Gibt es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Gibt es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon gert » Di 16. Apr 2013, 16:24

In dem Thread „Die schwachsinnigen Grundlagen der Relativitätstheorien“ beklagt sich der Autor des ersten Beitrags, dass es schwierig sei, die Relativitätstheorie zu widerlegen, weil (um das in etwa wiederzugeben) eine Diskussion mit Relativisten sehr schnell unübersichtlich werden würde. Obwohl ich annehmen kann, dass das Thema schon X-mal durchgekaut wurde, erlaube ich es mir dennoch – ich bin einfach zu neugierig.

Ich habe erst vor nicht langer Zeit einen ernsthafteren Versuch gestartet, die SRT zu verstehen. Nachdem ich zuerst vergeblich versucht hatte, anhand einer einführenden Beschreibung ein Verständnis zu erlagen, hatte ich mir selber ein sehr einfaches Gedankenexperiment ausgedacht und bin zu meiner Überraschung sehr schnell zu der Überzeugung gekommen, dass eine Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, wie sie die Relativitätstheorie annimmt, völlig ausgeschlossen werden kann. Es schien mir, dass die Relativitätstheorie überraschend leicht widerlegt werden könne.

Ich habe danach noch versucht herauszufinden, wie die Relativisten den von mir entdeckten Widerspruch erklären würden und habe mich dann schnell darangemacht, Einstein: „Zur Elektrodynamik bewegter Körper" durchzulesen und hatte verhältnismäßig schnell (nachdem mir beim ersten Durchlesen nichts aufgefallen war) eine überaus erstaunliche Endeckung gemacht. Im Kinematischen Teil, §2, Punkt 2 schien mir der Satz widersinnig:
„ Jeder Lichtstrahl bewegt sich im ,,ruhenden“ Koordinatensystem mit der bestimmten Geschwindigkeit V , unabhängig davon, ob dieser Lichtstrahl von einem ruhenden oder bewegten Körper emittiert ist.“


In einem [url=http://de.wikibooks.org/wiki/A._Einstein:_Kommentare_und_Erläuterungen:_Zur_Elektrodynamik_bewegter_Körper:_Kinematischer_Teil:_§2]Kommentar[/url]zu dieser Stelle fand ich meinen Verdacht bestätigt:
„ …. dass die Lichtgeschwindigkeit von einer Bewegung des emittierenden Körpers relativ zum "ruhenden" Koordinatensystem unabhängig ist. Offenbar wollte Einstein seine Theorie nicht nur von der Vorstellung des Äthers frei halten sondern auch von einer Vorstellung, die damals unter dem Eindruck des Michelsonversuchs durchaus bedenkenswert schien: das Licht hat stets die Geschwindigkeit V, gemessen gegen den letzten Berührungspunkt des Lichtes mit Materie, sei es die Lichtquelle, seien es die Spiegel des Versuchs. Diese Vorstellung wäre zwar mit dem negativen Ergebnis des Michelsonversuchs im Einklang, aber nicht mit zahlreichen anderen Versuchen.“

Also nach Einstein: Die Lichtgeschwindigkeit ist keine Geschwindigkeit relativ zur emittierenden Lichtquelle, sondern bezieht sich auf das Koordinatensystem.

Es ist in diesem Zusammenhang folgendes zu bedenken:
Die Lichtquelle ist verantwortlich für alle Eigenschaften des ausgesandten Lichts; Richtung, Intensität, Dauer, Wellenlänge etc. werden von der Lichtquelle festgelegt. Dies muss selbstverständlich auch für die Geschwindigkeit der Lichtfortpflanzung gelten. Es ist auch zu bedenken, dass kein Äther oder etwas Vergleichbares als Medium für die Fortpflanzung angenommen ist, der die Geschwindigkeit nachträglich modifizieren könnte.

Die beiden Auffassungen zur Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gegenübergestellt:

a) Die Auffassung „Lichtgeschwindigkeit ist relativ zur Lichtquelle konstant“ (im Kommentartext oben rot hervorgehoben):
Wenn man davon ausgeht, dass sich das Licht mit der konstanten Geschwindigkeit V von der Lichtquelle fortbewegt und zusätzlich annimmt, dass die Lichtquelle in Bezug auf ein angenommenes Koordinatensystem sich in Bewegung befindet, ergibt sich eine relative Geschwindigkeit der Lichtfortpflanzung in Bezug auf das Koordinatensystem, die ungleich V ist.

b) Die Auffassung „Lichtgeschwindigkeit ist relativ zum Koordinatensystem konstant“ (die Auffassung Einsteins):
Wenn man davon ausgeht, dass sich das Licht mit der konstanten Geschwindigkeit V in Bezug auf das Koordinatensystem bewegt (wie in 2. behauptet) und zusätzlich annimmt, dass die Lichtquelle in Bezug auf das angenommene Koordinatensystem sich in Bewegung befindet, ergibt sich eine relative Geschwindigkeit der Lichtfortpflanzung in Bezug auf die Lichtquelle, die ungleich V ist.

Die zweite Annahme ist natürlich völlig absurd. Woher soll die Lichtquelle erfahren, mit welcher Geschwindigkeit, sie das Licht aussenden soll? Auch steht ihr kein Mechanismus zur Verfügung, der es ihr erlaubt, eine bestimmte Geschwindigkeit der Fortpflanzung „einzustellen“.

Um diesen Konflikt aufzulösen, hat z.B. der Autor in Die konstante Lichtgeschwindigkeit folgende Erklärung:
„Meine Geschwindigkeitssubtraktion geht stillschweigend davon aus, dass die Längen- und Zeitmessungen des hinterherfliegenden Raumschiffs dieselben sind wie meine eigenen. Im letzten Abschnitt haben wir dagegen gesehen, dass dies nicht der Fall ist. Die Längenmaßstäbe des Raumschiffs scheinen mir beispielsweise kürzer als meine eigenen, und seine Uhren langsamer.“

Schein und Wirklichkeit stimmen allerdings nicht immer überein. Ein Gegenstand, der sich vom Beobachter entfernt, scheint immer kleiner zu werden (mit zunehmender Entfernung – wenn man eine Winkelmessung für die Größenbestimmung verwendet) Selbstverständlich wird er tatsächlich nicht kleiner.

Ähnliches gilt auch für eine Längenbestimmung, wenn man dafür eine Zeitmessung durchführt. Auch hier erscheint eine Gegenstand kürzer; tatsächlich hat sich seine Länge nicht verändert. Warum auch sollte sich ein Gegenstand bei einer gleichförmigen Bewegung verkürzen, bei der ja keine Kräfte auf ihn einwirken?

Selbstverständlich können nur tatsächliche Effekte eine Wirkung auf eine physikalisches System ausüben. Scheinbare Längen- und Zeitveränderungen können ein System nicht so verändern, dass es nicht mehr möglich sein soll, Geschwindigkeiten zu addieren oder subtrahieren.

Folglich: Die Relativitätstheorie ist ABSURD.

Es stellt sich jetzt nur noch die Frage, warum sich Einstein für die unplausiblere Variante entschieden hat.
Kommentar:
„Diese Vorstellung wäre zwar mit dem negativen Ergebnis des Michelsonversuchs im Einklang, aber nicht mit zahlreichen anderen Versuchen.“

Wusste Einstein von so einem Versuch? - Wenn ja, warum hat er ihn nicht erwähnt? - Ist es nicht üblich in der Wissenschaft, Gründe dafür abzugeben, wie oder warum man zu bestimmten Auffassungen gelangt ist? - Ich vermute, er hat keinen Versuch gekannt, der seine Auffassung hätte belegen können!

Es kann auch keinen Zweifel geben, dass auch Einstein ähnliche Überlegungen angestellt hat, wie ich sie oben angestellt habe (und zu den gleichen Ergebnissen gekommen ist). Und dennoch .....?

War es Willkür, Mutwilligkeit - oder gar das Gegenteil von diesen - Kalkül?
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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Ralf Maeder » Mi 17. Apr 2013, 06:08

Ich bin ebenso wie Gert ein Gruenschnabel, was die SRT angeht. Ich kann seine Zweifel bezueglich der Lichtgeschwindigkeit nachvollziehen. Das ist wohl ein Thema, dass nur schwer verdaulich ist.

Ich moechte dem Thema eines meiner Verstaendnisprobleme hinzufuegen, dass sich auf das vielerwaehnte Beispiel des Zuges bezieht und das geht in etwa so:

Ein Beobachter faehrt mit mit dem Zug mit gleichmaessiger Geschwindigkeit einer gedachten horizontalen X-Achse entlang und ein zweiter Beobachter steht am Bahndamm. Beide befinden sich auf gleicher Hoehe bezueglich der X-Achse als zwei Blitze gleichzeitig links und rechts in gleicher Entfernung bezueglich der X-Achse von beiden Beobachtern einschlagen.

Die allgemein lautende Auslegung ist, dass der auf dem Zug befindliche Beobachter die beiden Blitze zeitversetzt wahrnimmt, waehrend der am Bahndamm befindliche beide Blitze gleichzeitig wahrnimmt.

Das leuchtet mir allerdings nicht ein und zwar aus folgendem Grund:
Das Licht breitet sich laut Postulat in jedem Bezugssystem mit Lichtgeschwindigkeit aus, unabhaengig von der Geschwindigkeit der Emissionsquelle oder des Beobachters. Der am Bahndamm verbliebene Beobachter nimmt logischerweise die beiden Blitze gleichzeitig wahr. Was ist aber mit dem auf dem Zug befindlichen? Als die Blitze einschlagen, befindet er sich in gleicher Entfernung der beiden Blitze. Waehrend das Licht sich von beiden Blitzen zu ihm bewegt, faehrt er mit konstanter Geschwindigkeit weiter. (Licht breitet sich immer mit Lichtgeschwindigkeit aus. Egal ob der Beobachter sich bewegt oder nicht, er misst und nimmt die Lichtgeschwindigkeit immer als c wahr.) In diesem Fall bewegt sich das von den Blitzen ausgesandte Licht auch in seinem Bezugssystem mit Lichtgeschwindigkeit (trotzdem dass er sich bewegt), deshalb passt sich auch die Ausbreitung des Lichtes der beiden Blitze seiner Geschwindigkeit an, sonst koennte er ja keine Lichtgeschwindigkeit messen! Also nimmt er beide Blitze gleichzeitig wahr.

Mit anderen Worten: beide Beobachter nehmen die Blitze so wahr, dass fuer jeden Beobachter fuer sich gesehen die beiden Blitze links und rechts gleichzeitig eingeschlagen sind.

Ich verstehe nur Bahnhof :?:
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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Kurt » Mi 17. Apr 2013, 06:34

Highway hat geschrieben:
Ralf Maeder hat geschrieben:...
Mit anderen Worten: beide Beobachter nehmen die Blitze so wahr, dass fuer jeden Beobachter fuer sich gesehen die beiden Blitze links und rechts gleichzeitig eingeschlagen sind.
...


Genau!

Jeder sieht die Blitze in seinem Bezugssystem gleichzeitig. Schaut der einzelne Beobachter sich die Situation jeweils in dem anderen, im gegenüber bewegten System an, dann ist es nicht mehr gleichzeitig.

Wenn also der Beobachter im Zug aus dem fahrenden Zug die Geschehnisse am Bahnsteig (Blitze) beobachtet, dann sieht er diese ungleichzeitig, die Blitze in seinem System aber gleichzeitig. Für den Beobachter am Bahnsteig gilt sinngemäß das gleiche.


Highway, der im Zug befindet sich in Zugmitte wenn die beiden Blitze einschlagen.
Bis ihn das Licht erreicht ist er weitergefahren.
Sieht er dann die Blitze gleichzeitig?`


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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Kurt » Mi 17. Apr 2013, 16:49

Chief hat geschrieben:Wäre die Lichtgeschwindigkeit in beiden Bezugssystemen gleich c, so müssten beide Beobachter die Blitze gleichzeitig sehen.

Beweis: Zum Zeitpunkt der Einschläge befinden sich beide Beobachter genau in der Mitte, d.h. alle Lichtstrecken sind gleich lang. Bei gleicher Lichtgeschwindigkeit müssen alle Lichtfronten gleichzeitig eintreffen.


Ralf hat aber dasda geschrieben:

"Was ist aber mit dem auf dem Zug befindlichen? Als die Blitze einschlagen, befindet er sich in gleicher Entfernung der beiden Blitze"

Das heisst doch dass sich der auf dem Zug befindende inzwischen auf einer anderen Position befindet wenn ihn die beiden Signale treffen.


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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Ralf Maeder » Mi 17. Apr 2013, 18:26

Highway und Chief, ihr habt recht damit, dass ich mich darauf beziehe, was die SRT im beschriebenen Fall vorhersagt. Wenn ich mich nicht irre, sagt sie voraus, dass der in Bewegung befindliche Beobachter in seinem Bezugssystem die beiden Blitze zeitversetzt misst. Ist das die korrekte Aussage der SRT diesbezueglich?

Oder sagt sie, dass der bewegte Beobachter die beiden Blitze in seinem Bezugssystem als gleichzeitig misst, da das Licht ja auch in seinem Bezugssystem sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Er koennte sich also sogar nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen (in Bezug auf den Bahndamm und auch den einschlagenden Blitzen) und wuerde trotzdem die Blitze als gleichzeitig feststellen muessen, da das ausgesandte Licht der Blitze sich in seinem Bezugssystem ebenfalls mit auf ihn bezogener Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Wo mache ich den Denkfehler in Bezug auf die Aussagen der SRT?

Gruss Ralf.
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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Ralf Maeder » Mi 17. Apr 2013, 18:51

Artie, auch wenn das Beispiel also fuer eine andere Problematik ersonnen wurde, was sagte die SRT ueber die Wahrnehmung der beiden Beobachter bezueglich der beiden Blitzeinschlaege aus?

Sehen beide fuer sich gesehen in ihrem eigenen Bezugssystemen die beiden Blitze gleichzeitig oder sieht der bewegte Beobachter seine Blitze zeitverstetzt, sprich den Blitz, in dessen Richtung er sich bewegt, zuerst?

Kannst du das bitte laut SRT kommentieren?

Gruss Ralf.
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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Ralf Maeder » Mi 17. Apr 2013, 23:22

Artie hat geschrieben:*Beide* Blitze?
Wenn du nur von zwei Blitzen redest, dann nur für einen von beiden Beobachtern der Zeitpunkt der Einschläge gleich sein. (gleichzeitig)


Artie, an wen ist dieses Post gerichtet? Mir ist auch nicht klar, was du damit sagen willst. :?:

Gruss Ralf.
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Re: Gibst es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

Beitragvon Ralf Maeder » Do 18. Apr 2013, 00:18

Artie hat geschrieben:
Ralf Maeder hat geschrieben:Artie, auch wenn das Beispiel also fuer eine andere Problematik ersonnen wurde, was sagte die SRT ueber die Wahrnehmung der beiden Beobachter bezueglich der beiden Blitzeinschlaege aus?

Sehen beide fuer sich gesehen in ihrem eigenen Bezugssystemen die beiden Blitze gleichzeitig

Ja, jeder sieht "seine eigenen" Blitze in seinem Bezugssystem gleichzeitig einschlagen. Nur in seinem Bezugssystem gibt es diese Gleichzeitigkeit.

Ralf Maeder hat geschrieben:oder sieht der bewegte Beobachter seine Blitze zeitverstetzt, sprich den Blitz, in dessen Richtung er sich bewegt, zuerst?

Nein, der bewegte Beobachter sieht auch seine beiden Blitze gleichzeitig.
Es sind jeweils die Blitze des anderen, die zeitversetzt gesehen werden.

Da ist noch ein Missverständnis: Es ist keine "andere Problematik", es gehört alles zusammen, es ist ein Packet.


Artie, ich muss gestehen, dass ich etwas verwirrt bin. Kannst du mir bitte bestaetigen, dass laut SRT der gegenueber den Blitzen bewegte Beobachter beide Blitze als gleichzeitig wahrnimmt? Ich fand naemlich diesen link http://projekte.oenet.org/Physik/Spezielle_Relativit%E4tstheorie:Gleichzeitigkeit/ wo vorhergesagt wird, dass der bewegte Beobachter (hier Schaffner) den auf ihn zukommenden Blitz eher wahrnimmt als den Blitz, der hinter dem Zug eingschlagen ist!? Hier handelt es sich nun um ein recht einfaches Beispiel und es sollte einwandfrei zu loesen sein. Ich wuesste gerne, welche der beiden Szenarien (in Bezug auf die Wahrnehmung des zu den Blitzen bewegten Beobachters) das von der SRT vorhergesagte ist.

Gruss Ralf.
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Nanu?

Beitragvon Ralf Maeder » Do 18. Apr 2013, 05:27

Artie hat geschrieben:Ja das Beispiel,im Link beschreibt die SRT.
In diesem Beispiel sieht der bewegte Beobachter, der Schaffner die Blitze nicht gleichzeitig.
Weitere Fragen?


Welche deiner beiden diametral voneinander abweichenden Meinungen ist denn nun die endgueltige und richtige? Wieso antwortest du in einem frueheren Post, dass es genau umgekehrt sei?
Wenn man so wie ich als SRT-Neuling solche Fragen stellt, dann ist es nicht besonders foerderlich, wenn man an der Nase herum gefuehrt wird. Welchem Zweck soll das dienlich sein?

Kann mir sonst jemand diese von mir in vorigen Posts dargestellte Fragestellung gemaess SRT widerspruchsfrei erlaeutern?

Danke im voraus
Ralf.
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Widerspruch?

Beitragvon Ralf Maeder » Do 18. Apr 2013, 15:07

Danke Chief.
Somit habe ich leider das Dilemma, dass ich schon an diesem fruehen Punkt des Verstehenwollens der SRT sich ein grosses Fragezeichen auftut, denn scheinbar respektiert die Theorie ihre eigenen Postulate nicht konsequent.

Kann mir bitte jemand diesen Widerspruch, der sich hier in der SRT auftut, in ueberzeugenderer und ausfuehrlicherer Art und Weise als es Artie versuchte, erklaeren und gegebenenfalls aus dem Weg raeumen?

Gruss Ralf.
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