Wie lange braucht die Uhr?

[Rudi Knoth]

@Frau Holle » Di 19. Mär 2024, 09:15

Er sitzt ausdrücklich nicht wie eine Kamera an einem bestimmten Ort und beobachtet von dort aus die Umgebung, auch wenn Einstein es ursprünglich in seinen Gedankenexperimenten so beschrieben hat (wir schreiben inzwischen das Jahr 2024). Der Beobachter ist quasi ein Netzwerk von synchronisierten, idealen Uhren mit ihren Orts- und Zeitkoordinaten. Punkt.

Das ist für mich nicht so verständlich. Der Beobachter, der diese Uhren abliest kann deren Informationen verarbeiten. Man kann sich diese Uhren auch eher als Messstellen vorstellen, die Ereignisse an ihn mit Zeitangaben übermitteln.

Falls du ihn unbedingt wie eine Kamera einem bestimmten Ort sehen willst, dann beobachtet er mit einem sog. Instantan-Fernrohr, d.h. er registriert trotzdem alle Ereignisse im Universum mitsamt ihren Koordinaten in seiner Gleichzeitigkeit instantan.

Sowas gibt es einfach in der SRT nicht.

Beim Mond (und an jedem andren Ort) befinden sich sozusagen zwei ideale Uhren. Sie verkörpern die Zeitkoordinaten der beiden Ruhesysteme. Der Beobachter der Rakete registriert beim Startereignis beide gleichzeitig, in seiner Gleichzeitigkeit, versteht sich. Und da zeigt ihm beim Mond seine Uhr 0 und die andere den Vorlauf (12,19 im aktuellen Beispiel). Dazu muss er nicht die RdG "kennen", nur die Koordinaten registrieren.

Wie werden denn "Koordinaten registriert"?

Es gibt sogar "Kritiker der SRT", die mit der Möglichkeit der "instantanen Ablesung" die RdG widerlegen wollen.

Das mag sein. Bist du denn so einer? Die SRT mitsamt RdG ist für mich gegeben. In diesem Rahmen denke und argumentiere ich. Wenn du das anders siehst, dann kann man zwar darüber diskutieren, aber das ist dann eine ganz andere Baustelle. Zurück auf Los zu Einsteins erstem Paper von 1905 vielleicht, wo man alles nochmal haarklein auf die Goldwaage legt und überprüft.

Also ich selber bin kein "Kritiker" aber ich kenne diese Ansicht aus einer recht langen Diskussion (2030 Kommentare) zu einem Artikel von Markus Pössel in scilogs zum Thema "Relativität der Gleichzeitigkeit". Der Diskussionsteilnehmer "Markus Termin" vertritt diese These noch auf seiner Homepage. Ob wir uns dieses Werk antun sollten, halte ich nicht für so gut. Es gibt heute andere Darstellungen der SRT. In diesen braucht man die "Figur" des Beobachters nicht.

Gruß
Rudi Knoth

[Frau Holle]

Ich wäre auch vorsichtig zu sagen er [der Beobachter] könne das "instantan Ablesen oder messen", das ist sicherlich nicht ganz korrekt.

Es ist eine Definition. Von der kann man nicht sagen, dass sie korrekt oder nicht korrekt wäre.

in dem Ruhesystem sind alle Uhren synchronisiert und darum ist für denjenigen im Ruhesystem klar das bei einem Ereignis x an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit, alle anderen synchronisierten Uhrem im Ruhesystem eben auch gerade zum Zeitpunkt eben diese Uhrzeit anzeigen sollten.

Das ist genau das, was mit dieser Definition des Beobachters festgelegt ist: Dass "alle anderen synchronisierten Uhren im Ruhesystem eben auch gerade zum Zeitpunkt eben diese Uhrzeit anzeigen", und nicht nur sollten, sondern sie tun es definitiv, weil sie die Zeitkoordinate des Systems verkörpern. In einem Ruhesystem "tickt" die Zeit ja überall gleich, und man setzt einfach voraus, dass die idealen Uhren nicht nur gleichzeitig "Tick" machen, sondern sogar die gleiche Zeit anzeigen.

Im konkreten Experiment müsste man echte Uhren für die gleiche Anzeige erst noch synchronisieren. Aber dieses Detail kann man im Gedankenexperiment weglassen. Sie wurden vorab synchronisiert, basta. Sonst kommt man vom Hundertstel ins Tausendstel und wird nie fertig. Irgendwo muss man mal anfangen und gewisse Gegebenheiten einfach voraussetzen.
 

[McMurdo]

Es ist eine Definition. Von der kann man nicht sagen, dass sie korrekt oder nicht korrekt wäre.

Ich verstehe was du meinst, viele andere hier tun das aber nicht. Deswegen meinte ich , ich wäre mit solchen Aussagen vorsichtig.

So jetzt noch zu Daniel:

Im Ruhesystem des Raumschiffes schaut es anders aus, der Raumfahrer liest die Uhr beim Start von der Erde ab, gut, und dann die vom Mond, wenn der Mond ankommt. Aber er weiß nicht, ob die Monduhr auch wirklich 0 s angezeigt hat, in seinem Ruhesystem, als er auf die Uhr der Erde geschaut hat und die eben 0 s anzeigte.

Also wenn der Raumfahrer die RT verstanden hat, dann ist ihm klar das auch die Uhr auf dem Mond gleichzeitig 0 s anzeigte. Denn die beiden Uhren sind ja synchronisiert im Ruhesystem Erde/Mond.
Warum sollte er das also nicht wissen können.

[Frau Holle]

Sowas gibt es einfach in der SRT nicht.

Doch. Man nennt es auch Ruhesystem. Es wurde erfunden, und damit gibt es das auch.

Ich sehe, hier fehlen die Grundlagen. Umso wertloser ist DK's ständiges argumentum ad verecundiam, dass ihm ja Rudi zustimmt und wer weiß nicht alles. Mir stimmt kein geringerer als John Archibald Wheeler zu, von dem habe ich das nämlich u.a. gelernt. Und es gibt noch andere. Wikipedia habe ich dazu ja schon zitiert, und im anderen Forum ein gewisser User Arrakai, der es mal von selber so auf's Tablett gebracht hat.

Das "Instantan-Fernrohr" hat mir der User Rainer erklärt, weil es mich zuerst auch stutzig machte, aber man lernt ja dazu. Es ist in der Fachwelt allgemein bekannt, dir anscheinend nicht. Wie wär's, wenn nun auch du es einfach zur Kenntnis nimmst? Was ist daran unklar oder unverständlich? Oder gefällt es dir einfach nicht?
 

Wie werden denn "Koordinaten registriert"?

Was ist denn das für eine Frage? Wenn ich ein Ruhesystem bin und mein Körper besteht aus zueinander ruhenden, idealen Uhren, dann kenne ich doch jeden Winkel meines Körpers. Pikst eine Mücke am Bein, dann weiß ich genau wo und wann, und pikst eine am Arm, dann weiß ich auch wo und wann. Jeder Punkt hat halt seine Koordinaten, die ich kenne, immer und jederzeit und auch die Koordinaten der Mücken kenne ich (und die kennen meine), genau an dem Ort und zu dem Zeitpunkt, wo sie eben stechen, wobei ein Stich ein absolutes Ereignis ist.
 

[Frau Holle]

So jetzt noch zu Daniel:

Im Ruhesystem des Raumschiffes schaut es anders aus, der Raumfahrer liest die Uhr beim Start von der Erde ab, gut, und dann die vom Mond, wenn der Mond ankommt. Aber er weiß nicht, ob die Monduhr auch wirklich 0 s angezeigt hat, in seinem Ruhesystem, als er auf die Uhr der Erde geschaut hat und die eben 0 s anzeigte.

Also wenn der Raumfahrer die RT verstanden hat, dann ist ihm klar das auch die Uhr auf dem Mond gleichzeitig 0 s anzeigte. Denn die beiden Uhren sind ja synchronisiert im Ruhesystem Erde/Mond.
Warum sollte er das also nicht wissen können.

Eben. Und außerdem argumentiert DK immer mit dem Vorlauf beim Mond und nennt sogar den konkreten Wert (2,19 s im aktuellen Beispiel). Dieser Wert gilt überhaupt nur dann, wenn im Erde-Mond System die Monduhr gleichzeitig mit der Erduhr 0 anzeigt. Er hängt ja ab vom konstanten räumlichen Abstand Erde-Mond und von eben dieser Synchronisation.
 

[Rudi Knoth]

@Frau Holle und das Thema "Beobachter"

Zu diesem Thema schreibt WIKIPEDIA folgendes:

Obwohl das Beobachterkonzept insbesondere in Büchern und Arbeiten zur Relativitätstheorie zur Illustration physikalischer Sachverhalte herangezogen wird, ist es kein eigentlicher Bestandteil des Theoriengebäudes der Physik.[1] Physikalische Aussagen, die das Beobachterkonzept verwenden, gelten daher als pragmatische Formulierungen,[2] die insbesondere in der Didaktik und in Gedankenexperimenten Anwendung finden. Die Grundgleichungen und Axiomatisierungen physikalischer Theorien basieren hingegen nicht auf Beobachterkonzepten. Physikalische Sachverhalte können daher grundsätzlich ohne Verwendung des Beobachterkonzepts formuliert werden.

Also man kann ohne diesen Begriff die SRT verstehen.

Doch. Man nennt es auch Ruhesystem. Es wurde erfunden, und damit gibt es das auch.

Wie soll denn das Ruhesystem instantan Informationen übermitteln?

as "Instantan-Fernrohr" hat mir der User Rainer erklärt, weil es mich zuerst auch stutzig machte, aber man lernt ja dazu. Es ist in der Fachwelt allgemein bekannt, dir anscheinend nicht. Wie wär's, wenn nun auch du es einfach zur Kenntnis nimmst? Was ist daran unklar oder unverständlich? Oder gefällt es dir einfach nicht?

Dann erklär mir das mal. Denn Informationen können nach der SRT maximal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden. Sonst könnte man auch die altbekannt Galilei-Transformation verwenden.

Also können wir nach WIKIPEDIA diesen doch etwas zweifelhaften Begriff vergessen.

Gruß
Rudi Knoth

[bumbumpeng]

@Frau Holle und das Thema "Beobachter"

Zu diesem Thema schreibt WIKIPEDIA folgendes:

Obwohl das Beobachterkonzept insbesondere in Büchern und Arbeiten zur Relativitätstheorie zur Illustration physikalischer Sachverhalte herangezogen wird,

ist es kein eigentlicher Bestandteil des Theoriengebäudes der Physik.[1]

Physikalische Aussagen, die das Beobachterkonzept verwenden, gelten daher als pragmatische Formulierungen,[2] die insbesondere in der Didaktik und in Gedankenexperimenten Anwendung finden. Die Grundgleichungen und Axiomatisierungen physikalischer Theorien basieren hingegen nicht auf Beobachterkonzepten.

Physikalische Sachverhalte können daher grundsätzlich ohne Verwendung des Beobachterkonzepts formuliert werden.

Ob du damit eingefleischte Fanatiker erreichst, dürfte sehr fraglich sein. Ein Fanatiker ist und bleibt Fanatiker. Die wollen es gar nicht.

[Frau Holle]

 
Also man kann ohne diesen Begriff [Beobachter] die SRT verstehen.

Ja, kann man. Das habe ich doch oben geschrieben. Liest du nicht mit?

Ich kann am besten mit Metaphern: Ich sage, dass ich mit dem Auto von A nach B fahre und damit du mich verstehst erkläre ich dir auch, was hier unter Auto zu verstehen ist, weil du ja nach eigener Aussage eine andere Vorstellung davon hast. Darauf du: Man kann auch ohne Auto von A nach B kommen. Wow, wer hätte das gedacht? DK würde jetzt sagen, ich bin arrogant und überheblich. Aber so läuft es doch gerade, sorry. Das ist müßig.

Also können wir nach WIKIPEDIA diesen doch etwas zweifelhaften Begriff vergessen.

Du vielleicht und eingefleischte Mathe-Freaks, ich eher weniger. Das Beobachter-Konzept erleichtert das Verständnis für viele, wenn es darum geht, die nicht ganz einfachen mathematischen Sachverhalte in Worten der Alltagssprache bildhaft zu vermitteln. Nicht ohne Grund wird es in der RT oft benutzt, besonders auch in der ART mit dem FFO, dem FIDO und wie sie alle heißen. So steht es ja auch bei wiki: "Physikalische Aussagen, die das Beobachterkonzept verwenden, gelten daher als pragmatische Formulierungen, die insbesondere in der Didaktik und in Gedankenexperimenten Anwendung finden". Das passt hier perfekt. Die Alternative wäre bloßer Formelsalat.

Wie soll denn das Ruhesystem instantan Informationen übermitteln?

Es übermittelt nicht. Es besteht aus Informationen, aus Koordinaten. Es ist ein Koordinatensystem. Mathematik verstehst du doch. Die Zeit t ist an allen Raumpunkten im Ruhesystem die gleiche: t(x) = konstant für alle x. Wie registrierst du nun t am Ort x? Du kennst eben den Wert. Worauf willst du denn hinaus?

Das "Instantan-Fernrohr" hat mir der User Rainer erklärt, weil es mich zuerst auch stutzig machte, aber man lernt ja dazu. Es ist in der Fachwelt allgemein bekannt, dir anscheinend nicht. Wie wär's, wenn nun auch du es einfach zur Kenntnis nimmst? Was ist daran unklar oder unverständlich? Oder gefällt es dir einfach nicht?

Dann erklär mir das mal. Denn Informationen können nach der SRT maximal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden.

Das "Instantan-Fernrohr" überträgt nichts. Es ist ein theoretisches Konstrukt, das einfach die Information instantan zur Verfügung stellt. Man kann es nicht real bauen und in sofern existiert es natürlich nicht. Es ist nur eine theoretische Krücke für diejenigen, die sich den Beobachter nicht wie ein Ruhesystem über das ganze Universum ausgedehnt vorstellen wollen, und als solche existiert es dann auch.
 

[Daniel K.]

Es ist eine Definition. Von der kann man nicht sagen, dass sie korrekt oder nicht korrekt wäre.

Ich verstehe was du meinst, viele andere hier tun das aber nicht. Deswegen meinte ich , ich wäre mit solchen Aussagen vorsichtig.

Ja, genau, Du verstehst was Holle meint, nicht was richtig ist, was er glaubt, Glaube eben, und es ist belegt, Holle scheitert hier an der SRT, dem Relativitätsprinzip, der RdG und an Vektoren und an Einheiten im Grunde an alles. Und ich schrieb Dir ja auch mehrfach, Du verstehst die Dinge auch nicht, dass zeigt sich nun eben darin, dass Du sagst, Du verstehst was Holle meint. Er irrt und liegt falsch, Du irrst und liegst falsch.

So jetzt noch zu Daniel:

Im Ruhesystem des Raumschiffes schaut es anders aus, der Raumfahrer liest die Uhr beim Start von der Erde ab, gut, und dann die vom Mond, wenn der Mond ankommt. Aber er weiß nicht, ob die Monduhr auch wirklich 0 s angezeigt hat, in seinem Ruhesystem, als er auf die Uhr der Erde geschaut hat und die eben 0 s anzeigte.

Also wenn der Raumfahrer die RT verstanden hat, dann ist ihm klar das auch die Uhr auf dem Mond gleichzeitig 0 s anzeigte. Denn die beiden Uhren sind ja synchronisiert im Ruhesystem Erde/Mond. Warum sollte er das also nicht wissen können.

Wie ich sage, Du versteht wie Holle die SRT nicht, die Gleichzeitigkeit ist relativ und beide Systeme sind gleichberechtigt, kein Gleichzeitigkeit ist hier gegenüber einer anderen ausgezeichnet. Es gibt keine absolute Gleichzeitigkeit, dass ist das Entscheidende, der Kern der SRT eben, die RdG.

Wenn der Astronaut die SRT verstanden hat, dann weiß er, die Uhr auf dem Mond zeigt ganz sicher für ihn nicht 0 s an, wenn es die Uhr auf der Erde tut, weil wegen der RdG gehen Uhren die im Ruhesystem S Erde/Mond synchron gehen nun mal im Ruhesystem S' des Raumschiffes asynchron. Je nach Abstand Erde/Mond zeigt die Uhr auf dem Mond also - für den Astronauten - gleichzeitig mit der Uhr auf der Erde, welche 0 s anzeigt, eine andere Zeit an. Sie zeigt nicht 0 s an.

Und er weiß, ja für den auf der Erde zeigt die Uhr das an, was die Uhr auf der Erde anzeigt, aber ist eben ein anderes System, so weiß der Beobachter auf der Erde und dem Mond, wenn er Ahnung hat, eben auch, dass der Beobachter im Raumschiff die Uhren Erde und Mond asynchron musst. Der auf der Erde weiß, wenn er die SRT kennt, dass der im Raumschiff nicht nur eine andere Zeit gleichzeitig mit der Anzeige der Uhr auf der Erde von 0 s angezeigt bekommt, sondern auch, dass er zum Mond von der Erde aus einen anderen Abstand misst, denn der Mond ist für den auf der Erde ja 18,14 Ls weit entfernt, der im Raumschiff hier misst hingegen nur 13,44 Ls. Nennt sich Lorentzkontraktion.

Dich und Holle eint immerhin die Arroganz und der Glaube Ahnung zu haben und etwas verstanden zu haben, mein Beileid.


Das ist der Weg ...

[Daniel K.]

Moin Rudi,

so ich habe mal eben Holle zerbröselt -> Viererabstand, es keine relativen Einheiten in der SRT!

lese ich so Eure aktuelle Debatte, dann habe ich den Eindruck, Holle lenkt nur ab, verliert sich in Trivialitäten, es wird gelabert und geschwurbelt ohne Ende.

Er hat Dir unterstellt, Du hast keine Ahnung von Mathematik, es ging aktuell im die relativen Einheiten, inzwischen wird über die Rolle eines Beobachters debattiert und wie man ein Ereignis nun misst, Klein-Klein das aktuell keine Rolle spielt.

Die Frechheit ist ja, er erklärt nun, man braucht keinen Beobachter, ja das ist so richtig, unbestritten, aber das habe ich ihm ja über Monate so erklärt und er hat sich darüber lustig gemacht, kam immer und immer wieder mit seinem Beobachter, der ja "vor Ort" was messen muss. Weil ja die Party eben vor Ort tobt. Immer und immer wieder habe ich ihm erklärt, dass ist Unfug, man muss nichts vor Ort messen, es braucht keinen Beobachter, nicht mal wirklich eine fiktive Uhr, es sind nur Ereignisse und damit Punkte mit Koordinatenwerte in der Raumzeit.

Und hier kann man alles schon aufgeschrieben haben, in einem fetten Buch, für jedes mögliche Ereignis in S, eben ein Punkt in S, kann man schon die Koordinatenwerte in S' berechnet haben, kennen, aus dem Buch ablesen. Und man kann das sogar für ganz viele unterschiedliche Geschwindigkeiten machen.

Du, Rainer und ich würden nie so eine Debatte führen, weil wir uns im Verständnis der Dinge einig sind. Holle hingegen spielt hier auch wieder nicht fair, stellt es nun so dar, als würde er ja immer schon wissen, was ein Beobachter ist, dass man den nicht braucht, wie der Begriff definiert ist, wie er zu verwenden ist und unterstellt Dir dann frech, Du bist es, der hier sich nicht an diese Definition hält. Nur durch die Unfähigkeit von Holle die Dinge richtig zu verstehen, kam es überhaupt zu der Debatte über den Beobachter, es ist einfach so, er spielt nicht fair, es geht Holle nicht um die Sache, sondern um eine Reputation, welche er schon vor einem Jahr hat atomisiert, da gibt es nichts zu retten, er ist gescheitert.


Das ist der Weg ...