@Kurt:Kurt hat geschrieben:Du scheiterst also schon bei der Uhrensynchronisation.
Quatsch. Ich habe sie dir erklärt. Etwa nicht verstanden? Dann lies es halt nochmal. Es ist wirklich einfach.
Kurt hat geschrieben:Meine Uhren werden bei Bedarf an GPS angebunden.
Beim GPS (Global
Positioning System) geht es um Positionen. Wir brauchen aber nur Uhrzeiten. Für ein so einfaches Gedankenexperiment das aufwendige und komplizierte GPS heranzuziehen wäre mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Das GPS ist dabei quasi eine Blackbox, von der man nicht einfach sagen kann, was darin genau passiert. Es wird gemunkelt, dass da sogar die Relativitätstheorie verwurstet ist um die nötige Genauigkeit zu erreichen. Sowas brauchen wir hier sicher nicht. Was wir brauchen ist Einfachheit und Klarheit, die jeder nachvollziehen kann: Zwei synchrone Uhren an den Enden der Strecke erledigen die Aufgabe ganz einfach und nachvollziehbar.
Kurt hat geschrieben:Aber egal, nehmen wir an deine Uhren laufen Synchron und zeigen die gleiche Zeit an.
Na also, geht doch. Das ermöglicht uns als Wissenschaftler, dass wir jetzt sicher wissen was Sache ist.
Es erspart uns die Peinlichkeit, dass wir an ein korrekt arbeitendes GPS einfach glauben müssten, was unwissenschaftlich wäre. Es heißt Wissenschaft, weil man etwas weiß und nicht nur glaubt.
Kurt hat geschrieben:Wie gehts weiter?
Resümieren wir zunächst nochmal, was Wissenschaftler (das sind wir!) als Antwort auf die Titelfrage "Wie lange braucht die Uhr?" herausgefunden haben:
1. Es gelten die Beziehungen v = s/t und t = s/v und s = v∙t.
2. Mit den gegebenen Werten v = 0,5 c und s = 0,57735 Ls ist die gesuchte Zeit t = 1,1547 s.
3. Dieses theoretische Ergebnis liefern im Experiment auch die Uhren an den Enden der Strecke im Zug.
4. Das Ergebnis ist unabhängig von der Richtung der Bewegung gleich, also von A nach B oder von B nach A.
5. Alle diese Werte beziehen sich auf den Zug, worin die Uhren in konstantem Abstand zueinander ruhen (Ruhesystem).
6. Das Ergebnis ist unabhängig davon, ob D eine Uhr ist oder irgend ein anderes Objekt.
Da soweit hoffentlich Einigkeit besteht, ist schon eine Menge erreicht. Es ist logisch und wissenschaftlich einwandfrei. So weit, so gut.
Aber weiter der Reihe nach...Ein spitzfindiger Wissenschaftler wie Galilei könnte hier eine wichtige Frage einwerfen:
Was wir festgestellt haben gilt für die Bewegung von D auf dem Weg zwischen A und B. Aber wie sieht es denn aus, wenn sich D nicht bewegt, sondern der Zug sich mit 0,5 c an D vorbei bewegt?
Die logisch und wissenschaftlich korrekte Antwort ist: Es sieht genau gleich aus. Erst ist D bei A und später bei B, kein Unterschied. Der Abstand A-B von s = 0,57735 Ls ist ja gleich und die Geschwindigkeit v = s/t ebenfalls. Also ist auch die Dauer der Bewegung t = 1,1547 s genau gleich.
Galileo Galilei hat das erkannt und am Beispiel einer Schifffahrt zum Besten gegeben. Diese Erkenntnis wurde später das Relativitätsprinzip genannt. Es besagt unter anderem: Man kann nur eine Relativbewegung feststellen, in unserem Fall von D relativ zur Strecke A-B, oder auch der Strecke A-B relativ zu D. Aber man kann nicht sagen, was absolut bewegt ist und was nicht. Es ist einerlei.
Fazit bis hierher: Mit Experimenten können wir als Wissenschaftler keine absolute Bewegung feststellen, weil man in beiden Fällen das gleiche Ergebnis bekommt. Wir können D am Gleis fix montieren und den Zug mit v = 0,5 c vorbei fahren lassen. A und B werden dann im Abstand von t = 1,1547 s an D vorbei kommen, genau wie vorher mit den Uhren A und B gemessen. Das ist gemeint mit der Aussage, dass kein ausgezeichnetes, von der Natur bevorzugtes Bezugsystem existiert.
Im Alltag sieht es natürlich anders aus: Wenn man z.B. von Hamburg nach Berlin fährt, dann kann man zu recht sagen, dass man sich wirklich bewegt hat, man sieht es ja sofort an der anderen Umgebung. Aber eine absolute Bewegung in wissenschaftlichem Sinn ist das nicht. Es ist zwar eine wirkliche Bewegung (im Wortsinn wirkt es so), aber wissenschaftlich argumentiert kann man mit gleichem Recht sagen, dass sich die Strecke Hamburg-Berlin unter dem Reisenden bewegt hat.
Klar soweit? Wenn ja, dann können wir langsam dazu übergehen D auch als Uhr zu betrachten und schauen, was die denn uhrzeitmäßig zu sagen hat...
