Gibt es eine relativistisch-konstante Lichtgeschwindigkeit?

[Ralf Maeder]

Was macht denn nun der neue Fahrgast hier auf einmal?
Der sitzt in der Zugmitte, oder? Genau wie der Schaffner!
Was soll es da fuer einen Unterschied zwischen den beiden geben?

Der Beobachter auf dem Bahnsteig hatte Langeweile und ist in den Zug eingestiegen. Er sitzt dort nun in der Mitte. Der Schaffner kontrolliert eben die Fahrkarten und kommt am Fahrgast vorbei. Macht es doch viel einfacher, oder nicht?

Ist aber eine anderes Gedankenexperiment und einfacher wird es nicht.

[Ralf Maeder]

Ich muss zugestehen, anstatt dass sich die Situation klarer darstellt, wird es immer konfuser fuer mich.

Damit ich nicht von Aepfeln und die anderen von Birnen sprechen oder verschiedenen IS oder Tranformationen, hier noch einmal meine Frage anders gestellt: Ich bin der Schaffner, wie nehme ich die beiden einschlagenden Blitze wahr, gleichzeitig oder zeitversetzt?

Gruss Ralf.

Ich sehe, dass ich meine Frage wohl nicht genau genug praezisiert hatte: Ich, der Schaffner befinde mich in der Mitte des Zuges und bewege mich nicht. Nun kommen die beiden Lichtfronten der Blitze auf mich zu und die kommen bei mir: a) gleichzeitig oder b) zeitversetzt an.
Kann meine Wahrnehmung die Blitze zeitversetzt wahrnehmen aber die Lichtfronten kommen gleichzeitig an oder umgekehrt?

Kurz davor Wackelpeter zu werden, Ralf.

[Ernst]

Und genauso ist es mit den Ereignissen in der SRT, der Fahrgast transformiert zwei räumlich getrennte aber für ihn in seinem Ruhesystem gleichzeitig stattfindende Ereignisse in das Ruhesystem des Schaffners. Und dort sind die dann für den Schaffner real nicht mehr gleichzeitig.

Denkste. Sie sind auch für den Schaffner gleichzeitig. Denn der kann sich ja ebenfalls als ruhend betrachten. Kein IS ist gegenüber einem anderen bevorzugt.
Der Gehalt der LT ist leider weitgehend unbekannt. Niemand in seinem Ruhesystem wird eine RdG wahrnehmen, d.h. unterschiedliche Zeiten an unterschiedlichen Orten. Nur weil ihm das jemand hineintransformiert hat. Die unterschiedlichen Zeiten an unterschiedlichen Orten in S' "sieht" nur der in S ruhende Beobachter.

Oder meinst du, wir können auf der Erde eine RdG wahrnehmen, nur weil sich das wegen der Relativbewegung gegenüber der Sonne aus der Transformation vom IS der Sonne ins IS der Erde ergibt?
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[Harald Maurer]

Ich, der Schaffner befinde mich in der Mitte des Zuges und bewege mich nicht. Nun kommen die beiden Lichtfronten der Blitze auf mich zu und die kommen bei mir: a) gleichzeitig oder b) zeitversetzt an.

Wenn die Blitze gleichzeitig an den Zugenden einschlagen, kommen die Wellenfronten gleichzeitig bei Dir an - nach SRT unabhängig davon, ob sich der Zug in Bezug zu einem anderen Beobachter gleichförmig linear bewegt oder nicht.

Kann meine Wahrnehmung die Blitze zeitversetzt wahrnehmen aber die Lichtfronten kommen gleichzeitig an oder umgekehrt?

Nein!


@allgemein bemerkt
Eine Koordinatentransformation wie die GT oder die LT transformiert keine Ereignisse oder Realitäten, sondern KOORDINATEN!
Ich beobachte ein Ereignis, führe Messungen durch und ordne dem Ereignis Raum-und Zeitkoordinaten zu und die Messwerte.
Ein relativ zu mir bewegter Beobachter beobachtet dasselbe Ereignis und macht das Gleiche. Die Transformation sagt mir, welche Koordinaten er dem Ereignis zuordnet und welche Werte er misst!
Die Galileitransformation überträgt nur die Raumkoordinaten meiner Messung zu jenen seiner Messung - aber nicht die Zeit.
Die Lorentztransformation überträgt die Raumkoordinaten und die Zeitpunkte meiner Messung in jene Werte, die der andere misst. Auch die Zeit, weil der andere Uhren hat, die nicht mit meinen Uhren synchron laufen. Die LT berücksichtigt dabei auch die Effekte Zeitdilatation und Längenkontraktion.
Was ich in meinem Koordinatensystem messe, unterscheidet sich von dem, was der andere beim gleichen Ereignis misst. Was er misst, sagt mir die Transformation!
Ich denke, dass ist klar genug beschrieben und kurz genug, damit es auch gelesen wird!

Grüße
Harald Maurer

[Ernst]

Und genauso ist es mit den Ereignissen in der SRT, der Fahrgast transformiert zwei räumlich getrennte aber für ihn in seinem Ruhesystem gleichzeitig stattfindende Ereignisse in das Ruhesystem des Schaffners. Und dort sind die dann für den Schaffner real nicht mehr gleichzeitig.

Sie sind auch im Ruhesystem des Schaffners aus Sicht des Schaffners gleichzeitig. Aus Sicht des Fahrgastes sind sie im Ruhesystem des Schaffners nicht gleichzeitig.

Deutlicher wird das bei der LK. Ein Stab der Länge l in seinem Ruhesystem S' erscheint in S (welches sich mit v versus S' bewegt) verkürzt. Die Verkürzung wird nicht im Ruhesystem des Stabes gemessen, sondern in jenem IS, in welchem sich der Stab bewegt, also S, konstatiert.
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[Harald Maurer]

Aha! Die Transformation beschreibt also nicht das was in S angenommen wird was in S' Realität wäre, aber in S' nicht Realität ist, sondern es berechnet was in S' Realität ist!

Was ist denn nun richtig? Deine Version oder die von Ernst?

Die Realität ist das Ereignis. Ich messe und stelle fest, wo und wann dieses Ereignis in meinem Koordinatensystem stattfindet.
Der andere Beobachter macht dasselbe beim gleichen Ereignis. Seine Koordinaten und Zeitpunkte sind anders als meine.
Aber das Ereignis selbst verändert sich dadurch nicht.
Dass für jeden Beobachter die Realität das ist, was er beobachtet und misst, ist wohl selbstverständlich.
Man kann also sagen, die Transformation transformiert meine Messwerte, die für mich die Realität sind in jene Messwerte, die für den anderen die Realität sind. Angenommen wird dabei gar nichts. Ich messe und der andere misst - und jeder macht das in seinem Ruhesystem. Das ist alles.

Grüße
Harald Maurer

[Ernst]

Man kann also sagen, die Transformation transformiert meine Messwerte, die für mich die Realität sind in jene Messwerte, die für den anderen die Realität sind.

Der Schaffner streckt seine Arme in Fahrtrichtung aus. Er selbst wird wohl seine Armlänge unverändert messen. Es ist der Fahrgast, welcher die Arme das Schaffners verkürzt mißt.
Und umgekehrt wird auch der Schaffner die Armlänge des Fahrgastes verkürzt messen, was dieser allerdings selbst nicht mißt.
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[Ernst]

Im Ruhesystem S' hat der Stab sein Länge 1 in diesem System ruht der Stab. Ein Beobachter im System S ruht in seinem System, aber in diesem ist der Stab bewegt. Er gibt die Koordinaten in seinem System an und in seinem System ist die Länge des Stabes eben verkürzt.

Richtig. Die verkürzten Arme des Schaffners sieht der Fahrgast.

Das wird nicht deutlicher, das ist was anderes

Das ist gar nichts anderes. LK, ZD, RdG sind gleichermaßen Ergebnisse der LT.
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[Harald Maurer]

Das ist auch meine Meinung dazu, aber Ernst sieht es offenbar anders.

Nein, Ernst meint dasselbe wie ich. Er drückt sich nur anders aus.

Ist es Wirklichkeit oder ist es eine Täuschung.

Es eine unterschiedliche Messung der Länge!

Es sei L0 die Länge eines Stabes im Bezugssystem S’ (in dem er ruht, man nennt L0 daher Ruhelänge oder Eigenlänge des Stabes).
Die beiden Enden dieses Stabes bezeichnen wir als x’1 und x’2 ; also ergibt sich L0 aus
x’2 – x’1 !
Wenn wir den (im System S’ bewegten) Maßstab nun aus dem (ruhenden) System S beurteilen, müssen wir die beiden Stabenden mit der Lorentztransformation transformieren:
x'1=x1-vt1/gamma ; x'2=x2-vt2/gamma
wobei x1, t1 und x2, t2 die Koordinaten von x’1 und x’2 in S sind.
Wenn wir die Länge des Stabes im System S messen, müssen wir die Koordinaten x1 und x2 gleichzeitig in S ablesen und folglich setzen: t1 = t2 !
Wir subtrahieren die beiden obigen Gleichungen :
x'2-x'1=x2-x1/gamma
also: (weil L=x2-x1 und L'0 = x'2-x'1 !)
L'0=L/gamma
L = demnach
L=L'0 * gamma!
Das besagt, dass die Stablänge im System S im Verhältnis sqrt(1− v /² c²) : 1 verkürzt
erscheint bzw. so gemessen wird.

Grüße
Harald Maurer

[Harald Maurer]

Wie bitte? Welches Gamma kennst du denn was bei v<>0 kleiner 1 wäre? Da bin ich aber mal gespannt.

Bei v=0,5 c beträgt Gamma rund 0,866... Ein Stab von 1000 m Länge verkürzt sich demnach auf 866,0254... m.
Der Gammafaktor beträgt demnach 1/0,866... also rund 1,155 !
Ich verstehe daher Deine Frage nicht.

Das sind schon wieder faule Tricks

Ich hab's nicht erfunden! Ich schildere ohne Beimengung von Kritik die SRT wie sie nun mal ist. Die Meinung, dass die Lorentztransformation eine trickreiche Methode ist, sei Dir unbenommen. Muss ja wohl auch so sein, denn das Postulat ist eine Unmöglichkeit. Unmöglichkeiten zu berechnen, erfordert nun mal gewisse Raffinessen, wie z.B. die RdG. Das hängt alles mit Lichtsynchronisationen von Uhren zusammen, die aber - wenn das Postulat real wäre - gar nicht funktionieren können. Und das wissen wir ja beide!

Grüße
Harald Maurer