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 Chris » Do 19. Mär 2009, 09:45

Mal eine allgemein Verständnissfrage.
Lacht mich bitte nicht aus, wenns zu trivial ist. :)

Trigema schrieb:

Zudem muss man unterscheiden was man aus einem anderen Bezugssystem misst und sieht. Ein auf einen Beobachter zufliegender Stab (oder der Zeiger einer Uhr) wird visuell um die Strecke

dl = v * t/2 = (l_0 / 2) / (1+v/c)

verlängert als es eine Messung ergäbe, während ein davonfliegender Stab um den gleichen Betrag dl verkürzt wird.


Aber wenn die Längenkontraktion und die Zeitdilation zwei seiten einer Medalie sind, dann solle doch die Zeit beim auf einem Beobachter zufliegendem Stab auch entsprechend schneller verstreichen.
Muss aber nicht in einem realtiv zum Beobachter bewegten IS die zeit IMMER langsamer laufen???
Bin grad etwas verwirrt.

Gruß
Chris
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Do 19. Mär 2009, 10:27

Joachim hat geschrieben:Ein auf dich zufliegender Stab erscheint verlängert, weil das Licht seiner Spitze einen kürzeren Weg zurücklegt als das deines Endes.


Dann erscheint also ein ruhender Pfeil auch als verkürzt?

Gruß
Ernst
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Do 19. Mär 2009, 10:52

PS.

Ein auf den Beobachter direkt zufliegender Pfeil kann visuell überhaupt nur als Punkt erscheinen. Die visuellen Effekte entstehen nur für Objekte, die nicht direkt auf den Beobachter zufliegen. Einfach durch Aberration.

Ernst
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Do 19. Mär 2009, 11:00

Ernst hat geschrieben:
Joachim hat geschrieben:Ein auf dich zufliegender Stab erscheint verlängert, weil das Licht seiner Spitze einen kürzeren Weg zurücklegt als das deines Endes.


Dann erscheint also ein ruhender Pfeil auch als verkürzt?



Ja, gute Frage.

Ich wüsste übrigens auch wie gesagt nicht, wie ich die Länge eines Pfeils sehen bzw. messen könnte, der auf mich zufliegt… Ein Beobachter kriegt rein gar nichts mit von der Länge eines Objektes, das auf ihn sich geradelinig zubewegt, diese Perspektive ist für eine Längenmessung gar nicht geeignet. Ich sehe ja aus dieser Perspektive nur das vordere Ende des Objektes, das andere Ende sehe ich doch gar nicht. :| Und ich kann wohl nicht aus meiner visuellen Wahrnehmung folgern, dass das Objekt nur ein Ende hat, ich glaube, das wäre nicht zulässig, oder? :P Um beide Enden des Objektes zu sehen, also um die Länge messen zu können, muss man seitlich stehen.

Aber na ja, Einstein hatte ja ziemlich eigenwillige, abenteuerliche und skurrile Vorstellungen der Meßkunde, das haben wir weiter oben schon gesehen… ;)

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

Beitragvon Jocelyne Lopez » Do 19. Mär 2009, 11:07

Ernst hat geschrieben:PS.

Ein auf den Beobachter direkt zufliegender Pfeil kann visuell überhaupt nur als Punkt erscheinen. Die visuellen Effekte entstehen nur für Objekte, die nicht direkt auf den Beobachter zufliegen. Einfach durch Aberration.

Ernst


Dein PS hatte ich noch nicht gesehen. Aber das beantwortet meine Frage und beruhigt mich: Ich kann davon ausgehen, wenn ich nur als Punkt das vordere Ende eines direkt auf mich zufliegende Objekts sehe, dass es in Wirklichkeit doch zwei Enden hat... ;)

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

Beitragvon Hannes » Do 19. Mär 2009, 11:09

Hallo Chief !

Wozu braucht man dann die SRT ?

Mit Gruß
Hannes
 
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Re: Coriolis und Kinematik

Beitragvon scharo » Do 19. Mär 2009, 11:15

Lieber Ernst,

„Wenn auch Deinen unechten Fall einige als Corioliskraft bezeichnen, dann ist das unangebracht. Denn die virtuelle beschleunigte Bewegung daraus berechnet kein Mechaniker über die Formel zur Coriolisbeschleunigung, sondern einfach als Relativbewegung der Kugel zur rotierenden Scheibe.“

Es ist nicht „mein unechter Fall“ – darüber war ja die ganze Streiterei hier. Jetzt muss ich mit Deinen Argumenten entgegnen – überall in der ganzen Welt, in allen Publikationen wird an erster Stelle diese unechte Kraft als Corioliskraft bezeichnet.
Ist ja klar, dass ein Mechaniker mit so was nicht zu tun hat.

„Natürlich kann ich das. Die Rotationsbewegung ist absolut, d.h. alle Parameter lassen sich absolut ohne Bezugssystem eindeutig ermitteln. Ich kann im System der Scheibe die Winkelgeschwindigkeit und die Winkelbeschleunigung messen und ich kann das Rotationszentrum bestimmen (alles z.B. mit einem Pendel).“

Dein Bezugssystem ist die Kugel, Du hast keine Sicht zu der Scheibe, Du kannst natürlich die oben erwähnten Parameter sogar mit einer Federwaage bestimmen, solange die Kugel nicht z.B. radial bewegt ist und die Scheibe unbeschleunigt sich dreht. Die Frage ist aber über die Unterscheidung zwischen v-radial oder beschleunigte Rotation. Das mit dem Pendel muss ich überlegen – so auf Anhieb glaube nicht, dass man damit zwischen Coriolis und Euler unterscheiden kann. Ist Dir bekannt, dass gerade der Pendel, die unechte Coriolis entspricht?

„Ein auf der Scheibe bewegte Körper erfährt zwangsläufig immer eine Änderung seiner Umfangsgeschwindigkeit (Geschwindigkeit als Vektor betrachten!), welche eine Beschleunigung des Körpers darstellt; Vektorielle Geschwindigkeisdifferenz/Zeit. Diese Beschleunigung wirkt naturgenmäß in Richtung der vektoriellen Geschwindigkeitsdifferenz.“

Ja, solange Du mit Geschwindigkeitsdifferenz eine Geschwindigkeitsänderung meinst.

„b) Kugel läuft in der Zeit t auf eine Linie von r1,φ1 auf r2,φ2. Vektordifferenz der Umfangsgeschwindigkeit liegt senkrecht auf der Bewegungslinie
(müßtest Du Dir eventuell mal aufmalen)“

Hier sehe ich das Problem. Die Vektoren der Umfangsgeschwindigkeit, genauer interessiert uns nur die Änderung der Umfangsgeschwindigkeit, da nur sie eine Beschleunigung & Kraft hervorruft, sind immer tangential. Die v-radial ist ja konstant und hat keine Kraftvektoren. v-radial kann nur die Zentrifugalbeschleunigung & -Kraftvektor beeinflussen. Der Summenvektor aus diesen Kräften steht aber nicht senkrecht auf der Bewegungslinie. Ich habe es mir schon gezeichnet, komme aber nicht weiter. Wenn ich Zeit habe, werde es zeichnen und hier stellen.

Kinematik und SRT

„Diese Geschwindigkeiten sind absulute Geschwindigkeiten und deshalb handelt es sich um eine absolute Geschwindigkeitsdifferenz (das folgt aus dem absoluten Charakter dere Rotationsbewegung).
Man kann Absolutwerte nicht relativieren.“

Erstens: Was hat diese Antwort mit der gestellten Frage zu tun? Physikalisch kannst Du also in Bezug zu SRT nichts begründen. :P
Zweitens: Du hast von Geschwindigkeitsdifferenz absoluter Werte gesprochen. Ich über Relativgeschwindigkeit – das sind zwei verschiedene Sachen. Die Relativgeschwindigkeit ist ganz einfach – die Richtung ist die Verbindungslinie zwischen den Punkten, der Wert ist ds/dt auf dieser Linie und nirgendwo anders.

„Übrigens ist auch bei Translation die Differenz zweier Geschwindigkeiten eine absolute Größe. Was würdest Du denn dazu sagen? Du blickst senkrecht in den Himmel und ein Vogel fliegt in 300m Höhe mit 30 km/h geradeaus. Genau darüber fliegt ein Flugzeug in 3000m Höhe 300 mit km/h in gleicher Richtung. Sie bleiben daher stets auf Deiner Blickgeraden. Was meinst du? Welche Relativgeschwindigkeit haben Jet und Storch zu Dir und zueinander. Ich bin äußerst gespannt.“

Na ja, absolut könnte man sagen höchstens in Relation zu seiner Bahn, ist aber auch nicht richtig. Absolut ist nur eine Relation des Punktes zu seinem eigenen kräftefreien Inertialzustand. Bei Translationsbewegung ist der Körper aber kräftefrei, er befindet sich jederzeit in Inertialzustand – eine absolute Relation existiert also nicht.
Die Frage: Ganz einfach – s. die Regelung oben – so über Daumen – die relative Geschwindigkeit für diese dt ist ca. 0 km/h. Du hast Geschwindigkeiten relativ zu einer Flugbahn angegeben, bzw. zu Punkten, die auf der Flugbahn liegen – sie interessieren uns nicht. Wenn Du Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Punkten bestimmen willst, muss Du alles anderes im Umfeld dieser zwei Punkte ignorieren – sonst hast Du ja eine andere Relation, sprich eine andere Relativgeschwindigkeit zu einem anderen Punkt.

Eins verstehe ich nicht – damals in der Diskussion mit Joachim – zwei isolierte Punkte, Körper im All und die Relativgeschwindigkeit zueinander – hast Du genauso, wie ich hier, die Relativgeschwindigkeit beschrieben. Joachim konnte nicht abschalten und versuchte zu den zwei Punkten ein drittes Bezugssystem einzuschmuggeln. Jetzt bist Du aber derjenige, der ständig ein zusätzliches BS in Auge hat. Muss ich jetzt Dich daran erinnern, dass bei der Betrachtung einer Relativgeschwindigkeit, die zwei Punkten sich ganz alleine im All befinden, so dass Du die zusätzlichen irrelevanten BS abschaltest? Also, Du, Vogel und Jet sind ganz allein im Weltall – nichts in sichtbarer Nähe. Die Geschwindigkeiten, die Du angegeben hast, existieren nicht. Du, oder alle Beteiligten können nur relativ zueinander etwas über Bewegung und Geschwindigkeit aussagen, bzw. messen.

Liebe Grüße
Ljudmil
scharo
 
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Do 19. Mär 2009, 11:20

Joachim hat geschrieben:P.S. Wir leben in einer dreidimensionalen Welt. Da gibt es nicht nur vor und hinter dem Pfeil, sondern auch schräg von Vorne in beliebigen Winkeln zwischen 0° und 90°. Muss man das Antirelativisten erst erklären?


Na ja, wenn ich die Länge eines fliegenden Pfeils mit einem Winkel von 90°sehe, dann fliegt der Pfeil nicht auf mich zu, nicht? Wir untersuchten aber die ganze Zeit die relativistische Längenkontraktion und ihren exakten Betrag zwischen einem Pfeil und einer Zielscheibe, das kann man nur, wenn sie zu einem Winkel von 180° zueinander stehen. Wenn der Pfeil mit einem Winkel von 90° zur Zielscheibe fliegt, dann erübrigt sich die Berechnung der Längenkontraktion zwischen den beiden: Der Pfeil wird die Zielscheibe verpassen und in die Wallerei fliegen, mit welcher Verkürzung auch immer, wird sein Geheimnis bleiben. :lol:

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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Chris » Do 19. Mär 2009, 11:31

Hi Joachim, das mit dem Ball erscheint mir klassisch absolut nachvolziehbar.

Ist das entscheidende in dem Stabbeispiel dann also die Abwärtsbewegung des stabes in das Loch?
Die könnte doch auf ein minimum beschränkt werden.
Der Stab würde selber eine gegen null tendierende Dicke haben genau wie das Loch, und sich nicht über sonder auf der Oberfläche in der das loch ist bewegen.
Dann wäre diese abwärtsbewegung wenn der Stab isn Loch fällt zwar noch da, aber bei einer entsprechenden Längenkontraktionen bei sehr hohen Geschwindigkeiten kaum noch relevant.
Oder geht es hier gar nicht darum?

Mal noch etwas zu einem auf mich zufliegenden Stab.
Du sagst es gehe um Effekte innehrhalb eines Inertialsystems, aber der Stab innerhalb meines IS der auf mich zufliegt, bildet doch wiederum ein eigenes IS innerhalb des meinem.
Wenn ich dann seine Länge messen wollte um eine Längenkontraktion festzustellen, dann würden sich doch die Effekte die klassisch durch die Lichtlaufzeiunterschiede und die, die durch die Längenkontration entstehen so gegenseitig beeinflussen, daß eine einfache Messung gar nicht mehr möglich sein sollte.

NACHTRAG:
Hab grade gesehen, daß du schreibst man müsse diese Klassischen effekte zuerst ausrechnen, um an die relativistischen effekte zu kommen.


Gruß
Chris
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Do 19. Mär 2009, 12:17

Chief hat geschrieben:
Joachim hat geschrieben:Nein, denn der Stab ist nur in einem Inertialsystem parallel zum Loch. In allen anderen ist er nicht nur aufgrund der Längenkontraktion gestaucht oder gestreckt, sondern aufgrund der RdG auch gedreht. Und selbst wenn man einen unendlich dünnen Stab annimmt, kommt es nach der Drehung auf das exakte Timing an.

Dann nehmen wir einen Stab und drücken ihn fest auf die Tischplatte, so dass er sich nicht mehr drehen kann. Im IS des Tisches fällt er durch und im IS des Stabes nicht mehr. Oder dreht sich der Stab so kräftig, dass man ihn nicht mehr halten kann? :mrgreen:

Ist das vernünftig genug? :mrgreen:


Na ja, keine Bange, der Joachim hat für jede Lebenslage eine relativistische Lösung parat. Ich wette, er wird Dich darüber aufklären: Wenn der Stab so fest auf die Tischplatte gedrückt wird, dass er sich nicht mehr drehen kann, das ist auch nicht für die SRT dramatisch, dann gibt es eine andere vernünftige Lösung, damit es trotzdem passt: Der Stab wird sich zum Beispiel biegen. Voilà! :)

Das lehrt man nämlich Schülern im Bildungssystem, wie ein Objekt sich relativistisch biegt, ist ganz einfach, pass auf:

Physik-Aufgabe aus einem Schulbuch für das Physik-Unterricht (Metzler Physik – 1989, Seite 294):

8/43: Ist es möglich, mit einem 15 langen Panzer einen 10 m breiten Graben mit einer Geschwindigkeit von v = 0,8 c zu überqueren? Aus der Sicht des Panzerfahrers ist der Graben auf 6 m kontrahiert, und die Mitte des Panzers, dort sei der Schwerpunkt, steht noch fest auf der einen Seiten, wenn die Vorderkante des Panzers die andere Grabenseite erreicht. Aus der Sich der Verteidiger ist der Panzer auf 9 m kontrahiert. Er schwebt also einen Moment frei in der Luft und müsste in den Graben fallen! Wie löst sich dieser Widerspruch?

Lösung:

Dieses Problem wurde von W. Rindler 1961 aufgeworfen (Am. J. Phys. 29, 365 (1961)). Natürlich fällt der Panzer in den Graben, da er aus der Sicht der Verteidiger für einen Moment frei schwebt. Wie erklärt sich dieser Sachverhalt aus der Sicht des Panzerfahrers? Mit der Lorentz-Transformation zeigt Rindler, dass sich der Panzer in dem kontrahierten Panzer biegt. Anschaulich hilft hier ein Minkowski-Diagramm. In der Abbildung sind das Ruhsystem I des Panzers und das relativ dazu nach links bewegte System I’ des Grabens gezeichnet. Wir betrachten das Ereignis E (t = 0; die Panzerspitze fährt über den Grabenrand) und nehmen an, die zwischenmolekularen Kräfte im Panzer übertragen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Nach 16 2/3 Sekunden hat erst ein Drittel des Panzers Kenntnis von dem Ereignis E und nur dieses Drittel kann demnach Kräfte Ausüben und den über dem Graben befindlichen Teil halten. Das Diagramm zeigt, dass sich bereits 80% dieses Drittels über den Graben befindet. Der Panzer kann demnach nicht starr bleiben, sondern biegt sich von Anfang an (parabelförmig) in den Graben.



Falls Du es nicht verstanden haben sollte, wie das geht, versuche ich, Dir das zu erklären, ich glaube, ich habe es sogar verstanden. :)

Das geht also wie folgt:

1) Wenn ein „Drittel des Panzers“ plötzlich „Kenntnis von dem Ereignis“ bekommt, kann es natürlich nicht untätig bleiben, das arme Drittel, ist klar. Du würdest auch nicht als Drittel eines Menschen dabei untätig bleiben, oder?

2) Also mobilisiert das erste Drittel seine zwischenmolekularen Kräfte und schickt sie mit Lichtgeschwindigkeit zu den zwei letzten Dritteln, die noch keine Ahnung von nix haben.

3) Wenn schon 80% des ersten Drittels sich über den Graben befinden, dann können die 20% der zwei anderen Drittel nicht untätig bleiben, zumal sie mit großer Besorgnis von der Notsituation der zwischenmolekularen Verhältnisse des ersten Drittels mit Lichtgeschwindigkeit Kenntnis genommen haben. Die sind ja solidarisch mit dem ersten Drittel, versteht sich, oder? Du würdest auch solidarisch mit Deinem ersten Drittel sein, wenn es in eine zwischenmolekulare Notsituation gerät, nicht?

4) Also entscheiden die zwei letzen Drittel einstimmig, dass der ganze Panzer unmöglich starr in dieser Notsituation bleiben soll, was fatal für alle 3 Drittel zusammen und für die Relativitätstheorie wäre, oder?

5) Sie biegen sich also "von Anfang an", also noch bevor sie alle drei "Kenntnis vom Ereignis" genommen haben (man merke hier den rettenden Einsatz des Rückwärtslaufs der Zeit :)) schön „parabelförmig“ (man merke hier den rettenden Einsatz von Parabeln bzw. Zauberkräften :)) und biegen sich elegant in den 6 m bzw. 9 m breiten Graben, der die ganze Zeit gar keine Ahnung von dem Drama der 3/3 des Panzers, der 3/3 des Panzerfahrers und der 3/3 des Verteidigers hatte und auch nicht von der Veränderungen der 3/3 seiner eigenen Breite, und ganz brav mit seinen 3/3 die ganze Zeit 10 m breit geblieben ist.

6) So erklärt man mit der Relativitätstheorie für jeden nachvollziehbar, wie ein 15 m langer Panzer in einem 10 m breiten Graben fällt, elegant mathematisch parabelförmig verbogen.

Alles klar? :)

Viele Grüße
Jocelyne Lopez
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