Relativität der Gleichzeitigkeit

[Trigemina]

Eine „absolute Winkeländerung“ existiert nicht, eine Winkeländerung, wie Du es meinst, ist relativ zum Raum, genauer - relativ zur vorherigen Position im Raum. Und dieser Raum, lieber Ernst, ist ein drittes Bezugssystem. Ohne Bezugssystem, keine Winkeländerung, keine Bewegung.
Was willst Du mit dem Pendel in einen um die Erde kreisenden Satellit anfangen?

Denn Aussagen von Lujdmil und meine entsprechen den Grundlagen der technischen Mechanik, deine und von Trigemina sind aus einem Zusammenhang herausgerissene Formeln.

Da haben gewisse Herren einen Crash-Kurs in Technischer Mechanik und Astronomie dringend nötig. Der siderische Tag von knapp 24h bezieht sich auf den gleichen Sternenhintergrund nach einer vollen Umdrehung der Erdrotationsachse. Wären wir nun in der unglücklichen Lage ohne diesen Sternenhintergrund als Orientierungsgrundlage auszukommen und hätten nur ein Foucault-Pendel und eine Uhr zur Verfügung, dann liesse sich dennoch die Länge des Sternentages – also einer vollen Umdrehung der Erdachse – feststellen.

Wenn die Schwingungsebene des Pendels im Laborsystem auf dem Pol eine volle Umdrehung zurückgelegt hat, ist die Dauer einer Rotationsperiode bestimmt. Für andere Breitengrade ist entsprechend umzurechnen, deren mathematische Grundlagen weiter oben aufgeführt worden sind.

Zur Relativgeschwindigkeit von geostationären Satelliten zu Erdbeobachtern wurde bereits alles gesagt. Solange ihr die vektoriellen Änderungen der Geschwindigkeitskomponenten genauso ignoriert wie die verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten von geostationären Satelliten und Erdbeobachtern, kann eurer Privatphysik nichts Konstruktives abgetrotzt werden. Sei es in der praktischen Anwendung (womit ihr zweifellos überfordert wärt) oder in der Forumsdiskussion (wo ihr bar jeglicher bewährter Ingenieursphysik deren Grundlagen verleugnet).

Gruss

[Harald Maurer]

Zur Relativgeschwindigkeit von geostationären Satelliten zu Erdbeobachtern wurde bereits alles gesagt.

Dass hier eine Relativbewegung vorliegt, leuchtet vielen nicht augenblicklich ein. Viele sind der Ansicht, die SRT behandle nur lineare Bewegungen auf derselben x-Achse. Das ist natürlich falsch, denn jede Richtung spielt eine Rolle, soferne Relativgeschwindigkeiten oder Rapiditäten auftreten. Die Effekte ergeben sich dann mehr oder weniger ausgeprägt. Darauf habe ich hier http://www.mahag.com/neufor/viewtopic.php?f=6&t=262&p=11103#p11103%20schon Bezug genommen mit dem Absatz:

Aber auch Uhren auf derselben Seehöhe, aber z.B. einander gegenüberliegend auf dem Globus platziert, haben eine Relativbewegung zueinander - auch wenn einem das nicht auf den ersten Blick bewusst wird. Eine Uhr in Singapur und eine in Equador liegen gleichermaßen im Äquatorbereich, dazwischen befindet sich der Erdball. Wenn man genau hinschaut, merkt man, dass die Uhren praktisch eine kontinuierliche gegensätzlich gerichtete Bewegung relativ zueinander haben; wem das nicht ausreicht, möge eine davon als ruhend definieren, um zu erkennen, dass sie nun von der anderen umkreist wird, die nun im Sinne der SRT langsamer laufen müsste. Natürlich wurde dergleichen noch nie beobachtet und da der ZD-Effekt kumulativ ist, wären alle Uhren auf dem Erdball mittlerweilen schon in argen Schwierigkeiten. Wer Lust hat, möge sich auch die relativ zueinander bewegten Uhren ansehen, die auf unterschiedlichen Breitengraden unseres Globus liegen. Auch hier müsste die ZD in einer Größenordnung auftreten, die anhand der vielen in Betrieb stehenden Atomuhren leicht nachzuweisen wäre!

Seltsamerweise hat gegen diese Darstellung niemand protestiert, obwohl einige Teilnehmer ja die Meinung vertreten, in diesem Falle würde keine Relativbewegung existieren, weil sich die Abstände nicht ändern. Auch Einstein selbst schildert ja eine solche Situation - und sein Fehler liegt nicht darin, eine Relativbewegung anzunehmen, sondern in der Verletzung des Relativitätsprinzips. Immerhin liegt hier einer der Knackpunkte, wo sich die Weichen in Richtung ART gestellt haben.

Die Sache ist einfach die: Würde man bei einem Experiment feststellen, dass eine Uhr im geostationären Satelliten zeitdilatiert (im SRT-SInne) läuft, würden die Relativisten sagen, Einstein wäre glänzend bestätigt. Bei einem negativen Resultat würden sie sagen, es lägen keine Inertialsysteme vor oder es gäbe keine Relativbewegung oder die ART sei für Rotationen zuständig. Sie drehen und wenden es stets, wie sie es brauchen. Es hat deshalb wenig Sinn, zu diskutieren. Aber dass Kritiker wissen sollten, dass man mit einem Pendel absolute Rotationen feststellen bzw. messen kann, sollte man doch voraussetzen...

Aufmerksam machen möchte ich übrigens auf den vergnüglichen Artikel von Peter Ripota hier:
http://wissenschaftliche-physik.com/2009/10/peter-ripota-lorentzkontraktion/
Er zeigt, wie wenig Klarheit auch unter Relativisten hinsichtlich der Effekte - konkret um die Lorentzkontraktion - herrscht. Auch sie haben wohl die SRT noch nicht "verstanden" ...

Grüße
Harald Maurer

[Jocelyne Lopez]

Dass hier eine Relativbewegung vorliegt, leuchtet vielen nicht augenblicklich ein.
[...]
Aber auch Uhren auf derselben Seehöhe, aber z.B. einander gegenüberliegend auf dem Globus platziert, haben eine Relativbewegung zueinander - auch wenn einem das nicht auf den ersten Blick bewusst wird.

Auch mir war als ich es zum ersten Mal hörte nicht bewußt, dass es in diesem Fall eine Relativbewegung gibt, eben weil der Abstand sich nicht ändert.

Am Besten hat mir eine Figur beim (Spaß-)Kunsteislauf es verdeutlicht, woran ich dabei gedacht habe und die wohl jeder schon mal gesehen hat: Ein Läufer rotiert um sich selbst auf der Eisfläche und hält die Hand von einem 2. Läufer, der um den ersten Läufer kreist. Dann schließen sich ein 3. Läufer, ein 4. Läufer, ein 5. Läufer, usw. und alle halten sich bei der Hand und kreisen mit. Jeder Läufer, der sich an die kreisende Kette neu anschließen möchte muss immer schneller laufen als der Vorheriger um sich anzuschließen und auch diese höhere Geschwindigkeit beim Kreisen ständig halten, obwohl der Abstand zwischen allen Mitgliedern der kreisenden Läuferkette sich nicht ändert. Man bangt immer um den 10. Läufer, ob er es schaffen wird, sich an die Kette anzuschließen, er muß sich ganz schön anstrengen, aber es schafft es immer, dafür wird wohl immer der schnellste Läufer als letzter gewählt...

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[scharo]

Lieber Ernst,

ja, Du hast recht! Habe nicht gründlich nachgedacht – ich dachte an die fehlende Gravitation, deswegen waren „Dich selbst“ und „meine“ unterstrichen. Dass dann ein Pendel nicht funktionieren wird, muss klar sein, aber der Kreisel – ich dachte, er wird dann irgendwo fliegen, ohne zu überlegen, dass dieses Irgendwo schon eine Richtung, Bezugspunkt angeben wird. Entschuldige – mein Fehler!
Wenn man sogar nachdenkt – dann könnte jeder freigelassene Gegenstand auch eine Orientierung geben – bei einer Rotation wird er tangential sich entfernen – hat man schon ein Bezugspunkt.

Liebe Grüße
Ljudmil

[scharo]

Hallo d@k,

“Sobald er seinen Kreisel einsezt legt er das Bezugsystem/Koordinatensystem fest, in dem er rechnet“

Richtig, es ging aber darum, ob man, ganz allein im Raum, eine z.B. langsame Drehung feststellen kann.
Dass diese Drehung relativ zum Raum ist, d.h. relativ zu einem bestimmten Bezugssystem, war unsere ursprüngliche Fragestellung – und in dieser Hinsicht liegst Du absolut richtig. Und das ist das Problem – sie schaffen es nicht, dieses dritte Bezugssystem zu erkennen.

Gruß
Ljudmil

[scharo]

Lieber Harald,

„Dass hier eine Relativbewegung vorliegt, leuchtet vielen nicht augenblicklich ein.“

Zuerst muss Du aber sagen, relativ zu was.

„Viele sind der Ansicht, die SRT behandle nur lineare Bewegungen auf derselben x-Achse. Das ist natürlich falsch, denn jede Richtung spielt eine Rolle“

Selbstverständlich, ABER wie willst Du „andere“ Richtungen angeben, wenn zwischen zwei Punkte keine andere Richtungen existieren – die einzige Richtung ist die Verbindungslinie zwischen beiden Punkten, und nur dort kannst Du überhaupt eine Bewegung feststellen. In dem Moment, als Du die Worte „andere Richtungen“ in Mund nimmst, hast Du schon ein anderes Bezugssystem eingeführt.

„Wenn man genau hinschaut, merkt man, dass die Uhren praktisch eine kontinuierliche gegensätzlich gerichtete Bewegung relativ zueinander haben; wem das nicht ausreicht, möge eine davon als ruhend definieren, um zu erkennen, dass sie nun von der anderen umkreist wird“

Bezugssystem, Bezugssystem, lieber Harald? In dem Moment, als Du den einen Punkt als „ruhend“ definierst, den anderen aber nicht, hast Du unbewusst ein drittes Bezugssystem eingeführt – ruhend zu wem, zu was???

„Seltsamerweise hat gegen diese Darstellung niemand protestiert, obwohl einige Teilnehmer ja die Meinung vertreten, in diesem Falle würde keine Relativbewegung existieren, weil sich die Abstände nicht ändern.“

Aber selbstverständlich liegt hier KEINE Relativbewegung. Messe es doch!
Wieso schweigt ihr alle – Du, Trigemina und Ernst – über den Aspekt der Geschwindigkeitsmessung, über die Definition der Geschwindigkeit???

Und ich dachte immer, nur die Relativisten haben Probleme mit Bezugssystemen.

Liebe Grüße
Ljudmil

[scharo]

Hallo Frau Lopez,

„Auch mir war als ich es zum ersten Mal hörte nicht bewußt, dass es in diesem Fall eine Relativbewegung gibt, eben weil der Abstand sich nicht ändert.“

Richtig haben Sie gedacht!

„Jeder Läufer, der sich an die kreisende Kette neu anschließen möchte muss immer schneller laufen als der Vorheriger um sich anzuschließen und auch diese höhere Geschwindigkeit beim Kreisen ständig halten“

Sie enttäuschen mich! Relativ zu was laufen die Außenläufer schneller? Wohl relativ zum Erdboden (Eisfläche). Also, relativ zu was ist diese unterschiedliche Geschwindigkeit? Doch zu einem anderen Bezugssystem, als relativ zu den Bezugssystemen der einzelnen Läufer. Und zwischen den Bezugssystemen der Läufer gibt es keine Relativbewegung – sie könnten sich ständig an z.B. eine Stange halten.

Gruß
Ljudmil

[Jocelyne Lopez]

„Jeder Läufer, der sich an die kreisende Kette neu anschließen möchte muss immer schneller laufen als der Vorheriger um sich anzuschließen und auch diese höhere Geschwindigkeit beim Kreisen ständig halten“

Sie enttäuschen mich! Relativ zu was laufen die Außenläufer schneller? Wohl relativ zum Erdboden (Eisfläche). Also, relativ zu was ist diese unterschiedliche Geschwindigkeit? Doch zu einem anderen Bezugssystem, als relativ zu den Bezugssystemen der einzelnen Läufer. Und zwischen den Bezugssystemen der Läufer gibt es keine Relativbewegung – sie könnten sich ständig an z.B. eine Stange halten.

Ich meine, dass alle Läufer, die Innenläufer sowie die Außenläufer relativ zum Erdboden (Eisfläche) laufen und dabei verschiedentlich schnell laufen: Die Innenläufer langsamer, die Außenläufer schneller, obwohl der Abstand zwischen ihnen sich nicht ändert und sie sich ständig an eine Stange halten könnten. Dadurch, dass sie alle in derselbe Richtung jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen, haben sie de facto eine Relativbewegung zueinander, zumindest dynamisch: Sie müssen ja unterschiedliche Kräfte einsetzen, um den Abstand nicht zu verändern.

Hmm... Vielleicht liegt die Undeutlichkeit des Phänomens an die Verschachtelung der beiden Betrachtungen Kinematik und Dynamik? Kinematisch haben die Läufer ja keine Relativbewegung unter sich: Der Abstand ändert sich nicht. Dynamisch haben sie aber eine Relativbewegung unter sich: Sie müssen ja unterschiedliche Kräfte einsetzen, damit der Abstand unverändert bleibt. Hmmm...

Die Läufer ruhen aber de facto nicht zueinander: Wenn sie z.B. ihre jeweiligen Geschwindigkeiten beibehalten und auf einmal alle gerade aus laufen würden, dann würde man sofort merken, dass sie zueinander nicht ruhen: Sie würden sofort räumlich auseinander laufen und man würde sofort merken, dass sie de facto verschiedene Relativgeschwindigkeiten untereinander haben.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Hannes]

Hallo Ljudmil !

"Aber selbstverständlich liegt hier KEINE Relativbewegung. Messe es doch!
Wieso schweigt ihr alle – Du, Trigemina und Ernst – über den Aspekt der Geschwindigkeitsmessung, über die Definition der Geschwindigkeit???

Und ich dachte immer, nur die Relativisten haben Probleme mit Bezugssystemen."

Ich meine, jeder Mensch hat ab und zu Probleme mit seiner Vorstellungskraft.
Dabei ist Vorstellungskraft die wichtigste Voraussetzung in der Physik !
Es passiert uns eben immer wieder, dass wir in ein falsches Bezugssystem fallen.
Wir sind Erdenmenschen und werden es auch bleiben.

Mit Gruß

Hannes

[Hannes]

Hallo Ljudmil !

"Aber selbstverständlich liegt hier KEINE Relativbewegung. Messe es doch!
Wieso schweigt ihr alle – Du, Trigemina und Ernst – über den Aspekt der Geschwindigkeitsmessung, über die Definition der Geschwindigkeit???

Und ich dachte immer, nur die Relativisten haben Probleme mit Bezugssystemen."

Ich meine, jeder Mensch hat ab und zu Probleme mit seiner Vorstellungskraft.
Dabei ist Vorstellungskraft die wichtigste Voraussetzung in der Physik !
Es passiert uns eben immer wieder, dass wir in ein falsches Bezugssystem fallen.
Wir sind Erdenmenschen und werden es auch bleiben.

Deshalb werden wir auch lange nicht verstehen, dass c keine "Konstante" ist.
Mit Gruß

Hannes