Kurz in eigener Sache, ich hatte einen Krankheitsfall in der Familie, geht langsam bergauf und dazu noch ein neues Projekt, dass zeitlich mich sehr gefordert hat, da war für das Flausen aus dem Pelz bürsten einfach keine Zeit. Aber nun habe ich etwas Raum und auch mal eine Grafik erstellt.
sanchez hat geschrieben:
Gut erklärt, ...
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Entweder man ruht zur Messstrecke, wie im Fall A Erde-Mond und im Fall B die Uhren V und H oder man ist bewegt zur Messstrecke, wie im Fall A die Rakete oder im Fall B Erde-Mond. Stimmt es?
Tja, stimmt es? Wenn es so klar ist, warum die Frage?
Man kann auch ein Bild von einem Einhorn haben, die gibt es deswegen nicht. Die Grafik von Frau Holle ist ohne jeden Wert, schlimmer, sie führt auch noch in den Wald und vom Wege weg. Wenn Kurt ein Bild pinselt und darauf "zeigt", wie seine eine "Uhr" weniger Takte zählt, belegt dann diese Grafik irgendetwas, oder ist sie nur fürs Klo, eine unbelegte Behauptung nur mal visuell? Genau, und so ist es auch mit der Grafik von Frau Holle, einfach irgendwelche Werte aus dem Ärmel geschüttelt und behauptet, so ist es, und wer es anders sieht, der solle das mal belegen und das dann aber doch bitte auch vorrechnen.
Normal belegt ja der, der was behauptet, aber von Kurt zu Frau Holle ist es was das angeht nicht weit.
Und mal vorgegriffen, die Grafik ist falsch, der Abstand Mond/Erde ist im Fall A 18,14 Ls und im Fall B 24,49 Ls, das heißt, Fall B zeigt eine andere Szenerie als Fall A.
Und nein, nicht entweder, ist ist nur eine Szene die von unterschiedlichen "Beobachtern" beschrieben werden kann, aber das Bühnenbild ist immer gleich, Relativitätsprinzip. Der fiktive "Beobachter" auf der Erde ruht zur Erde und dem Mond und "beobachtet" oder misst/beschreibt eben die Rakete, welche für ihn bewegt ist und sich an der Erde vorbei zum Mond bewegt und auch an diesem vorbei. Und der fiktive Beobachter in der Rakete - ruht mit der Rakete - und beobachtet, wie sich Erde/Mond an ihm vorbeibewegen, wie der Mond eben auf ihn zu fliegt und dann an ihm vorbei.
Und es ist wichtig, hier die Asymmetrie zu erkennen, wir haben hier eine "Vorgabe" die fest ist, die nicht so in das andere System übernommen werden kann!
Ganz deutlich, die Ruhelänge Erde/Mond ist durch den Fall A eindeutig vorgegeben und unveränderlich. Da fliegt eine Rakete (H) von der Erde in 27 s zum Mond und in der Rakete "vergehen" augenscheinlich 20 s, damit haben wir zwei Zeiten aus denen wir den Gammafaktor ausrechnen können.
Mit den beiden Zeiten den Gammafaktor für beide "Fälle" ausrechnen:
γ = t'₃ / t₃ = 27 s / 20 s = 1,35
Es gibt nur ein Gammafaktor für beide "Fälle" und auch nur einen Betrag für die Geschwindigkeit zwischen S und S':
v = √ (1 – 1/γ²) = 0,671791 c
Damit haben wir die Geschwindigkeit errechnet, die Rakete bewegt sich also mit + v = 0,672 c auf den Mond zu, aus S betrachtet und der Mond mit - v = 0,672 c. Und wir haben auch die Flugzeit von H von der Erde zum Mond in S bekommen, 27 s, damit können wir nun die Ruhelänge der Strecke Erde/Mond ausrechnen.
Fall A ➞ 27 s • 0,672 c = 18,14 Ls
Das ist die Ruhelänge des Abstandes Erde/Mond, zwischen Erde und Mond passt ruhend im Fall A genau die Länge 18,14 Ls.
So weit so gut erstmal, schauen wir uns mal die "Grafik" von Frau Holle an, ich war so frei und habe die Ereignisse mal benannt und nummeriert, leider fehlen da für Fall A bei E₁ und E₄ und für Fall B bei E₆ die Bezeichner für die fiktiven "Objekte". Da ja schon keine Werte für die Abstände angegeben wurden, wäre das ja zumindest doch hilfreich, ich habe es mal "ergänzt".
Schauen wir uns nun die Grafik von Frau Holle mal genauer an:
Grundsätzlich muss verstanden sein, dass ein Ereignis nur ein Punkt in der Raumzeit ist, der mit "beliebigen" Koordinatenwerten in beliebigen Systemen konkretisiert werden kann. Bei so einem Ereignis kann etwas passieren, oder eben auch nicht. Es gibt nun ein paar unterschiedliche Möglichkeiten, um die beiden Fälle A und B unter einem Hut zu bringen, ich meine da doch eine recht gute Möglichkeit gefunden zu haben. E₀ ist immer das Ereignis, bei dem S und S' den Ursprung ihrer Systeme übereinander legen. Ort und Zeit in beiden Systemen ist dort 0.
Und das mache ich auch im Fall B so, dort liegt der Mond somit bei 0. Den Nullpunkt für den Ort und die Zeit zu trennen macht nur unnötig Probleme. Also zu sagen, die Erde ruht in S immer bei 0 und im Fall B ist es ebenso, nur wird da die Uhr am Mond auf 0 gesetzt. Wenn schon, dann richtig, also ist der Ursprung auch mit dem Ort beim Mond dann bei 0. Die Gleichungen der Lorentztransformation gehen auch davon aus, trennt man das, müssen die Gleichungen entsprechend modifiziert werden.
Nun gut, ich habe die Ereignisse in der Grafik von Frau Holle noch mit farbigen Rahmen versehen, damit man diese leichter in meiner Grafik finden kann, und die kommt jetzt.
Jetzt mag wieder wer jammern, die Grafik sei zu groß, auf seinen 14 Zoll Monitor von 1988 ist die bei 800 x 600 Pixeln nicht vollständig zu sehen, kann gut sein, ich gehe von einem Monitor mit Full HD aus, inzwischen ist ja schon fast 4K der Standard. Diese Grafik ist auch nur ein Ausschnitt und eine Zusammenfassung zweier größerer Grafiken, die die Szene noch besser zeigt. Aber um den Unfug von Frau Holle aufzuzeigen, reicht hier schon diese Grafik aus. Ich zeige alle Ereignisse, welche auch die Grafik von Frau Holle zeigt, ich habe die Werte für die Orte der Ereignisse in beiden Systemen ausgerechnet und ergänzt. Rot sind die Werte die Vorgegeben wurden, blau Werte die sich so errechnen lassen und violett die Werte, die sich durch die Lorentztransformation ergeben.
Für den Fall B wurden von Frau Holle einfach nur die Bezeichner kreuzweise getauscht und dann eben noch die Bezeichnung S und S'.
V ⇆ Erde
H ⇆ Mond
S ⇆ S'
Und dann wird im Fall A noch am Ende E₆ Anstelle von E₄ gezeigt, ich zeige einfach mal beide Ereignisse in beiden Fällen.
Zentral wichtig sind die Ereignisse E₀ und E₃:
E₀ ➞ Rakete H und Erde treffen gleichzeitig an einem Ort zusammen.
E₃ ➞ Rakete H und Mond treffen gleichzeitig an einem Ort zusammen.
Das sind zwei einzigartige Ereignisse, Beobachter auf der Erde und dem Mond, wie auch in der Rakete können sich gegenseitig mit Uhren und was auch immer fotografieren. Die Koordinatenwerte können unterschiedlich sein, je nachdem wie man den Ursprung des Systemes definiert. Aber die Abstände (Ruhelängen) sind davon unabhängig, startet die Uhr auf dem Mond bei 0 s zeigt sie bei E₃ (Fall A) 27 s an. Wir können die Uhr mit - 7 s starten, dann zeigt sie bei E₃ (Fall A) 20 s an, dennoch sind 27 s vergangen. Und es gilt das Relativitätsprinzip, aus "Sicht" der Erde fliegt die Rakete vorbei und ist eben bewegt und aus "Sicht" der Rakete ist die Erde und der Mond bewegt.
Nimmt man die Längenangabe von Frau Holle für die Rakete, dann ist die Grafik schon hier falsch:
Frau Holle » Mo 16. Jan 2023, 14:48 hat geschrieben:
B₁ ist hinten und B₂ ist vorne am Bahnhof (in Fahrtrichtung vom Zug). Falls der Zug steht, dann ist H im Zug bei B₁ und V im Zug bei B₂. Die Ruhelängen von Bahnhof und Zug sind gleich! Mit Erde und Mond ebenfalls: Der konstante Abstand der Raketen ist gleich wie der Abstand Erde-Mond. H ist die hintere Rakete und V ist die vordere (oder nimm analog zum Zug eine lange Rakete mit H = Heck und V = Bug).
Das passt so nicht zur Grafik, ich habe ja die Ruhelänge der Strecke Erde/Mond in S weiter oben schon ausgerechnet 27 s • 0,672 c = 18,14 Ls. Um das Folgende nun einfacher verstehen zu können, nehmen wir mal die Analogie mit dem Bahnhof zur Hilfe, wir haben einen Bahnhof mit der Ruhelänge von 18,14 Ls und wollen nun einen Zug haben, der mit 0,672 c durch den Bahnhof fährt und dessen hinteres Ende H gleichzeitig mit dem vorderen Ende V (da wo die Lok ist) an beiden Enden des Bahnhofs (Erde und Mond) ist. Im Ruhesystem S von Bahnhof (oder eben Erde/Mond) gemessen/beobachtet/beschrieben.
Wir wissen, dieser Zug ist durch die Geschwindigkeit in S eben lorentzkontrahiert, den Gammafaktor dafür hatte ich auch schon ausgerechnet, γ = 1,35 und damit der Zug nun von einem Ende des Bahnhofs zum anderen reicht, muss der Zug länger als die Ruhelänge des Bahnhofs sein, eben um den Gammafaktor γ = 1,35.
So weit so gut, ich habe da noch mehr, für einen anderen Beitrag, ich zeige dann beide Fälle auch mit beiden Möglichkeiten, Fall A also zusätzlich aus dem Ruhesystem H/V und Fall B aus dem Ruhesystem Erde/Mond. Dann erkläre ich auch, warum es im Fall A neben V₂ auch noch V₁ gibt.
Resümee:
Frau Holle hat geschrieben:
Wie man sieht, vergeht zwischen den absolut selben Ereignissen (H bei der Erde → H beim Mond) im Fall A weniger Zeit im S'-System (H 00:20, Mond 00:27) und im Fall B weniger Zeit im S-System (Mond 00:20, H 00:27), q.e.d.
Also das greife ich mir nun doch noch mal direkt und backe es eben auf, und ich habe auch mal zwei Ausschnitte aus den Grafiken von Frau Holle dazu gezogen ...
Fall A
Fall B
Muss man sich mal vorstellen, ohne Frage muss der Abstand Erde/Mond, konkret die Ruhelänge, in beiden Fällen gleich groß sein und ebenso auch die Geschwindigkeit. Damit ist es unmöglich, dass ein und derselbe Vorgang einmal 20 s und einmal 27 s dauert. Also "man sieht" hier nur eine offenkundig falsche Behauptung visualisiert, ohne jede Begründung, und das peinliche Scheitern des Protagonisten.
Ja, man sieht, da hat wer keine Ahnung, nichts verstanden, glaubt aber voll den Plan zu haben und Andere noch belehren zu können, der Schuss ins Knie hat das ganze Bein abgerissen. Das "quod erat demonstrandum" beweißt nichts, sondern behauptet nur etwas, und das ist offenkundig falsch, und es ist wirklich so offenkundig.
Es ist doch nun wirklich nicht schwer zu schnallen, dass es Wurst ist, wo man die Uhren nun auf 0 setzt, wenn der Abstand - hier die Ruhelänge Erde/Mond und die Geschwindigkeit zwischen beiden Systemen, oder eben der Rakete, vorgegeben ist, dann kann die Reise der Rakete von der Erde nicht einmal 27 s dauern und ebenso auch 20 s. Man stelle sich zwei Beobachter auf dem Mond vor, der eine für Fall A und der andere für Fall B und dann hauen sich beide die Köpfe ein, weil der eine sagt, die Reise hat nur 20 und nicht 27 s gedauert.
Warum Fall A und B nicht dieselbe Szene beschreiben:
Ich hatte ja nun die Ruhelänge Erde/Mond in S mit 27 s • 0,672 c = 18,14 Ls ausgerechnet, daran gibt es so nichts zu rütteln, was ist aber nun, wenn wir das hier als Grundlage nehmen:
Fall B
Ohne nun zu schummeln ändert sich die Ruhelänge Erde/Mond, ... wir wissen im "Fall B" bewegt sich der Mond mit 0,672 c über die Dauer von27 s lang von V nach H und damit ist die "Ruhelänge" der Strecke VH bekannt.
27 s • 0,672 c = 18,14 Ls
Nun soll ja im Fall B der Mond "gleichzeitig" in S' bei V stehen (oder vorbeifliegen), wenn die Erde bei H steht. Da die Ruhelänge Erde/Mond in S' nun lorentzkontrahiert ist, geht das nur, wenn der Abstand größer wird, eben um Gamma, und so haben wir im Fall B den Abstand Erde/Mond in S:
18,14 Ls • 1,35 = 24,49 Ls
Ja ich habe es doppelt erklärt, die Hoffnung ist, es wird einmal verstanden.
Fall A ➞ Abstand Erde/Mond 18,14 Ls
Fall B ➞ Abstand Erde/Mond 24,49 Ls
Das ist eine Tatsache, die sich aus der Grafik und den darin genannten Werten von Frau Holle so ergibt und damit beschreiben die beiden Fälle unterschiedliche Situationen. Fall B ist nicht nur eine andere Synchronisierung der Uhren von Fall A. So, hier sind nun schon mal Fehler aufgezeigt, welche Frau Holle im Übereifer und im Glauben die Dinge richtig verstanden zu haben, gemacht hat. Wenn man sich die Grafik von Frau Holle anschaut, sollte das auch schnell klar sein, da wurden einfach nur die Objekte getauscht, Mond wurde mit H getauscht und Erde mit V, so ein Mumpitz.