Gedankenspiele und Experimente zur Relativitätstheorie

Gerhard Kemme

Nabla hat geschrieben:

Zitat:

Zum einen wäre die Emissionstheorie zu simpel.
...
nein, sie wäre zu kompliziert.

Ob komplizierter oder nicht, das ist hier nicht die Frage. Die Frage ist, welche Theorie kann die Lichtphänomene erklären.
Dies kann die Emissionstheorie lückenlos und ohne Äther und andere Kopfstände.

Natürlich kann es etwas komplizierter werden, wenn bei der Laufzeit des Lichtes auch die herrschende Gravitation mit berücksichtigt werden muß. Aber Licht interagiert eben mit interstellarer Materie. Dabei verhält sich das Licht so, als wenn es von der kontaktierten Materie abgestrahlt wurde. Genau zu dieser Materie weist das Licht die wohlbekannte Lichtgeschwindigkeit auf, bis es wieder in den Bereich von Materie gerät und sich wieder so verhält, als wenn es von dieser abgestrahlt wird.
Die Wellengleichung muß die herrschende Garvitation beachten. Sie muß somit eine Integration über alle auftretenden Geschwindigkeiten durchführen, wobei der Verlauf der Gravitation nicht bekannt ist, wodurch einige Unsicherheiten auftreten.
Dies wird jedoch zumeist von der enormen Geschwindigkeit, die das Licht aufweist, beglichen und man fährt gut damit, wenn man die Lichtgeschwindigkeit auf der Strecke zwischen Lichtquelle und Beobachter einfach linear angleicht.
Damit wäre das sichtbare Weltall nur noch halb so groß, was auch kein Beinbruch ist, denn diese Entfernungen entziehen sich sowieso jeglichem menschlichen Verständnis.
Gruß Nabla

Es existieren - wie gesagt - viele Möglichkeiten, eine Frage wäre, was als Ziel erreicht werden soll. Wenn du von dem Ziel sprichst, die "Lichtphänomene erklären" zu wollen und dann als Mittel eine Emissionstheorie wählst, so wäre ich mir da nicht so sicher, ob das gut klappt. Eine anschauliche Erklärung von Erzeugung, Übertragung, Konstanz Lichtgeschwindigkeit und Wesen des Naturphänomens Licht können Äthertheorien bereit stellen.

DerDicke · **Registriert:** So 13. Mai 2012, 21:22 **Beiträge:** 887

Chief hat geschrieben:

DerDicke hat geschrieben:

u(x,t) sei Lösung der Wellengleichung 1/c u_tt - u_xx=0
Dann ist die Galilei Transformierte u(x-vt,t) NICHT Lösung der Wellengleichung

Und warum nicht?

u(x,t)=cos( (omega/c) * x + omega*t)
Durch Ableiten und Einsetzen wird trivial gezeigt, daß u(x,t) die WG erfüllt.

Es sei nun
u'(x,t)=u(x-v*t,t), also
u'(x,t)=cos( (omega/c) * (x-v*t) + omega*t) = cos( (omega/c) * x + omega*(1-v/c)*t)

Ableiten ergibt:

u'_xx = - (omega/c)^2 * cos( (omega/c) * x + omega*(1-v/c)*t)
u'_tt = - omega^2*(1-v/c)^2 * cos( (omega/c) * x + omega*(1-v/c)*t)

Eingesetzt und den cos-Term gekürzt ergibt sich schließlich:

- (omega/c)^2*(1-v/c)^2 + (omega/c)^2 = 0, mithin
(1-v/c)^2=1

Folgerung: eine Lösung der o.g. Form existiert nur für v=0

noch Fragen?

Ralf Maeder

Ich bin leider noch nicht bewandert was die Spezielle Relativitaetstheorie betrifft. Fakt ist, dass ich mich im Moment erst am Anfang einer vielleicht laengerdauernden Lernphase befinde, dessen Ausgang ich noch nicht vorherzusagen vermag. Da ich im Ausland lebe, ist es etwas aufwendig an geeignetes Lesematerial ranzukommen, jedoch werde ich im Januar Besuch aus Deutschland bekommen und ich werde mir ein bisschen Einsteiger-Lektuere mitbringen lassen.

Da ich trotzdem keine Ruhe finde, bin ich auf folgenden kleinen Artikel gestossen, der mir zu denken gibt.
http://www.relativitaetstheorie.eu/jrrelth01-de.pdf

Dort wird eine interessante These aufgestellt, naemlich dass Einstein die Gleichzeitigkeit falsch anwendete und interpretierte und seine daraus resultierende Theorie auf wackligen Beinen stuende. Wuerde mich interessieren eure Meinungen dazu zu hoeren (lesen).

Gruss Ralf.

DerDicke · **Registriert:** So 13. Mai 2012, 21:22 **Beiträge:** 887

Chief hat geschrieben:

x'=x-vt

==>u'=u(x',t)

... und u'(x',t) löst, wie gezeigt, NICHT die Wellengleichung u_tt/c - u_xx=0
noch Fragen?

Highway hat geschrieben:

Bildchen

Die Darstellung des Julian-Maurer Szenarios ist fehlerhaft, da die Strecken A0-A1 und B0-B1 als 2 separate, gegeneinander relativbewegte Objekte dargestellt werden, obwohl das sich um ein- und dieselbe Stecke handelt. Zeigt doch schön, daß verspielte Bildchen gelegentlich mehr verwirren, denn helfen.

DerDicke · **Registriert:** So 13. Mai 2012, 21:22 **Beiträge:** 887

Chief hat geschrieben:

Für alle Arten von Wellen (also Schall, Licht,...) gilt http://de.wikisource.org/wiki/Ueber_das ... he_Princip!

Alter Hut. DerDicke schrieb schon Di 20. Nov 2012, 00:42

DerDicke hat geschrieben:

Im übrigen zeigt man auch leicht direkt, daß die Wellengleichung Lorentz invariant ist.

Voigt, der Erfinder der Lorentz Transformation soll als Kronzeuge für die Invarianz der Wellengleichung gegen die Galilei Transformation herhalten? Klassisches Eigentor.

Highway hat geschrieben:

Wie gesagt: auch in dreifacher Anzahl und Größe sind Smilies noch ein schlechter Ersatz für ein Statement zur Sache.

Darauf wäre einzugehen gewesen:
Die Darstellung des Julian-Maurer Szenarios Do 22. Nov 2012, 07:28 ist fehlerhaft, da die Strecken A0-A1 und B0-B1 als 2 separate, gegeneinander relativbewegte Objekte dargestellt werden, obwohl das sich um ein- und dieselbe Stecke handelt. Zeigt doch schön, daß verspielte Bildchen gelegentlich mehr verwirren, denn helfen.

Ralf Maeder

@Highway, danke fuer deine Antwort.
Ist wirklich erfreulich, dass einige Forenteilnehmer sich die Muehe machen, auf Kommentare von anderen einzugehen, auch wenn diese wie ich noch nicht viel konkretes zu den Diskussionen beitragen koennen. Trotzdem sollte man meinen, dass man von anderen sehr aktiven Teilnehmern zumindest nicht total ingnoriert wird. Ich muss mich erst noch damit abfinden, denn offensichlich hat jedes Forum so seine speziellen Umgangsformen und hier im Mahag ist das eben so, weil so gut wie keine Moderation gemacht wird.

Im Moment bin ich dabei, Einsteigerliteratur zu orten fuer das "Erlernen" und "Verstehen" der Speziellen Relativitaetstheorie. Diese sollte ihren Hauptschwerpunkt auf die Konzepte legen und nicht so sehr auf die Mathematik. Quelle sollte der Deutsche Buchhandel sein oder Amazon.de. Vielleicht hat jemand Tips fuer diese Art der Literatur, ich danke im voraus.

Gruss Ralf.

DerDicke · **Registriert:** So 13. Mai 2012, 21:22 **Beiträge:** 887

Chief hat geschrieben:

Voigt-Transformation ist Galilei-Transformation in 3D! Die gilt nicht nur für Licht sondern auch für Schall! Daraus folgt, "Lichtdoppler" muss identisch mit "Schalldoppler" sein!

Voigt hat geschrieben:

Es giebt daher, wenn durch die Nebenbedingungen δ längs einer gegebenen Oberfläche als beliebige Function der Zeit vorgeschrieben ist, die Einführung einer der Substitutionen (10), (12) oder (13) stets den Uebergang von der Wirkung einer ruhenden Schallquelle zu derjenigen, welche sie in fortschreitender Bewegung begriffen ausübt.

Noch Fragen? :mrgreen:

Ihr Bibelforscher-Ansatz, Wortklauberei anhand der Prosa zu betreiben greift zu kurz.

Interessierte Leser werden in
http://de.wikisource.org/wiki/Ueber_das ... he_Princip!
in Voigts Gleichung (10) die Lorentz Transformation wiedererkennen. In dieser Gleichung entsprechen xi_1, eta_1, zeta_1, tau_1 den Koordinaten von K' in Notation der SRT, jedoch mit dem Lorentz Faktor skaliert. (xi_1 entspricht x'/q etc.) Voigts q ist der Kehrwert des Lorentzfaktors.

In Voigts Gleichung (2) ist wiederum ersichtlich, daß man die Galilei Transformation mit n_1=p_1=m_=p_2=m_3=n_3=a=b=c=0 erhält, womit man in der dann folgenden transformierten Wellengleichungen die gemischten Ableitungen nicht mehr wegkriegt. In diesem Fall hätte dann Voigts Gleichungssystem keine Lösung für eine Relativgeschwindigkeit (alpha, beta, gamma)!=0

Den Unterschied zwischen Physik und Theologie immer noch nicht verstanden?

Highway hat geschrieben:

Auch 5 Smilies helfen Ihnen da nicht weiter. Sie mögen gerne weiter erhöhen. Das wird Ihr Versagen nicht verschleiern.
Darauf wäre einzugehen gewesen:

DerDicke hat geschrieben:

Die Darstellung des Julian-Maurer Szenarios Do 22. Nov 2012, 07:28 ist fehlerhaft, da die Strecken A0-A1 und B0-B1 als 2 separate, gegeneinander relativbewegte Objekte dargestellt werden, obwohl das sich um ein- und dieselbe Stecke handelt. Zeigt doch schön, daß verspielte Bildchen gelegentlich mehr verwirren, denn helfen.

Kurt

Ralf Maeder hat geschrieben:

@Highway, danke fuer deine Antwort.
Ist wirklich erfreulich, dass einige Forenteilnehmer sich die Muehe machen, auf Kommentare von anderen einzugehen, auch wenn diese wie ich noch nicht viel konkretes zu den Diskussionen beitragen koennen. Trotzdem sollte man meinen, dass man von anderen sehr aktiven Teilnehmern zumindest nicht total ingnoriert wird. Ich muss mich erst noch damit abfinden, denn offensichlich hat jedes Forum so seine speziellen Umgangsformen und hier im Mahag ist das eben so, weil so gut wie keine Moderation gemacht wird.

Hier sind vor allem "Eigenbrödler" unterwegs, jeder meint das er Recht hat.
Das bringt zwangsweise Vor und Nachteile im Diskussionsstiel mit sich.
Mein Rat, -dräng dich einfach dazwischen und fordere heraus-.
Denn dadurch wird Aufmerksamkeit angezettelt und jeder kann was lernen.
Es beisst niemand, und solange du dich benimmst wird dir auch niemand was ankreiden.
Ich habe auch in moderierten Foren mitgeschrieben.
Das sind Foren deren Moderation es nicht zulässt das -kritisch- hinterfagt wird und "Systemfalsche" Ansätze eingebracht werden.
Das heisst dass nicht viele Meinungen und Ansätze, so wie hier, erlaubt sind, sondern nur ein einziger.
Das Mitschreiben in solchen Foren hört sich meisst von selber auf da solch unerwünschte Beiträge einfach nicht mehr freigeschaltet, oder Teilnehmer durch fadenscheinige Gründe gesperrt werden.
Besonders wenn sie den Betreiber selber als unkompetent anprangern/entlarven.
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DerDicke · **Registriert:** So 13. Mai 2012, 21:22 **Beiträge:** 887

Zu Voigts Gleichung Nr. (10) aus:
http://de.wikisource.org/wiki/Ueber_das ... he_Princip!
schreib:

Chief hat geschrieben:

Richtig! Und jeder xxx außer dem Dicken wird gleich erkennen dass dieselbe Transformation gleichermaßen für die Schallwellen gilt. Und jeder xxx außer dem Dicken wird gleich wissen dass gleiche Mathematik für c=333m/s und c=300.000.000m/s mit allen Konsequenzen anwendbar sein muss!

Chief hat geschrieben:

Genauso die "relativistische Energie" der Schallwellen beim Erreichen der Schallmauer-Geschwindigkeit!

Fast jeder (ob Chief dazugehört ist irrelevant) kann in Voigts Gleichung (10) die kollineare Lorentz Transformation (marginal unterschiedliche Längenskalierung mit Faktor 1/q) wiedererkennen. In Voigts paper ist schön vorexerziert, daß die Wellengleichung zwar invariant ist gegen die Lorentz Transformation, nicht jedoch gegen die Galilei Transformation.
Folge: Schall Ausbreitung in der Luft wird in einem zur Luft relativbewegten Koordinatensystem unter Galilei nicht mehr durch die Wellengleichung u_tt/c^2-u_xx=0 beschrieben. Selbstverständlich gilt diese Invarianz auch dann, wenn mit der Wellengleichung EM Wellen beschrieben werden, bzw. wie von Einstein gezeigt auch im Falle der Maxwell Gleichungen.

Die Aussage DesDicken:

DerDicke hat geschrieben:

u(x,t) sei Lösung der Wellengleichung 1/c u_tt - u_xx=0
Dann ist die Galilei Transformierte u(x-vt,t) NICHT Lösung der Wellengleichung

steht weiter. Wer behauptet, die Emissionshypothese würde durch die Wellengleichung/Maxwellgleichungen gestützt, muß an letzteren noch etwas schrauben.

Chief hat geschrieben:

Voigt-Transformation ist Galilei-Transformation in 3D!

Schauen Sie sich voigts Gl.(10) nochmal an. Pech gehabt. baden gegangen!

Highway hat geschrieben:

Längenkontraktion und Zeitdilatation bei Schallgeschwindigkeit! Ist bestimmt einfach nachzuweisen weil ja alles langsamer abläuft. :mrgreen:

Ein schönes Argument, gefällt mir.

non sequitur

Highway hat geschrieben:

Bildchen
...
Hier sieht man den Beschiss durch die Relativisten überdeutlich. SRT in freier Wildbahn sozusagen.

Ihr Bildchen als "Beschiss" zu bezeichnen findet auch DerDicke nicht ganz abwegig. Im übrigen hat DerDicke einen Punkt, wo getäuscht wird, klar benannt. Darauf wäre einzugehen.

DerDicke hat geschrieben:

Die Darstellung des Julian-Maurer Szenarios ist fehlerhaft, da die Strecken A0-A1 und B0-B1 als 2 separate, gegeneinander relativbewegte Objekte dargestellt werden, obwohl das sich um ein- und dieselbe Stecke handelt.

DerDicke · **Registriert:** So 13. Mai 2012, 21:22 **Beiträge:** 887

Chief hat geschrieben:

ξ1 = x1 - Xt

Weia, die Hälfte wieder mal weggelassen. Korrekt wäre zitiert:

Voigt hat geschrieben:

xi_1 = x1 - chi*t
eta_1 = y1 * q
zeta_1 = z1 * q
tau = t - chi/omega^2 * x1

Die Beziehung zwischen der Notation Voigts und der in der SRT üblichen ist:
Relativgeschwindigkeit: chi -> v
Lichtgeschwindigkeit: omega -> c
Lorentz Faktor: 1/q -> gamma

An dieser Stelle müßte der aufmerksame Leser bereits bemerkt haben, daß bei voigt die Zeit transformiert wird, was bei Galilei nicht der Fall ist.
Selbst Sie müßten mindestens über den Satz im Neudruck 1915 stolpern:

Voigt hat geschrieben:

Dies ist bis auf den für die Anwendungen irrelevanten Faktor q genau die Lorentz-Transformation vom Jahre 1904.

Aber es kommt noch dicker:
Mit der Substitution x'=xi_1/q, y'=eta_1/q, z'=zeta_1/q, t'=tau/q erhält man:

x' = x1/q - chi*t/q
y' = y1
z' = z1
t' = t/q - chi/(omega^2*q) * x1

mithin exakt die kollineare Lorentz Transformation

Highway hat geschrieben:

Woher willst du das wissen? Von Logik hast du doch nicht die Spur einer Vorstellung.

Die Lorentz Invarianz der MG ist zwar notwendig für die Gültigkeit der SRT, jedoch Ihre Umkehrung dieses Schlusses in dem Sinne, daß aus jeder Lorentz Invarianz einer beliebigen PDGl die SRT folgen würde ist fehlerhaft.

Highway hat geschrieben:

Und lesen kannst du auch nur, wenn überhaupt, eingeschränkt. Da steht "Beschiss durch die Relativisten" nicht "Beschiss durch die Animation"! Aber bei den Relativisten scheinen solche Unterschiede relativ egal.

Relevant ist nicht, was Highway schreibt. Relevant ist die Wahrheit.
Und die ist nun mal, daß Highway's Animation die Strecken A0-A1, und B0-B1 im Julian-Maurer Szenario verschieden und gegeneinander relativbewegt zeigt, obwohl es sich um ein und dieselbe Strecke (lediglich dargestellt in verschiedenen Koordinatensystemen) handelt.

Das Prinzip des Seins

Gedankenspiele und Experimente zur Relativitätstheorie

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