Hallo Highway,
„Wo sich dann allerdings Einstein lang gelegt hat, und da kommt jetzt wieder Harald mit seiner falsch gestellten Uhr ins Spiel, ist der Umstand, dass Einstein sich bei der Bestimmung des Synchronpunktes nicht darüber im Klaren war, das die eine Hälfte seine Stabes völlig anders skalierte als die zweite Hälfte. Die eine Hälfte ist auf vt/γ normiert, die andere Hälfte des Stabes ist auf ct'/γ normiert. Einstein meinte einfach - linke Hälfte und rechte Hälfte sind gleich lang und die Mitte davon ist A'.“
Kann nicht folgen, was Du genau meinst, glaube aber auch, dass er, oder war es sogar schon Poincaré, einen Fehler in der Ableitung hat – s. ganz unten.
Die Grundgedanken und Entwicklung der SRT:
MM und Loretz ist bekannt, jetzt kommt Poincaré:
Weit auseinander entfernte Uhren synchronisiert man am besten mit el. Signalen. Für so eine Überlegung verwendet Poincaré Lichtsignalen, die sich im Äther ausbreiten und deren Geschwindigkeit = c relativ zum Äther ist. Sonst kann man keine Konstanz definieren, Konstanz auf welcher sonstigen Grundlage. Jetzt kommt das Argument, die zwei entfernten Uhren könnten aber bewegt rel. z. Äther sein, dann würden die zwei Uhren doch nicht synchron laufen.
Betrachtet wird eine Konstellation, wo ein (oder mehr) Beobachter mit Uhren im Äther ruhen und die zwei Uhren, die bewegt im Äther sind – das ist der lange Stab mit Beobachtern an den Enden A und B und auch mit Uhren, die synchron zu den unbewegten im Äther sind.
Der Stab startet bei 0 (x = 0), d.h. aus Koordinatenursprung des unbewegten im Äther IS mit v rel. z. diesem IS. Zugleich startet von dort auch ein Lichtsignal (Messsignal, Synchronisationssignal) bei t = 0. Alle Uhren werden auch auf 0 gestellt. Bis der Lichtstrahl das andere Ende B erreicht = t, hat sich B mit v*t weiter bewegt. Der Lichtstrahl wird B also nach t erreichen und der Weg wird x = c*t. Oder, hier bei diesem „Experiment“ sind beide t identisch. Hier ist das Punktereignis das Erreichen des Punktes B vom Lichtstrahl. x und t dieses Ereignisses sind abhängig von der Länge des Stabes und v des Stabes –
oder E = f(L, v).
In der LT wird kein Lichtstrahl (Messsignal) irgendwo geschickt, sondern direkt umgerechnet. E hat mit der Laufzeit eines Strahles bis zum einen Punkt, Zeitpunkt des Starts und v des bewegten IS nichts mehr zu tun. Seine Koordinaten werden angegeben = unabhängige Variablen, d.h. x kann überall sein, t zu jeder Zeit. Diese zwei Angelegenheiten verwechselst Du und daher kommen die Missverständnisse. Du hast offensichtlich gemeint, dass in der LT t und t´ die Messzeiten eines Lichtstrahles bis oder von Ereignis sind – das sind sie nicht, sondern die laufende Zeit in jedem IS seit Start, als ein beliebiges Ereignis irgendwo sich ereignet. Mit Messsignalen in Zweiwegverfahren, wie hier beschrieben, kann man die Werte aus der LT überprüfen.
So, weiter mit dem Ausgangsexperiment: Das Signal wird das Ende B erst viel später erreichen, da B dem Signal weg läuft t = L/(c-v) – daraus entsteht die x-Koordinate = t*c, die uns aber nicht weiter interessiert. Am Ende B ist ein Spiegel installiert, das Lichtsignal reflektiert und läuft zurück zum Ende A. Das Ende A läuft dem Lichtsignal aber entgegen, d.h. das Signal wird A viel schneller Erreichen – in t2 = L/(c+v). Die räumliche Koordinate dieses zweites Ereignisses interessiert uns auch nicht.
Die bewegten Uhren laufen noch synchron mit den unbewegten, werden entsprechend 0, L/(c-v)und L/(c+v) zeigen. Die relative zum Stab Geschwindigkeit des Lichtstrahles beträgt hin = c-v und zurück c+v. Alles bislang einfache Kinematik nach Galilei & Newton – die unbewegten sagen, ja alles O.K., die bewegten Uhren sind synchron, die Länge stimmt.
Jetzt kommt das Argument von Poincaré: Die Beobachter auf dem Stab wissen aber nicht, dass sie in einem Äther bewegt sind. Sie betrachten sich in Ruhe, GLAUBEN unbewegt zu sein und erfahrungsgemäß MEINEN, das Licht muss sich mit konstant c relativ zu ihnen ausbreiten. Die Länge des Stabes kennen sie ja, können auch jeder Zeit mit einem Maßstab nachmessen. Die Uhrenanzeigen zeigen aber 0, L/(c-v)und L/(c+v) – sie laufen also „falsch“.
Kurzer Hand stellen die bewegten ihre Uhren nach dem Lichtstrahl – jetzt „stimmt“ alles. Die unbewegten Beobachter werden natürlich aufschreien und sagen, die bewegten Uhren sind nicht mehr synton zueinander und nicht synchron mit den unbewegten – sie laufen zu langsam. Die bewegten Beobachter schwören aber, ihre Uhren laufen richtig, sie haben doch mithilfe von Lichtstrahlen die Uhren „synchronisiert“ und sehen, dass die unbewegten Uhren falsch laufen.
Hier aufgepasst: Aus Sicht der unbewegten laufen die Uhren im bewegten IS LANGSAMER, aus Sicht der bewegten laufen die unbewegten Uhren ABER SCHNELLER. Wenn die bewegten Uhren langsamer gestellt wurden, dann würden die bewegten Beobachter alle Längen, die im Äther ruhen und mithilfe von Lichtstrahlen und Uhren gemessen werden, kürzer erscheinen – und um wie viel? – um den gleichen
Faktor aus der Verstellung der Uhren (Siehe aber auch ganz unten!).
Die, schon nach Poincaré, LK habe ich oben aus Sicht der bewegten im Äther beschrieben. Aus Sicht der unbewegten ist es etwas anders: Wenn die bewegten Uhren langsamer laufen, die bewegten Beobachter aber meinen, LG sei = c und Länge stimmt, so
dann müssen wohl die Strecken und Maßstäbe im bewegten IS kürzer geworden sein - und um wie viel? – um den gleichen Faktor aus der Verstellung der Uhren. (Siehe aber auch ganz unten!)
So, bewegte zu unbewegten Uhren im Äther laufen also irgendwie anders, die Längen im fremden IS scheinen auch anders zu sein. Diese „anders“ wird unter Berücksichtigung der beiden Effekten (Zeit und Längen) berechnet und ein Faktor kommt heraus – das ist der Gammafaktor, der das Verhältnis zwischen unbewegten und bewegten IM ÄTHER wiedergibt.
Poincaré sagt – alle Uhren, die im Äther bewegt sind, laufen falsch, da sie unter falscher Annahme „synchronisiert“ wurden, nur die ruhenden im Äther laufen richtig.
Weiter Poincaré: Da alle Bewegungen, die wir kennen, sehr langsam in Vergleich zu der LG sind, dann ist nicht (kaum) zu unterscheiden, wer der „bewegte“ im Äther ist.
Bislang alles klar – Poincaré leitet die komplette LT für beliebige Ereignispunkte, und das ist nichts anderes, als Bewegungsgleichungen nach GT jedoch mit dem Lorentzfaktor (Gamma) korrigiert.
Jetzt kommt der große Kombinator, der von den Poincarés Ideen begeistert ist, der aber die Poincarés Ausführungen nicht ganz erfasst hat und beschließt, dass, wenn schon kaum zu entscheiden wäre, wer der bewegte im Äther sei, dann könnte man den Äther verschweigen und Maxwell-Lorentz-Poincaré mit dem Galileis Relativitätsprinzip vereinigen.
Seine SRT v. 1905 und Ableitung der LT ist nichts andere als die oben beschriebene Äther-Theorie.
Der Name „Äther“ tauscht er mit „ruhendem Raume“ zu dem die LG = c sei. c kann er aber ohne einen Äther als Lichtübertragungsmedium physikalisch nicht begründen. Kein Problem für ihn – er hat sich die Konstanz der LG von Maxwell-Lorentz „GEBORGT“ – damit meint er – die haben das schon begründet, ich brauche es nicht.
In seinem Irrsinn geht er weiter, vergisst die
von Menschenhand verstellten zwei Uhren und redet von einer „so gerichtete Uhr“ (nun gut, das ist machbar), paar Zeilen weiter verschluckt er das Adjektiv „so gerichtet“ und spricht schon von bewegten Uhren, die, mir nichts dir nichts, eben so von selbst langsamer laufen. Paar Zeilen weiter ist es nicht mehr Uhr oder Uhrzeit, sondern Zeit.
In §4 vergisst er sogar, dass Bewegung relativ ist, und meint, die „bewegte“ Uhr (relativ zu was bewegt?) läuft tatsächlich langsamer – ZP ist geboren.
Jetzt kommt sein „genialer“ Schachzug, obwohl in nur einem einzigen Satz erwähnt: Bislang haben wir gesehen, dass so im Äther „synchronisierte“, bewegte Uhren langsamer als die im Äther ruhenden laufen. Umgekehrt betrachtet, aus Sicht der bewegten laufen die unbewegten schneller. Diese Tatsache verschleiert er aber und meint,
LT nur aus Sicht der unbewegten im Äther und Schluss. Will man was aus Sicht der bewegten betrachten, so dann fängt alles von neuem, jetzt sind sie die unbewegten in ihrem eigenen Äther (ruhender Raume) und mit ihrer eigenen c. Somit sind alle glücklich und gleichberechtigt. Das Relativitätsprinzip ist eingebaut.
Oder, t´ in der SRT hat mit der realen Uhrzeit, die die bewegten vor Ort sehen und als Eigenzeit benannt wird, nichts zu tun. Genauso auch x´.
Man kann sich vorstellen, wie ein Poincaré solche kindischen, irren Gedankenzüge bewerten würde. Er hat den großen Kombinator einfach nicht beachtet.
Es gib ein Problemchen: Oben habe ich die Synchronisation der Uhren beschrieben.
Sollte man meinen, die „bewegte“ Länge sei real unverändert, dann bekommt man y² als Faktor zwischen den Uhren = Differenz erster Ordnung aus MM. Der Lorentzfaktor y war aber angepasst an die Erklärung des MM-Versuchs = Differenz zweiter Ordnung. Deswegen wird bei der Bestimmung von y auch eine LK einbezogen,
und diese LK muss real sein, woher soll sie sonst kommen. Einstein glaub sie auch für real, obwohl in seinen Ableitungen nichts zu finden ist, und wo er „erscheint“ und nicht „ist“ schreibt.
Er setzt bei einem Ereignis auf Abstand x = c*t ungleich 0 t = t´= 0, was nach der LT nur bei x = x´= 0, oder v = 0 gilt. So versteckt er absichtlich oder unabsichtlich
eine reale LK in seiner Theorie, begründen tut er sie niemals (Geschenk von oben?). Jetzt wird auch klar, warum er zwischendurch und unnötigerweise differenziert und dx´ angibt – riecht nach absichtlicher Mogelei.
Ich weiß nicht, ob auch Poincaré genauso in den Berechnungen gemogelt hat, oder ist die LK bei ihm doch, wie bei Lorentz, real. Lorentz bekam das gleiche Problem und müsste die „Ortszeit“ einführen.
Am Ende verbleibt: LK real, ZD scheinbar – kommt aus den verstellten Uhren und das ist immer noch die halbe Wahrheit, da wenn aus Sicht des „bewegten“ System betrachtet wird, existiert die ursprüngliche Verstellung der Uhren nicht mehr – jetzt werden die anderen Uhren verstellt - Relativitätsprinzip. Aus dem Relativitätsprinzip, das Einstein einbaute, ergibt sich aber auch, dass
die LK nur scheinbar sein darf.
Ist das vielleicht, wo Du über verschiedene Skalierungen redest? Vermutlich bist Du auf dieses Problem bei der Ableitung gestoßen, wir haben es aber nicht mitbekommen, da Du gleich bei der fertigen LT zu ersetzen begannst. Und dort geht das nicht, mittlerweile weißt Du auch warum. Die LT ist in Ordnung, die Ableitung offensichtlich falsch, d.h. physikalisch unbegründet.
So, das wäre die ganze SRT, oder der Salat, in dem keiner weiß, was real und was nur scheinbar sein soll.
Gruß
Ljudmil
von Hannes » So 28. Feb 2010, 17:21 
