ist sie logischerweise auch in einem bestimmten Inertialsystem konstant (wenn alle Eisbären weiß sind, dann ist auch Knut weiß).

Ich habe ja gar nicht behauptet, das sie in den anderen Inertialsystemen nicht konstant ist.

Es ist nur so, daß man bei einem Beweis nicht vorraussetzen darf, was man ja erst ableiten will.

Ich will hier ableiten, wie die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen bereits aus den Gesetzen folgt, die in einem beliebigen Inertialsystem A gelten.
Für dieses eine Inertialsystem A postuliere ich allerdings die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und kann sie nicht ableiten.



Ich glaube, daß die Mißverständnisse daher rühren, daß ich mich nicht verständlich ausgedrückt habe, worauf ich hinaus will.
Daher möchte ich dies noch einmal an einem Beispiel verdeutlichen:

Ein Mann A steht an einem Bahngleis (Inertialsystem A) und sieht einen Zug heranfahren. Da entdeckt er in einem Zugabteil einen alten Freund B (Inertialsystem B) am Fenster stehen.
Beide Freunde sehen sich und blicken sich frontal direkt in die Augen, während der Zug weiterfährt, so daß sich dabei ihre Köpfe dabei drehen.

Nun kann man diese Begegnung physikalisch als eine Rotation beider Köpfe beschreiben.

Dafür gibt es zwei verschiedene Beschreibungsansätze:

1. Kann man feststellen, daß die Situation für beide Freunde völlig symmetrisch ist: Es ist egal, ob man den Zug als ruhend betrachtet und A als bewegt oder umgekehrt (Relativitätsprinzip). Aus dem Relativitätsprinzip kann man dann ableiten, daß die Rotation beider Köpfe (in ihren eigenen Inertialsystemen) mit derselben Geschwindigkeit erfolgen muß.

2. Kann man zuerst einmal alle Bewegungen im Inertialsystem A beschreiben.
Dann ist die Bewegung von Kopf B eine Rotationsbewegung und Fortbewegung mitsamt dem Zug.
Mit dieser kompletten Beschreibung der physikalischen Bewegung von B innerhalb des Inertialsystems von A stellt sich der Mann A jetzt folgende Frage:
Wie sah diese Begegnung eigentlich aus Sicht meines Freundes B aus?
Wie hat er aus seiner Sicht den Kopf gedreht?

Der Mann A kann nun aus seiner physikalischen Beschreibung der Bewegung von Kopf B ableiten, daß der Mann B in seinem eigenen Inertialsystem B den Kopf mit derselben Geschwindigkeit wie er selbst in seinem eigenen Inertialsystem A gedreht hat.

Mann A leitet allein aus der im Inertialsystem A geltenden Gesetzen ab, daß hier Symmetrie gilt und das Relativitätsprinzip gilt.


Das ist mein Ansatz:

- Ein Inertialsystem B und alle Ereignisse in ihm aus der Sicht eines Inertialsystems A beschreiben.
- Danach aus dieser Beschreibung ableiten, wie das System B wiederum das System A gesehen hat.
- Zu dem Ergebnis kommen, daß diese Beschreibungen dieselbe Form haben (die Naturgesetze in allen Inertialsystemen dieselbe Form annehmen).
- Auf diese Weise die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ableiten.

Und bitte nicht wieder das Argument, das das ein Postulat ist.
Ein Postulat, daß man ableitet, ist eben damit kein Postulat mehr.
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  #9  
Alt 27.10.13, 18:20
Villon Villon ist offline
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Beitr?ge: 26
Standard AW: Die SRT/Raumzeit folgt aus dem Standardmodell der Teilchenphysik

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Hallo Villon,

m.E. steckt dein Denkfehler hier:

Ohne die Betrachtung eines zweiten Systems ist es nicht moeglich, die Kriterien zu kennen, die erfuellt sein muessen, damit die Naturgesetze so formuliert sind, dass sie dem Relativitaetsprinzip genuegen.
OK. Ich behaupte, daß auch ohne die Betrachtung eines zweiten Systems allein aus den Gesetzen von einem System allein ganz natürlich und ohne jeden Zwang die Kriterien automatisch erfüllt sind, damit die Naturgesetze so formuliert sind, dass sie dem Relativitätsprinzip genügen.
Ich weiß auch warum dies so ist.

Bevor ich aber meine Karten auf den Tisch lege (Teil 2), muß ich auf der Klärung von Teil 1 bestehen:

Hierzu ein Beispiel:

Eine Lichtuhr (die im Inertialsystem B ruht) bewegt sich im Inertialsystem A.
Beobachter A erkennt wie sich die Lichtstrahlen schräg zwischen den Spiegeln bewegen und schließt daraus, daß die mit der Lichtuhr gemessenen Zeit im System B langsamer geht.

Ich will hier noch nicht darauf drängen, daß somit auch die Eigenzeit von B relativ langsamer geht. Denn dafür müsste ich die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit vorraussetzen, was ich ja ableiten will.

Alles was ich frage ist dies:
Geht die mit dieser Lichtuhr gemessene Zeit langsamer?
Angenommen die Spiegel haben einen Abstand von 150000 km zueinander und man definiert (gerundet) eine Sekunde als die Zeit, die das Licht braucht, um von Spiegel 1 zu Spiegel 2 zu gelangen, dort reflektiert zu werden, um schließlich wieder bei Spiegel 1 einzutreffen...

Angenommen, sowohl A als auch B definieren auch die Gleichzeitigkeit an voneinander entfernten Orten genau so, wie dies in der Definition der relativistischen Gleichzeitigkeit in der SRT geschieht...

Ist es dann nicht so, daß sowohl A als auch B zumindestens rechnerisch zu dem Ergebnis kommen, daß die Lichtgeschwindigkeit konstant ist?!!!


Dies allein hat freilich noch keine Aussagekraft darüber, ob die mit der Lichtuhr gemessene Zeit auch für Armbanduhren gilt.

Genau dasselbe Verfahren könnte man ja entsprechend mit Schall durchführen (einmal abgesehen davon, daß die Geschwindigkeit von Schall schon in einem System nicht sehr konstant ist).
Damit käme man zu quasi "relativistischen" Formeln, in denen die Schallgeschwindigkeit die Rolle von c einnehmen würde.

Natürlich weiß ich, daß das in sofern Humbug ist, da diese Schall-SRT den Gang von materiellen Armbanduhren in keiner Weise beeinflussen würde.

Bei Licht/Luxonen ist dies aber anders und den Grund hierfür werde ich in Teil 2 darlegen, sofern mir nur einmal folgendes zugestanden wird:

Zitat:
5. Die SRT folgt für das Verhalten von Luxonen, wenn man Luxonen für die Definition der Raum- und Zeitmaßstäbe benutzt, und wenn die Lichtgeschwindigkeit wenigstens in einem einzigen Inertialsystem als konstant bekannt ist.
Das ist doch genau das Verfahren, was in der SRT durchgeführt wird:
Eine Lichtuhr (in B ruhend) bewegt sich im Inertialsystem A.
Aus Sicht von A geht die Lichtuhrzeit von B langsamer.
Der Beobachter B (ruhend im Inertialsystem B) sendet Lichtsignale aus, um gemäß dem bekannten Verfahren in seinem System die Gleichzeitigkeit zu definieren.

Diese Lichtsignale sieht auch der Beobachter A (ruhend im System A) und stellt sich folgende Frage:

Wie mich wohl B aus seinem System B heraus sieht (auf Grundlage der mit Luxonen definierten Raum- und Zeitmaßstäbe).

Wir alle kennen die Antwort:

Beobachter B sieht
1. Daß die Lichtuhrzeit von A langsamer geht (wenn A auch eine Lichtuhr in seiner Hosentasche hat).
2. Daß in seinem System B die Lichtgeschwidigkeit konstant ist.

Ich weiß nicht, was daran so kompliziert ist dem zuzustimmen,
daß die Definitionen der Raum- und Zeitmaßstäbe zu genau den Ergebnissen der SRT (Formeln) gelangen, wenn man sie so anwendet wie es in der SRT tatsächlich geschieht.

Darüber, daß die SRT korrekt ist, sind wir uns doch alle einig?!!!
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  #10  
Alt 27.10.13, 18:31
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beitr?ge: 2.947
Standard AW: Die SRT/Raumzeit folgt aus dem Standardmodell der Teilchenphysik

Zitat:
Zitat von RoKo Beitrag anzeigen
Hallo Villon,

m.E. steckt dein Denkfehler hier:

Ohne die Betrachtung eines zweiten Systems ist es nicht moeglich, die Kriterien zu kennen, die erfuellt sein muessen, damit die Naturgesetze so formuliert sind, dass sie dem Relativitaetsprinzip genuegen.
...
Hmm, man hat doch freie Wahl zu entscheiden, aus welchem Koordinatensystem man ein Problem beschreiben möchte. Natürlich reicht es aus, genau eines auszuwählen, z.B. das Schwerpunktsystem; in der SRT empfiehlt sich der Einfachheit halber ein inertiales.
Eine mögliche Formulierung des Relativitätsprinzips ist nun die Feststellung, dass die Naturgesetze - z.B. die Bewegungsgleichungen - in allen IS dieselben sind: keines ist vorgezogen, mit besonders simplen Gesetzen oder so.

Ge?ndert von Hawkwind (27.10.13 um 18:33 Uhr)
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