Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)
Hallo zusammen ;-)
ich suche gerne nach einem anschaulichen Verständnis von Phänomenen... und was man hier und da über die (relativistische) Längenkontraktion im Internet zu lesen bekommt, widerspricht da etwas meinen physikalischen Vorstellungen.
Ein Stab an Bord einer sich relativistisch schnell bewegenden Rakete kann doch nicht halb so lang sein, wie ein identischer Stab auf der Erde...
Dass sich Atome in Bewegungsrichtung "stauchen" sollen, bloss weil ein Körper sich relativistisch schnell bewegt, geht mir absolut gegen den Strich - und kann schlicht und einfach nicht sein ;-)
Nein... ich erkläre mir dieses Phänomen anders. Beziehungsweise, es ist etwas anderes damit gemeint.
Betrachten wir einen Zug und einen Bahnsteig, beide gleich lang.
Nun lassen wir den Zug mit 0,8 c am Bahnsteig vorbeisausen.
Nehmen wir an, allen am Experiment Beteiligten (auf dem Zug und auf dem Bahnsteig) sind die Zug- bzw. Bahnsteiglänge, und die Zuggeschwindigkeit bekannt.
Von Bahnsteig aus messen wir die Länge des Zuges, und vom Zug aus die Länge des Bahnsteigs.
Was messen wir jeweils?
Vom Bahnsteig aus:
Durch Messen der Zeitspanne, die der Zug braucht, um einen Bahnsteigpunkt zu passieren, kommen die Bahnsteigler auf die korrekte Länge des Zuges.
Also nichts mit "Längenkontraktion" in Bewegungsrichtung, oder? Woher sollte eine solche auch kommen?
Die Bahnsteigler messen einfach ein sich vorbei bewegendes Objekt.
IM Zug passiert allerdings etwas anderes.
Die "Zugler" messen die Zeitspanne, die sie zum Passieren des Bahnsteigs brauchen. Jetzt wird diese allerdings um einiges kürzer ausfallen als erwartet...
Warum? Die Antwort heisst Zeitdilatation...
Da die Zeit für die Zugler einfach langsamer vergeht (ohne dass diese das bemerken oder feststellen könnten!), vergeht in der Messphase einfach weniger Zeit.
Der Bahnsteig hat sich also scheinbar - nicht in der Realität - verkürzt. Messtechnisch gesehen - was die Sichtweise der Zugler angeht.
Alles korrekt, und stimmt ihr in allem überein?
Freue mich auf Feedback.
Viele Grüße
Chris
Hallo Chris,
Vom Bahnsteig aus:
Durch Messen der Zeitspanne, die der Zug braucht, um einen Bahnsteigpunkt zu passieren, kommen die Bahnsteigler auf die korrekte Länge des Zuges.
Also nichts mit "Längenkontraktion" in Bewegungsrichtung, oder? Woher sollte eine solche auch kommen?
Das Fragezeichen zeigt schon, dass Du da unsicher bist und zwar zu recht, weil das eben nur eine (falsche) Annahme ist.
Was ist mit dem Relativitätsprinzip? Sind die beiden Systeme (Bahnsteig und Zug) nun gleichberechtigt oder nicht?
EDIT: Überlege Dir auch mal etwas genauer, wie die Länge des Zuges gemessen werden soll. Üblicherweise benutzt man dazu Lichtschranken und Lichtsignale. Letztlich muss man bei der Längenkontraktion verstehen, dass zwei gleichzeitige Zeitpunkte im Zugsystem im Bahnsteigsystem nicht mehr gleichzeitig sind.
Hallo Bernhard,
Das Fragezeichen zeigt schon, dass Du da unsicher bist und zwar zu recht, weil das eben nur eine (falsche) Annahme ist.
Sicher...? Bin keineswegs überzeugt. Das Gedankenexperiment ist richtig, s.u.
Was ist mit dem Relativitätsprinzip? Sind die beiden Systeme (Bahnsteig und Zug) nun gleichberechtigt oder nicht?
Spielt bei dem Gedankenexperiment keine Rolle, denn s.u.
EDIT: Überlege Dir auch mal etwas genauer, wie die Länge des Zuges gemessen werden soll. Üblicherweise benutzt man dazu Lichtschranken und Lichtsignale. Letztlich muss man bei der Längenkontraktion verstehen, dass zwei gleichzeitige Zeitpunkte im Zugsystem im Bahnsteigsystem nicht mehr gleichzeitig sind.
Auch igendwelche "Gleichzeitigkeit" macht mir keine Probleme. Es lässt sich übrigens mit Leichtigkeit eine Messanordnung vorstellen, die ohne Verfälschung einen sich mit relativitischer Geschwindigkeit vorbei bewegenden Körper ausmisst (nämlich genau wie Du sagst, mit Lichtschranken ;-) ).
Also keine Längenkontraktion in konkret diesem Fall für die "Bahnsteigler" ;-)
Gehört in den Bereich der Phantasie, beziehungsweise einer falsch verstandenen "Längenkontraktion".
Woher auch. Materie (aus Atomen, Molekülen etc. bestehend) "staucht" sich doch nicht in Bewegungsrichtung, bloss weil sie mit relativistischen Geschwindigkeiten bewegt wird. Da wirst Du sicher auch nicht widersprechen. Sie staucht sich allenfalls, wenn ich sie in den Schraubstock einspanne.
Viele Grüße
Chris
Woher auch. Materie (aus Atomen, Molekülen etc. bestehend) "staucht" sich doch nicht in Bewegungsrichtung, bloss weil sie mit relativistischen Geschwindigkeiten bewegt wird.
Natürlich nicht. Niemand behauptet, daß die Längenkontraktion in deren Ruhesystem stattfindet , sondern ... ?
Natürlich nicht. Niemand behauptet, daß die Längenkontraktion in deren Ruhesystem stattfindet , sondern ... ?
Yepp ;-)
Mir geht es vor allem darum, dass die Längenkontraktion nicht als physikalischer, sondern als messtechnischer Effekt verstanden wird. Leider wird das so oft keineswegs klar, selbst in Fachkreisen...
Zeitdilatation und Massezunahme sind physikalische Effekte... wobei ich mir bei ersterer gar nicht mal unbedingt sicher bin, denn leitet sich die Zeitdilatation nicht (u.a.) direkt aus der Massezunahme von Materie ab...? (!)
Was passiert denn mit Materie, deren Bestandteile bis in den (sub?) atomaren Bereich massereicher werden? Richtig: alles wird langsamer...
Da Zeit nichts weiter als das Messergebnis zwischen zwei Ereignissen ist, vergeht Zeit einfach langsamer, wenn diese Ereignisse (bei ansonsten gleichbleibenden Umgebungsbedingungen) langsamer aufeinanderfolgen... das ist bei den "Zuglern" der Fall.
Viele Grüße.
Zeitdilatation und Massezunahme sind physikalische Effekte... wobei ich mir bei ersterer gar nicht mal unbedingt sicher bin, denn leitet sich die Zeitdilatation nicht (u.a.) direkt aus der Massezunahme von Materie ab...? (!)
Bei der Massezunahme handelt es sich um eine Energiezunahme, und die wird über die relativistische Energie-Impuls-Relation beschrieben. Grundlegend für alle relativistischen Effekte ist die Struktur der Raumzeit, d.h. der Minkowski-Raum.
Siehe diesen Thread (https://www.astronews.com/forum/showthread.php?9858-Irref%FChrende-Begriffe-in-der-Relativit%E4tstheorie&highlight=irref%FChrend) und die Links darin.
Auch zur Massenzunahme.
Zeitdilatation und Massezunahme sind physikalische Effekte... wobei ich mir bei ersterer gar nicht mal unbedingt sicher bin, denn leitet sich die Zeitdilatation nicht (u.a.) direkt aus der Massezunahme von Materie ab...? (!)
Dass die Zeitdilatation ein ziemlich realer Effekt ist, zeigt das Hafele-Keating-Experiment (https://de.wikipedia.org/wiki/Hafele-Keating-Experiment) in beeindruckender Weise.
Dass die Zeitdilatation ein ziemlich realer Effekt ist, zeigt das Hafele-Keating-Experiment (https://de.wikipedia.org/wiki/Hafele-Keating-Experiment) in beeindruckender Weise.
ja, kenne ich... die Frage, die ich mir stelle, ist, ob die Zeitdilatation nicht "einfach" die Folge der (leicht) vergrößerten Masse der Materie ist, wie von mir beschrieben... soweit ich weiss, gibt es dazu keine Experimente... die Idee ist auf meinem eigenen Mist gewachsen...
Viele Grüße
Chris
Du meinst wohl die gravitative Zeitdilatation. Die hängt vom Abstand zu einer zentralen Masse ab, was im Web leicht zu finden ist. Weshalb "vergrößerte Masse"? Masse ist invariant.
Du meinst wohl die gravitative Zeitdilatation
Nein, die meine ich in diesem Fall nicht...
Masse ist invariant
nicht wirklich - wie gewisse Experimente ja bestätigen. Ist aber auch eine Frage von Begrifflichkeiten (Ruhemasse, relativistische Masse, ...)
Viele Grüße
Chris
nicht wirklich
https://phys.libretexts.org/TextBooks_and_TextMaps/Book%3A_Nuclear_and_Particle_Physics_(Walet)/10%3A_Relativistic_Kinematics/10.2%3A_Invariant_Mass
An der Invarianz der Masse ist nichts herumzudeuteln oder zu relativieren.
Du bringst die Masse ins Spiel, meinst aber die gravitative Zeitdilatation "in diesem Fall nicht". Neue Physik?
Vielleicht liest du erst mal ein paar grundlegende Dinge nach und kommst dann auf das Thema zurück.
Du bringst die Masse ins Spiel, meinst aber die gravitative Zeitdilatation "in diesem Fall nicht".
Was ich meine bzw. meinte ist dieses hier:
Es gibt aber doch den z.B. hier (https://www.studimup-physik.de/themen/relativit%C3%A4tstheorie/relativistische-massenzunahme/) beschriebenen Effekt, ich zitiere:
Bewegt sich ein Körper immer schneller, dann nimmt dieser für den äußeren Betrachter an Masse zu. Dieses Phänomen lässt sich beispielsweise beobachten, wenn Elektronen in elektrischen Feldern auf sehr hohe Geschwindigkeiten gebracht werden. Die relativistische Massenzunahme ist auch der Grund, weshalb nichts schneller als die Lichtgeschwindigkeit sein kann, da die Masse, wenn sie immer näher der Lichtgeschwindigkeit kommt, immer und immer größer wird. Also bräuchte man auch immer mehr Energie, um die Masse weiter zu beschleunigen. Sobald theoretisch Lichtgeschwindigkeit erreicht wird, würde die Masse unendlich groß werden und man bräuchte also auch unendlich viel Energie, um sie weiter zu beschleunigen. Daher kann man nichts so schnell werden lassen
Dieser Effekt ist experimentell gesichert.
Und es gibt für mich keinen Grund, dieses Experiment und dessen Folgerungen bei meinen Überelgungen nicht im Hinterkopf zu behalten.
Viele Grüße
Chris
Dieser Effekt ist experimentell gesichert.
Stimmt.
Dennoch ist die Interpretation mittels relativistischer Masse unnötig.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mass_in_special_relativity
It is not good to introduce the concept of the mass M(v) of a moving body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass concept than the ’rest mass’ m. Instead of introducing M it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion.
— Albert Einstein in letter to Lincoln Barnett, 19 June 1948 (quote from L.B. Okun (1989), p. 42)
In den Gleichungen findet man den Term γm; was Einstein u.a. sagen - auch wenn‘s manche nicht wahrhaben wollen - ist, dass es unnötig und irreführend ist, diese Term γm als relativistische Masse M zu bezeichnen. Es ist ausreichend, m als Ruhemasse sowie E =γmc²; als Gesamtenergie aufzufassen.
@Ich:
Siehe diesen Thread (https://www.astronews.com/forum/showthread.php?9858-Irref%FChrende-Begriffe-in-der-Relativit%E4tstheorie&highlight=irref%FChrend) und die Links darin.
Auch zur Massenzunahme.
Ich habe mich mit diesem Faden jetzt etwas beschäftigt. Wenn Du erlaubst, zitiere ich daraus einen Beitrag, der offenbar von Dir stammt:
Zum Begriff "Länge":
Die RT ist eine geometrische Theorie der Raumzeit. Das heißt, Raum und Zeit werden immer zusammen betrachtet, und alle Dinge werden durch geometrische Objekte in dieser vierdimensionalen Raumzeit abstrahiert.
Ein (Maß-)Stab zum Beispiel wird im dreidimensionalen Raum als eine eindimensionale Strecke abstrahiert, wenn einen seine Querausdehnung nicht interessiert. Von jedem Punkt im Raum kann man sagen, ob er zum Stab gehört oder nicht. Der Stab ist die Menge aller Punkte, die zum Stab gehören.
In der Raumzeit heißen die Punkte Ereignisse, und der Stab ist die Menge aller Ereignisse, die zum Stab gehören. Der Stab existiert eine Zeit lang, und zu jedem Raumpunkt gehört dann noch eine Zeitkoordinate, um ein Ereignis zu definieren. Der Stab wird also in der SRT als ein zweidimensionaler Streifen abstrahiert.
Die "Länge des Stabes" ist dabei die Breite dieses Streifens. Wie man die misst, ist intuitiv klar: Das ist die Länge einer Strecke, die quer durch den Streifen geht, also senkrecht auf den Rändern steht. (Siehe dieses Beispiel)
Das ist auch genau das, was man im herkömmlichen Sprachgebrauch die "Länge des Stabes" nennt. Es ist eine Eigenschaft des Stabes allein und nicht von anderen Dingen abhängig. Es ist egal, ob man Montags oder Dienstags misst, ob man den Stab senkrecht oder waagerecht hält und so weiter.
Aus historischen Gründen ist das dummerweise nicht die Sprachregelung, die in der RT gilt. Hier nennt man quasi die Länge einer in beliebigem Winkel durch den Streifen gehenden Strecke die "Breite des Streifens" - beziehungsweise den Abstand zweier in einem beliebigen Bezugssystem gleichzeitigen Ereignisse auf den Enden des Stabs seine "Länge". Das ist nunmehr nicht einfach eine Eigenschaft des Stabes allein, sondern hängt auch noch vom Winkel (dem "Bezugssystem") ab. Damit hat es auch nur mehr wenig mit dem herkömmlichen Sprachgebrauch zu tun, was zu Verwirrung führt. Statt sinnvollerweise die Länge als die senkrechte Messung zu definieren, nennt man diese "Ruhelänge", und diese schrägen Messungen, für die man sich eigentlich ein anderes Wort ausdenken müsste, nennt man "Länge".
Auf die Spitze getrieben wird das dadurch, dass man auch noch von "Längenkontraktion" spricht. Das verdinglicht diese Absurdität noch: Man misst nicht einfach je nach Bezugssystem eine unterschiedliche Länge, was schon schlimm genug wäre. Nein, man sagt auch noch klar und deutlich: Die Länge hat sich kontrahiert, also zusammengezogen. Der Stab hat sich also zweifelsfrei geändert. Man stelle sich das mal bei einem ganz normalen Streifen vor, dessen Breite man messen soll: Man würde sagen, der Streifen habe eine "senkrechte Breite" von 1 cm - und sobald der Streifen bei der Messung schräg steht, unterliegt er einer "Breitenexpansion", weil er dadurch breiter wird. Das wäre total hirnverbrannt. Das würde bedeuten, dass sich eine Eigenschaft des Streifens selbst ändert, wenn man ihn schräg hält, er würde je nachdem breiter oder weniger breit werden.
Aber genau so ist die Sprachregelung in der SRT. Und ich kann mir nicht vorstellen, dass es jemanden gibt, der beim Erlernen der RT nicht mit diesem blödsinnigen Konzept gerungen hätte: Ändert sich die Länge des Stabes nun "wirklich" oder nur "scheinbar"? Eigentlich tut sich ja nichts am Stab, wenn man ihn aus einem bewegten Bezugssystem betrachtet. Also nur "scheinbar". Andererseits passt er auf einmal (zumindest für kurze Zeit) in meine Garage, die eigentlich kürzer ist. Also doch eine "wirkliche" Änderung?
Bei dem Beispiel des Streifens weiß jeder, dass sich am Streifen und damit auch an seiner Breite natürlich nichts ändert, wenn man ihn schräg misst. Das, was man da misst, ist einfach nicht seine Breite, sondern irgendeine Schnittlänge. Da kommen erst gar keine "Paradoxien" auf und auch keine tief philosophischen Grübeleien über die "Wirklichkeit oder Scheinbarkeit der Breitenexpansion eines Streifens, wenn man ihn schräg anschaut". Diese ganzen Hirnverknotungen sind vollkommen überflüssige Resultate einer blödsinnigen Sprachregelung - die, wie Philip richtig sagt, noch aus der Lorentzschen Äthertheorie stammt, in der man dreidimensional dachte und tatsächlich glaubte, Stäbe würden kontrahieren, wenn man sie in Bewegung setzt.
Einfach nur klasse... ;) die Lage ist also doch nicht so hoffnungslos, wie von mir angenommen. Es gibt auch noch andere, die mit dieser "Hirnverknoterei" der Lorentzkontraktion so ihre Probleme hatten.
Übrigens habe ich vor ein paar Tagen einen Professor der theoretischen Physik gehört... ich zitiere sinngemäß aus dem Gedächtnis:
Für Astronauten an Bord einer relativistisch bewegten Rakete verkürzt sich zum Glück die Streckenlänge hin zum Ziel
:eek: --- was natürlich etwas unglücklich ausgedrückt ist, um es mal so zu sagen.
Die Reisestrecke ändert sich natürlich überhaupt nicht; was sich ändert, ist die Wahrnehmung der Reisestrecke durch die Astronauten... weil für sie die Zeit eben langsamer vergeht, erscheint ihnen die zurückgelegte Strecke kürzer, als sie ist (die einfache Beziehung von Zeit, Strecke und Geschwindigkeit in der bekannten Grundsatzformel).
Viele Grüße
Chris
Einfach nur klasse... ;) die Lage ist also doch nicht so hoffnungslos, wie von mir angenommen. Es gibt auch noch andere, die mit dieser "Hirnverknoterei" der Lorentzkontraktion so ihre Probleme hatten.Danke. Natürlich hat man damit Probleme.
Die Reisestrecke ändert sich natürlich überhaupt nicht; was sich ändert, ist die Wahrnehmung der Reisestrecke durch die Astronauten... weil für sie die Zeit eben langsamer vergeht, erscheint ihnen die zurückgelegte Strecke kürzer, als sie ist (die einfache Beziehung von Zeit, Strecke und Geschwindigkeit in der bekannten Grundsatzformel).Nein, das passt noch nicht. Fangen wir damit an:
Durch Messen der Zeitspanne, die der Zug braucht, um einen Bahnsteigpunkt zu passieren, kommen die Bahnsteigler auf die korrekte Länge des Zuges.
Also nichts mit "Längenkontraktion" in Bewegungsrichtung, oder? Woher sollte eine solche auch kommen?
Die Bahnsteigler messen einfach ein sich vorbei bewegendes Objekt.
Nein. Durch Messen dieser Zeitspanne kommen sie auf die kontrahierte Länge des Zugs.
Der Effekt ist wie gesagt geometrisch, wenn auch nichteuklidisch. Eng verwandt ist folgendes Beispiel aus normalen euklidischen Geometrie:
Ein Schwimmbecken sei 25 m lang und 12,5 m breit.
Das kann man mit einem Maßband messen. Wenn man aber nicht der Länge nach misst, sondern schräg (z. B. diagonal), dann misst man 28 m statt 25 m. Das ist kein "physikalischer" Effekt, an der Schwimmbadlänge hat sich ja nichts geändert.
Es ist aber auch kein "scheinbarer" Effekt. Wenn du diagonal durchschwimmst und deine Zeit misst, dann brauchst du tatsächlich länger.
Es ist nur so, dass du in beiden Fällen zwar eine Länge gemessen hast, aber eben nicht die "Länge des Schwimmbeckens", sondern etwas anderes.
Genau dasselbe ist es mit dem Zug. Ob du seine Länge nach Standardmethode misst, oder ob du die Zeit zum vorbeifahren stoppst, in beiden Fällen misst du eine Länge, aber nicht die "Länge des Zugs" - wenn man darunter, wie ich vorschlagen würde, die "Ruhelänge" versteht.
Das nur zum Prinzip. Verstehen kannst du das nur, wenn du dir mal ein Raumzeitdiagramm aufmalst und darin Geometrie betreibst. Das Aufmalen zumendest ist übrigens gar nicht so schwierig und lohnt sich.
Das mit der Massenzunahme ist übrigens ähnlich. Es ändert sich tatsächlich etwas, aber eben nicht die Masse, wenn man vernünftige Begriffe gebraucht. Der Effekt ist auch nicht identisch mit einem schwereren Körper in Newtoscher Physik. Diese "relativistische Masse" ist z. B. für Querbeschleunigung anders als für Längsbeschleunigung. Das solltest du dir für später aufsparen.
Nein. Durch Messen dieser Zeitspanne kommen sie auf die kontrahierte Länge des Zugs.
@physicus: Um den Grund dafür zu verstehen empfehle ich, wie gesagt, den Augenmerk auf die Relativität der Gleichzeitigkeit zu legen.
Bei einer Längenmessung werden sinnvollerweise zwei räumlich getrennte Punkte zum gleichen Zeitpunkt verglichen. Damit das funktioniert, muss man bei einem Systemwechsel (z.B. Zug nach Bahnsteig) die relativistische Änderung der Gleichzeitigkeit berücksichtigen und nennt oder nannte das dann (mehr oder weniger gut gewählt) "Längenkontraktion".
Nein. Durch Messen dieser Zeitspanne kommen sie auf die kontrahierte Länge des Zugs. (...)
Mir wird gerade bewußt, dass wir mit dem Zugexperiment hier letztendlich über Vorhersagen einer Theorie diskutieren. Und das ist natürlich unter Umständen problematisch, bzw. manchmal unlösbar...
Weiss eigentlich zufällig jemand, ob die Lorentzkontraktion, so wie wir sie hier in diesem Experiment verstehen wollen, tatsächlich schon mal experimentell bestätigt worden ist?
Zur Veranschaulichung dazu für die Interessierten hier noch eine ganz konkrete Skizze meiner Versuchsanordnung:
https://abload.de/img/2wgiuy.jpg
Ich hoffe, man kann es erkennen. Der Zug kommt von links mit 0,9 c, und unterbricht im Vorbeifahren die am Bahnsteig installierte Lichtschranke (mittels der physikalischen Materie, die er hat).
Die Lichtschranke detektiert nun ein Signal (eine Unterbrechung) der Dauer t0. Die Dauer dieses Signals ergibt sich aus der Geschwindigkeit des Zuges und dessen tatsächlicher physikalischen (Ruhe-)Länge nach der Formel t = s/v.
Das ist das, was ich eben sehr stark annehme... eine Messung über am Zug reflektierte Lichtstrahlen, wie das auch manchmal in der Literatur beschrieben wird, findet hier nicht statt.
@Bernhard vielleicht erübrigt sich Dein Einwand durch meine Messanordnung. Ich messe ja nicht an zwei Punkten, sondern nur an einem einzigen (betreffs Gleichzeitigkeit)
Viele Grüße
Chris
Die Dauer dieses Signals ergibt sich aus der Geschwindigkeit des Zuges und dessen tatsächlicher physikalischen (Ruhe-)Länge nach der Formel t = s/v.
OK. Die Lichtschranke wird also bei t=0 unterbrochen und bei t = s/v wieder frei gegeben. Ferner sollte man hier nicht einfach s = s' annehmen, sondern vielmehr das zugehörige t aus der Lorentz-Transformation ableiten, denn wir wollten hier ja nicht die Grundlagen der SRT in Frage stellen.
Man misst die verkürzte Länge. Wenn du mal ein Diagramm dafür machst, wirst du sehen, dass das in meiner Analogie dem Schwimmer entspricht, der schräg durch das Becken schwimmt.
Und über Vorhersage bzw. überprüfte Messung musst du dir keine Gedanken machen. Wenn die SRT falsch ist, ist die gesamte Physik falsch. An ihrer Gültigkeit kann im Rahmen dieses Threads keinerlei Zweifel herrschen.
Man misst die verkürzte Länge
Was das in meinem Gedankenexperiment bedeuten würde, weißt Du (?): dass ein physikalisch in der Länge "gestauchter" Zug am Bahnsteig vorbeirauscht. Höhe und Breite bleiben, da nicht in Bewegungsrichtung orientiert, nach dieser Theorie dann ja gleich.
Und über Vorhersage bzw. überprüfte Messung musst du dir keine Gedanken machen. Wenn die SRT falsch ist, ist die gesamte Physik falsch
Also ich denke, ein paar Teilbereiche der Physik würden auch ohne SRT überleben ...
Vorhersagen von Theorien irgendwann auch experimentell bestätigen zu können bzw. zu wollen, zählt ja eigentlich zum kleinen Einmaleins der Physik, und ist sehr sinnvoll und vernünftig. Aber darum geht es ja letztlich nicht.
Übrigens, ich möchte mich auch keineswegs als ein Kritiker der Relativitätstheorie verstanden wissen. Ganz im Gegenteil: ich bin von vielen der Folgerungen dieser atemberaubenden Theorie einfach nur begeistert.
Im Moment fürchte ich, stecke ich an dieser Stelle hier ein bisschen fest. Diagramme zeichnen, hilft mir bzgl. der Anschauung der ganzen Sache nicht wirklich weiter.
Mal sehen, kommt Zeit, kommt Rat.
Viele Grüße
Chris
Im Moment fürchte ich, stecke ich an dieser Stelle hier ein bisschen fest. Diagramme zeichnen, hilft mir bzgl. der Anschauung der ganzen Sache nicht wirklich weiter.
Ich beschreibe es mal ohne Diagramm.
Im Bahnsteigsystem BS hast Du zwei Ereignisse.
Der vordere Zugteil unterbricht die Lichtschranke. Ich nenne das P1.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit gebe ich diesem Punkt die Werte t = 0 und x = 0.
Nach einer gewissen Zeit t_m passiert der hintere Zugteil die Lichtschranke am gleichen Ort, d.h. ebenfalls bei x=0. Dieses zweite Ereignis nenne ich P2.
Der Beobachter im ungestrichenen System BS errechnet die Länge s des Zuges gemäß s = v * t_m.
Was beobachtet nun der Schaffner im Zugsystem ZS mit den gestrichenen Koordinaten x' und t'?
Er sieht eine Lichtschranke auf sich zukommen. Diese wird beim Kontakt mit dem vorderen Zugteil geöffnet (P1') und beim Kontakt mit dem hinteren Zugteil geschlossen (P2').
Auch er berechnet die Länge des Zuges gemäß s' = v * t_m'.
Wie die Koordinaten zusammenhängen entnimmt man der Lorentztransformation.
Bei P1 gilt:
x = 0
t = 0.
Also folgt für P1':
x'=0
t'=0.
Bei P2 gilt:
x = 0
t = t_m.
Also folgt für P2':
x' = -gamma * v * t_m
t' = gamma * t_m.
Es gilt damit:
s' = -x' = v * t' = v * gamma * t_m = gamma * v * t_m = gamma * s
oder:
s' = gamma * s
oder
s = s' * sqrt(1-beta²)
s' ist die im Zugsystem gemessene Länge und s ist die im Bahnsteigsystem gemessene Länge.
q.e.d.
Hallo Bernhard,
danke.
Das bedeutet also, der Beobachter im ruhenden System (Bahnsteig) misst eben keinen "gestauchten" vorbeifahrenden Zug, sondern den Zug in seiner realen physikalischen (Ruhe-)Länge.
Und der Beobachter im bewegten System (Zug) misst, wenn er von seinem Standpunkt aus den Bahnsteig misst, eine verkürzte Länge.
Damit sind wir hundertprozentig auf einer Linie, und der Knoten im Hirn wäre aufgelöst *freu*
Und wir haben hier völlige Einigung erzielt :)
Offiziell bezeichnet man das veränderte Messergebnis, das im bewegten System entsteht, wenn man gewisse Aussagen über Strecken in der unbewegten "Aussenwelt" treffen will, dann als Lorentzkontraktion.
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Ich selbst erkläre mir das ganze immer gerne mit der Zeitdliation, die ein Beobachter in einem bewegten System erfährt. Die Zeit vergeht für den Schaffner langsamer. Selbst merken oder feststellen kann er dies jedoch nicht; für ihn scheint alles im Zug völlig "normal" zu sein.
Trotzdem misst er für den Bahnsteig aus diesem Grund eben nicht seine Ruhelänge, sondern eine verkürzte Länge.
Und noch ein weiteres:
Prozesse in der unbewegten "Aussenwelt" werden für den Schaffner aus dem gleichen Grund (Zeitdilatation) scheinbar schneller ablaufen. Pulsare etwa würden "schneller" feuern; unabhängig davon, ob sie in Bewegungsrichtung oder seitlich zum Zug liegen, denn die Zeitdilatation ist ja ungerichtet.
Viele Grüße
Chris
Das bedeutet also, der Beobachter im ruhenden System (Bahnsteig) misst eben keinen "gestauchten" vorbeifahrenden Zug, sondern den Zug in seiner realen physikalischen (Ruhe-)Länge.
EDIT: Offenbar hast Du den Inhalt des Beitrages #22 noch nicht ganz verstanden. Bei meiner Rechnung ist s' die Ruhelänge im Zugsystem. Der Zug befindet sich für den mitfahrenden Schaffner in Ruhe. Im ungestrichenen Bahnsteigsystem ist der Zug allerdings und ganz offensichtlich bewegt und aus der LT ergibt sich dann eben:
s = s' * sqrt(1-beta²)
mit beta = v²/c². Am Bahnsteig wird also eine kürzere Länge gemessen als im Zugsystem.
EDIT: Offenbar hast Du den Inhalt des Beitrages #22 noch nicht ganz verstanden
insbesondere die letzten beiden Zeilen habe ich dann wohl falsch interpretiert. Also immer noch "gestauchte" Züge am Bahnhof. ;)
Ok.
Viele Grüße
Chris
Also immer noch "gestauchte" Züge am Bahnhof.
So ist es.
Du kannst bei Lust und Laune dann ja noch das Minkowski-Diagramm zu diesen zwei Messungen zeichnen. Es sind ja nur zwei Ereignisse, wobei P1 trivialerweise den Ursprung des Diagramms darstellt ;) .
Letzter Versuch von meiner Seite.
physikus, du hast ein grundlegendes Mißverständnis, dem mit Rechnen offensichtlichlich nicht beizukommen ist.
Du hältst "Stauchen" und "Zunahme der Masse" eines relativ zu dir bewegten Körpers noch immer für physikalische Effekte, also für etwas was mit diesem Körper tatsächlich passiert. Das falsch. Beides sind scheinbare auch genannt koordinatenabhängige Effekte. Weshalb sollte denn ein Stab, an dem du gerade vorbei fliegst, physikalisch gestaucht sein und dann, wenn du umkehrst und neben ihm ohne Relativgeschwindigkeit bist, wieder seine normale nicht gestauchte Länge haben? Den Stab kümmert es nicht, ob oder ob nicht irgendjemand vorbei fliegt.
Hallo Timm,
ich fürchte, wenn ich darauf eingehe, haben wir die nächsten drei Seiten sich-im-Kreis drehende Diskussion ohne Mehrwert...
Nein, natürlich glaube ich nicht, dass der Stab oder ein Zug in der gleichen Weise "mechanisch gestaucht" wird inklusive aller Effekte der klassischen Mechnik, wie als ob ich ihn in einen Schraubstock eingespannt hätte.
Und natürlich glaube ich nicht, dass sich die relativistische Masse erhöht, indem ein Gremlin oder Klabautermann daherkommt und zusätzliche physikalische Masse einfach draufpackt, oder ähnliches.
Letzteres ist nur ein Effekt, der beobachtet wird (und sich ähnlich, aber nicht völlig gleich so auswirkt, als ob der Körper eine höhere physikalische Masse bekommen hätte).
Ersteres ist - ja, keine Ahnung, auf jeden Fall äußerst kurios, für meine persönliche und private physikalische Vorstellungswelt, dass ein Zug in diesem Fall längenverkürzt am Bahnhof vorbeirauscht.
Mit anderen Effekten der RT habe ich nicht solche Probleme (Beeinflussung von Licht durch Gravitation, Zustände am Ereignishorizont eines schwarzen Lochs, Zeitdilatation, Energie-Masse-Äquivalent, Gravitationswellen, usw.)
Ich werde mir die Lorentztransformation einmal durchrechnen, inklusive Diagramme. Das habe ich sowieso damals schon mal, in der Schulzeit...
Übrigens habe ich eine kleine eigene Theorie hier am Schreitisch liegen, die ohne Längenverkürzung auskommt, und auch das Raketenparadoxon wunderbar erklären kann (Stichwort: Lampe an einer Raketenspitze, relativistische Geschwindigkeitsaddation, ...)
Nur dummerweise ist die Nichtexistenz eines "ätherhaften" Gebildes inzwischen schon dermassen stark experimentell erhärtet, dass ich diese Theorie gleichmal fallen lassen kann, ich zitiere WP (https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84ther_(Physik)#Experimente_zweiter_Ordnung):
Das heißt, das von Michelson gemessene Ergebnis entsprach ca. 5–8 km/s, was angesichts der erwarteten Geschwindigkeit von 30 km/s nicht als Ätherwind interpretiert werden konnte. Darüber hinaus legen diverse kosmische Geschwindigkeiten (Drehung der Milchstraße, Relativbewegung zum Ruhesystem der kosmischen Mikrowellenstrahlung) eine Geschwindigkeit von ca. 368 km/s nahe, was die Geringfügigkeit des Ergebnisses noch klarer aufzeigt. Weitere, bis heute durchgeführte Wiederholungen mit Laser und Maser haben tatsächlich vollständige Nullresultate gebracht.
Ich würde sagen, damit ist das Thema "Äther" erstmal vom Tisch.
Ich rechne/zeichne wie gesagt noch ein bisschen, lese noch weiter, denke noch weiter nach etc etc.
Viele Grüße
Chris
Marco Polo
20.11.18, 18:24
Von Bahnsteig aus messen wir die Länge des Zuges, und vom Zug aus die Länge des Bahnsteigs.
Was messen wir jeweils?
Sowohl der Beobachter auf dem Bahnsteig, als auch der Schaffner im Zug messen für das jeweils andere Bezugssystem eine verkürzte Länge gemäß:
l=sqrt(1-(v/c)²)l' = sqrt(1-ß²)l' = l'/gamma
Das kann man auch ganz einfach herleiten und ist mMn absolut logisch und nachvollziehbar.
Sowohl der Beobachter auf dem Bahnsteig, als auch der Schaffner im Zug messen für das jeweils andere Bezugssystem eine verkürzte Länge (...)
Abschliessend auch hier, zur Lorentzkontraktion:
Dies ist eine Vorhersage der SRT, die bisher nur durch Experimente zweiter Ordnung (und das heisst im Klartext: rechnerisch!) bestätigt werden konnte.
Ein Experiment erster Ordnung, das tatsächlich die Längenverzerrung eines mit relativistischer Geschwindigkeit vorbeifliegenden Körpers misst, wurde bisher noch nicht durchgeführt.
(und natürlich sind Experimente zweiter Ordnung weit weniger beweiskräftig als solche erster Ordnung, da sie nur die Widerspruchsfreiheit innerhalb der Theorie selbst untersuchen, aber keinen Rückschluss auf tatsächliche physikalische Gegebenheiten erlauben)
Hallo zusammen,
ich habe jetzt ermittelt, wie man die Lorentzkontraktion verstehen muss, und was diese eigentlich aussagt.
Dazu ist es notwendig, das, was hier steht, der Reihe nach gründlich zu lesen, und vollständig zu verstehen:
Einsteins Gedankenexperiment (https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativit%C3%A4tstheorie#Einsteins_Gedan kenexperiment)
Gleichzeitigkeit (https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativit%C3%A4tstheorie#Gleichzeitigkei t)
Lorentzkontraktion (https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativit%C3%A4tstheorie#Lorentzkontrakt ion)
(diese drei Abschnitte folgen im Wikipedia-Artikel "Spezielle Relativitätstheorie" (https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativitätstheorie) alle aufeinander.)
Ein guter Prüfstein für das Verständnis ist, wenn einem völlig klar geworden ist, warum der Mitreisende im Zug seinen eigenen Zug auf die beschriebene Art und Weise der Messung als "verlängert" ermittelt hat.
Die Lorentzkontraktion (bzw. eigentlich genauso Lorentz"expansion", denn sie führt ja genauso auch zur scheinbaren Verlängerung von gemessenen Strecken, im Falle des Zugreisenden) ist nur ein messtechnischer Effekt, der bei Streckenmessungen relativistisch schnell zueinander bewegter Körper auftritt, wenn man dazu eine ungeeignete Messanordnung verwendet, und zusätzlich von falschen Annahmen ausgeht (--> Gleichzeitigkeit).
Es handelt sich nicht um eine physikalische Veränderung materieller Körper (also keine Stauchung von Materie oder ähnliches).
Der relativistisch schnelle Zug erfährt keine physikalische Längenänderung, genauso wenig wie der Bahnsteig, wenn der Zug relativistisch schnell daran vorbeifährt.
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Wen das Thema interessiert, den lade ich gerne dazu ein, sich in die drei beschriebenen Artikel ein wenig hineinzuknien. Die Mühe lohnt sich! ;)
Die Lorentzkontraktion (bzw. eigentlich genauso Lorentz"expansion", denn sie führt ja genauso auch zur scheinbaren Verlängerung von gemessenen Strecken, im Falle des Zugreisenden) ist nur ein messtechnischer Effekt, der bei Streckenmessungen relativistisch schnell zueinander bewegter Körper auftritt, wenn man dazu eine ungeeignete Messanordnung verwendet, und zusätzlich von falschen Annahmen ausgeht (--> Gleichzeitigkeit).
Lassen wir mal die "Expansion" links liegen.
Wie soll denn eine "geeignete Messanordnung" aussehen?
Vor allem - wie definierst du, wann/warum eine Anordnung geeignet ist?
Lieber Johann, @all,
ich war leider wieder zu vorschnell, und habe mit dem letzten Beitrag leider wieder einen Fehler gemacht. In diesem Teil des Forums hier können (und wollen) wir nur mithilfe und innerhalb der anerkannten physikalischen Theorien diskutieren und argmentieren. Eine allfällige Diskussion über mögliche Schwächen dieser Theorien muss in dem dafür geeigneten Unterforum erfolgen.
Ich bitte nochmals um Entschuldigung.
Es handelt sich nicht um eine physikalische Veränderung materieller Körper (also keine Stauchung von Materie oder ähnliches).
Ich finde diese Aussage zumindest bedenklich, wenn nicht sogar irreführend, denn man findet dazu auch folgenden Sachverhalt:
Es folgt aus der Lorentzkontraktion, dass im Ruhezustand sphärische Schwerionen bei relativistischen Geschwindigkeiten in Bewegungsrichtung die Form flacher Scheiben bzw. Pfannkuchen („pancakes“) annehmen müssen. Und tatsächlich ergibt sich, dass die bei Teilchenkollisionen erhaltenen Ergebnisse nur unter Berücksichtigung der durch die Lorentzkontraktion verursachten hohen Nukleonendichte bzw. der hohen Frequenzen in den elektromagnetischen Feldern erklärt werden können. Dieser Umstand führt dazu, dass die Effekte der Lorentzkontraktion bereits im Design der Experimente berücksichtigt werden müssen.
aus dem von Dir selbst empfohlenen Link https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion#Experimentelle_Best%C3%A4tigung en :rolleyes:
In diesem Teil des Forums hier können (und wollen) wir nur mithilfe und innerhalb der anerkannten physikalischen Theorien diskutieren und argmentieren. Eine allfällige Diskussion über mögliche Schwächen dieser Theorien muss in dem dafür geeigneten Unterforum erfolgen.Nochmal, auch wenn's schon oft gesagt wurde: Alleine die Idee, du könntest hier eine Schwäche der Theorie aufdecken, ist vollkommen abwegig. Wenn du das tun willst, dann nicht in diesem Unterforum.
Wenn du aber in dem, wie du die SRT verstehst, eine Schwäche findest, dann können wir das hier diskutieren. Der Unterschied ist einfach deine Einstellung dazu: Hier gehst du davon aus, dass dein Verständnis mangelhaft ist, und du versuchst selber, den Fehler darin zu finden. Hinweise der anderen Mitglieder nimmst du als Hilfe an, die dir vielleicht den richtigen Weg weisen oder den Knoten lösen kann. Dann passt das, und dir wird keiner einen Strick daraus drehen.
Das, was wir nicht wollen, ist die gegenteilige Einstellung: Du behauptest, einen Fehler gefunden zu haben, und verteidigst diese Aussage. Hinweise der anderen Mitglieder siehst du als Angriff auf deine Theorie, und du siehst uns in der Bringschuld, dir zweifelsfrei zu beweisen, dass du falsch liegst. Das geht hier nicht, das hatten wir schon viel zu oft.
@Ich: schon verstanden. (-> Fortsetzung der Diskussion im geeigneten Forum (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=3462))
@Ich: schon verstanden. Das heißt, wir sollen dich widerlegen, und du wehrst dich? Hoffentlich nicht. Du hättest sonst auch hier fortsetzen dürfen.
Das heißt, wir sollen dich widerlegen, und du wehrst dich? (...)
Nein... ich bin kein Freund von Streiterei, oder emotional hitzig geführter Debatten, die sich womöglich sogar im Kreis drehen. Wenn überhaupt, dann sachlich-ruhige Diskussion, bis zu dem Punkt, an dem die Standpunkte sich ggf. festfahren (aus welchen Gründen auch immer). An dem Punkt stoppt man dann.
Marco Polo
24.11.18, 23:55
ich habe jetzt ermittelt, wie man die Lorentzkontraktion verstehen muss, und was diese eigentlich aussagt.
Vielleicht nicht ganz. ;)
Zunächst mal ist der Begriff "Längenkontraktion" ein Fehlgriff, da dieser tatsächlich suggeriert, dass Messobjekte in Relativbewegung gestaucht werden. Das ist natürlich ein absoluter Käse, hat aber historische Gründe.
Im Grunde ist die Längenkontraktion eine Messvorhersage. Wie diese Messung vorzunehmen ist, klären wir später.
Wichtig zu wissen ist, dass die Ursache der "Längenkontraktion" die Relativität der Gleichzeitigkeit ist.
Dass Gleichzeitigkeit relativ ist, ist zwar intuitiv schwer nachvollziehbar, wird aber anhand des Zugbeispiels eindrucksvoll erklärt.
Sogar die Reihenfolge von Ereignissen kann vertauscht werden, solange sie nicht kausal miteinander verknüpft sind.
Kommen wir wieder zur "Längenkontraktion" zurück und wie man eine Längenmessung durchführt.
Dazu möchte ich den Nolting zitieren:
Wie führt man eine Längenmessung durch? Man legt einen Maßstab auf die zu messende Strecke und liest gleichzeitig die Positionen der Endpunkte ab. Das erscheint trivial, falls Strecke und Bezugssystem S in relativer Ruhe zueinander sind.
l=z1-z2
Bei der Längenmessung im mit der Geschwindigkeit v relativ zu S bewegten Inertialsystem S' gilt zunächst für die Positionen der Endpunkte:
z'1=gamma(z1-vt1) ; z'2=gamma(z2-vt2)
Was ist für t1,t2 einzusetzen? Die Ablesung hat auch in S' gleichzeitig zu erfolgen, d.h., es muss t'1=t'2 und nicht etwa t1=t2 gelten.
t1-v*z1/c² = t2-v*z2/c²
t1-t2=v(z1-z2)/c²
l'=z'1-z'2=gamma(z1-z2-v²*(z1-z2)/c²)
l'=l(1-v²/c²)
Ein in S ruhender Stab der Länge l erscheint in S' um den Faktor
sqrt(1-ß²)<1 verkürzt. Entscheidend ist, dass die Längenmessung vorschreibt, die Positionen der Enden gleichzeitig abzulesen.
Das Gleichzeitigkeitskriterium ist aber für verschiedene Inertialsysteme verschieden. Das überträgt sich auf die Ergebnisse von Längenmessungen.
Das ist natürlich ein absoluter Käse, hat aber historische Gründe.
Völlig abwegig ist diese Vorstellung nicht: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion#Experimentelle_Best%C3%A4tigung en .
Vielleicht nicht ganz. ;) (...)
Wie schon gesagt, bin ich aus diesem Faden hier erstmal raus, weil ich die Einstein'sche Lorentzkontraktion im Unterforum "Eigene Theorien" diskutiere. Nur in aller Kürze: ja, ich habe das Zitat mit Nolting's Ausführungen gelesen. Das ist Einstein's Gedankenexperiment in grün (also nichts neues).
Nolting lässt allerdings hier noch eine ganz neue abstruse Aussage los, und dieser möchte ich gerne widersprechen, weil sie alles andere als allgemeingültig ist:
Wie führt man eine Längenmessung durch? Man legt einen Maßstab auf die zu messende Strecke und liest gleichzeitig die Positionen der Endpunkte ab.
Was ist z.B. mit Fledermäusen? Diese Tiere messen die Entfernung zum nächsten Hindernis mit Hilfe der Laufzeit von am Hindernis reflektierten Schallwellen, die sie selber aussenden. Ich will damit sagen: es gibt praktisch so viele Arten, eine Länge zu messen, wie es die Phantasie nur zuläßt. Nur auf eine Sache muss man am Ende achten: es dann richtig zu machen. Man darf keine gedanklichen Fehlschlüsse ziehen, Messfehler, die eine Messmethode erzeugt, müssen herausgerechnet werden, man muss sich über Messtoleranzen im klaren sein, die Messanordnung muss immer zuverlässig funktionieren, usw.
Der zweite große Unsinn, der in dieser Aussage steckt, ist die Behauptung, man müsse einen Maßstab anlegen, und dann gleichzeitig beide Enden ablesen.
Ich habe kürzlich meine Wohnung ausgemessen. Da konnte ich auch nicht beide Enden des Maßstabs gleichzeitig auslesen, sondern habe das nacheinander getan, und meine Messergebnisse stimmen deswegen trotzdem. Also, Herr Nolting: bitte Vorsicht mit postulierenden und Allgemeingültigkeit beanspruchenden Aussagen. ;)
(für an diesem Seitenthema Interessierte, ggf. zum Einlesen: Messtechnik (https://de.wikipedia.org/wiki/Messtechnik#Direkte_oder_indirekte_Methode))
Völlig abwegig ist diese Vorstellung nicht: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion#Experimentelle_Best%C3%A4tigung en .
Abwegig oder nicht hängt vom betrachteten Inertialsystem ab. Im Ruhesystem des Stabes ist dieser nicht gestaucht, sondern im relativ dazu bewegten IS. So habe ich Marc verstanden. Ungeachtet dessen gibt es physikalische Effekte, wie den, daß Myonen den Erdboden erreichen. Und insofern ist die Lotentzkontraktion natürlich nicht abwegig.
Nolting lässt allerdings hier noch eine ganz neue abstruse Aussage los, und dieser möchte ich gerne widersprechen, weil sie alles andere als allgemeingültig istVon allgemeingültig steht da auch nichts. Natürlich kann man's auch anders machen.
Die Frage ist, ob diese Messmethode eine gültige Messmethode ist.
Von allgemeingültig steht da auch nichts. Natürlich kann man's auch anders machen.
Du hast recht, aber so, wie es formuliert war, und im Raum stand, hat sich bei mir großer Widerstand geregt, und ich wollte das gerne geradeziehen.
Die Frage ist, ob diese Messmethode eine gültige Messmethode ist.
Richtig(*). Und dann muss noch die Messdurchführung stimmen, usw.
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(*ist sie auch, im Falle von Einsteins Gedankenexperiment)
Marco Polo
25.11.18, 18:52
Im Ruhesystem des Stabes ist dieser nicht gestaucht, sondern im relativ dazu bewegten IS. So habe ich Marc verstanden. Ungeachtet dessen gibt es physikalische Effekte, wie den, daß Myonen den Erdboden erreichen. Und insofern ist die Lotentzkontraktion natürlich nicht abwegig.
Der Stab ist in keinem der Inertialsysteme gestaucht. Es ging darum, dass der Begriff "Kontraktion" ebendiese Stauchung suggeriert und damit unglücklich gewählt ist. Stauchung klingt so, als wären da Kräfte im Spiel.
Dass Myonen die Erdoberfläche erreichen können, schreibt der Erdbeobachter der Zeitdilatation zu, während das Myon selbst es der Längenkontraktion in Bewegungsrichtung zuschreibt.
Nur kontrahiert da halt nichts sondern wird lediglich verkürzt gemessen.
Der Stab ist in keinem der Inertialsysteme gestaucht. Es ging darum, dass der Begriff "Kontraktion" ebendiese Stauchung suggeriert und damit unglücklich gewählt ist.
Das würde ich übrigens nicht so sagen. Kontraktion empfinde ich sprachlich quasi gleichbedeutend mit "Verkürzung"; und ausserdem hat das hier diskutierte Phänomen ja auch genau diesen Namen ("Lorentzkontraktion").
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p.s. aber ich gebe Dir auch damit recht, dass "Stauchung" begrifflich/sprachlich noch etwas mehr beinhaltet (da sind dann Kräfte mit im Spiel)
Kontraktion empfinde ich sprachlich quasi gleichbedeutend mit "Verkürzung";
Es ist auch eine Verkürzung. Immerhin nimmt die selbe Anzahl an Atomen (diese Größe ist in alle IS gleich = invariant) eine kleinere Länge ein, und bleibt dabei (so eine Frechheit aber auch!) im Gleichgewicht.
Bezüglich deiner Ausmessung der Wohnung - wie genau hast du das gemacht?
Wenn du dabei ein modernes Lasermessgerät benutzt hast, dann ist dort die Laufzeit berücksichtigt, und deine Messung war im Sinne der SRT gleichzeitig.
Wenn du ein konventionelles, "analoges" Maßstab benutzt hast, dann hat dieser relativ zu Wänden/Boden geruht, was im Sinne der SRT auch eine gleichzeitige Messung war, was dir allerdings noch nicht bewusst ist.
Du hast einige richtige Dinger über Messungen (Experimente) gesagt, die vielen Menschen gar nicht bewusst sind. Allerdings ist dir noch nicht bewusst, dass den Physikern nicht nur das von dir erwähntes bewusst ist, sondern noch mehr. Und wenn Gleichzeitigkeit eine derart wichtige Position einnimmt, dann hat es auch einen triftigen Grund dafür.
PS: Es gibt einen "gewöhnlichen" Doppler-Effekt, den in einem Medium (Fledermäuse), und den relativistischen Doppler-Effekt. Stell dir vor - sie kommen tatsächlich auf unterschiedliche Zahlen raus. (So misst man quantitativ die Qualitäten. :D)
Marco Polo
27.11.18, 19:21
Völlig abwegig ist diese Vorstellung nicht: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion#Experimentelle_Best%C3%A4tigung en .
Hier liegt wohl ein Missverständnis vor. Ich habe nicht die Lorentzkontraktion angezweifelt (würde mir niemals einfallen), sondern den Begriff "Lorentzkontraktion" bemängelt, suggeriert er doch, dass hier irgendwas durch Kräfte gestaucht wird, was ja nicht der Fall ist. Für mich bedeutet "Kontraktion" sowas wie mechanische Quetschung/Stauchung.
Vielmehr liegt hier ein geometrischer Effekt vor, der nicht durch Kräfte verursacht wird. Insofern empfinde ich den Begriff "Längenkontraktion" unglücklich gewählt. Aber wie gesagt: Das hat historische Gründe (Lorentzäther).
Vielmehr liegt hier ein geometrischer Effekt vor, der nicht durch Kräfte verursacht wird. Insofern empfinde ich den Begriff "Längenkontraktion" unglücklich gewählt.
Sehe ich auch so.
(...) Und wenn Gleichzeitigkeit eine derart wichtige Position einnimmt, dann hat es auch einen triftigen Grund dafür.
Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber das ist wie schon mal gesagt, Unfug. Messungen in der Praxis brauchen sich um "Gleichzeitigkeit" nicht zu scheren, und tun es auch nicht.
Der Ablauf einer Messung in der Praxis sieht so aus:
1) Ein Sensor gewinnt aus der Umwelt eine Information über die zu messende physikalische Größe (Technik: z.B. Wärmesensor, Mensch: Licht, das die Nervenzellen im Auge trifft)
2) Der Sensor leitet diese Information an ein verarbeitendes System weiter (Technik: über elektrischen Strom an einen Mikroprozessor, Mensch: das Auge über seine Neuronen an das Gehirn)
3) Das verarbeitende System errechnet ggf. aus dieser Information bzw. diesen Informationen die zu bestimmende Messgröße (Technik: Stromfluss durch Wärmsensor => A/D Wandler => Digitalwert, der dessen Temperatur entspricht. Mensch: Gehirn errechnet die Position des Kopfes bezüglich des umgebenden Raumes)
4) der Messwert ist fertig, und kann verwendet werden, wie auch immer und für was auch immer man mag.
5) Das war's.
Vergiß "Gleichzeitigkeit". Braucht es nicht, nutzt man nicht. Nur in Spezialfällen von Messungen, wie z.B. Simultanmessungen, aber in den meisten Fällen braucht es diesen Aufwand nicht.
Gleichzeitigkeit spielt natürlich eine wichtige Rolle bei Messungen, bei denen man genau diese Abweichung von der Gleichzeitigkeit als Messgröße auswertet (wie z.B. beim menschlichen Ohr, das die Richtung ermittelt, aus der ein Geräusch - bzw. Schall - kommt. Die Abweichung von der "Gleichzeitigkeit", mit der der Schall das linke bzw. rechte Ohr erreicht, ist ein Mass dafür, wo sich die Schallquelle relativ zum Kopf gesehen im umgebenden Raum befindet).
Marco Polo
27.11.18, 20:10
Sehe ich auch so.
Danke. Mein Moderationskollege "Ich" hatte mich früher mal darauf gebracht. Fand ich damals sehr einleuchtend und das gilt immer noch. :)
Marco Polo
27.11.18, 20:17
Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber das ist wie schon mal gesagt, Unfug. Messungen in der Praxis brauchen sich um "Gleichzeitigkeit" nicht zu scheren, und tun es auch nicht.
Vergiß "Gleichzeitigkeit". Braucht es nicht, nutzt man nicht.
Das zeigt, dass du das Problem nicht verstanden hast.
Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber das ist wie schon mal gesagt, Unfug. Messungen in der Praxis brauchen sich um "Gleichzeitigkeit" nicht zu scheren, und tun es auch nicht.
...
Ein Arbeitskollege hat mir gestern erzählt, dass er gerade dabei ist, eine EMV-Prüfung für unsere Geräte vorzubereiten.
Warum ich das jetzt erwähne? Damit Nachfolgendes möglichst ohne Widerstand in dich durchdringt:
Die Gleichzeitigkeit im Kontext der Relativitätstheorie ist nicht das, was du dir gerade darunter vorstellst. Du kommst auch nicht darauf, was es bedeutet, wenn du über den Wortlaut meditierst/philosophierst. Aber du kannst es ganz leicht lernen, wenn du ein passendes Lehrbuch durcharbeitest.
Du weißt auch, welches ich meine. Wie sieht's an der Front aus?
Die Gleichzeitigkeit im Kontext der Relativitätstheorie ist nicht das, was du dir gerade darunter vorstellst.
Eines ist klar: wenn der eine unter Gleichzeitigkeit das eine, und der andere das andere, versteht, und meint, und argumentiert, dann wird es schwierig, sich zu unterhalten. Dann hat am Ende jeder Recht (oder Unrecht ;)).
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Was die Buchfront angeht: es geht nicht ums Verstehen, wie man in der SRT denken muss (das hätte ich langsam sogar schon 'raus, denke ich: physikalisch völlig gleichberechtigte, untereinander vollkommen austauschbare Bezugssysteme, Zeit und Raum werden jeweils beim Wechsel Lorentztransformiert, usw.). Da noch tiefer rein zu gehen, wäre nur eine Zeit- und Fleisssache. Ich weiss nur im Moment nicht, ob das spannend und/oder interessant genug für mich ist, verstehst Du? Lieber in die Quantenphysik reinschnuppern, sich Kosmologie anschauen, gedanklich an den Grenzen der modernen Physik herumstromern (Quantengravitation), und so weiter, das ist im Moment für mich spannender.
Marco Polo
27.11.18, 21:01
Eines ist klar: wenn der eine unter Gleichzeitigkeit das eine, und der andere das andere, versteht, und meint, und argumentiert, dann wird es schwierig, sich zu unterhalten. Dann hat am Ende jeder Recht (oder Unrecht ;)).
Die "Relativität der Gleichzeitigkeit". Dazu sollte es im Rahmen der SRT eigentlich keine unterschiedlichen Meinungen geben. Es sei denn, der eine bezieht sein Wissen aus der Fachliteratur, während der andere...
Was die Buchfront angeht: ...
Ich verstehe, reines Entertainment, also. Schade. Ist aber deine Entscheidung.
Dir sollte nur klar sein, dass SRT im Vergleich zu ART, Kosmologie, QM usw. in diesem Punkt noch harmlos ist. Wenn du also in der SRT schon nicht auf den grünen Zweig kommst, was ist dann in den anderen Bereichen zu erwarten?
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