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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Raumzeitmodell


Harti
25.11.15, 11:18
Hallo zusammen,

verstehe ich das Raumzeitmodell richtig, wenn ich es mir wie folgt vorstelle ?

Es gibt in einem Raumzeitmodell nur eine einzige Uhr. Das ist die Uhr des Beobachters. Diese wird mathematisch durch die Zeitachse repräsentiert. Es gibt auch nur einen Raum-/Streckenmaßstab, der ebenfalls mit dem Beobachter verbunden ist.

Veränderungen/Bewegungen haben in der Realität immer eine zeitliche und eine räumliche Komponente, da es weder absolute Ruhe noch eine unendlich hohe Geschwindigkeit gibt.
Tatsächliches Geschehen findet zwischen zwei Ereignissen (Weltpunkten) statt. Die Distanz zwischen zwei Ereignissen wird als Raumzeitintervall (Weltlinie) bezeichnet und wie folgt berechnet: Raumzeitintervall = sqrt (Zeitentfernung^2 - Raumentfernung^2 ).

Eine zweite, im Verhältnis zur Uhr des Beobachters bewegte Uhr ist in einem Raumzeitmodell nicht darstellbar. Wenn man annimmt, dass sich eine zweite Uhr im Verhältnis zur Uhr des Beobachters bewegt, verläßt man das Raumzeitmodell und nimmt faktisch an, dass es zwei im Verhältnis zueinander bewegte Koordinatensysteme gibt. Nur dann können die relativistischen Effekte (Zeitdilatation und Längenkontraktion) auftreten.

In der Raumzeit, konsequent angewandt, gibt es daher keine relativistischen Effekte.
Selbstverständlich müssen beim GPS-System relativistische Effekte berücksichtigt werden, da ja zwei Uhren (bewegt und unter verschiedener Gravitationswirkung) in Übereinstimmung gebracht werden müssen.

Was ist falsch an meiner Auffassung ?
MfG
Harti

Ich
25.11.15, 12:28
Diese Diskussion hatten wir schon. Wenn sich noch jemand findet, der dir das "Raumzeitmodell" erklären will, dann wird dieser Thread nach den didaktischen Vorschlägen dieses jemand laufen. Man wird versuchen, dir etwas zu erklären, und du wirst versuchen, dem zu folgen.
Wenn du stattdessen für deine Vorstellung argumentieren willst, dann im "jenseits der Standardphysik", nicht hier. Kannst du auch machen, aber entscheide dich bitte jetzt.

-Ich-

Harti
25.11.15, 14:59
Hallo Ich,
für mich ist es nicht wichtig, unter welcher Rubrik das von mir gestellte Thema erörtert oder beantwortet wird.
Ich versuche nur Klarheit zu gewinnen und deutlich zwischen zwei unterschiedlichen Modellen zu unterscheiden.
Einem Modell, bei dem mit den bewegten Objekten jeweils ein Koordinatensystem verbunden wird, und dem Raumzeitmodell, bei dem es nur ein Koordinatensystem, nämlich die Raumzeit, gibt.
Zu diesem Zweck habe ich meine Vorstellung zum Raumzeitmodell mitgeteilt und gefragt, ob ich insoweit eine falsche Vorstellung habe.
mfG
Harti

Ich
25.11.15, 15:35
Das Problem ist, dass du die Grundlagen nicht verstanden hast. Deine Aussage
Einem Modell, bei dem mit den bewegten Objekten jeweils ein Koordinatensystem verbunden wird, und dem Raumzeitmodell, bei dem es nur ein Koordinatensystem, nämlich die Raumzeit, gibt.
z.B. hat nichts mit dem zu tun, was ein Physiker unter Raumzeit versteht. Von daher gibt es da nichts zu erörtern, sondern du müsstest stattdessen lernen, was Raumzeit bedeutet und welche Rolle Koordinatensysteme spielen.
Das kann man unter Schulphysik laufen lassen, wenn auch fortgeschrittene.

Du hast in der Vergangeheit aber nicht eingesehen, dass du da fundamentale Defizite hast und hast nicht auf Versuche reagiert, dir etwas beizubringen. Wenn du das wieder so handhaben willst, dann im anderen Forenbereich. Dort kannst du einmal deine eigenen Vorstellungen propagieren und diskutieren lassen. Danach ist das Thema ein für alle Mal vom Tisch.

Das ist durchaus ein Unterschied.

Harti
26.11.15, 09:24
Hallo Ich,
ich weiß nicht, ob und wie man das Thema in einen anderen Forenbereich verschieben kann.
Die Behauptung, ich hätte keine Ahnung und sei unbelehrbar, ist für mich nicht nachvollziehbar. Ich verlasse mit meinen Überlegungen lediglich eingetretene Wege. Ich bin der "Sprache" der Mathematik nur eingeschränkt mächtig und versuche deshalb die Dinge mit normalsprachlichen und bildlichen Mitteln zu verstehen.
Vielleicht äußert sich der ein oder andere ja doch noch zu meiner Kernfrage, ob in einem konsequent angewendeten Raumzeitmodell relativistische Effekte darstellbar sind ?
MfG
Harti

Ich
26.11.15, 09:41
Ich verlasse mit meinen Überlegungen lediglich eingetretene Wege.
Dann hat der Thread in diesem Forenbereich nichts verloren.

Hier kannst du lernen, die bekannten Wege zu begehen. Ich lasse den Thread mal offen, falls du dich noch dafür entscheidest.
Wenn du lieber weiter in der Wildnis umherirren willst, mach einen entsprechenden Thread im entsprechenden Unterforum auf.

-Ich-

Harti
27.11.15, 08:16
Hallo Ich,
ich habe auch noch andere Fragen. Auch wenn wahrscheinlich schon alles mal behandelt wurde, stelle ich sie und hoffe damit in einer passenden Rubrik zu landen.
MfG
Harti

Ich
27.11.15, 09:41
Bei Fragen findest du sicher eine geeignete Rubrik, das ist kein Problem. Das einzige, was wir hier abgeschafft haben, sind end- und orientierungslose Irrwanderungen abseits der eingetretenen Wege. Wir wollen den Gästen vielmehr die Möglichkeit bieten, Wege zu finden.

JoAx
27.11.15, 12:34
Ich antworte jetzt einfach mal. Mal sehen, ob die Chance genutzt wird.


Es gibt in einem Raumzeitmodell nur eine einzige Uhr.


Das ist falsch. Der Rest der Ausführungen ist damit irrelevant.

"Raumzeit" = "ein Blatt Papier"
"Uhr" = "eine auf dem Blatt Papier aufgemalte Linie"

Es ist sonnen klar, dass man sehr, sehr, sehr viele unterschiedliche Linien auf einem Blatt Papier aufmalen kann. Und keine dieser Linien ist vor einer anderen ausgezeichnet. Sie alle sind untereinander völlig gleichberechtigt.

Harti
28.11.15, 09:02
Hallo JoAx

"Raumzeit" = "ein Blatt Papier"
"Uhr" = "eine auf dem Blatt Papier aufgemalte Linie"
Ich würde dieses Beispiel wie folgt interpretieren:
Die senkrechte Kante des Blattes Papier repräsentiert die Zeitachse, die waagerechte Kante die (eindimensionale) Raumachse.
Eine Linie auf dem Blatt (ohne Anfang und Endpunkt) repräsentiert eine Beziehung zwischen Raum und Zeit, herkömmlich aus der Perspektive des Raumes (Strecke/Zeit) als Geschwindigkeit definiert.
Eine Strecke auf dem Blatt mit Anfangs- und Endpunkt repräsentiert ein tatsächliches Geschehen in der Raumzeit (Raumzeitintervall). Die Verbindung zwischen Anfangspunkt (Ereignis1) und Endpunkt (Ereignis2)der Strecke wird als Weltlinie bezeichnet.
Die Projektionen der Strecke auf die Zeitachse repräsentiert den Zeitanteil der Veränderung, die Projektion auf die Raumachse den Raumanteil.
Die Interpretation der Strecke als Vektor beinhaltet sowohl die zeitliche wie die räumliche Komponente.
Zur Berechnung der Länge der Strecke (des Betrages des Vektors) bedient man sich des Satzes des Pythagoras.
a = Zeitdistanz
b = Raumdistanz
c = Betrag des Vektors
a^2 + b^2 = c^2

Man muss allerdings berücksichtigen, dass Raum und Zeit gegensätzlich ( nicht kompatibel) sind und deshalb nicht einfach addiert werden können. Dem trägt man Rechnung indem man Raum oder Zeit als imaginär behandelt und damit in den Bereich der komplexen Zahlen (Gauß`sche Zahlenebene) gerät.
Die Berechnung lautet dann:
a^2 + i^2 b^2 = c^2
Das i^2 macht aus dem + ein - und als Raumzeitintervall (Betrag des Vektors) ergibt sich der reelle Wert:
c = sqrt a^2-b^2

Ich stelle dies so umfangreich und für die meisten von Euch wahrscheinlich überflüssig dar, um deutlich zu machen, dass ich die Dinge durchaus verstanden habe, wenn auch auf einem mathematisch niedrigen Niveau.

Zurück zur Ausgangsfrage:

Das Raumzeitmodell hat nach meiner Meinung nur eine Zeitachse (die senkrechte Kante des Papiers) und damit nur eine Uhr. Veränderungen (Bewegungen) in der Raumzeit werden in Form von Raumzeitintervallen berechnet oder in Form von Vektoren geometrisch dargestellt. Eine zweite bewegte Uhr ist in diesem Raumzeitmodell nicht vorgesehen.
Man kann allerdings auch zueinander bewegte Objekte (Strecken auf dem Blatt Papier) unmittelbar zueinander in Beziehung setzen. Dies läuft aber darauf hinaus, dass man mit jedem Objekt ein Koordinatensystem verbindet und ein ruhend vorgesteltes Objekt zum Bezugssystem wird. Mit dieser Vorstellung verläßt man das Raumzeitmodell, weil nicht mehr die Raumzeit (Kanten des Papierblattes) das Bezugssystem bilden, sondern das mit dem ruhend vorgestellten Objekt verbundene Koordinatensytsem. Bei dieser Betrachtungsweise treten relativistische Effekte auf und man muss Uhren und Strecken der zueinander bewegten Objekte mit dem Lorentz-Faktor umrechnen.

Jetzt habe ich aber viel geschrieben. Falls ich mich immer noch nicht habe verständlich machen können, weiß ich auch nicht weiter und muss nach Eurer Meinung dumm sterben.

MfG
Harti

TomS
28.11.15, 10:09
Wenn du 17 Linien einzeichnest, dann enthält dein Modell 17 Uhren

Ich
28.11.15, 21:46
Ich stelle dies so umfangreich und für die meisten von Euch wahrscheinlich überflüssig dar, um deutlich zu machen, dass ich die Dinge durchaus verstanden habeDu machst einmal mehr deutlich, dass du es nicht verstanden hast.
Jetzt habe ich aber viel geschrieben. Falls ich mich immer noch nicht habe verständlich machen können, weiß ich auch nicht weiter und muss nach Eurer Meinung dumm sterben.Dein Ansatz, nicht auf Fragen und Hinweise einzugehen, sondern immer und immer wieder denselben Unfug zu wiederholen, ist genau das, was hier nicht mehr geduldet wird. In diesem Unterforum wirst du uns nicht immer wieder deine nicht verstandene Version erklären, dafür haben wir das Jenseits. Hier liest du, was andere schreiben, versuchst es zu verstehen, und gehst darauf ein. Zum Beispiel, indem du nachfragst.
Zum Beispiel könntest du fragem, warum JoAx und TomS eine Linie im Modell mit einer Uhr im echten Leben identifizieren. Wenn das nämlich zulässig ist, dann ist in der Tat sonnenklar, dass man beliebig viele Uhren darstellen kann.
Irgendwo auf diesem Weg scheiterst du ja offensichtlich, das musst du lernen.