LICHTUHR

[REBE]

Thema Lichtuhr

Die RT, und ich hänge das nicht an einer Person fest, behauptet doch mit der ruhenden Lichtuhr und bewegten Lichtuhr anschaulich die Zeitdehnung. Mir widerstrebt es daran zu glauben. (Nicht nur mir)

Dieses Gedankenexperiment wurde und wird herangezogen um die Zeitdehnung zu beweisen und wird auch tausendfach nachvollzogen. Auch ich experimentiere in Gedanken mit dieser Kult-Uhr zur Genüge. In den letzten Tagen wiederholte ich dieses Experiment, nur um sicher zu gehen, und dabei passierte mir ein Missgeschick. Schon zu Beginn des Experimentes stellte ich zwei Lichtuhren in ein Raumschiff, wahrscheinlich aus Unachtsamkeit, und eine ruhende Lichtuhr zum Vergleichen ließ ich bei mir um festzustellen was da wohl passiert. Alle Uhren zeigten Gleichzeitig die gleiche Zeit an, kein Wunder sie waren ja alle in Ruhe. Ich gab den Befehl das Raumschiff zu starten und mit 0,5c geradlinig zu fliegen. Als das Raumschiff die vorgegebenen Parameter erreicht hatte begann mein Gedankenexperiment. Die ruhende Uhr funktionierte weiterhin wie die RT es vorschreibt und auch die bewegte Lichtuhr in dem Raumschiff funktionierte nach der RT so wie vorgeschrieben.

Aber was war das? Die zweite bewegte Lichtuhr im Raumschiff war umgekippt und lag jetzt seitlich. Zunächst dachte ich mir nichts weiter dabei weil eine bewegte funktionierende Lichtuhr völlig für mein Gedankenexperiment genügte. Da aber das Malheur einmal passiert war und eine zusätzliche bewegte Lichtuhr im Spiel war wertete ich diese gleichfalls mit aus.

Die korrekt aufgebaute bewegte Lichtuhr zeigte deutlich eine Zeitdehnung gegenüber meiner ruhenden Lichtuhr auf. Die liegende bewegte Lichtuhr zeigt korrekt die gleiche Zeit an wie die ruhende Lichtuhr. Ein widersprüchliches Ergebnis. Was konnte das bedeuten?

Wenn die korrekt bewegte Uhr im Raumschiff eine Zeitdehnung anzeigt, dann müsste doch auch die liegende bewegte Lichtuhr die Zeitdehnung anzeigen, denn sie befindet keine 50 Zentimeter von der anderen Lichtuhr entfernt und innerhalb des selben Raumschiffes?

Wo liegt der Widerspruch? Oder gibt es keinen Widerspruch? Ah, eventuell ein neues Paradoxon!

[fallili]

Da sonst niemand antwortet versuch ich es.

Der Widerspruch liegt wahrscheinlich darin, dass Du annimmst, dass die umgekippte Uhr eine andere Zeit anzeigt als die nicht umgekippte.
Warum sollte dies passieren?
Ich nehme an, das Du mit "umgekippt" meinst, dass die Lichtstrahlen nun parallel zu Bewegungsrichtung verlaufen ?

Um hier mal grob meine Vorstellung zu umreissen:
Bei der nicht umgekippten Uhr liegt das Problem ja daran, dass von außen betrachtet die Lichtstrahlen weitere Wege zurücklegen müssen - damit die weiterhin in einer Sekunde von Spiegel zu Spiegel kommen, muss daher die Zeit langsamer verlaufen, wir brauchen also eine ZD und -voila - schon schafft es der Strahl in einer Sekunde (Raumschiffzeit).
Die SRT sagt ja aus, dass im ganzen Raumschiff eine ZD stattfindet.

Nun kippt die Anordnung, im Raumschiff sollten die Lichtstrahlen in Längsrichtung von Spiegel zu Spiegel aber auch nur mehr eine Sekunde (der "Raumschiffzeit" ) brauchen.
Von außen betrachtet wird der Weg für die Lichtstrahlen der nicht umgekippten Uhr mit steigendem v immer länger,der Weg für die Lichtstrahlen in der umgekippten Uhr wird aber nicht länger.

Wir haben aber im ganzen Raumschiff laut SRT eine ZD - wie schaffen die Lichtstrahlen es nun für die Strecke in Bewegungsrichtung dennoch eine Sekunde (Raumschiffzeit) zu brauchen? Wär eigentlich viel besser wenn die Strecke nicht so lange wäre.
Schaun wir mal zu Wikipedia als erste Anlaufstelle. Oh Wunder, das steht doch glatt das die SRT behauptet, dass in Längsrichtung eine Längenkontraktion stattfindet.

Tja dann wird wohl alles wieder passen. Wenn die Zeit im Raumschiff langsamer vergeht ( was aber im Raumschiff nicht bemerkbar ist) und dafür die Strecke zwischen den Lichtuhrspiegeln in Bewegungsrichtung kürzer wird ( was man im Raumschiff natürlich auch nicht bemerkt) kann es durchaus auch in Bewegungsrichtung wieder eine Sekunde brauchen bis der Lichtstrahl von Spiegel zu Spiegel braucht.
Qualitativ ist also alles in Ordnung, der Rest wäre nur noch Rechnerei ob die Werte auch quantitativ richtig sind.

Ist also völlig egal wie die Lichtuhr im Raumschiff platziert ist - sie wird immer gleich gehen.

[All]

Die "stehende" Uhr im Raumschiff zeigt eine Zeitdehnung an, wenn man die gedachte "Flugbahn" verfolgt.

Bei der liegenden Uhr im Raumschiff findet die Dehnung der Zeit sofort einen Ausgleich, da das Signal sobald es in Flugrichtung gesandt sich verlangsamt und auf dem Rückweg sich entsprechend "verschnellert" . Der "Rückweg" erfolgt sogar in Überlichtgeschwindigkeit.

Extrem wird es, wenn die Uhr schräg steht, also wenn eine "Ecke" der Uhr in Flugrichtung zeigt. Das kann nicht mir jetzt so schnell nicht vorstellen, aber es müsste sich ein in Flugrichtung gerichtetes Zick Zack Muster einstellen, so dass auch keine Zeitdehnung messbar ist, weil der Effekt gleich ist, wie bei der liegenden Uhr.

Im Endeffekt werden aber insgesamt nur Bewegungsmuster beschrieben, die zur Zeit gar keine Aussage machen. Ergo ist die Zeitdehnung etwas für die SRT, ansonsten etwas für die Tonne.

Vielleicht kann chief das mal darstellen. Wenn er Lust hat, heißt es.

[REBE]

Danke für die Antwort fallili.
Du schreibst:

„Der Widerspruch liegt wahrscheinlich darin, dass Du annimmst, dass die umgekippte Uhr eine andere Zeit anzeigt als die nicht umgekippte.“

Wenn ich so ein Gedankenexperiment mache, dann ist immer die RT die Vorlage nach der ich mich richte. Ich „nehme nicht an“ sondern registriere als Beobachter was, wie wo passiert und versuche richtig zu interpretieren.

Die umgekippte Uhr kann ich nicht beobachten, sie entzieht sich einer korrekten Beobachtung. Damit verbunden kann ich auch keine imaginären Lichtwege erkennen und die Uhr zeigt keine Zeitdehnung an.

„Schaun wir mal zu Wikipedia als erste Anlaufstelle. Oh Wunder, das steht doch glatt das die SRT behauptet, dass in Längsrichtung eine Längenkontraktion stattfindet.“

Wikipedia ist ein starkes Nachschlagewerk welches ich auch hin und wieder benutze, ist ja nicht alles Falsch was da geschrieben steht. Aber ... „das die SRT behauptet, dass in Längsrichtung eine Längenkontraktion stattfindet.“ Ist ein derber Fehler den Wikipedia da veröffentlicht. Die RT behauptet – hat sie es auch begründet? Wo sind die Beweise? Wikipedia lässt ja auch keine Kritik an der RT zu.

Vielleicht kannst Du meine Gedanken zu diesem Gedankenexperiment nachvollziehen. Die ruhende Lichtuhr erklärt sich von selbst.
Die bewegte Lichtuhr in dem nach rechts fliegenden Raumschiff beginnt den Lichtimpuls von unten nach oben zu senden und soll laut RT den oberen Spiegel auf einer schrägen Linie erreichen. Ich sehe dies anders, wenn schon Erklärung dann richtig, wenn der Impuls nach oben geht, bewegt sich die gesamte Lichtuhr nach rechts und der Impuls kann den Spiegel nicht treffen weil der sich bereits weiterbewegt hat. Der Impuls läuft ins Leere und Schluß ist es mit der LIchtuhr. Das wäre die richtigere, wenn auch wieder falsche Erklärung durch die RT.

In Wirklichkeit verhält sich die Lichtuhr nach dem Relativitätsprinzip. Jede andere Erklärung verletzt dieses Prinzip. Der Lichtimpuls geht immer gleichmäßig zwischen den Spiegeln in der vorgegebenen Zeit hin und her, egal welche Geschwindigkeit genommen wird.

Die Erklärung, dass der Impuls eine Zick-Zack-Linie macht, ist ebenfalls falsch. Es wird keine Zick-Zack-Line beschrieben sondern einfach nur eine sinusförmige Kurve.
Der Satz des Pythagoras kommt ebenfalls nicht zur Anwendung weil es einfach, laut RT, eine Zick-Zack-Linie ist und kein Dreieck. Aus der Sinuskurve kann man ebenfalls kein Dreieck ableiten.

[fallili]

Vielleicht kannst Du meine Gedanken zu diesem Gedankenexperiment nachvollziehen. Die ruhende Lichtuhr erklärt sich von selbst.
Die bewegte Lichtuhr in dem nach rechts fliegenden Raumschiff beginnt den Lichtimpuls von unten nach oben zu senden und soll laut RT den oberen Spiegel auf einer schrägen Linie erreichen. Ich sehe dies anders, wenn schon Erklärung dann richtig, wenn der Impuls nach oben geht, bewegt sich die gesamte Lichtuhr nach rechts und der Impuls kann den Spiegel nicht treffen weil der sich bereits weiterbewegt hat. Der Impuls läuft ins Leere und Schluß ist es mit der LIchtuhr. Das wäre die richtigere, wenn auch wieder falsche Erklärung durch die RT.

In Wirklichkeit verhält sich die Lichtuhr nach dem Relativitätsprinzip. Jede andere Erklärung verletzt dieses Prinzip. Der Lichtimpuls geht immer gleichmäßig zwischen den Spiegeln in der vorgegebenen Zeit hin und her, egal welche Geschwindigkeit genommen wird.

Die Erklärung, dass der Impuls eine Zick-Zack-Linie macht, ist ebenfalls falsch. Es wird keine Zick-Zack-Line beschrieben sondern einfach nur eine sinusförmige Kurve.
Der Satz des Pythagoras kommt ebenfalls nicht zur Anwendung weil es einfach, laut RT, eine Zick-Zack-Linie ist und kein Dreieck. Aus der Sinuskurve kann man ebenfalls kein Dreieck ableiten.

Ok - Du möchtest eine Lichtuhr die sich von links nach rechts bewegt - auch gut.
Allerdings stimmt Deine Vorstellung nicht, daher versuch ich es an einem "einfacheren" Beispiel.

In einem mit 30m/sek (ca. 100 km/h) fahrendem Zug sitzen links und rechts zwei Personen und werfen einen Ball hin und her.

IM Zug wird der Ball einfach 4 Meter hin und dann 4 m zurückgeworfen - soll jeweils 0,5 sek dauern. Was bedeutet, dass der Ball eine Geschwindigkeit von 2 m/sek hat.

Wie sieht das von außen betrachtet aus?
In diesen 0,5 sek bewegt sich der Zug 15 m nach vorne. Der Ball bewegt sich als 4 m seitlich und 15 m nach vorne je Wurf.
Ich weiß nicht wie Du auf eine Sinuskurve kommst, das ist definitiv unzutreffend - es ist wirklich eine lineare Bewegung und daher ergibt sich eine zick-zack Bewegung die man als Dreieck rechnen kann.
Die Gesamtstrecke (für einen Wurf) ergibt sich aus diesen 15 + 4 m (Dreieck also kommen 15,5 m heraus).

Um nun dies mit dem Problem der invarianten Lichtgeschwindigkeit zu vergleichen, muss man annehmen, das der Ball weiterhin nur mit 2 m/sek fliegt.
So verhält sich der Ball wenn er "Licht wäre" - er hat eine Geschwindigkeit die immer und unter allen Umständen gleich bleibt.

Nach der Betrachtung von außen müsste der Ball für die 15,5 m eine Zeit von 15,5 / 2 also etwas weniger als 8 Sekunden brauchen.
Nun sagen aber alle Leute im Zug - es hat aber messbar nur 0,5 Sekunden gedauert !

Also bleibt nur eine Schlussfolgerung: Das, was für den außen stehenden Beobachter 8 Sekunden dauern muss, dauert für den bewegten Beobachter nur 0,5 Sekunden - also geht die Uhr des bewegten Beobachters 16 mal langsamer als die des außen stehenden Beobachters, es hat ein Zeitdilatation gegeben - dann passt wieder alles.

Ich hoff, das Beispiel hinkt nicht zu sehr. Entscheidend in dem Beispiel ist, das der Ball von allen Beobachtern aus gesehen schneller niemals als 2 m/ sek sein darf - so wie Licht eben niemals schneller als 300000 km/s sein ist.

Und solange es nicht nachgeweisen wird, dass Licht sich mit mehr als 300000 km / sek bewegt, muss man derart eigenartige Effekte wie die ZD (oder in der Folge auch die LK) wohl oder übel schlucken ( auch wenn es völlig jeder "normalen" Erfahrung widerspricht).


Noch was zum Abschluss:
Du schreibst "wenn der Impuls nach oben geht, bewegt sich die gesamte Lichtuhr nach rechts und der Impuls kann den Spiegel nicht treffen weil der sich bereits weiterbewegt hat."
Wie Du siehst geht das aber im Zug mit einem Ball ganz prima, der Zug bewegt sich auch und niemand würde behaupten, das der Ball deswegen nicht zum andern hin geworfen werden kann, weil der Andere sich ja während des Ballfluges "weiterbewegt hat".

[All]

@ REBE

Ein System oder nenne es Theorie, funktioniert nach Regeln. Verletzt du diese grundlegenden Regeln, dann ergeben sich grundsätzlich in jedem System Widersprüche, weil die kausalen Anordnungen durcheinander gebracht werden.

Es gibt zwei Möglichkeiten:

1. Man akzeptiert „Einsteins Regeln“ so wie sie sind,

2. oder man tut es nicht.

Es ist doch sowieso nur eine Spielerei für Erwachsene. Das ist alles ganz nett, mehr aber auch nicht. Wenn diese Theorien dann noch tatsächlich einen Nutzen haben, dann ist doch gut.

Auch mit einer liegenden bewegten Uhr kann man spielen. Mit etwas Phantasie geht alles. Wenn du mal intensiv darüber nachdenkst, dann hast du bei der liegenden Uhr eine isolierte Zeitdehnung, die im Endeffekt zwischen NULL und NULL liegt.
Direkt beobachten kann man es natürlich nicht, das betrifft aber auch die „stehende“ Uhr die sich in Flugrichtung bewegt. Alles nur Spiele mit Gedanken.

Übrigens verhält sich die Uhr nicht nach dem Realtivitätsprinzip, sondern es ist die Sprache, die im Kern dieses Relativitätsprinzip herstellt, weil die Sprache an sich schon eine Relativitätstheorie ist. Es werden immer nur Postulate und „Absoluten“ verändert und in eine bestimmte systematische Form gepresst, die nach gewissen vom Menschen festgelegten Grundsätzen funktionieren.

Das bedeutet, das jedes System eine Verletzung von natürlichen Abläufen ist.

[Hannes]

Die RT, und ich hänge das nicht an einer Person fest, behauptet doch mit der ruhenden Lichtuhr und bewegten Lichtuhr anschaulich die Zeitdehnung. Mir widerstrebt es daran zu glauben. (Nicht nur mir)

Die "Lichtuhr" ist doch die größte Schnapsidee Einsteins.
Und alle haben sie geglaubt.

[REBE]

Fallili, „das links oder rechts bewegt“ ist unerheblich, die Lichtuhr bewegt sich und weiter nichts.

Verdeutliche einmal das Gedankenexperiment mit Hilfe eines Blatt Papier und eines Bleistiftes. Zeichne zwei Spiegel ein und bewege den Bleistift zwischen den Spiegeln hoch und runter. Dann, während Du den Stift hoch und runter bewegst ziehst Du das Blatt Papier nach rechts weg. Wenn möglich gleichmäßig. Der Stift wird den Spiegel nicht mehr treffen und es wird auch keine Zick-Zack-Linie entstehen.
Mach mir keinen Vorwurf, die Lichtuhr habe ich mir nicht ausgedacht. Dein Beispiel mit dem Ball ist nicht notwendig zur Klärung des Verhaltens der Lichtuhr. Mir wäre es lieb wenn wir bei der Kult-Uhr bleiben könnten.
Die „Zick-Zack-Linie“ ist eine Linie und kein Dreieck sondern eine Sinuskurve. Nach Deinem Experiment wirst Du es sehen.

Noch einmal zum Relativitätsprinzip:
„Grundprinzip der Speziellen Relativitätstheorie: für zwei mit konstanter Geschwindigkeit gegeneinander bewegte Beobachter (genauer: Inertialbeobachter) sind die Gesetze der Physik dieselben. Es gibt kein Schlüsselexperiment, anhand dessen man argumentieren könnte, einer dieser Beobachter sei absolut "in Ruhe" - in Bezug auf die Physik sind alle Beobachter gleichberechtigt, jeder kann sich selbst mit dem gleichen Recht als in Ruhe betrachten, und letztendlich gibt es nur Bewegungen der verschiedenen Beobachter relativ zueinander - zumindest, was Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit angeht.“
(Aus: http://www.einstein-online.info/lexikon?search_letter=r)

Ich hoffe Du bist gut vertraut mit dem Relativitätsprinzip und hast es auch verinnerlicht.
Die Gesetze der Physik sind überall dieselben! Das heißt, wenn die Lichtuhr bei mir 1 Sekunde rauf und 1 Sekunde runter macht, dann geschieht es auch so in einem bewegten Raumschiff. Wieso soll die Uhr dann eine Zeitdehnung beweisen? Wieso soll das Licht einen längeren Weg zurücklegen?
Wieso bleibt die Zeitdehnung erhalten und die Längenverkürzung nicht? Weil die Zeitdehnung zu beweisen damals äußerst schwierig gewesen ist. Würde die behauptete Längenverkürzung erhalten bleiben, dann würden bei jedem Versuch die jeweiligen Objekte immer kürzer werden bis zum Verschwinden der Objekte. Die Längenverkürzung wurde ja schon bei dem Michelson-Morley-Experiment behauptet ohne sich Gedanken zu machen was das für Folgen hat. So wurde einfach eine Längenverkürzung nach jedem Experiment wieder Rückgängig gemacht die eigentlich überhaupt nicht vorhanden war, denn wäre dies vorhanden sähe es wirklich schlimm aus für uns.

Grüß Deinen Mentor von mir. Er ist ein guter Freund von mir. Er zeigt mir immer wieder neue Fehler in der RT.

[REBE]

Hannes,

Die "Lichtuhr" ist doch die größte Schnapsidee Einsteins.
Und alle haben sie geglaubt.

Und nicht nur die!

[Kurt]

Ok - Du möchtest eine Lichtuhr die sich von links nach rechts bewegt - auch gut.
Allerdings stimmt Deine Vorstellung nicht, daher versuch ich es an einem "einfacheren" Beispiel.

In einem mit 30m/sek (ca. 100 km/h) fahrendem Zug sitzen links und rechts zwei Personen und werfen einen Ball hin und her.

IM Zug wird der Ball einfach 4 Meter hin und dann 4 m zurückgeworfen - soll jeweils 0,5 sek dauern. Was bedeutet, dass der Ball eine Geschwindigkeit von 2 m/sek hat.

Wie sieht das von außen betrachtet aus?
In diesen 0,5 sek bewegt sich der Zug 15 m nach vorne. Der Ball bewegt sich als 4 m seitlich und 15 m nach vorne je Wurf.

Das versteh ich nicht, was bedeutet -seitlich-, was -nach vorne-?

Meinst du damit vorwärts in Fahrtrichtung und beim Rückwurf -gegen- die Fahrtrichtung?


Kurt