Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Whopper » Do 26. Feb 2009, 16:33

Crank hat geschrieben:Hallo Whooper,

grundsätzlich hast du recht, dass gleichzeitig nichts mit der Bewegung zu tun hat! Hier gilt es aber zu bestimmen, ob zwei Uhren zu jedem Zeitpunkt die gleich Zeigerstellung haben. Wenn jetzt das licht in beide Richtungen eine unterschiedliche relativ Geschwindigkeit hat, muss man allerdings bedenken, dass es auf dem Foto dann nicht mehr so ausschaut, als seien die Uhren synchron. Der Spuk löst sich aber auf, wenn man berücksichtigt, dass die eine abgebildete Uhr auf dem Foto aus einer weiter entfernteren Vergangenheit stammt, als die andere.

Aber damit scheinen Relativisten eine Problem zu haben.

Ist bei weitem nicht ihr einziges Problem.

Bei mehr als 2 Objekten (wie auch hier, 1 Beobachter + 2 Ereignisse)
sind sie eben restlos überfordert.

Was aber trotzdem keine Rechtfertigung dafür ist, alle Andersdenkende,
oder besser gesagt Besserdenkende ständig mundtot machen zu wollen.

Oder?
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Whopper » Do 26. Feb 2009, 16:50

Crank hat geschrieben:Das wird besonders deutlich in dem von Einstein konstruiertem Problem. Hier bewegt sich die Uhr mit der Geschwindigkeit v. Daraus folgt, dass das Licht auf hin und rückweg verschieden Strecken zurücklegen, mit verschiedenen Beträgen. Das bedeutet dann, dass es auf dem Hinweg länger dauer, als auf dem rückweg. Einstein schließt jetzt: Da die Uhren in unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Winkel überstrichen haben, müssen sie also Asynchron sein. :lol:

Es wird noch absurder!

Nach der SRT werden synchrone Uhren auch dann asynchron,
wenn sich nur der Beobachter bewegt, und keine der Uhren!

Ist das überhaupt zu fassen !!!???
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Crank » Do 26. Feb 2009, 17:22

Hallo Bruno,

das hast du recht, eine starrer Körper stellt immer eine Idealisierung da. Einstein hat in seinem Artikel ja auch von einem starren Stab gesprochen. Ansonsten müsste man natürlich die systematischen Fehler Modellgestützt korrigieren. Am besten plaziert man das Antriebselement genau in der Mitte. Dann ist die verdilling für beide Seiten identisch. ;)

Hat das den grundsäztlich etwas mit dem Thema zu tun? Wie überprüfst du Uhren auf synchronität?

Crank

Edit: Du kannst natürlich auch "starr" durch "vernachlässigbar geringe Elastizität" ersetzen.
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Trigemina » Do 26. Feb 2009, 17:41

Hallo Crank

Mir ist nicht klar, weshalb Du für die Uhren unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten in ihren Ruhesystemen voraussetzt (1rad/s und 5/6rad/s). Ausserdem bezieht sich die Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse nicht auf deren Wahrnehmung, da sich diese ja um die Lichtlaufzeit t=s/c unterschiedet, sondern auf das Stattfinden aus dem jeweiligen Bezugssystem heraus betrachtet.

Besonders einfach sieht man das an zwei zueinander ruhenden Uhren im Abstand s, wo zum Startzeitpunkt t0 = 0 ein Lichtstrahl von A aus gesendet nach der Zeit t1 = s/c die Uhr B erreicht und wieder zur Uhr A in der Zeit t2 = 2*s/c = 2*t1 mit der Information (Uhrzeit von B = t1) reflektiert wird. Beide Uhren haben zu jedem Zeitpunkt eine identische Anzeige, was ein in der Mitte der Strecke s positionierter Beobachter bestätigen könnte. Die Information (Uhrzeit von B) am Ort der Uhr A beträgt jedoch nur die Hälfte.

Wendet man für die Uhren die gleiche Synchronisationsvorschrift wie oben an, ergibt sich folgende Situation im Ruhesystem der Uhr A für die mit der Geschwindigkeit v relativ dazu bewegte Uhr B mit einem Anfangsabstand von s0:

s1 = s0 + v * t1 = c * t1
t1 = s0 / (c-v)

Der am Punkt s1 reflektierte Lichtstrahl läuft nun die gleiche Strecke s1 in der gleichen Zeit t1 zurück, also total

s2 = 2 * s1
t2 = 2 * t1

Nach der Galilei-Transformation würde die Uhr am Ort A die Zeit t2 anzeigen, der reflektierte Lichtstrahl hätte die Information der Uhr B von t1 = t2 / 2, also wiederum die Hälfte wie im oberen Beispiel zweier zueinander ruhender Uhren. Sie (die Uhren) laufen somit zu jeder Zeit synchron (t = t’).

Nach der Lorentz-Transformation ergeben sich folgende Zeiten und Strecken für die Uhr B in ihrem Ruhesystem:

s1’ = λ * (s1 – v * t1)
t1’ = λ * (t1 – v * s1 / c²)

s2’ = λ * (s2 – v * t2)
t2’ = λ * (t2 – v * s2 / c²)

Demnach würde der Information (Uhrzeit t1’ von Uhr B) die Zeit t2 von Uhr A gegenüberstehen, was nicht mehr der Hälfte entspricht und somit die Uhren asynchron zueinander laufen:

t2 ≠ 2 * t1’


An einem speziellen Zahlenbeispiel angewendet ergeben sich mit v=0.8c und s0=1Ls:

s1 = 5Ls
s2 = 10Ls
t1 = 5s
t2 = 10s

s1' = 1.667Ls
s2' = 3.333Ls
t1' = 1.667s
t2' = 3.333s

mit t2 ≠ 2*t1' -> 10s ≠ 3.333s


Gruss
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Big Mac » Do 26. Feb 2009, 17:43

@crank

Der Spuk löst sich aber auf, wenn man berücksichtigt, dass die eine abgebildete Uhr auf dem Foto aus einer weiter entfernteren Vergangenheit stammt, als die andere.

Das stimmt wenn nur Lichtlaufzeiten "normal" berücksichtigt werden. Wenn man aber auf Systeme transformiert, in welchen c eine Konstante ist, erhält man berühmte Lorentztransformationen.
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Whopper » Do 26. Feb 2009, 17:49

Trigemina hat geschrieben:Ausserdem bezieht sich die Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse nicht auf deren Wahrnehmung, da sich diese ja um die Lichtlaufzeit t=s/c unterschiedet, sondern auf das Stattfinden aus dem jeweiligen Bezugssystem heraus betrachtet.

Bingbingbingbingbing!

Der Nächste!
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Whopper » Do 26. Feb 2009, 18:21

Big Mac hat geschrieben:@crank

Der Spuk löst sich aber auf, wenn man berücksichtigt, dass die eine abgebildete Uhr auf dem Foto aus einer weiter entfernteren Vergangenheit stammt, als die andere.

Das stimmt wenn nur Lichtlaufzeiten "normal" berücksichtigt werden. Wenn man aber auf Systeme transformiert, in welchen c eine Konstante ist, erhält man berühmte Lorentztransformationen.

So also, wenn man hämmert, erhält man den Hammer.

Jau, reichlich relativistisch.

Der Nächste!
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Crank » Do 26. Feb 2009, 18:30

Hallo Trigemina,

Mir ist nicht klar, weshalb Du für die Uhren unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten in ihren Ruhesystemen voraussetzt (1rad/s und 5/6rad/s).


Ich habe die Winkelgeschwindigkeiten so gewählt, dass Einstein eine synchronität gefunden hätte. Die Winkelgeschwindigkeiten beziehen sich übrigens auf das gleiche Ruhesystem, sind aber in allen Bezugssystemen identisch.

Ausserdem bezieht sich die Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse nicht auf deren Wahrnehmung, da sich diese ja um die Lichtlaufzeit t=s/c unterschiedet, sondern auf das Stattfinden aus dem jeweiligen Bezugssystem heraus betrachtet.


Ich gehe erstmal von einer einzigen Realität aus. Und da geschehen Sachen gleichzeitig oder nicht gleichzeitig, völlig unabhängig des gewählten Bezugssystems. Sogar dann, wenn sie garnicht, also auch aus garkeinem Bezugsystem, beschrieben werden.

Besonders einfach sieht man das an zwei zueinander ruhenden Uhren im Abstand s, wo zum Startzeitpunkt t0 = 0 ein Lichtstrahl von A aus gesendet nach der Zeit t1 = s/c die Uhr B erreicht und wieder zur Uhr A in der Zeit t2 = 2*s/c = 2*t1 mit der Information (Uhrzeit von B = t1) reflektiert wird. Beide Uhren haben zu jedem Zeitpunkt eine identische Anzeige, was ein in der Mitte der Strecke s positionierter Beobachter bestätigen könnte. Die Information (Uhrzeit von B) am Ort der Uhr A beträgt jedoch nur die Hälfte.


Dieser Sachverhalt lässt sich unter Anwendung des "2. Postulats" nur dann erörtern, wenn bekannt ist, welche Geschwindigkeit der Versuchsaufbau im gewählten IS hat. Deine Ansicht ist ausschließlich für VAufbau=0 m/s richtig. Ansonsten ist es falsch.

Wendet man für die Uhren die gleiche Synchronisationsvorschrift wie oben an, ergibt sich folgende Situation im Ruhesystem der Uhr A für die mit der Geschwindigkeit v relativ dazu bewegte Uhr B mit einem Anfangsabstand von s0:

s1 = s0 + v * t1 = c * t1
t1 = s0 / (c-v)

Der am Punkt s1 reflektierte Lichtstrahl läuft nun die gleiche Strecke s1 in der gleichen Zeit t1 zurück, also total

s2 = 2 * s1
t2 = 2 * t1

Nach der Galilei-Transformation würde die Uhr am Ort A die Zeit t2 anzeigen, der reflektierte Lichtstrahl hätte die Information der Uhr B von t1 = t2 / 2, also wiederum die Hälfte wie im oberen Beispiel zweier zueinander ruhender Uhren. Sie (die Uhren) laufen somit zu jeder Zeit synchron (t = t’).


Hier berechnest du blos Laufzeiten, die völlig unabhägig davon sind, wie die Uhren laufen. Das Gesagte ist auch dann richtig, wenn eine Uhr vorwärts und eine rückwärts läuft. Du musst schon die Winkel messen, wenn du irgendeine Aussage über die synchronität machen willst. Ausserdem ist es notwendig, ein Lichtsignal nochmal zur Uhr B zu senden.

Nach der Lorentz-Transformation ergeben sich folgende Zeiten und Strecken für die Uhr B in ihrem Ruhesystem: ...


Wir sind hier erst im 2. § aus "zur Elektrodynamik bewegter Körper". Hier ist noch keine Lorentz-Transformation hergeleitet. Da wollen wir doch erst hin.

Crank

Edit: Welche beiden Punkte verbindet eigentlich dir Strecke S2?
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Whopper » Do 26. Feb 2009, 19:04

Crank hat geschrieben:Ich gehe erstmal von einer einzigen Realität aus. Und da geschehen Sachen gleichzeitig oder nicht gleichzeitig, völlig unabhängig des gewählten Bezugssystems. Sogar dann, wenn sie garnicht, also auch aus garkeinem Bezugsystem, beschrieben werden.

Ebend, das ist es ja!

Wenn man im Wald einen Baum auf dem Boden liegen sieht,
dann IST dieser Baum vorher umgefallen.

Egal ob es jemand gesehen hat oder nicht.
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Re: Grundsätzliches zur Synchronität von Uhren

Beitragvon Crank » Do 26. Feb 2009, 19:10

Wendet man für die Uhren die gleiche Synchronisationsvorschrift wie oben an, ergibt sich folgende Situation im Ruhesystem der Uhr A für die mit der Geschwindigkeit v relativ dazu bewegte Uhr B mit einem Anfangsabstand von s0:

s1 = s0 + v * t1 = c * t1
t1 = s0 / (c-v)

Der am Punkt s1 reflektierte Lichtstrahl läuft nun die gleiche Strecke s1 in der gleichen Zeit t1 zurück, also total

s2 = 2 * s1
t2 = 2 * t1

Nach der Galilei-Transformation würde die Uhr am Ort A die Zeit t2 anzeigen, der reflektierte Lichtstrahl hätte die Information der Uhr B von t1 = t2 / 2, also wiederum die Hälfte wie im oberen Beispiel zweier zueinander ruhender Uhren. Sie (die Uhren) laufen somit zu jeder Zeit synchron (t = t’).


Hier möchte ich noch einmal näher drauf eingehen. Es geht um die Strecke S2. Erstmal muss man sagen, dass in dem geschildertem Fall die Strecke auf dem Hinweg gleich der Strecke auf dem rückweg. Ich komme dann auf

s1 = s0 + v * t1 = c * t1
t1 = s1 /c

Auf dem Rückweg habe ich dann

s2=s1
t2=t1+S2/c

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