SpinOff: Einweglichtmessung & die Synchronisation von Uhren

[scharo]

Hallo fb557...,

Deine „Berechnungen“ sind für eine kreisförmige Schleife und entsprechend falsch:
a) Im ersten Beitrag hast Du nichts anderes, als die Konstellation in einem Äther berechnet.
Danach bei „wenn die Lichtgeschindigkeit nicht invariant angenommen wird“ hast Du schon wieder aus der Sicht eines Laborbeobachter, der nach GT in FOG transformiert, was der SRT aus Sicht des FOGs auch entsprechen würde -> Differenz = 0.
b) In Deinem jetzigen Beitrag, machst Du munter in gleiche Richtung
„delta_T = delta_t“ – wie kommst Du auf diese Idee? Willst Du delta T berechnen, oder setzt Du sie gleich delta t?

„Wo hast du denn das her? Das Bezugssystem für meine Betrachtung kann ich frei wählen. Damit ruhe ich, als Beobachter, eben im Laborsystem. Damit bin ich im Einklang mit allen Theorien, auch den vorrelativistischen. Natürlich darf sich in meinem Bezugssystem auch etwas bewegen, sonst könnte man nie Geschwindigkeiten messen.“

Natürlich kannst Du das BS wählen. Etwas darfst Du aber nicht vergessen – nämlich wo der messende Beobachter sich befindet, dass er gleichberechtigt ist, dass er „unbewegt“ ist, dass dann die LG ihm gegenüber = c ist.
Und wenn Du diese Vorgaben in Betracht ziehst, wirst Du hoffentlich verstehen, dass bei einer kreisförmigen Schleife, alles für den „mitbewegten“ Beobachter „unbewegt“ ist und die LG = c rel. zu ihm und Anordnung ist. Und Du versuchst uns klar zu machen, dass bei so einer unbewegten Anordnung das Licht nach links oder rechts mehr oder weniger Zeit brauchen wird – das ich nicht lache.
Du brauchst nicht die falschen Ergebnisse vom Laborsystem in FOG-System zu „transformieren“, sondern von Anfang an die Untersuchung im FOG-System aufzustellen.

Nimm mein Beispiel – das entspricht der SRT – FOG unbewegt, die Rollen (Spiegel an einem Stab) bewegt mit v, LG konstant zu FOG. Und dann jede Teilstrecke für sich.
Ich dachte auch zuerst, dass auch bei dieser Konstellation das Gleiche heraus kommen sollte, wie bei Original-Sagnac, nämlich kreisförmige Schlaufe – ist aber nicht der Fall.

„Also auch im BS des FOG wird gemäß meiner Betrachtungen genau das Ergebnis erzielt, das Wang et.al. gemessen haben, wenn die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von der Quelle angenommen wird.“

Daraus ist ersichtlich, dass Du mit den Bezugssystemen doch Probleme hast. Im FOG-BS ist die LG = c rel. z. FOG, oder abhängig von der Quelle, da die Quelle zugleich der Beobachter ist und Quelle und Beobachter unbewegt sind.

Also, wenn Du richtig mit den BS umgehst und richtig rechnest, wirst Du bekommen, dass Sagnac (Kreis) mit SRT inkompatibel ist und dass Wang nichts widerlegt oder beweist.

Gruß
Ljudmil

[fb557ec2107eb1d6]

Hallo scharo,

Deine „Berechnungen“ sind für eine kreisförmige Schleife und entsprechend falsch:

Wo kommt in meiner Rechnung eine kreisförmige Schleife vor?

a) Im ersten Beitrag hast Du nichts anderes, als die Konstellation in einem Äther berechnet.
Danach bei „wenn die Lichtgeschindigkeit nicht invariant angenommen wird“ hast Du schon wieder aus der Sicht eines Laborbeobachter, der nach GT in FOG transformiert, was der SRT aus Sicht des FOGs auch entsprechen würde -> Differenz = 0.

Ich werde aus deinem Text nicht schlau.

Ich habe klar und deutlich formuliert, was

• meine Annahmen sind,
• welche Modelle ich verwende und
• wie die Berechnung aussieht.

Nichts davon hast du bislang kritisiert. Statt dessen lieferst du irritierenden Ausführungen mit denen du mir Dinge unterstellst, die ich nie geschrieben und nie impliziert habe. Stichworte "Äther", SRT, kreisförmige Schleife. Meine ursprünglich Berechnung begründet sich auf einem rein klassischen Ansatz, mit der zusätzlichen Annahme, dass sich Licht im Laborsystem mit der bekannten Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreitet. That's it.

b) In Deinem jetzigen Beitrag, machst Du munter in gleiche Richtung
„delta_T = delta_t“ – wie kommst Du auf diese Idee? Willst Du delta T berechnen, oder setzt Du sie gleich delta t?

Ich habe groß und deutlich geschrieben, dass ich zuerst die Galilei-Transformation anwende. Und bekannter Weise geht diese von einer absoluten Zeit aus:

T = t

und damit auch

delta_T = delta_t

scharo, sei nicht böse, aber auf diesem Niveau führe ich keine Diskussion. Die Galilei-Transformation muss sitzen, sonst fangen wir wieder bei Adam und Eva an. Dazu habe ich keine Lust.

[Harald Maurer]

Lieber Ljudmil!

Dein Bildchen hat mit dem Versuch eigentlich wenig zu tun

Doch, es zeigt nur die maßgebliche Strecke zwischen A und B, wo die Dfferenz entsteht. Dass sich das Licht auf einem Rundkurs befindet, versteht sich von selbst. Die Schleife ist ja geschlossen. Das habe ich deshalb gar nicht gezeichnet.

Übrigens, wie ich überlegt habe, bei dieser Anordnung ergibt sich bei Emission (ballistische Vorstellung) auch eine Differenz.

Nein, denn ein Lichttrahl bewegt sich dann mit c+v und der andere mit c-v durch die Anordnung! Das Licht wird ja vom bewegten FOG sowohl ausgestrahlt als auch detektiert. Dadurch kommt das FOG dem mit c-v bewegten Strahl entgegen und läuft dem mit c+v bewegten Strahl davon. Keine Differenz! Nach SRT bewegt sich das Licht hingegen überall mit c.

Grüße
Harald Maurer

[Ernst]

scharo hat geschrieben:
Übrigens, wie ich überlegt habe, bei dieser Anordnung ergibt sich bei Emission (ballistische Vorstellung) auch eine Differenz.

Nein, denn ein Lichttrahl bewegt sich dann mit c+v und der andere mit c-v durch die Anordnung!

So einfach ist das meines Erachtens nicht. Man kann nicht davon ausgehen, daß Licht im Lichtleiter koaxial "fließt", wie etwa Wasser in einem Schlauch. Licht bewegt sich stets geradlinig im Lichtleiter und bahnt sich seinen Weg darin durch unzählig viele Totalreflexionen an der Lichtleiterinnenwand. Die ballistische Berechnung eines solchen Vorganges in einer derart bewegten Lichtleiteranordnung ist äußerst komplex.

Gruß
Ernst

[fb557ec2107eb1d6]

So einfach ist das meines Erachtens nicht. Man kann nicht davon ausgehen, daß Licht im Lichtleiter koaxial "fließt", wie etwa Wasser in einem Schlauch. Licht bewegt sich stets geradlinig im Lichtleiter und bahnt sich seinen Weg darin durch unzählig viele Totalreflexionen an der Lichtleiterinnenwand. Die ballistische Berechnung eines solchen Vorganges in einer derart bewegten Lichtleiteranordnung ist äußerst komplex.

Hallo Ernst,
das ist richtig, was du schreibst, spielt aber keine Rolle für diese Betrachtung. Laufzeitunterschiede in der Glasfaser aufgrund von Reflexionen an der Innenwand machen sich als Dispersion bemerkbar. Nachdem Glasfasern zur Datenübertragung verwendet werden, legt man Wert darauf, genau diese Dispersion gering zu halten. Im konkreten Fall wären Wang et.al. nicht in der Lage gewesen die Phasenverschiebung aufgrund der Bewegung der Glasfaserschleife mit einer Geschwindigkeit von 0,1 m/sec. zu messen, wenn diese Dispersion relevant wäre. Da sie für die Messung keine Rolle spielt, ist sie auch für die Rechnung ohne Bedeutung.

[Ernst]

das ist richtig, was du schreibst, spielt aber keine Rolle für diese Betrachtung.

Richtig; nicht bei Betrachtung im Zusammenhang mit SRT oder Äther. Es geht auch nicht um Dispersion, sondern um den Mechanismus bei ballistischer Betrachtung. Im Bereich der Rollen muß vielfache Totalreflexion auftreten, sonst geht´s nicht "um die Ecke". Und dieser Effekt muß nach Emissionsthese ballistisch berechnet werden; analog der Bewegung einer masselosen Kanonenkugel in einem flexiblen Rohr, welches entsprechend dem Lichtleiter bewegt wird.

Gruß
Ernst

[scharo]

Hallo fb557...,

„Wo kommt in meiner Rechnung eine kreisförmige Schleife vor?“

Aus Deinen Berechnungen. Deine erste Berechnung ist, wie gesagt, eine Äther-Berechnung. Du nimmst die gesamte Länge – dann nur beim Äther spielt keine Rolle, wie die Form der Schleife ist – man kann dann mit GT im FOG transformieren und kommt eine Differenz zustande. Nach der SRT kannst Du keinen Außenbeobachter stellen, der nach GT feststellen wird, was der FOG misst. Nach der GT ist das nur dann möglich, wenn die Schleife kreisförmig ist – dann „sieht“ der Außenbeobachter c+/-v und entsprechend ist die Differenz 0 – dass, was Du bei „nicht invarianter LG“ gerechnet hast.
Willst Du bestreiten, dass bei kreisförmiger Schleife und exakt nach der SRT, FOG keine Differenz messen wird? Im Bezugssystem von FOG ist ja alles unbewegt.

„Ich habe klar und deutlich formuliert, was
· meine Annahmen sind,
· welche Modelle ich verwende und
· wie die Berechnung aussieht.
Nichts davon hast du bislang kritisiert.“

Bitte! Reicht nicht, wenn ich schreibe, dass das komplett falsch ist?

„Meine ursprünglich Berechnung begründet sich auf einem rein klassischen Ansatz, mit der zusätzlichen Annahme, dass sich Licht im Laborsystem mit der bekannten Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreitet.“

Und das ist nicht die SRT! Wir wollten doch nach Unterschiede zwischen Äther und SRT suchen. Was nützt, wenn Du die klassische Ätherbetrachtung anwendest und als Beweis für die SRT unterübelst? Nach der SRT führt FOG die Messungen, die LG ist zu FOG konstant und nicht zum Laborsystem. Unter der Annahme, die LG sei zum Laborsystem konstant, müssen die „bewegten“ (FOG) aus Sicht des Laborsystems falsch messen.

„Ich habe groß und deutlich geschrieben, dass ich zuerst die Galilei-Transformation anwende.“

Ist ja nur die GT gefragt, T ist t, nicht aber delta_T = delta_t. Das wollen wir ja erst herausfinden.
Rechne, wie ich vorgeschlagen habe und wundere Dich! Überlege, wie die Sache bei einer kreisförmigen Schleife aus Sicht von FOG aussieht!


Da ist die Zeichnung, die Anordnung entspricht Wang. F = FOG – in der SRT-Betrachtung ist F unbewegt, LG ist rel. z. F konstant. Die Spiegel A und B sind mit v von links nach rechts bewegt. F sendet blau zuerst nach links, dann nach Reflexion bei A nach B, dann nach Reflexion bei B zum F, rot hat umgekehrten Weg. Berechnet wird die Zeit-blau von F bis A, dann von A nach B, dann von B nach F und für rot in umgekehrte Richtung. Die Zeiten blau und rot werden verglichen.
Ernst kann für die ballistische Vorstellung rechnen.
Harald kann FOG als bewegt nehmen und die Spiegel als unbewegt.
Zur Erleichterung kann man Zahlenwerte einsetzen, würde vorschlagen c = 1; v = 0,2c; L = 2Ls; Start bei F bei L/2.


An Harald:

„Nein, denn ein Lichttrahl bewegt sich dann mit c+v und der andere mit c-v durch die Anordnung! Das Licht wird ja vom bewegten FOG sowohl ausgestrahlt als auch detektiert. Dadurch kommt das FOG dem mit c-v bewegten Strahl entgegen und läuft dem mit c+v bewegten Strahl davon.“

Das ist klar, so dachte ich auch, wenn ich mich nicht verrechnet habe, kommt aber was anderes raus (habe nur einmal auf die Schnelle gerechnet). Schauen wir mal, was Ernst bekommt.

Gruß
Ljudmil

[Sebastian Hauk]

Hallo,

Harald Maurer hat Folgendes geschrieben:
Das bedeutet nicht, dass das 2. Postulat der SRT damit bewiesen ist. Immerhin bleibt in Wangs-Experiment ja auch die Äther-Interpretation offen (wie ich ja betont habe). In der Anordnung Wangs bewegt sich der Beobachter (FOG) mit der Fiberglasfaser mit, die gleichsam als Förderband dient. Er bewegt sich deshalb einem Lichtstrahl entgegen und dem anderen davon. Wenn das Licht sich von der Bewegung des Mediums nicht beirren lässt und (bis auf den Mitführungskoeffizienten) seine Geschwindigkeit beibehält, durchläuft es deshalb unterschiedliche Strecken - klar, dass Wang das messen musste.

auf diese Art und Weise erklärt Einstein übrigens den Äther-Ersatz RdG.

Einstein hat Folgendes geschrieben:

§ 9 Die Relativität der Gleichzeitigkeit

Bisher haben wir unsere Betrachtung auf einen bestimmten Bezugskörper bezogen, den wir als „Bahndamm“ bezeichnet haben. Es fahre nun auf dem Geleise ein sehr langer Zug mit der konstanten Geschwindigkeit v in der in Abb. 1 angegebenen Richtung. Menschen die in diesem Zug fahren, werden mit Vorteil den Zug als starren Bezugskörper (Koordinatensystem) verwenden; sie beziehen alle Ereignisse auf den Zug. Jedes Ereignis, welches längs des Geleises stattfindet findet dann auch an einem bestimmten Punkte des Zuges statt. Auch die Definition der Gleichzeitigkeit lässt sich in Bezug auf den Zug in genau derselben Weise geben, wie in Bezug auf den Bahndamm. Es entsteht aber nun naturgemäß folgende Frage: Sind zwei Ereignisse (z.B. die beiden Blitzschläge A und B), welchen in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, auch in Bezug auf den Zug gleichzeitig? Wir werden sogleich zeigen, dass die Antwort verneinend lauten muss.

Wenn wir sagen, dass die Blitzschläge A und B in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, so bedeutet dies: Die von den Blitzorten A und B ausgehenden Lichtstrahlen begegnen sich in dem Mittelpunkte M der Fahrdammstrecke A – B. Den Ereignissen A und B entsprechen aber auch Stellen A – B auf dem Zuge. Es sei M‘ der Mittelpunkt der Strecke A – B des fahrenden Zuges. Dieser Punkt M‘ fällt zwar im Augenblick der Blitzschläge mit dem Punkte M zusammen, bewegt sich aber in der Zeichnung mit der Geschwindigkeit v des Zuges nach rechts. Würde ein bei M‘ im Zuge sitzender Beobachter diese Geschwindigkeit nicht besitzen, so würde er dauernd im M bleiben, und es würden ihn dann die von den Blitzschlägen A und B ausgehenden Lichtstrahlen gleichzeitig erreichen, d.h. diese beiden Strahlen würden sich gerade bei ihm begegnen. In Wahrheit aber eilt er (vom Bahndamm aus beurteilt) dem von B herkommenden Lichtstrahl entgegen, während er dem von A herkommenden Lichtstrahl vorauseilt. Der Beobachter wird also den von B ausgehenden Lichtstrahl früher sehen, als den von A ausgehenden. Die Beobachter, welche den Eisenbahnzug als Bezugskörper benutzen, müssen also zu dem Ereignis kommen, der Blitzschlag B habe früher stattgefunden als der Blitzschlag A. Wir kommen also zu dem wichtigen Ergebnis:

Ereignisse, welche in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, sind in Bezug auf den Zug nicht gleichzeitig und umgekehrt (Relativität der Gleichzeitigkeit). Jeder Bezugskörper (Koordinatensystem) hat seine besondere Zeit, eine Zeitangabe hat nur dann einen Sinn, wenn der Bezugskörper angegeben ist, auf den sich die Zeitangabe bezieht.

Die Physik hat nun vor der Relativitätstheorie stets stillschweigend angenommen, dass die Bedeutung der Zeitangaben eine absolute, d.h. vom Bewegungszustande des Bezugskörpers unabhängige, sei. Dass diese Annahme aber mit der nächstliegenden Definition der Gleichzeitigkeit unvereinbar ist, haben wir soeben gesehen; lässt man sie fallen, so verschwindet der in § 7 entwickelte Konflikt des Gesetzes der Vakuum-Lichtausbreitung mit dem Relativitätsprinzip.

Zu jenem Konflikt führt nämlich die Überlegung des § 6, die nun nicht mehr aufrecht zu erhalten ist. Wir schlossen dort, dass der Mann im Wagen, der relativ zu diesem die Strecke w in einer Sekunde durchläuft, diese Strecke auch relativ zum Bahndamm in der einer Sekunde durchläuft. Da nun aber die Zeit, welche eine bestimmter Vorgang mit Bezug auf den Wagen braucht, nach den soeben angestellten Überlegungen nicht gleich gesetzt werden darf der vom Bahndamm als Bezugskörper aus beurteilten Dauer desselben Vorganges, so kann nicht behauptet werden, dass der Mann durch sein Gehen relativ zum Geleise die Strecke w in der einer Zeit zurücklegt, welche – vom Bahndamm aus beurteilt - gleich einer Sekunde ist.

Die Überlegung des § 6 ruht übrigens noch auf einer zweiten Voraussetzung, die im Lichte einer strengen Überlegung als willkürlich erscheint, wenn sie auch der Aufstellung der Relativitätstheorie stets (stillschweigend) gemacht wurde.

Gruß

Sebastian

[fb557ec2107eb1d6]

Hallo scharo!

Ist ja nur die GT gefragt, T ist t, nicht aber delta_T = delta_t. Das wollen wir ja erst herausfinden.

Mann oh Mann, Stoff des 1. Semesters ...

T = t ist die absolute Zeit Newtons, fixer Bestandteil der Galilei-Transformation und liebstes Ruhekissen aller Relativitätskritiker.

Wenn T = t gilt, dann gilt auch delta_T = delta_t und dT = dt.

Beweis:

Zwei beliebige Zeitpunkte t2 und t1:

delta_t = t2 - t1

Im Bezugssystem für T gilt:

delta_T = T2 - T1

Da T = t ist gilt

T2 = t2 und T1 = t1

damit folgt

delta_T = T2 - T1 = t2 - t1 = delta_t

Noch Fragen? Das ist der Stoff der Analysis jeder Mathematik-Grundvorlesung des 1. Semesters.

Nachdem für beliebige einmal differenzierbare Funktionen f(t) gilt:

df = f' dt

mit der Definition des Differenzials dt der unabhängigen Variablen t

dt := delta_t

folgt für die spezielle lineare Identitätsfunktion T(t) = t

dT = T' dt und T'=1

dT = dt

Da dt definitionsgemäß gleich delta_t ist folgt

dt = delta_t = dT = delta_T

Bitte! Reicht nicht, wenn ich schreibe, dass das komplett falsch ist?

Wen willst du mit solcher Arroganz beeindrucken? Sebastian? Mit deinen Unkenntnissen zur Physik und Mathematik (siehe oben) ist das nicht machbar - trust me.

Die einzige mir derzeit bekannte Person, die die göttliche Wahrheit per autoritärer Willkür für sich beansprucht und "ex cathetra" verkündet, ist der Papst. Der heißt derzeit Benedikt XVI bzw. mit bürgerlichem Vornamen Joseph Alois. Und nicht Ljudmil. Ich bin Atheist.

[Sebastian Hauk]

Hallo fb557ec2107eb1d6,

Wen willst du mit solcher Arroganz beeindrucken? Sebastian? Mit deinen Unkenntnissen zur Physik und Mathematik (siehe oben) ist das nicht machbar - trust me.

meinst bestimmt scharo, weil ich oben nur Harald Maurer und Albert Einstein zitiert habe.