Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

[Jocelyne Lopez]

Da der Teilnehmer/die Teilnehmerin Trigemina offensichtlich überhaupt nicht motiviert ist, meine an sie/ihn gerichtete Frage über den Wert der experimentellen Bestätigungen der Speziellen Relativitätstheorie zu beantworten - wie übrigens kein Relativist auch, ob namentlich als offiziellen Experte angesprochen oder ob Forenrelativisten - habe ich meine Stellung dazu heute in meinem Blog dargelegt:

Geantwortet habe ich wohl, aber offensichtlich war die Antwort nicht genehm genug als dass man ihr den Status “beantwortet“ beimessen möchte.

Ich sehe nicht, dass Du in diesem Beitrag meine Frage beantwortet hast… Über philosophische Betrachtungen zwischen „real“ und „scheinbar“ ist hier nicht die Rede, sondern es geht um Physik.

Die Fragestellung ist dabei ganz simpel, vielleicht noch einmal anders formuliert:

1) Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell (anders als bei Lorentz): Kein bewegtes Objekt verkürzt sich materiell in der SRT. Auch zum Beispiel verkürzt sich der Strand nicht in meinem Strand-Gedankenexperiment, das Du ja mitverfolgt hast.

2) Du hast mir aber bei meinen Rechenbeispielen relativistisch ein Ort und einen Zeitpunkt der Begegnung der Wasserwelle mit den jeweiligen Beobachter unter Berücksichtung der Längenkontraktion des Strands berechnet, obwohl diese Längenkontraktion materiell nicht existiert.

Ergo sind Deine relativistischen Berechnungen für die Katz.
Und sie sind falsch: Das physikalische Ereignis der Begegnung der Wasserwelle mit den jeweiligen Beobachtern wird nicht am Ort und zum Zeitpunkt in der Natur stattfinden, die Du unter Berücksichtung der jeweiligen relativistischen Längenkontraktionen des Strandes berechnet hast, weil der Strand sich nicht materiell verkürzt, genauso wenig wie der Beobachter oder die Wasserwelle sich verkürzen.


Jetzt also meine Frage an Dich wieder:

Warum werden relativistische Voraussagen von physikalischen Ereignissen in der Natur unter Berücksichtung der Längenkontraktion als gültig und korrekt herangezogen, wenn offiziell gelehrt wird, dass kein Objekt bei Bewegung in der SRT seine materielle Länge verändert? Wen interessieren fiktive Voraussagen von physikalischen Ereignissen in der Natur?

Kannst Du mir sagen, warum diese fiktiven Voraussagen Dich persönlich interessieren und warum Du Dir die Mühe gibst, sie zu berechnen?

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Trigemina]

Der Beobachter auf der Erde wird das Signal der Sat-Uhr mit einer geringeren Frequenz empfangen, weil die Lichtgeschwindigkeit in der Nähe großer Massen geringer ist
c' = lampda' * f'.

Oje. Du bringst da was ganz ordentlich durcheinander.

Die gravitative Rotverschiebung ist eine direkte Folge der gravitativen Zeitdilatation. Sie ist streng genommen kein Effekt der allgemeinen Relativitätstheorie, sondern folgt bereits aus der speziellen Relativitätstheorie und dem Äquivalenzprinzip der allgemeinen Relativitätstheorie. Licht, das von einer Lichtquelle mit einer gegebenen Frequenz nach oben (also vom Gravitationszentrum weg) ausgestrahlt wird, wird dort mit einer geringeren Frequenz gemessen, ähnlich wie beim Dopplereffekt. Das bedeutet also insbesondere, dass bei einem Lichtsignal mit einer bestimmten Anzahl von Schwingungen der zeitliche Abstand zwischen dem Beginn und dem Ende des Signals beim Empfänger größer ist als beim Sender. Dies wird durch die gravitative Zeitdilatation verständlich.

Gravitative Rotverschiebung einer Lichtwelle:
Aufgrund der gravitativen Zeitdilatation ist das Zeitintervall zwischen Anfang und Ende der Lichtwelle umso länger, je weiter nach oben man sich im Gravitationsfeld bewegt, weil die Zeit zunehmend schneller verstreicht. Das bedeutet, dass die Welle bei ihrer Bewegung nach oben immer länger gemessen wird. Daher muss auch der Abstand zwischen den einzelnen Wellenbergen immer mehr wachsen, so dass das Licht also immer langwelliger, also energieärmer erscheint.

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

Es ist genau andersrum als du geschrieben hast (Das war wohl Sch...). Die von oben abgestrahlten Signalfrequenzen werden unten blauverschoben, also mit einer höheren Frequenz gemessen. Aber wer sich für berufen hält dagegen anzurennen, darf sich ja mal darin versuchen!

An den Rest: Ja ja, in der Wiki steht nur Sch...

Gruss

[Trigemina]

Ich sehe nicht, dass Du in diesem Beitrag meine Frage beantwortet hast… Über philosophische Betrachtungen zwischen „real“ und „scheinbar“ ist hier nicht die Rede, sondern es geht um Physik.

Physik bedeutet unter anderem Messen durch Vergleichen. Nichts ist einfacher als die Länge einer Tischkante durch Drauflegen mit einem Meterstab auszumessen.
Ein bisschen schwieriger wird das, wenn sich die Tischkante mit hoher Geschwindigkeit an mir vorbei bewegt. En passant dürfte es aussichtslos sein hier den Meterstab anzulegen, also muss ich mir etwas anderes einfallen lassen:

Sobald das vordere Ende der Tischkante auf gleicher Höhe zu mir ist, starte ich eine genau gehende Uhr. Sie zeigt Null an. Wenn das hintere Ende der Tischkante auf gleicher Höhe zu mir ist, stoppe ich die Uhr. Sie zeigt jetzt eine bestimmte Zeit t’ an. Kenne ich die Relativgeschwindigkeit zwischen der vorbeifliegenden Tischkante und mir, kann ich über die Formel:

s’ = v * t’

die Kantenlänge berechnen. Ich kann es drehen und wenden wie ich will, aber eine andere Aussage aus meinem Bezugssystem heraus kann ich über die Länge der Tischkante nicht treffen. Die Kantenlänge s’ ist für mich eine objektive und messbare Tatsache, genauso wie die Eigenlänge der Tischkante von

s = s’ / sqrt(1 - v² / c²)

in ihrem Ruhesystem eine grössere ist als diejenige die ich aus meinem dazu bewegten Bezugssystem messe.


Ich weiss wirklich nicht weshalb ich das überhaupt hinschreibe. Die Lorentz-Transformation wurde nicht entwickelt um den menschlichen Geist zu strapazieren, sondern um eine quantitative Beschreibung elektrodynamischer Prozesse zu finden, die ihren qualitativen Ursprung zunächst in zahlreichen Äthertheorien hatten und später in Einsteins Relativitätstheorien mündeten.

Oder soll ich etwa dafür gerade stehen dass die Natur so ist wie sie ist statt so wie Du sie gerne hättest?

Sorry und Gruss

[Gerhard Kemme]

@scharo

Ein Bertram hat hier etwas geschrieben: Wenn die RT bei GPS nicht berücksichtigt wird, wird das GPS nicht funktionieren. So eine Behauptung ist direkt lächerlich. Er weiß also nicht, wie das GPS funktioniert

Der bertram hat eine Aussage der Physik.Techn.Bundesanstalt (PTB) zitiert. Sonst nix.
Kann sein, daß ich über GPS nur bedingt bescheid weiß. Der PTB traue ich da schon etwas mehr zu.
Am Nordpol ist es kalt. Das behaupte ich mal so, ohne jemals dort gewesen zu sein - im Vertrauen auf diverse Polarforscher.
Gruß, b.

Da halte ich es lieber mit dem russischen Sprichwort: Vertraue, aber prüfe nach.
Wenn du einfach so staatlichen Autoritäten vertraust, wirst du in der Physik wie ein Blatt im Winde sein und entsprechend den wechselnden Machtverhältnissen mal dies als physikalische Erkenntnis in die Welt hinaus posaunen und dann nach Systemwechsel genau das Gegenteil. Wenn man weiss, dass man von einer Sache keine Ahnung hat, sollte man auch nicht einseitig Ansichten unterstützen, sondern sich etwas ergebnisoffen ins Gespräch einbringen. Vielleicht könntest du einmal referieren, inwiefern die RT beim GPS berücksichtigt werden muss, d.h. welche Aussagen der RT werden beim GPS zur Berechnung wie umgesetzt.

mfg

[Jocelyne Lopez]

Physik bedeutet unter anderem Messen durch Vergleichen. Nichts ist einfacher als die Länge einer Tischkante durch Drauflegen mit einem Meterstab auszumessen.
Ein bisschen schwieriger wird das, wenn sich die Tischkante mit hoher Geschwindigkeit an mir vorbei bewegt. En passant dürfte es aussichtslos sein hier den Meterstab anzulegen, also muss ich mir etwas anderes einfallen lassen:

Dass es „schwieriger“ bzw. „aussichtslos“ ist, die Länge eines bewegten Objektes durch Anlegen eines Maßstabes zu messen leuchtet ja jedem ein. Das freut mich immerhin, dass Du es selbst einsiehst. Es gab nämlich sogar hier Relativisten, die versucht haben, mir diese Absurdität als annehmbares Meßverfahren zu verkaufen… Nicht desto trotz hat sich ein Wissenschaftler im Ernst so eine lächerliche „Operation“ ausgedacht und die Beschreibung dieses grotesken „Meßverfahrens“ steht schwarz auf weiß und kommentarlos in einer wissenschaftlichen Arbeit, die seit 100 Jahren als Genialität der Menschheit gehalten und verkauft wird. Sehr aufschlussreich. Daran hat sich offensichtlich keiner der damaligen Prüfer gestört (Drude? Max Planck?) und um Löschung dieser Peinlichkeit gebeten. Vielleicht liegt es daran, dass diese Arbeit vor ihrer Veröffentlichung nicht geprüft wurde, oder?

Sobald das vordere Ende der Tischkante auf gleicher Höhe zu mir ist, starte ich eine genau gehende Uhr. Sie zeigt Null an. Wenn das hintere Ende der Tischkante auf gleicher Höhe zu mir ist, stoppe ich die Uhr. Sie zeigt jetzt eine bestimmte Zeit t’ an. Kenne ich die Relativgeschwindigkeit zwischen der vorbeifliegenden Tischkante und mir, kann ich über die Formel:

s’ = v * t’

die Kantenlänge berechnen. Ich kann es drehen und wenden wie ich will, aber eine andere Aussage aus meinem Bezugssystem heraus kann ich über die Länge der Tischkante nicht treffen. Die Kantenlänge s’ ist für mich eine objektive und messbare Tatsache, genauso wie die Eigenlänge der Tischkante von

s = s’ / sqrt(1 - v² / c²)

in ihrem Ruhesystem eine grössere ist als diejenige die ich aus meinem dazu bewegten Bezugssystem messe.

Ich weiss wirklich nicht weshalb ich das überhaupt hinschreibe. Die Lorentz-Transformation wurde nicht entwickelt um den menschlichen Geist zu strapazieren, sondern um eine quantitative Beschreibung elektrodynamischer Prozesse zu finden, die ihren qualitativen Ursprung zunächst in zahlreichen Äthertheorien hatten und später in Einsteins Relativitätstheorien mündeten.

Ich weiß auch wirklich nicht, weshalb Du das überhaupt hinschreibst... Auch hier hast Du nämlich meine Frage nicht beantwortet, sondern wieder ausgewichen.

In der SRT, anders als bei Lorentz, der von der Hypothese einer materiellen Längenkontraktion ausging (aufgrund des Widerstandes eines Äthers), gibt es keine materielle Längenkontraktion von Objekten! Wir untersuchen hier ja die SRT, und nicht eine andere Theorie, okay? Es gibt also keine physikalische Ursache in der SRT (kein Äther), die eine materielle Längenkontraktion bewirken könnte und ich finde es also in Ordnung, dass man lehrt, die Längenkonkraktion sei nicht materiell, sonst hätte ich ein riesen Problem mit der Kausalität.

Oder soll ich etwa dafür gerade stehen dass die Natur so ist wie sie ist statt so wie Du sie gerne hättest?

Ich möchte nicht die Natur so haben, wie ich es möchte. Ganz im Gegenteil. Ich möchte die Natur so verstehen, wie sie ist.

Und eins steht für die Beschreibung der Natur in der SRT jetzt nun mal fest: Kein Objekt verändert materiell seine Länge bei Bewegung. Das ist amtlich. Das bewegte Objekt bleibt die ganze Zeit ganz brav materiell so lang, wie es beim Ruhezustand gemessen wurde. Die Voraussagen von physikalischen Ereignissen in der Natur, die eine relativistische Längenkontraktion der bewegten Objekte beschreiben, sind folglich fiktiv und in der Natur falsch: Kein Ereignis wird am Ort und zum Zeitpunkt in der Natur stattfinden, die relativistisch unter Berücksichtigung eines nicht-existenten materiellen Längenkontraktion vorausgesagt wurden.

Deshalb meine Frage noch einmal: Wen interessieren fiktive und realitätsfremde Voraussagen von physikalischen Ereignissen? Warum gibst Du Dir persönlich die Mühe, fiktive und realitätsfremde Berechnungen durchzuführen? Wozu soll das gut sein?

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[darkstargi]

Naiver gehts doch nicht mehr: "Ich kann es drehen und wenden wie ich will, aber eine andere Aussage aus meinem Bezugssystem heraus kann ich über die Länge der Tischkante nicht treffen."

Hast du schon mal was von der klassischen Mechanik gehört?

In der klassischen Mechanik berechnet man die Länge ganz unabhängig vom Subjekt, seiner Bewegung und seinem Bezugssystem heraus wie folgt

s = v * t.

Dabei ergibt sich in jedem Bezugssystem dieselbe objektive Länge s = s' für ein Objekt, weil die absolute Zeitdauer t = t' eines Vorganges von jedem Bezugssystem aus beurteilt dieselbe ist.

Das heißt allerdings nicht, dass ein Vorgang in jedem Bezugssystem gleich lang dauert.

Hallo Bruno,
das ganze verstehe ich nicht so ganz. Daher habe ich zwei Fragen zu deinem Post:

1. Wie kann denn die Dauer eines Verganges verschieden sein, wenn aber die "absolute" Zeitdauer gleich ist?

2. Wenn nun die Dauer des Messen der Länge in verschieden Bezugssystemen verschieden lange dauert, dann erhalte ich doch verschiedene Werte für die Länge oder?

Danke schon mal

Grüße

darkstar

[Big Mac]

1. Wie kann denn die Dauer eines Verganges verschieden sein, wenn aber die "absolute" Zeitdauer gleich ist?

2. Wenn nun die Dauer des Messen der Länge in verschieden Bezugssystemen verschieden lange dauert, dann erhalte ich doch verschiedene Werte für die Länge oder?

1. Gerade weil die "absolute" Zeitdauer gleich ist, dauertes es länger (oder kürzer) bis das Licht von A nach B in einem bewegten als in einem relativ zum Lichtmedium ruhenden System kommt.

2. Die Messdauer einer Länge hat keinen Einfluss auf die Länge der gemessenen Länge.

Gruß

[darkstargi]

1. Gerade weil die "absolute" Zeitdauer gleich ist, dauertes es länger (oder kürzer) bis das Licht von A nach B in einem bewegten als in einem relativ zum Lichtmedium ruhenden System kommt.

2. Die Messdauer einer Länge hat keinen Einfluss auf die Länge der gemessenen Länge.

Gruß

ok, in Punkt 1. sind wir uns also insoweit, dass man in zwei zueinander bewegten Koordinatensystemen verschiedene Dauerm messen kann.

Wieso soll in 2. nun aber die Messdauer der Längen in den Koordinatensystemen verscheiden sein? Siehe hierzu vielleicht mein Post "klassische Längenkontraktion".

Grüße

[darkstargi]

Hallo darkstar,

zu 1) ....
In der klassischen Mechanik ist die Zeit absolut. Das heiß natürlich nicht, dass in der klassischen Mechanik alle Vorgänge gleich lang dauern, sondern nur, dass die Dauer eines bestimmten Vorganges immer und überall als gleich lang beurteilt wird.
Z.B. die Frühstückspause dauert in der Firma Sowieso 15 Minuten, diese Pausendauer in der Firma Sowieso ist absolut, weil sie für jeden Beobachter in jedem



......
2. Das Messen (Zeit zwischen Starten und Stoppen der Uhr) dauert zwar verschieden lang, aber die Geschwindigkeit ist auch anders, so dass immer dieselbe Länge für die Tischkante herauskommt.
Wenn man synchronisierte Uhren verwendet, dann ist auch die Tischlänge für jeden Beobachter gleich lang, dann gibt es nämlich keine subjektive Längenkontraktion.
......
MfG
Bruno

Hallo Bruno,
irgendwie sehe ich noch einen Widerspruch deinen beiden Aussagen. Auf der einen Seite behauptest Du, dass die Zeit (klassisch) absolut ist und, dass die Dauer der Frühstückspause in allen Bezugssystemen gleich ist. Auf der anderen Seite gestehst du aber ein, dass die "Zeit zwischen Starten und Stoppen der Uhr" verschieden lange dauert. Das passt irgendwie nicht zusammen!
Die Zeitdauer hat auch gar nichts mit der Genauigkeit der Uhr zu tun, sondern liegt daran, dass unser Stab sich zwischen dem Start und dem Stop bewegt hat. Ein Beobachter in einem zu dem Stab bewegten System würde also auf eine andere Länge schließen.

Grüße

darkstar

[darkstargi]

Das ist kein Widerspruch!

Nach Newton ist die absolute Zeit t zwischen Starten und Stoppen der Uhr von der Länge der Tischkante s und der Geschwindigkeit v abhängig

t1 = s / v1 = 2 m /100 m/s = 0,02 s

t2 = s / v2 = 2 m / 50 m/s = 0,04 s.

Du meinst also, dass Einstein vierhundert Jahre nach Newton erstmals entdeckt hat, daß t1 und t2 verschieden sind und dass deshalb die Zeit nicht absolut, sondern relativ ist?

Vielleicht ist nicht Newton der Blödmann ist, sondern jemand ganz anderer?

MfG
Bruno

Hallo,
ich habe ja niemanden als Blödmann bezeichnet und würde schon gar nicht Behaupten, dass Newton ein solcher sei Newton ist eine sehr gute Näherung im alltäglich Leben, da besteht wohl kein Zweifel.

Grüße

darkstar