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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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  #41  
Alt 04.01.12, 12:43
okotombrok okotombrok ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Ach komm schon, das meinst du nicht ernst, oder? Willst du tatsächlich behaupten, man könne keine Geschwindigkeit relativ "zu einem Punkt wo nichts ist" definieren? Noch dazu mit Raketen als Beispiel?
Hallo Ich,
was ich behaupten will ist, dass es im Universum keinen ausgezeichneten Punkt gibt. Wenn die Rakete das einzigste ist was im Universum existiert, dann lässt sich keine Relativgeschwindigkeit dafür angeben.

Zitat:
Das sind Koordinaten, an deren Ursprung nichts ist (außer unbestimmtes heißes Gas)
Wenn für dich heißes Gas nichts ist, dann hast du natürlich recht.

mfg okotombrok

P.S.
wenn du nicht dazu in der Lage bist meinen Nick richtig zu schreiben (Zitat von okteoerbua), verwende einfach die Zitierfunktion, dann wird der Name automatisch eingetragen.
Schon unverschämt, sich extra Mühe zu machen einen Namen falsch zu schreiben!
__________________
Der Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann. Francis Picabia
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  #42  
Alt 04.01.12, 22:04
Ich Ich ist gerade online
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von okotombrok
was ich behaupten will ist, dass es im Universum keinen ausgezeichneten Punkt gibt. Wenn die Rakete das einzigste ist was im Universum existiert, dann lässt sich keine Relativgeschwindigkeit dafür angeben.
Man kann ja irgendeinen Punkt nehmen, der muss doch durch nichts ausgezeichnet sein.
Zitat:
Wenn für dich heißes Gas nichts ist, dann hast du natürlich recht.
Das ist wohl nicht so ganz zielführend. Das Gas dort hilft dem IS nichts, es stört da nur. Aber egal.
Zitat:
Schon unverschämt, sich extra Mühe zu machen einen Namen falsch zu schreiben!
Macht überhaupt keine Mühe, weil ich den Namen jedesmal binnen zwei Sekunden vergessen habe. Aber wenn's dir wichtig ist, daran soll's nicht scheitern.
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  #43  
Alt 04.01.12, 22:55
okotombrok okotombrok ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Willst du tatsächlich behaupten, man könne keine Geschwindigkeit relativ "zu einem Punkt wo nichts ist" definieren? Noch dazu mit Raketen als Beispiel?
Für ein Koordinatensystem wird immer ein Ursprung benötigt und selbiger muss sich zumindest auf ein Objekt beziehen. Zu nichts kann man keine Geschwindigkeit angeben.

Zitat:
Falls ja, folgender Hinweis:
Interplanetare Raumfahrt wird in baryzentrischen Koordinaten beschrieben und berechnet. Das sind Koordinaten, an deren Ursprung nichts ist
Wiki:
Zitat:
The barycenter (or barycentre; from the Greek βαρύκεντρον) is the point between two objects where they balance each other.
Hier werden sogar zwei Objekte genannt, die einen Ursprung bestimmen.
Ich wiederhole:
Zitat:
okotombrok:
Wo gibt es denn in unserem Universum einen ausgezeichneten Punkt, der nicht auf irgendetwas bezogen ist?
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  #44  
Alt 04.01.12, 23:10
okotombrok okotombrok ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Wurde vielleicht überlesen.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
ich habe den Verdacht, daß ein Inertialsystem ohne Objekt (oder ohne Beobachter) nicht definierbar ist.
Bin ich wenigstens nicht alleine mit meiner Ansicht.
__________________
Der Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann. Francis Picabia
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  #45  
Alt 04.01.12, 23:24
amc amc ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von okotombrok Beitrag anzeigen
Bin ich wenigstens nicht alleine mit meiner Ansicht.
Definitiv nicht. Was soll sich denn inertial bewegen, was gar nicht da ist?

Grüße, AMC

P.S. IMHO
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  #46  
Alt 05.01.12, 20:31
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von amc Beitrag anzeigen
Definitiv nicht. Was soll sich denn inertial bewegen, was gar nicht da ist?

Grüße, AMC

P.S. IMHO
Diese Leere wäre dann eine Eigenschaft des Kosmos und nicht eines speziellen Inertialsystems. Wenn der Kosmos leer ist, dann gibt es in keinem IS was zu sehen.
Ja, ein leeres Universum ist witzlos und nicht Gegenstand der Physik.
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  #47  
Alt 05.01.12, 22:27
Ich Ich ist gerade online
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von okotombrok
Zitat:
Zitat von Timm
ich habe den Verdacht, daß ein Inertialsystem ohne Objekt (oder ohne Beobachter) nicht definierbar ist.
Bin ich wenigstens nicht alleine mit meiner Ansicht..
Zitat:
Zitat von amc
Definitiv nicht. Was soll sich denn inertial bewegen, was gar nicht da ist?
Zitat:
Zitat von Hawkwind
Diese Leere wäre dann eine Eigenschaft des Kosmos und nicht eines speziellen Inertialsystems. Wenn der Kosmos leer ist, dann gibt es in keinem IS was zu sehen.
Ja, ein leeres Universum ist witzlos und nicht Gegenstand der Physik.
Jetz muss ich mal grundlegend widersprechen und auf die Ausgangsfrage verweisen:
Zitat:
Zitat von Marco Polo
Müssen sich in einem Inertialsystem eigentlich immer massebehaftete Objekte befinden die dem Trägheitsprinzip folgen, oder gälten auch zwei Koordinatensysteme ohne Objekte, die sich gleichförmig und drehungsfrei gegeneinander bewegen als Inertialsysteme?
Also Frage: braucht ein IS (im Sinne der SRT, darf ich sicher jetzt und im weiteren Fortgang hinzufügen) massebehaftete Objekte oder nicht?
Antwort1: Es gibt keine effektivere Methode, ein IS zunichtezumachen, als irgendwo massebehaftete Objekte zu platzieren. Globale IS sind auf einer flachen Raumzeit definiert, und sonst gar nicht. Wenn man irgendwo Massen haben will, dann ist die Raumzeit nicht mehr flach, und man kann kein IS mehr definieren.
Fertig ist Gegenbeweis zu allen Aussagen, die Definition eines IS erfordere massenbehaftete Objekte. Bei weiteren Argumenten in dieser Richtung möchte ich ab jetzt hören, wie man diesen Beweis umgehen will.
Man muss immer die Objekte genau ihrer Masse berauben, bevor ihr Verhalten in einem IS beschrieben werden kann. Das tut man meist implizit in der SRT. Was bleibt sind dann Weltlinien, also abstrakte eindimensionale Zusammenhänge von Raumzeitpunkten, die diese Objekte darstellen sollen. In einem Spielzeuguniversum, auf dem dann die physikalisch-mathematische Beschreibung - eben diese IS - ansetzt.
(Das ist im Übrigen nicht unphysikalisch. Das ist im Gegenteil das Wesen der Physik, man baut sich Modelle, die nur unter bestimmten Bedingungen bestimmte Eigenschaften der Realität mit bestimmter Genauigkeit beschreiben, aber dafür wenigstens handhabbar sind. Ein solches Modell ist eben die flache Raumzeit mit der SRT. Und innerhalb dieses Modells lebt das Inertialsystem, es ist Teil des Modells, das wiederum ein Modell der Wirklichkeit beschreibt. Es ist abstrakt.)

Dann ist noch zu zeigen, dass IS auch in leerer Raumzeit definiert werden können. Dazu folgende Anmerkungen zu Koordinatensystemen in der Relativitätstheorie:
Als erstes wird das "echte Universum" mit einer Mannigfaltigkeit identifiziert. Das ist immer 1:1 möglich, so sind die Relativitätstheorien aufgebaut.
Als zweites wird auf dieser Mannigfaltigkeit eine Karte definiert, also ein geeignetes Vierertupel von Zahlen an jedem Raumzeitpunkt, die die Mannigfaltigkeit in der Zahlenraum abbildet. Das ist immer möglich, zumindest fleckchenweise. Diese Karten heißen Koordinatensysteme.

Will man ein IS definieren, dann heißt das, man will globale kartesische Koordinaten einführen. Das ist eine bestimmte globale Karte von einer nichtkompakten, krümmungsfreien Mannigfaltigkeit nach R4. Das geht auch immer - sofern man eine nichtkompakte krümmungsfreie Mannigfaltigkeit vorliegen hat.
Wenn man massebehaftete Objekte hat, dann muss man also im allerersten Schritt von ihnen abstrahieren und sie als masselos beschreiben. Erst dann kann man näherungsweise das Universum mit besagter ungekrümmter Mannigfaltigkeit identifizieren. Und erst jetzt, also im Spielzeuguniversum, nicht im echten, können wir ein IS vernünftig definieren. Ob dabei bestimmte Linien in der Mannigfaltigkeit mit bestimmten abstrakten Objekten identifiziert werden oder nicht ist für diesen Schritt nicht wichtig, man kann kartesische Koordinaten natürlich auch im leeren Raum definieren (das tut man auch in der Schule in 3D sehr oft).
Die Frage, ob nun bestimmte Ereignisse mit bestimmten Objekten identifiziert werden oder nicht, spielt erst dann wieder eine Rolle, wenn man mittels des IS z.B. die Bewegung solcher Objekte näherungsweise beschreiben will oder nicht.

Ich sehe also die Position, dass zur Definition von IS massebehaftete Objekte vonnöten seien, als unhaltbar. Diese ganzen Fragen nach "Realität" und "Sinn" eines IS ohne Objekte könnte man vielleicht in folgender Position subsumieren:
-> "Eine notwendige Bedingung, dass ein IS reale massebehaftete Körper beschreiben kann, ist die Existenz realer massebehafteter Körper."
Dem würde ich auch gerne - ungeachtet der Frage nach dem erzielten Erkenntnisgewinn - zustimmen, wenn da nicht noch eine zweite notwendige Bedingung für die Existenz globaler IS selbst wäre, nämlich
-> "Eine notwendige Bedingung, dass die Realität durch IS beschrieben werden kann, ist die Nichtexistenz realer, massebehafteter Körper."

Geändert von Ich (05.01.12 um 22:59 Uhr)
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  #48  
Alt 06.01.12, 00:50
amc amc ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Wenn man irgendwo Massen haben will, dann ist die Raumzeit nicht mehr flach, und man kann kein IS mehr definieren.
Hier mal eine grundsätzliche Verständnissfrage: Ein IS zeichnet sich doch durch einen kräftefreien Zustand und somit durch eine absolut gerade Weltlinie aus? Richtig? Welche Kräfte bzw. was kann jetzt diese gerade Weltlinie krümmen?

Mal angenommen, wir ziehen alle Kräfte, bis eben auf die Gravitation, aus dem Universum ab, dann haben wir zwar eine gekrümmte Raumzeit, aber weil es keine anderen Einwirkungen gibt, bewegen sich alle Körper inertial auf einer geraden Weltlinie aufeinader zu, bis alles zu einem einzigen riesigen Masseschwerpunkt verk****t ist (das ist zensiert: "v e r k l u m p t" - ist aber auch ein schmutziges Wort ).

Stimmt das? Warum ist dann die gekrümmte Raumzeit/Gravitation für die "Weltlinienkrümmung" verantwortlich? Erhält man ein ideales IS nicht dann, wenn man jegliche EM-Strahlung abschirmt? Was verstehe ich da falsch?

Geändert von amc (06.01.12 um 00:55 Uhr)
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  #49  
Alt 06.01.12, 10:28
okotombrok okotombrok ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Hallo zusammen,

ein IS, bzw. ein BS allgemein ist doch nichts was physikalisch existiert, nichts was an meinem Fenster vorbeifliegen kann, nichts, was sich annähern oder entfernen könnte.
Bezugssysteme allgemein, und das gilt auch für IS, sind nur Beschreibungen von Beziehungen von Dingen zueinander. Ohne Masse keine Dinge, ohne Dinge keine Beziehungen, ohne Beziehungen keine Inertialsysteme.

Inertialsysteme ohne Materie sind wie Wasserwaagen im Orbit.
Sinn- und nutzlos und nicht erwähnennswert, wobei eine Wasserwaage im Orbit wenigstens noch physikalische Existenz zugesprochen werden kann.

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
-> "Eine notwendige Bedingung, dass die Realität durch IS beschrieben werden kann, ist die Nichtexistenz realer, massebehafteter Körper."
Müsste dann das Wort "Inertialsystem" nicht aus unseren Physikbüchern gestrichen werden? Oder behandeln unsere Physikbücher die Nichtexistenz?

mfg okotombrok
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  #50  
Alt 06.01.12, 10:34
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Inertialsystem in der SRT

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Also Frage: braucht ein IS (im Sinne der SRT, darf ich sicher jetzt und im weiteren Fortgang hinzufügen) massebehaftete Objekte oder nicht?
Antwort1: Es gibt keine effektivere Methode, ein IS zunichtezumachen, als irgendwo massebehaftete Objekte zu platzieren. Globale IS sind auf einer flachen Raumzeit definiert, und sonst gar nicht. Wenn man irgendwo Massen haben will, dann ist die Raumzeit nicht mehr flach, und man kann kein IS mehr definieren.
Fertig ist Gegenbeweis zu allen Aussagen, die Definition eines IS erfordere massenbehaftete Objekte. Bei weiteren Argumenten in dieser Richtung möchte ich ab jetzt hören, wie man diesen Beweis umgehen will.
Man muss immer die Objekte genau ihrer Masse berauben, bevor ihr Verhalten in einem IS beschrieben werden kann. Das tut man meist implizit in der SRT. Was bleibt sind dann Weltlinien, also abstrakte eindimensionale Zusammenhänge von Raumzeitpunkten, die diese Objekte darstellen sollen. In einem Spielzeuguniversum, auf dem dann die physikalisch-mathematische Beschreibung - eben diese IS - ansetzt.
(Das ist im Übrigen nicht unphysikalisch. Das ist im Gegenteil das Wesen der Physik, man baut sich Modelle, die nur unter bestimmten Bedingungen bestimmte Eigenschaften der Realität mit bestimmter Genauigkeit beschreiben, aber dafür wenigstens handhabbar sind. Ein solches Modell ist eben die flache Raumzeit mit der SRT. Und innerhalb dieses Modells lebt das Inertialsystem, es ist Teil des Modells, das wiederum ein Modell der Wirklichkeit beschreibt. Es ist abstrakt.)

Dann ist noch zu zeigen, dass IS auch in leerer Raumzeit definiert werden können. Dazu folgende Anmerkungen zu Koordinatensystemen in der Relativitätstheorie:
Als erstes wird das "echte Universum" mit einer Mannigfaltigkeit identifiziert. Das ist immer 1:1 möglich, so sind die Relativitätstheorien aufgebaut.
Als zweites wird auf dieser Mannigfaltigkeit eine Karte definiert, also ein geeignetes Vierertupel von Zahlen an jedem Raumzeitpunkt, die die Mannigfaltigkeit in der Zahlenraum abbildet. Das ist immer möglich, zumindest fleckchenweise. Diese Karten heißen Koordinatensysteme.

Will man ein IS definieren, dann heißt das, man will globale kartesische Koordinaten einführen. Das ist eine bestimmte globale Karte von einer nichtkompakten, krümmungsfreien Mannigfaltigkeit nach R4. Das geht auch immer - sofern man eine nichtkompakte krümmungsfreie Mannigfaltigkeit vorliegen hat.
Wenn man massebehaftete Objekte hat, dann muss man also im allerersten Schritt von ihnen abstrahieren und sie als masselos beschreiben. Erst dann kann man näherungsweise das Universum mit besagter ungekrümmter Mannigfaltigkeit identifizieren. Und erst jetzt, also im Spielzeuguniversum, nicht im echten, können wir ein IS vernünftig definieren. Ob dabei bestimmte Linien in der Mannigfaltigkeit mit bestimmten abstrakten Objekten identifiziert werden oder nicht ist für diesen Schritt nicht wichtig, man kann kartesische Koordinaten natürlich auch im leeren Raum definieren (das tut man auch in der Schule in 3D sehr oft).
Die Frage, ob nun bestimmte Ereignisse mit bestimmten Objekten identifiziert werden oder nicht, spielt erst dann wieder eine Rolle, wenn man mittels des IS z.B. die Bewegung solcher Objekte näherungsweise beschreiben will oder nicht.

Ich sehe also die Position, dass zur Definition von IS massebehaftete Objekte vonnöten seien, als unhaltbar. Diese ganzen Fragen nach "Realität" und "Sinn" eines IS ohne Objekte könnte man vielleicht in folgender Position subsumieren:
-> "Eine notwendige Bedingung, dass ein IS reale massebehaftete Körper beschreiben kann, ist die Existenz realer massebehafteter Körper."
Dem würde ich auch gerne - ungeachtet der Frage nach dem erzielten Erkenntnisgewinn - zustimmen, wenn da nicht noch eine zweite notwendige Bedingung für die Existenz globaler IS selbst wäre, nämlich
-> "Eine notwendige Bedingung, dass die Realität durch IS beschrieben werden kann, ist die Nichtexistenz realer, massebehafteter Körper."
Wow. Super Beitrag. Vielen Dank dafür. An alle, dies das immer noch nicht begreifen wollen: mehrmals durchlesen bitte!

Grüsse, Marco Polo
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