Gibt es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

[Jocelyne Lopez]

Was das Astronauten-Beispiel anbelangt, so sollte es doch einleuchten, dass das Licht der beiden Sterne nicht gleichzeitig beim sich relativ zu ihnen bewegenden Astronauten ankommt, oder? Was ist aber der entscheidende Unterschied zum Zugparadoxon?

Es gibt aus meiner Sicht keinen Unterschied zwischen dem Zugbeispiel und dem Astronotauten-Beispiel: In beiden Fällen messen die relativ zum Licht bewegten Beobachter (Schaffner und Astronaut) c+v bzw. c-v.

Die Verwirrung liegt meiner Meinung nach daran, dass man die Mitte des Zuges bzw. die Mitte des Abstandes zwischen den Sternen als fester Bezugspunkt im Raum rein geometrisch „fixiert“, um c=const zu definieren, was auch in diesem Fall keiner bestreit. Meßtechnisch ist jedoch dieser feste, rein geometrisch im Raum „fixierte“ Bezugspunkt nicht gegeben: Der bewegte Beobachter haltet sich nämlich nie an diesem festen, fixierten Bezugspunkt im Raum auf, sondern verlässt ihn sofort bei einer Bewegung. Man muss aber unbedingt beachten, dass eine konkrete Messung des Lichts zwangläufig immer relativ zu einem Beobachter erfolgt (er trägt ja die Meßinstrumente bei sich), und nicht relativ zu einem rein geometrisch fixierten Punkt im Raum, wo der Beobachter sich mit seinen Instrumenten nicht befindet bzw. sich nicht mehr befindet.

Diese Umstände hat meiner Meinung nach der Kritiker Harald Sommer nachvollziehbar, auch mit Animationen, dargelegt, siehe seine Abhandlung: Gibt es den Archimedischen Punkt ?

Zitat Harald Sommer:

Unter einem Archimedischen Punkt versteht man einen ruhenden, unverschiebbaren, unvernichtbaren AUSGEZEICHNETEN Punkt/ORT im (kosmischen) RAUM, dessen feste Position definiert, experimentell dargestellt und physikalisch gemessen werden kann. "Gebt mir einen festen Punkt im Raum und ich hebe die Welt aus den Angeln" - so soll es der Griechische Physiker Archimedes schon vor bald zweieinhalbtausend Jahren ausgedrückt haben. [...]

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Jocelyne Lopez]

Ralf - Du ziehst nun den Raumanzug an und fliegst los. Da Buehrke die Lichtquellen glaub ich 2 Lichtjahre entfernt haben will, wird der Flug etwas dauern - nimm also genug Proviant mit. Die SRT kannst völlig ignorieren, einzig die Tatsache dass Licht immer mit c unterwegs ist musst Du zugestehen.

Man muss immer bei einer Geschwindigkeit den Bezug angeben, so daß Deine Aussage "einzig die Tatsache dass Licht immer mit c unterwegs ist musst Du zugestehen" sinnfrei ist und kein Mensch sie zugestehen muss...

Du musst also zwingend angeben, relativ zu was das Licht "immer mit c unterwegs" ist.
In Bezug auf die relativ zum Licht bewegten Beobachter, die Meßinstrumente bei sich tragen wie im Zug- oder Astronauten-Beispiel, oder etwa in Bezug zu einem rein geometrisch im Raum fixierten Punkt als Mitte einer Strecke, wo sich keine Instrumente befinden? (siehe mein Beitrag von soeben).

Ohne die Angabe dieser Bezüge ist wie gesagt Deine Aussage sinnfrei und muss von keinem Mensch angenommen werden.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Kurt]

Und dank der RDG sind für den Schaffner NICHT gleichzeitig eingeschlagen, deswegen sieht er auch die Blitze nicht gleichzeitig ankommen.
--> SRT

"Und dank der RDG"

Wann sagt Artie endlich mal jemand dass er seine RT ja behalten darf, es nimmt sie ihm ja niemand weg.
Er kann sie behalten und einrahmen, aufs Fensterbrett stellen oder sonst wohin.
Mehr ist sie ja nicht wert, ein Traum eben.
Gibt's da nicht Traumdeuter oder sowas ähnliches?

Interessant wäre es diesen Mechanismus der RDG zu haben.
Da muss eine Menge Wissen und Technik und SW und unvorstellbare Informationshändelung dahinter stecken.
Man stelle sich blos mal vor die beiden Beobachter tauschen untereinander Informationen aus.
Schliesslich kommt ja in der Theorie auf Artis Fähnchen heraus dass es einmal gleichzeitig, einmal ungleichzeitig geschehen ist (das mit dem Blitzeinschlag meine ich).
Faszinierend!
Und noch faszinierender mit welcher Innbrunst dieser Krampf auch noch verteidigt wird.

Oder nimmt das eh niemand ernst und nur manche krallen sich daran fest weil sie selber nicht erkennen können was real sein kann und was nicht.
Das könnte die Lösung fürs Verhaltenverstehen sein.


Kurt

[Harald Maurer]

Die Transformation berechnet, wie der Schaffner im bewegten System, die Situation im unbewegten System wahrnimmt. Der Schaffner sieht also das sein Zug mir zunehmender Geschwindigkeit länger wird - nicht kürzer!

Nee, wir transformieren ja ins Ruhesystem des Schaffners! Er hat also keine Geschwindigkeit sondern betrachtet sich als ruhend. Nun guckt er in das nunmehr bewegte Außensystem - und dieses ist aus seiner Sicht verkürzt! Also muss das IS des Schaffners länger sein. So sind nun mal die Mysterien der Lorentztransformation! Und eine zunehmende Geschwindigkeit gibt's ja schon gar nicht, denn das wäre eine Beschleunigung und es läge kein Inertialsystem vor.

Die Unterscheidung muss man nicht machen. Entweder funktioniert die Theorie der SRT, dann ist es egal ob sich das Szenario innerhalb +-1Ls oder innerhalb Lichtjahren abspielt.

Richtig. Auch in diesem monumentalen Experiment könnte der Schaffner seine inertiale Bewegung nicht an ungleichzeitigen Ankunftszeiten des Lichts feststellen. Er wird aber an den Doppler-Effekten seine Bewegung feststellen können. Ob das eigentlich die SRT widerlegt, darüber gibt es bezüglich der Messungen des COBE-Satelliten (Smoot et al) hitzige Debatten, denn da wurde die Bewegung des Planetensystems gegen den Mikrowellenhintergrund ja anhand von Doppler-Effekten festgestellt.

Also hier nochmal ein Erklärungsversuch:
Das Entscheidende an dem Szenario, das hier zu transformieren ist, ist die Ausgangssituation. Wir legen ja fest, dass die Blitze einschlagen in dem Augenblick, in dem sich die beiden Beobachter gerade begegnen oder anders gesagt, sich die beiden IS decken. Nun kann sich ja jeder der Beobachter als ruhend betrachten und das ist er ja auch, denn Beobachter befinden sich ja stets in ihrem Ruhesystem. In diesem Moment sind die Ereignisse für jeden Beobachter praktisch dieselben, denn kann der eine Beobachter sagen, ich bin ruhend und in meinem IS schlagen an den Endpunkten zwei Blitze ein und ich werde sie gleichzeitig wahrnehmen, da ich mich in der Mitte des IS befinde und das Licht in meinem IS sich mit c ausbreitet, dann kann genau dasselbe aber auch der andere Beobachter sagen! Denn aus seiner Sicht ist ja er der Ruhende und der andere der bewegte. Das muss man also erstmal richtig verstehen: jeder der Beobachter kann sich ruhend betrachten und dann ist der jeweils andere Beobachter der bewegte. Begegnen sich also die beiden Beobachter, so ist die Situation für jeden Beobachter identisch: an den Endpunkten schlagen zwei Blitze ein und jeder der Beobachter befindet sich genau in der Mitte seines Systems. Jeder kann also folgern, vom Licht gleichzeitig erreicht zu werden, weil aus den Ruhesystemen betrachtet ja der jeweils andere Beobachter sich mit seinem Koordinatensystem bewegt!
Jeder Beobachter muss aufgrund des Postulats, dass sich das Licht in seinem IS mit c von den Endpunkten weg konstant bewegt, also zur gleichen Schlussfolgerung kommen, dass ihn das Licht der Blitze gleichzeitig erreicht! Jeder weiß, dass sich zur Lichtgeschwindigkeit keine andere Geschwindigkeit addieren oder abziehen lässt!
Diese totale Gleichberechigung aller IS zueinander muss man also akzeptieren. Und dann muss man das Postulat Einsteins akzeptieren. Dann ergibt es sich automatisch, dass sich an den Aussagen der beiden Beobachter kein Widerspruch ergeben kann!
Soweit klar?
Jeder der Beobachter hat sein ruhendes Koordinatensystem und seine eigenen Uhren! Jetzt befinde ich mich in meinem Koordinatensystem und ein anderes IS bewegt sich vorbei (für jeden Beobachter ist das dieselbe Situation!). Jetzt will ich wissen, welche Koordinaten der andere Beobachter hat und was seine Uhren zeigen! Um das zu erfahren, schreibt die SRT die Anwendung der LT vor. Sie sagt mir, wie das Szenario aus der Sicht des anderen Beobachters beurteilt wird, dem gegenüber ja ich der Bewegte bin. Aus seiner Sicht muss mein System daher schon mal das längenkontrahierte sein! Deshalb ergibt die LT, dass das andere System offenbar länger ist! Genau um den Lorentzfaktor länger. Die LT sagt mir nicht, wie ich den anderen sehe, sondern wie der andere mich sieht! Also welche Koordinaten und Zeiten er dem Ereignis zuordnet!
Da im Augenblick der Begegnung das Ereignis identisch ist (jeder wähnt sich in seinem System in der Mitte, und die Blitze schlagen praktisch durch die Endpunkte beider Koordinatensyteme hindurch, so dass jeder Beobachter aufgrund des Postulats die Blitze gleichzeitig wahrnehmen muss, werden die Blitze mit der LT von den Endpunkten des einen IS in die Endpunkte des anderen IS transformiert. Dadurch hat jeder der Beobachter quasi "sein eigenes Licht" - und das bewegt sich in seinem eigenen Koordinatensystem mit c. Das Ergebnis muss daher sein, dass jeder der Beobachter in seinem Ruhesystem die Blitze gleichzeitig wahrnimmt. Rechnet man also mit der LT, dann zeigt die LT dies tatsächlich auf! Und die Experimente zur Überprüfung der von Einstein postulierten Eigenschaft der LG haben das (jedenfalls nach offizeller Meinung) bisher stets bestätigt!
Das übersieht der Autor des Sachbuches: dass jeder der Beobachter (Außenbeobachter und Schaffner) vom Augenblick der Blitzeinschläge an, das Licht quasi "mitnimmt", also seinem System konstant und invariant zuordnet mit der LG c! Und das führt die LT auch durch, indem sie die isotrope Lichtausbreitung von einem IS in das andere IS transformiert. Das Licht bzw. die LG kann aufgrund des Postulats also nicht einem der IS absolut zugeordnet sein und sich im anderen IS zu c+/-v verändern. Nur in diesem Fall würde der Schaffner das Licht ungleichzeitig erhalten und das würde die Galileitransformation ergeben. Die wird aber dann dem Postulat nicht gerecht, und daher gibt es die LT und eben auch deshalb, weil sich eine Bewegung gegen Licht anhand von Lichtlaufzeiten experimentell nicht feststellen lässt.
Soo schwer zu verstehen, ist das eigentlich nicht. Verhält sich das Licht tatsächlich so, wie Einstein postuliert hat, ist das alles eine logische Konsequenz daraus! Was "wir Kritiker" der Theorie dazu sagen, darauf gehe ich an dieser Stelle lieber nicht ein. Das würde nur Verwirrung stiften. Hier geht's ja nur darum, die SRT und ihre Aussagen zu "verstehen".

Grüße
Harald Maurer

[fallili]

Ich kann mich mit deinen letzten naechtlichen Ueberlegungen nicht ganz anfreunden. Vielleicht ist die spaete Stunde anlass zu meinen oder deinen Hirngespinnsten!?

Wenn es beim Astronauten eine Annaeherung an einen der beiden Blitze gibt, so verringert sich doch der Abstand zu dieser "Lichtfront" und er muss sich "logischerweise" frueher mit ihr treffen. Hat dann aber diese Lichtfront nicht fuer den Astronauten eine Geschwindigkeit von c + v ? Oder wie Luebecker sagt eine Abstandsaenderung ?

Worueber ich mir nicht klarwerde, ist ob ich beim Zugparadoxon davon ausgehen darf, dass die Einschlagpunkte der Blitze (und damit die Lichtfronten) im Inertialsystem des fahrendes Zuges sich mit diesem mitbewegen (Lichtblitze werden vom fahrenden Schaffner als gleichzeitig wahrgenommen) oder ob sie fest im Bahndamm-Inertialsystem verbleiben (die Lichtblitze werden vom fahrenden Schaffner nacheinander wahrgenommen).
Die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit sollte aber gegen diese zweite Version sprechen.

Tut mir leid Leute, irgendwie verzwirbeln sich gerade meine Gehirnwindungen.

fallili, wenn wir das irgendwann mal verstanden haben, dann gebe ich dir ein virtuelles Bier aus.

Prost Ralf.

ich kann dieses verzwirbeln gut verstehen, weil genau durch so ein verzwirbeln meine Nacht schlecht war.

Um beim Astronautenbeispiel mit Lichtblitzen aus jeweils 2 Lichtjahren zu bleiben:

Bis das Licht beim Astronauten ankommt vergeht viel Zeit. Wenn der Astronaut mit 10 km /sek unterwegs ist bewegt er sich in 2 Jahren ca. 26 Mio km auf eine Quelle zu (ich will das alles nur mal so überschlagsmäßig angeben). Irgendwann also wird ihn der Lichtblitz erreichen. Nun können wir (bei einem geplanten Experiment dieser Art) an dieser Stelle einen, in Bezug zu den Lichquellen, einen ruhenden Beobachter platzieren und es ist vorstellbar, dass der Astronaut diesen ruhenden Beobachter im Abstand von wenigen Metern passiert.
Nun haben wir die absurde Situation, dass der Astronaut die Lichtblitze gleichzeitig wahrnimmt, der wenige Meter entfernte Typ aber nicht gleichzeitig sondern mit sehr großem Zeitabstand (immerhin ist er ja ca. 26 Mio km von der Mitte entfernt).

Andererseits, wie ich schon in der Nacht geschrieben habe - Der Astronaut schließt aus dem gleichzeitigen Eintreffen, dass die Lichtblitze zum Zeitpunkt des Aufblitzens gleich weit von ihm entfernt waren - was ja auch stimmt. Der Ruhende schließt aus dem unterschiedlichen Eintreffen, dass die Lichtblitze zum Zeitpunkt des Aufblitzens unterschiedlich weit weg waren ( aus der Zeitdifferenz kann er sogar sagen wie groß der Unterschied ist) - was nun auch die richtige Schlussfolgerung ist.

Diese Situation stellt sich als absurd dar, weil die Tatsache, das Licht für unterschiedlich bewegte Beobachter bei Messungen der Geschwindigkeit immer einen konstanten Wert von c ergibt eben auch absurd ist. Zwar gibt es hier einige, die genau diese Aussage anzweifeln und mit c-v niedrigerer und mit c+v höhere Geschwindigkeiten für erlaubt halten - ich gehöre aber nicht zur Fraktion derer die relative Lichtgeschwindigkeiten erlauben - zumindest solange nicht bis so etwas ernsthaft bewiesen wird.

Ich nehme an Harald könnte die Situation mit diesem zusätzlichen Beobachter im Rahmen der SRT berechnen und aufzeigen, das die Situation zwar absurd erscheint, aber im Einklang mit der SRT steht. Ich kann das nicht, bzw. müsste da viel Zeit investieren (obwohl es mich nun reizt das doch mal durchzurechnen - aber heut hab ich nicht genug Zeit und ab morgen bin ich eine Woche weg).
Und vielleicht findet er auch eine Möglichkeit, wie man sich diese Situation mit diesem weiteren Beobachter "verzwirblungsfrei" vorstellen kann.

[Jocelyne Lopez]

ich kann dieses verzwirbeln gut verstehen, weil genau durch so ein verzwirbeln meine Nacht schlecht war.

Um beim Astronautenbeispiel mit Lichtblitzen aus jeweils 2 Lichtjahren zu bleiben:

Bis das Licht beim Astronauten ankommt vergeht viel Zeit. Wenn der Astronaut mit 10 km /sek unterwegs ist bewegt er sich in 2 Jahren ca. 26 Mio km auf eine Quelle zu (ich will das alles nur mal so überschlagsmäßig angeben). Irgendwann also wird ihn der Lichtblitz erreichen. Nun können wir (bei einem geplanten Experiment dieser Art) an dieser Stelle einen, in Bezug zu den Lichquellen, einen ruhenden Beobachter platzieren und es ist vorstellbar, dass der Astronaut diesen ruhenden Beobachter im Abstand von wenigen Metern passiert.
Nun haben wir die absurde Situation, dass der Astronaut die Lichtblitze gleichzeitig wahrnimmt, der wenige Meter entfernte Typ aber nicht gleichzeitig sondern mit sehr großem Zeitabstand (immerhin ist er ja ca. 26 Mio km von der Mitte entfernt).

Falls ich Dein Beispiel richtig verstanden habe, wo also jetzt als Ausgangsituation zwei Beobachter sich dicht nebeneinander in der Mitte der Strecke zwischen den zwei Sternen befinden:

1) Der ruhende Beobachter (mit Geschwindigkeit v=0), der in der Mitte der Strecke die ganze Zeit bleibt, wird die zwei Blitze gleichzeitig in der Mitte der Strecke empfangen, weil die zwei Strecken des Lichts links und rechts bis zum festen Mittelpunkt und die zwei Laufzeiten sich nicht ändern, sondern gleich bleiben. Er misst also c=const und empfängt die Blitze gleichzeitig in der Mitte der Strecke.

2) Der bewegte Beobachter dagegen bleibt nicht in der Mitte der Strecke wie der ruhende Beobachter, sondern bewegt sich weg von der Mitte mit Geschwindigkeit v<>0. Er wird also die Blitze jenseits der Mitte empfangen, und zwar früher aus dem Stern, auf den er sich zubewegt, und später aus dem Stern, von dem er sich wegbewegt. Er misst c+/-v und empfängt die Blitze ungleichzeitig jeweils an einem anderen Ort jenseits der Mitte, sprich jenseits des anderen Beobachters.

Das ist die klassische Physik, die weder Widerspruch noch Absurdität enthält. Sie wird auch tagtäglich in der Ballistik präzis und problemlos von den Ingenieuren berechnet und angewandt, sie könnten sie auch hier problemlos berechnen, weil die jeweiligen Geschwindigkeiten c und v sowie die Länge der Strecke bekannt bzw. vorgegeben sind - das kann ich selbst zwar nicht, aber sie können es, darauf kannst Du Dich verlassen. Also keinen Grund für eine schlechte Nacht, frag mal die Ingenieure und schlaf gut.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[fallili]

Nein eben NICHT in der Mitte, der zusätzliche ruhende Beobachter befindet sich von Anfang an ca. 26 Mio km von der Mitte entfernt, der bewegte Beobachter ist zwar am Angang in der Mitte, bewegt sich aber, während die Lichtblitze sich auf ihn zubewegen, in Richtung dieses zusätzlichen Beobachters.
Daher muss es irgendeinen Zeitpunkt geben, wo diese Beiden sich eben ganz nahe kommen.
Ich hab bewusst nicht angegeben WO sich der zusätzliche Beobachter nun genau befindet, weil ich das so auf die schnelle nicht ausrechnen kann.
Aber nach "normaler" Vorstellung müsste es einen Punkt geben an dem der bewegte Beobachter das Eintreffen der Lichtblitze sieht und nach "normaler" Vorstellung müsste man dort (bzw. sehr nahe) daher auch einen ruhenden Beobachter positionieren können.

Ich muss dazusagen, dass ich mir momentan da wirklich noch immer nicht vorstellen kann wie es dann funktionieren kann, dass der Bewegte die Blitze gleichzeitig sieht und ein paar Meter daneben der Ruhende die Blitze sehr stark zeitversetzt.
Muss noch darüber nachdenken - glaub aber das es daran liegt, dass ich da im Hirn noch immer Raumpunkte und Zeitpunkte voneinander getrennt "sehe".

Wie schon gesagt - vielleicht kann irgend jemand dieses Phänomen besser erklären.
Allerdings glaube ich, dass Du ja bezweifelst, dass der bewegte Beobachter die Blitze gleichzeitig sieht - da wirst mir also nicht helfen können.

[Jocelyne Lopez]

Nein eben NICHT in der Mitte, der zusätzliche ruhende Beobachter befindet sich von Anfang an ca. 26 Mio km von der Mitte entfernt, der bewegte Beobachter ist zwar am Angang in der Mitte, bewegt sich aber, während die Lichtblitze sich auf ihn zubewegen, in Richtung dieses zusätzlichen Beobachters.
Daher muss es irgendeinen Zeitpunkt geben, wo diese Beiden sich eben ganz nahe kommen.

Ich verstehe nicht, wo Dein Problem ist. Wenn die zwei Beobachter zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Ort (nicht in der Mitte) sich nebeneinander auf einer Strecke zur gleichen Entfernung von einem Stern befinden, dann erhalten sie beide gleichzeitig den einen Blitz aus diesem Stern. Der zweite Blitz aus dem anderen Stern empfangen sie dagegen beide nicht gleichzeitig mit dem ersten Blitz und auch nicht am selben Ort. Wo ist das Problem?

Allerdings glaube ich, dass Du ja bezweifelst, dass der bewegte Beobachter die Blitze gleichzeitig sieht - da wirst mir also nicht helfen können.

Die Voraussetzung, dass ein Beobachter die beiden Blitze gleichzeitig sieht, ist, dass er sich in der Mitte der Strecke zwischen den beiden Lichtquellen befindet. Das hat Einstein allerdings auch ausdrücklich als Voraussetzung vorgegeben. Befindet sich ein Beobachter nicht in der Mitte der Strecke zwischen den beiden Lichtquellen, kann der Beobachter die Blitze nicht gleichzeitig empfangen, weil ein der Blitze eine längere Strecke als der andere zurückzulegen hat, um den Beobachter zu erreichen - die Laufzeiten sind also zwangsläufig verschieden. Die Lichtgeschwindigkeit ist ja endlich.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[fallili]

Wie ich vorhin schon sagte - wir beide werden nicht mit den Auffassungen zusammenkommen.

Beim "normalen" Zugexperiment sind ja ruhender und bewegter Beobachter beim Eintreffen der Blitze nicht mehr beide an der anfänglich als Mitte gekennzeichneten Stelle sondern der bewegte Beobachter hat sich ein Stück wegbewegt.
Also werden nach Deiner Argumentation der bewegte Beobachter das Licht NICHT gleichzeitig empfangen - also stimmt die SRT nicht.
Ich bleibe aber dabei , dass sowohl ruhender als auch bewegter Beobachter das Licht geleichzeitig empfangen - ich nehme also die Folgerungen der SRT an, solange niemand eine bessere theoretische Grundlage findet.

[Kurt]

Wie ich vorhin schon sagte - wir beide werden nicht mit den Auffassungen zusammenkommen.

Beim "normalen" Zugexperiment sind ja ruhender und bewegter Beobachter beim Eintreffen der Blitze nicht mehr beide an der anfänglich als Mitte gekennzeichneten Stelle sondern der bewegte Beobachter hat sich ein Stück wegbewegt.
Also werden nach Deiner Argumentation der bewegte Beobachter das Licht NICHT gleichzeitig empfangen - also stimmt die SRT nicht.
Ich bleibe aber dabei , dass sowohl ruhender als auch bewegter Beobachter das Licht geleichzeitig empfangen - ich nehme also die Folgerungen der SRT an, solange niemand eine bessere theoretische Grundlage findet.

Hallo fallili,

stelle die beiden Beobachter nebeneinander und in die Mitte der beiden Blitzorte, lass es blitzen.
Sehen die beiden dann es gleichzeitig blitzen?

Stelle nun den "Bewegten" ein Stück links vom Schaffner auf, lass es blitzen.
Sehen die beiden dann es gleichzeitig blitzen?

Richte es nun so ein dass der "Bewegte" sich nach links bewegt (von rechts kommend am Schaffner vorbei), sich gerade beim Schaffner befindet wenns blitzt.
Sehen die beiden dann es gleichzeitig blitzen?

Kurt