Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

[Hannes]

Hallo Frau Lopez !

Natürlich kann ein Beobachter relativ zu einem Lichtstrahl ruhen. Warum nicht?

Medium und EM-Welle sind doch ein und dasselbe Objekt !
Die EM-Welle ist doch die Schwingung des Mediums und hat natürlich die Ausbreitungs-
geschwindigkeit in dem Medium. Das sind doch keine zwei Objekte !

Das Medium kann bewegt oder unbewegt sein oder der Beobachter kann sich mit oder gegen das Medium bewegen,aber die Ausbreitung des Lichtsignals ist untrennbar mit dem transportierenden Medium verbunden,
Wenn sich also der Beobachter gegen das Medium bewegt,kann man eventuell c+v messen.
Ist egal ob Medium gegen Beobachter, oder Beobachter gegen Medium.

Innerhalb des Mediums wird die Welle mit höchstesn c weitergeleitet. (langsamer geht es schon, schneller kann der Elektromagnetismus nicht )

Mit Gruß Hannes

[Faber]

In der Mechanik gibt es reale Kräfte, die reale absolute Beschleunigungen zur Folge haben, die Körper unter Spannung setzen und/oder verformen und die i.a. Verschleiß zur Folge haben können. Die Wirkungen dieser Kräfte sind offenkundig und zeigen die sichere reale Existenz dieser Kräfte an.

Zu diesen Kräften gehören auch sogenannte Trägheitskräfte. Trägheitskräfte sind real und zeitigen Wirkungen.

Was genau sind Trägheitskräfte?

Trägheitskräfte sind Kräfte, deren Ursprung nicht eine der sogenannten fundamentalen Wechselwirkungen ist (Gravitation, Elektromagnetismus, starke/schwache Wechselwirkung). Meine Recherchen zum Thema suggerieren heftig, dass genau das der Grund dafür ist, dass Trägheitskräfte als Scheinkräfte bezeichnet werden. In diesem Sinne bedeutet Scheinkraft nicht, dass es sich um scheinbare Kräfte handelt, deren Wirkungen Scheineffekte und in keiner Weise real wären. In diesem Sinne bedeutet Scheinkraft einfach nur: eine Kraft, die nicht Konsequenz einer der sogenannten fundamentalen Wechselwirkungen ist.

Soweit also, was Trägheitskräfte nicht sind. Was aber sind Trägheitskräfte?

Trägheitskräfte resultieren aus dem Bestreben der toten Materie, dem ersten Newtonschen Gesetz zu gehorchen. Es ist, als ob ein Geist die Materie umschwebt, der nicht nur den Zeigefinger erhebt, wenn ein Stück Materie sich nicht geradlinig, gleichförmig bewegt. Sobald der Geist die geringste Abweichung vom Gesetz feststellt, schickt er der Materie eine Kraft, um sich der Bewegungsänderung zu widersetzen. Das erste Newtonsche Gesetz ist eigentlich ein Postulat. Ein ontologisches Postulat des gesunden Menschenverstandes. Es genießt besten Status, weil milliardenfach bestätigt.

Zurück zur Scheinkraft.

Der Begriff Scheinkraft wird noch in einem anderen Sinne verwendet. Betrachtet man mechanische Vorgänge aus einem beschleunigten Bezugssystem, so scheint es, als ob Gegenstände, die offenbar frei von mechanischen Kräften sind, sich nicht geradlinig, gleichförmig bewegen, sondern mit variabler Schnelligkeit entlang krummer Kurven fahren. In solchen Fällen kann man so tun, als ob das eigene Bezugssystem inertial wäre. Dann ändert sich die Mathematik der Angelegenheit. Sie sieht aber immer noch wie ganz normale Mechanik aus, wenn man nur imaginäre Kräfte einführt, die man dann mehr oder weniger zweckmäßigerweise Scheinkräfte nennt. Das mag zwar täuschen, was Erkenntnis der Realität angeht, kann aber gewisse Überlegungen und Rechnungen vereinfachen.


Fazit: Der Begriff Scheinkraft wird verwirrungschaffenderweise in zweierlei Sinne verwendet.

1.) Kraft nicht wegen Gravitation, Elektromagnetismus, starker/schwacher Wechselwirkung.
2.) Kraft, die nur virtuelle Hilfsgröße auf dem Papier ist.

Gruß
Faber

P.S.: Nächste Folge in mittelfristiger Planung: Warum zum Teufel werden Trägheitskräfte als Scheinkräfte bezeichnet, nur weil sie nicht unter Gravitation, Elektromagnetismus, starke Wechselwirkung, schwache Wechselwirkung fallen? Trägheitskräfte sind schließlich real, denn sie zeitigen offenkundig reale Wirkungen.

P.P.S.: Ich hatte schon einmal nach (frühen) Quellen gefragt, in denen Trägheitskräfte als Scheinkräfte bezeichnet werden. Meine Vermutung: das gab es vor Einstein nicht. Jemand widersprach dem, leider ohne Quellenangabe.

[Faber]

Natürlich kann ein Beobachter relativ zu einem Lichtstrahl ruhen. Warum nicht?

Kein Einwand.

Medium und EM-Welle sind doch ein und dasselbe Objekt !
Die EM-Welle ist doch die Schwingung des Mediums und hat natürlich die Ausbreitungs-
geschwindigkeit in dem Medium. Das sind doch keine zwei Objekte !

Richtig. Es handelt sich um ein Objekt (das Medium) und um seinen raumzeitlichen Zustand, der Eigenschaft des Mediums und nicht etwa ein zweites Objekt ist.

Trotzdem können wir einen Karton voll Wasser haben, in dem ein einzelner Wellenberg sich hin und her bewegt, während wir den Karton durch die Gegend tragen. Dann kann durchaus von 3 paarweisen Relativgeschwindigkeiten die Rede sein.

Gruß
Faber

[Gerhard Kemme]

Was genau sind Trägheitskräfte?

Das ist ein physikalischer Begriff. Es gibt hier also keinen gottgewollten Gegenstand, der sich hinter der Vokabel versteckt, sondern es handelt sich um einen gängigen physikalischen Begriff. Wenn irgendwann eine reiche Oberschicht meint, dass der Begriff Schneehühner bezeichnen soll und dies in allen Medien publiziert, dann bedeutet die Vokabel Trägheitskräfte Schneehühner.

Trägheitskräfte sind Kräfte, deren Ursprung nicht eine der sogenannten fundamentalen Wechselwirkungen ist (Gravitation, Elektromagnetismus, starke/schwache Wechselwirkung).

Sag doch lieber, was eine Trägheitskraft ist, anstatt sie mit Wechselwirkungen auf atomarer Ebene zu vergleichen. Eine Trägheitskraft ist die Gegenkraft zu einer Beschleunigungskraft - so würde ich es zumindest sehen.

Meine Recherchen zum Thema suggerieren heftig, dass genau das der Grund dafür ist, dass Trägheitskräfte als Scheinkräfte bezeichnet werden. In diesem Sinne bedeutet Scheinkraft nicht, dass es sich um scheinbare Kräfte handelt, deren Wirkungen Scheineffekte und in keiner Weise real wären. In diesem Sinne bedeutet Scheinkraft einfach nur: eine Kraft, die nicht Konsequenz einer der sogenannten fundamentalen Wechselwirkungen ist.

Der Grund Trägheitskräfte als Scheinkräfte zu bezeichnen ist kaum ermittelbar. Der Begriff ist meines Erachtens auf jeden Fall irreführend. Und deine Definition bezüglich der Nichtzugehörigkeit zu den Wechselwirkungen bringt auch wenig Klarheit. Wie gesagt, handelt es sich bei einem Beschleunigungsvorgang um die Gegenkraft zur Beschleunigungskraft.

mfg

[Hannes]

Hallo Faber !

"Trotzdem können wir einen Karton voll Wasser haben, in dem ein einzelner Wellenberg sich hin und her bewegt, während wir den Karton durch die Gegend tragen. Dann kann durchaus von 3 paarweisen Relativgeschwindigkeiten die Rede sein."

Trifft genau meine Meinung ! Die Addition von Geschwindigkeiten zur LG geht nur, wenn wir uns relativ zum Medium bewegen.

Und komischerweise müssen wir uns gegen das Medium bewegen, um eventuell c+ v erreichen zu können. Das heißt: wir laufen der Ausbreitung des Lichtes entgegen und das Signal erreicht uns dadurch früher,was einer höheren Ankunftsgeschwindigkeit entspricht.

Wenn wir uns in der gleichen Richtung der Lichtausbreitung bewegen, ergibt das automatisch c-v, also die Geschwindigkeiten werden reziprok addiert.

Um aber solche Effekte überhaupt messen zu können, müssen wir uns schon sehr schnell bewegen, sonst geht die Messung gegenüber der LG überhaupt unter.
Deswegen hat Harald Maurer die höchst mögliche Geschwindigkeit gewählt:
Die Bewegung der Erde mit dem Sonnensystem gegen das Sternbild Löwe.
Und selbst da muss man mit Nanosekunden rechnen.

Mit Gruß Hannes

[Jocelyne Lopez]

Natürlich kann ein Beobachter relativ zu einem Lichtstrahl ruhen. Warum nicht?

Kein Einwand.

Gut, da bin ich beruhigt.

Wenn ich z.B. am Straßenrand stehe und ein Auto mit Scheinwerfern auf mich zufährt, dann ruhe ich relativ zum Lichtstrahl.
Wenn ich mich auf das Auto zu bewege, dann bewege ich mich relativ zum Lichtstrahl. Einverstanden?

In beiden Fällen kommt aber auch ein 3. Objekt in Betracht, das aber nicht ausgesprochen wird, sondern nur implizit gemeint ist: Die Erdoberfläche - das betonten Sie auch weiter oben. Die Erdoberfläche wird bei Messungen, die auf der Erde stattfinden, immer implizit als ruhend vorausgesetzt.

Das sind also hier wieder 3 Objekten in Relation zu setzen, wenn man von einen Medium absieht: Beobachter, Lichtstrahl, Erdoberfläche.

Wieder kann man nur paarweise die Relativgeschwindigkeiten zwischen den 3 Objekten ermitteln:

Beobachter/Erdoberfläche:
- Wenn der Beobachter ruht ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden 0
- Wenn der Beobachter sich bewegt, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden die Geschwindigkeit des Beobachters.

Lichtstrahl/Erdoberfläche:
- Die Relativgeschwindigkeit Lichtstrahl/Erdoberfläche ist immer c, da c auf einer Strecke auf der Erdoberfläche experimentell gemessen wurde, die wie üblich implizit als ruhend vorausgesetzt wurde (die Geschwindigkeit c enthält also nicht die Bewegung der Erde, genauso so wenig wie die anderen Geschwindigkeiten, die auf der Erdoberfläche ermittelt wurden, siehe oben).

Beobachter/Lichtstrahl:
- Wenn der Beobachter auf der Erdoberfläche ruht, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden c.
- Wenn der Beobachter auf der Erdoberfläche sich bewegt ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden c + v

Richtig. Es handelt sich um ein Objekt (das Medium) und um seinen raumzeitlichen Zustand, der Eigenschaft des Mediums und nicht etwa ein zweites Objekt ist.

Trotzdem können wir einen Karton voll Wasser haben, in dem ein einzelner Wellenberg sich hin und her bewegt, während wir den Karton durch die Gegend tragen. Dann kann durchaus von 3 paarweisen Relativgeschwindigkeiten die Rede sein.

Wenn man Wasser in einem Karton transportiert kann man auch nur paarweise die Relativgeschwindigkeiten der Objekte zueinander ermitteln: Karton, Welle, Erdoberfläche.

Transportierter Karton/Erdoberfläche:
Die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden ist die Geschwindigkeit des Kartons

Transportierte Welle/Erdoberfläche:
Die Geschwindigkeit zwischen den beiden ist die Geschwindigkeit des Kartons + Geschwindigkeit der Welle.

Transportierter Karton/Transportiere Welle:
Die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden ist die Geschwindigkeit der Welle.


Nie kann man aber eine Relativgeschwindigkeit direkt zwischen 3 Objekten ermitteln, das ist nicht möglich.
Immer nur paarweise und separat. So sehe ich das.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[scharo]

Lieber Ernst,

„ich weiß nicht woran das liegt, daß Du Grundsätze der Technischen Mechanik nicht nachvollziehen kannst.“

Leider gilt das eher für Dich. Du bist hier derjenige, der eine abweichende, unzutreffende Auslegung durchzuboxen versucht.

„Man sieht nur für ein Δt die Relativbewegung der Kugel auf der Scheibe und die Umfangsgeschwindigkeiten . Definitionsgemäß sind alle Kräfte, welche daraus resultieren, Corioliskräfte.“

Und das ist falsch, lieber Ernst, das ist nur Deine private Definition. Abgesehen davon, dass Deine Vektoren falsche Richtung haben (umgekehrte Richtung), hast Du ein Vektorprodukt aus vB und vB+vR gebildet und somit (aZ + aC) bekommen. vR ist immer dr/dt. Im Bild rechts hast aber keine dr und somit auch keine vR. Dort ändert sich bei einer v der Kugel nur die vB, oder dort hast Du nur eine dw bei konstantem r, was bedeutet, Du hast nur daZ, oder genauer, da Du nicht nur dvB einbezogen hast – aZ+/-daZ.

„Machen wir eben exakte Wissenschaft mit Mathematik. Siehst Du da irgendwo bei der Corioliskraft eine Einschränkung für den Vektor v? Steht da irgendwas von v_r? Nein, da steht ein Vektorprodukt aus zwei Vektoren; einem v auf der Scheibe mit beliebiger Richtung und Betrag x Omega.“

Ganz einfach, lieber Ernst – dort handelt es sich um Corioliskraft und - s.o. - sie existiert nur bei vR, somit hat sich der Autor das Suffix erspart. Genauso ist die Beschreibung unten für v falsch. Du kannst sonst überall nachlesen welche v in der Formel gemeint ist.

„Und meine Bilder beinhalten solche unterschiedlichen Bewegungen für endliche Zeitdifferenzen und die dazugehörenden Umfangsgeschwindigkeiten.“

Eben, und deswegen hast Du ein Produkt für aZ+aC. Gefragt war aber nur aC, respektiv Fc.

„Und Dein Professor hat ein Beispiel beschrieben. Wieso sollte er sonst ebenfalls ein Vektorprodukt angeben, das senkrecht zur Bewegungsrichtung wirkt. Wäre nur die Radialkomponente relevant, dann könnet er eine ganz einfache Skalargleichung angeben.“

Ja, hier habe ich einen Fehler in meinem letzten Postig. Mich hat Dein „kreuz“, soll senkrecht bedeuten, irritier. Habe nicht tagtäglich damit zu tun und kann leicht reinfallen. Der „kreuz“ bedeutet nur Vektorprodukt und hat mit senkrecht nichts zu tun. Bei der Skalarrechnung und vR exakt radial ergibt sich 2mwv, bei nicht exakt radial 2mwv*sin a.

„Letztere Formel gilt für Bewegung auf einem Erdmeridian und in sin a ist a die geographische Breite. Also ein ganz andere Bedeutung für einen ganz speziellen Sonderfall.“

Falsch, lieber Ernst! Die Formel gilt exakt auch für Scheiben. Für die Erde (Kugel) gilt sie genauso für die horizontale Fc und cos a für die vertikale Fc bei vR exakt radial, sonst kommt noch ein sin a bzw. cos a dazu. Und genau deswegen ist die horizontale Fc am Pol maximum (x1) und am Äquator 0 – bei vertikaler Fc umgekehrt – am Äquator maximum und am Pol 0.
Ich zitiere Gerthsen-Vogel:
„An dem Ergebnis ändert sich nichts, wenn die Bahn der Kugel nicht durch den Mittelpunkt Z der Scheibe geht. Wenn v nicht senkrecht zur Drehachse steht, sondern mit ihr den Winkel a bildet, so ist die Coriolisbeschleunigung aC = 2vw*sin a ....
Auf der rotierende Erde hat die Corioliskraft im allgemeinen eine Horizontal- und eine Vertikalkomponente. Wenn die Bewegung auf der Oberfläche erfolgt, wirkt die Corioliskraft am Pol nur horizontal, am Äquator nur radial“
Und diese Aussage kannst Du ausnahmslos in allen Publikationen lesen. Du kannst mit sin a und cos a hantieren wie Du willst – am Ende kommt, dass bei eine vR = 0 – d.h. wenn die Richtung von vR mit vB identisch ist, ist auch die Coriolis = 0 (Dein rechtes Bildchen).

Also, wer von uns beiden betreibt hier Privatphysik????
So, jetzt muss ich aber unter dem Auto und versuchen meine Automatik in Ordnung zu bringen.

Liebe Grüße und schönes Wochenende
Ljudmil

[Jocelyne Lopez]

Wenn ich z.B. am Straßenrand stehe und ein Auto mit Scheinwerfern auf mich zufährt, dann ruhe ich relativ zum Lichtstrahl.
Wenn ich mich auf das Auto zu bewege, dann bewege ich mich relativ zum Lichtstrahl. Einverstanden?

Die Relativgeschwindigkeit, die hier in diesem Thread vordergründig zur Diskussion gestellt wurde, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen einem Beobachter und einem Lichtsstrahl, also folgende Konstellation in meinem obigen Beispiel mit den Scheinwerfern eines Autos:

Das sind also hier wieder 3 Objekten in Relation zu setzen, wenn man von einen Medium absieht: Beobachter, Lichtstrahl, Erdoberfläche.

Wieder kann man nur paarweise die Relativgeschwindigkeiten zwischen den 3 Objekten ermitteln:

Beobachter/Lichtstrahl:

a) Wenn der Beobachter auf der Erdoberfläche ruht, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden c.

b) Wenn der Beobachter auf der Erdoberfläche sich bewegt ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden c + v

Wie gesagt ist die Einbeziehung eines Mediums zur Untersuchung und zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit zwischen Beobachter und Lichtstrahl überhaupt nicht von Belang. Man braucht das nicht einmal in Erwägung zu ziehen, das Medium ist in dieser Relation überhaupt nicht impliziert, es kommt als Komponente nicht einmal vor.

Einstein geht aber davon aus, dass für das physikalische Objekt Licht, und nur für dieses Objekt, nur der Fall a) existieren kann, wo die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden immer c ist, weil eben der Beobachter auf der Erdoberfläche ruht.

Einstein negiert den Fall b). Er negiert also die Geschwindigkeiten der Beobachter auf der Erdoberfläche. Mit der relativistischen Geschwindigkeitsaddition wird auch der Fall b) künstlich mathematisch ausgeschlossen: Die relativistische Geschwindigkeitsaddition ist nämlich keine Addition, sondern im Gegenteil eine Funktion, die künstlich jegliche Addition zu c verhindert, wie Chief es weiter oben erklärt hat.

Der Fall b) wird also mathematisch in der Natur ausgeschlossen. Alles soll in der Natur so sein, als ob Beobachter sich auf der Erdoberfläche nicht relativ zu einem Lichtstrahl bewegen könnten.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[contravariant]

Wenn ich z.B. am Straßenrand stehe und ein Auto mit Scheinwerfern auf mich zufährt, dann ruhe ich relativ zum Lichtstrahl.
Wenn ich mich auf das Auto zu bewege, dann bewege ich mich relativ zum Lichtstrahl. Einverstanden?

Nein, das ist leider falsch. In beiden Fällen ist die Relativgeschwindigkeit zwischen ihnen und dem Lichtstrahl nicht Null!

[Jocelyne Lopez]

Wenn ich z.B. am Straßenrand stehe und ein Auto mit Scheinwerfern auf mich zufährt, dann ruhe ich relativ zum Lichtstrahl.
Wenn ich mich auf das Auto zu bewege, dann bewege ich mich relativ zum Lichtstrahl. Einverstanden?

Nein, das ist leider falsch. In beiden Fällen ist die Relativgeschwindigkeit zwischen ihnen und dem Lichtstrahl nicht Null!

Das habe ich auch nicht gesagt. Ich habe nie behauptet, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Beobachter und Lichtstrahl Null sei.

Ich habe gesagt:

a) Wenn ich auf der Erdoberfläche ruhe, dann ist meine Relativgeschwindigkeit zum Lichtstrahl c.

b) Wenn ich mich auf der Eroberfläche zum Lichtstrahl bewege, dann ist meine Relativgeschwindigkeit zum Lichtstrahl
c + v (v ist meine Geschwindigkeit auf der Erdoberfläche).

Jocelyne Lopez