Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"
Hallo allerseits,
mein erster Beitrag - da möchte ich mich kurz vorstellen. Ich habe mich hobbymäßig seit gut 10 Jahren immer mal wieder mit der SRT beschäftigt - unter anderem im alten Einsteinforum unter kundiger Anleitung von "Ich", der in diesem Forum ja Moderator ist. Inzwischen hab ich dazu ganz schön viel gelesen, gerechnet und mit Gedankenexperimenten herumprobiert. Es gibt im Wesentlichen zwei Aussagen an der üblichen Darstellung der SRT, die ich nie so recht verstanden habe:
- die Formulierung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" als "Licht bewegt sich in JEDEM Koordinatensystem mit c"
- die Zwillingsparadoxonerklärung, dass die messbare Zeitdilalation am Ende der Reise schlagartig dann erzeugt wird, wenn der Zwilling die Bewegungsrichtung ändert.
Nun, ich habe darüber viel recherchiert und Material und Argumente gesammelt. Das würde ich gerne nutzen, um gemeinsam mit Kenner(*innen) der Materie, also Euch :) , die Grundlagen der SRT, also die Herleitung und genaue Interpretation der beiden grundlegenden Postulate noch einmal akribisch durchzugehen. Meine These lautet: ein "lorentzkompatibles" SRT-Verständnis ist die einzig haltbare (oder zumindest die theoretisch sparsamste) Interpretation. Die läuft, kurz gesagt, auf den folgenden Leitspruch hinaus: " Licht bewegt sich in irgendeinem - und es ist nachgerade egal, in welchem! - aber trotzdem in genau einem Koordinatensystem mit c".
Zum Einstieg möchte ich in diesem Thread die korrekte Formulierung und Herleitung des Einsteinschen Postulats "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" diskutieren.
Das Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wird in aktuellen Darstellungen der Einsteinschen SRT praktisch immer so definiert, dass die „Konstanz der Lichtgeschwindigkeit“ die Eigenschaft des Lichts kennzeichnet, in jedem von beliebig zueinander bewegten Inertialsystemen konstant die gleiche Geschwindigkeit c aufzuweisen. Einige Beispiele zur Definition dieses Prinzips:
„Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit hat in allen Inertialsystemen den gleichen Wert“, „Die (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit c hat in jedem Inertialsystem denselben Wert (299*792.458*km/s), ist also vom Bewegungszustand der Quelle ebenso unabhängig wie von dem des Beobachters“, „[das Prinzip] besagt, dass in allen Inertialsystemen die Vakuumlichtgeschwindigkeit gleich groß ist“, „Licht breitet sich im Vakuum in allen Inertialsystemen mit der gleichen Geschwindigkeit c aus, die unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle oder des Beobachters ist“. Genauso im Englischen: The*speed of light*in a*vacuum*is the same for all observers, regardless of the motion of the light source".
Ich hab nie verstanden, wie man aus diesem Postulat z.B. auf die Relativität der Gleichzeitigkeit kommen konnte. Nehmen wir das beliebte Zug-Beispiel:
-ein Zug fährt am Bahnhof vorbei, es schlagen vorne und hinten zwei Blitze ein, ein Betrachter auf dem Bahnsteig erreichen die Lichtstrahlen von Links und Rechts gleichzeitig. Licht bewegt sich in Bezug zum Koordinatensystem des Bahnhofs von beiden Seiten mit c.
- Was sagt die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nun für den Betrachter im Inneren des Zuges (gleiche Position wie Betrachter am Bahnsteig) voraus? Natürlich ist auch für den der Blitzschlag gleichzeitig! Denn das Licht im Zug bewegt sich ja laut Definition auch in Bezug zum Koordinatensystem des Zugs mit c. Also wird sich wohl die Geschwindigkeit des Lichts im Zug in Bezug zu der Geschwindigkeit des Lichts auf dem Bahnhof um die Zuggeschwindigkeit erhöhen bzw. erniedrigen. Wenn Licht sich in jedem Koordinatensystem mit c bewegt, dann muss es, kurz gesagt, in verblüffender Art in der Lage sein, stets eine passende Galileo-Transformation durchzuführen. Folge: Auch für den Beobachter im Zug ist der Blitzschlag "gleichzeitig".
Genauso, wie das auch mit dem Schall wäre: der Donner der beiden Blitze würde sowohl den Beobachter auf dem Bahnsteig als auch den Beobachter im Zug gleichzeitig erreichen, weil sich der Schall im Zug in der Luftsäule des Zugs bewegt, und die wird nun mal mitbewegt. Wenn wir annehmen, dass das Licht sich in einem Äther bewegt, der vollständig in der Zugluft "mitgeführt" wird, hätten wir sogar eine simple Erklärung dafür. Man kann sich aber auch kompliziertere ausdenken.
Hier also mein Unverständnis: wieso sollen die beiden Postulate, so wie sie heute in der Sekundärliteratur dargestellt werden, überhaupt dazu führen, die Galileo-Transformation abzuservieren und durch die Lorentz-Transformation zu ersetzen? Machen wir den kurzen Logik-Check:
1. Aus dem Relativitätsprinzip folgt u. a., das die Messung elektrodynamischer Prozesse im allgemeinen und damit auch der Lichtgeschwindigkeit im Besonderen in jedem von beliebig zueinander in Bewegung stehenden Inertialsystemen zu identischen Ergebnissen führt. Licht wird in jedem Inertialsystem mit c gemessen.
Steht das im Widerspruch zum klassischen Relativitätsprinzip von Newton und Galileo? Natürlich nicht.
2. Aus der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" erfahren wir zudem, das Licht sich auch tatsächlich in jedem Koordinatensystem mit c bewegt. Kein Wunder, dass es dann mit c gemessen wird.
Steht das also im Widerspruch zum 1. Relativitätsprinzip? Nö, nicht die Bohne. Also gibt es überhaupt keinen Anlass, die Lorentztransformation einzuführen oder überhaupt nur drüber nachzudenken. Galileo rules!
Nun, soweit mein Problem, was ich immer mit dieser Darstellung hatte. Ich mach hier erst mal Pause und bin gespannt auf Eure Rückmeldungen. Ist Euch das auch schon mal als komisch aufgestoßen? Als nächstes würde ich dann gerne darstellen, wie die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" von Einstein selbst formuliert wurde. Die hört sich nämlich dezidiert anders an als heute.
Viele Grüße aus Bremen
Jan
Relativitätsprinzip sagt eigentlich, dass alle Inertialsysteme gleichberechtigt sind, es also kein bevorzugtes System gibt.
Konstanz der LG bedeutet, dass es in der SRT c + v nicht gibt, klassisch sehr wohl.
Konsequenz: wenn RP und Konstanz der LG gilt, dann müssen Raum und Zeit relativ sein.
Hallo Jan,
willkommen im Forum!
Ich möchte dich darauf hinweisen, dass du dieses Thema im normalen Forenbereich eröffnet hat. Das bedeutet, dass hier keine eigenen Thesen vorgestellt und verbreitet werden können, sondern nur im Rahmen der Standardphysik diskutiert wird. Verständnisfragen gehören also genau hierher, wenn das nicht nur ein Aufhänger für eine GdM-Diskussion sein soll. Wenn du also eigentlich vorhast, uns von der Unnötigkeit der SRT zu überzeugen, dann sag es gleich. Der Thread wird dann ins entsprechende Unterforum verschoben.
Was sagt die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nun für den Betrachter im Inneren des Zuges (gleiche Position wie Betrachter am Bahnsteig) voraus? Natürlich ist auch für den der Blitzschlag gleichzeitig! Denn das Licht im Zug bewegt sich ja laut Definition auch in Bezug zum Koordinatensystem des Zugs mit c.
Lass das Inertialsystem des Zugs erstmal weg, das brauchst du noch nicht. Wir betrachten alles im Bahnsteigsystem.
Wir stellen uns einen Zug vor, dessen Enden zu einem bestimmten Zeitpunkt mit den Enden des Bahnsteigs zusammenfallen. Zu genau diesem Zeitpunkt schlagen die besagten Blitze ein.
Etwas später treffen die Signale gleichzeitig in der Bahnsteigmitte ein. Der Punkt ist, dass sich dort zu diesem Zeitpunkt nicht mehr die Mitte des Zuges befindet, weil der ein Stück weitergefahren ist.
Der Fahrgast, der sich zu diesem Zeitpunkt direkt in der Mitte des Bahnsteigs befindet und das gleichzeitige Eintreffen der Signale direkt miterlebt, befindet sich also nicht in der Zugmitte, sondern weiter hinten. Isso. Das ist noch keine Relativitätstheorie, sondern einfach eine Tatsache.
Jetzt erst kommt das Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Wenn man nun auch behauptet, dass das Licht auch relativ zum Zug die Geschwindigkeit c hat, dann folgt aus dieser Tatsache, dass die Einschläge im System des Zugs nicht gleichzeitig gewesen sein können.
Hallo allerseits, hallo Ich,
danke für die freundliche Begrüßung! Nein, ich will die SRT nicht mehr widerlegen. Nachdem ich Einsteins Arbeiten im Original gelesen habe, kann ich mich mit der SRT "Classic" durchaus anfreunden. Ich möchte die Grundlagen der SRT nochmal durchgehen und auf Widersprüche zwischen dem Original und der heute gängigen Darstellung abklopfen. Mehr heute abend.
Viele Grüße
Jan
Hallo Ich,
diese Veranschaulichung ist für mich die Beste, die ich je gelesen habe.
VG
Slash
Danke.
Wobei das aber erstens ziemlich von AE abgekupfert ist und zweitens nur der Beweis für die Nichtgleichzeitigkeit ist. Die richtige Arbeit fürs Verständnis der SRT kommt dann noch.
und auf Widersprüche zwischen dem Original und der heute gängigen Darstellung abklopfen.
Ich denke, da wirst Du nichts Wesentliches finden, weil die Fachleute von heute ja "einigermaßen" verstehen, was ab 1900 veröffentlicht wurde ;) .
Dich irritiert scheinbar das Setzen der Schwerpunkte. So wird heute die grundlegende Arbeit von H. Minkowski weit häufiger verwendet, als die grundlegenden Arbeiten von AE, weil die Fachleute damit Zeit beim Tippen oder Vortragen einsparen. An der Schule kann man auf die Grundlagen eingehen. An der Uni kommt man an den LT nicht mehr vorbei.
Hallo Bernhard: na, mal gucken. :-)
Hallo Ich,
bei meinem Zugbeispiel war ich eigentlich von zwei unabhängigen Lichtwegen ausgegangen. Also der Zug als ein einziges offenes Großraumabteil mit Fenstern vorne und hinten, wo anderes Licht von den Blitzen einfällt als auf dem Bahnsteig. Ist aber nicht wichtig, nehmen wir Dein Beispiel mit einem einzigen Lichtstrahl, der erst den einen, dann den anderen Beobachter erreicht. Das ist zufällig ein Szenario, zu dem ich mir vor einiger Zeit umfangreichere Gedanken gemacht habe. Nehmen wir mal nur den Lichtstrahl von dem Blitz, der am Heck des Zuges einschlägt. Das Licht läuft also "dem Beobachter im Zug hinterher". Und ich mach auch noch keine Annahmen zu der Geschwindigkeit des Lichts, es soll nur - wie üblich- recht zügig unterwegs sein. Dann können wir beobachten, dass das Licht zuerst den Beobachter in der Mitte des Bahnhofs erreicht und etwas später den Beobachter im Zug. Weil es ja aufgrund der Zugbewegung einen längeren Weg zurückzulegen hatte. Wie Du ganz richtig schreibst: das isso. Jetzt fragen wir uns, ob das was über die Geschwindigkeit des Lichts in Bezug zu den beiden Koordinatensystemen aussagen kann. Kann es: Geschwindigkeit ist Weg X Zeit. Dazu haben wir eine klare Beobachtung vorliegen: Für die Strecke vom Zugende bis zum Beobachter auf dem Bahnsteig, also in Bezug auf das Koordinatensystem "Bahnsteig", hat das Licht eine kürzere Strecke in kürzerer Zeit zurückgelegt, für die gleiche Strecke vom Zugende bis zum Beobachter im Zug, also in Bezug auf das Koordinatensystem "Zug", eine längere Strecke in längerer Zeit. Kurz: in Bezug zum Bahnsteig ist das Licht schneller als in Bezug zum Zug, bzw. langsamer in Bezug zum Zug als zum Bahnsteig. Stimmts?
Das ist auch keine relativistische, also Koordinatenabhängige Beobachtung. Darüber besteht (wenn man das als Experiment entsprechend aufsetzt) Einigkeit bei den beiden Beobachtern wie auch bei beliebig anderweitig bewegten Beobachtern. Es handelt sich also um eine objektive (beobachterunabhängige) Aussage. Generell können wir daraus schließen:
Licht bewegt sich in Bezug zu unterschiedlich gegeneinander bewegten Koordinatensystemen mit objektiv unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
Das ist schon mal ein wertvoller Eintrag im Lastenheft der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Würde wahrscheinlich schon alleine reichen, um (in Kombination mit dem Relativitätsprinzip) die Lorentztransformationen abzuleiten. Dieser Befund steht jedoch im Widerspruch zu den oben angeführten Definitionen für die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Wenn Licht objektiv unterschiedliche Geschwindigkeiten in zueinander bewegten Koordinatensystemen einnimmt, dann kann es schlecht in Bezug zu allen die gleiche Geschwindigkeit haben. Ich schließe daraus etwas anderes: Wenn wir annehmen, das Licht sich in irgendeinem Koordinatensystem mit c bewegt, dann müssen wir gleichzeitig annehmen, dass es sich in allen anderen, dazu bewegten Koordinatensystemen eben nicht mit c bewegt.
Demzufolge muss die korrekte Formulierung der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lauten: Licht bewegt sich in genau einem Koordinatensystem mit c, unabhängig von der Geschwindigkeit des lichterzeugenden Objekts.
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Nachdem ich also zu obengenanntem Schluss gekommen war, dachte ich, bevor ich mir jetzt das T-Shirt mit dem Aufdruck "Schläuer wie Einstein" drucke, gucke ich lieber nochmal nach, was Einstein selbst dazu geschrieben hat. Einsteins gesammelte Werke sind ja unter Princeton.edu abzurufen. Einstein hat zwischen 1905 und 1914 nach meiner Zählung sieben längere Darstellungen der SRT geschrieben. Danach war seine originäre Arbeit an der SRT beendet, weil er dann die ART aus der Taufe hob und die SRT nur noch als Grenzfall der ART behandelte. Wie definiert also Einstein selbst die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"?
Einstein definiert sie in seinem ersten Artikel (1905) an zwei Stellen:
„Wir wollen... die mit ihm [dem Prinzip der Relativität] nur scheinbar unverträgliche Voraussetzung einführen, daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze“ (S. 891 f.).
Etwas später definiert er ein Ruhesystem K und präzisiert das Konstanz-Postulat folgendermaßen:
„Jeder Lichtstrahl bewegt sich im "ruhenden" Koordinatensystem mit der bestimmten Geschwindigkeit V, unabhängig davon, ob dieser Lichtstrahl von einem ruhenden oder bewegten Körper emittiert ist“ (S. 895).
Diese Definition hält er auch den ganzen Text über konstant durch. In Koordinatensystemen K`, die sich mit einer Geschwindigkeit v gegenüber dem Ruhesystem bewegen, bewegt sich das Licht dementsprechend mit V+v. Es wird nirgendwo im Text darauf hingewiesen, dass das Licht sich irgendwie auch im Koordinatensystem K` mit c bewegen würde.
In den Texten von 1907, 1909 und 1910 versucht Einstein eine völlig anders geartete Definition der "Konstanz", die ich gerne nachtrage. Ab 1911 ist er dagegen wieder zurück auf der ursprünglichen Definition, diesmal völlig unmißverständlich:
Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Es gibt ein Bezugssystem (in der Lorentzschen Theorie "relativ zum Äther ruhendes System" genannt), inbezug auf welches sich jeder Lichtstrahl im Vacuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt. Dies soll gelten unabhängig davon, ob der das Licht emittierende Körper sich in Ruhe oder in Bewegung befindet. Diese Aussage wollen wir als Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit bezeichnen (Einstein, 1911, S. 6).
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: „Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061; Hervorhebung vom Verfasser).
Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: es gibt ein Koordinatensystem, inbezug auf welches sich jeder Vakuum-Lichtstrahl mit der Geschwindigkeit c fortpflanzt" (Einstein, 1914, S. 16)
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So. Ich war wirklich überrascht - aber ich durfte feststellen, dass zwischen die von mir mühsam ausgearbeitete Schlußfolgerung und Einsteins Original-Definition kein Blatt Papier passt. Übrigens weist Einstein explizit darauf hin, dass er die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit direkt aus der Lorentz`schen Elektrodynamik entlehnt hat. Licht verhält sich in der SRT also genauso wie in der LET. Dagegen hatte Einstein den theoretischen Hintergrund, also den absolut ruhenden elektromagnetischen Äther von Lorenz, nicht übernommen, weil dieses Konzept ihm nicht aussagekräftig vorkam (genaues Zitat dafür müsste ich noch mal nachschlagen).
Insofern sehe ich tatsächlich einen bedeutsamen Widerspruch zwischen der Einsteinschen SRT und den heutigen Darstellungen. Und das gilt eben auch für Dein Zugbeispiel, Ich. Die Einstein`schen Beweise für die Relativität der Gleichzeitigkeit sind unter der Prämisse gezogen, dass Licht sich nur in einem und eben nicht in jedem Koordinatensystem mit c bewegt.
Ich vermute, dass dies für Euch unerwartet ist und Klärungsbedarf besteht. Wieso nimmt Einstein das an, wie paßt das zum Relativitätsprinzip? Das ist sehr spannend, weil Einstein das ausführlich diskutiert. Kurz gesagt: es passt überhaupt nicht. Es steht im Widerspruch dazu. Um diesen Widerspruch aufzuheben, braucht Einstein die Lorentz-Transformation.
Viele Grüße allerseits
Jan
P.S. Hier die Literatur-Angaben:
Einstein, 1905, Zur Elektrodynamik bewegter Körper; Annalen der Physik17(1905):891-921. Princeton: Volume 2: The Swiss Years: Writings, 1900-1909*Page*275
Einstein, 1911. Die Relativitätstheorie. Vierteljahrsschrift d. Naturforschenden Gesellschaft Zürich, Jahrg.56. S. 1-14. Princeton, Volume 3: The Swiss Years: Writings 1909-1911*Page*424 ff
Einstein, 1912: Relativität und Gravitation. Erwiderung auf eine Bemerkung von J. Abraham. Annalen der Physik 38(1912):1059-1064.
Einstein, 1912-14: Manuskript zur Speziellen Relativitätstheorie, Unpubliziert. 1914. Princeton: Volume 4: The Swiss Years: Writings 1912-1914*
Das "Manuskript" ist weitgehend druckfertig. Es sollte in einem Jahrbuch publiziert werden, welches aufgrund des Kriegsausbruchs 1914 nicht zustande kam. Es ist Einsteins letzte originale Arbeit zur SRT und, wie mir scheint, auch die klarste und überzeugendste Darstellung. Der Artikel von 1911 ist die Aufzeichnung eines Vortrags von Einstein und ausgesprochen plastisch und gut nachvollziehbar. Die beiden Artikel würde ich Euch ans Herz legen, wenn Ihr mal wieder Einstein im Original lesen wollt.
Dann können wir beobachten, dass das Licht zuerst den Beobachter in der Mitte des Bahnhofs erreicht und etwas später den Beobachter im Zug.
Ich würde sagen, dass beide Beobachter mit ihrer jeweiligen, eigenen Stoppuhr die gleiche Zeit messen, mit der der Lichtblitz bei ihnen eintrifft.
Jetzt fragen wir uns, ob das was über die Geschwindigkeit des Lichts in Bezug zu den beiden Koordinatensystemen aussagen kann. Kann es: Geschwindigkeit ist Weg X Zeit. Dazu haben wir eine klare Beobachtung vorliegen: Für die Strecke vom Zugende bis zum Beobachter auf dem Bahnsteig, also in Bezug auf das Koordinatensystem "Bahnsteig", hat das Licht eine kürzere Strecke in kürzerer Zeit zurückgelegt, für die gleiche Strecke vom Zugende bis zum Beobachter im Zug, also in Bezug auf das Koordinatensystem "Zug", eine längere Strecke in längerer Zeit. Kurz: in Bezug zum Bahnsteig ist das Licht schneller als in Bezug zum Zug, bzw. langsamer in Bezug zum Zug als zum Bahnsteig. Stimmts?
Nein, stimmt nicht.
Erstens: Geschwindigkeit ist Weg/Zeit.
Zweitens: Du misst alle Wege und Zeiten ausschließlich im Bahnsteigsystem. "In Bezug auf das Koordinatensystem Zug" usw. ist Geschwurbel, du hast nirgendwo Zugkoordinaten verwendet. Ich habe den Eindruck, dass dir nicht ganz klar ist, was "in Bezug auf ein Koordinatensystem" bedeutet oder wie man Koordinatensysteme überhaupt verwendet.
Lass mich mal die Fakten hinschreiben, auch in Bezug auf das Bahnsteigsystem:
Das Licht braucht vom Aussendepunkt bis zur Mitte des Bahnsteigs eine gewisse Zeit t1 für den Weg s1.
Das Licht braucht vom Aussendepunkt bis zur Mitte des Zugs eine gewisse Zeit t2 für den Weg s2.
t2>t1 und s2>s1, aber s1/t1=s2/t2=c.
Das war's. Da ist noch keine einzige Koordinate des Zugsystems verwendet worden.
Stimmst du dem zu?
Wenn du jetzt glaubst, Aussagen zu Geschwindigkeiten etc. "in Bezug auf das System Zug" ableiten zu können, dann liegst du falsch. Schreibe doch mal deine Mathematik mit Erläuterungen nieder, dann wird dir (oder eher uns) auffallen, dass du implizit die Galileotrafo verwendet hast.
Als Hilfestellung: Gesucht sind z.B. s2' und t2', die Strecke und Zeit für den Weg des Lichts vom Aussendepunkt zur Zugmitte im System des Zuges. Wie willst du die ermitteln?
Zu Einstein: In allen Inertialsystemen, egal in welchem Bewegungszustand, bewegt sich das Licht mit der Geschwindigkeit c. So meint er das, immer. Und so steht das auch explizit in der Originalveröffentlicheung 1905.
Diese Aussage von dir:
In Koordinatensystemen K`, die sich mit einer Geschwindigkeit v gegenüber dem Ruhesystem bewegen, bewegt sich das Licht dementsprechend mit V+v. Es wird nirgendwo im Text darauf hingewiesen, dass das Licht sich irgendwie auch im Koordinatensystem K` mit c bewegen würde. ist schlicht falsch. Lies die Veröffentlichung nochmal, du wirst schon finden, wo er darauf hinweist.
Hallo allerseits, Hallo Ich,
t2>t1 und s2>s1, aber s1/t1=s2/t2=c.
Das war's. Da ist noch keine einzige Koordinate des Zugsystems verwendet worden.
Stimmst du dem zu?
Du hast ganz recht, da habe ich mich im Eifer des Schreibens vergalloppiert und noch unkorrekt ausgedrückt. Ich probiere es nochmal ordentlich. Der Blitz schlägt in genau dem Moment ein, als das Ende des Zuges den Anfang des Bahnsteigs erreicht. Der Bahnsteig hat eine Eigenlänge von 200 m, der Zug hat eine Eigenlänge von 200 m. Zu Kontrollzwecken ist auf dem Bahnsteig und auf dem Zug ein durchlaufendendes Meterband aufgedruckt (0-200 m). In der Mitte des Zuges, bei 100 m (zugkoordinaten), befindet sich ein Beobachter, in der Mitte des Bahnsteigs ein zweiter (bei 100 m Bahnsteigkoordinaten). Natürlich sind beide Beobachter wechselseitig der Auffassung, dass die Längen der Gegenseite verkürzt sind. Das ist für das Folgende aber nicht relevant, wie mir scheint.
Das Licht hat die Aufgabe, in den beiden Koordinatensystemen je 100 m bis zum Beobachter zurückzulegen. Die Strecken s1 und s2 (in Eigenlänge) sind also gleich. Die Frage ist, ob es für die eine Strecke eine längere Zeit benötigt als für die andere. Denn (uäähh.. danke für die Berichtigung) natürlich ergibt sich die Geschwindigkeit aus Weg/Zeit.
Jetzt werden im wesentlichen 4 Zeitpunkte festgehalten, und zwar durch entsprechende technische Methoden sowohl im Zug als auch auf dem Bahnsteig in den jeweiligen Eigenzeiten. Die sind aufgrund der Relativität der Gleichzeitigkeit natürlich unterschiedlich, aber es geht letztlich nur um die Abfolge. Als erstes wird der Zeitpunkt t0 in beiden Koordinatensystemen gespeichert, an dem das Zugende am Bahnsteigende ankommt und der Blitz einschlägt. Gespeichert wird immer am Ort des Ereignisses, also mit entsprechenden Uhren am Bahnsteig und im Zug. Als zweites wird der Zeitpunkt t1 abgespeichert, an dem der Beobachter im Zug am Beobachter auf dem Bahnsteig vorbeifährt. Ob der Zeitpunkt t1 früher, gleichzeitig oder später als der Zeitpunkt t0 registriert wird, ist relativ. :-) Dann passiert eine kleine Weile nix, bis das Licht zum Zeitpunkt t3 den Beobachter auf dem Bahnsteig erreicht. Dieses Ereignis wird sowohl vom Beobachter auf dem Bahnsteig als auch an der Stelle des Zuges, der sich in diesem Augenblick neben dem Beobachter befindet, registriert. Der Beobachter könnte in diesem Augenblick auch ein Foto vom Maßband auf dem Zug machen und z.B. feststellen, dass dieses gerade 80 m anzeigt (es ist ein ziemlich schneller Zug). Schließlich gibt es kurze Zeit später den Zeitpunkt t4, als das Licht den Beobachter im Zug erreicht. Auch dieser Zeitpunkt wird sowohl im Zug als auch auf dem Bahnsteig registriert. Der Beobachter im Zug kann auch noch ein Foto vom Maßband des Bahnsteigs machen, das hier vielleicht 125 m oder so anzeigt. Es gibt, um hier ganz klar zu sein, 8 Uhren, vier im Zug und vier auf dem Bahnsteig, die sich je an der Stelle befinden, wo die einzelnen Zeitereignisse eintreten. Die Uhren sind natürlich in ihrem Koordinatensystem kalibriert und registrieren die Zeitereignisse als Abstand von "ihrem" t0.
Relevant ist jetzt das Folgende: in beiden Koordinatensystemen ist die je aufgezeichnete Zeit t4 größer als die aufgezeichnete Zeit t3. Der Weg, den das Licht in beiden Koordinatensystemen zurückzulegen hatte, war (jedenfalls in Eigenlänge) gleich lang. Nur hat es für die 100 m Bahnsteig die Zeit t3 benötigt, für 100 m Zug die Zeit t4. Da t4 in den Aufzeichnungen beider Koordinatensysteme größer ist als t3, kommen beide Beobachter übereinstimmend zu dem Schluss, dass das Licht in Bezug auf das Koordinatensystem des Bahnhofs (100m/t3) eine höhere Geschwindigkeit hatte als in Bezug auf das Koordinatensystem des Zugs (100m/t4).
Natürlich messen beide die Geschwindigkeit des Lichts mit c. Das folgt aus dem Relativitätsprinzip. Das ändert aber nix daran, dass sie beide übereinstimmende Meßwerte vorliegen haben, denen zufolge das Licht sich im einen Koordinatensystem mit einer objektiv anderen Geschwindigkeit bewegt als im anderen. Das steht in Übereinstimmung mit der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Um diesen (wie Einstein schon 1905 schreibt) nur scheinbaren Widerspruch aufzulösen, muss die Galileo-Transformation über Bord gehen und durch die Lorentz-Transformation ersetzt werden. Allerdings muss dafür der Widerspruch auch erst mal her. Aus dem Relativitätsprinzip alleine (ich zitiere hier Einstein aus dem Gedächtnis, müsste ich nachschlagen) kann man die Lorentz-Transformation nicht ableiten. Dafür braucht es einen scheinbar widersprüchlichen Gegenspieler. Und genau deswegen hat die Einsteinsche originale "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" die zitierten Formulierungen. (Ok, vor allem deswegen natürlich, weil sie durch die Fizeau-Versuche und die Beobachtung der Doppelstern-Systeme empirisch gut begründet ist). Wie gesagt, ich war auch überrascht. Aber die Zitate von Einstein sind ja nun sehr eindeutig, die Fundstellen sind angegeben, es ist eine Sache von 10 Minuten, auf Princeton.Edu nachzuprüfen, ob ich korrekt zitiert habe oder hier Fake news verbreite. Ich kann es nur empfehlen. Es war sehr erhellend, Einstein im Original zu lesen.
Viele Grüße allerseits
Jan
Ich probiere es nochmal ordentlich. Der Blitz schlägt in genau dem Moment ein, als das Ende des Zuges den Anfang des Bahnsteigs erreicht. Der Bahnsteig hat eine Eigenlänge von 200 m, der Zug hat eine Eigenlänge von 200 m. Das geht nicht. Der Zug soll im Bahnsteigsystem genauso lang wie der Bahnsteig sein, damit der Blitz gleichzeitig in die Bahnsteigenden und in die Zugenden einschlagen kann. Dann können Bahnsteig und Zug nicht die gleiche Eigenlänge haben.
Was du im folgenden beschreibst, ist etwas ganz anderes, und viel komplizierter und überhaupt nicht zielführend.
Deine Schlussfolgerungen sind außerdem falsch. t3 im Bahnsteigsystem ist genauso groß wie t4' im Zugsystem, was dieselbe Lichtgeschwindigkeit ergibt. t4 ist größer als t3, die Strecke ist aber auch länger. t3' ist kleiner als t4', die Strecke ist aber auch kürzer. Wieder dieselbe Lichtgeschwindigkeit.
Natürlich messen beide die Geschwindigkeit des Lichts mit c. Das folgt aus dem Relativitätsprinzip. Das ändert aber nix daran, dass sie beide übereinstimmende Meßwerte vorliegen haben, denen zufolge das Licht sich im einen Koordinatensystem mit einer objektiv anderen Geschwindigkeit bewegt als im anderen. Das steht in Übereinstimmung mit der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.Das ist totaler Blödsinn. Das Aufzeichnen dieser Zeiten ist eine Messung der LG. Und das Ergebnis ist c, sowohl im Zugsystem als auch im Bahnsteigsystem. Wenn du das nicht glaubst, rechne selbst.
Aber die Zitate von Einstein sind ja nun sehr eindeutig, die Fundstellen sind angegeben, es ist eine Sache von 10 Minuten, auf Princeton.Edu nachzuprüfen, ob ich korrekt zitiert habe oder hier Fake news verbreite. Ich kann es nur empfehlen. Es war sehr erhellend, Einstein im Original zu lesen.Keinem einzigen dieser Zitate kann ich entnehmen, dass die LG im bewegten System V+v wäre.
Und noch was, von wegen "Eindeutig". Du schriebst:
Es wird nirgendwo im Text darauf hingewiesen, dass das Licht sich irgendwie auch im Koordinatensystem K` mit c bewegen würde.Das ist falsch. Fake News. Ich habe den Text vorliegen, und da steht eindeutig z.B.:
Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen xi, eta, zeta zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdruckt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitatsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
[...]
Wir haben nun zu beweisen, dab jeder Lichtstrahl sich, im bewegten System gemessen, mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt
[...]
Die betrachtete Welle ist also auch im bewegten System betrachtet eine Kugelwelle von der Ausbreitungsgeschwindigkeit V. Hiermit ist gezeigt, daß unsere beiden Grundprinzipien miteinander vereinbar sind.
Keine Ahnung, ob du das tatsächlich überlesen konntest (auch nachdem ich dich darauf aufmerksam gemacht hatte!), oder ob du hier alternative Fakten produzieren willst.
Ich fasse zusammen: Das Licht bewegt sich in jedem Inertialsystem mit c, das bedeutet "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Das hat auch Einstein so geschrieben, und das ist auch das Resultat aller Gedanken- und echten Experimente.
Was immer du ausdrücken willst, du liegst offensichtlich falsch. Ich vermute, dass du mit Sätzen wie diesen:
Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von K im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - v
nicht klarkommst und trotz der eindeutigen Beschreibung glaubst, hier sei irgendwie die Rede von der Lichtgeschwindigkeit im bewegten System.
Hallo allerseits, Hallo Ich,
erst mal Danke dafür, dass Du Dir die Mühe machst, Dich mit meinen Überlegungen auseinander zu setzen. Das hatte ich mir ja gewünscht: zu prüfen, ob sie schlagkräftig und überzeugend sind oder nicht; bzw. ob ich sie schon so formulieren kann oder nicht.
Zweitens: Mit Deinem Einstein-Zitat
Zitat von AE,1905
Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von K im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - v hast Du völlig recht: ich hatte diese Stelle im Sinn und ich hatte sie als absolute Aussage im Sinne von "im bewegten System bewegt sich der Lichtstrahl mit V-v" abgespeichert. Stimmt aber nicht: es ist eine relative Aussage, weil da steht "im ruhenden System gemessen". Also, in meinen Aussagen über den 1905er Text habe ich mich geirrt. Ich werde mir Mühe geben, Einstein nur noch im Original zu zitieren, damit solche Irrtümer nicht nochmal passieren.
Drittens: Zumindest die drei Zitate von Einstein (1911, 1912 und 1914) sagen doch wohl klipp und klar, dass Einstein als "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" postuliert, dass Licht sich in Bezug zu einem Koordinatensystem mit c bewegt. Und nicht in Bezug zu allen. Natürlich sagt Einstein auch (und völlig berechtigt und aus gutem Grund), das Licht in allen Koordinatensystemen mit c gemessen wird. Eigentlich wird bei Einstein alles aus der Sicht eines Beobachters in einem lokalen Koordinatensystem gemessen. Das ist auch ein starker Ansatz! Das ist von mir völlig unbestritten. So. Jetzt betrachte mal Deinen ersten Zitatekasten von Einstein 1905 und unterstreiche im Geiste das Wort gemessen (bzw. im dritten Fall "betrachtet"). Da bin ich ganz Deiner Meinung! Aus dem Relativitätsprinzip folgt, dass alle Beobachter die Lichtgeschwindigkeit mit c messen und dass auch sonst alle Messungen, die sie vornehmen, unabhängig von ihrer Translationsbewegung stets die selben Werte ergeben. Und es ist Einsteins Verdienst (auch von Lorentz anerkannt), dass er dieses Prinzip so in die Diskussion eingeführt und in der ART zu völlig neuen Vorhersagen getrieben hat.
Trotzdem ist es doch interessant, das es eine Ausnahme gibt: Die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" trifft eine absolute, objektive Aussage über das Verhalten des Lichts. Diese Aussage (von Einstein, wohlgemerkt) kannst Du nicht dadurch widerlegen, dass Du mit Zitaten konterst, in denen Einstein schreibt, dass das Licht überall mit c gemessen wird. Beides ist richtig. Die absolute Aussage, dass Licht sich in jedem Koordinatensystem mit c bewegt, ist dagegen nicht richtig, soweit ich sehe.
So, ich muss zur Arbeit. Hier noch ein ausführlicheres Zitat von Einstein, 1911:
Der Fizeausche Versuch sagt: der Äther bewegt sich mit der Materie nicht, d. h. es existiert eine Bewegung des Lichtmediums relativ zur Materie. Alle Versuche aber, diese Relativbewegung zu konstatieren, lieferten ein negatives Ergebnis. Das sind zwei Resul- tate, die einander zu widersprechen scheinen und es war unge- heuer schmerzlich für die Physiker, dass man diesen unangenehmen Zwiespalt nicht loswerden konnte. Man musste sich fragen, ob es nicht vielleicht doch möglich sei, das Relativitätsprinzip, von dem man trotz allen Suchens keine Ausnahme finden konnte, mit der Lorentzschen Theorie in Einklang zu bringen. Bevor wir hierauf eingehen, wollen wir aus der Lorentzschen Theorie des ruhenden Lichtäthers für uns folgendes Wesentlichste herausschälen. Was heisst physikalisch: es existiert ein ruhender Lichtäther? Der wichtigste Gehalt dieser Hypothese lässt sich wie folgt ausdrücken: Es gibt ein Bezugssystem (in der Lorentzschen Theorie "relativ zum Äther ruhendes System" genannt), in bezug auf welches sich jeder Licht- strahl im Vacuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt. Dies soll gelten unabhängig davon, ob der das Licht emittierende Körper sich in Ruhe oder in Bewegung befindet. Diese Aussage wollen [5] wir als Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit bezeichnen. Die eben gestellte Frage kann also auch so formuliert werden: ist es unmöglich, das Relativitätsprinzip, welches ausnahmslos erfüllt zu sein scheint, in Einklang zu bringen mit diesem Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit?
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol3-doc/468
Du hängst dich immer an der Formulierung auf, dass die LG von der Geschwindigkeit der Quelle unabhängig sei. Du musst weiter denken: In der SRT gibt es zwei Postulate, die miteinander verheiratet werden. Das erste ist das von der Konstanz der LG, gerne auch in der von dir zitierten Formulierung:
„Wir wollen... die mit ihm [dem Prinzip der Relativität] nur scheinbar unverträgliche Voraussetzung einführen, daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze“
Das zweite Postulat ist das besagte Relativitätsprinzip:
„...daß dern Begriffe der absoluten Ruhe nicht nur in der Mechanik, sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenachaften der Erscheinungen entsprechen, sondern daß vielmehr für alle Koordinatensysteme, für welche die mechanischen Gleichungen gelten, auch die gleichen elektrodynamischen und optischen Qesetze gelten...“
In der Kombination heißt das: Wenn sich das Licht in einem Bezugssystem mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanzt, dann tut es das auch in allen anderen Bezugssystemen, weil die alle gleichwertig sind und keines vor dem anderen ausgezeichnet ist.
Dann konstruierst du da einen extrem mystischen Unterschied zwischen dem "gemessenen" Wert und dem "tatsächlichen" Wert der Lichtgeschwindigkeit. Mit so etwas kannst du in der Lorentzschen Äthertheorie durchkommen, nicht aber in der SRT. Deren Vorteil ist ja eben, dass das, was gemessen wird, auch tatsächlich so ist. Das ist auch nicht verhandelbar, wenn du - wie du sagst - über die SRT sprechen willst und nicht über eine veraltete Äthertheorie.
Das heißt definitiv: Eine Geschwindigkeit ist tatsächlich definiert als v=Δx/Δt. Und genau so wird sie auch gemessen: Man misst eine Strecke Δx und die Zeit Δt, die zum Zurücklegen der Strecke gebraucht wird. Es gibt keinen Unterschied zwischen "tatsächlicher" und "gemessener" Geschwindigkeit, die sind per definitionem gleich.
Man muss natürlich darauf achten, dass Δx und Δt aus demselben Bezugssystem stammen. Das ist eigentlich selbstverständlich, aber ich habe den Verdacht, dass du das nicht so ganz verinnerlicht hast und deine Probleme daher rühren.
Hallo Ich, hallo Allerseits,
sorry, musste viel arbeiten und auch noch mal in Ruhe nachdenken. Wie komme ich beim jetzigen Stand der Diskussion zielgerichtet und konstruktiv auf den Knackpunkt, den ich beweisen will? Ich fang mal so an:
::::::::::::::::::::::::: Vorbemerkungen ::::::::::::::::::::::::::::::
Ich schreibt:
Dann konstruierst du da einen extrem mystischen Unterschied zwischen dem "gemessenen" Wert und dem "tatsächlichen" Wert der Lichtgeschwindigkeit.
Ja. Genau das tue ich. Das ist der Punkt, um den es mir geht. Wohlgemerkt: nicht um die SRT zu "widerlegen". Aber um zu einem vertiefteren und vollständigeren Verständnis derselben zu gelangen. Und dieser Unterschied ist auch nicht mystisch, sondern anhand des Zugbeispiels problemlos anhand der experimentellen Daten zu belegen. Da komme ich gleich drauf zurück.
Ich schreibt:
Es gibt keinen Unterschied zwischen "tatsächlicher" und "gemessener" Geschwindigkeit, die sind per definitionem gleich.
Man muss natürlich darauf achten, dass Δx und Δt aus demselben Bezugssystem stammen. Das ist eigentlich selbstverständlich, aber ich habe den Verdacht, dass du das nicht so ganz verinnerlicht hast und deine Probleme daher rühren.
Hmhm. Ich versichere, dass ich das verstanden und verinnerlicht habe. Der Ärger für Deine Definition fängt dann an, wenn man die Ergebnisse aus den beiden Koordinatensystemen zueinander in Bezug setzt.
Deswegen komme ich zurück zu meinem Zugbeispiel. Ich verweise auf den dort ausführlich geschilderten Aufbau des Experiments.
Ich schreibt:
Das geht nicht. Der Zug soll im Bahnsteigsystem genauso lang wie der Bahnsteig sein, damit der Blitz gleichzeitig in die Bahnsteigenden und in die Zugenden einschlagen kann. Dann können Bahnsteig und Zug nicht die gleiche Eigenlänge haben.
Doch, das geht. Ich hatte schon im ersten (unordentlichen) Zugexperiment festgelegt, dass ich nur einen Lichtstrahl beobachte, der am Heck des Zuges einschlägt, während dieses den Anfang des Bahnsteigs erreicht. Und ich hatte festgelegt, dass die Strecke vom Bahnsteiganfang und vom Zugende zum jeweiligen Beobachter am Bahnsteig und im Zug in Eigenlänge identisch ist. Das ist nicht genau das gleiche Szenario wie das übliche Bahnsteigszenario mit zwei Blitzen. Alles, was mich hier interessiert, sind die unterschiedlichen Orte und Zeiten, zu denen der eine Lichtstrahl die gleiche Strecke in den unterschiedlichen Koordinatensystemen zurücklegt. Und zwar so gemessen, dass in beiden Systemen alle raumzeitlichen Informationen in ihren jeweiligen Koordinaten repräsentiert sind.
Deine Schlussfolgerungen sind außerdem falsch. t3 im Bahnsteigsystem ist genauso groß wie t4' im Zugsystem, was dieselbe Lichtgeschwindigkeit ergibt. t4 ist größer als t3, die Strecke ist aber auch länger. t3' ist kleiner als t4', die Strecke ist aber auch kürzer. Wieder dieselbe Lichtgeschwindigkeit.
Ja. Genau so können sich beiden Beobachter alle Messwerte in ihrem Koordinatensystem erklären. Das fordert das Relativitätsprinzip. Das steht aber nicht im Widerspruch zu meinen Schlussfolgerungen. Aber scheinbar muss ich das noch mal genauer erläutern. Also denn!
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Ergebnisse der Zugexperiment-Messungen:::::::::::::::::::::::::::
Nehmen wir an, der Zug ist durchgefahren, in beiden Koordinatensystem Bahnsteig und Zug ( KS (B) und KS (Z) ) sind die Zeiten für t1 (Zugende-Bahnsteiganfang-Blitzschlag), t2 (Beobachter auf einer Höhe), t3 (Lichtstrahl erreicht Beobachter B) und t4 (Lichtstrahl erreicht Beobachter Z) aufgezeichnet worden, und zwar durch Uhren, die sich im jeweiligen KS an dem Ort befinden, wo das Ereignis eintritt.
Außerdem gilt: in Eigenlänge der Koordinatensysteme hat die Strecke S (B) bzw. S (Z) vom Zugende bzw. Bahnsteiganfang bis zum Beobachter den selben Betrag. (Sagen wir hundert Meter).
Zug und Bahnsteig bewegen sich in Bezug zueinander nach übereinstimmender Messung in beiden Koordinatensystemen mit einer bestimmten Geschwindigkeit v. (Sagen wir 60.000 km/s)
Jetzt verständigen sich die beiden Beobachter per Funk über die Ergebnisse ihrer Messungen. Der Beobachter am Bahnsteig fängt an:
" Tja, mein Lieber! Meine Messungen ergeben eindeutig, dass sich das Licht in MEINEM Koordinatensystem mit 300.000 km/s bewegt. Es hat für die Strecke S vom Bahnsteiganfang bis zu mir nämlich genau die dafür notwendige Zeit (t3-t1) benötigt. Der Umstand, dass das Licht bei Dir zu einem späteren Zeitpunkt t4 eingetroffen ist, liegt daran, dass Du Dich mit Deinem Zug von dem Licht wegbewegt und damit die Lichtstrecke verlängert hast. in Bezug zu Deinem Koordinatensystem bewegt sich das Licht also nur mit 240.000 km/s!"
Der Beobachter im Zug antwortet:
"Aber kei-nes-falls, mein Lieber! MEINE Messungen ergeben eindeutig, das das Licht sich in Bezug zu meinem Koordinatensystem mit 300.000 km/s bewegt. Es hat für die Strecke S' vom Zugende bis zu mir nämlich genau die dafür notwendige Zeit (t4'-t1') benötigt. Der Umstand, dass das Licht schon zum früheren Zeitpunkt t3' bei Dir eingetroffen ist, liegt daran, dass Du Dich mit Deinem kompletten Bahnsteig mit 60.000 km/s dem Licht entgegenbewegt hast! Damit hast Du die Strecke verkürzt - hab ich genau gesehen! In DEINEM Koordinatensystem bewegt sich das Licht mit 360.000 km/s. Take that!"
So. Jetzt können die beiden den Disput auch noch ein bißchen fortführen ("schnöselige Zugfahrer. Glauben, sie haben immer recht!" " Passanten! Hat wahrscheinlich nicht einmal eine Bahnsteigkarte gelöst" etc. etc. :) ). Sie können sich aber auch zusammenraufen und überlegen, was sie übereinstimmend aus ihren Beobachtungen schließen können. Das ist eine ganze Menge.
:::::::::::::::::::::::::::: Übereinstimmende Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen :::::::::::::
1. Galileo-Transformation ade! Die zustande gekommenen Messungen sind unmöglich, wenn die Beziehung zwischen den Beobachter-Koordinatensystemen durch die Galileo-Transformation beschrieben wird. Da sie über gleichwertiges Equipment verfügen und ihre Längen und Zeiten nach identischen Vorschriften gemessen und synchronisiert haben, sind ihre Messungen aber korrekt. Die Galileo-Transformation ist also falsch.
2. Relativitätsprinzip. Jeder der Beobachter kann sich alle gemachten Messungen, über die er in seinem Koordinatensystem verfügt, widerspruchsfrei unter Gültigkeit der folgenden beiden Annahmen erklären:
a) in seinem Koordinatensystem bewegt sich das Licht mit c
b) im dazu bewegten Koordinatensystem bewegt sich das Licht nicht mit c. Sondern mit c (+-) v.
3. Objektive Unterschiede der Lichtgeschwindigkeit. Einigkeit besteht aufgrund ihrer Messungen deswegen bei beiden Beobachtern auch darüber (jetzt kommts!) , dass sich das Licht im KS (B) mit dem Betrag v schneller bewegt als im KS (Z): 360.000 km/s zu 300.000 km/s bzw. 300.000 km/s zu 240.000 km/s. Macht beides Mal: im Bezug zum KS (B) bewegt sich das Licht 60.000 km/s schneller als im Bezug zum KS (Z). Da das beide übereinstimmend so gemessen haben, gibt es keinen mir ersichtlichen Grund, ihnen (und uns) diese Schlussfolgerung zu verbieten. Da beide (und beliebige dritte) Beobachter anhand ihrer Messergebnisse übereinstimmend zu dieser Schlussfolgerung kommen, ist es eine objektive (nicht koordinatenabhängige!) Aussage. Nun, und weil ich sie gerade erstmals bewiesen habe, gebe ich ihr mal einen Namen:
Jans Differenzprinzip: Ein einzelner Lichtimpuls bewegt sich in Bezug zu zwei zueinander mit v bewegten Koordinatensystemen mit objektiv um den Betrag v differierender Geschwindigkeit.
P.S.: Ich füge der Ordnung halber hinzu, dass die Geschwindigkeit v, gemessen aus anderen, dritten KS, aufgrund des relativistischen Additionstheorems für Geschwindigkeiten andere Beträge annimmt.
So, bis hierhin erstmal. Ist das soweit nachvollziehbar und schlüssig argumentiert?
Viele Grüße allerseits
Jan
in Bezug zu Deinem Koordinatensystem bewegt sich das Licht also nur mit 240.000 km/s!Geschwindigkeit in Bezug zu einem Koordinatensystem ist dx/dt, wie schon geschrieben. Und das ist c, fertig aus.
Deine 240.000 km/s sind das da:
Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von K im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - vDas ist nicht die Geschwindigkeit des Lichtstahls im bewegten System und auch nicht "in Bezug auf das bewegte System".
Und auch wenn vollkommen klar ist, was AE da schreibt, würde man heute diese "Geschwindigkeitsdifferenz" nicht mehr eine "Geschwindigkeit relativ zum Anfangspunkt von K" nennen, einfach um den Noobs das Leben leichter (und den Cranks schwerer) zu machen. Die sind nämlich erfahrungsgemäß nicht in der Lage, die zusätzliche Information "im ruhenden System gemessen" zu verarbeiten, und halten diese "Relativgeschwindigkeit zum Anfangspkunt des bewegten Systems" deshalb gerne für die "Geschwindigkeit in Bezug auf das bewegte System". Könnte man mit ein bisschen Lesesorgfalt leicht vermeiden, aber du bist da nur einer von vielen, die das nicht raffen.
Nur um sicherzugehen, dass du nicht nur rein semantisch "Geschwindigkeit in Bezug auf das bewegte System" mit "Geschwindigkeit im bewegten Sysem" verwechselst: Du schriebst auch
im dazu bewegten Koordinatensystem bewegt sich das Licht nicht mit c. Sondern mit c (+-) v.Das finde ich relativ dreist, du wurdest doch schon vorher in Kenntnis darüber gesetzt, dass eine "Geschwindigkeit in einem Koordinatensystem" ganz einfach dx/dt bedeutet, mit x und t als Koordinaten eben dieses Koordinatensystems. Nicht, dass das nicht selbstverständlich wäre.
Und noch ein dritter Ansatzpunkt, dir das klarzumachen:
Eine Geschwindigkeit ist tatsächlich definiert als v=Δx/Δt. Und genau so wird sie auch gemessen: Man misst eine Strecke Δx und die Zeit Δt, die zum Zurücklegen der Strecke gebraucht wird.Das sind ganz einfach 300.000 km/s. Deine 240.000 km/s sind "(die zurückgelegte Strecke Δx minus die in derselben Zeit zurückgelegte Strecke des Empfängers Δx2)/Δt". Das ist eine Differenz zweier Geschwindigkeiten und keine Geschwindigkeit. Eine Geschwindigiet wäre es nur dann, wenn die Glileotransformationen gälten.
Jans Differenzprinzip: Ein einzelner Lichtimpuls bewegt sich in Bezug zu zwei zueinander mit v bewegten Koordinatensystemen mit objektiv um den Betrag v differierender Geschwindigkeit.Ja nee, is klar.
Ok, Ernst beiseite: Jetzt kommt von dir entweder ein Dreher zurück zur Physik, oder der Thread landet im entsprechenden Unterforum und du wirst verwarnt. Soll heißen: Du gehst erstmal davon aus, dass der Mainstream das nach 100 Jahren Nachdenken schon richtig verstanden (bzw. sinnvoll definiert) hat, und dass du falsch liegst. Du wirst härtester Kritiker deiner Theorie, oder wie du das nennen willst, weil das die Pflicht eines jeden guten Wissenschaftlers ist.
Hallo allerseits, Hallo Ich,
ich hatte noch überlegt, ob ich es hinschreiben muss. Aber ich dachte, das wäre unnötig, nachdem Du es selbst schon dankenswerterweise zitiert hattest. Mal wieder getäuscht. Tut mir leid.
Du schreibst:
Deine 240.000 km/s sind das da:
Zitat von AE,1905
Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von K im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - v
Ja. Natürlich sind sie das da! Genau das sind sie. Ergebnisse der Messungen von B in seinem Koordinatensystem! Was denn sonst? (Und die 360.000 km/s ist das Gleiche, nur von der anderen Seite, im anderen Koordinatensystem gemessen). Und das ist auch genau das Einstein-Zitat, was ich bei meiner Darstellung zugrunde lege, um das Problem zu beschreiben.
Offensichtlich ist es mir immer noch nicht gelungen, Dich auf das Problem festzunageln. Ich probiere es noch mal in Kurzform.
Wir haben zwei Objekte, die sich gegeneinander bewegen, und einen Lichtstrahl, der zwei Strecken zu überwinden hat. Ihre lokalen Koordinatensysteme sind also (wie wir wissen) durch eine Lorentz-Transformation überführbar. Einigkeit besteht aufgrund des experimentellen Settings über die folgenden Variablen:
-die Geschwindigkeit v (gemessen in diesen beiden Koordinatensystemen! Andere würden zu einem anderen v kommen).
- Dem Ort und dem Zeitpunkt t1 (Nullpunkt beider Koordinatensysteme)
- die in Eigenlänge identische Strecke S zwischen Zugende/Bahnsteiganfang und dem jeweiligen Beobachter.
Einigkeit besteht auch darüber, dass Ort und Zeitpunkt von t3(B) bzw. t3(Z) die Stelle und Zeit in den beiden Koordinatensystemen kennzeichnet, an dem das Lichtsignal den Beobachter (B) erreicht, also die Strecke (B) zurückgelegt hat.
Und es besteht auch Einigkeit darüber, dass Ort und Zeitpunkt von t4 (B) bzw. t4 (Z) den Ort und die Zeit in den beiden Koordinatensystemen kennzeichnet, an dem das Lichtsignal den Beobachter (Z) erreicht, also die (in Eigenlänge identische) Strecke (Z) zurückgelegt hat.
Einigkeit besteht zudem darüber, dass die Differenz t1-t4 in den Messwerten beider Koordinatensystemen größer als die Differenz t1-t3 ist.
Die Preisfrage lautet: wie können sich laut SRT die Beobachter B und Z (und wir als interessierte Betrachter) in ihren Koordinatensystemen die Differenz zwischen t3 und t4 (B) bzw. die Differenz von t3 und t4 (Z) erklären? Die Differenz beobachten beide. Dabei hatte der Lichtstrahl formal einen völlig identischen Weg vom Ort (t1) bis zu den beiden Beobachtern zurückzulegen. Wenn in allen beliebig translatierten Koordinatensystemen die selben Naturgesetze gelten und Licht sich (der modernen Einstein-Auffassung nach) in allen Koordinatensystemen objektiv mit c bewegt, dann ist die Differenz doch erstaunlich. Müssten die Zeiten t3 und t4 dann nicht einfach in beiden Koordinatensystemen identisch sein? Diese Frage möchte ich konform mit der SRT beantwortet haben.
Und ich rede hier von ganz konkreten Messwerten, die beiden Beobachtern in ihrem jeweiligen Koordinatensystem vorliegen. Wie erklärt nun Einstein diese Differenz? Naja: Genau mit dem Zitat, welches Du angeführt hast und welches selbstverständlich meiner Argumentation zugrundeliegt.
Wenn wir den Beobachter (B) als "Ruhesystem" nehmen, dann gilt für ihn:
Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von K im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - v
Der Beobachter B kann sich also die zeitliche Differenz zwischen seinen Messwerten t3 und t4(B) dadurch erklären, dass sich das Licht in seinem Koordinatensystem mit c und in dem anderen Koordinatensystem mit c-v bewegt. Genau wie Einstein das postuliert.
Wenn wir den Beobachter Z nehmen, gilt das gleiche, nur müssen wir das Vorzeichen umdrehen: Der Beobachter Z kann sich die zeitliche Differenz zwischen seinen Messwerten t3 und t4 (Z) dadurch erklären, dass sich das Licht in seinem Koordinatensystem mit c und in dem anderen mit c+v bewegt. Auch das völlig in Übereinstimmung mit Einstein.
Also, bis hierhin sehe ich nicht, wo ich vom Pfade der Tugend abgewichen bin. Bis hierhin ist das doch eine Analyse, die völlig in Übereinstimmung mit Einsteins SRT steht. Zugegebenermaßen in einem ungewöhnlichen Setting. Aber es gehört ja nun zum wissenschaftlichen Geschäft, dass man eine Theorie auch in ungewöhnlichen Settings auf ihre Konsistenz prüft. Das versuche ich hier nach bestem Wissen und Gewissen. Insofern die Frage: ist das bis hierhin konform mit Einsteins SRT oder nicht? Und wenn nicht, wieso nicht?
Viele Grüße allerseits
Jan
Der Beobachter B kann sich also die zeitliche Differenz zwischen seinen Messwerten t3 und t4(B) dadurch erklären, dass sich das Licht in seinem Koordinatensystem mit c und in dem anderen Koordinatensystem mit c-v bewegt. Genau wie Einstein das postuliert.
Der erklärt sich das dadurch, dass sich das Licht im System K mit c bewegt und der Empfänger dem Licht im System K mit 60.000 km/s davonfährt.
Ein System K' kommt überhaupt nicht vor, auch bei Einstein nicht.
Insofern die Frage: ist das bis hierhin konform mit Einsteins SRT oder nicht? Und wenn nicht, wieso nicht?Weil du ständig etwas "Geschwindigkeit in Bezug zum bewegten System" oder "Geschwindigkeit im bewegten System" nennst, was keine solche ist.
Hallo Jan,
Insofern die Frage: ist das bis hierhin konform mit Einsteins SRT oder nicht? Und wenn nicht, wieso nicht?
um es nochmal ganz klar zu sagen. Den Widerspruch zwischen Einsteins Originalschriften und den modernen Darstellungen der SRT gibt es tatsächlich nur bei Dir. Und 'Ich' hat Dir auch schon erklärt, wo Dein Denkfehler liegt:
Innerhalb eines Inertialsystems kann bei einer Bewegung mit v und einer anderen Bewegung mit c ganz normal a la Newton oder Euklid rechnen, wenn man beispielsweise den Zeitpunkt des Zusammentreffens ausrechnen will. Wenn man das nicht könnte, wäre die SRT tatsächlich inkonsistent, was aber wie gesagt nicht der Fall ist. "Kompliziert" sind nur die Wechsel von einem zum anderen Inertialsystem.
Hallo Jan R.,
Geschwindigkeit ist ein Vektor, angegeben durch den Betrag der Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung.
Der Effekt der Zeitdelatation ist aber unabhängig von der Richtung der Bewegung, - nur der Betrag der Geschwindigkeit ist relevant.
Würde sich die Unstimmigkeit, die du siehst, auflösen, wenn man den Betrag der Geschwindigkeit als eigenständige Grösse definiert und die Zusammenhänge damit neu formuliert?
...
Zugegebenermaßen in einem ungewöhnlichen Setting.
Das Setting ist überhaupt nicht ungewöhnlich, nur uninteressant, und kann auch einfacher formuliert werden. Ganz ohne einen Zug, sprich - ohne ein zweites Bezugssystem. Die Aufgabe lautet dann ungefähr so:
Wie schnell ändert sich der Abstand zwischen zwei aufeinander fliegenden Lichtpulse im Bezugssystem K?
Punkt. Mehr braucht man nicht.
Jetzt würde ich gerne eine Antwort darauf sehen. Mit einer kurzen, einfachen, sachlichen, schnörkellosen, durchsichtigen Berechnung.
Und als Bonus noch die "c-v"-Variante:
Wie schnell ändert sich der Abstand zwischen zwei in die selbe Richtung fliegenden Lichtpulsen (im Bezugssystem K, natürlich)?
Hallo allerseits,
Ich bin gerade dabei, eine gut begründete Antwort zu entwerfen, aber ich werde nicht fertig. Bin schon zu spät dran und muss dringend zur Arbeit. Ich mach die heute abend fertig.
Viele Grüße
Jan
Hallo allerseits,
sorry, ich hab ausführlich über eine Antwort auf Ich und Bernhard gebrütet und würde die erst mal gerne hinschreiben. Und mich hinterher mit den Beiträgen von soon und JoAx beschäftigen.
Hallo Ich, Du schreibst:
Ein System K' kommt überhaupt nicht vor, auch bei Einstein nicht.
Stimmt, Einstein rechnet an dieser Stelle
Zitat von AE,1905
"Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von k im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - v"
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/320
die Geschwindigkeit des Lichts im bewegten Koordinatensystem "k" aus, gemessen vom Ruhesystem "K". :rolleyes:
Hallo Bernhard, Du schreibst:
"Kompliziert" sind nur die Wechsel von einem zum anderen Inertialsystem.
Ja, stimmt. Aber da ist es doch eine gute Methode, bei Einstein selbst nachzuschauen, was er macht, wenn er die Lichtgeschwindigkeit Koordinatensystemübergreifend berechnet. Ein Beispiel ist das obige Zitat. Ein anderes legendäres Beispiel ist sein Nachweis der Relativität von Gleichzeitigkeiten (Einstein, 1905, S. 896-897. http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/317)Dort postuliert er einen bewegten Stab mit zwei Uhren am Anfang und Ende, die synchron mit Uhren im "Ruhesystem" gehen. Dann stellt er den mitbewegten Beobachtern die Aufgabe, festzustellen, ob die beiden Uhren gemäß seiner Synchronisationsvorschrift (Zeit Lichtstrahl A-B im Vergleich zu Zeit Lichtstrahl B-A') auch im bewegten System synchron sind. Dazu muss er natürlich eine Annahme darüber machen, mit welcher Geschwindigkeit sich das Licht im bewegten Koordinatensystem bewegt. Unter Berufung auf das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (im Folgenden KDL) setzt er die Geschwindigkeit des Lichts im KS des bewegten Stabes mit c-v (Hinweg) und c+v (Rückweg) fest.
Das heißt, Einstein macht genau solche Rechnungen, wie ich sie hier auch mache. Wenn Ich also beharrlich behauptet, das solche Rechnungen unzulässig sind, stellt er in Frage, ob Einstein überhaupt dazu befugt ist. Wieso darf der das?
Nun, das liegt am bereits mehrfach angeführten Widerspruch zwischen Einsteins SRT und den modernen Darstellungen der SRT in Bezug auf die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Der ist hier der Knackpunkt. Ich hatte mit mehreren aussagefähigen Zitaten unter korrekter Angabe der Fundstellen nachgewiesen, dass Einsteins Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lautet":
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: „Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Und Einstein meint es auch genauso, wie es da steht. Beweis: der Absatz direkt davor:
Es ist allgemein bekannt, daß auf das Relativitätsprinzip allein eine Theorie der Transformationsgesetze von Raum und Zeit nicht gegründet werden kann. Es hängt dies bekanntlich mit der Relativität der Begriffe "Gleichzeitigkeit" und "Gestalt bewegter Körper" zusammen. Um diese Lücke auszufüllen, führte ich das der H. A. Lorentzschen Theorie des ruhenden Lichtäthers entlehnte Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ein, das ebenso wie das Relativitäts- prinzip eine physikalische Voraussetzung enthält, die nur durch die einschlägigen Erfahrungen gerechtfertigt erschien (Versuche von Fizeau, Rowland usw.). Dies Prinzip besagt: (siehe oben)
Seltsamerweise steht praktisch überall in der mir bekannt gewordenen Sekundärliteratur, dass Einsteins KDL laute: „Licht bewegt sich in Bezug zu allen Koordinatensystemen mit c“. Das heißt, eins der beiden Grundprinzipien der SRT wird, in der Regel unter Berufung auf Einstein, aber ohne konkreten Nachweis, in das komplette Gegenteil verkehrt. Das alleine finde ich schon einen bedeutsamen Widerspruch zwischen Original und Sekundärliteratur. Sofern es sich um eine Darstellung von "Einsteins SRT" handelt (und das ist häufig der Fall), handelt es sich definitiv um eine grob fehlerhafte, sinnentstellende Darstellung. 10.000de Artikel und Bücher über Einstein erzählen eine der beiden entscheidenden Grundgesetze der SRT falsch! Und zwar so flächendeckend, das alle daran glauben. Inklusive Du und "Ich". Wieviel größer könnte ein Unterschied zwischen Original und Sekundärliteratur wohl sein?
Eigentlich hätte ich diesen Thread "Geheime Einstein-Papiere gefunden! Muss die Geschichte der SRT neu geschrieben werden? (Schwitz!)" überschreiben sollen. Nur dass sie halt nicht geheim, sondern seit zumindest einiger Zeit frei im Internet zugänglich sind. Tja. Naja, es gehört ja eigentlich zu den wissenschaftlichen Sorgfaltspflichten, solche basalen Aussagen mal mit dem Original abzuchecken. Hat scheinbar seit längerem niemand mehr gemacht bzw. sich nicht getraut, gegen den Mainstream zu löcken.
Insofern hatte ich tatsächlich mit ein bißchen mehr Erstaunen und Interesse gerechnet. Ich habe den starken Eindruck, dass ich Euch was Neues über Einsteins SRT erzählt habe. Da würde ich mich auf ein bißchen mehr Forschergeist im Sinne von "Uäää! Warum erzählt der Alte denn sowas? Hab ich völlig anders gelernt! Wie kommt der denn da drauf?" etc. etc. freuen.
Es geht mir hier nicht darum, Einstein Inkonsistenzen nachzuweisen. Einsteins SRT finde ich völlig korrekt! Ich möchte mich kritisch mit der "Alternativen Darstellung" der KDL auseinandersetzen. Gibt es vielleicht gute Gründe, Einsteins Original ("ein Koordinatensystem") durch die moderne Variante zu ersetzen? Kann ja sein. Dazu wäre interessant, mal nachzugucken,
]was die von Einstein angeführten empirischen Belege für seine KdL tatsächlich aussagen. Sind sie heute vielleicht obsolet?
Welche funktionelle Bedeutung hat die KdL in der Einsteinschen Theorie? Kann man sich das auch ohne erklären?
So. Das ist mein Hauptanliegen in diesem Thread. Irgendwie bin ich durch Ich auf die Idee mit dem Zugexperiment gebracht worden. Sorry, das hätte ich lieber nacheinander als gleichzeitig abgehandelt. Kurz gesagt, unter Bezug auf Einsteins Original-KdL kann ich alle meine Berechnungen genau so machen, wie ich sie mache. Aus der Aussage "Licht bewegt sich in EINEM Koordinatensystem mit c" folgt genau das. Wenn wir annehmen, das Licht sich in einem Koordinatensystem mit c bewegt, bewegt es sich in einem dazu mit v bewegten anderen eben mit c+-v. Mein kleines "Differenzprinzip" ergibt sich unmittelbar aus Einsteins KdL.
Hallo Ich,
und Du als profunder Kenner der modernen SRT-Darstellung gehst natürlich davon aus, das Licht sich in jedem Koordinatensystem mit c bewegt! Unter dieser Voraussetzung hast Du mit allem, was Du sagst, recht. Ich darf solche Rechnungen nicht machen. Und Einstein seine auch nicht. Vielleicht können wir die Frage vorerst offen lassen und mal genauer anschauen, was für die eine und was für die andere KdL spricht?
Viele Grüße allerseits
Jan
P.S: Ich entschuldige mich für den Titel des Threads. Kann ich leider nicht mehr in "... SRT Classic und SRT Modern" ändern.
Seltsamerweise steht praktisch überall in der mir bekannt gewordenen Sekundärliteratur, dass Einsteins KDL laute: „Licht bewegt sich in Bezug zu allen Koordinatensystemen mit c“.
Hast Du da ein frei zugängliches, d.h. verlinkbares Beispiel, wo das wortwörtlich so nachzulesen ist?
Hallo Bernhard,
ja, hab ich:
„Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit hat in allen Inertialsystemen den gleichen Wert“
S. Petry. Kommentar und Erläuterung zu Einsteins Artikel „Elektrodynamik bewegter Körper“ http://studylibde.com/doc/10256626/zur-elektrodynamik-bewegter-körper
„Die (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit c hat in jedem Inertialsystem denselben Wert (299*792.458*km/s), ist also vom Bewegungszustand der Quelle ebenso unabhängig wie von dem des Beobachters“
Embacher, http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/SRT/Postulate.html
„[das Prinzip] besagt, dass in allen Inertialsystemen die Vakuumlichtgeschwindigkeit gleich groß ist“
Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Einsteinsche_Postulate
„Licht breitet sich im Vakuum in allen Inertialsystemen mit der gleichen Geschwindigkeit c aus, die unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle oder des Beobachters ist“,
http://physikunterricht-online.de/jahrgang-12/postulate-relativitaetstheorie-lorentztransformation/
Viele Grüße
Jan
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: „Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Das ist eine mathematische Formulierung. Wenn er gemeint hätte, dass es nur ein einziges Bezugssystem gibt, dann hätte er die, in der Mathematik, übliche Formulierung 'Es existiert genau ein Bezugssystem K ...' verwendet, vermute ich.
Edit:
Beispiel: 'Es gibt ein x, für das gilt x = x ' meint jedes x.
Hallo Jan,
„Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit hat in allen Inertialsystemen den gleichen Wert“
Die Begriffe Bezugssystem, Koordinatensystem und Inertialsystem sind alles andere als synonym. In der SRT betrachtet man bei den hier diskutierten Themen Inertialsysteme. Inertialsysteme sind Systeme mit bestimmten physikalischen Eigenschaften (siehe Wikipedia). Koordinatensysteme sind dazu da, um bestimmte Vorgänge beispielsweise in Inertialsystemen quantitativ zu beschreiben.
Darüberhinaus gibt es noch allgemeinere Bezugssysteme, in denen es dann auch Scheinkräfte geben darf.
Da offensichtlich das Verstehenwollen nur eine untergeordnete Rolle spielt, wurde dieser Thread in das Unterforum "Jenseits der Standardphysik" verschoben. Ich bitte zu beachten, dass auch hier Wissenschaftlichkeit gefordert ist.
JanR, wie angekündigt erhältst du eine Verwarnung für das Posten von GdM-Inhalten außerhalb des dafür vorgesehenen Unterforums. Im Wiederholungsfall würde dein Account zumindest temporär gesperrt werden.
-Ich-
ch hatte mit mehreren aussagefähigen Zitaten unter korrekter Angabe der Fundstellen nachgewiesen, dass Einsteins Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lautet":
Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Das ist NICHT Einsteins Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindgkeit. In dem referenzierten Papier schreibt er doch explizit, dass er dieses Prinzip so aus der Lorentzschen Äther-Theorie übernommen hat.
Um diese Lücke aus- zufüllen, führte ich das der H. A. Lorentzschen Theorie
des ruhenden Lichtäthers entlehnte Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ein, ...
Sein Relativitätsprinzip nimmt diesem System dann seine "Einzigartigkeit", indem dieses Feature nun für jedes Inertialsystem gültig wird. Es gibt keinen Unterschied zwischen Einsteins SRT und moderneren Darstellungen.
...
Insofern hatte ich tatsächlich mit ein bißchen mehr Erstaunen und Interesse gerechnet. Ich habe den starken Eindruck, dass ich Euch was Neues über Einsteins SRT erzählt habe. Da würde ich mich auf ein bißchen mehr Forschergeist im Sinne von "Uäää! Warum erzählt der Alte denn sowas? Hab ich völlig anders gelernt! Wie kommt der denn da drauf?" etc. etc. freuen.
Physik ist eben keine Bibelstunde, in der man sich gegenseitig mit Zitaten erschlägt. Wenn man eine Theorie mal verstanden hat, dann haut einen, ein aus dem Kontext gerissenes Zitat wie deines nicht aus den Socken. :)
Hallo allerseits,
na, das ist schon gediegen, dass man für das Aufzeigen einer gängigen fehlerhaften Darstellung in den modernen SRT-Darstellung ins Forum für Theorien jenseits der Standard-Theorie gelangt. Immerhin ist es gut, dass es so ein Forum gibt. Ich muss offensichtlich ein Mißverständnis aufklären, von dem ich vorausgesetzt hatte, das es allen klar ist. Wobei ich mich mit "Grundgesetz" auch selbst mißverständlich ausgedrückt habe. Richtig ist:
1. Die beiden Postulate von Einstein sind seine Prämissen, gottverdammich! Die sind seine Problemstellung. Das steht am Anfang seiner Theorie. Damit gehts los. Da legt sich Einstein sein Besteck zurecht, welches er benötigt, um die Lorentz-Transformation abzuleiten. Das ist die Situation, BEVOR Einstein seine Lorentz-Transformation ableitet. Das ist die vertrackte widersprüchliche empirische Situation Anfang des 20. Jahrhunderts. Beide Prämissen sind empirisch gut belegt, stehen aber in diametralem Widerspruch zueinander.
2. Dann leitet Einstein seine Lorentz-Transformation ab.
3. Dann kommt er zu einem Ergebnis. Das Ergebnis der Lorentz-Transformation ist selbstverständlich, das jedes Inertialsystem die Lichtgeschwindigkeit mit c misst und auch sonst jegliche pyhsikalische Gesetzmäßigkeit mit genau dem Ergebnis, das die Gesetze vorhersagen - und daher genauso berechtigt für seine Messungen ist wie jedes andere System.
(hallo Bernhard, ich weiß, dass es in der SRT um Inertialsysteme , also unbeschleunigte Koordinatensysteme geht. Koordinatensysteme find ich als Begriff irgendwie anschaulicher, ich schreib aber auch gerne ab sofort Inertialsysteme, wenn das sonst zu ungenau ist.)
Der Punkt, auf den ich hingewiesen habe, ist, dass in der mir bekannten Sekundärliteratur zur SRT die Prämisse "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" flächendeckend falsch dargestellt wird. Statt dessen wird dort das ERGEBNIS reingeschrieben. Und das gehört nun mal nicht in die Prämissen, bzw. in die Problemstellung. Denn dann gibt es gar kein Problem. Und damit auch keinen nachvollziehbaren Ansatz und Anlass, die Lorentz-Transformation abzuleiten. Die gängige Sekundärliteratur-Darstellung ist tautologisch.
Das heißt, ich lande im Forum für alternative Theorien, weil ich die korrekte Prämisse einfordere. Weil Ihr den Eindruck habt, dass damit das Ergebnis von EInsteins SRT in Frage steht. Tut es nicht.
Allerdings gehört die Prämisse nun mal unbedingt zur Theorie dazu. Um EInsteins SRT zu verstehen, muss man verstehen, wie Einstein die Kdl verwendet, um zuerst einen Ansatz für die Lorentz-Transformation zu finden, um dann in der Lorentz-Transformation die beiden Prinzipien miteinander zu kombinieren:
Einstein, 1905:
Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen g, rj, £ zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdrückt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitätsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/320
Deswegen ist es mein Anliegen, diesen Fehler in der Sekundär-Literatur darzustellen, die korrekte Form der Prämisse zu diskutieren und so zu einem vertieften Verständnis von Einstein beizutragen.
Insofern: Hallo Hawkwind:
Das ist NICHT Einsteins Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindgkeit. In dem referenzierten Papier schreibt er doch explizit, dass er dieses Prinzip so aus der Lorentzschen Äther-Theorie übernommen hat.
Doch. Das ist die korrekte Formulierung der Einsteinschen Prämisse 1912. Die er explizit aus der Lorentz'schen Äthertheorie übernommen hat. Die inhaltlich gleichen Formulierungen von Einstein 1911 und 1914 hatte ich schon früher im Thread zitiert.
Sein Relativitätsprinzip nimmt diesem System dann seine "Einzigartigkeit", indem dieses Feature nun für jedes Inertialsystem gültig wird. Es gibt keinen Unterschied zwischen Einsteins SRT und moderneren Darstellungen.
Genauer gesagt: seine Lorentz-Transformation kombiniert Relativitätsprinzip mit KdL. Und dadurch (durch die Lorentz-Transformation) wird dieses Feature für jedes einzelne Inertialsystem gültig. Das ist, wie gesagt, das Ergebnis. Der Unterschied Original und Modern liegt darin, dass die Prämissen falsch dargestellt werden. Dürfte jetzt klar sein.
Ich hoffe, dass ich klargestellt habe, dass ich hier keine Alternative Theorie vertrete. Sondern darauf dränge, dass Einstein korrekt dargestellt, rezipiert und verstanden wird. Insofern fände ich es, wie gesagt, spannend, die empirischen Belege für die KdL anzugucken (Fizeau und Rowland-den kenne ich noch nicht). Und genauer nachzuvollziehen, welche Funktionalität die KdL bei der Herleitung der Lorentz-Transformation hat.
Viele Grüße allerseits
Jan
Hallo allerseits,
na, das ist schon gediegen, dass man für das Aufzeigen einer gängigen fehlerhaften Darstellung in den modernen SRT-Darstellung ins Forum für Theorien jenseits der Standard-Theorie gelangt.
Wie oft muss man dich eigentlich noch darauf hinweisen, dass eine implizite Kritik dieser Art unangemessen ist, weil es dafür keinerlei Grundlage gibt?
Du kannst noch nicht mal fehlerfrei zitieren, siehst dich aber selbst als großer Aufklärer und registrierst dabei scheinbar nicht mal, dass wir dir hier die "Hosen" schon mehrfach herunter gezogen haben.
Genauer gesagt: seine Lorentz-Transformation kombiniert Relativitätsprinzip mit KdL. Und dadurch (durch die Lorentz-Transformation) wird dieses Feature für jedes einzelne Inertialsystem gültig. Das ist, wie gesagt, das Ergebnis. Der Unterschied Original und Modern liegt darin, dass die Prämissen falsch dargestellt werden. Dürfte jetzt klar sein.
Hehe, diesen Unterschied gibt es nun einmal nicht.
Worin besteht der denn: worin unterscheiden sich Einsteins Vorhersagen von denen einer moderneren SRT?
Ich hoffe, dass ich klargestellt habe, dass ich hier keine Alternative Theorie vertrete. Sondern darauf dränge, dass Einstein korrekt dargestellt, rezipiert und verstanden wird. Insofern fände ich es, wie gesagt, spannend, die empirischen Belege für die KdL anzugucken (Fizeau und Rowland-den kenne ich noch nicht). Und genauer nachzuvollziehen, welche Funktionalität die KdL bei der Herleitung der Lorentz-Transformation hat.
Diese "Spannung" kann ich nicht nachvollziehen. :)
Du bezweifelst die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit?
Gibt es denn Beobachtungen, die dagegen sprechen?
Wenn ja, dann sind "moderne" wie "antike" SRT widerlegt, da sie ja ohnehin identisch in ihren Vorhersagen sind.
na, das ist schon gediegen, dass man für das Aufzeigen einer gängigen fehlerhaften Darstellung in den modernen SRT-Darstellung ins Forum für Theorien jenseits der Standard-Theorie gelangt.
Du bist hier gelandet, weil du wie ein Crank agierst und meinen Hinweis ganz am Anfang ignoriert hast.
Eingestiegen bist du mit mit dem klassischen Zugbeispiel von Einstein und der Behauptung, dafür bräuchte man keine Lorentztrafos.
Dann kam ein völlig anderes Zugbeispiel mit der Behauptung "Licht bewegt sich in Bezug zu unterschiedlich gegeneinander bewegten Koordinatensystemen mit objektiv unterschiedlichen Geschwindigkeiten", was klar nicht mit der RT vereinbar ist. Ebenso kam "Die Einstein`schen Beweise für die Relativität der Gleichzeitigkeit sind unter der Prämisse gezogen, dass Licht sich nur in einem und eben nicht in jedem Koordinatensystem mit c bewegt", obwohl ich schon vorher dargelegt hatte, dass das nicht stimmt.
Dann kamen falsche Rechnungen, die unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten zeigen sollten. Wurden widerlegt.
Dann war da der konstruierte Unterschied zwischen gemessener und tatsächlicher LG. Wurde widerlegt.
Dann kam die Geschichte mit "LG nur in genau einem KS konstant, nicht in allen". Wurde widerlegt.
Dann kam wieder mehrfach die angeblich unterschiedliche LG in anderen KS, obwohl widerlegt.
Dann hatten wir "Jans Differenzprinzip", schon längst widerlegt.
undsoweiterundsofort, immer im Kreis, immer alle Einwände ignorierend. Nach der Umtopfung hierher heißt es dann, man vertrete nichts alternatives, sondern sage nur, dass Prämissen falsch dargelegt würden. Starker Tobak nach den ganzen schrägen Behauptungen vorher.
So, und jetzt noch ein Versuch. Das alles habe ich dir schon erklärt, du hast es ignoriert. Wenn du es wieder ignorierst, sind wir hier fertig; so funktioniert eine Diskussion nicht.
1. Unter "Geschwindigkeit in Bezug auf ein Koordinatensystem" oder "Geschwindigkeit in einem Koordinatensystem" oder ähnlichen Formulierungen versteht man dx/dt, also Weg durch Zeit, beide Größen im jeweiligen Koordinatensystem angegeben bzw. gemessen. Nichts anderes. Insbesondere auch nicht die in einem anderen Koordinatensystem gemessene Differenz der Geschwindigkeiten zweier Punkte.
Zustimmung, ja oder nein?
2. Aus den beiden Postulaten folgt unmittelbar ohne weitere Rechnung die Konstanz der LG in allen Bezugssystemen. Diese Tatsache wird von Einstein auch als Prämisse benutzt, um die SRT und die Lorentztrafos herzuleiten. Das steht explizit in den Zitaten, die ich dir in meinem Beitrag #13 (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?p=86586#post86586) rausgesucht hatte. Ich habe es dir auch in #15 (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?p=86598#post86598) nochmal ausführlich erklärt.
Zustimmung, ja oder nein?
Hallo Ich,
leider kann ich den Anschein, dass ich wie ein Crank agiert habe, gut verstehen. Das kommt davon, wenn man 10 Jahre über Dinge nachdenkt und recherchiert und dann voller Mitteilungsdrang in ein nichts ahnendes Forum springt. Ich hatte mir fest vorgenommen, das nicht zu machen, aber es ist mir nicht gelungen. Ich hätte gar nicht mit dem Zugbeispiel anfangen sollen und erst recht nicht auf Deine Antwort mit meinem eigenen Zugexperiment reagieren sollen. Das war einfach zu verlockend. Aber das war auch, den fünften und den zehnten Schritt meiner Überlegungen gemeinsam mit dem ersten zu präsentieren. Ich entschuldige mich in aller Form für diese Chaotisierung. Das gibt mir aber gute Hinweise darauf, wie ich meine Argumentation nicht vorbringen sollte. Immerhin könntest Du anerkennen, dass ich der erste Crank bin, der ausschließlich mit Einstein-Zitaten argumentiert.
Deswegen habe ich im vorletzten Beitrag versucht, den Bogen zurück auf die Grundlage meiner Überlegungen zu bekommen. Die Grundlage meiner Argumentation (Schritt 1) ist die korrekte Formulierung der beiden Einsteinschen Postulate. Man kann wohl annehmen, das Einstein selbst für die Definition der beiden Postulate, auf denen er seine Theorie aufbaut, die entscheidende Quelle ist. Und das Princeton.Edu Einstein wahrscheinlich korrekt darstellt. Ich habe diese Zitate zitiert mit Quellenangabe, Fundstelle und zum Teil mit direkten Links. Einsteins Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" lautet: "Licht bewegt sich in einem Koordinatensystem mit c". Das habe ich umfangreich und korrekt belegt, ich machs hier nicht nochmal. Sind wir uns bis hierhin einig?
Dann habe ich auf Bernhards Nachfrage sofort eine Reihe von Fundstellen dargeboten, bei denen Einsteins KdL sinnentstellend dargeboten wird. Und hinzugefügt, dass das nach meinem Stand der Sekundärliteratur überall so gemacht wird. Kennt ihr welche, wo Einstein korrekt zitiert wird? Wär ich neugierig.
Insofern, Bernhard, bin ich von Deiner Reaktion echt überrascht. Wo habe ich da falsch zitiert? Und siehst Du da keinen Widerspruch zwischen Original und Sekundärliteratur?
Die Frage ist, wie ich in meinem letzten Beitrag argumentiert habe, auch nicht, ob das, was da anstelle der Einsteinschen Konstanz der Lichtgeschwindigkeit steht, vielleicht eine Darstellung des korrekten Endergebnisses darstellt. Das ist unerheblich - das Endergebnis kann nicht als eine der Prämissen dargestellt werden, aus denen es erst abgeleitet werden soll.
Hallo Hawkwind, Du schreibst
Hehe, diesen Unterschied gibt es nun einmal nicht.
Worin besteht der denn: worin unterscheiden sich Einsteins Vorhersagen von denen einer moderneren SRT?
Erst mal gar nicht. Es geht mir letztlich nicht um die Vorhersagen, sondern um eine Diskussion der korrekten Interpretation des Einsteinschen Ergebnisses. Und meine bisherigen Vorgriffe waren da nicht so erfolgreich. Schritt 1 ist, festzustellen, dass Einsteins SRT in den gängigen Sekundärdarstellungen in diesem entscheidenden ersten Punkt falsch dargestellt wird. Das ist erst mal nur eine Frage der wissenschaftlichen Genauigkeit.
Und der zweite Schritt ist, sich über den Status der beiden Postulate in Einsteins Theorie klar zu werden. Beide Postulate kennzeichnen eigenständig belegte empirische Erkenntnisse. Die beiden Postulate sind gleichberechtigt. Einstein setzt voraus, dass sowohl das Relativitätsprinzip als auch die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (Licht bewegt sich in einem Koordinatensystem mit c) empirisch bewiesene Grundtatsachen der Physik sind.
Hier noch die passenden Einstein-Zitate, diesmal aus dem "Manuskript" 1914:
(S. 29)
Wir können daher im Einklang mit der H. A. Lorentz'schen Theorie den folgenden Grundsatz aufstellen, den wir "Prinzip von der Konstanz der Licht- geschwindigkeit" nennen: "Es gibt ein Koordinatensystem, inbezug auf welches sich jeder Vakuum- Lichtstrahl mit der Geschwindigkeit c fortpflanzt." Dieser Satz enthält eine weitgehende Behauptung. Es wird durch ihn behauptet, dass die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes weder von dem Bewegungszustande der Lichtquelle noch vom Bewegungszustande der den Fortpflanzungsraum umgebenden Körper abhänge. Die Frage, inwieweit dieser Satz als gesichert gelten kann, ist von fundamentaler Bedeutung für die Relativitätstheorie. Wir wollen uns hier einstweilen mit der Einsicht begnü- gen, dass er durch die Lorentz'sche Theorie gefordert wird.
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/51
S. 32:
§7. Scheinbare Unvereinbarkeit des Prinzips der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit mit dem Relativitätsprinzip.
Es wären wohl kaum so zahlreiche Versuche unternommen worden, einen Einfluss der Erdbewegung auf terrestrische Experimente nachzuweisen, wenn nicht die geschilderte Lorentz'sche Theorie mit dem Relativitätsprinzip unvereinbar zu sein schiene. Wir haben nämlich in §5 gesehen, dass es nach der Lorentz'schen Theorie ein Bezugssystem K gibt, in welchem sich jeder Vakuum-Lichtstrahl mit der Geschwindigkeit c fortpflanzt.
Es hat nun den Anschein, wie wenn ein zu K in gleichförmiger Translationsbewegung befindliches System diese Eigenschaft nicht haben könnte. Wählen wir nämlich K' wieder derart, dass sein Ursprung auf der X Achse von K mit der Geschwindigkeit v gleitet, und wählen einen Lichtstrahl, der inbezug auf K längs der X-Axe von K mit der Geschwindigkeit c sich ausbreitet, so breitet sich in- bezug auf K' derselbe Lichtstrahl längs der X' Achse dem Anscheine nach (nach dem Satz vom Parallelogramm der Geschwindigkeiten) sowie gemäss den Verwandlungsgleichungen (II) mit der Geschwindigkeit c - v aus. Denn die Gleichung x = ct ist vermöge der Gleichungen (II) mit der Gleichung x' + vt' = ct' gleichbedeutend. Es würde daraus folgen, dass ein Naturgesetz, nämlich das Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, wohl inbezug auf K, nicht aber inbezug auf K' gültig wäre. Das Prinzip von der Konstanz der (Vakuum-) Lichtgeschwindigkeit scheint also mit dem Relativitätsprinzip unvereinbar zu sein.
Genau genommen haben wir aber nur eingesehen, dass folgende drei Dinge [p. 20] miteinander nicht vereinbar sind a) das Relativitätsprinzip b) das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (Lorentz'sche Theorie) c) die Transformationsgleichungen (II)[Galileo-Transformation], bezw. das Gesetz vom Parallelogramm der Geschwindigkeiten Zu der heute als "Relativitätstheorie" bezeichneten Theorie gelangt man, indem man a) und b) beibehält, c) aber verwirft.
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/54
[
Schritt drei wäre dann, sich zu fragen, was von dem Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit noch im Ergebnis der Lorentztransformation enthalten ist. Das ist nicht einfach weg. Die Sache ist komplexer.
Soweit erst mal. Ich würde mich freuen, wenn ihr meine Entschuldigungen für meinen Übereifer annehmt und bis hierhin erst mal sagt, Ok, soweit ist das Einstein im Original.
Viele Grüße allerseits
Jan
Schritt drei wäre dann, sich zu fragen, was von dem Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit noch im Ergebnis der Lorentztransformation enthalten ist. Das ist nicht einfach weg. Die Sache ist komplexer.
Die Lorentz-Transformationen sind doch - in Unterschied zu den Galileo-Transformationen - gerade so konstruiert, dass die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit implementiert ist. Aus den LT erhält man z.B. für die Addition 2er Geschwindigkeiten v und v' :
u = (v' + v) / (1 + v'*v/c^2)
Man erkennt leicht, ist v' oder v gleich c, dann ist auch das Ergebnis u der Addition = c. Das ist die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit.
Oder willst du uns nur auf den Arm nehmen mit dieser Frage?
Einsteins Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" lautet: "Licht bewegt sich in einem Koordinatensystem mit c". Das habe ich umfangreich und korrekt belegt, ich machs hier nicht nochmal. Sind wir uns bis hierhin einig?Waren wir schon immer. Das weißt du bloß nicht, weil du meine Beiträge nicht liest.
Und jetzt stehen zwei Punkte aus, die du beantworten musst, wenn du in eine Diskussion willst. Alles andere ist Zeitverschwendung.
Hallo Jan,
Insofern, Bernhard, bin ich von Deiner Reaktion echt überrascht. Wo habe ich da falsch zitiert?
Du hast oben auf meine Nachfrage hin zwei Sätze zitiert und als identisch bezeichnet, obwohl sich der erste Satz auf ein Koordinatensystem und der zweite Satz auf ein Inertialsystem bezog. Ist Dir nicht klar, dass das völlig verschiedene Aussagen sind?
Eyk van Bommel
02.02.18, 08:42
Hi Jan,
Anderer Ansatz. Schon mal in den Sinn gekommen das Einstein auch nur ein Mensch war und vielleicht auch nicht alles (zu Beginn) richtig formuliert haben könnte? Vielleicht am Anfang tatsächlich noch etwas anderes im Sinn hatte (bei der Herleitung), jedoch die Aussagen & Definitionen der „Sekundärliteratur“ später selbst vertreten hat? Hat er nicht gesagt, dass er die RT nicht mehr versteht seit dem die Mathematiker…Sollten sich die, wie du sagst, Definitionen geändert haben – dann zum Guten. Einsteins Worte sollte man nicht so behandeln als hätte er eine Bibel geschrieben und wir sind gläubige.
Kurz: Ich alte mich da raus, ob das stimmt was du sagst, aber ich denke Einstein wäre zufrieden mit der „heutigen“ Definition der „Sekundärliteratur“.
Gruß
EvB
Einsteins Worte sollte man nicht so behandeln als hätte er eine Bibel geschrieben und wir sind gläubige.Es ist vollkommen richtig, dass 113 Jahre altes Geschreibe für die SRT grundsätzlich irrelevant ist.
Jan verbreitet irgendwelche Theorien mit unterschiedlichen Lichtgeschwindigkeiten in unterschiedlichen Inertialsystemen und beruft sich dabei auf Einstein als Kronzeugen. Selbst wenn er seine Behauptungen soweit zurücknimmt wie in #31, so dass es nur noch Wissenschaftshistorie ist, bleibt aber eines übrig:
Einstein schreibt genau dasselbe, was man heutzutage auch schreibt, und das Gegenteil von dem, was Jan behauptet.
Jan kennt das einschlägige Zitat und sieht es immer noch nicht:
Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen g, rj, £ zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdrückt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitätsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
Vielleicht muss ich umstellen:
Das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitätsprinzip verlangt, daß sich das Licht auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
Das ist also die Prämisse, die man benötigt, um die Lorentzgleichungen abzuleiten. Das ist nicht das Ergebnis der Herleitung, sondern die Voraussetzung.
Mir ist auch nicht klar, wie man dieses Zitat so weit missverstehen kann. Das hat vermutlich mit dieser fixen Idee von Jan zu tun, dass da ein Unterschied wäre zwischen der "in einem KS gemessenen Geschwindigkeit" und der "Geschwindigkeit in einem KS" bzw. der "Geschwindigkeit in Bezug zu einem KS". Das ist natürlich Unsinn, und dementsprechend gibt es auch keinen Beleg dafür bei Einstein. Das steht nur ein Satz, den Jan dahingehend missverstanden hatte. Den Satz kannte ich aber schon und ich wusste auch, dass Cranks sich den immer raussuchen, dewegen habe ich ihn darauf aufmerksam gemacht.
Hat aber alles nichts geholfen. Vielleicht bringt ja es was, wenn er sich mal ernsthaft mit meiner #35 beschäftigt.
ghostwhisperer
02.02.18, 11:26
Hallo!
Ich möchte mal etwas erläutern, was hier noch nicht betrachtet wurde, aber meiner Ansicht nach emminent wichtig für das Verständnis des Konzeptes LICHT ist. Licht, bzw. allgemein elektromagnetische Wellen, sind eine Vorhersage der Maxwell-Gleichungen, also der Gesetze des Elektromagnetismus.
Bei der Herleitung ergibt sich eine Invariante, die für jede Art der Ausbreitung dieser Wellen im Vakuum gilt!
Die Lichtgeschwindigkeit!
Es ergibt sich c^2=1/(eps0*µ0)
Jetzt stellt sich die Frage, in welchem Bezugssystem gelten die EM-Gesetze?
Sie haben ja mit Mechanik im ersten Moment nichts zu tun..
Die Antwort ist: Sie gelten in allen Bezugssystemen.
Sie sind aufgrund ihrer mathematischen Struktur in beliebigen Bezugssytemen immer dieselben.
Dies läßt sich (viel später) mittels der Lorentz-Transformation nachweisen.
Die Aussagen Lichtgeschwindigkeit sei in allen BS immer dieselbe und
die physikalischen, hier EM, Gesetze sind von speziellen Koordinaten unabhängig,
bedeuten letztlich ein- und dasselbe.
Der Bezug zur Mechanik ergibt sich dann daraus, daß Energie und Impuls eng zusammenhängen und durch die Ruheenergie, bzw. die Energie bewegter Masse, ergänzt werden müssen.
Der Umrechnungsfaktor, ergibt sich aus dem Verhältnis von Raum zu Zeit, welcher eine Geschwindigkeit ist.
Eben die Lichtgeschwindigkeit.
Grüße, ghosti
1. Die beiden Postulate von Einstein sind seine Prämissen, gottverdammich! Die sind seine Problemstellung. Das steht am Anfang seiner Theorie. Damit gehts los.
Ja. Genau wie Newton es auch gemacht hat.
1. Das selbe Relativitätsprinzip,
2. die Beiden Postulate über Raum und Zeit.
Um ... die Galilei Trafos herzuleiten.
Das ist die vertrackte widersprüchliche empirische Situation Anfang des 20. Jahrhunderts. Beide Prämissen sind empirisch gut belegt, stehen aber in diametralem Widerspruch zueinander.
Nein. Sofern die Experimente nicht fehlerhaft sind, können sie nicht widersprüchlich sein. Sie sind einfach da. Nur, für sich alleine sind sie "nutzlos". Was jetzt?
Jetzt kann man die Galilei-Raumzeit als Hintergrund nehmen. (Inkl. der dazugehörenden Trafos natürlich.) Den Punk 2 von oben. Dann und erst dann ergeben sich Widersprüche.
Oder man ersetzt den Punkt 2 von oben durch ... Invarianz der LG - das zweite experimentelle Resultat. Und macht sich an die Arbeit, genau wie Newton, die neuen Trafos herzuleiten. Das sind dann die Lorentz Trafos. Die Minkowski Raumzeit.
Bleibt man bei Galilei-Raumzeit, braucht man zwingend Äther (was auch immer das sein soll), um die Lorentz Trafos als "Überzug" über die Galilei Trafos zu rechtfertigen.
Eyk van Bommel
05.02.18, 07:17
Hi Jan,
ich als Schaffner würde mich vorallem fragen, warum das gemessene IR-Photon (entsprechend rotverschoben gegenüber Bahnsteig) das Rückfenster überhaupt durchqueren konnte, da es solche Photonen normalerweise reflektieren würde. Nur falls du dich mit anderen interessanten Fragestellung beschäftigen möchtest.
Gruß
EvB
Hi Jan,
ich als Schaffner würde mich vorallem fragen, warum das gemessene IR-Photon (entsprechend rotverschoben gegenüber Bahnsteig) das Rückfenster überhaupt durchqueren konnte, da es solche Photonen normalerweise reflektieren würde. Nur falls du dich mit anderen interessanten Fragestellung beschäftigen möchtest.
Gruß
EvB
Frage in anderem Forum...
Alex, Slash - wenn Euch etwas interessiert, dann stellt die Fragen. In eigenen Threads, bitte.
Eyk van Bommel
06.02.18, 08:01
Kompromiss? Ich werde mich nur noch äußern, wenn Du, ICH, Bernhard, TomS mich direkt ansprechen und Lust auf eine Diskussion haben. (o.K eher fällt ne Tasse nach oben).
Dafür bitte ich nur diese, meine letzte, Aussage zur Kenntnis zu nehmen.
Thema A) Feynman und SRT
(siehe ggf. auch OnlyMember Bereich für Bilder)
Meine letzte "Anregung" an Jan führt zwangsweise zur Feynman-Darstellung zur Ausbreitung des Lichts. Ausbreitung des Lichts zum Schaffner und zum Heckfenster.
Und daher finde ich A.E. Postulat „ein Lichtstrahl“ zu ungenau. Es gibt mehrere mögliche Lichtstrahlen. Man müsste doch eher sagen, ein Beobachter misst nur die Summe aller Pfade die für ihn am Ende c ergeben.
Für jeden Beobachter gibt es also am Ende ein Photon, für das er c als Messergebnis erhält.
Wenn für ein Beobachter ein Ereignis früher stattgefunden hat, dann haben ihn auch die Photonen getroffen, die früher am Ereignisort „ausgelaufen“ sind. Nur die können ihn rechtzeitig erreichen. Er „sieht in die Zukunft“ bzw. sieht das Ergebnis tatsächlich „früher“. Aber eben rotverschoben, da die Summe aller Wege die c als Ergebnis beim Schaffner erzeugen geringer ist.
Ich meine dass der Blitz sozusagen, „gleichzeitig“ bei A und B einschlägt. Wenn sich B bewegt sogar ein bisschen früher, aber nicht mehr von allen Photonen, sondern nur die messen kann, die es aus seinem BS es geschafft hätten ihn von A mit c zu erreichen. (sorry, besser geht es nicht)
B) D’Alembert-Operator
Zu: Zeitkomponente kann nicht dasselbe Vorzeichen haben wie die Raumkomponenten.
Wenn es doch vorkommen konnte (früher)/kann.
Dann könnte man denken, dass Antimaterie (als in der Zeit rückwärts reisende Teilchen) noch bevor es Ladung gab (meine Meinung) – einen energetischen Nachteil beim Entstehungsprozess hatten.
Die Entropie erklären.
Erklären warum „Der seltsame Fall des Benjamin Button“ (ein Film den ich nicht so mag*) energetisch ungünstig wäre.
Naja und die anderen Dinge die ich angesprochen habe.
*Aber so sieht ein Prozess/Film aus der rückwärts läuft - es geht dabei nicht um die Bewegung im Raum. Es geht allein um den vorherigen Zustand zu erreichen. Und ein beschleunigter Beobachter ist so ein Benjamin Button nur eben „5mal vor und einmal zurück“ (das Verhältnis von Prozess und Umkehrprozess (5:1) ist natürlich frei erfunden, am EH sicher 1:1). Am EH ist zeitlicher stillstand, da Prozess vorwärts und rückwärts gleich wahrscheinlich ist. Trotzdem kann er weiter fallen, da hier die Raumkomponente relevant ist.
Gut das war’s von meiner Seite.
Schöne Zeit euch allen – falls man sich nicht mehr hört.
Gruß
EvB
Hallo allerseits,
erst mal vielen Dank für Eure Beiträge! Ich brauchte mal ein paar Tage Zeit zum Nachdenken. Zur Klärung meiner Position möchte ich das Folgende sagen: ich habe mich ausführlich mit der SRT sowohl in den Darstellungen der Sekundärliteratur als auch mit Einstein (und,was das angeht, auch Lorentz) im Original befasst. Das garantiert nicht, das ich alles richtig verstanden habe. Aber es könnte ja zumindest die theoretische Möglichkeit bestehen. Das, was Du anführst, Ich, (und auch Ihr anderen), verstehe ich. Mir ist klar, was Du da sagst.
Das ist eine bestimmte (und heute allgemein, aber nicht durchgängig) akzeptierte Interpretation der SRT. Ich kennzeichne sie mal als die starke SRT-Interpretation. Sie steht auf der dritten Stufe des SRT-Diskurses. Einstein selbst vertritt sie jedenfalls ab 1917, wahrscheinlich auch schon früher, z.B. in dem 1914er-Zitat. Der frühe Einstein scheint mir eher eine andere Position zu vertreten, die ich als die "schwache" SRT-Interpretation kennzeichnen würde. Das ist Stufe 2 des SRT-Diskurses. Was ist Stufe 1? Klar: die Interpretation von Lorentz (1904) selbst. Der ja die Lorentz-Transformation schon vor Einstein (1905) abgeleitet hatte.
:::::::::Interpretationsebenen:::::::::::::
Das heißt, man kann die Lorentz-Transformation durchaus unter unterschiedlichen Gesichtspunkten interpretieren. Meiner Ansicht nach ist die "schwache" (frühe) Einstein-Position besonders geeignet, um die zugrundeliegenden physikalischen Sachverhalte widerspruchsfrei zu beschreiben. Um diese Position überhaupt zu verstehen, ist es aber notwendig, sich genau anzugucken, was Einstein voraussetzt (Prämissen) und was er mit den Prämissen anstellt, um die Lorentz-Transformation abzuleiten.
Im Übrigen ist es nicht mein Interesse, über die angemessene Interpretation zu philosophieren, da kann man sich lange streiten. Ich habe mir eine Reihe von Gedankenexperimenten überlegt, mit denen ich glaube, beweisen zu können, dass die schwache Position die richtige ist. Weil es möglich ist, die starke Position anhand empirischer Daten in theoretische Widersprüche zu bringen. Und weil die schwache Position beliebte Herausforderungen wie "das Zwillingsparadoxon" wesentlich schlanker und simpler erklärt als die starke Position.
Um diese Diskussion führen zu können, muss ich Euch davon überzeugen, dass Eure "starke" Position nicht die einzig mögliche Interpretation ist - und das es Fragestellungen gibt, in denen sie theoretisch unbefriedigend ist.
Das hätte jetzt eines behutsamen didaktischen Vorgehens bedurft. Leider hat Ich mit seinem Zugbeispiel mich dazu gebracht, gleich eins meiner stärksten Asse auszuspielen. Ohne vorher die gemeinsame Diskussionsbasis zu sichern. Dumm gelaufen. Aber seis drum. Hilft jetzt nix.
Die drei Interpretationsstufen dessen, was die Lorentz-Transformation physikalisch tut, können nach meinem Verständnis folgendermaßen gekennzeichnet werden:
1. Stufe: Lorentz 1904: Licht bewegt sich objektiv in einem einzigen Koordinatensystem mit c - nämlich dem Koordinatensystem des absolut unbewegten elektromagnetischen Äthers. Das ist so, das bleibt so. Licht wird allerdings in allen beliebig zueinander bewegten Koordinatensystemen mit c gemessen. Die Lorentz-Transformation erklärt das: Objekte, die sich schnell im Koordinatensystem des Äthers bewegen, sind im Verhältnis zu Objekten, die im Äther ruhen, längendilatiert, ihre physikalischen Prozesse laufen langsamer ab (Zeitdilatation), und Uhren an unterschiedlichen Orten in Bewegungsrichtung zum Licht weisen eine systematische Differenz in der angezeigten Zeit auf (Uhren "vorne" im Koordinatensystem zeigen eine frühere Zeit als Uhren "hinten"). Der Umstand, dass Licht (und auch alle anderen elektrodynamischen Gesetzmäßigkeiten) in allen Koordinatensystemen gleich erscheint (=gleich gemessen wird), liegt an den physikalischen Veränderungen der Messapparaturen, die durch die Lorentz-Transformation mathematisch gefasst wird. Pointiert gesagt: es handelt sich um eine Form von "Licht-Tacho-Tuning". In einem Raumschiff, das mit 200.000 km/s durch das Äther-Koordinatensystem dübelt, bewegt sich das Licht von hinten nach vorne nur mit 100.000 km/s, zurück dagegen mit 500.000 km/s. Aufgrund der physikalisch veränderten Mess-Systeme (s.o.) wird mit einer Lichtmessapparatur im Raumschiff die Lichtgeschwindigkeit trotzdem mit c gemessen. Das ist aber nicht das echte c. Das echte c wird nur im Äther korrekt gemessen.
2. Stufe: Einstein früh: Im Prinzip ist das genau so wie Lorentz das darstellt. Licht bewegt sich in einem Koordinatensystem mit c. Aus dem Relativitätsprinzip folgt, dass es in allen KS mit c gemessen werden muss. Die Lorentz-Transformation leistet das. Die Lorentz-Transformation hat aber eine Rückseite (nicht das die Lorentz entgangen wäre): Es erscheinen nicht nur aus Sicht des "korrekten" Ätherkoordinatensystems schnell dazu bewegte Objekte relativistisch verändert. Aus Sicht von bewegten Systemen erscheinen auch das Objekte im "korrekten" ÄtherKS genauso relativistisch verändert. Es gibt also überhaupt keine Möglichkeit, anhand von empirischen Messungen das "Wahre" KS herauszufinden. Es ist auch nachgerade egal: Alle physikalischen Messungen, die in einem Koordinatensystem unter der Annahme gemacht werden, dass sich das Licht in diesem Koordinatensystem mit c bewegt, bleiben völlig identisch, wenn wir statt dessen annehmen, dass es sich in einem anderen Koordinatensystem mit c bewegt. Es ist nach wie vor irgendwie richtig, dass Licht sich nur in einem Koordinatensystem "wirklich" mit c bewegt. Aber jedes beliebige Koordinatensystem kommt dafür genauso gut in Frage wie jedes andere - jedes KS ist gleich "berechtigt". Für die Erklärung der physikalischen Messungen, die vorzufinden sind, ist der "wahre" Wert völlig unerheblich.
3. Stufe (Einstein spät): Realität ist das, was gemessen wird. Wenn Licht in allen KS mit c gemessen wird, dann heißt das, das es sich in allen KS mit c bewegt. Das zeigt auch Minkowski mit seinen quadrierten Raum-Zeit-Abständen, die für alle Koordinatensystem den gleichen Abstand aufweisen.
So, dies als Vorbereitung auf die Beantwortung Deiner beiden Fragen, Ich.
Du schreibst:
1. Unter "Geschwindigkeit in Bezug auf ein Koordinatensystem" oder "Geschwindigkeit in einem Koordinatensystem" oder ähnlichen Formulierungen versteht man dx/dt, also Weg durch Zeit, beide Größen im jeweiligen Koordinatensystem angegeben bzw. gemessen. Nichts anderes. Insbesondere auch nicht die in einem anderen Koordinatensystem gemessene Differenz der Geschwindigkeiten zweier Punkte.
Ok. Die Geschwindigkeit, mit der Licht sich bewegt, ist in jedem lokalen Koordinatensystem c. Punkt. c deswegen, weil es die Eigen-Strecke in dem lokalen Koordinatensystem genau in der richtigen Eigenzeit zurückgelegt hat. Einverstanden. Starke Position halt.
2. Aus den beiden Postulaten folgt unmittelbar ohne weitere Rechnung die Konstanz der LG in allen Bezugssystemen.
Das stimmt. Genauso wie Du es sagst: das folgt unmittelbar ohne weitere Rechnung. Daraus folgt insbesondere: jede weitere Rechnung ist völlig überflüssig. Wenn Licht 1. in jedem KS mit c gemessen wird, weil es sich 2. in jedem KS mit c bewegt, dann ist schon alles geklärt. Das ist halt so. Licht bewegt sich in Bezug zum Bahnsteig mit c, und Licht bewegt sich auch in Bezug zum Zug mit c. Kein Wunder, dass es dann überall mit c gemessen wird. WO IST DAS PROBLEM? Warum zum Teufel dann noch die Lorentztransformation ableiten? Die macht alles nur komplizierter. Es gibt überhaupt keinen Anlass dazu.
Mit diesen beiden Prämissen geht nicht nur der doofe Lorentzsche Äther über Bord, es geht auch die doofe Lorentztransformation über Bord - mit der der alte Knasterbart sich irgendwie rausreden wollte, das Licht sich in einem KS mit c bewegt, aber trotzdem in allen mit c gemessen wird. Totaler Quatsch. Zeitdilatation! Längenkontraktion! Wer glaubt denn sowas! Wenn wir statt dessen annehmen, das Licht sich nicht in einem komischen Äther-KS, sondern in allen KS mit c bewegt, geht dieser ganze Kladderadatsch den Bach runter. Um zwischen KS hin- und herzutransformieren, genügt die Galileo-Transformation. Und Licht macht irgendwie diese Galileo-Transformationen mit. Denn genau das bedeutet es, wenn wir sagen, dass Licht sich in Bezug zu jedem KS mit c bewegt. Licht kann offensichtlich chamäleonartig seine Geschwindigkeit auf diejenige einer beliebigen Messapparatur anpassen. Schick! Wie macht es das?
Ordentlicher formuliert: wenn ich Deine beiden "modernen Prämissen" akzeptiere, sehe ich überhaupt keinen Bedarf und Anlass, die Lorentz-Transformation abzuleiten. Bitte erkläre mir, weshalb und wozu die Deiner Ansicht nach notwendig ist und gebraucht wird.
Diese Tatsache wird von Einstein auch als Prämisse benutzt, um die SRT und die Lorentztrafos herzuleiten. Das steht explizit in den Zitaten, die ich dir in meinem Beitrag #13 rausgesucht hatte. Ich habe es dir auch in #15 nochmal ausführlich erklärt.
Sorry, ganz definitiv nicht. Der Ansatz, den Einstein findet, kann er nur durch Rückgriff auf seine Prämisse "Licht bewegt sich in einem KS mit C" finden. Entsprechende Zitate hatte ich auch schon geliefert und vertiefe diese Frage gerne noch mal im Detail.
So. Ich habe wie ich hoffe meine Position genauer dargestellt und eingeordnet. Ich habe Deine beiden Fragen beantwortet, Ich. Ich würde mich freuen, wenn Du mir meine Frage beantwortest. Und ansonsten würde ich gerne die drei verschiedenen Funktionen herausarbeiten, die Einsteins klassische Formulierung der KdL besitzt. Und dann können wir uns mit mehr Hintergrund darüber unterhalten, ob die moderne Fassung tatsächlich genau das Gleiche oder sogar mehr leistet als Einsteins ursprüngliche Fassung.
Viele Grüße allerseits
Jan
WO IST DAS PROBLEM? Warum zum Teufel dann noch die Lorentztransformation ableiten? Die macht alles nur komplizierter. Es gibt überhaupt keinen Anlass dazu.
Also ... langsam!
Wozu meinst du, hat Newton die Galilei-Transformationen hergeleitet?
Und Licht macht irgendwie diese Galileo-Transformationen mit. Denn genau das bedeutet es, wenn wir sagen, dass Licht sich in Bezug zu jedem KS mit c bewegt.
Hier will ich ein Beweis sehen. Bereichnungen, die zeigen, dass mit Galilei-Trafos (ohne Lorentz) und ohne Äther das Licht auch von bewegten Quellen mit c abgestrahlt wird.
Sorry, ganz definitiv nicht. Der Ansatz, den Einstein findet, kann er nur durch Rückgriff auf seine Prämisse "Licht bewegt sich in einem KS mit C" finden.
Nö.
Aus "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (http://www.universoeinstein.com.ar/images/1905_17_891-921.pdf) (hervorhebungen von mir):
Wir wollen diese Vermutung (deren Inhalt im folgenden "Printip der Relativität" genannt wird) zur Voraussetzung erheben und ausserdem die mit ihm nur scheinbar unverträgliche Voraussetzung einführen, dass sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze. ... Die Einführung eines "Lichtäthers" wird sich insofern als überflüssig erweisen, als nach der zu entwickelnden Auffasung weder ein mit besonderen Eigenschaften ausgestatteter "absolut ruhender Raum" eingeführt, noch einem Punkte des leeren Raumes, in welchem elektromagnetischen Prozesse stattfinden, ein Geschwindigkeitsvektor zugeordnet wird.
Diese Worte widersprechen direkt deiner Behauptung. Hier ist klipp und klar gesagt worden, dass "Licht bewegt sich in einem KS mit C" total überflüssig ist.
Das ist halt so. Licht bewegt sich in Bezug zum Bahnsteig mit c, und Licht bewegt sich auch in Bezug zum Zug mit c. Kein Wunder, dass es dann überall mit c gemessen wird. WO IST DAS PROBLEM? Warum zum Teufel dann noch die Lorentztransformation ableiten? Die macht alles nur komplizierter. Es gibt überhaupt keinen Anlass dazu.
...
Es geht aber nicht nur um die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit. Man will vielmehr wissen, wenn ein inertialer Beobachter A Messungen vornimmt, welche Messungergebnisse dann ein in einem anderen System inertialer Beobachter A' erhalten würde.
Oder anders ausgedrückt, man fragt nach dem Transformationsverhalten physikalischer Größen.
Letztendlich landet man bei Symmetrien: die Transformationen der Lorentz-Gruppe (dazu gehören auch Drehungen und Translationen) lassen die Bewegungsgleichungen selbst (die Gesetze der Physik) unverändert.
Physikalische Größen lassen sich gemäß ihres Transformationsverhaltens unter Lorentz-Transformationen klassifizieren. Manche Größen sind invariant (Skalare, z.B. Ruhemasse), andere transformieren wie Vektoren (z.B. 4-Impuls) oder wie Tensoren.
Siehe z.B. http://www.physik.uni-luebeck.de/files/Kapitel_5.pdf
Solche Symmetrie-Diskussionen gibt es in der nichtrelativistischen klassischen Physik natürlich auch schon; da geht es meist um das Transformationsverhalten unter Drehungen O(3) oder Galileitransformationen.
Um diese Diskussion führen zu können, muss ich Euch davon überzeugen, dass Eure "starke" Position nicht die einzig mögliche Interpretation ist - und das es Fragestellungen gibt, in denen sie theoretisch unbefriedigend ist.
Das hätte jetzt eines behutsamen didaktischen Vorgehens bedurft.Mein allererster Hinweis an dich war, dass der normale Forenbereich nicht dafür gedacht ist, eigene Thesen vorzustellen. Uns mittels eines "behutsamen didaktischen Vorgehens" von einer nicht-Mainstream These überzeugen zu wollen ist genau das, was wir da nicht haben wollen. Du hast dir deine Verwarnung also redlich verdient, das war nicht bloß ein Missgeschick.
Mit diesen beiden Prämissen geht nicht nur der doofe Lorentzsche Äther über Bord, es geht auch die doofe Lorentztransformation über Bord - mit der der alte Knasterbart sich irgendwie rausreden wollte, das Licht sich in einem KS mit c bewegt, aber trotzdem in allen mit c gemessen wird. Totaler Quatsch. Zeitdilatation! Längenkontraktion! Wer glaubt denn sowas! Wenn wir statt dessen annehmen, das Licht sich nicht in einem komischen Äther-KS, sondern in allen KS mit c bewegt, geht dieser ganze Kladderadatsch den Bach runter. Um zwischen KS hin- und herzutransformieren, genügt die Galileo-Transformation. Und Licht macht irgendwie diese Galileo-Transformationen mit. Denn genau das bedeutet es, wenn wir sagen, dass Licht sich in Bezug zu jedem KS mit c bewegt. Licht kann offensichtlich chamäleonartig seine Geschwindigkeit auf diejenige einer beliebigen Messapparatur anpassen. Schick! Wie macht es das?
Ordentlicher formuliert: wenn ich Deine beiden "modernen Prämissen" akzeptiere, sehe ich überhaupt keinen Bedarf und Anlass, die Lorentz-Transformation abzuleiten. Bitte erkläre mir, weshalb und wozu die Deiner Ansicht nach notwendig ist und gebraucht wird. Ich sehe, dass du überhaupt nicht weißt, wovon du sprichst. Das macht die Sache schwieriger.
Deiner Bitte folgend erkläre ich dir also, was eine Koordinatentransformation ist und warum man nicht mit der Galileotrafo zurechtkommt, sondern die Lorentztrafo braucht.
1. Ein Koordinatensystem K bezeichnet jedes Ereignis mit Koordinatenwerten (t,x,y,z). Die hier verwendeten Inertialsysteme tun das so, dass die Diffenenzen von Koordinatenwerten direkt messbaren physikalischen Abständen entsprechen, dx=x2-x1 z.B. einem räumlichen Abstand und dt=t2-t1 einer Zeitdauer. Wenn diese Koordinaten z.B. Emission und Absorption eines "Lichtteilchens" kennzeichnen, dann ist dx/dt die Lichtgeschwindigkeit in diesem Koordinatensystem.
2. In einem anderen Koordinatensystem K' würden demselben Ereignis die Koordinatenwerte (t',x',y',z') zugewiesen.
3. Diese anderen Koordinatenwerte in K' berechnet man mittels einer Koordinatentransformation aus den Werten in K.
4. y und z vernachlässigend ist die Galileo-Transformation in ein relativ zu K mit v bewegtes Koordinatensystem K' gegeben durch:
t'=t
x'=x-vt
5. Nehmen wir dem Beispiel in Punkt 1 folgend zwei Ereignisse (t1,x1)=(0,0) und (t2,x2)=(1 s, 300.000 km).
Die Lichtgeschwindigkeit in K ist also dx/dt = 300.000 km/s.
6. Transformieren wir mit Galileo in ein Bezugssystem, das mit v=180.000 km/s bewegt ist:
t1'=x1'=0;
t2'=t2= 1 s
x2'= 300.000 km- 180.000 km = 120.000 km
Die Lichtgeschwindigkeit in K' ist also dx'/dt' = 120.000 km/s. Dieser Wert ist verschieden von dem in K ermittelten Wert. Die Galileotrafo erfüllt also nicht die Anforderung, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Koordinatensystemen gleich ist.
7. Gesucht ist also eine andere Transformation, die diese Anforderung erfüllt. Einstein tut dies 1905, indem er diese Anforderung (=Prämisse, nicht Ergebnis!) in Gleichungen ausdrückt. Das zugehörige Zitat kennst du.
8. Heraus kommt als Ergebnis die Lorentztransformation
t' = γ(t-vx/c²)
x' = γ(x-vt)
die liefert:
t2' = 1,25(1 s - 0,6 s) = 0,5 s.
x2' = 1,25(300.000 km - 180.000 km) = 150.000 km
und mithin dx'/dt' = 150.000 km / 0,5 s = 300.000 km/s.
Unter dieser Transformation bleibt die Lichtgeschwindigkeit also in allen Koordinatensystemen gleich.
Da das auch der Erfahrung enstpricht, ist hiermit also gezeigt, dass die Lorentztransformation im Gegensatz zur Galileotransformation richtig ist. Deswegen wird sie gebraucht.
Hallo allerseits,
vielen Dank für Eure Rückmeldungen! Bin am Ausarbeiten, werde aber nicht fertig. Komm vielleicht später oder heute abend dazu.
Viele Grüße
Jan
Ich sag's dir besser gleich: Solange du die Bedeutung von Koordinaten, -systemen und -transformationen noch nicht einmal im Grundsatz verstanden hast, werde ich mich nicht mit weiterer Prosa beschäftigen. Ich erwarte also, dass du dich mit meinem letzten Beitrag auseinandersetzt, bis du alles verstanden hast - oder eben nachfragst. Es handelt sich dabei um absolutes Grundwissen in der SRT, ohne das eine Diskussion einfach keinen Sinn hat.
Hallo Ich,
das werde ich ausführlich tun. In Deiner Herleitung steckt eine implizite Grundannahme, die Voraussetzung für die (völlig richtige und einleuchtende) Ableitung sind, die Du dann machst. Damit Du diese Grundannahme verstehst, muss ich offensichtlich noch ein bißchen Prosa schreiben. Zu dem Zweck möchte ich erst noch mal auf die Beiträge von JoAx und Hawkwind eingehen. Wenn wir die dabei entstehenden Nachfragen geklärt haben, gucke ich mir sehr gerne Deine Rechnung noch mal ganz im Einzelnen an. Vorher machts keinen Sinn.
Hallo Hawkwind, gute Hinweise. Das ist ganz richtig. Kann gut sein, dass ich später noch mal darauf zurückkomme.
Hallo JoAx, fangen wir mal unten an:
Du hast völlig recht mit Deinem Einstein-Zitat von 1905. Da steht genau das, was Du auch daraus liest. Das steht in einem gewissen Spannungsverhältnis zu den Einstein-Zitaten von 1911-14, die ich angeführt habe. Leider können wir den Meister nicht mehr selber fragen. Meine Interpretation wäre: 1911 ff kann Einstein die Grundlagen seiner SRT präziser fassen und seine Prämisse der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit theoretisch auf Lorentz zurückführen. Aber ohne den "Äther". Im Ergebnis (nach Einführung der Lorentz-Transformationen) kommt er natürlich zu dem Schluss, das jedes KS die Lichtgeschwindigkeit mit c misst und dazu genauso berechtigt ist wie jedes andere. Ich denke mal, bei deinem Zitat 1905 kündigt er das Ergebnis an. Jedenfalls ist 1911 ff später als 1905. Einstein könnte also die Grundlagen seiner Theorie bis dahin etwas modifiziert haben.
Du schreibst:
Zitat von Jan R.
Und Licht macht irgendwie diese Galileo-Transformationen mit. Denn genau das bedeutet es, wenn wir sagen, dass Licht sich in Bezug zu jedem KS mit c bewegt.
Hier will ich ein Beweis sehen. Bereichnungen, die zeigen, dass mit Galilei-Trafos (ohne Lorentz) und ohne Äther das Licht auch von bewegten Quellen mit c abgestrahlt wird.
JoAx, es geht hier um die zwei widersprüchlichen Definitionen der KdL. Einstein (1911 ff) definiert die KdL als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c". Ihr wart Euch alle einig, dass das heute völlig obsolet ist und Einstein selbst glücklich mit der modernen Fassung wäre, die da (z.B.) lautet: "Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c". Ich hatte darauf hingewiesen, dass dies die korrekte (stark formulierte) Schlussfolgerung aus den physikalischen Gegebenheiten NACH Ableitung der Lorentz-Transformation (LT) ist. Die aber nicht schon in die Prämissen gesteckt werden darf. Das hat Euch bisher nicht gekümmert. Also aufgepasst: Das, was in den Prämissen (Postulaten) steht, gilt bereits VOR Ableitung der LT. Das sind die Annahmen über physikalische Grundtatsachen, die vorausgesetzt werden, um daraus (eventuell) die LT abzuleiten. Die moderne SRT setzt also die folgenden beiden Postulate/Prämissen voraus:
1. Relativitätsprinzip: Da Lichtgeschwindigkeit eine elektrodynamische Grundkonstante darstellt und in allen KS die gleichen Gesetzmäßigkeiten gelten sollen, muss die die Lichtgeschwindigkeit in jedem KS mit c gemessen werden.
2. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Licht bewegt sich in jedem KS mit c.
Wie gesagt: IHR behauptet, das dies a) genau die beiden Prämissen sind, die man für die Ableitung der LT benötigt. Und b) da die KdL eine Prämisse ist, setzt Ihr die Gültigkeit dieser Behauptung bereits vor Ableitung der LT voraus. Es muss bereits vor Ableitung der LT Gründe geben, diese Behauptung über das tatsächliche Verhalten des Lichts in Bezug zu zueinander bewegten KS aufzustellen.
Ich kenne diese Gründe nicht. Ich glaube ja auch, das diese Prämisse da völliger Quark ist. Weil ich ja glaube, das Einsteins völlig überholte Definition der KdL genau die richtige ist. Die Begründung (vor LT) für diese Prämisse müsstet Ihr kennen. Wenns denn eine gibt.
Das, was ich hier versuche, JoAx, ist, Euch darauf hinzuweisen, was für Folgen Eure KdL hätte, wenn man sie als korrekte Beschreibung für das Verhalten des Lichts in zueinander bewegten KS ernstnimmt. Und, tut mir leid: ich bin es gewohnt, das ich zentrale theoretische Grundannahmen einer Theorie ernst nehmen kann.
:::::::::::::::::::::: Die Drohnen-Analogie:::::::::::::::::::
Um die Unterschiede zwischen KdL (Einstein) und KdL (Modern) zu illustrieren, finde ich persönlich die folgende Analogie hilfreich. Nehmen wir an, wir haben wieder das Bahnsteig-Zug-Gedankenexperiment. 100 m von der Bahnsteigkante und 100 m vom Zugende steht je ein Beobachter. Der Zug fährt mit der Geschwindigkeit v=20 km/h. In dem Moment, wo das Zugende am Bahnsteig-Anfang vorbeifährt, schlägt nicht der Blitz ein. Stattdessen werden an dieser Stelle zwei Drohnen in Gang gesetzt, die a) auf dem Bahnsteig und b) im Zuginneren (der Zug besteht aus einem einzigen Großraumwaggon mit gemügend Luftraum) die Strecke zum jeweiligen Beobachter zurücklegen.
Jetzt gibt es zwei Sorten von Drohnen:
1. Jede-KS-Drohnen: Diese Drohnen können (sagen wir) mittels Bildanalyse den Abstand zum Ziel (Beobachter) berechnen und passen ihre Fluggeschwindigkeit automatisch so an, dass sie den Abstand mit einem V von 100 km/h in Bezug zum Ziel (und damit zum KS der Umgebung) verkürzen. Das heißt, die Drohne (B) fliegt mit V=100 km/h in Bezug zum KS des Bahnsteigs. Die Drohne (Z) fliegt mit V=100 km/h in Bezug zum KS des Zugs. Die Geschwindigkeit der beiden Drohnen ist in Bezug zu den jeweiligen KS identisch (konstant). Die Geschwindigkeit der Drohnen in Bezug zueinander differiert dagegen um den Betrag v: die Drohne im Zug fliegt 20 km/h schneller als die Drohne auf dem Bahnsteig. Ok?
2. Eine-KS-Drohnen: : Diese Sorte Drohnen richtet ihre Geschwindigkeit nach einem extern gegebenen Koordinatensystem aus. Sagen wir GPS. Sie fliegen stets 100 km/h in Bezug zu den GPS-Koordinaten. Dann zeigen sie folgendes Verhalten: Der Bahnhof ruht (wahrscheinlich) in den GPS-Koordinaten. Also nimmt die Drohne (B) in Bezug zum KS Bahnsteig ein V von 100 km/h ein. Die Drohne im Zug nimmt in Bezug auf die Drohne (B) die völlig identische Geschwindigkeit ein (beide orientieren sich an den gleichen GPS-Infos). Die Geschwindigkeit der beiden Drohnen in Bezug zueinander ist 0 km/s. Sie fliegen (auf dem Bahnsteig und im Zug) konstant nebeneinander her. Ihre Geschwindigkeit ist konstant in Bezug zu dem einen, übergeordneten GPS-KS, an dem sie sich orientieren. Da der Zug sich mit 20 km/h im GPS-KS bewegt, nimmt die Drohne (Z) in Bezug zum KS Zug nur 80 km/h ein. Achtung, Ich, aufgepasst: das gilt natürlich genauso für die Drohne (B). Beide Drohnen bewegen sich in Bezug zum KS (B) mit V = 100 km/h und in Bezug zum KS (Z) mit 80 km/s.
Logischerweise gibt es nur diese beiden Möglichkeiten:
Entweder die Drohnen fliegen mit einem V, welches konstant zum lokalen KS ist. Sie machen automatisch die Galileo-Transformation mit. Dann unterscheidet sich ihre Geschwindigkeit in Bezug zueinander um den Betrag v.
Oder sie fliegen mit einem V, bei welchem sie ortsstabil zueinander bleiben. Weil sie sich an einem gemeinsamen KS ausrichten. Dann unterscheidet sich aber ihr V in Bezug zu den beiden KS um den Betrag v.
Soweit klar? So. Einstein legt sich mit seiner KdL fest: Licht verhält sich wie die zweite Sorte Drohnen, wie die 1-KS-Drohnen. Er beruft sich dabei (wie auch Lorentz) auf die Ergebnisse der Fizeau-Versuche, die im Wesentlichen gezeigt haben, dass Lichtstrahlen in zueinander bewegten KS ihre Geschwindigkeit in Bezug zueinander nicht ändern. Eine Gruppe von parallel und gleichgerichtet laufenden Lichtstrahlen bleibt zueinander ortsstabil (ihre Relativgeschwindigkeit in Bezug zueinander ist 0 km/S), völlig unabhängig von der relativen Geschwindigkeit der Lichtquellen und von der relativen Bewegung der KS, die sie durchqueren. Kurz gesagt: Lichtstrahlen machen keine Galileo-Transformation mit. Da gelten soll, dass Licht sich mit c bewegt, schließt Einstein, dass alle beliebigen Lichtstrahlen sich in einem KS mit c bewegen. Daraus folgt automatisch: sie sind zueinander Ortsstabil und unabhängig von Bewegungen der Lichtquellen und der zueinander bewegten KS, durch die sie sich bewegen.
Nun, das haltet Ihr alle für völlig überholt, irrelevant und komplett outdatet. Ihr vertretet die gegenteilige KdL-Prämisse: Licht bwegt sich in Bezug zu jedem KS mit c. Dann muss es sich irgendwie wie die erste Sorte Drohnen verhalten, die „Jede-KS-Drohnen“. Es muss sich scheinbar automatisch dem lokalen KS anpassen, in dem es gemessen wird. Wie das gehen soll, ist erstmal nicht mein Problem, JoAx, sondern Deins. Bzw. Eures. Das schlußfolgere ich aus DEINER Prämisse. Insofern bin ich sehr daran interessiert, wie Du mir das Verhalten des Lichts als „jede-KS-Drohne“ erklärst. Wohlgemerkt: VOR der Lorentztransformation. Als Prämisse.
Vielleicht so weit erst mal. Die Frage an Euch wäre: welche der beiden Drohnen-Modelle haltet Ihr für das, welches das korrekte Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit abbildet? Und ist meine Schlussfolgerung korrekt, dass aus EURER KdL folgt, dass Licht sich wie die „jede-KS-Drohnen“ verhält? Wohlgemerkt: als Prämisse vor der LT.
Denn wenn das nicht aus Eurer KdL folgen soll, dann sollten wir vielleicht zuerst darüber sprechen, wie die KdL so formuliert werden muss, dass sie das aus Eurer Sicht korrekte Verhalten des Lichts abbilden. Ich bin für die „Originale“ Definition.
Wenn Ihr dagegen sagt: ne, das ist völlig korrekt so. Genau so meinen wir das. Licht verhält sich wie die „Jede-KS-Drohnen“, dann können wir weitermachen. Dann können wir nämlich gucken, ob Ich in seinem Beispiel diese seine Prämisse korrekt angewendet hat.
Schreibt nicht zuviel. Und nicht zuviel neues. Ich werde erst Anfang nächster Woche dazu kommen, zu antworten.
Viele Grüße allerseits
Jan
Das hat doch keinen Sinn so. Du hast wirklich überhaupt keine Ahnung, worum es geht. Und du hörst nicht zu. Vor lauter Missionierungseifer laberst und laberst du uns mit irgendeinem Mist voll, anstatt wenigstens zu versuchen. deine eigenen "impliziten Grundannahmen" zu hinterfragen.
Hier:
1. Relativitätsprinzip: Da Lichtgeschwindigkeit eine elektrodynamische Grundkonstante darstellt und in allen KS die gleichen Gesetzmäßigkeiten gelten sollen, muss die die Lichtgeschwindigkeit in jedem KS mit c gemessen werden.
2. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Licht bewegt sich in jedem KS mit c.
Wie gesagt: IHR behauptet, das dies a) genau die beiden Prämissen sind, die man für die Ableitung der LT benötigt.Nein. Ich habe dir schon zig mal die beiden Postulate (Relativitätsprinzip und Licht bewgt sich in einem KS mit c) erklärt. Es ist nur jedem auf der Welt - außer dir - klar, dass daraus unmittelbar "Licht bewegt sich in jedem KS mit c." folgt. Das ist eigentlich ein No-Brainer, aber du schaffst es einfach nicht, das zu kapieren.
Du kapierst auch den Rest nicht, den Einstein schreibt. Schau dir mein Beislpiel an. Da gibt es genau ein einziges Lichtsignal. Und dieses eine Lichtlsignal hat Geschwindigkeit c sowohl gegenüber K als auch gegenüber K'! Das musst du verstehen. Deine ganze Logik mit eine-KS-Drohne ist einfach nur Käse. Das ist genau der scheinbare Widerspruch, den Einstein aufgelöst hat.
Also,
1. Wenn ich, oder andere nicht auf jede deiner Behauptungen eingehen, dann heisst es nicht, dass sie korrekt sind. Ich sage das, damit du nicht annimmst, dass man mit deine Ausführungen über die Schriften von A.E. einverstanden ist.
2. Es macht so lange keinen Sinn mit dir darüber:
JoAx, es geht hier um die zwei widersprüchlichen Definitionen der KdL. Einstein (1911 ff) definiert die KdL als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c".
zu reden, solange du die absoluten Grundlagen nicht verstehst (oder sie bewusst völlig falsch darstellst).
===================================
1. Relativitätsprinzip: Da Lichtgeschwindigkeit eine elektrodynamische Grundkonstante darstellt und in allen KS die gleichen Gesetzmäßigkeiten gelten sollen, muss die die Lichtgeschwindigkeit in jedem KS mit c gemessen werden.
2. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Licht bewegt sich in jedem KS mit c.
Absolut falsch. Jemand, der sich mit Physik etwas näher ernsthaft beschäftigt, merkt ziemlich schnell, dass das Relativitätsprinzip der SRT exakt das selbe ist, wie bei Newton. Da kommt die Lichtgeschwindigkeit nicht mal ansatzweise vor.
Insofern bin ich sehr daran interessiert, wie Du mir das Verhalten des Lichts als „jede-KS-Drohne“ erklärst. Wohlgemerkt: VOR der Lorentztransformation. Als Prämisse.
Es gibt dafür keine "Erklärung". Genau, wie es keine Erklärung für das Galilei'sche Relativitätsprinzip (das ist das selbe, wie das in der SRT, falls es nicht klar ist) gibt. Beides sind experimentell Ergebnisse. Das ist die ganze, völlig ausreichende und legitime Motivation dafür, sie als Prämissen zu nehmen.
Und ja:
Deine ganze Logik mit eine-KS-Drohne ist einfach nur Käse.
ganz genau.
Einstein dachte in Bildern und hatte nach eigenen Angaben wenig Bezug zu Text. Vielleicht haben deshalb manche Leute so grosse Schwierigkeiten mit der SRT.
Beispiel: Lichtuhr
http://www.einstein-online.info/vertiefung/LichtuhrZeitdilatation@set_language=de.html
http://www.einstein-online.info/images/vertiefung/LichtuhrZeitdilatationI/lichtuhr_both.gif
Ich habe mich hobbymäßig seit gut 10 Jahren immer mal wieder mit der SRT beschäftigt - unter anderem im alten Einsteinforum unter kundiger Anleitung von "Ich", der in diesem Forum ja Moderator ist. Das heißt, du bist der Jan aus diesem Thread (http://www.relativ-kritisch.net/forum/viewtopic.php?t=1242&postdays=0&postorder=asc&start=0)?
Warum fragst du nicht mehr, sondern belehrst? Du weißt ja auch nicht mehr als von 10 Jahren. Die ganze Diskussion könnte sehr viel entspannter und angenehmer sein, wenn du mal wieder die Möglichkeit in Betracht ziehen würdest, dass du dich irrst. Das ist der Unterschied zwischen einer angenehmen, lehhrreichen, spaßigen Diskussion und dieser nervenaufreibenden Nichtdiskussion.
In diesem Zusammenhang ist dieser Beitrag:
http://www.relativ-kritisch.net/forum/viewtopic.php?p=26915#26915
sehr zu Herzen zu nehmen. :)
Hallo Ich,
genau, ich bin der Jan aus dem Einstein-Forum. Leider muss ich Deine Einschätzung bisher teilen: es war wesentlich angenehmer, mich von Dir auf Fehler, grundsätzliche Zusammenhänge, Berechnungen etc. hinweisen zu lassen. Die ich damals als Neuling natürlich falsch gemacht habe und - ganz klar - ganz viel von Dir gelernt habe. Trotzdem waren wir immer unterschiedlicher Auffassung. Mir kam die Annahme, das Licht sich in jedem KS mit c bewegt, schon immer fishy vor. Deswegen fand ich Lorentz einleuchtender - bis ich jetzt feststellen konnte, das Einstein genau den gleichen Ansatz verfolgt, der heute nur durchgehend falsch dargestellt wird. Ich weiß heute tatsächlich mehr als früher - und zum guten Teil, weil ich Einstein selbst gelesen habe. Ich habe versucht, Euch die zentralen Begründungen von Einstein für die KdL darzustellen. Da wird von Dir aber überhaupt nicht drauf eingegangen. Das ist alles historisches Geschreibsel und und nur geeignet, kleine Lichter wie mich zu verwirren. Ich würde mir wünschen, dass Du mal was in der Art sagst wie "Na schön, Jan, Du hast also Einstein im Original gelesen. Das ist löblich. Und Du hast neue Erkenntnisse gewonnen - glaubst Du. Dann schildere Du doch mal, wie Du glaubst, dass die Lorentz-Transformation mit den beiden Prämissen abzuleiten ist. Dann können wir hinterher gucken, ob sich da eine Abweichung zur modernen Formulierung ergibt oder nicht." Das würde diese Diskussion glaube ich wesentlich produktiver und entspannter machen.
Hallo JoAx, Du schreibst:
Zitat von Jan R.
1. Relativitätsprinzip: Da Lichtgeschwindigkeit eine elektrodynamische Grundkonstante darstellt und in allen KS die gleichen Gesetzmäßigkeiten gelten sollen, muss die die Lichtgeschwindigkeit in jedem KS mit c gemessen werden.
2. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Licht bewegt sich in jedem KS mit c.
Absolut falsch. Jemand, der sich mit Physik etwas näher ernsthaft beschäftigt, merkt ziemlich schnell, dass das Relativitätsprinzip der SRT exakt das selbe ist, wie bei Newton. Da kommt die Lichtgeschwindigkeit nicht mal ansatzweise vor.
Ach, JoAx. Bei Newton kam die Lichtgeschwindigkeit nicht mal ansatzweise vor, weil es zu Newtons Zeiten noch keine Elektrodynamik gab. Aus dem Relativitätsprinzip folgt, aus genau den Gründen, die ich da hingeschrieben habe, dass die Lichtgeschwindigkeit in jedem lokalen Koordinatensystem mit c gemessen wird. Dafür steht das Relativitätsprinzip da rum! Gut, vielleicht glaubst Du ja wenigstens Einstein selbst:
Einstein, 1907, S. 440:
„S und S' seien gleichwertige Bezugssysteme, d. h. diese Systeme mögen gleichlange Einheitsmaßstäbe und gleichlaufende Uhren besitzen, falls diese Gegenstande im Zustande relativer Ruhe miteinander ver- glichen werden. Es ist dann einleuchtend, daß jedes Naturgesetz, das in bezug auf S gilt, in genau gleicher Form auch in bezug auf S' gilt, falls S und S' relativ zueinander ruhen. Das Relativitäts- prinzip verlangt jene vollkommene Übereinstimmung auch fur den Fall, daß S' relativ zu S in gleichförmiger Translationsbewegung begriffen ist. Im speziellen muß sich also für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum in bezug auf beide Bezugssysteme dieselbe Zahl ergeben“.
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/476
So. Jetzt zurück zu Deiner Herleitung der Lorentz-Transformation, Ich. Gegeben sind zwei zueinander bewegte KS, in denen die Lichtgeschwindigkeit gemessen werden soll. Die physikalische Situation soll aufgrund der beiden gegebenen Postulate interpretiert werden, und als Ergebnis soll zwingend die Lorentz-Transformation abgeleitet werden. Das ist der Zweck der Übung.
Als erster Schritt postulieren wir mit dem Relativitätsprinzip (s.o.), dass jedenfalls in beiden KS die Lichtgeschwindigkeit mit c gemessen wird. Dafür brauchen wir nicht die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit", das sagt uns das Relativitätsprinzip.
Als zweiten Schritt müssen wir eine bewußte, theoretisch fundierte Entscheidung zwischen zwei Möglichkeiten treffen. Dieses Problem taucht bei Dir überhaupt nicht auf, Ich. Es gibt für den Umstand, dass Licht in beiden Ks mit c gemessen wird, eine galileo-konforme und eine nicht-galileo-konforme Erklärungsmöglichkeit, in Abhängigkeit davon, was wir über das tatsächliche Verhalten der Lichstrahlen in Bezug zu den KS und in Bezug zueinander annehmen.
Die galileo-konforme Erklärung lautet: die gemessenen Lichtstrahlen in den beiden KS bewegen sich in Bezug zum jeweiligen lokalen KS mit c. Die Geschwindigkeit der beiden Lichtstrahl-Entitäten in Bezug zueinander unterscheidet sich mit mit dem Betrag v. Die Lichtstrahlen verhalten sich wie "Jede-KS-Drohnen".
Und dann sind wir auch schon fertig. Der Umstand, dass die LG in jedem der beiden lokalen KS mit c gemessen wird, liegt daran, dass sie sich in jedem der beiden lokalen KS mit c bewegen. Zu dem Zeitpunkt t1 Deiner Rechnung, an dem der eine Teil der Lichtstrahlen im ungestrichenen KS die 300.000 km zurückgelegt hat, hat der andere Teil die 300.000 km im KS' zurückgelegt. Die beiden Lichtstrahl-Teile treffen also zur exakt gleichen Zeit bei ihren Beobachtern ein. t1=t1'. Damit können wir übrigens prüfen, ob sich die beiden Lichtstrahlen den KS-Relativgeschwindigkeiten angepasst haben oder nicht.
Solche Erklärungsansätze waren zu Einsteins Zeiten noch absolut im Rennen. Michelson (von Michelson & Morley) hatte bei seinem Experiment erwartet, dass ein Null-Ergebnis rauskommt. Er war Anhänger der "mitgeführten Äther-Theorie" und erklärte das Null-Ergebnis damit, dass sowohl im Frühjahr als auch im Herbst sich das gemessene Licht im ruhenden Äther rund um seine Messapparatur lokal mit c bewegte. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass das Licht im Frühjahr und im Herbst in Bezug zueinander unterschiedliche Geschwindigkeiten einnahm - weil der jeweils lokal mitgeführte Äther im Frühjahr und im Herbst in Bezug zueinander bewegt war.
Eine zweite Alternativ-Theorie nahm an, dass Licht eine Art Partikelstrahlung ist, die stets mit 300.000 km/s von der Lichtquelle ausgestoßen wird. Nach dieser Theorie wäre in jedem von beliebig zueinander bewegten KS zu erwarten, dass die LG mit c gemessen wird, solange die Lichtquelle und die Messtrecke zueinander in Ruhe sind. Was sowohl bei den Fizeau- als auch bei den Michelson-Morley-Experimenten der Fall war.
Genau wegen dieser alternativen Deutungsmöglichkeit des Umstands, dass Licht in allen damaligen Experimenten mit c gemessen worden war, schreibt Einstein auch 1911:
Es ist allgemein bekannt, daß auf das Relativitätsprinzip allein eine Theorie der Transformationsgesetze von Raum und Zeit nicht gegründet werden kann.
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Dafür muss man diese alternativen Erklärungen explizit ausschließen. Deswegen führt Einstein als zweite notwendige Prämisse zur Ableitung seine Definition der Konstanz der LG ein.
Wir können daher im Einklang mit der H. A. Lorentz'schen Theorie den folgenden Grundsatz aufstellen, den wir "Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" nennen: "Es gibt ein Koordinatensystem, inbezug auf welches sich jeder Vakuum- Lichtstrahl mit der Geschwindigkeit c fortpflanzt." Dieser Satz enthält eine weitgehende Behauptung. Es wird durch ihn behauptet, dass die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes weder von dem Bewegungszustande der Lichtquelle noch vom Bewegungszustande der den Fortpflanzungsraum umgebenden Körper abhänge. Die Frage, inwieweit dieser Satz als gesichert gelten kann, ist von fundamentaler Bedeutung für die Relativitätstheorie. (1914)
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/51
Einstein schließt mit dieser Definition also die alternativen, galileo-konformen Erklärungsansätze aus. Und jetzt sind wir in der Lage, unter Rückgriff auf diese Definition die Rechnung zu machen, die Du einfach als implizit gegeben voraussetzt:
Wenn Licht sich in einem KS mit c bewegt, dann folgt daraus, dass es sich in allen anderen NICHT mit c bewegt. Wenn wir annehmen, dass Licht sich im ungestrichenen KS mit c bewegt, sind wir genau und nur deswegen befugt, anzunehmen, dass es sich im KS' nicht mit c bewegt. Sondern mit c-v. Genau, wie Du es berechnest:
x2'= 300.000 km- 180.000 km = 120.000 km
Die Lichtgeschwindigkeit in K' ist also dx'/dt' = 120.000 km/s.
Ja. Das folgt aber nicht "aus der Galileo-Transformation" allein. Das folgt aus der Galileo-Transformation, wenn Du vorher definierst, dass Licht sich in K mit c und in K' nicht ebenfalls mit c bewegt. Sondern mit c-v. Dafür brauchst Du Einsteins Original-KdL.
Der dritte Schritt der Herleitung der Lorentz-Transformation ist dann, festzustellen, dass es einen Widerspruch zwischen dem Relativitätsprinzip, der KdL und der Galileo-Transformation gibt. Das Relativitätsprinzip sagt voraus, dass Licht so gemessen wird, als ob es automatisch in Bezug zu jedem lokalen KS die Galileo-Transformation ausführen würde. Die KdL sagt dagegen, dass es sich nur in einem KS mit c bewegt und in allen anderen NICHT. Wenn die beiden Postulate richtig sind, muss irgendwas anderes korrigiert werden. Und das ist die Galileo-Transformation.
Der vierte Schritt der Herleitung ist, die aus der KdL gewonnene Geschwindigkeitsdifferenz c-v bzw. c+v in KS' durch die notwendigen Ableitungen zu führen, bis sie sich am Ende im Lorentzfaktor Gamma wiederfindet. In dem Term (v/c) hoch 2.
So würde ich die korrekte Herleitung der LT unter Heranziehung der beiden Postulate beschreiben. Ist das schlüssig oder siehst Du da Korrekturbedarf?
Viele Grüße allerseits
Jan
So würde ich die korrekte Herleitung der LT unter Heranziehung der beiden Postulate beschreiben. Ist das schlüssig oder siehst Du da Korrekturbedarf? Du hast mehrere massive Fehler in deiner Argumentation. Auf die ich auch schon hingewiesen habe.
Der Unterschied zu früheren, angenehmeren Diskussionen ist m. E. nicht nur, dass ich älter, weniger humorvoll und ingsesamt ekelhafter bin. Er ist auch, dass du nicht mehr zuhörst und stattdessen deine Meinung wieder und wieder zu erklären versuchst, statt sie anhand der hier gebotenen Argumente anzuzweifeln. Ich kann das belegen, gehen wir also mal durch.
Ich habe versucht, Euch die zentralen Begründungen von Einstein für die KdL darzustellen. Da wird von Dir aber überhaupt nicht drauf eingegangen. Das ist alles historisches Geschreibsel und und nur geeignet, kleine Lichter wie mich zu verwirren.Ich bin darauf eingegangen. Was Einstein schreibt ist ziemlich eindeutig: Aus den beiden Postulaten folgt, dass das Licht sich auch in K' mit c bewegt - welche Trafo kann das erfüllen?
Ich würde mir wünschen, dass Du mal was in der Art sagst wie "Na schön, Jan, Du hast also Einstein im Original gelesen. Das ist löblich. Und Du hast neue Erkenntnisse gewonnen - glaubst Du. Dann schildere Du doch mal, wie Du glaubst, dass die Lorentz-Transformation mit den beiden Prämissen abzuleiten ist.Ja, es ist löblich. Und ich nehme an, was folgt ist diese Schilderung.
So. Jetzt zurück zu Deiner Herleitung der Lorentz-Transformation, Ich.Du liest nicht, was ich schreibe. Ich habe gar nichts hergeleitet. Ich habe dir nur vorgerechnet, was Koordinatensysteme, Transformationen und dieselbe Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Bezugssystemen bedeuten. Weil du, soweit ich sehe, nicht bei einer Herleitung scheiterst, sondern schon vorher am Verständnis dieser Dinge.
Als erster Schritt postulieren wir mit dem Relativitätsprinzip (s.o.), dass jedenfalls in beiden KS die Lichtgeschwindigkeit mit c gemessen wird. Dafür brauchen wir nicht die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit", das sagt uns das Relativitätsprinzip. Nein, das sagt uns das Relativitätzprinzip nicht. Mit dem Relativitätsprinzip wären auch ballistische Theorien, wie du sie später anführst, kompatibel.
Als zweiten Schritt müssen wir eine bewußte, theoretisch fundierte Entscheidung zwischen zwei Möglichkeiten treffen. Dieses Problem taucht bei Dir überhaupt nicht auf, Ich. Es gibt für den Umstand, dass Licht in beiden Ks mit c gemessen wird, eine galileo-konforme und eine nicht-galileo-konforme Erklärungsmöglichkeit, in Abhängigkeit davon, was wir über das tatsächliche Verhalten der Lichstrahlen in Bezug zu den KS und in Bezug zueinander annehmen. Das taucht bei mir sehr wohl auf: Ich habe dir gezeigt, dass es keine zwei solchen Möglichkeiten gibt...
Die galileo-konforme Erklärung lautet: die gemessenen Lichtstrahlen in den beiden KS bewegen sich in Bezug zum jeweiligen lokalen KS mit c. Die Geschwindigkeit der beiden Lichtstrahl-Entitäten in Bezug zueinander unterscheidet sich mit mit dem Betrag v. Die Lichtstrahlen verhalten sich wie "Jede-KS-Drohnen"....weil es keine solche "galileo-konforme" Erklärung gibt: In meinem Beispiel gibt es nur eine einzige "Lichtstrahl-Entität". Ihre Geschwindigkeit relativ zu sich selbst kann sich gar nicht um einen Betrag v unterscheiden, das ist Blödsinn. Ich habe mit Fettdruck und allen mir zur Verfügung stehenden Mitteln darauf aufmerksam gemacht, dass dein "Jede-KS-Drohne-Ansatz" überhaupt nicht funktionieren kann, wenn es nur einen einzigen Lichtstrahl gibt. Warum äußerst du dich nicht dazu?
Und dann sind wir auch schon fertig. Der Umstand, dass die LG in jedem der beiden lokalen KS mit c gemessen wird, liegt daran, dass sie sich in jedem der beiden lokalen KS mit c bewegen. Zu dem Zeitpunkt t1 Deiner Rechnung, an dem der eine Teil der Lichtstrahlen im ungestrichenen KS die 300.000 km zurückgelegt hat, hat der andere Teil die 300.000 km im KS' zurückgelegt. Die beiden Lichtstrahl-Teile treffen also zur exakt gleichen Zeit bei ihren Beobachtern ein. t1=t1'. Damit können wir übrigens prüfen, ob sich die beiden Lichtstrahlen den KS-Relativgeschwindigkeiten angepasst haben oder nicht. Das kommt überhaupt nicht in meiner Rechnung vor.
Genau wegen dieser alternativen Deutungsmöglichkeit des Umstands, dass Licht in allen damaligen Experimenten mit c gemessen worden war, schreibt Einstein auch 1911: Es gibt keine alternative Deutungsmöglichkeit. Ballistische Theorien sind durch das zweite Postulat ausgeschlossen, und Lichtstrahlen, die sich relativ zu sich selbst mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, sind Blödsinn.
Einstein schließt mit dieser Definition also die alternativen, galileo-konformen Erklärungsansätze aus. Und jetzt sind wir in der Lage, unter Rückgriff auf diese Definition die Rechnung zu machen, die Du einfach als implizit gegeben voraussetzt: Er schließt ballistische Theorien aus, sonst nichts. Und ich setze keine Rechnung als implizit gegeben voraus, sondern die Tatsache, dass Licht sich in allen KS mit c bewegt. Weil das direkt folgt, und auch das habe ich x Mal klargemacht, ohne dass du darauf eingegangen wärst.
Wenn Licht sich in einem KS mit c bewegt, dann folgt daraus, dass es sich in allen anderen NICHT mit c bewegt.Nein, das folgt natürlich nicht. Wie kommst du überhaupt darauf? Das würde nur folgen, wenn die Galileotrafos gälten.
Wenn wir annehmen, dass Licht sich im ungestrichenen KS mit c bewegt, sind wir genau und nur deswegen befugt, anzunehmen, dass es sich im KS' nicht mit c bewegt. Sondern mit c-v. Genau, wie Du es berechnest: Wir sind nicht befugt das anzunehmen, wir sind vielmehr, Einsteins klar geschriebenen Worten folgend, aufgefordert, anzunehmen, dass sich Licht in K' auch mit c bewegt. Und was ich berechnet habe zeigt explizit, dass das unter Galileotrafos nicht der Fall ist. Wobei das sowieso offensichtlich ist.
Ja. Das folgt aber nicht "aus der Galileo-Transformation" allein. Doch das folgt aus der Galileotrafo allein, und ich habe das ausführlich aufgeschrieben, damit du die Möglichkeit hast, das nachzuvollziehen. Wenn zwei Ereignisse in K gegeben sind, dann folgen ihre Koordinaten (und damit die Geschwindigkeit) im anderen KS natürlich aus der Trafo allein. Dafür ist die da.
Der dritte Schritt der Herleitung der Lorentz-Transformation ist dann, festzustellen, dass es einen Widerspruch zwischen dem Relativitätsprinzip, der KdL und der Galileo-Transformation gibt.Schmarrn, das ist von vornherein offensichtlich. Deswegen schreibt Einstein ja gleich am Anfang von einem "scheinbaren Widerspruch". Der nur scheinbar ist, weil man die Gültigkeit der Galileotrafo nicht voraussetzen darf, so wie du es offensichtlich tust.
Das Relativitätsprinzip sagt voraus, dass Licht so gemessen wird, als ob es automatisch in Bezug zu jedem lokalen KS die Galileo-Transformation ausführen würde.Nein, es sagt, dass kein IS vor einem anderen ausgezeichnet ist, was physikalische Gesetze angeht. Es hat nichts mit der Galileitrafo zu tun.
Die KdL sagt dagegen, dass es sich nur in einem KS mit c bewegt und in allen anderen NICHT.Nein, das sagt sie nicht. Sie sagt, dass Licht sich in einem Bezugssystem mit c bewegt.
Und das Relativitätsprinzip sagt: Wenn das in einem so ist, dann muss es in allen so sein, sonst wäre das eine vor allen anderen ausgezeichnet.
Wenn die beiden Postulate richtig sind, muss irgendwas anderes korrigiert werden. Und das ist die Galileo-Transformation. Obwohl du beide Postulate falsch wiedergegeben hast, stimmt diese Schlussfolgerung. Nur eben, wie gesagt: Das ist von vornherein klar.
Der vierte Schritt der Herleitung ist, die aus der KdL gewonnene Geschwindigkeitsdifferenz c-v bzw. c+v in KS' durch die notwendigen Ableitungen zu führen, bis sie sich am Ende im Lorentzfaktor Gamma wiederfindet. In dem Term (v/c) hoch 2. Nein, eine solche Geschwindigkeitsdifferenz in K' kommt im ganzen Papier nicht vor. Erinnerst du dich nicht mehr, du hattest das falsch gelesen? Darauf habe ich dich schon ganz am Anfang des Threads hingewiesen.
Was Einstein schreibt und auch macht: Er führt die Tatsache, dass die LG auch in K' gleich c ist, "durch die notwendigen Ableitungen" und kommt so auf die Lorentztrafos.
So, jetzt bin ich auf alles ein zweites und drittes Mal eingegangen. Du hast jetzt wieder die Möglichkeit, alles zu ignorieren, nur auf ein paar unbedeutende Randpunkte einzugehen und ansonsten ungeändert zu wiederholen, was du schon immer sagst. Obwohl es, wie gezeigt, an allen Ecken und Enden falsch ist. Und dann sind meine Nerven am Ende, und du musst für den Rest deines Lebens Crank sein.
Oder du liest diesmal genau, was ich schreibe, und versuchst, jeden Punkt zu verstehen. Es mögen Fehler drin sein, aber du kannst nicht so tun, als seien diese vielen Kritikpunkte irrelevant. Es reicht auch nicht, einen davon händewedelnd auszuräumen, du musst jeden einzelnen verstanden haben und mit vernünftiger Argumentation und ggf. Mathemaik ausräumen können. Wenn dir das bei nur einem nicht (für dich selbst) zufriedenstellend gelingt, dann musst du neu nachdenken. Hoffentlich klappt das.
Jan R. hat in seinem Profil ganz offen angegeben: 'Beruf: Psychologe'
Das Experiment, das hier läuft, lautet ungefähr so: "Wie lange kann ich konkreten Fragen mit unkonkreten Antworten ausweichen?"
Das ist einerseits ganz lustig anzuschauen, andererseits aber inakzeptabel, da wir Ich's Ressourcen an anderer Stelle brauchen.
Das Relativitätsprinzip sagt voraus, dass Licht so gemessen wird, als ob es automatisch in Bezug zu jedem lokalen KS die Galileo-Transformation ausführen würde. Die KdL sagt dagegen, dass es sich nur in einem KS mit c bewegt und in allen anderen NICHT.
Sollte da keine Einsicht eintreten, sollten wir für Jan R. ausreichend Bedenkzeit verordnen.
Mama mia, Jan!
Bei Newton kam die Lichtgeschwindigkeit nicht mal ansatzweise vor, weil es zu Newtons Zeiten noch keine Elektrodynamik gab.
Ganz genau. Und trotzdem hat er (der Schlingel) das Relativitätsprinzip munter genutzt. Nur - es reicht nicht um eine Theorie aufzustellen. Weder die Newton'sche noch die SRT. Genau das meint A.E. hier:
Es ist allgemein bekannt, daß auf das Relativitätsprinzip allein eine Theorie der Transformationsgesetze von Raum und Zeit nicht gegründet werden kann.
Newton postuliert nun den Raum für sich und Zeit für sich (= Galilei-Raumzeit), nicht kopflos freilich, um mit diesen beiden Eckpfeilern die Galileitransformationen herzuleiten. Die Naturgesetze der klassischen, nichtrelativistischen Mechanik haben in allen IS-en die selbe Form dank des Umstandes, dass sie invariant gegenüber Galileitransformationen sind. Die Elektrodynamik erwies sich allerdings als nicht Galilei-invariant. Deswegen ist man überhaupt auf die Suche nach dem Lichtäther gegangen.
A.E. verzichtet auf die vordefinierte Raumzeit, damit selbstverständlich auch auf die Galileitransformationen, und verlangt nun von der zu entwickelnden Theorie, dass diese außer dem Relativitätsprinzip speziell den Gesetzen der Elektrodynamik genügt. Hier:
S und S' seien gleichwertige Bezugssysteme, d. h. diese Systeme mögen gleichlange Einheitsmaßstäbe und gleichlaufende Uhren besitzen, falls diese Gegenstande im Zustande relativer Ruhe miteinander ver- glichen werden. Es ist dann einleuchtend, daß jedes Naturgesetz, das in bezug auf S gilt, in genau gleicher Form auch in bezug auf S' gilt, falls S und S' relativ zueinander ruhen. Das Relativitäts- prinzip verlangt jene vollkommene Übereinstimmung auch fur den Fall, daß S' relativ zu S in gleichförmiger Translationsbewegung begriffen ist. Im speziellen muß sich also für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum in bezug auf beide Bezugssysteme dieselbe Zahl ergeben.
Grün - Relativitätsprinzip.
Rot - Invarianz der Lichtgeschwindigkeit.
Es sind zwei separate Bedingungen hier anwesend, nicht bloß eine.
Solange dir das nicht klar ist, macht es überhaupt keinen Sinn weiter zu reden.
Hallo allerseits,
ich tüftele an einer konstruktiven und nach vorn gerichteten Antwort. Ich komme aber erst im Laufe des Wochenendes dazu, diese zu formulieren.
Viele Grüße
Jan
ich tüftele an einer konstruktiven und nach vorn gerichteten Antwort.
Inwiefern nach vorn gerichtet?
Hallo allerseits,
Zwei kurze Vorbemerkungen:
1. Hallo Soon, ich bin zwar tatsächlich Psychologe, aber ich kann Dir versichern, dass ich hier keine Psycho-Spiele spiele. Ich versuche, eine interessante und herausfordernde Kommunikation mit "Ich" fortzusetzen, die vor 10 Jahren begonnen hat.
2. Hallo JoAx, Du schreibst:
Zitat von A.E.
S und S' seien gleichwertige Bezugssysteme, d. h. diese Systeme mögen gleichlange Einheitsmaßstäbe und gleichlaufende Uhren besitzen, falls diese Gegenstande im Zustande relativer Ruhe miteinander ver- glichen werden. Es ist dann einleuchtend, daß jedes Naturgesetz, das in bezug auf S gilt, in genau gleicher Form auch in bezug auf S' gilt, falls S und S' relativ zueinander ruhen. Das Relativitätsprinzip verlangt jene vollkommene Übereinstimmung auch fur den Fall, daß S' relativ zu S in gleichförmiger Translationsbewegung begriffen ist. Im speziellen muss sich also für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum in bezug auf beide Bezugssysteme dieselbe Zahl ergeben.
Grün - Relativitätsprinzip.
Rot - Invarianz der Lichtgeschwindigkeit.
Es sind zwei separate Bedingungen hier anwesend, nicht bloß eine.
Leider kann ich Dein Argument nicht nachvollziehen. Wo erkennst Du in dieser Aussage die Begründung für eine zweite separate Bedingung? Da steht klipp und klar: Aus dem Einsteinschen Relativitätsprinzip folgert Einstein unmittelbar diejenige Aussage, die Du bislang unter der Bezeichnung "KdL" für eine zweite separate Bedingung gehalten hast. Punkt.
Die Frage, die ich an Dich (wie auch an "Ich") hätte: welchen Sinn soll es haben, ein zweites Postulat aufzustellen, in dem noch mal explizit drinsteht, was sich aus dem ersten unmittelbar ergibt? Welchen Mehrwert soll das haben? Die SRT ist stets stolz darauf, dass sie besonders sparsame Grundannahmen macht, nämlich nur zwei. Wenn diese beiden praktisch identisch sind, dann könnte sie doch eine der beiden bedenkenlos einsparen. Also, das verstehe ich nicht.
3. Hallo Ich,
erst mal vielen Dank für Deine ausführliche Kommentierung meines letzten Beitrags. Und Du beklagst zu Recht, dass der zum Teil auf Dein Beispiel gar nicht zutrifft, weil es da nur einen Lichtstrahl gibt. Das stimmt. Ich habe beim erneuten Lesen meines Beitrags gemerkt, dass ich in ein allgemeines Beispiel abgerutscht bin, in dem es separate Lichtstrahlen in jedem KS gibt. Sorry.
Jetzt aber wirklich zu Deinem Beispiel. Ich hatte mir schon viele Gedanken darüber gemacht. Wobei mein Verständnis war, dass Du hier mit der Beschränkung auf einen Lichtstrahl in Bezug zu zwei KS eine eigenständige Variante zur Herleitung der SRT vertrittst. Heute morgen habe ich noch mal Einstein 1917 gelesen und konnte feststellen, dass er in seiner "gemeinverständlichen" Darstellung bereits genau dieses Beispiel verwendet.
Im Wesentlichen steht das in § 7 ("Die scheinbare Unvereinbarkeit des Ausbreitungsgesetzes des Lichtes mit dem Relativitätsprinzip."):
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol6-doc/463 ff.
Also spare ich mir meine eigenen Überlegungen. Wir können anhand dieses Textes von Einstein direkt vergleichen, ob Du die beiden Postulate der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" und des "Relativitätsprinzips" so verwendest wie Einstein selbst - oder nicht.
::::::::::::::::::::::::::: Postulate bei Ich ::::::::::::::::::::::::::::::::
Wenn wir uns Dein Beispiel angucken, können wir feststellen, dass Du nur Bezug auf das Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" (in Deiner Formulierung) nimmst:
Galileotrafo erfüllt also nicht die Anforderung, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Koordinatensystemen gleich ist.
Das Relativitätsprinzip kommt in Deiner Ableitung nicht vor. Dafür machst Du aber einige "selbstverständliche" Annahmen über die Ausbreitung des einen Lichtstrahls. Das sind Deine impliziten Zusatzannahmen:
Wir stellen uns einen Zug vor, dessen Enden zu einem bestimmten Zeitpunkt mit den Enden des Bahnsteigs zusammenfallen. Zu genau diesem Zeitpunkt schlagen die besagten Blitze ein.
Etwas später treffen die Signale gleichzeitig in der Bahnsteigmitte ein. Der Punkt ist, dass sich dort zu diesem Zeitpunkt nicht mehr die Mitte des Zuges befindet, weil der ein Stück weitergefahren ist.(...) Isso. Das ist noch keine Relativitätstheorie, sondern einfach eine Tatsache.
...weil es keine solche "galileo-konforme" Erklärung gibt: In meinem Beispiel gibt es nur eine einzige "Lichtstrahl-Entität". Ihre Geschwindigkeit relativ zu sich selbst kann sich gar nicht um einen Betrag v unterscheiden, das ist Blödsinn.
Da hast Du recht. Ein Lichtstrahl ist ein physikalisches Objekt mit endlicher Geschwindigkeit. Wobei Geschwindigkeit immer etwas ist, was relativ zu einem Bezugssystem zu messen ist. Es ist schwer vorstellbar, dass sich ein Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt und mit den beiden Teilen jeweils die Geschwindigkeit derjenigen Mess-Apparatur einnimmt, von der die entsprechenden Photonen gemessen werden.
Soweit Deine theoretischen Annahmen zur Herleitung der LT.
:::::::::::::::::::::: Einsteins Verwendung der Postulate :::::::::::::::::
Jetzt also zum Vergleich Einstein, 1917, S. 11 ff. Sein Szenario ist das gleiche wie bei Dir.
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol6-doc/464
Was sind Einsteins theoretische Überlegungen? Er erläutert die Schwierigkeiten, die das einfache Gesetz von der konstanten Lichtgeschwindigkeit c (im Vakuum) bereitet. Die Schwierigkeit kommt daher:
Natürlich müssen wir den Vorgang der Lichtausbreitung wie jeden anderen auf einen starren Bezugskörper (Koordinatensystem) beziehen. Als solchen wählen wir wieder unseren Bahndamm.
Einstein nimmt also als gesetzt an, dass Licht sich im KS Bahnsteig mit c bewegt. Dann führt er den mit v bewegten Zug ein und fragt:
Wir fragen nach der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Licht- strahles relativ zum Wagen.
Mit Rückgriff auf eine vorher erläuterte Galileo-Berechnung schließt Einstein:
w ist die gesuchte Geschwindigkeit des Lichtes gegen den Wagen, für welche also gilt:
w = c - v.
Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtstrahles relativ zum Wagen ergibt sich also als kleiner als c.
:::::::::::::::::::::::::::::::: Zwischenstand :::::::::::::::::::::::::::
So, soweit erst mal. Jetzt zum Vergleich von dem, was Einstein bis hierher schreibt, zu Deiner Darstellung. Ich deute es so:
Deine impliziten Annahmen über das Verhalten eines einzelnen Lichtstrahls in Bezug zu zwei zueinander bewegten KS ("Zug bewegt sich eben weiter - isso. Licht kann ja schlecht zwei Geschwindigkeiten annehmen!") werden von Einstein explizit als Teil seiner Theorie formuliert. Und zwar unter dem Begriff "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Es ist diese KdL, die Einstein erlaubt, Annahmen darüber zu machen, welche Geschwindigkeit das Licht im bewegten KS einnimmt. So, wie ich es geschrieben hatte:
"Wenn Licht sich in einem KS mit c bewegt, dann folgt daraus, dass es sich in allen anderen NICHT mit c bewegt."
Dem hattest Du widersprochen und etwas weiter unten behauptet:
Nein, eine solche Geschwindigkeitsdifferenz in K' kommt im ganzen Papier nicht vor. Erinnerst du dich nicht mehr, du hattest das falsch gelesen?
Nun, das obige Zitat scheint mir aber zu belegen, dass ich RICHTIG gelesen habe. Oder, wie siehst Du das?
Jetzt zu der Frage, mit was dieser Befund (im einen KS c, im anderen c-v) laut Einstein in Widerspruch steht:
:::::::::::::::::::::::: Einsteins Postulate - Fortsetzung ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Dies Ergebnis verstößt aber gegen das im § 5 dargelegte Relativitätsprinzip.Das Gesetz der Lichtausbreitung im Vakuum müßte nämlich nach dem Relativitätsprinzip wie jedes andere allgemeine Naturgesetz für den Eisenbahnwagen als Bezugskörper gleich lauten wie für das Geleise als Bezugskörper. Das erscheint aber nach unserer Betrachtung unmöglich. Wenn sich jeder Lichtstrahl in bezug auf den Damm mit der Geschwindigkeit c fortpflanzt, so scheint eben deshalb das Licht- ausbreitungsgesetz in bezug auf den Wagen ein anderes sein zu müssen - im Widerspruch mit dem Relativitätsprinzip.
::::::::::::::::::::: Schlussfolgerungen :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Im Vergleich mit Deiner Herleitung zeigt sich, dass Einstein hier das Relativitätsprinzip in Stellung bringt, während Du auf die "moderne Fassung der KdL" zurückgreifst. Das steht aber im Widerspruch zu dem, was Einstein hier schreibt. Die genauen Ausführungen könnt ihr ja alle selber weiterlesen. Im Wesentlichen sagt Einstein hier:
1. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Wenn Licht sich in Bezug zu einem KS mit c bewegt, dann bewegt es sich in einem zweiten, mit v bewegten KS mit c-v.
2. Relativitätsprinzip: Licht muss aber in beiden KS den selben Wert haben.
Beide Aussagen sind laut Einstein unzweifelhaft richtig. Also muss irgendeine dritte entsprechend modifiziert werden. Das ist die Galileo-Transformation. FÜr diese Modifikation müssen KdL und Relativitätsprinzip kombiniert werden. Und wenn wir dann die Lorentz-Transformation haben, DANN bewegt sich das Licht in jedem KS mit c. Das ist die letztliche Schlussfolgerung. Aber nicht die Prämisse vor der Lorentz-Transformation.
Gut, soweit erst mal. Ich hoffe, ich habe meine Position unter direkten Bezug auf Einstein klarer gemacht. Und wenn ich mich geirrt habe, besteht ja die Möglichkeit, es anhand des Einstein-Textes aufzuzeigen.
Herzliche Grüße allerseits
Jan
Zuerst mal: Ich schreibe mir hier die Finger wund, um sicherzugehen, dass du die Fehler in deiner Argumentation nicht mehr verdrängen kannst, und um eindeutig nachzuweisen, dass Einstein das Gegenteil von dem behauptet, was du ihm in den Mund legst. In deiner Antwort ignoriierst du das alles (wenn ich richtig gezählt habe, zum fünften Mal!) und schwenkst auf etwas ganz anderes um. Das ist eine typische Cranktaktik. Dieser Thread wäre hiermit einfach beendet und dein Account temporär gesperrt.
Es ist alleine der Umstand, dass ich dich von früher kenne, der mich annehmen lässt, dass du weder nur trollen willst noch komplett zum Crank geworden bist. Ich habe die Hoffnung, dass du dich nur in etwas verrannt hast und du wegen einiger Schwächen im Leseverständnis da nicht mehr alleine rausfindest.
Ich gehe also noch einmal auf dich ein, in Kauf nehmend, dass man mich für einen naiven Trottel hält. Mir ist nicht ganz wohl dabei, weil ich damit auch die Forenregeln ziemlich dehne.
Und wenn ich mich geirrt habe, besteht ja die Möglichkeit, es anhand des Einstein-Textes aufzuzeigen.Du solltest den Text einfach lesen, und nicht aus dem Kontext zitieren.
Wir haben in §6: "Das Additionstheorem der Geschwindigkeiten gemäß der klassischen Mechanik." - nämlich W=v+w, das Gesetz, das er dann in §7 verwendet und das du von dort zitierst. Hier steht aber auch sofort: "Später werden wir sehen, daß diese Überlegung, welche das Additionstheorem der Geschwindigkeiten gemäß der klassischen Mechanik ausdrückt, nicht aufrecht erhalten werden kann, daß also das soeben hingeschriebene Gesetz in Wahrheit nicht zutrifft. Einstweilen aber werden wir auf dessen Richtigkeit bauen." Mir ist nicht klar, wie man das überlesen oder nicht verstehen kann, aber ich will dir mal zugestehen, dass dir das passiert ist.
Wir haben in §7 "Die scheinbare Unvereinbarkeit des Ausbreitungsgesetzes des Lichtes mit dem Relativitätsprinzip.", aus dem du zitierst, auch einen Kontext zu deinem Zitat:
"Statt dessen Geschwindigkeit W gegen den Bahndamm tritt hier die Lichtgeschwindigkeit gegen diesen; w ist die gesuchte Geschwindigkeit des Lichtes gegen den Wagen, für welche also gilt: w = c - v. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtstrahles relativ zum Wagen ergibt sich also als kleiner als c. Dies Ergebnis verstößt aber gegen das im § 5 dargelegte Relativitätsprinzip."
Auch hier gilt wieder, dass mir vollkommen schleierhaft ist, wie man das ohne bösen Willen so missverstehen kann. Einstein breitet hier einfach lang und breit das aus, was ich die ganze Zeit sage: Die Galileotrafo lässt die Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Bezugssystemen nicht unverändert und ist deswegen falsch. Der Widerspruch zwischen Relativitätsprinzip und Konstanz der LG nur ein scheinbarer, der sich auflöst, wenn man statt der Galileotrafo die richtige Trafo herleitet und verwendet.
Es ist diese KdL, die Einstein erlaubt, Annahmen darüber zu machen, welche Geschwindigkeit das Licht im bewegten KS einnimmt. So, wie ich es geschrieben hatte:
"Wenn Licht sich in einem KS mit c bewegt, dann folgt daraus, dass es sich in allen anderen NICHT mit c bewegt."
Dem hattest Du widersprochen und etwas weiter unten behauptet:
Zitat:
Nein, eine solche Geschwindigkeitsdifferenz in K' kommt im ganzen Papier nicht vor. Erinnerst du dich nicht mehr, du hattest das falsch gelesen?
Nun, das obige Zitat scheint mir aber zu belegen, dass ich RICHTIG gelesen habe. Oder, wie siehst Du das? Erstens: Du verstehst jetzt hoffentlich, dass Einstein hier keine "Annahmen über die Geschwindigkeit des Lichts im bewegten KS" macht, sondern nur zeigt dass die Galileotrafo zu einem falschen Resultat führt, nämlich eben der Veränderlichkeit der LG.
Zweitens: Nein, du hast nicht richtig gelesen. Zum einen, weil ich von 1905er Papier sprach, in dem er diesen (für Fachleute absolut offensichtlichen) Widerspruch nicht so ausführlich darlegt. Zum zweiten, weil auch in dieser anderen Quelle, auf die du jetzt geschwenkt bist, ganz eindeutig steht, dass eine solche Annahme über die LG im bewegten System definitiv und offensichtlich falsch ist und verworfen werden muss.
1. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Wenn Licht sich in Bezug zu einem KS mit c bewegt, dann bewegt es sich in einem zweiten, mit v bewegten KS mit c-v.
2. Relativitätsprinzip: Licht muss aber in beiden KS den selben Wert haben.
Beide Aussagen sind laut Einstein unzweifelhaft richtig.So, jetzt gibt es wirklich keine Ausrede mehr für dich. Wenn du das immer noch nicht verstanden haben willst, dann muss das Böswilligkeit sein oder Neuverdrahtung im Crankmodus. Ich hoffe wider allen Augenschein sehr, dass das nicht der Fall ist.
Leider kann ich Dein Argument nicht nachvollziehen. Wo erkennst Du in dieser Aussage die Begründung für eine zweite separate Bedingung?
Ich warte jetzt ab, wie du auf Ich's Erläuterungen reagierst. Sollte sich ein positiver Trend abzeichnen und dich "meine Begründung" tatsächlich interessieren, kannst du das gerne noch mal fragen.
Ansonsten bin ich eher verwirrt, dass jemand, für den die deutsche Sprache (offenbar) Muttersprache ist, da meine Hilfe braucht. Ich könnte das glatt für ein Kompliment halten, wenn nicht der Verdacht da wäre, dass trollige Böswilligkeit dahinter stehen würde.
Ich kann Jans Argumentation an der Stelle verstehen: Das vorangestellte "Im Speziellen" in dem von Dir rot gefärbten Satz sagt doch gerade, dass es sich nicht um etwas Neues/Zusätzliches handelt, sondern um einen Spezialfall des zuvor ausgesprochenen (von Dir grün gefärbten) Prinzips.
Trotzdem benötigt man natürlich eine weitere Zutat neben dem Relativitätsprinzip. Denn in der Mechanik (auf die sich das Galileische Relativitätsprinzip bezieht) gab es vorher kein Naturgesetz, das eine Geschwindigkeit von was auch immer festgelegt hätte. Man kann es auch so ausdrücken, dass Einstein das Galileische Relativitätsprinzip von der Mechanik auf Mechanik+Elektrodynamik ausgedehnt hat.
Just my 2 ¢...
LB
Hi, Lubbert,
deinen zweiten Absatz finde ich super! Jetzt versuche in dem "roten" Satz genau die gesuchte Einschränkung / "Zutat" / Spezifizierung zu erkennen. :)
Trotzdem benötigt man natürlich eine weitere Zutat neben dem Relativitätsprinzip. Denn in der Mechanik (auf die sich das Galileische Relativitätsprinzip bezieht) gab es vorher kein Naturgesetz, das eine Geschwindigkeit von was auch immer festgelegt hätte. Man kann es auch so ausdrücken, dass Einstein das Galileische Relativitätsprinzip von der Mechanik auf Mechanik+Elektrodynamik ausgedehnt hat.Ja, das ist auch tatsächlich der Hintergrund der ganzen Sache. Es ist allerdings erkenntnistheoretisch und auch praktisch ziemlich unbefriedigend, mit einem Postulat "das Relativitätsprinzip gilt auch für die Maxwellsche Elektrodynamik" zu starten.
Das einfachste und am leichtesten nachprüfbare Postulat ist wohl, dass die Lichtgeschwindigkeit immer denselben Wert hat, unabhängig von der Bewegung der Quelle. Wobei es hier nicht auf das Licht an sich ankommt, sondern darauf, dass es genau eine invariante Geschwindigkeit gibt. Der Rest ergibt sich dann automatisch.
Es ist klar, dass dieses Postulat nicht im Relativitätsprinzip enthalten ist.
Jetzt versuche in dem "roten" Satz genau die gesuchte Einschränkung / "Zutat" / Spezifizierung zu erkennen. :)
Das habe ich. Das Einsteinsche Relativitätsprinzip (grün) sagt, dass alle Naturgesetze invariant gegenüber Inertialsystemwechsel sein müssen (und enthält damit bereits eine Zutat zum Galileischen Relativitätsprinzip, das dies nur für die Gesetze der Mechanik fordert). Dies impliziert ohne weitere Zutat, dass das auch für den Spezialfall Naturgesetz=LG (rot) gelten muss.
NB: Spezifizierung ≠ Zutat
LB
Das habe ich. Das Einsteinsche Relativitätsprinzip (grün) sagt, dass alle Naturgesetze invariant gegenüber Inertialsystemwechsel sein müssen (und enthält damit bereits eine Zutat zum Galileischen Relativitätsprinzip, das dies nur für die Gesetze der Mechanik fordert). Dies impliziert ohne weitere Zutat, dass das auch für den Spezialfall Naturgesetz=LG (rot) gelten muss.
Ach so! Nein. Das "Grüne" impliziert nichts der gleichen. Das "Einstein'sche Relativitätsprinzip" ist exakt das selbe, wie bei Newton. Die dort erwähnten Naturgesetze sind ganz abstrakt gemeint und sind überheupt nicht näher spezifiziert. Irgendwas halt, was wir später "Naturgesetz" nennen wollen.
Was macht an dieser Stelle Newton? Er definiert Raum + Zeit und leitet die Galileitrafos ab. Dann und erst dann werden die mechanischen Gesetze formuliert/aufgestelt, welche automatisch galilei-invariant werden. Man könnte sagen - Newton kennt noch keine Naturgesetze, die er als zusätzliche Spezifizierung nutzen könnte, wenn er das Relativitätsprinzip einführt.
Die Elektrodynamik hat sich ausserhalb der Mechanik, ohne Rücksicht auf das Relativitätsprinzip, entwickelt. Und so liefert diese ("linear"-) unabhängige Bedigungen mit ihren Gesetzmäsigkeiten. (Wenn man es so ausdrücken möchte.) Genau so setzt A.E. die LG auch ein, und was u.a. heraus kommt, sind andere mechanische Naturgesetze, als bei Newton.
Ach so! Nein. Das "Grüne" impliziert nichts der gleichen.
Aber gewiss doch! Zitat: "Es ist dann einleuchtend, daß jedes Naturgesetz, das in bezug auf S gilt, in genau gleicher Form auch in bezug auf S' gilt, falls S und S' relativ zueinander ruhen. Das Relativitäts- prinzip verlangt jene vollkommene Übereinstimmung auch fur den Fall, daß S' relativ zu S in gleichförmiger Translationsbewegung begriffen ist."
Das heißt doch klipp und klar, dass jedes Naturgesetz invariant unter Inertialsystemwechsel ist. Das streitest Du ab?
Das "Einstein'sche Relativitätsprinzip" ist exakt das selbe, wie bei Newton.
Einspruch! Siehe den zweiten Absatz in meinem vorherigen Posting, den Du vermeintlich super fandest.
Die dort erwähnten Naturgesetze sind ganz abstrakt gemeint und sind überheupt nicht näher spezifiziert. Irgendwas halt, was wir später "Naturgesetz" nennen wollen.
Auf welcher Quelle fußt diese Behauptung? Die Naturgesetze, um die es geht, liegen doch auf der Hand: In der Mechanik sind es die Newtonschen Axiome plus sämtliche Kraftgesetze (wie z.B. das Gravitationsgesetz). In der Elektrodynamik sind es die Maxwell-Gleichungen plus Lorentz-Kraft. Die kamen aber nun mal sehr viel später, als das Galileische Relativitätsprinzip schon lange in trockenen Tüchern war.
Und Einstein hat das Relativiätsprinzip auf alle damals bekannten Naturgesetze ausgedehnt (die aus Mechanik und Eletrodynamik eben). Gut möglich, dass er hinreichend fest davon überzeugt war, dass er es auch für zukünftig noch zu entdeckende Naturgesetze für gültig hielt.
Was macht an dieser Stelle Newton? Er definiert Raum + Zeit und leitet die Galileitrafos ab. Dann und erst dann werden die mechanischen Gesetze formuliert/aufgestelt, welche automatisch galilei-invariant werden. Man könnte sagen - Newton kennt noch keine Naturgesetze, die er als zusätzliche Spezifizierung nutzen könnte, wenn er das Relativitätsprinzip einführt.
Was ändert das an der Feststellung, dass die Galilei-Invarianz nur für die Naturgesetze der Mechanik gilt (bzw. für gültig gehalten wurde), im Gegensatz zu Einsteins Relativitätsprinzip, das die der Elektrodynamik mit einschließt?
LB
Das heißt doch klipp und klar, dass jedes Naturgesetz invariant unter Inertialsystemwechsel ist. Das streitest Du ab?
Das streitest Du wahrscheinlich nicht ab. Aber Du stimmst nicht zu, dass "alle Naturgesetze" das "Naturgesetz Lichtgeschwindigkeit" einschließt, richtig? Weil es Letzteres für Dich gar nicht gibt?
LB
Das heißt doch klipp und klar, dass jedes Naturgesetz invariant unter Inertialsystemwechsel ist. Das streitest Du ab?
Ich streite ab, dass zu diesem Zeitpunkt der Aufstellung einer Theorie die "Naturgesetze" näher spezifiziert sind. Es ist angedacht, dass so etwas geben wird, später, aber noch gibt es sie nicht. Speziell - es gibt noch keine mechanischen Naturgesetze, auf die man Bezug nehmen könnte.
Einspruch! Siehe meinen zweiten Absatz in meinem vorherigen Posting, den Du vermeintlich super fandest.
Den finde ich an sich nach wie vor gut. Nur legst du in die Worte wohl etwas anderes rein, als ich daraus lese.
Die Naturgesetze, um die es geht, liegen doch auf der Hand: In der Mechanik sind es die Newtonschen Axiome plus sämtliche Kraftgesetze (wie z.B. das Gravitationsgesetz).
Nö, nö, nö. Postulate sind Postulate und Gesetze sind Gesetze. Speziell hängt die Form der (Kraft-) Gesetze von den gewählten Postulaten ab.
In der Elektrodynamik sind es die Maxwell-Gleichungen. Die kamen aber nun mal sehr viel später, als das Galileische Relativitätsprinzip schon lange in trockenen Tüchern war.
Und Einstein hat das Relativiätsprinzip auf alle damals bekannten Naturgesetze ausgedehnt (die aus Mechanik und Eletrodynamik eben).
Bloss, die Gesetze der Newtonschen Mechanik und die der Elektrodynamik sind intrinsisch nicht kompatibel. Die kann man nicht vereinigen. A.E. hat die Newtonsche Mechanik ad acta gelegt und eine neue - relativistische Mechanik - formuliert. Von Grund auf. Überlebt haben nur das Relativitätsprinzip und die grundsätzlichen mathematischen Instrumente - Differenzial-, Integralrechnung u.ä..
Was ändert das an der Feststellung, dass die Galilei-Invarianz nur für die Naturgesetze der Mechanik gilt (bzw. für gültig gehalten wurde), im Gegensatz zu Einsteins Relativitätsprinzip, das die der Elektrodynamik mit einschließt?
Das Galilei'sche Relativitätsprinzip und Galilei-Invarianz sind schlicht unterschiedliche Dinge, die man nicht in einen Topf werfen darf.
Ich streite ab, dass zu diesem Zeitpunkt der Aufstellung einer Theorie die "Naturgesetze" näher spezifiziert sind. Es ist angedacht, dass so etwas geben wird, später, aber noch gibt es sie nicht.
Du behauptest also, dass A.E. keine konkreten Naturgesetze im Sinn hatte, als er das Paper schrieb? Hast Du irgendwelche Quellen, die das nahelegen?
Speziell - es gibt noch keine mechanischen Naturgesetze, auf die man Bezug nehmen könnte.
Dreh-/Impulserhaltung? Energierhaltung?
Aber die sind hier gar nicht relevant, sondern vielmehr: Elektromagnetische Wellen breiten sich mit Geschwindigkeit c aus (unabhängig vom Emitter). Das folgte vor und nach Einstein aus den Maxwell-Gleichungen. Das ist kein Naturgesetz?
[2. Absatz]
Den finde ich an sich nach wie vor gut. Nur legst du in die Worte wohl etwas anderes rein, als ich daraus lese.
So scheint es. Es war mir nicht klar, wie viel Interpretationsspielraum der lässt.
Bloss, die Gesetze der Newtonschen Mechanik und die der Elektrodynamik sind intrinsisch nicht kompatibel. Die kann man nicht vereinigen.
Das habe ich auch nicht behauptet. Trotzdem hat das Relativitätsprinzip vor Einstein die Elektrodynamik nicht enthalten, zumindest darüber sind wir uns doch einig, oder? Insofern hat Einstein das Relativitätsprinzip erweitert, wenn auch nicht unbedingt durch Änderung seiner Formulierung (zu Newtons Zeiten hätte man ja auch von der Invarianz aller Naturgesetze sprechen können, da die Maxwellgleichungen noch nicht bekannt waren), sondern durch Einführung einer anderen Raumzeit. Das ist für mich ein Argument, Galileisches Relativitätsprinzip und Einsteinsches Relativitätsprinzip nicht gleich zu setzen.
A.E. hat die Newtonsche Mechanik ad acta gelegt und eine neue - relativistische Mechanik - formuliert. Von Grund auf. Überlebt haben nur das Relativitätsprinzip
Auch das wurde "verbessert".
und die grundsätzlichen mathematischen Instrumente - Differenzial-, Integralrechnung u.ä..
+ Dreh-/Impulserhaltung + Energierhaltung
Das Galilei'sche Relativitätsprinzip und Galilei-Invarianz sind schlicht unterschiedliche Dinge, die man nicht in einen Topf werfen darf.
Echt? Die Galilei-Invarianz ist nicht lediglich die mathematische Manifestation des Galileischen Relativitätsprinzips? Bitte kläre mich auf.
LB
Eyk van Bommel
19.02.18, 16:13
Es ist schwer vorstellbar, dass sich ein Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt und mit den beiden Teilen jeweils die Geschwindigkeit derjenigen Mess-Apparatur einnimmt, von der die entsprechenden Photonen gemessen werden.
Naja – nach Feynman eher nicht sooo schwer anzunhemen, da es nicht einen Lichtstrahl gibt.
Aber da ich keine Ahnung habe (ich aber genau das Annehme) – bin ich schon wieder ruhig.
Es ist schwer vorstellbar, dass sich ein Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt und mit den beiden Teilen jeweils die Geschwindigkeit derjenigen Mess-Apparatur einnimmt, von der die entsprechenden Photonen gemessen werden.
Verstehe ich recht?
Bei einer Messung ändert das Licht seine Geschwindigkeit und nimmt die Geschwindigkeit der Messapparatur an?
Und ich hatte tatsächlich gehofft, Karneval sei schon vorbei. :)
Das behauptest also, dass A.E. keine konkreten Naturgesetze im Sinn hatte, als er das Paper schrieb?
Langsam. Etwas "im Sinn haben" und sich beim Aufbau einer Theorie direkt oder indirekt auf etwas zu stützen sind zwei paar Schuhe.
Dreh-/Impulserhaltung? Energierhaltung?
Sind direkte Folgen der Raumzeitsymmetrien. Kommen zur gegebenen Zeit, aber nicht bereits beim Relativitätsprinzip.
Elektromagnetische Wellen breiten sich mit Geschwindigkeit c aus (unabhängig vom Emitter). Das folgte vor und nach Einstein aus den Maxwell-Gleichungen. Das ist kein Naturgesetz?
Doch, aber das kommt erst als zweites Postulat, nach dem Relativitätsprinzip.
Trotzdem hat das Relativitätsprinzip vor Einstein die Elektrodynamik nicht enthalten, zumindest darüber sind wir uns doch einig, oder? Insofern hat Einstein das Relativitätsprinzip erweitert,
Relativitätsprinzip enthält auch bei A.E. nicht die ED.
... sondern durch Einführung einer anderen Raumzeit.
Es gibt halt 2 Raumzeiten, die mit RP kompatibel sind. Das zweite Postulat zeigt auf, welches der beiden man zu nehmen hat. ;)
Auch das wurde "verbessert".
Nein. Es wurde nur etwas moderner ausgedrückt.
Echt? Die Galilei-Invarianz ist nicht lediglich die mathematische Manifestation des Galileischen Relativitätsprinzips? Bitte kläre mich auf.
Nein. Es ist die mathematische Manifestation der Galilei-Raumzeit = euklidischer Raum E³ + absolute, eindimensionale Zeit.
Was denkst du, warum Newton von Raum, Zeit und RP spricht und sich nicht bloss mit RP begnügt, wenn bereits aus dem letzteren alleine sich alles andere ergibt?
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So scheint es. Es war mir nicht klar, wie viel Interpretationsspielraum der lässt.
Na ja. Für dich ist die SRT im Grunde eine modifizierte Newtonsche Mechanik. Für mich sind es zwei unabhängige Theorien, die man miteinander vergleichen, einander gegenüber stellen kann.
Hallo allerseits, hallo Ich,
Ok, diesmal habe ich bei meinen letzten Sätzen echt Bockmist gebaut. Dabei hatte ich es bei der Darstellung der einzelnen Schritte noch selbst hingeschrieben:
Mit Rückgriff auf eine vorher erläuterte Galileo-Berechnung schließt Einstein:
Zitat:
w ist die gesuchte Geschwindigkeit des Lichtes gegen den Wagen, für welche also gilt:
w = c - v.
Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtstrahles relativ zum Wagen ergibt sich also als kleiner als c.
Du hast also völlig recht, Ich, dass die Berechnung der Geschwindigkeitsdifferenz c-v als Anwendung des klassischen Additionstheorems Teil der Galileo-Transformationen ist. Und daher natürlich nicht Teil von Einsteins KdL. Also hält Einstein dieses c-v auch nicht für "richtig". Sondern hat bereits in § 6 angekündigt, dass dieses Theorem demnächst anders aussehen wird. Weiß ich ja eigentlich auch: im relativistischen Additionstheorem ist v +-c immer noch v. Das habe ich auch bei meinen bisherigen Versuchen, Einsteins Herleitung darzustellen, nicht richtig berücksichtigt. Also erst mal Danke für den Hinweis!
Ich würd jetzt gerne noch mehr schreiben, ich hätte gerne schon die letzten Tage was geschrieben... Dummerweise bin ich beruflich und ehrenamtlich gerade voll verklappt, muss gleich von der Arbeit zum nächsten Termin. Ich schreib am Wochenende wieder was. Es wäre wahrscheinlich hilfreich, noch einmal genau zu identifizieren, worüber wir uns uneinig sind. Sehr viel ist das nämlich nicht. Und dann festzustellen, welche Schritte notwendig sind, um diese Frage rational und konkret beantworten zu können. Die meisten davon haben wir bereits gemacht.
Noch eine kurze Bemerkung zu der Relativitätsprinzip-Frage, die auf den letzten Seiten diskutiert worden ist: Im Relativitätsprinzip alleine ist die Aussage, das Licht in jedem KS mit C gemessen wird, nicht enthalten. Sie läßt sich aber unmittelbar deduzieren. Ich finde die folgende logische Ableitung sehr überzeugend:
1. Alle Naturgesetze nehmen in beliebig translatierten KS die selbe Form an.
2. Licht ist eine naturgesetzliche Grundkonstante der Elektrodynamik.
Daraus folgt:
3. Licht muss in jedem KS mit c gemessen werden. Sonst würden die entsprechenden Elektrodynamischen Gesetze, in Abhängigkeit von der Translation ihres KS, mehr oder minder aus dem Ruder laufen.
(das würde übrigens nicht gelten, wenn Licht eine Partikelstrahlung wäre).
Viele Grüße allerseits
Jan
Sie lässt sich auf jeden Fall denunzieren
Es wäre wahrscheinlich hilfreich, noch einmal genau zu identifizieren, worüber wir uns uneinig sind. Sehr viel ist das nämlich nicht. Und dann festzustellen, welche Schritte notwendig sind, um diese Frage rational und konkret beantworten zu können.
Sag doch bitte nochmal ganz kurz, welches Problem - deiner Meinug nach - überhaupt zur Diskussion steht. Nur so, für die, die wie ich den Faden verloren haben.
Sag doch bitte nochmal ganz kurz, welches Problem - deiner Meinug nach - überhaupt zur Diskussion steht. Nur so, für die, die wie ich den Faden verloren haben.
Gerne möchte ich ergänzen:
In kurzen, prägnanten Sätzen.
Ich hörte einmal (ob es stimmt weiß ich nicht), dass Schiller einmal einen Brief an seine Schwester schrieb und er begann mit den Worten:
"Liebe Schwester, entschuldige, dass der Brief so lang ist, aber ich hatte so wenig Zeit."
Hallo Soon, hallo Slash,
ich nehme die Kritik gerne an und gebe mir Mühe.
Die Einsteinsche SRT besteht im Kern aus zwei Postulaten und der Lorentz-Transformation, die sich aus diesen beiden Postulaten herleiten läßt.
Wir sind uns darüber einig geworden, dass Einstein in seinen historischen Schriften von vor 100 Jahren das Postulat "Konstanz der LG" mehrfach als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" definiert hat. In der modernen SRT-Darstellung wird dieses Postulat dagegen als "Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c" definiert. Die Frage ist, ob diese Umformulierung die SRT besser macht oder schlechter.
Einigkeit besteht auch darüber, dass die moderne Aussage jedenfalls NACH Herleitung der Lorentz-Transformation richtig ist. Das wird von mir nicht bestritten. Nach meinem Verständnis führt sie aber zu einem gravierenden Problem, wenn man sie als Prämisse VOR Existenz der LT zur Herleitung derselben verwenden soll. Meine Versuche, Euch dieses Problem zu erläutern, waren aber bislang komplette Fehlschläge.
Im Gegensatz zu meiner Einschätzung seit Ihr der Auffassung, dass die SRT durch die neue Formulierung besser wird, und dass diese Definition der KdL als Prämisse notwendig ist, um die SRT herzuleiten.
Das ist der Dissens. Wie kann man den jetzt vernünftig aufklären? Die sicherste Methode scheint mir, dass wir einmal Einverständnis darüber herstellen, wie Einstein selbst in seinen historischen Schriften die beiden historischen Postulate verwendet. Der Text von 1917 ist dafür besonders geeignet, weil er da die einzelnen Schritte sehr genau definiert und vorführt.
Wenn wir Einverständnis über die historische Herleitung hergestellt haben, dann sollte es im Wege des Vergleichs leicht möglich sein, zu gucken, wie sich die Herleitung unter Verwendung der modern formulierten KdL verändert. Ob sie also besser wird oder zu Problemen führt.
Bei meinem letzten Anlauf zur Darstellung der SRT hatte ich mich zum Schluss krass verhauen. Da hatte Ich mich drauf hingewiesen und das hatte ich schon eingeräumt. Insofern wäre die Frage an Euch: Leuchtet Euch dieses Vorgehen ein? Dann würde ich einen erneuten Anlauf nehmen, die historische Herleitung, diesmal aber korrekt, in jedem einzelnen Shritt darzustellen. Es sollte ja möglich sein, darüber Einigkeit zu erzielen. Dann können wir im nächsten Schritt gucken, was sich mit Einführung der modernen KdL ändert. Einverstanden?
Hallo Jan,
vielen Dank für deine gute, kurze Zusammenfassung.
Wir sind uns darüber einig geworden, dass Einstein in seinen historischen Schriften von vor 100 Jahren das Postulat "Konstanz der LG" mehrfach als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" definiert hat. In der modernen SRT-Darstellung wird dieses Postulat dagegen als "Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c" definiert. Die Frage ist, ob diese Umformulierung die SRT besser macht oder schlechter.
Ein Frage hierzu: Ist das nicht eine mathematische Ausdrucksweise?
Oder doch anders auf den Alltag formuliert:
"Eine Mahlzeit lässt sich durch Salz würzen."
Wie ist der Satz von Einstein genau zu verstehen?
Viele Grüße
Slash
PS:
Noch eine weitere Frage:
Wie schnell bewegt sich das Licht meiner Taschenlampe eigentlich in Bezug zu einem Koordinatensystem, welches sich auf einem Planeten in 100 Mrd. Lichtjahren Entfernung (jenseits des beoachtbaren Universums) befindet?
Gilt hier die Aussage von Einstein auch, in dem Fall, bei der die Expansion des Raumes über große Entfernungen auch berücksichtigt werden muss?
(PS: bin mir hier nicht sicher)
Marco Polo
23.02.18, 20:59
Noch eine weitere Frage:
Wie schnell bewegt sich das Licht meiner Taschenlampe eigentlich in Bezug zu einem Koordinatensystem, welches sich auf einem Planeten in 100 Mrd. Lichtjahren Entfernung (jenseits des beoachtbaren Universums) befindet?
Gilt hier die Aussage von Einstein auch, in dem Fall, bei der die Expansion des Raumes über große Entfernungen auch berücksichtigt werden muss?
(PS: bin mir hier nicht sicher)
Ich habe da auf die Schnelle jetzt keine Formel zu gefunden. Fakt ist aber, dass nur in lokalen IS die LG gleich c ist. Es gibt aber kein IS, in dem wir die Bewegung von sehr weit entfernten Galaxien beschreiben können.
Wir sind uns darüber einig geworden, dass Einstein in seinen historischen Schriften von vor 100 Jahren das Postulat "Konstanz der LG" mehrfach als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" definiert hat.Das war nie ein Dissens, also sind wir uns nicht darüber einig geworden.
In der modernen SRT-Darstellung wird dieses Postulat dagegen als "Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c" definiert. Die Frage ist, ob diese Umformulierung die SRT besser macht oder schlechter. Es hat außer dir nie jemand behauptet, dass das zweite Postulat heutzutage anders als bei Einstein definiert wäre.
Einigkeit besteht auch darüber, dass die moderne Aussage jedenfalls NACH Herleitung der Lorentz-Transformation richtig ist. Das wird von mir nicht bestritten.Ist doch schon mal was, auch wenn die Erkenntnis 86 Beiträge gebraucht hat.
Nach meinem Verständnis führt sie aber zu einem gravierenden Problem, wenn man sie als Prämisse VOR Existenz der LT zur Herleitung derselben verwenden soll. Meine Versuche, Euch dieses Problem zu erläutern, waren aber bislang komplette Fehlschläge. Natürlich waren das Fehlschläge, weil das kompletter Blödsinn ist. Wenn man die beiden Einsteinschen Postulate zusammennimmt, dann ist diese angebliche "moderne Formulierung" ein Korrolar, also eine unmittelbar einsichtige gleichwertige Formulierung. Das habe ich schon oft dargelegt. Von dir steht noch immer aus, zu begründen, warum das angeblich nicht so sein soll.
Im Gegensatz zu meiner Einschätzung seit Ihr der Auffassung, dass die SRT durch die neue Formulierung besser wird, und dass diese Definition der KdL als Prämisse notwendig ist, um die SRT herzuleiten. Dadurch wird nichts besser, weil es gleichwertig ist. Aber ja, wenn man diese Umformulierung nicht vornehmen dürfte, dann könnte man die SRT nicht herleiten.
Das ist der Dissens. Wie kann man den jetzt vernünftig aufklären? Die sicherste Methode scheint mir, dass wir einmal Einverständnis darüber herstellen, wie Einstein selbst in seinen historischen Schriften die beiden historischen Postulate verwendet. Der Text von 1917 ist dafür besonders geeignet, weil er da die einzelnen Schritte sehr genau definiert und vorführt. Gute Idee. Aber nicht 1917...
Wenn wir Einverständnis über die historische Herleitung hergestellt haben, dann sollte es im Wege des Vergleichs leicht möglich sein, zu gucken, wie sich die Herleitung unter Verwendung der modern formulierten KdL verändert. Ob sie also besser wird oder zu Problemen führt.
...weil die historische Herleitung in 1905 steht. Und in beiden Texten, 1905 und 1917, verändert sich durch die Verwendung der "modern formulierten KdL" überhaupt nichts, weil in beiden Texten genau diese eingeführt wird, deutlich vor der Ableitung der LT:
Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen xi, eta, zeta zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdrückt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitatsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
Das Gesetz der Lichtausbreitung im Vakuum müßte nämlich nach den Relativitätsprinzip wie jedes andere allgemeine Naturgesetz für den Eisenbahnwagen als Bezugskörper gleich lauten wie für das Geleise als Bezugskörper.
Beide Zitate drücken ganz klar das aus, was ich immer schon sage: Die Lichtgeschwindigkeit muss auch im bewegten System gleich c sein. Und in beiden Texten kommt diese Aussage, bevor die LT abgeleitet werden.
Vielleicht bist du mittlerweile bereit dafür, das von Einstein Geschriebene auch so zu lesen, wie es da steht.
Wie schnell bewegt sich das Licht meiner Taschenlampe eigentlich in Bezug zu einem Koordinatensystem, welches sich auf einem Planeten in 100 Mrd. Lichtjahren Entfernung (jenseits des beoachtbaren Universums) befindet?
Bist du sicher, dass du weisst, was ein Koordinatensystem ist?
Ein Koordinatensystem befindet sich nicht irgendwo auf einem fernen Planeten.
Ein Koordinatensystem ist vielmehr dazu da, alleRaumpunkte (bzw. Raumzeitpunkte in der SRT) eindeutig durch Zahlentupel spezifizieren zu können, und zwar alle Punkte: ferne wie nahe.
Deine Frage ist wohl eher, welche Geschwindigkeit ein Beobachter auf dem fernen Planeten für das Licht deiner Lampe messen wird. Wenn er soweit entfernt ist, dass es dort nie ankommt, dann wird er ein Problem mit dieser Messung haben.:)
Wie schnell bewegt sich das Licht meiner Taschenlampe eigentlich in Bezug zu einem Koordinatensystem, welches sich auf einem Planeten in 100 Mrd. Lichtjahren Entfernung (jenseits des beoachtbaren Universums) befindet?
Gilt hier die Aussage von Einstein auch, in dem Fall, bei der die Expansion des Raumes über große Entfernungen auch berücksichtigt werden muss?
(PS: bin mir hier nicht sicher)Die Aussage gilt für Inertialsysteme. Das sind per definitionem solche, in denen weder Raumkrümmung berücksichtigt werden muss, noch solche Koordinatenartefakte wie "Expansion des Raums" zulässig sind.
Da man in jeder Raumzeit überall und jederzeit lokal gültige Inertialsysteme einführen kann, kann man das auch für den Planeten in 100 Mrd. Lichtjahren Entfernung tun. Und auch in diesem ist die Lichtgeschwindigkeit natürlich c.
Ein Koordinatensystem, das sowohl diesen Planeten als auch die Erde erfasst, ist im Allgemeinen - aufgrund der Gravitationswirkung aller möglichen Dinge im Universum - kein Inertialsystem, sondern irgendwas anderes. Und hier kommt das ins Spiel, was der allgemeinen RT den Namen verliehen hat: Man kann allgemeine Koordinatentransformationen durchführen, nicht nur die speziellen zwischen Inertialsystemen. Allerdings gelten dann auch nicht unbedingt die Aussagen, die für Inertialsysteme gelten. Insbesondere kann die Koordinatenlichtgeschwindigkeit irgendwas sein, oder gar nicht definierbar, oder wie auch immer. Allgemeine Freiheit und Beliebigkeit eben.
Aber, natürlich: Wenn man aus den Koordinaten wieder auf irgendwelche möglichen lokalen Messgrößen zurückrechnet, bewegt sich Licht mit c. Immer und überall.
Marco Polo
24.02.18, 02:14
Bist du sicher, dass du weisst, was ein Koordinatensystem ist?
Ein Koordinatensystem befindet sich nicht irgendwo auf einem fernen Planeten.
Zumindest kein globales IS.
Aber man kann schon sagen: Wir haben unser lokales IS hier in unser Galaxie und es gibt sicherlich auch ein lokales IS dort in einer weit weit entfernten Galaxie (Star Wars lässt grüssen :)).
Schwierig (unmöglich) wirds dann natürlich, eine Relativgeschwindigkeit zwischen diesen beiden Inertialsystemen in einer expandierenden Raumzeit zu ermitteln, da es kein globales IS gibt. Aber dafür haben wir ja die ART.
Bist du sicher, dass du weisst, was ein Koordinatensystem ist?
Ein Koordinatensystem befindet sich nicht irgendwo auf einem fernen Planeten.
Ja, stimmt, es geht nur auf diesem Planeten und nur auf meinem (oder deinem?) Schreibtisch.
:D
Ein Koordinatensystem ist vielmehr dazu da, alleRaumpunkte (bzw. Raumzeitpunkte in der SRT) eindeutig durch Zahlentupel spezifizieren zu können, und zwar alle Punkte: ferne wie nahe.
Jo.
Deine Frage ist wohl eher, welche Geschwindigkeit ein Beobachter auf dem fernen Planeten für das Licht deiner Lampe messen wird. Wenn er soweit entfernt ist, dass es dort nie ankommt, dann wird er ein Problem mit dieser Messung haben.:)
Nö, meine Frage war theoretischer Natur, nicht welche er messen wird.
Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"
1) Idee / Vermutung
2) Theorie
3) Vorhersagen
4) experimentelle Bestätigung der Vorhersagen
=> funktionierendes Modell
Die Herleitung der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und die Bestätigung der SRT als funktionierende Theorie besteht in der experimentelle Bestätigung der Vorhersagen.
Mehr braucht es nicht.
Edit: Und weniger geht auch nicht, denn die SRT funktioniert nur als Ganzes. Ein Versuch der Herleitung der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit vorab, d.h. ohne Modell oder was immer du dir da vorstellst, ist grober Unfug.
"Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" ...dagegen ..."Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c"
"Ein Baum hat Wurzeln" ... dagegen ... "Jeder Baum hat Wurzeln"
Hier und auch sonst gehst du auf Einwände inhaltlich nicht ein und reagierst mit stumpfer mehrfacher Wiederholung deiner (Pseudo-)Aussagen.
Damit disqualifizierst du dich für Kommunikation.
Zitat von Jan R.
"Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" ...dagegen ..."Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c"
Hallo Ich,
wie ist aus deiner Sicht dieser Satz zu verstehen (nicht physikalisch, sondern sprachlich)?
Mir ist dieser Punkt, den Jan aufgegriffen hat, noch nicht ganz klar.
Viele Grüße
Slash
Mir ist dieser Punkt, den Jan aufgegriffen hat, noch nicht ganz klar.
Das ist nicht verwunderlich, da Jan die grundlegenden Begriffe nicht kennt und durcheinander bringt. Ersetzt man in dem Zitat KS (Koordinatensystem) durch IS (Inertialsystem) wird es schon verständlicher. Ganz klar wird es, wenn man nun IS mit Beobachter gleichsetzt. Unterschiedliche Beobachter bewegen sich dann gleichförmig und kräftefrei im Bezug zu jedem anderen Beobachter.
Das Fehlen von Beobachtern ist, nachdem was ich bisher in Foren so gelesen habe, einer der häufigsten Ursachen für Mißverständnisse und Konfusion. Für exakt definierte Beobachter und Situationen lassen sich in diesem Rahmen auch immer exakte Aussagen ableiten.
"Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" ...dagegen ..."Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c" Hallo Ich,
wie ist aus deiner Sicht dieser Satz zu verstehen (nicht physikalisch, sondern sprachlich)?Er hat das so gemeint, dass das Licht sich nur in Bezug zu einem bestimmten KS mit c bewegt, nicht jedoch in Bezug zu jedem beliebigen KS. Wobei er den zweiten Halbsatz selbst hinzugedichtet hatte.
Bei Einstein (und allen anderen) ist die Logik so:
1 "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c"
2 "Alle KS sind vollkommen gleichwertig"
und als direkte Folgerung:
3 "Also gilt Satz 1 für alle KS, nicht nur für eines, da dieses eine sonst nicht gleichwertig wäre mit den anderen".
Und mit dieser Aussage beginnt man dann die mathematische Herleitung der richtigen Transformationsformeln.
(Anmerkung: Ich denke, hier im Thread wir KS als Synonym von IS gebraucht, die Verwirrung liegt woanders.)
Hallo Ich,
danke für die Klarstellung.
Ja, der Satz, "... bewegt sich in einem ...." sollte bestimmt nicht so verstanden werden, dass es nur eines und genau nur eines gibt.
VG
Slash
(Anmerkung: Ich denke, hier im Thread wir KS als Synonym von IS gebraucht, die Verwirrung liegt woanders.)
OK. Scheinbar stammt diese Gleichsetzung von AE, dessen Schriften ich aber nur in Grundzügen kenne. Die Unterscheidung zwischen IS und KS wird erst in der ART wichtig.
Ja, der Satz, "... bewegt sich in einem ...." sollte bestimmt nicht so verstanden werden, dass es nur eines und genau nur eines gibt.Es ist ja dieser Satz schon von Jan, nicht von Albert. Bei dem heißt es einfach "im leeren Raume", was überhaupt keine solche ausschließliche Deutung zulässt. Jan gibt halt wieder, was er verstanden hat, nicht was Einstein geschrieben hat.
Ich bin aber zuversichtlich, dass wir das noch zur Übereinstimmung bringen. Es fehlt doch nur noch der Dreisatz aus meinem letzen Beitrag, und der steht auch so bei Einstein.
OK. Scheinbar stammt diese Gleichsetzung von AE, dessen Schriften ich aber nur in Grundzügen kenne. Die Unterscheidung zwischen IS und KS wird erst in der ART wichtig."Es liege ein Koordinatensystem vor, in welchem die Newtonschen mechanischen Gleichungen gelten" heißt es da. Einstein drückt sich meistens schon sehr präzise aus, ihm ist da nichts anzulasten. Erst recht nicht 1905, weit vor der ART.
Hallo Ich,
Schade! Ich hatte gehofft, dass ich ein Verfahrensvorschlag gemacht habe, gegen den niemand etwas haben kann. Es kann ja nicht schaden, sich einmal Einsteins eigenes Verfahren in seinen historischen Schriften Schritt für Schritt zu verdeutlichen. Insofern hätte ich mir gewünscht, dass Du sagst: "In Gottes Namen. Gehen wir das einmal Schritt für Schritt durch. Ich weiß zwar nicht, was es bringen soll, aber wenn Du glaubst, dass Du Dein angebliches Problem damit erläutern kannst, dann bitte. Aber pass diesmal genau auf, dass Du alle Schritte mit Einstein-Zitaten belegst und nix durcheinanderwirfst!" Tja. Ich glaub, früher hättest Du das gemacht.
Statt dessen kommentierst Du meine Zusammenfassung der Problemlage mit Kommentaren, die ich so nicht stehen lassen kann. Auch wenn das jetzt alles wieder chaotisiert. Ist das Deine Absicht?
Wir sind uns darüber einig geworden, dass Einstein in seinen historischen Schriften von vor 100 Jahren das Postulat "Konstanz der LG" mehrfach als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" definiert hat. Das war nie ein Dissens, also sind wir uns nicht darüber einig geworden.
Du hast am Anfang kategorisch behauptet, so was hätte Einstein nie gesagt. Später hast Du die Einschätzung vertreten, ok, Einstein hätte das wohl gesagt, aber das wären belanglose historische Schriften. Die heutige SRT-Forschung wisse das eben besser. Gucks nach.
In der modernen SRT-Darstellung wird dieses Postulat dagegen als "Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit c" definiert. Die Frage ist, ob diese Umformulierung die SRT besser macht oder schlechter.Es hat außer dir nie jemand behauptet, dass das zweite Postulat heutzutage anders als bei Einstein definiert wäre.
Einmal habe ich es mit Zitaten aus modernen SRT-Darstellungen belegt. Zweitens hast Du diese Differenz bestätigt (historische Darstellung vs. moderne SRT). Drittens hast Du behauptet, diese Annahme wäre als Prämisse unbedingt notwendig. Willst Du jetzt auf einmal zurückrudern?
Zitat:
Einigkeit besteht auch darüber, dass die moderne Aussage jedenfalls NACH Herleitung der Lorentz-Transformation richtig ist. Das wird von mir nicht bestritten.Ist doch schon mal was, auch wenn die Erkenntnis 86 Beiträge gebraucht hat.
Nein, das habe ich von Anfang an gesagt. Insbesondere noch mal in dem Thread, wo ich darauf hingewiesen habe, dass die moderne Aussage eine korrekte Schlussfolgerung NACH Herleitung der LT ist, aber nicht in die Prämisse gehört. Aber schön, dass es Dir nach der ca 10ten Wiederholung meiner Aussage mal aufgefallen ist.
Zitat:
Nach meinem Verständnis führt sie aber zu einem gravierenden Problem, wenn man sie als Prämisse VOR Existenz der LT zur Herleitung derselben verwenden soll. Meine Versuche, Euch dieses Problem zu erläutern, waren aber bislang komplette Fehlschläge.
Natürlich waren das Fehlschläge, weil das kompletter Blödsinn ist. Wenn man die beiden Einsteinschen Postulate zusammennimmt, dann ist diese angebliche "moderne Formulierung" ein Korrolar, also eine unmittelbar einsichtige gleichwertige Formulierung. Das habe ich schon oft dargelegt. Von dir steht noch immer aus, zu begründen, warum das angeblich nicht so sein soll.
Weil Du zwischendurch beweisen musst, dass die Galileo-Transformation falsch ist. Erst dann kannst Du die Lorentz-Transformation berechtigt ableiten. Und erst danach ist die LS auch im bewegten KS c. Genau an der Stelle beweist Einstein das auch:
"Daß gemäß der Lorentz-Transformation das Gesetz der Lichtausbreitung im Vakuum sowohl für den Bezugskörper K wie für den Bezugskörper K' erfüllt sein kann, sieht man [16] bequem an folgendem Beispiel. (...)
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol6-doc/475
Weiter mit Deinen Kommentaren:
Zitat:
Im Gegensatz zu meiner Einschätzung seit Ihr der Auffassung, dass die SRT durch die neue Formulierung besser wird, und dass diese Definition der KdL als Prämisse notwendig ist, um die SRT herzuleiten.
Dadurch wird nichts besser, weil es gleichwertig ist. Aber ja, wenn man diese Umformulierung nicht vornehmen dürfte, dann könnte man die SRT nicht herleiten.
Einstein sagt in seinen historischen Schriften dazu etwas explizit anderes (siehe dazu das letzte EInstein-Zitat ganz unten in meiner Antwort). Wie erklärst Du Dir das?
Zitat:
Das ist der Dissens. Wie kann man den jetzt vernünftig aufklären? Die sicherste Methode scheint mir, dass wir einmal Einverständnis darüber herstellen, wie Einstein selbst in seinen historischen Schriften die beiden historischen Postulate verwendet. Der Text von 1917 ist dafür besonders geeignet, weil er da die einzelnen Schritte sehr genau definiert und vorführt.
Gute Idee. Aber nicht 1917...
Zitat:
Wenn wir Einverständnis über die historische Herleitung hergestellt haben, dann sollte es im Wege des Vergleichs leicht möglich sein, zu gucken, wie sich die Herleitung unter Verwendung der modern formulierten KdL verändert. Ob sie also besser wird oder zu Problemen führt.
...weil die historische Herleitung in 1905 steht. Und in beiden Texten, 1905 und 1917, verändert sich durch die Verwendung der "modern formulierten KdL" überhaupt nichts, weil in beiden Texten genau diese eingeführt wird, deutlich vor der Ableitung der LT:
Zitat:
Zitat von 1905
Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen xi, eta, zeta zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdrückt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitatsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
Dieses Zitat steht mitten in der Einsteinschen Ableitung der konkreten Lorentz-Transformation. Und nicht deutlich davor.
(http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/320)
An dieser Stelle hat er seine Beweisführung, dass Längen und Gleichzeitigkeit relativ sind, bereits abgeschlossen, und ist dabei, die Galileo-Transformation zur Lorentz-Transformation umzustricken. Und er sagt hier ganz genau, was er macht: er berechnet, wie er das bewegte KS so verändert, dass es den Lichtstrahl, der sich im ruhenden KS mit c bewegt (KdL), ebenfalls mit c misst - in Übereinstimmung mit dem Relativitätsprinzip. Wie kommst Du auf die Idee, dass die KdL hier "Licht bewegt sich in jedem KS mit c" lautet? Einstein ist gerade dabei, das mit Hilfe der Lorentz-Transformation HERBEIZUFÜHREN! Hinterher: JEDES KS. Hier: ein KS! Wenn Licht sich bereits vor der LT in jedem KS mit c bewegt, dann BRAUCHT MAN DIE LT NICHT! Genau diesen Punkt verstehst Du einfach nicht.
Zitat:
Zitat von 1917
Das Gesetz der Lichtausbreitung im Vakuum müßte nämlich nach den Relativitätsprinzip wie jedes andere allgemeine Naturgesetz für den Eisenbahnwagen als Bezugskörper gleich lauten wie für das Geleise als Bezugskörper.
Beide Zitate drücken ganz klar das aus, was ich immer schon sage: Die Lichtgeschwindigkeit muss auch im bewegten System gleich c sein. Und in beiden Texten kommt diese Aussage, bevor die LT abgeleitet werden.
Vielleicht bist du mittlerweile bereit dafür, das von Einstein Geschriebene auch so zu lesen, wie es da steht.
Bin ich. Bist Du es auch? Wie kann Dir entgangen sein, was Einstein direkt im Anschluss an obiges Zitat geschrieben hat?
"Im Hinblick auf dies Dilemma erscheint es unerläßlich, entweder das Relativitätsprinzip oder das einfache Gesetz der Fortpflanzung des Lichtes im Vakuum aufzugeben." ... "Die bahn- brechenden theoretischen Forschungen von H. A. Lorentz über die elektrodynamischen und optischen Vorgänge in be- wegten Körpern zeigten nämlich, daß die Erfahrungen in diesen Gebieten mit zwingender Notwendigkeit zu einer Theorie der elektromagnetischen Vorgänge führen, welche das Gesetz der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur unabweisbaren Konsequenz hat". ... "Durch eine Analyse der physikalischen Begriffe von Zeit und Raum zeigte sich, daß in Wahrheit eine Unvereinbarkeit des Relativitätsprinzips mit dem Ausbreitungsgesetz des Lichtes gar nicht vorhanden sei, daß man vielmehr durch systematisches Festhalten an diesen beiden Gesetzen zu einer logisch einwandfreien Theorie gelange".
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol6-doc/465
Wie kannst Du das ständig überlesen? Wie kannst Du Dir diese Aussage erklären? Einstein sagt hier klipp und klar: Die KdL wie auch das Relativitätsprinzip sind richtig. Falsch ist die dritte Prämisse im Spiel: die Galileo-Transformationen. Die ganze Einsteinsche Argumentation bereitet Schritt für Schritt vor, dass die Galieo-Transformation unzutreffend ist und modifiziert werden muss. Dafür müssen die anderen beiden Postulate richtig sein und gültig bleiben - zumindest so lange, bis die LT eingeführt ist. Danach, ABER ERST DANACH, siehts anders aus.
Diesen Schritt, diese Zielrichtung in der logischen Argumentation von Einstein, habe ich hier schon ein halbes Dutzend Mal zitiert und ausgeführt. Aber ich schätze, Du wirst ihn erst nachvollziehen können, wenn ich die logische Struktur der Einsteinschen Argumentation einmal im Zusammenhang darstelle. Die ist, wie gesagt, etwas komplizierter als Deine Sparvariante im letzten Thread. Bist Du dazu bereit?
Viele Grüße allerseits
Jan
Hallo Jan,
unabhängig von den anderen Punkten, die du geschrieben hast:
Wie verstehst du den Satz
"Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c"
Verstehst du ihn so:
a) Licht bewegt sich in Bezug zu einem und nur genau einem KS mit c
b) Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c, wie in Eine Mahlzeit wird durch Salz gewürzt.
?
Einstein drückt sich meistens schon sehr präzise aus, ihm ist da nichts anzulasten. Erst recht nicht 1905, weit vor der ART.
Vielen Dank für die Erklärung. Es ging mir auch gar nicht darum AE etwas anzulasten.
Wie kommst Du auf die Idee, dass die KdL hier "Licht bewegt sich in jedem KS mit c" lautet? Einstein ist gerade dabei, das mit Hilfe der Lorentz-Transformation HERBEIZUFÜHREN! Hinterher: JEDES KS. Hier: ein KS!
Keineswegs, denn Einstein benutzt in ZEBK die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Systemen explizit schon im §2. Nachdem er nämlich im §1 die Uhren im "ruhenden" System synchronisiert hat gemäß der Vorschrift
S. 893: Die letztere Zeit kann nun definiert werden, indem man durch Definition festsetzt, daß die „Zeit“, welche das Licht braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der „Zeit“, welche es braucht, um von B nach A zu gelangen. Es gehe nämlich ein Lichtstrahl zur „A-Zeit“ tA von A nach B ab, werde zur „B-Zeit“ tB in B gegen A zu reflektiert und gelange zur „A-Zeit“ t'A nach A zurück. Die beiden Uhren laufen definitionsgemäß synchron, wenn t_{B}-t_{A}=t'_{A}-t_{B}....Wir setzen noch der Erfahrung gemäß fest, daß die Größe \frac{2\overline{AB}}{t'_{A}-t_{A}}=V eine universelle Konstante (die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raume) sei.
führt er in §2 einen relativ dazu bewegten Stab ein und schreibt:
S. 896: Wir denken uns ferner, daß sich bei jeder Uhr ein mit ihr bewegter Beobachter befinde, und daß diese Beobachter auf die beiden Uhren das im § 1 aufgestellte Kriterium für den synchronen Gang zweier Uhren anwenden.
Dieses Kriterium wird logischerweise nur jemand anwenden, der glaubt dass im eigenen System die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Also nicht nur im "ruhenden" System, sonder auch im relativ "bewegten" Stab wird Lichtkonstanz vorausgesetzt. Das führt dann zur Relativität der Gleichzeitigkeit, da Einstein clevererweise definiert hat, dass die Uhren synchron mit dem "ruhenden" System sind, weswegen die "bewegten" Beobachter ihre eigenen Uhren nicht synchron vorfinden, S. 897.
Einstein benutzt dann die Lichtkonstanz in allen Systemen nochmal am Beginn von §3.
S. 898: Es werde ferner mittels der im ruhenden System befindlichen ruhenden Uhren durch Lichtsignale in der in § 1 angegebenen Weise die Zeit t des ruhenden Systems für alle Punkte des letzteren bestimmt, in denen sich Uhren befinden; ebenso werde die Zeit τ des bewegten Systems für alle Punkte des bewegten Systems, in welchen sich relativ zu letzterem ruhende Uhren befinden, bestimmt durch Anwendung der in § 1 genannten Methode der Lichtsignale zwischen den Punkten, in denen sich die letzteren Uhren befinden.
Hier wird nochmal explizeit die Synchronisationsmethode von §1, welche konstante Lichtgeschwindigkeit voraussetzt, auf beide Systeme K und k angewendet. Und genau das meint er, wenn er während er Herleitung nochmals zusammenfasst:
S. 899: Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen ξ, η, ζ zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdrückt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitätsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
Alles verstanden?
Wenn Licht sich bereits vor der LT in jedem KS mit c bewegt, dann BRAUCHT MAN DIE LT NICHT! Genau diesen Punkt verstehst Du einfach nicht.
Was soll das? Denk doch einfach nach:
1) Einstein definiert das Relativitätsprinzip, wonach die Gesetze in IS gleich sind.
2) Dann definiert Einstein die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in einem "ruhenden" Koordinatensystem (das impliziert die quadratische Form x^2-t^2=0)
Ergo, wie "Ich" und Einstein explizit auf S. 899 nochmals erklärt hat, folgt aus 1) und 2), dass auch im anderen System die Lichtkonstanz gilt (das impliziert x'^2-t'^2=0)
Also zusammen: x^2-t^2=x'^2-t'^2. Für dieses Ergebnis wird vorerst nirgendwo die Lorentztransformation benötigt.
Aber wenn wir nun die quadratische Form schon haben, und wenn wir wissen, dass sie in allen anderen IS auch dieselbe Form haben muss, ist es natürlich schon nützlich, die Transformationsformeln herzuleiten. Und um die zu erhalten, braucht man sich nur etwas mit der Theorie der quadratischen Formen (https://de.wikipedia.org/wiki/Quadratische_Form) und ihrer Transformationen zu beschäftigen, welche allgemein y=Sx mit der Transformationsmatrix S geschrieben werden kann, und wovon die Lorentz-Transformation ein recht bekannter Spezialfall ist.
Hallo Slash,
es wäre wirklich einfacher, dass im Gesamtzusammenhang zu erläutern. Ich verstehe Einstein so:
Bis zu dem Zeitpunkt, wo er zu dem Schluss kommt, dass die Galileo-Transformation falsch ist, geht er in allen seinen Argumenten von der Gültigkeit der Galileo-Transformation aus. Also von der Annahme, dass Wegstrecken, Zeitprogression und Zeitstände in räumlich ausgedehnten Uhrenfeldern unter Translationsbedingungen invariant sind. Unter Gültigkeit dieser Prämisse kann Licht eine Geschwindigkeit nur in Bezug zu einem KS zugewiesen werden. Würde man dem Licht in Bezug zu zwei zueinander bewegten, invarianten KS gleichzeitig die Geschwindigkeit c zuordnen, würde man damit sagen, dass der Lichtstrahl einen langsameren und einen schnelleren Teil besitzt.
Nachdem Einstein nachgewiesen hat, dass die Galileo-Transformation die Ursache für den Widerspruch zwischen KdL und Relativitätsprinzip ist, und nachdem er die LT hergeleitet hat, bewegt sich Licht unter der Maßgabe der Lorentz-Transformation in beiden KS mit c. Weil jetzt die Längen und Zeiten im bewegten KS nicht mehr invariant sind, sondern sich vom ruhenden System dergestalt unterscheiden, dass sich das Licht auch in diesem KS mit c bewegt.
Hallo Batiatus,
vielen Dank für Deine umfangreiche Ausarbeitung von Einstein 1905. Ich würde ja sehr gerne einmal bei Einstein 1917 bleiben. Da differenziert er nämlich explizit zwischen KdL und Galileo-Transformation (klassisches Geschwindigkeitsadditionstheorem). Das macht er 1905 noch nicht so klar. Könnten wir die 1905er Herleitung vielleicht später im Einzelnen durchgehen? Hier nur zwei Hinweise: ich glaube, was Du in Deinem Beitrag nicht genügend berücksichtigst, ist die direkte Fortsetzung des von Dir zitierten Absatzes:
Wir setzen noch der Erfahrung gemäß fest, daß die Größe 2 AB eine universelle Konstante (die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raume) sei. Wesentlich ist, daß wir die Zeit mittels im ruhenden System ruhender Uhren definiert haben; wir nennen die eben definierte Zeit wegen dieser Zugehörigkeit zum ruhenden System "die Zeit des ruhenden Systems".
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/316
Im direkt folgenden Abschnitt definiert Einstein das Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit:
2. Jeder Lichtstrahl bewegt sich im "ruhenden" Koordinatensystem mit der bestimmten Geschwindigkeit V, unabhängig davon, ob dieser Lichtstrahl von einem ruhenden oder be- wegten Körper emittiert ist. Hierbei ist Geschwindigkeit = Lichtweg/Zeitdauer , wobei "Zeitdauer" im Sinne der Definition des § 1 auf- zufassen ist.
Dann postuliert Einstein einen bewegten Stab mit zwei Uhren am Anfang und Ende, die synchron mit Uhren im "Ruhesystem" gehen. Er stellt den mitbewegten Beobachtern die Aufgabe, festzustellen, ob die beiden Uhren gemäß seiner Synchronisationsvorschrift (Zeit Lichtstrahl A-B im Vergleich zu Zeit Lichtstrahl B-A') auch im bewegten System synchron sind. Dann macht Einstein Annahmen darüber, mit welcher Geschwindigkeit sich das Licht im bewegten Koordinatensystem bewegt. Unter Berufung auf das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit setzt er die Geschwindigkeit des Lichts im KS des bewegten Stabes mit c-v (Hinweg) und c+v (Rückweg) fest. Weil sich die Lichtstrahlen im bewegten Stab mit genau der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie im Ruhesystem. Genau deswegen messen die mitbewegten Beobachter eine falsche Lichtgeschwindigkeit.
War das jetzt das, was Du sagen wolltest, oder war das was anderes? Das hab ich noch nicht so richtig verstanden.
Viele Grüße allerseits
Jan
Hallo Slash,
es wäre wirklich einfacher, dass im Gesamtzusammenhang zu erläutern.
Hallo Jan,
danke, nein das ist nicht nötig.
Ich interessierte mich nur, wie du sprachlich diesen Satz verstehst (nicht die Zusammenhänge oder die Physik).
ich glaube, was Du in Deinem Beitrag nicht genügend berücksichtigst, ist die direkte Fortsetzung des von Dir zitierten Absatzes:...
...Wesentlich ist, daß wir die Zeit mittels im ruhenden System ruhender Uhren definiert haben; wir nennen die eben definierte Zeit wegen dieser Zugehörigkeit zum ruhenden System "die Zeit des ruhenden Systems".
Einstein fügt hier nur die selbstverständliche Tatsache hinzu, dass die Uhren in dem jeweiligen System (in dem Fall dem "ruhenden" System) eben ruhen müssen. Die Synchronisationsmethode t_{B}-t_{A}=t'_{A}-t_{B} kann ja nicht anders funktionieren.
Er stellt den mitbewegten Beobachtern die Aufgabe, festzustellen, ob die beiden Uhren gemäß seiner Synchronisationsvorschrift (Zeit Lichtstrahl A-B im Vergleich zu Zeit Lichtstrahl B-A') auch im bewegten System synchron sind.
Und der einzige Grund warum irgendein Beobachter die Synchronisationsvorschrift nach §1 durchführen würden, ist die Annahme, dass das Licht in dem gerade befindlichen System eben konstant ist. In anderen Worten: Auch die bewegten Beobachter setzen die Lichtkonstanz voraus, ansonsten würden sie diese Methode nicht benutzen.
Dann macht Einstein Annahmen darüber, mit welcher Geschwindigkeit sich das Licht im bewegten Koordinatensystem bewegt. Unter Berufung auf das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit setzt er die Geschwindigkeit des Lichts im KS des bewegten Stabes mit c-v (Hinweg) und c+v (Rückweg) fest. Weil sich die Lichtstrahlen im bewegten Stab mit genau der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie im Ruhesystem. Genau deswegen messen die mitbewegten Beobachter eine falsche Lichtgeschwindigkeit.
Nein, wie oben erklärt gehen auch die bewegten Beobacheter von der Annahme konstanter Lichtgeschwindigkeit aus, denn nur dann können sie überhaupt auf die Idee kommen, die Synchronisationsmethode des §1 auch in ihrem eigenen System durchzuführen.
Und das mit c-v und c+v hast du auch missverstanden - das ist keine Signalgeschwindigkeit, sondern das Ergebnis einer Umformung. Leiten wir mal her:
Einstein erklärt uns als erstes, dass die bewegten Uhren die Zeit des "ruhenden" Systems anzeigen an dem Ort an dem sie sich befinden. Mit anderen Worten: Die bewegten Uhren zeigen nicht die Zeit ihres eigenen "bewegten" Systems an, sondern sind nur Anzeiger der Zeit des "ruhenden" Systems (externe Uhrensynchronisation (https://de.wikipedia.org/wiki/Testtheorien_der_speziellen_Relativit%C3%A4tstheor ie#Theorie)). Wir brauchen also nur zu wissen, was die Uhren im "ruhenden" System anzeigen. Das ist einfach:
Das Licht bewegt sich im ruhenden System konstant mit Lichtgeschwindigkeit V von A nach B, die durchlaufene Strecke ist demzufolge gegeben mit
(1) V*(tB-tA)
Diese Strecke kann auch in Abhängigkeit der Länge des Stabes rAB ausgedrückt werden, dessen rechtes Ende B sich bis zur Ankunft des Signals zur Zeit tB-tA mit der Geschwindigkeit v weiterbewegt hat, also die durchlaufene Strecke ist
(2) rAB+v*(tB-tA)
Gleichungen (1) und (2) zusammengenommen
V*(tB-tA) = rAB+v*(tB-tA)
und aufgelöst nach (tB-tA) folgt Einsteins Formel
tB-tA = rAB/(V-v)
Für den Rückweg müssen in obigen Formeln nur die Vorzeichen geändert werden, und man landet bei
t’A-tB = rAB/(V+v)
Ist dir jetzt klar, woher die V+v und V-v kommen? Und so nebenbei ist tB-tA ungleich t’A-tB, deswegen schließt Einstein korrekterweise, dass die bewegten Beobachter ihre Uhren nicht synchron vorfinden (denn sie setzen wie gesagt voraus, dass die Lichtgeschwindigkeit auch in ihrem eigenen System konstant ist, und demzufolge hätten Ihre Uhren synchron sein müssten, aber mit den "falschen" Uhrzeit des anderen Systems geht das eben nicht ;)), wohingegen die "ruhenden" Beobachter die Uhren definitionsgemäß synchron vorfinden. Auf diese Weise demonstriert Einstein die Relativität der Gleichzeitigkeit.
mfg
... die Galileo-Transformation falsch ist.
Die Galilei-Transformation ist nicht falsch, sondern hat einen eingeschränkten Gültigkeitsbereich.
Genau deswegen messen die mitbewegten Beobachter eine falsche Lichtgeschwindigkeit.
Korrekte Messwerte einer korrekt durchgeführten Messung können grundsätzlich nicht falsch sein.
Vermutlich bekommst du nur deshalb noch Antworten auf deine Beiträge, weil es schwer fällt dein Unverständnis von Emperie und experimenteller Methode unkommentiert stehen zu lassen.
Hallo Jan,
ich muss ehrlich sagen, dass du meine Laune ganz schön in den Keller ziehst. Ich habe mittlerweile viel Erfahrung und weiß, wie sehr man auf dem Schlauch stehen kann oder wie falsch man lesen kann. Aber irgendwo hört der Spass auf.
Ich gehe erstmal auf deine Unterstellungen ein, der Richtigkeit halber. Dann setze ich nochmal auf, ob und wie wir hier weitermachen können.
Wir sind uns darüber einig geworden, dass Einstein in seinen historischen Schriften von vor 100 Jahren das Postulat "Konstanz der LG" mehrfach als "Licht bewegt sich in Bezug zu einem KS mit c" definiert hat.
Das war nie ein Dissens, also sind wir uns nicht darüber einig geworden.
Du hast am Anfang kategorisch behauptet, so was hätte Einstein nie gesagt. Später hast Du die Einschätzung vertreten, ok, Einstein hätte das wohl gesagt, aber das wären belanglose historische Schriften. Die heutige SRT-Forschung wisse das eben besser. Gucks nach.
Ich habe nachgeschaut und stelle fest: #11
Zu Einstein: In allen Inertialsystemen, egal in welchem Bewegungszustand, bewegt sich das Licht mit der Geschwindigkeit c. So meint er das, immer. Und so steht das auch explizit in der Originalveröffentlicheung 1905.
Diese Aussage von dir:
In Koordinatensystemen K`, die sich mit einer Geschwindigkeit v gegenüber dem Ruhesystem bewegen, bewegt sich das Licht dementsprechend mit V+v. Es wird nirgendwo im Text darauf hingewiesen, dass das Licht sich irgendwie auch im Koordinatensystem K` mit c bewegen würde.
ist schlicht falsch. Lies die Veröffentlichung nochmal, du wirst schon finden, wo er darauf hinweist.
Sowie in #13:
Keinem einzigen dieser Zitate kann ich entnehmen, dass die LG im bewegten System V+v wäre.
Und noch was, von wegen "Eindeutig". Du schriebst:
Es wird nirgendwo im Text darauf hingewiesen, dass das Licht sich irgendwie auch im Koordinatensystem K` mit c bewegen würde.
Das ist falsch. Fake News. Ich habe den Text vorliegen, und da steht eindeutig z.B.:
Mit Hilfe dieses Resultates ist es leicht, die Größen xi, eta, zeta zu ermitteln, indem man durch Gleichungen ausdruckt, daß sich das Licht (wie das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Relativitatsprinzip verlangt) auch im bewegten System gemessen mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt.
[...]
Wir haben nun zu beweisen, dab jeder Lichtstrahl sich, im bewegten System gemessen, mit der Geschwindigkeit V fortpflanzt
[...]
Die betrachtete Welle ist also auch im bewegten System betrachtet eine Kugelwelle von der Ausbreitungsgeschwindigkeit V. Hiermit ist gezeigt, daß unsere beiden Grundprinzipien miteinander vereinbar sind.
Keine Ahnung, ob du das tatsächlich überlesen konntest (auch nachdem ich dich darauf aufmerksam gemacht hatte!), oder ob du hier alternative Fakten produzieren willst.
Ich fasse zusammen: Das Licht bewegt sich in jedem Inertialsystem mit c, das bedeutet "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Das hat auch Einstein so geschrieben, und das ist auch das Resultat aller Gedanken- und echten Experimente.
Und schon in #15:
Du hängst dich immer an der Formulierung auf, dass die LG von der Geschwindigkeit der Quelle unabhängig sei. Du musst weiter denken: In der SRT gibt es zwei Postulate, die miteinander verheiratet werden. Das erste ist das von der Konstanz der LG, gerne auch in der von dir zitierten Formulierung:
„Wir wollen... die mit ihm [dem Prinzip der Relativität] nur scheinbar unverträgliche Voraussetzung einführen, daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze“
Das zweite Postulat ist das besagte Relativitätsprinzip:
„...daß dern Begriffe der absoluten Ruhe nicht nur in der Mechanik, sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenachaften der Erscheinungen entsprechen, sondern daß vielmehr für alle Koordinatensysteme, für welche die mechanischen Gleichungen gelten, auch die gleichen elektrodynamischen und optischen Qesetze gelten...“
In der Kombination heißt das: Wenn sich das Licht in einem Bezugssystem mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanzt, dann tut es das auch in allen anderen Bezugssystemen, weil die alle gleichwertig sind und keines vor dem anderen ausgezeichnet ist.
Und du hast echt den Nerv, mir so etwas zu unterstellen:
Du hast am Anfang kategorisch behauptet, so was hätte Einstein nie gesagt. Später hast Du die Einschätzung vertreten, ok, Einstein hätte das wohl gesagt, aber das wären belanglose historische Schriften. Die heutige SRT-Forschung wisse das eben besser. Gucks nach.
Damit reicht's mir eigentlich schon. Jeder kann nachlesen, was geschrieben wurde, und es hat nichts mit dem zu tun, was du mir hier unterschieben willst.
Hallo Batiatus,
Du schreibst:
Und der einzige Grund warum irgendein Beobachter die Synchronisationsvorschrift nach §1 durchführen würden, ist die Annahme, dass das Licht in dem gerade befindlichen System eben konstant ist. In anderen Worten: Auch die bewegten Beobachter setzen die Lichtkonstanz voraus, ansonsten würden sie diese Methode nicht benutzen.
Naja. Aber EInstein setzt voraus:
Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit:
Jeder Lichtstrahl bewegt sich im "ruhenden" Koordinatensystem mit der bestimmten Geschwindigkeit V, unabhängig davon, ob dieser Lichtstrahl von einem ruhenden oder bewegten Körper emittiert ist.
Das hatte ich doch schon zitiert. Diese Aussage gilt auch für die Lichtstrahlen, die die Beobachter auf dem bewegten Stab aussenden und messen. Deshalb kalkuliert Einstein (hier noch ohne expliziten Rückgriff auf das klassische galileische Additionstheorem), das die Messung mit den im Ruhesystem synchronisierten Uhren nicht eine identische Lichtlaufzeit für Hin-und Rückweg ergibt, sondern eine abweichende. Und daraus folgt, dass die Uhren im bewegten KS, wenn sie dort synchronisiert werden, eine andere Zeit anzeigen als die Uhren im ruhenden System.
Insofern ist Deine Berechnung ganz richtig. Ich hab nur den Eindruck, Du verwechselst hier Ursache (Licht bewegt sich in beiden KS mit der V, die es in Bezug zum Ruhesystem hat) und die Wirkung (Uhren sind desynchronisiert).
Gegenbeispiel: Würde sich dasjenige Licht, welches die bewegten Beobachter aussenden und messen, in Bezug zu ihrem bewegten KS mit der Geschwindigkeit c bewegen (also mit einer anderen Geschwindigkeit als entsprechende Lichtstrahlen im Ruhesystem), dann würden die (im Ruhesystem synchronisierten Uhren) auch im bewegten System eine identische Lichtlaufzeit für Hinweg und Rückweg messen. Ist das für Dich nachvollziehbar?
Der Grund, warum die bewegten Beobachter diese Messung durchführen können und dazu berechtigt sind, ist nicht die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, sondern das Relativitätsprinzip. Die bewegten Beobachter können mit der gleichen Berechtigung wie die ruhenden Beobachter erwarten, dass Uhren auch in ihrem bewegten KS eine korrekte Lichtlaufzeit für Hin-und Rückweg anzeigen. Dafür muss aber die Galileosche Definition aufgegeben werden, derzufolge die Anzeige von Uhren unter Translationsbedingungen invariant sind. Dies ist Einsteins völlig korekte Begründung dafür, die Galileo-Trafo durch die Lorentz-Transformation zu ersetzen.
Hallo Soon,
die Definition der Galileo-Transformation, dass Strecken und Zeiten in KS unter beliebigen Translationen invariant sind, ist falsch. Die Lorentz-Transformation ist richtig. Die Abweichungen können bei geringen Geschwindigkeiten aber vernachlässigt werden.
Viele Grüße allerseits
Jan
Ich wollte noch auf die weiteren Unterstellungen antworten, habe aber festgestellt, dass ich dafür keine Nerven mehr habe. Ich müsste mich nur aufregen, dafür ist mir meine Zeit zu schade.
Ich bin raus. Ich betrachte das noch als Moderator weiter, und wenn sich keine Fortschritte zeigen, werde ich das Thema schließen, bevor du noch mehr Leute aufarbeitest.
Dieses Kasperletheater bringt echt nichts mehr.
@Jan R.
Ich finde, jede deiner Fragen wurde schon genau beantwortet, bzw. folgt mit ein bisschen nachdenken aus dem bisher gesagten von selbst. Aber solange du nicht akzeptierst, dass durch Setzen von
a) Relativitätsprinzip
b) Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in einem IS
und durch Kombination von a) und b) folgendes folgt:
c) die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen IS,
solange sind Diskussionen Zeitverschwendung.
mfg
Dieses Kasperletheater bringt echt nichts mehr.
Richtig. Jan R. würde bei jeder realen Prüfung über SRT sofort durchfallen. Er hat ausreichend Hilfestellungen bekommen und muss nun das Beste daraus machen. Sollte das so weitergehen, wäre ich auch für eine temporäre Schreibsperre.
Der Grund, warum die bewegten Beobachter diese Messung durchführen können und dazu berechtigt sind,
Jeder Beobachter ist dazu berechtigt, Messungen durchzuführen.
ist nicht die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, sondern das Relativitätsprinzip. Die bewegten Beobachter können mit der gleichen Berechtigung wie die ruhenden Beobachter erwarten, dass Uhren auch in ihrem bewegten KS eine korrekte Lichtlaufzeit für Hin-und Rückweg anzeigen.
Das, was sie messen, das ist sowieso korrekt: Messergebnisse definieren die Realität der Physik.
Dafür muss aber die Galileosche Definition aufgegeben werden, derzufolge die Anzeige von Uhren unter Translationsbedingungen invariant sind. Dies ist Einsteins völlig korekte Begründung dafür, die Galileo-Trafo durch die Lorentz-Transformation zu ersetzen.
Es kann durchaus sein, dass du im Grunde richtig liegst; du drückst dich aber etwas verwirrend aus, finde ich.
Hallo Jan,
Die Lorentz-Transformation ist richtig. Die Abweichungen können bei geringen Geschwindigkeiten aber vernachlässigt werden.
Nach Hawkwinds Verteidigung Deines Beitrages habe ich mir Deinen Beitrag überhaupt einmal angesehen und diese Aussage gefunden, die wieder hoffen lässt.
Ist Dir nun eventuell vielleicht sogar schon klar geworden, wie absurd Deine Annahme vom Anfang des Threads war, dass die moderne Darstellung der SRT von der Darstellung durch Einstein prinzipiell abweichen würde?
Solltest Du diese Frage mit Ja beantworten können, so wäre im nächsten Schritt eine generelle Entschuldigung an 'Ich' empfehlenswert.
Es kann durchaus sein, dass du im Grunde richtig liegst; du drückst dich aber etwas verwirrend aus, finde ich.
Das wage ich zu bezweifeln. Er denkt wirklich, dass die Gleichzeitigkeit durch das Relativitätsprinzip festgelegt wird, und nicht durch das (zusätzliche) Postulat der absoluten Zeit. Daraus folgert er auch, dass das Relativitätsprinzip geändert werden muss.
Hallo Allerseits,
erst mal Danke, Hawkwind und Bernhard, dass ihr in einigen meiner Aussagen doch einen gewissen Sinn erkennen konntet! Und der gleiche Dank geht auch an Lubbert!
Tut mir leid, Hawkwind, wenn das verwirrend ausgedrückt ist. Ich schildere dort, so gut ich kann, mein Verständnis von dem, was Einstein da treibt.
Hallo Batatius,Du schreibst:
Aber solange du nicht akzeptierst, dass durch Setzen von
a) Relativitätsprinzip
b) Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in einem IS
und durch Kombination von a) und b) folgendes folgt:
c) die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen IS,
solange sind Diskussionen Zeitverschwendung.
Klar folgt das daraus. Es folgt aber nicht unmittelbar daraus. Wenn es unmittelbar daraus folgen würde, dann hätte Einstein das doch einfach so hingeschrieben:
1. Relativitätsprinzip: Daraus folgt, das Licht, dass in einem KS mit c gemessen wird, auch im anderen KS mit c gemessen werden muss.
2. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Also bewegt sich Licht in jedem KS mit c.
Punkt, fertig ist die Laube. Nun ist es doch seltsam, dass Einstein konsistent 1905, 1911, 1912, 1914 und 1917 die KdL als "Licht bewegt sich in einem KS mit c" definiert (Die Zitate mit Verweis auf Princeton.Edu habe ich Euch geliefert). Parallel zum Relativitätsprinzip, was genau das Gegenteil verlangt.
Jetzt wurde weiter oben im Thread spekuliert, dass Einstein das irgendwie als Beispiel anführt. Also: Licht bewegt sich in einem KS mit c" als Beispiel für "Licht bewegt sich in allen KS mit c". Das könnte natürlich sein. Dann wäre Einstein aber ziemlich bescheuert. Dann hätte er es doch bestimmt hingeschrieben, wenn er das gemeint hätte.
Meiner Meinung nach macht Einstein das, weil diese widersprüchliche Formulierung einen funktionellen Nutzen für Einsteins Beweisführung hat. Und die Frage nach diesem funktionellen Nutzen stellt Ihr Euch alle nicht. Wozu ist es gut, dass Einstein das so formuliert? Wozu benötigt Einstein diese Formulierung?
Also, weitere Frage: was macht Einstein in der SRT insgesamt? Was ist die zentrale wissenschaftliche Bedeutung und Errungenschaft? Klar: Der Beweis, dass die Galileo-Transformation bei höheren Geschwindigkeiten unzutreffende Annahmen über die physikalische Realität macht und durch die korrekte Lorentz-Transformation ersetzt werden muss. Mit den ganzen, heutzutage experimentell bewiesenen Effekten wie Zeitdilatation usw.
Und jetzt - nennt mich verrückt - habe ich den Eindruck, dass Einstein die so widersprüchlich erscheinende KdL als "Anker" verwendet, um zu zeigen, dass die Galileo-Transformation zu Ergebnissen führt, die mit dem Relativitätsprinzip in Widerspruch stehen. Und das heißt:
Aus
a) Relativitätsprinzip
b) Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in einem IS
c) Galileo-Transformation
folgt ein Widerspruch - und eine Aufgabe: wie ist die Galileo-Transformation so zu modifizieren, dass die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nicht nur in einem, sondern in allen KS gilt?
Die Lösung ist die Lorentz-Transformation. Denn nachdem Einstein diese physikalisch korrekte Transformation eingeführt hat, bewegt Licht sich tatsächlich in allen KS mit c (ich sags gern zum 12. Mal). Vorher, unter der Annahme der Galileo-Transformation, aber nicht.
Also: der Widerspruch zwischen Relativitätsprinzip und KdL (unter Galileo-T) wird durch Einführung der LT aufgelöst.
Insofern, Bernhard: Wenn die LT einmal eingeführt ist, unterscheidet sich die moderne SRT von der klassischen überhaupt nicht. Mein Eindruck ist aber: wenn man diesen Widerspruch zwischen Relativitätsprinzip und KdL von vornherein ausschaltet, in dem man "modern" die KdL als "Licht bewegt sich in Bezug zu jedem KS mit C" definiert, dann hat man gar keinen Widerspruch mehr, zu dessen Lösung die Einführung der Lorentztransformation notwendig ist. Das ist mein Problem, welches ich hier zur Diskussion stellen wollte. Ich habe Euch schon einen halben Einstein-Artikel zusammenzitiert. Da stehen eine Menge von Aussagen Einsteins drin, die das untermauern, was ich hier sage.
Sollte diese Ausführung dazu führen, dass Ihr sagt: Ok, wir verstehen wenigstens Deine Problemstellung, dann sollte mich das freuen. Wenn ihr sagt: Nö, alles quatsch! dann akzeptiere ich das auch. Dann reite ich da nicht weiter drauf rum.
Und "Ich" werde ich eine persönliche Nachricht schicken.
Viele Grüße allerseits
Jan
Jan, du musst unbedingt damit aufhören, den Leuten etwas in den Mund und Kopf zu legen, was sie nicht gedacht und nicht gesagt haben.
Klar folgt das daraus. Es folgt aber nicht unmittelbar daraus. Wenn es unmittelbar daraus folgen würde, dann hätte Einstein das doch einfach so hingeschrieben:
1. Relativitätsprinzip: Daraus folgt, das Licht, dass in einem KS mit c gemessen wird, auch im anderen KS mit c gemessen werden muss.
2. Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Also bewegt sich Licht in jedem KS mit c.
Nein.
1. Aus dem Relativitätsprinzip folgt nicht, dass LG "auch im anderen" IS den selben Wert haben muss. Der hat nichts mit LG zu tun.
2. Konstanz der LG (jedes IS misst den selben Wert für LG) ist ein zusätzlicher Postulat und keine Folge von RP, so wie es bei dir de facto raus kommt. In so einem Fall wäre dieser auch vollkommen überflüssig.
Das einzig vernünftige Verhalten von dir wäre - desen Thread stehen zu lassen und einen neuen aufmachen, wo du zunächst die Frage mit den Postulaten zu begreifen versuchst.
Punkt.
Hallo Jan,
Das ist mein Problem, welches ich hier zur Diskussion stellen wollte.
iwie hatte ich ja schon "befürchtet", dass es Dir eher um die Geschichte der SRT geht. Leider kann ich dazu aktuell nichts Wesentliches beitragen. Du musst Dich da momentan mit den Zitaten von Ich und Joax begnügen.
Dass die moderne Formulierung der SRT erst über viele Jahrzehnte entwickelt wurde, ist wohl allgemeiner Konsens. Welches Postulat geschichtlich gesehen zuerst und mit welchem genauen Wortlaut formuliert wurde, stellt meiner Meinung nach kein echtes "Problem" dar.
Und noch etwas dazu:
Nun ist es doch seltsam, dass Einstein konsistent 1905, 1911, 1912, 1914 und 1917
Mit genug Motivation kann man sich aus den vielen Schriften der Wissenschaftler jeden beliebigen Blödsinn zusammen basteln. Dass du es tust - den Sinn, den A.E. in die Aussagen hineinlegt, verdrehst - hat Ich bereits nachgewiesen. Unabhängig davon, ob das mit Absicht gemacht wurde, oder nicht, hast du dich als "A.E.-Interpretator" vollkommen disqualifiziert.
Das ist auch keine Physik, sondern (im besten Falle) Philologie.
Klar folgt das daraus. Es folgt aber nicht unmittelbar daraus. ... bla,bla,bla ...
Du bleibst also unverändert bei deiner Meinung:
"Es gibt ein einziges Bezugssystem, in dem die richtige Lichtgeschwindigkeit gemessen wird. In allen anderen wird eine falsche Lichtgeschwindigkeit gemessen. Die Lorentz-Transformation biegt das gerade. Einstein hat das genau so formuliert, sonst wäre er bescheuert."
Das einzig Interessante in deinen Beiträgen ist deine manipulative Gesprächstechnik.
Beispiel:
Zitat:
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: „Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Und Einstein meint es auch genauso, wie es da steht. Beweis: der Absatz direkt davor: ...
Du sagst bewusst nirgends konkret, worauf du hinaus willst, sondern deutest es nur an. Hier durch die Kursivsetzung 'ein Bezugssytem'.
Die Gesprächstechnik besteht darin, den Gesprächsparner dazu zu bringen, deine Andeutungen zu interpretieren und selber auszuformulieren, - du selber bleibst vage und behältst Spielraum, den weitern Gesprächsverlauf in deine Richtung zu lenken.
Zu konkrete Einwände ignorierst du einfach oder du stimmst formal zu, um dann genau das Gegenteil möglichst vage auszuführen, - oft auch kaschiert durch den Einbau der Vokabeln 'präzise', 'konkret' ... .
usw.
Diese Art der manipulativen Gesprächsführung findet man häufig bei Politikern, Psychologen, Psychiatern, Medien-Clowns und allgemein bei Leuten mit Borderline-Persönlichkeitsstörung.
Diese Art der manipulativen Gesprächsführung findet man häufig bei Politikern, Psychologen, Psychiatern, Medien-Clowns und allgemein bei Leuten mit Borderline-Persönlichkeitsstörung.
Anwälte nicht zu vergessen. Von der Sorte, die das Gesagte so verdrehen, dass es in ihrem Sinne raus kommt.
Keine Physik eben.
Anwälte nicht zu vergessen.
Stimmt. Stressig wird es auch, wenn so jemand im sozialen Bereich mit Machteinfluss arbeitet, Jobvermittler im Arbeitsamt, Bewährungshelfer usw..
Hallo Bernhard,
vielen Dank für Deine freundliche und sachliche Auskunft!
Hallo Joax, Du schreibst:
2. Konstanz der LG (jedes IS misst den selben Wert für LG) ist ein zusätzlicher Postulat und keine Folge von RP, so wie es bei dir de facto raus kommt. In so einem Fall wäre dieser auch vollkommen überflüssig.
Gut. Dann erhelle mich doch bitte mal, wie dieses Postulat unabhängig vom Relativitätsprinzip hergeleitet und begründet wird. Wer hat es aufgestellt? Das wäre ja interessant zu wissen.
Hallo Soon,
jetzt hast Du mich echt durchschaut! Wie ist Dir das gelungen? Bist wohl selbst ein kleiner Hobby-Psychologe! Ach ne, ich hatte es ja selbst geschrieben. Einsteins KdL ist auch nach der Lorentz-Transformation nicht einfach weg. Sie findet sich auch hinterher wieder, aber in anderer, transzendierter Form. Das wäre dann aber ein Thema "Möglichkeiten der Anwendung und Interpretation der Lorentz-Transformation". Und dazu hätte ich tatsächlich ein paar eigenständige Überlegungen und Gedankenexperimente, die nicht auf Einstein zurückgehen.
Was ich hier versuche, ist genau das, was ich die ganze Zeit vorgebe und was ich im allerersten Beitrag geschrieben habe. Es hat mich schon immer gestört und ich habe nie verstanden, wie man die LT unter Verwendung der Prämisse "Licht bewegt sich in jedem KS mit c" ableiten will. Einstein selbst leuchtet mir dagegen unmittelbar ein. Deswegen versuche ich, unter Rückgriff auf eine ganze Reihe von Originalzitaten, Einsteins Beweisführung darzustellen. Und wenn ich "ein KS" schräg stelle, dann tue ich es, um diese Definition in ihrer Bedeutung optisch hervorzuheben. Wozu denn sonst?
Manipulativ wäre das, wenn ich gleichzeitig versuchen würde, Dir einen gebrauchten Kombi anzudrehen. Oder Bitcoins. Ich versuche hier so gut es mir möglich ist, wissenschaftlich sauber und überzeugend zu argumentieren.
Und ansonsten hör mir einfach zu (mit Schlange Kaa-Stimme): Lieber Soon, schlaf schön ein - ein einziges KS, das ist fein...
Viele Grüße allerseits
Jan
Gut. Dann erhelle mich doch bitte mal, wie dieses Postulat unabhängig vom Relativitätsprinzip hergeleitet und begründet wird. Wer hat es aufgestellt? Das wäre ja interessant zu wissen.
Das habe ich schon mal gemacht, was du aber ignoriert hast. Hier noch ein Mal:
Es wird nicht hergeleitet. Die Postulate (sowie Axiome in der Mathematik) werden nie hergeleitet. Deswegen heissen sie auch so. Es ist ein experimentelles Ergebnis und das ist eine ausreichende Begründung dafür, es als Postulat zu nehmen.
Das selbe gilt auch für das Relativitätsprinzip, welches auch ein Postulat ist, und dem entsprechend auch nicht hergeleitet wird. Man weiss aus der Erfahrung (= Experiment), dass man "Bewegung" nicht von "Ruhe" unterscheiden kann. Diese Erfahrung wird durch das Relativitätsprinzip formuliert, zusammengefasst.
Willst du das jetzt wieder ignorieren?
Nun ist es doch seltsam, dass Einstein konsistent 1905, 1911, 1912, 1914 und 1917 die KdL als "Licht bewegt sich in einem KS mit c" definiert (Die Zitate mit Verweis auf Princeton.Edu habe ich Euch geliefert). Parallel zum Relativitätsprinzip, was genau das Gegenteil verlangt.
Jetzt wurde weiter oben im Thread spekuliert, dass Einstein das irgendwie als Beispiel anführt. Also: Licht bewegt sich in einem KS mit c" als Beispiel für "Licht bewegt sich in allen KS mit c". Das könnte natürlich sein. Dann wäre Einstein aber ziemlich bescheuert. Dann hätte er es doch bestimmt hingeschrieben, wenn er das gemeint hätte.
Hallo Jan,
ich habe deine Antwort auf meine Frage vor einigen Tagen nicht verstanden.
Meinst du denn sprachlich (nicht physikalisch), dass der Satz
"die KdL als "Licht bewegt sich in einem KS mit c"
so zu verstehen ist:
a) Licht bewegt sich in einem und nur genau einem KS mit c ....
oder
b) Licht bewegt sich in einem KS mit c, so wie in "Salz würzt eine Mahlzeit" (aber nicht genau nur eine wie in "Der Schlüssel passt nur in ein einziges Schloss.")
?
Viele Grüße
Slash
Und wenn ich "ein KS" schräg stelle, dann tue ich es, um diese Definition in ihrer Bedeutung optisch hervorzuheben. Wozu denn sonst?
Wo / was ist dieses eine KS (das schräg gestellte)?
Ist es der Mikrowellenhintergrund?
Welches meinst du?
In wie fern zeichnet es sich von anderen möglichen aus?
VG
Slash
Hallo JoAx,
stimmt. Danke für den Hinweis!
Hallo Slash,
der sprachliche Gehalt unterscheidet sich je nach zugrundegelegten Transformationsprinzip. Insofern kann ich Dir keine Auskunft ohne Bezug auf diese physikalischen Grundannahmen geben.
Annahme: Es gilt die Galileo-Transformation. Hier gilt:
Wenn Licht sich in einem KS mit c bewegt, dann bewegt es sich nur und ausschließlich in diesem KS in c. In dazu bewegten KS bewegt es sich entsprechend langsamer oder schneller.
Annahme: Es gilt die Lorentz-Transformation. Hier gilt:
Wenn Licht sich in einem KS mit c bewegt, bewegt es sich auch in allen anderen mit c.
Viele Grüße allerseits
Jan
stimmt.
Sicher?
100%-ig?
Und du wirst es nicht wieder vergessen und von neuem anfangen?
Und, was "stimmt" denn nun? Dass du es wieder ignorieren wirst, oder dass du es begriffen hast, wie es mit den Postulaten ausschaut?
Hallo Slash,
der sprachliche Gehalt unterscheidet sich je nach zugrundegelegten Transformationsprinzip. Insofern kann ich Dir keine Auskunft ohne Bezug auf diese physikalischen Grundannahmen geben.
Ok, dann hast du´s schwer.
Du musst doch wissen, ob der Satz in seinem Zusammenhang meint, dass es ein und genau nur ein KS gibt (a), oder dass es eines (von vielen) KS gibt (b).
Und die Antwort kann a oder b oder c (eine andere Möglichkeit, die mir nicht einfällt, was sie sein könnte) beinhalten.
a, b, oder c?
Mehr brauch ich nicht.
Hallo Slash,
der Satz (die Einsteinsche Definition der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit) ist doppeldeutig. Das ist ja das Schlaue, regelrecht raffinierte daran. Einstein war nicht umsonst eine der schlauesten Personen der Neuzeit. Und im Verlauf der Herleitung der SRT bedeutet der Satz zuerst a, dann b. Beantwortet das jetzt Deine Frage?
Hallo JoAx,
Du hast ganz Recht, das Postulate nicht hergeleitet werden. Sondern von namentlich bekannten Personen definiert werden. Und die können das entweder rein testweise machen ("Nehmen wir mal an, dass das folgende gilt... Was passiert denn dann?"), oder sie können ihre Postulate, so wie Einstein mit seinem Relativitätsprinzip und seiner KdL, auf bestimmte experimentelle Befunde zurückführen (KdL: Fizeau-Experiment, Relativitätsprinzip: insbesondere Michelson&Morley) und die speziellen Ergebnisse dieser Experimente verallgemeinern. Im Sinne von "Und das wird nicht nur bei diesem Experiment der Fall sein, sondern überhaupt bei allen Experimenten im Rahmen der Gültigkeit dieses Postulats".
So, und jetzt könnte ich darauf hinweisen, dass jedes dieser Kriterien für die "moderne" Fassung der KdL NICHT zutrifft.
1. Sie kann direkt aus dem Relativitätsprinzip abgeleitet werden. Und, wie Du ja korrekt festgestellt hast:
Die Postulate (sowie Axiome in der Mathematik) werden nie hergeleitet.
2. Niemand weiß, wer dieses "Postulat" aufgestellt hat. Einstein war es jedenfalls nicht.
3. Es gibt auch keine eigenständigen Experimente, die für dieses Postulat in Anspruch genommen werden können. Denn es ist eine Verallgemeinerung des Michelson&Morley-Befundes, den Einstein bereits als experimentellen Befund seinem Relativitätsprinzip zugeordnet hat.
Aber wozu sollte ich darauf hinweisen? Damit mir von Soon und Dir wieder unterstellt wird, ich würde Euch manipulieren? Ja, das kann einem im wissenschaftlichen Diskurs passieren, das die eigenen unzutreffenden Vorstellungen durch bessere Argumente "manipuliert" werden. Das ist für die Betroffenen manchmal sehr unangenehm. Daran möchte ich keinesfalls Schuld sein. Insofern: keine weiteren Fragen, Euer Ehren.
Viele Grüße allerseits
Jan
(KdL: Fizeau-Experiment, Relativitätsprinzip: insbesondere Michelson&Morley)
Das stimmt nicht. Michelson & Morley haben genau wie Fizeau die Lichtgeschwindigkeit getestet, nicht das Relativitätsprinzip. Für sie war klar, dass es einen Unterschied geben müsste. Die Experimente haben allerdings gezeigt, dass die LG konstant bleibt.
So, und jetzt könnte ich darauf hinweisen, dass jedes dieser Kriterien für die "moderne" Fassung der KdL NICHT zutrifft.
"Moderne Fassung" unterscheidet sich von A.E. nur dadurch, dass direkt die Minkowski-Raumzeit (MR) erklärt, eingefürt und zum Hintergrund gemacht wird. So, wie Newton den Raum und Zeit, jeweils für sich alleine, eingeführt hat. Die LG spielt darin die Rolle eines konstanten Parameters, so, wie die Gravitationskonstante im Gravitationsgesetz. Und ja, die Minkowski-Raumzeit wurde erst 1908 erfunden, 3 Jahre nach der Arbeit von A.E.
Sofern man auf die MR verzichtet und den Weg von A.E. verfolgt, ist "modern" genau so "antiquirt". Das ist wie, als würde man sich in einer Stadt ohne Stadtplan orientieren. Geht selbstverstendlich auch, ist aber etwas "unübersichtlicher". Und natürlich treffen die Kriterien auf das Postulat von der KdL von A.E zu. 1. Siehe oben, 2. die entsprechende Stelle habe ich zitiert.
1. Sie kann direkt aus dem Relativitätsprinzip abgeleitet werden. Und, wie Du ja korrekt festgestellt hast:
Nein. Und wenn du es noch 1000 Male wiederholst, wird es dadurch nicht wahr. Man kann an Stelle eines Postulates einen oder mehrere andere nehmen. Dann könnte das "alte" Postulat hergeleitet werden, zu einem Theorem werden. Es kann aber nicht ersatzlos gestrichen werden. Und genau das machst du wohl. Vlt. sogar unbewusst. Du streichst das Postulat und ersetzt es mit 2 anderen - Lorentz-Trafos für Raum und Zeit. Das wäre exakt das Vorgehen, das Lorentz wohl genommen hätte, wenn A.E. nicht zuvor gekommen wäre. Indizien dafür:
a. Du fängst doch mit Galilei-Trafos an, lässt sie bleiben. In der SRT gibt es sie gar nicht. Zu keinem Zeitpunkt.
b. Du benutz die Lorentz-Trafos (die du zuvor nocht nicht hergeleitet hast) um zu begründen, warum das (in echt) bewegte IS den selben Wert für die LG misst, wie das (in echt) ruhende.
Dieses simple Vorgehen packst du in ein kompliziertes System aus aus dem Kontext gerissenen Zitaten, falschen Postulaten (= RP mit der LG) und meinst wohl, dass das schlau und rafiniert wäre. Und schmeichelst sich selbst, als du A.E. dieses Vorgehen untestellst und ihn als schlau und rafiniert bezeichnest. Wie nett! :D
2. Niemand weiß, wer dieses "Postulat" aufgestellt hat. Einstein war es jedenfalls nicht.
Lüge. Siehe oben.
3. Es gibt auch keine eigenständigen Experimente, die für dieses Postulat in Anspruch genommen werden können. Denn es ist eine Verallgemeinerung des Michelson&Morley-Befundes, den Einstein bereits als experimentellen Befund seinem Relativitätsprinzip zugeordnet hat.
Das ist eine unverschähmte Lüge. Mehr nicht.
Mir ist klar, dass du es nicht wirst einsehen wollen. Es ist halt typisch für Leute deines Schlages.
- Lieber an die "gerissene" Natur, die einem etwas vormacht, glauben.
- Lieber an die "Gerissenheit" eines Autors glauben, der hinter Doppeldeutigkeiten seine wahren Gedanken versteckt. (Und damit natürlich in die eigene Genialität, man hat es ja immerhin durchblickt!)
- Lieber an die Dummheit der anderen und eigene Genialität und Unfehlbarkeit glauben.
Das alles ist halt simpler, als daran zu arbeiten, eigene Vorurteile zu erkennen und los zu werden.
Typischer Verschwörungstheorethiker halt.
Typischer Verschwörungstheorethiker halt.
EDIT: Ganz so schlimm sehe ich das nicht. Ich denke aber, dass es Jan R. nur am Rande um die Physik der SRT geht. Eigentlich bräuchten wir hier die Rubrik "Geschichte der Physik".
Hallo Slash,
der Satz (die Einsteinsche Definition der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit) ist doppeldeutig. Das ist ja das Schlaue, regelrecht raffinierte daran. Einstein war nicht umsonst eine der schlauesten Personen der Neuzeit. Und im Verlauf der Herleitung der SRT bedeutet der Satz zuerst a, dann b. Beantwortet das jetzt Deine Frage?
Hallo Jan,
ok, danke für die Antwort.
An der Stelle, wo er zum ersten Mal auftritt, soll er deiner Meinung nach mit a ("Licht bewegt sich in Bezug zu einem und nur genau einem KS mit c") verstanden werden.
Das beantwortet meine Frage.
Viele Grüße
Slash
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