Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Sa 14. Feb 2009, 09:12

Faber hat geschrieben:
Meine Tastatur hier hat eine bestimmte Breite, die völlig unabhängig davon ist, ob jemand hier quer vorbeirauscht und dabei versucht, sie zu ermitteln. Wenn hier gleich 5 Leute ankommen und 5 verschiedene Meßwerte präsentieren, und mit diesen behaupten, vorhin, als sie vorbeirauschten, habe die Tastatur real eine andere Breite gehabt als jetzt, wo sie neben mir stehen, dann wird man annehmen müssen, dass sie seinerzeit vom Wickeltisch gefallen sind. Warum? Weil eine Tastatur zu einem Zeitpunkt genau eine Breite hat.


Sehr schöne Ausführungen! :)

Ich würde sagen, dass die bestmögliche Präzision, die wir beim Ermitteln der Länge eines Objektes erreichen können, erfolgt wenn folgende Bedingungen möglich sind:

- im Ruhezustand relativ zum Objekt stehen
- direktes Anlegen des Maßstabes

Dass der Ruhezustand zwischen Messender und zu messendem Objekt notwendig ist für die Präzision der Messung liegt auf der Hand und bedarf keine weiteren Erläuterungen: Jegliche Bewegung bei dem Meßvorgang, sogar die geringste Vibration, macht den Meßvorgang unmöglich oder verursacht Fehler und Messungenauigkeiten.

Auch der physische Kontakt mit dem zu messendem Objekt ist hier eine Garantie der Präzision: Unser Tastsinnesorgan ist hier viel präziser als unser Augenmaß, der kaum etwas taugt, um präzise Maßen zu ermitteln. Optische Messungen sind mit subjektiven Ungenauigkeiten (Sehkraft) und mit optischen Täuschungen behaftet.

Auch Dr. Pössel hat den Meßvorgang mit direktem Anlegen eines Maßstabes im Ruhezustand zwischen Messender und Objekt erwähnt. Er konnte sich aber nicht durchringen zu gestehen, dass das Messergebnis präziser und korrekter ist, als durch eine Messung bei relativer Bewegung zwischen Messender und Objekt: Kein der unendlich vielen möglichen Messergebnisse seien für ihn richtig oder falsch, alle Messergebnisse seien nur „relativ“… :? Damit entzieht er der Physik als messende Wissenschaft jegliche Grundlage und negiert die Erfahrung und die Technologie.

Dass aber auch Einstein eine sehr „eigenwillige“ Vorstellung der Messung der Länge eines Objektes hatte, zeugt seine Beschreibung des Meßvorganges der Länge eines bewegten Objekts in seiner Arbeit von 1905:

Zitat Albert Einstein:

http://www.pro-physik.de/Phy/pdfs/ger_890_921.pdf

Es sei ein ruhender starrer Stab gegeben; derselbe besitze, mit einem ebenfalls ruhenden Maßstabe gemessen, die Länge l.
[…]
Wir fragen nun nach der Länge des bewegten Stabes, welche wir uns durch folgende zwei Operationen ermittelt denken:

a) Der Beobachter bewegt sich samt dem vorher genannten Maßstabe mit dem auszumessenden Stabe und mißt direkt durch Anlegen des Maßstabes die Länge des Stabes, ebenso, wie wenn sich auszumessender Stab, Beobachter und Maßstab in Ruhe befänden.


Einstein stellt sich also vor, er könne die Länge eines bewegten Stabes ermitteln, indem er daneben läuft und seinen Maßstab direkt anlegt. Na dann, viel Erfolg und Hals- und Beinbruch! ;)

Viele Grüße
Jocelyne Lopez
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Sa 14. Feb 2009, 11:20

Dietmar hat geschrieben:
Jocelyne Lopez hat geschrieben:
Zitat Albert Einstein:
Es sei ein ruhender starrer Stab gegeben; derselbe besitze, mit einem ebenfalls ruhenden Maßstabe gemessen, die Länge l.
[…]
Wir fragen nun nach der Länge des bewegten Stabes, welche wir uns durch folgende zwei Operationen ermittelt denken:
a) Der Beobachter bewegt sich samt dem vorher genannten Maßstabe mit dem auszumessenden Stabe und mißt direkt durch Anlegen des Maßstabes die Länge des Stabes, ebenso, wie wenn sich auszumessender Stab, Beobachter und Maßstab in Ruhe befänden.


Einstein stellt sich also vor, er könne die Länge eines bewegten Stabes ermitteln, indem er daneben läuft und seinen Maßstab direkt anlegt. Na dann, viel Erfolg und Hals- und Beinbruch! ;)


Aber nein. Einstein schreibt doch unter a) klar und deutlich, dass diese Länge von einem mitbewegten, d.h. einem im oder beim Stab ruhenden Beobachter gemessen wird. [...] Der Stein Ihres Anstoßes (was Sie vergessen haben zu zitieren) ist doch glaube ich eher b)...


Nein, ich habe nichts vergessen zu zitieren: Ich sprach ja von der Meßvorschrift Einsteins in a).

Und ja, ich sagte doch: Der Beobachter solle sich mit seinem Maßstab mit gleicher Geschwindigkeit mit dem zu messenden Objekt bewegen (= Ruhezustand relativ zueinander) und den Masstab anlegen... Versuchen Sie mal die Länge eines fahrenden ICE zu messen, indem Sie mit gleicher Geschwindigkeit daneben fahren und Ihren Maßstab anlegen. Sage ich noch einmal: Viel Erfolg und Hals- und Beinbruch! ;)

Oder versuchen Sie mal die Länge eines fliegenden Pfeils zu messen, indem Sie auf dem Pfeil reiten und Ihren Masstab anlegen. Viel Spaß dabei, Baron von Münchhausen! ;)

Was hat diese absurde Meßvorschrift a) in einer wissenschaftlichen Arbeit zu suchen? :? Soll das ein Joke sein?

mfg
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Re: Zeit- oder doch Uhrdilatation?

Beitragvon scharo » Sa 14. Feb 2009, 12:10

Hallo Joachim,

„Und genau in dem Sinne ist die Zeitdilatation real: Ob für zwei Objekte tatsächlich unterschiedliche Zeit vergeht, kann man nur durch lokale Messungen feststellen. Man braucht nur jedem der Objekte eine, möglichst mehrere Uhren mitgeben, die vor Ort die vergangene Zeit messen. Wenn sich die Objekte dann wiedertreffen, kann man vor Ort die Uhren, die das eine Objekt begleitet haben, mit den anderen Uhren vergleichen. Jetzt mal unabhängig davon ob das ausreichend genau gemacht wurde: Stimmst du darin überein, dass die Überprüfung der Zeitdilatation zumindest im Prinzip durchführbar ist? In dem Fall muss es sich doch nach deiner Definition (nur Messungen vor Ort) um einen realen Effekt handelt. Der ist dann halt entweder vorhanden (wenn ich recht habe) oder nicht vorhanden (wenn ich mich irre).“

Das Problem dabei ist, dass Du in dieser Aussage mehrere Fehler begehest:
Zeitdilatation – was Du zu beschreiben versuchst ist eine Uhrdilatation. Uhren können keine Zeit messen. Um es deutlicher zu beschreiben: Der Uhrmacher stellt die Uhr nach seiner „Zeit“ – d.h. nach bestimmten vereinbarten Zeitabläufen. Dann nimmt Mister X die Uhr mit auf Reisen und reist in einem Gebiet, wo, nehmen wir mal an, die Zeit schneller oder langsamer verläuft. Jetzt darfst Du mal erklären, wie diese mitgenommene Maschine, namens Uhr, diese anderslaufende Zeit messen kann! Womit wird sie messen, wie wirst Du die Uhr an diese Zeit anbinden - mit Wunderzeitfühler, oder?
Um die Uhren sich wiederzutreffen, ist eine Beschleunigung unausweichlich (s. Anmerkung von Sommerfeld, wo er den Einsteins Fehler auszubügeln versucht). Aber es geht schon, man kann die Prozedur auch ohne Beschleunigungen durchführen (die Drillinge)
Dann kommt das Problem mit der Synchronisation – das Problem ist eher theoretischer Natur – wird die Synchronisation vor Ort und in Ruhe zueinander, dann später in relativer Bewegung anerkannt oder nicht. Es ist klar, dass die eine Uhr zwischenzeitlich beschleunigt wird und nach der Beschleunigung eine abweichende Zeitanzeige haben wird – wir werden aber nicht der Zeitversatz, sonder Gang vergleichen.
Sonst, natürlich kann man eine Uhrdilatation so vergleichen. Man braucht aber nur eine Sekunde zu überlegen und festzustellen, dass so eine Uhrdilatation unmöglich ist. Womit wird die Uhr feststellen können, dass sie „bewegt“ ist? Genau die SRT sagt: Gleichberechtigte IS und das Relativitätsprinzip lautet, alle sind für sich in Ruhe.
Wenn Du jetzt versuchst mit der Poincaré & Einsteinsynchronisation zu kommen und zwei Uhren auf Abstand zu „synchronisieren“, muss Dir schon klar sein, dass nur beim Vorhandensein eines Äthers ein abweichender Uhrgang daraus resultieren kann.

„Dazu müsstest du sie aber kennen. Die Behauptung Hafele und Keating seien "Amateure, die das Wort „Physik“ nur als Wörterbucheintrag kennen", ist ganz sicher keine Tatsache, sondern nur billige Polemik.“

Die Tatsachen dabei sind so augenstechend, dass man sie nicht übersehen darf. Und wenn die zwei schon von Anfang an einen dicken Denkfehler haben (nichts schlimmes, kann jedem passieren, obwohl es sich hier um Naivität handelt), dann aber aus den ernüchternden Ergebnissen eine verbogene Darstellung basteln, um das verschleuderte Geld zu rechtfertigen, sind sie keine Physiker mehr.
Und, um seine Wut auszudrücken, darf man doch auch etwas „billige Polemik“ einbauen – ist doch menschlich. :lol:

Gruß
Ljudmil
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Re: Zeit- oder doch Uhrdilatation?

Beitragvon Britta » Sa 14. Feb 2009, 12:40

scharo hat geschrieben:
Genau die SRT sagt: Gleichberechtigte IS und das Relativitätsprinzip lautet, alle sind für sich in Ruhe.
Wenn Du jetzt versuchst mit der Poincaré & Einsteinsynchronisation zu kommen und zwei Uhren auf Abstand zu „synchronisieren“, muss Dir schon klar sein, dass nur beim Vorhandensein eines Äthers ein abweichender Uhrgang daraus resultieren kann.


Und da liegt genau der Fehler in der RT: Es gibt nur gleichberechtigte Bezugssysteme.

Was fehlt ist ein übergeordnetes Bezugssystem und das ist nun mal der Äther.

Beim Zwillingsparadoxon wird das besonders deutlich. Mit einem übergeordneten Bezugssystem wäre klar, welcher der daheimgebliebene Zwillig ist und welcher der bewegte. Und bei der Längenkontraktion wäre klar, welcher Beobachter die richtigen, also realen Daten, feststellen kann.
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Lagrange » Sa 14. Feb 2009, 12:45

Dietmar hat geschrieben:Einstein: Der Beobachter bewegt sich samt dem vorher genannten Maßstabe mit dem auszumessenden Stabe und mißt direkt durch Anlegen des Maßstabes die Länge des Stabes, ebenso, wie wenn sich auszumessender Stab, Beobachter und Maßstab in Ruhe befänden.


Und wo ist hier die, von Lorentz spaßeshalber eingeführte Längenkontraktion?
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Sa 14. Feb 2009, 13:59

Dietmar hat geschrieben:
Also, vielleicht tun Sie sich mit Zügen leichter als mit Stäben:
Sie stehen im Zug (sind also wie Einstein sagt "mitbewegt") und legen im Zug in aller Ruhe ihre Maßstäbe an. Das ist Einsteins Methode a).



Ach. Um die Länge eines bewegten Stabes zu ermitteln, denkt sich Einstein als Meßvorschrift a), man muss sie im fahrenden Zug messen, voilà. Originell. Er hätte sie gleich beim Laufen am Bahnsteig messen können, hätte er die Fahrkarte gespart.
Oder auch gleich zu Hause beim Stehen in aller Ruhe: Einstein, sein Maßstab und sein Stab werden ja jederzeit von der Bewegung der Erde mitgeführt. Diese letzte Methode hat aber den eindeutigen Nachteil, dass ein Besuch in den geliebten Bahnhöfen sich erübrigt. :P

Was denkt sich denn Einstein als weiteres Joke mit seiner unsäglichen Meßvorschrift a), um die Länge eines fliegenden Pfeils zu messen? Vielleicht tun Sie sich mit Pfeilen leichter als mit Stäben. Können Sie ihm mit irgendeiner „Mission impossible“ zur Hilfe kommen? :lol:

mfg
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Britta » Sa 14. Feb 2009, 14:50

Kondensat74 hat geschrieben:
und @britta
Was fehlt ist ein übergeordnetes Bezugssystem und das ist nun mal der Äther.
Beim Zwillingsparadoxon wird das besonders deutlich. Mit einem übergeordneten Bezugssystem wäre klar, welcher der daheimgebliebene Zwillig ist und welcher der bewegte. Und bei der Längenkontraktion wäre klar, welcher Beobachter die richtigen, also realen Daten, feststellen kann.


dir ist aber schon klar, das selbst die existenz eines äthers auf relativistische effekte kaum einen einfluss hätte?

und auch du unterliegst der fehlvorstellung über reale daten. für den jeweiligen beobachter sind zum zeitpunkt der messung SEINE daten für IHN real. aber er kann dennoch aussagen darüber machen, was WÄRE, wenn er zum objekt ruht....


Kondensat:

Was ist relativistisch?

Auf meiner Suche nach der Definition dieses Wortes habe ich folgende Erklärung gefunden:

"mit der Relativitätstheorie in Einklang, die Relativitätstheorie berücksichtigend; z. B. relativistische Mechanik."
oder das hier: http://www.physik.tu-berlin.de/~dschm/p ... stisch.htm
"In den letzten Dezembertagen des Jahres 1925 gelang die Aufstellung einer relativistischen Wellengleichung: Die Klein-Gordon-Gleichung.

Diese Gleichung gab die experimentellen Erfahrungen nur unzureichend wieder. Beispielsweise ließen sich die Energiewerte des Wasserstoff-Atoms nur unexakt ermitteln. Die hergeleitete Gleichung entspricht aber dem damaligen Erkenntnisstand, sie läßt sich nur auf Teilchen ohne Spin exakt anwenden. Um die Berücksichtgung des Spins wußte man zu dieser Zeit noch nicht, da erst die ersten Versuche zum Verständnis des Elektronenspins erfolgten. Hierbei wird die Problematik der Wellenmechanik sehr deutlich.

Dennoch wandte sich Schrödinger von seinem relativistischen Ansatz ab und arbeite eine nichtrelativistische Näherung des Problems zugunsten einer weitgehenden Übereinstimmung mit den experimetellen Werten aus: der Schrödinger Gleichung."

Ich habe ein Problem mit dem Wort relativistisch, seitdem ich 'nette' Bekanntschaften mit Relativisten gemacht habe. Ich bleibe lieber Realist und betrachte die Bezugssystem aus dem Blickwinkel eines übergeordneten Bezugssytems, dann brauche ich nicht in Einsteinsche Scheinwelten verfallen. :mrgreen:
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Sa 14. Feb 2009, 16:13

Dietmar hat geschrieben:
Lagrange hat geschrieben:
Dietmar hat geschrieben:Einstein: Der Beobachter bewegt sich samt dem vorher genannten Maßstabe mit dem auszumessenden Stabe und mißt direkt durch Anlegen des Maßstabes die Länge des Stabes, ebenso, wie wenn sich auszumessender Stab, Beobachter und Maßstab in Ruhe befänden.

Und wo ist hier die, von Lorentz spaßeshalber eingeführte Längenkontraktion?


Nirgends. ;) Das ist bloß Methode a) der Längenmessung. Dann kommt noch Methode b) und später wird dann aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und der Lorentztransformation gefolgert bzw. berechnet, dass bei b) eine kürzere Länge rauskommt als bei a).


Im Klartext:

Wenn ich in einem fahrenden Zug einen Stab mit einem materiellen Maßstab nach a) messe , dann messe ich den Stab länger, als wenn ich ihn in diesem fahrenden Zug mit Lichtuhren nach b) messe.

Warum?

Das macht doch keinen Sinn in der SRT. Die SRT geht nämlich davon aus:

1) dass die Länge des bewegten Stabes sich materiell nie ändert, egal ob ruhend oder bei irgendeiner Geschwindigkeit gemessen,
und
2) dass auch der Masstab invariant ist.

Warum sollte man also die verkürzte Länge als richtig ansehen, sowie für Interpreation und Vorrausagen von physikalischen Ereignissen als richtig zugrundelegen? Das macht doch keinen Sinn. :|

mfg
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Re: Zeit- oder doch Uhrdilatation??

Beitragvon Gerhard Kemme » Sa 14. Feb 2009, 18:25

Joachim hat geschrieben:Naja, die Zeitdilatation kann ja ohne Bezugnahme auf die Funktionsweise einer bestimmten Uhr hergeleitet werden. Atomuhren sind keine Lichtuhren.

Es gibt einen Unterschied zwischen der Herleitung, z.B. mit Hilfe eines Gedankenexperimentes mit einer Lichtuhr, und dem Versuch einer Bestätigung der Zeitdilatation, z.B. anhand des Experimentes von Hafele und Keating.
Wobei die Herleitung mit Hilfe des Lichtuhr-Gedankenexperimentes das 2. Postulat von A. E. verwendet, in welchem die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit behauptet wird. Da in zwei IS mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auch die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls nicht konstant ist, handelt es sich um eine Herleitung, die auf einer verkehrten Grundlage aufbaut und somit nur falsch werden kann.
Bei dem Experiment von Hafele und Keating, welches eine Bestätigung mit Hilfe von transportierten Uhren zeigen sollte, handelte es sich gleich um zwei grundlegende Fehler:
    1. Die verwendeten Atomuhren sind extrem empfindlich, so dass bei Bewegung und Höhenvariationen alles gemessen werden kann.
    2. Eine Bestätigung kann es durch einzelne Versuche nicht geben. Es muss erst eine allgemeine Anerkennung der Behauptung vorhanden sein, so dass danach der bereits anerkannte physikalische Sachverhalt weiter bestätigt werden kann.
Joachim hat geschrieben:Wäre es die Beschleunigung oder das Gravitationsfeld, das die "Uhrendilatation" bewirkt, so müsste sich das auf die langsamer schwingende Rb-Uhr stärker auswirken.

Mit einer sehr feinen Messvorrichtung bei starken Messfehlerursachen kann man eigentlich nix anfangen, außer beliebige Ergebnisse zu erzeugen. Wie ständig wiederholt, kümmert sich eine normale Uhr absolut nicht um Beeinflussungen von außen - so wie ein Schalter in seiner Stellung verbleibt, ob er stationär auf der Erdoberfläche sich befindet oder auf einem Berg. Hinzu kommt natürlich die Voreingenommenheit des Bedienungspersonals, würde man hier einen Wechsel machen, so käme genau das Entgegengesetzte heraus.
Joachim hat geschrieben:Man braucht nur die SRT oder alternativ die LET nachzuvollziehen um festzustellen, wie eine Zeitdilatation möglich ist. Nämlich dadurch, dass die Zeit nicht unabhängig vom Raum ist.

Die Zeitdilatation der SRT ist weder korrekt hergeleitet, noch durch eine "Raumtheorie" begründet - insofern kann nirgendwo ein Ansatz gesehen werden, der die Zeitdilatation stützt.

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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Sa 14. Feb 2009, 18:44

Dietmar hat geschrieben:
Einstein erfindet hier keine "neuen" Methoden zur Längenbestimmung, sondern der Sinn des Ganzen ist es, im Verlauf der Abhandlung zu zeigen, dass diese in der klassischen Physik äquivalenten Methoden in der SRT zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Weil das mit "fliegenden Pfeilen" viel schwieriger ist, rede ich ja auch von Zügen. ;)


Die nüchterne Tatsache ist aber nur, dass „das Ganze“ gar keinen Sinn hat: Die eigenwillige Messvorschrift Einteins unter a) zur Bestimmung der Länge eines bewegten Objektes sollte man ganz schnell vergessen und ihm zu Liebe lieber so tun, als ob sie nicht in seiner Arbeit von 1905 stehen würde. Das ist eine Blamage. Sie ist in der Meßkunde und überhaupt Idiotenkram hoch drei, und nichts Anderes, um die Sache beim Namen zu nennen. Und man kann diese „a-Methode“ auch nicht mit der klassischen Physik oder mit irgendeiner „Mission impossible“ mit James Bond als Meßtechniker rechtfertigen und retten. Sie hat nichts in einer wissenschaftlichen Arbeit zu suchen. Bei so einer riesigen Eselei ist man geneigt die Thesen zu glauben, die davon ausgehen, dass Einstein missbraucht wurde bzw. die Arbeit von 1905 nicht selbst geschrieben habe, die ihm als Joke oder aufgrund von Machenschaften von Wissenschaftlern seiner Zeit untergejubelt wurde.


Dietmar hat geschrieben:
Einstein schreibt bei Methode b), dass gleichzeitige Bestimmung der Endpunkte erforderlich sind. Jedoch wie sich im §2 herausstellt ist die Gleichzeitigkeit relativ…


Hier eine sprachliche Korrektur, aber m.E. vom Belang:

Im §2 „stellt sich nicht heraus“ dass die Gleichzeitigkeit relativ ist, sondern es wird als These angenommen, dass die Gleichzeitigkeit relativ sei. Bitte Folgerungen nicht mit Prämissen verwechseln und vice versa. Die Längenkontraktion wird nämlich in der SRT nicht meßtechnisch gemessen, sondern lediglich mathematisch aufgrund einer These berechnet und als „Korrektur“ der vermeintlich nicht exakten Länge des beim Ruhezustand gemessene Stabes abgezogen. Die Längenkontraktion unter b) wird nicht gemessen.

Dietmar hat geschrieben:
Also bei 1) ändert sich die Länge zwar nicht "materiell", jedoch "raumzeitlich".


Wie kann sich die Länge eines Objektes „raumzeitlich verändern“, ohne sich "materiell" zu verändern? Können Sie mir bitte das Kunststück erklären?

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