Relativität der Gleichzeitigkeit

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon scharo » Di 9. Mär 2010, 15:50

Lieber Ernst,

„Da hast Du ja eine Menge Grundsätze definiert. Vielen kann ich zustimmen.“

Danke! :D
„Es bleibt aber eine Unschärfe zur Definition der Relativgeschwindigkeit. Versteht man darunter lediglich eine Abstandsänderung oder aber die Vektordifferenz?“

Du hast nicht ganz aufmerksam die Definitionen gelesen. Geschwindigkeit und Relativgeschwindigkeit ist das Gleiche – man muss dazu die Relation angeben. Abstandsänderung und Vektordifferenz ist das Selbe, wenn die relative Geschwindigkeit zwischen diesen zwei Punkten betrachtet wird – s. den Schluss v. Punkt 11.
„Du, JL, Hannes etc favorisierst die Abstandsänderung, wir (Harald, Tria, ich etc) die Vektordifferenz.“

Und wenn ihr die Vektordifferenz berechnet, bekommt ihr die Abstandsänderung in dt – in beiden Fällen ist v zueinander identisch. Der Unterschied ist einzig und allein, dass im Fall 1 nur den Wert (Skalar), bzw. auch Vektor mit unbestimmter Richtung herauskommt, im zweiten Fall Vektor, aber die Richtung ist im Bezug zum dritten, an irgendwelchen vorbestimmten Punkten festgelegten, Koordinatensystem – d.h. diese Vektorrichtung ist genauso willkürlich.
Hätte einer von uns sich über Geschwindigkeitsvektorrechnung gründlich Gedanken gemacht, würde sich unsere Diskussion um Meilen verkürzt – wir waren aber in so im Kopf gefestigten visuellen Vorstellungen gefangen.
Die SRT interessiert sich nicht für bestimmte Richtungen in einem dritten IS, wie z.B. Äther, Raum usw. – nur für die Relativgeschwindigkeit zueinander.

„Diese beiden Punkte bezüglich der verordneten Eindimensionalität sehe ich natürlich anders:
Es gibt ein natürliches physikalisches Bezugssystem, den Raum. Ohne Raum geht gar nichts. Rotation in diesem Raum ist eine objektive Eigenschaft“

Nichts dagegen – Du willst alles schön an seinem Platz haben, dabei übersiehst Du, dass dieser schön geordnete Platz im Raum, von Dir frei eingeführt wird und für die gestellte Frage überflüssig ist. Dass wäre so, als wenn wir die Höhe der Stühle und Tisch vergleichen wollen, Du willst aber, dass zuerst die Stühle und Tisch auf dem Boden gestellt werden – ohne Boden geht doch nicht, und protestierst, wenn ich die Stühle ganz einfach an den Tisch anlehne und so direkt die Höhendifferenz vergleiche, ohne einen Boden zu brauchen.
Bei Rotationsbewegungen kannst Du die KS in beliebeigen Richtungen und Orte im Raum stellen – steht Dir frei, solange diese Raum-KS nützlich, zweckmäßig für die beabsichtigte Untersuchung ist. Je nach aufgestelltem KS werden die zwei Punkte unterschiedliche Bewegungen darin ausführen, werden auch relativ zu diesem „zweckmäßig“ aufgestellten KS verschiedene Momentangeschwindigkeiten haben, auch die dazugehörigen Vektoren werden zu jeder dt unterschiedliche Richtungen haben. Egal in welches KS diese zwei Punkten gestellt werden, die Relativgeschwindigkeit zueinander wird sich niemals ändern, solange man nicht falsch rechnet. Und wenn uns aber nur diese relativ zueinander Geschwindigkeit interessiert, also keine Drehungen, Richtungen usw. relativ zu irgendwelchen BS, KS oder Beobachter zu untersuchen wären, dann kann man doch das einfachste KS wählen – und das ist das eindimensionale KS – eben nur eine Linie zwischen den Punkten. Das Ergebnis ist gleich.

„Besitzen zwei nichtrotierende Objekte im Raum eine gleichförmige Relativgeschwindigkeit zueinander, dann können sie wechselseitig - bezogen auf ihr Ruhesystem - den Geschwindigkeits-Vektor des Kontrahenten ermitteln:“

Natürlich, auch wenn ungleichförmig, ungleichmäßig – nicht vergessen, dass ein Vektor, Geschwindigkeit in der Regel nur für dt gelten.

„Sie installieren in ihrem Ruhesystem ein räumliches polares Koordinatensystem (prinzipiell reicht auch ein geeignetes ebenes). Aus diesem bestimmen sie in gleichen Zeitabständen die Entfernung und den Winkel des Kontrahenten. So erhalten sie den räumlichen/ebenen Geschwindigkeitsvektor des Kontrahenten. und sie können daher z.B. erkennen, ob der Kontrahent auf Kollisionskurs ist oder aber in welchem Abstand der Vorbeiflug erfolgt.“

Klar, aber merkst Du hier nicht, dass schon weitere Fragen zu Untersuchung gestellt hast?

„Wäre das nach deiner These alles nur eindimensional zu betrachten, würden sie nur sehen, daß der Kontarhent auf sie zukommt bzw. sich entfernt. Also keine ausreichende Information. Sie könnten in diesem Szenario nicht mal unterscheiden, ob der Kontrahent gleichförmig oder beschleunigt bewegt ist.“

Absolut richtig – es reicht aber, wenn das alles nicht gefragt ist, nur solches KS zu nehmen, die die gestellte Frage beantworten kann. Wieso also kompliziert, wenn auch einfach geht.
Wenn Du eine Maschine zu konstruieren muss, stellst Du sie (die Zeichnung) dann in ein Sonnensystem KS auf? Wohl nicht – Du stellst sie in ein Erdboden-KS auf, weil es dafür reicht.

Liebe Grüße
Ljudmil
scharo
 
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Harald Maurer » Di 9. Mär 2010, 16:21

Nachhilfeunterricht in Sachen Geschwindigkeit gibt es hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Geschwindigkeit#Kreisbewegung

Man beachte, München ist langsamer unterwegs als der Äquator. Im gleichen Sinne bewegt sich die Spitze eines Kirchturms schneller als sein Fundament.
Von Kritikern der SRT sollte man wirklich erwarten, dass sie die einfachsten Grundkenntnisse der Physik beherrschen!

Grüße
Harald Maurer
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Ernst » Di 9. Mär 2010, 16:52

Mordred hat geschrieben: Würde also auch in diesem Fall Geschw. = Weg / Zeit gelten, müsste der äußere Punkt schneller sein. Denn er hat ja mehr Weg in der selben Zeit zurück gelegt.
Aber ich habe noch keinen Zeiger gesehen der an der Spitze den Punkt in der Mitte überholen würde.
Obwohl der Punkt in der Mitte vermeintlich langsamer ist.

Die Umfangsgeschwindigkeit ist unterschiedlich. Die Winkelgeschwindigkeit ist gleich.
Da mußt du dann schon hinzufügen, daß Du letztrere meinst.

Gruß
Ernst
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Ernst » Di 9. Mär 2010, 17:27

Lieber Ljudmil,
so sehr weit sind wir ja nicht auseinander. Aber Abstandsänderung und Vektordifferenz sind mir schon zwei unterschiedliche Kategorien; auch im Sonderfall nur zweier Objekte. Die vollständige Beschreibung erfolgt mittels Vektor. Die Abstandsänderung ergibt sich daraus.

scharo hat geschrieben:Und wenn uns aber nur diese relativ zueinander Geschwindigkeit interessiert, also keine Drehungen, Richtungen usw. relativ zu irgendwelchen BS, KS oder Beobachter zu untersuchen wären, dann kann man doch das einfachste KS wählen – und das ist das eindimensionale KS – eben nur eine Linie zwischen den Punkten. Das Ergebnis ist gleich.

Ja kann man, wenn nur die Abstandsdiffernz interessiert. Alle anderen Informationen gehen dabei verloren.

Liebe Grüße
Ernst
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Mordred » Di 9. Mär 2010, 17:54

Hallo Harald,
Harald hat geschrieben:Nachhilfeunterricht in Sachen Geschwindigkeit gibt es hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Geschwindi ... isbewegung
Danke, aber das ist schon klar...

Eines der Grundprobleme der Ermittlung einer Bahngeschwindigkeit ist die Bewegung auf einer Kreisbahn (Rotation). In diesem Fall bewegt sich der Punkt in konstantem Abstand zum Kreismittelpunkt.
Also, es geht hier nur um die Bahngeschwindigkeit !
Die Bahngeschwindigkeit des äußeren Punktes ist natürlich größer als die des mittleren Punktes oder des Rotationszentrums.
Dagegen habe ich nie was gesagt.
Aber was wir erkennen. die Bahn ist außen länger.
Mordred hat geschrieben:Nur eine längere/kürzere Strecke in gleicher Zeit für beide Punkte!
Somit gehe ich da/hier also noch konform mit der gängigen Physik.

Mordred hat geschrieben:Keine Geschwindigkeits- Differenz unter beiden Punkten !
Es ging also nicht um die Bahngeschwindigkeit sondern um die relativ -Geschwindigkeit unter beiden Punkten. (also zueinander)
Und die bleibt gleich.
(also auch hier konform mit der Physik, ...
Und darum:
Harald hat geschrieben:Man beachte, München ist langsamer unterwegs als der Äquator. Im gleichen Sinne bewegt sich die Spitze eines Kirchturms schneller als sein Fundament.
Ja, aber eben Bahnbezogen und nicht bezogen auf Fundament/Uhr/Spitze.
Für die Uhr bewegt sich das Fundament und die Spitze gleichschnell. Nämlich gar nicht.
Wenn ich nun also die Bahngeschindigkeiten der z.B. Uhr ermitteln möchte, dann geht das nur von außerhalb des SI des Kirchturms.
Wenn ich nun also auf dem Fundament im SI Kirchturm stehe, dann kann ich aus diesem System nicht sagen, die Spitze läuft v+, die Uhr v und das Fundament v-

Und genausowenig kann ich auf einem Kreisel sagen der eine Punkt ruht, und der andere bewegt sich mit v=2
Das kann ich nur aus einem weiteren BZ.
Effektiv brauchen Fundament, Uhr und Spitze gleich lang für eine komplette Drehung um das Rotationszentrum.
Und darum ist die Kirchturmspitze auch nicht bezogen aufs Fundament, schneller.
Die Bahngeschwindigkeit ist also ein ganz anderer Schuh.

Harald hat geschrieben:Von Kritikern der SRT sollte man wirklich erwarten, dass sie die einfachsten Grundkenntnisse der Physik beherrschen!

Sorry, aber es ging doch um die Relativgeschwindigkeit eines Objekts im Ruhesystem eines anderen Objektes oder ?
Harald Maurer hat geschrieben:
Die Relativgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Objekts im Ruhesystem eines anderen Objektes.

Also den beiden Punkten auf dem Zeiger zueinander!
Und nicht um die Bahngeschwindigkeit der Punkte zu einem dritten BZ!
Also nicht Bahngeschwindigkeit München / Äquator, sondern Relativgeschwindigkeit München zum Äquator.
Und die is nunmal Null.

Grüße zurück,

Jürgen
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Ernst » Di 9. Mär 2010, 18:39

Mordred hat geschrieben: Sorry, aber es ging doch um die Relativgeschwindigkeit eines Objekts im Ruhesystem eines anderen Objektes oder ?

Ja, genau. Irgendwie hast Du die Diskussion hier nicht verfolgt? Es geht darum, ob man die Abstandsänderung oder die Differenzvektoren als Relativgeschwindigkeit definiert. Deine Aussage bezieht sich auf Abstandsänderung. In Haralds Aussage, der ich zustimme, erfolgt die Betrachtung vektoriell.
Wiki:Die Relativgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Objekts im Ruhesystem eines anderen Objektes. In der Newtonschen Mechanik ist dies einfach die Differenz der beiden Geschwindigkeiten im Vergleich zu einem ruhenden Beobachter, dem Laborsystem.

Am Zeiger Deiner Uhr stehen in der Position 12 Uhr die Geschwindigkeitsvektoren entlang des Zeigers alle horizontal auf dem Ziffernblatt. Sie besitzen alle die gleiche Richtung, aber nach innen hin wird der Betrag kleiner. Auf halber Zeigerlänge ist er nur halb so groß wie an der Zeigerspitze. Und nun, für diesen differentiell kleinen Augenblick wende die obige Definition an. Setze dich ins Ruhesystem der Zeigermitte. Welchen Geschwindigkeitsvektor siehst du von dort an der Zeigerspitze. Wohl doch dessen Vektor bezüglich Ziffernblatt minus Deinen eigenen Vektor in Zeigermitte. Dieser Differenzvektor ist bei vektorieller Betrachtung die Relativgeschwindigkeit.
Noch einfacher kommst Du mit dem weiteren Zitat von Wiki zum Ziel
In der Newtonschen Mechanik ist dies einfach die Differenz der beiden Geschwindigkeiten im Vergleich zu einem ruhenden Beobachter, dem Laborsystem

Setze Dich auf das Ziffernblattsystem, betrachet die beiden Vektoren und bilde die Differenz. Wieder hast du die Relativgeschwindigkeit

Selbstverständlich tritt keine Abstandsänderung auf.
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Sebastian Hauk » Di 9. Mär 2010, 19:12

Hallo Harald Maurer,

Na bravo, das ist mal eine Antwort nach meinem Geschmack. Somit wäre die ZD eigentlich leicht überprüfbar. Aber man müsste die ZD eigentlich längst als Störfaktor bemerkt haben, denn - wie gesagt - die ZD ist kumulativ. 600 Nanosekunden Abweichung innerhalb eines Jahres bei Atomuhren, die nur 10 Breiten-Grade voneinander entfernt liegen, sind kein Pappenstiel.

Jetzt kommt natürlich noch das Problem dazu, dass es zu jeder Uhr die sozusagen ideale ZD-Partneruhr auf dem Globus gibt und eine Atomuhr praktisch gleichzeitig mehrere Zeitdilatationen anzeigen müsste.

Atomuhren, denen man eine Ganggenauigkeit von 10^−15 nachsagt (Abweichung von 1 Sekunde in 20 Millionen Jahren!), sind offenbar nur eine Chimäre 8-)


die Atomuhren werden auch untereinander synchronisiert:

Alle wichtigen Zeitsignaldienste sind mit höchster Präzision vernetzt, sodass sie weltweit (von der Signallaufzeit abgesehen) im Bereich weit unter ns übereinstimmen – siehe die Zeitsysteme UTC („Weltzeit“), TAI, TD und die Koordination durch den internationalen Erdrotations-Dienst IERS. Daher ist auch auf Nutzerseite eine hohe Genauigkeit garantiert:


Durch dieses Synchronisation werden dann die Laufzeitfehler der einzelnen Atomuhren angeglichen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitzeichensender

Dies hier dürfte dann meine Theorie widerlegen:

http://www.trustedwatch.de/aktuell/watc ... eberprueft

Am Ende bleibt dann wohl nur noch die HSTT. Und die liegt gut im Rennen.

Gruß

Sebastian
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon Trigemina » Di 9. Mär 2010, 19:32

Harald Maurer hat geschrieben:Es ist deshalb völlig unmöglich, dass Uhren von einer Reise zurückkehren und konkrete Gangunterschiede zeigen, denn die ZD ist bloß ein mathematischer circulus vitiosus - ebenso wie die LK. Was immer auch Myonen oder Zwillinge oder GPS-Uhren bestätigen, die SRT kann es nicht sein!


In Teilchenbeschleunigern vollzieht sich dieselbe kumulative Zeitdilatation zweier zueinander ungleichberechtigter Bezugssysteme zwischen dem Ruhesystem des Beschleunigers und dem Ruhesystem der rotierenden Schwerionen. Vom Laborsystem aus betrachtet zerfallen die mit hoher Geschwindigkeit in den Ringbeschleunigern kreisenden radioaktiven Ionen langsamer als sie dies in ihrem Ruhesystem tun. Und dies unabhängig von der Zerfallsart, da die daran beteiligten Energien – solange kein Target getroffen wird (Kollision) – nicht von der kinetischen Energie der umlaufenden Nuklide abhängen.

Viele grössere medizinische Institute betreiben eigene (kleinere) Synchronzyklotrone zur Herstellung und Konservierung radioaktiver Isotope, die sie kurz vor der Anwendung diagnostischer und therapeutischer Verfahren der Anlage entnehmen und präparieren.

Kapitel 2.1.2 http://itp1.uni-stuttgart.de/lehre/rela ... /Rela1.pdf
Kapitel 2.3 http://phys-merger.physik.unibas.ch/~aste/script.pdf

Gruss
Trigemina
 
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon scharo » Di 9. Mär 2010, 19:44

Lieber Harald,

„Nachhilfeunterricht in Sachen Geschwindigkeit gibt es hier:“

Wo liest Du überhaupt? :x Der Beitrag in Wiki ist miserabel. Der Nachhilfeunterricht ist hier im Forum :P – paar Beiträge zurück – wenn dort etwas Dir nicht gefällt, können wir darüber reden.

„Man beachte, München ist langsamer unterwegs als der Äquator. Im gleichen Sinne bewegt sich die Spitze eines Kirchturms schneller als sein Fundament.“

Relativ zu wem? Unterwegs wohin? Dann kippt ja der Kirchturm sofort.
Wie oft muss ich schreiben, steht in allen Büchern, sogar bei Wiki – v = ds/dt. Weißt Du was ds ist? Es ist zurückgelegter Weg. Jetzt darfst Du den zurückgelegten Weg von München unterwegs nach Kairo angeben. Dazu auch die Zeitspanne, sodass wir die relative Geschwindigkeit zwischen München und Kairo berechnen können. Uns interessiert nicht die Geschwindigkeit v. München relativ zum Äther, noch weniger die Geschwindigkeit v. Kairo oder Turmspitze relativ zum Raum, sondern ZUEINANDER.
Wie mir bekannt ist, bewegen sich die Kontinentalplatten – Europa Richtung Afrika mit v = 1cm/Jahr – ja dann hättest Du recht, die zwei Städte sind tatsächlich bewegt zueinander.

„Von Kritikern der SRT sollte man wirklich erwarten, dass sie die einfachsten Grundkenntnisse der Physik beherrschen!“

Absolut richtig. Und das Mindeste ist auch zu wissen, was Bezugssystem ist, und das Geschwindigkeit, Bewegung immer relativ ist – hmm, gerade das steht bei Wiki nicht, vielleicht kommt´s daher.

Nichts für Ungut, lieber Harald. Wir bleiben schon Freunde, oder. ;)

Liebe Grüße
Ljudmil
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Re: Relativität der Gleichzeitigkeit

Beitragvon scharo » Di 9. Mär 2010, 19:48

Lieber Ernst,

„so sehr weit sind wir ja nicht auseinander.“

Wir waren die ganze Zeit nicht weit auseinander. Die Differenz war nur die Bestimmung des Bezugssystems, was Harald immer noch nicht akzeptieren will.
„Die vollständige Beschreibung erfolgt mittels Vektor. Die Abstandsänderung ergibt sich daraus.“

Ja, aber nicht vergessen, dass der Vektor sich nach dem Bezugssystem richtet.
„Ja kann man, wenn nur die Abstandsdiffernz interessiert.“

Nicht doch, muss ich weinen? Keine Abstandsdifferenz, sondern relative Geschwindigkeit, von mir aus relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen beiden Punkten, zueinander.

„Es geht darum, ob man die Abstandsänderung oder die Differenzvektoren als Relativgeschwindigkeit definiert.“

Fast richtig, es ging hauptsächlich um Bezugssysteme und Relation der Geschwindigkeit. Und, dass das Ergebnis aus Abstandsänderung pro Zeit oder Differenzvektor gleich ist.

„Setze dich ins Ruhesystem der Zeigermitte. Welchen Geschwindigkeitsvektor siehst du von dort an der Zeigerspitze.“

Null, wenn die Zeigermitte sich mitdreht.
„Dieser Differenzvektor ist bei vektorieller Betrachtung die Relativgeschwindigkeit.“

Richtig, und bei diesem Beispiel = 0, egal aus welchem Bezugssystem und egal auch wie berechnet.


Liebe Grüße
Ljudmil
scharo
 
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