Physik ohne Einstein

[Kurt]

Wenn nicht dann hat sich das hier erledigt denn es sollte wohl nur ein Strohmann sein.

Kurt, ich erlebe nicht das Mal mit wie anstatt eine simple Frage zu beantworten, du fordert dass man erst einmal die Buchstaben des Alphabets definiert. Ich frage noch einmal, wenn Zeit nicht relativ ist, was ist sie also?

Nö, ich fordere eine saubere Definiton der Begriffe die du verwendest, verwendet werden.

Das was ich geschrieben habe mag sich ja ein wenig hart und aggressiv anhören, ich weiss aber aus Erfahrung dass die Begriffsklärung unbedingt notwendig ist wenn man nicht von unterschiedlichen Vorstellungen reden will.


Kurt

[fb557ec2107eb1d6]

Faszinierend. Auf der ISS steht die Zeit still.

Was ist das was da stehen bleibt?

Kurt

Die Pendeluhr von Chief. Weitere Fragen sind an ihn zu richten.

[All]

... Ich frage noch einmal, wenn Zeit nicht relativ ist, was ist sie also?

"Zeit" ist selbstverständlich "absolut" - "Zeit" ist eine absolut unabhängige Größe weil sie an nichts gekoppelt ist.

Was denn sonst? Zeit lässt sich in der Folge mittels konstruierter formaler Strukturen relativieren.

Letztlich könnte man auch sogar eine "rückwartslaufende Zeit" entsprechend darstellen, wenn das erforderlich wird.

Gruß

All

[Kurt]

Faszinierend. Auf der ISS steht die Zeit still.

Was ist das was da stehen bleibt?

Kurt

Weitere Fragen sind an ihn zu richten.

Wohl deswegen weil du nichts sagen kannst was Zeit denn so ist.

Kurt

[All]

Faszinierend. Auf der ISS steht die Zeit still.

Was ist das was da stehen bleibt?

Kurt

Die Pendeluhr von Chief. Weitere Fragen sind an ihn zu richten.

Dafür gibt es doch das Photon, was mit Lichtgeschwindigkeit zeitlos durch die Gegend "eiert".

[Ralf Maeder]

Wenn nicht dann hat sich das hier erledigt denn es sollte wohl nur ein Strohmann sein.

Kurt, ich erlebe nicht das Mal mit wie anstatt eine simple Frage zu beantworten, du fordert dass man erst einmal die Buchstaben des Alphabets definiert. Ich frage noch einmal, wenn Zeit nicht relativ ist, was ist sie also?

Nö, ich fordere eine saubere Definiton der Begriffe die du verwendest, verwendet werden.

Ich frage noch einmal, wenn Zeit nicht relativ ist, was ist sie also?

Ich frage nochmal: was ist die Zeit, wozu ist dieses Ding relativ, was vergeht da?

Wenn c nicht die Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Bezugssystem ist, welche andere Geschwindigkeit ist es dann oder welcher andere Zusammenhang beeinflusst sie?

Was wird beeinflusst, was ist das was beeinflusst wird, wie geht diese Beeinflussung?
Klartext: was ist "die Zeit"?

Ohne dass klargestellt ist was das für ein Ding ist ist jede Aussage dazu wertlos, also was ist das für ein Ding?
Wenn es kein Ding ist was ist es dann wovon du redest?

Kurt

Nochwa: was bedeutet Geschwindigkeit?
Hat etwas Geschwindigkeit oder ist Geschwindigkeit etwas?

.

OK Kurt, weil du so sehr darauf pichst, meine Laien-Interpretation dieser Begriffe zu verlangen, hier also meine ganz persoenlichen, laiehaften und vorlaeufigen Versionen (bis ich es besser weiss oder ausdruecken kann):

- Zeit: Ich muss immer eine Augenbraue nach oben schieben a la Spock, wenn ich in Wissenschafts-Artikeln davon lese, dass nun endlich (wieder mal) der Zeitpfeil nur in eine Richtung definiert werden koennte. Ich kann damit gar nichts anfangen, wenn man die Zeit als losgeloeste Entitaet verstehen will, die laut Formeln in die eine oder andere Richtung laufen kann. Und dann wird oftmals die Entropie als "Ursache" des Zeitpfeiles genannt. Als Laie sehe ich das nicht so. Fuer mich ist die Zeit einfach nur ein Ausdruck dafuer, wie sich Bewegungen zueinander verhalten. Bewegung beinhaltet den Zeitbegriff. Also koennte die Zeit durchaus auch relativ sein, sie kann ja nur gemessen werden wenn sich etwas bewegt. Zeit kann also nicht mal eben den Zeitpfeil umdrehen, wie manche Hypothesen vermuten lassen ueber Universen, die nach einer Expansion wieder zusammenschrumpfen.

- Geschwindigkeit: ist eine gleichfoermige Bewegung, die nur relativ zu etwas anderem gemessen werden kann und die mit dem Parameter Zeit in Verbindung steht. Sie verbraucht keine Energie, im Gegensatz zu beschleunigten Bewegungen. In diesem Sinne gibt es Geschwindigkeit natuerlich nicht, sie ist nur ein mathematisches Hilfsmittel, um Bewegung zu definieren.

Gruss Ralf Maeder

[julian apostata]

Schön, und wovon hängt die Tickfrequenz ab.

Von der Höhe über dem Meeresspiegel. Und dafür habt ihr keine Erklärung.

Das was du meinst und das was ist sind zweierlei Paar Stiefel.
Die Uhr tickt immer so wie es die Ortsumstände gerade hergeben.

Kurt

Sie ticken aber synchron, wenn sie sich an verschiedenen Orten, aber auf gleicher Höhe über dem Meeresspiegel befinden.

Wie erklärst du das über die verschiedenen Ortsumstände?

[Yukterez]

Sie ticken aber synchron, wenn sie sich an verschiedenen Orten, aber auf gleicher Höhe über dem Meeresspiegel befinden.

Mehr dazu hier:

The difference would indeed be measurable with state-of-the-art atomic clocks but it's not there: it cancels. The reasons actually boil down to the very first thought experiments that Einstein went through when he realized the importance of the equivalence principle for general relativity – it was in Prague around 1911-1912. See e.g. the end of http://motls.blogspot.com/2012/09/albert-einstein-1911-12-1922-23.html?m=1 to be reminded about Einstein's original derivation of the gravitational red shift involving the carousel.

The arguments for John's setup may be seen e.g. in this paper: http://arxiv.org/abs/gr-qc/0501034

There is a sense in which the "geocentric" reference frame rotating along with the Earth every 24 hours is more inertial than the frame in which the Earth is spinning. Consider one liter of water somewhere – near the poles or the equator – at the sea level. Keep its speed relatively to the (rotating) Earth's surface tiny, just like what is easy to get in practice. Now, let's check the energy conservation in the Earth's rotating frame. The energy is conserved because this background – even in the "seemingly non-inertial" rotating coordinates – is asymptotically static, invariant under translations in time. The energy is conserved but the potential energy of one static (in this frame) liter of water may be calculated as √|g00|.

Because the 00-component of the metric tensor is essentially the gravitational (which is normally called "gravitational plus centrifugal" in the "naive inertial" frame where the Earth is spinning) potential and it is constant at the sea level across the globe, g00 which encodes the gravitational slow down as a function of the place in the gravitational field must be constant in everywhere at the sea level, too. In the "normal inertial" frame where the Earth is spinning, the special relativistic time dilation is compensated by the fact that the Earth isn't spherical, and the gravitational potential is therefore less negative i.e. "less bound" at the sea level near the equator.

Some calculations involving the ellipsoid shape of the Earth may yield an inaccurate cancellation. (That error may be attributed to not quite correct assumptions that the Earth's mass density is uniform etc., assumptions that are usually made to make the problem tractable.) But a more conceptual argument shows that the non-spherical shape of the Earth is a consequence of the centrifugal force. Quantitatively, this force is derived from the centrifugal potential, and this centrifugal potential must therefore be naturally added to the normal gravitational potential to calculate the full special-relativistic-plus-gravitational time dilation. That makes it clear why this particular calculation is easier to do in the frame that rotates along with the Earth's surface and the effect cancels exactly.

Let me mention that the spacetime metric in the frame rotating along with the Earth isn't the flat Minkowski metric. If we allow the frame to rotate with the Earth, we just "maximally" get rid of the effects linked to the centrifugal force and the corresponding corrections to the red shift. However, in this frame spinning along with the Earth, there is still the Coriolis force. In the language of the general relativistic metric, the Coriolis acceleration adds some nontrivial off-diagonal elements to the metric tensor. These deviations from the flatness are responsible for the geodetic effect as well as frame dragging.

Every argument showing the exact cancellation of the special relativistic effect must use the equivalence principle at one point or another; any argument avoiding this principle – or anything else from general relativity – is guaranteed to be incorrect because separately (without gravity and its effects), the special relativistic effect is certainly there.

Und weiter im Text:

It's fairly easy to understand why this is the case: it's been known since 2010 that atomic clocks are sensitive to height differences as small as one foot (see NIST press release and Optical Clocks and Relativity). Because of this, the International Atomic Time includes corrections to rescale each contributing clock's frequency back to the mean sea level, and has done so since the seventies. One thing you can do is to turn this synchronization problem around, and see your atomic clocks as a way of measuring the geoid, and this has indeed been proposed (see Phys.org and Preprint).

Zitierend,

[Ralf Maeder]

... Ich frage noch einmal, wenn Zeit nicht relativ ist, was ist sie also?

"Zeit" ist selbstverständlich "absolut" - "Zeit" ist eine absolut unabhängige Größe weil sie an nichts gekoppelt ist.

Wenn c nicht die Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Bezugssystem ist, welche andere Geschwindigkeit ist es dann ...

Es gibt keine Begrenzung für relative Größen wie Geschwindigkeit. Ein Bezugssystem ist ein Koordinatensystem. Koordinatensysteme können sich mit jeder beliebigen Geschwindigkeit bewegen (d.h. als bewegt gedacht werden). Gedanken unterliegen keiner Begrenzung.

Eine begrenzte Geschwindigkeit kann es nur in einer materiellen Umgebung geben in welcher die bewegende Kraft auch begrenzt ist, also wenn sich Materie durch Materie bewegt. Beispiel Fallschirm.

Die Elektronen können sich relativ zur nicht rotierenden Erde nur maximal mit c bewegen. In einem relativ zur Erde bewegten Koordinatensystem bewegen sie sich beliebig schnell.

Hallo Chief, danke fuer deine Erlaeuterung. Aus meiner Perspektive gibt es Ungereimtheiten, wenn man beliebige Geschwindigkeiten fuer moeglich haelt. Eine dieser Ungereimtheiten sind Beobachtungen, dass die Lichtgeschwindigkeit zumindest in unserem lokalen Planetensystem eine Obergrenze von c nicht ueberschreitet. Es ist schwierig anzunehmen, dass Materie sich schneller als Licht bewegen koennte, was Komplikationen wie scheinbare Zeitreisen zu Tage bringen sollte. Ausserdem scheint die Grundregel der Natur zu sein, dass alle Naturgesetze in jedem Bezugssystem gleich sind, also ebenfalls Lichtgeschwindigkeit und damit verbunden Hoechstgeschwindigkeiten fuer Materie.

Gruss Ralf Maeder

[Ralf Maeder]

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...Ausserdem scheint die Grundregel der Natur zu sein, dass alle Naturgesetze in jedem Bezugssystem gleich sind, also ebenfalls Lichtgeschwindigkeit und damit verbunden Hoechstgeschwindigkeiten fuer Materie.

Gruss Ralf Maeder

Diese Behauptung kann einfach widerlegt werden. Z.B. mit Hilfe von Schallausbreitung - die Schallgeschwindigkeit ist nicht in jedem Inertialsystem gleich.

Vielleicht hat es damit zu tun, dass das Medium Luft nur in einem Bezugssystem still steht!?

Gruss Ralf Maeder