Frage zur SRT
 

Hi zusammen,

ich habe mal eine möglicherweise leicht dusselige Frage zur SRT. :o

Beschäftigt mich schon länger. Es heisst doch immer, dass wenn sich zwei Raumfahrer im All mit einer bestimmten Relativgeschwindigkeit begegnen, jeder von beiden behaupten kann, er befände sich in Ruhe.

Bisher habe ich das immer so hingenommen.

Aber in Ruhe zu was? Ist das nicht genauso falsch wie die Annahme einer Absolutgeschwindigkeit, die ja in diesem konkreten Fall Null wäre?

Hmm...

Für Hinweise zur Aufklärung wäre ich dankbar.

Grüsse, MP

AW: Frage zur SRT
 

Hi Marc,

jeder der beiden inertialen Raumfahrer definiert ein somit inertiales Bezugssystem in dem er ruht. Mehr sehe ich aus Sicht der SRT ("im All"?) da nicht. Aber Du weißt das ja selbst, vielleicht verstehe ich Deine Frage falsch.

Gruß, Timm

AW: Frage zur SRT
 

Es geht bei dieser Aussage um das Relativitätsprinzip: jeder von beiden kann behaupten, er sei in Ruhe, da es kein Experiment gibt, das eines der beiden Bezugssysteme vor dem anderen auszeichnet.

AW: Frage zur SRT
 

Hallo Marc,

Fragen zur SRT sind niemals dusselig.

Beide Raumfahrzeuge A und B befinden sich im Zustand der gleichförmigen, geradlinigen Bewegung. Warum? Weil der Antrieb abgeschaltet ist. Ob sie nun in Ruhe zu irgendetwas sind, können sie nicht feststellen, weil weit und breit kein anderes Objekt zu sehen ist [1].

Wenn sich nun A und B mit der Relativgeschwindigkeit v begegnen, dann misst A und B den gleichen Wert v. Jeder der beiden Raumfahrer muss seine Geschwindigkeits-Messung aber auf irgendetwas beziehen, nämlich auf ein spezielles Inertialsystem, sein momentanes Ruhsystem. Deshalb können beide behaupten, dass sie sich bei der Messung in Ruhe befunden haben. Aber diese Ruhe ist nur eine relative Ruhe, bezogen auf das momentane Ruhsystem.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Wenn man mal jetzt von der kosmischen Hintergrundstrahlung absieht.

Kurven
 

Hi!
Du hattest doch bestimmt mal Koordinatensysteme in Mathe ?
Zeichne auf ein Blatt Papier zwei Kreuzchen und definiere den Abstand der zwei zueinander, von Schnittpunkt zu Schnittpunkt. Jedes definiert sich selbst als Nullpunkt und den Abstand anderer relativ zu sich selbst. Wir sind gewohnt ein globales System zu betrachten, da die unglaubliche Größe der Erde bzw seine Trägheit für uns schlicht "unverrückbar" vorkommt. So wie das elektrische Nullpotential in der Technik als faktisch unveränderlich angenommen wird. Hebe ich ne Hantel an, so drücke ich im Grunde mit derselben Kraft gegen die Erde und habe deswegen einen festen Stand. Wäre die Erde selbst so schwer wie die Hantel wäre ICH das Bezugssystem indem die Summe der Kräfte Null ist und die Erde würde im gleichen Maße - nur mit entgegengesetzter Richtung - weggedrückt wie die Hantel.

Die Relativität -und auch Prinzipien wie Potential-Renormierung- lässt sich im Bild mit den zwei Koordinatensystemen leicht bildlich darstellen. Zeichnen wir mal ne gekrümmte Kurve. Dann kann ich ein Koordinatenkreuz entlang der Kurve beliebig verschieben -> die Koordinaten der Kurve xy(p) sind relativ! Ich kann die Funktion xy(p) durch Hinzufügen von einem x0y0 verschieben, ohne die FORM der Kurve zu verändern.(Dasselbe gilt für Potentiale.)
Dann kann ich durch Drehen des Kreuzes die Anteile x'y'(p) verändern ohne die FORM zu verändern, insbesondere kann ich es so drehen, dass zB x der Tangente der Kurve im entsprechenden Punkt entspricht, d.h. die Steigung ist lokal forttransformierbar. Das entspricht im 4d-Fall einem Boost und bei Gravitation dem freien Fall.
Was ich nicht global wegtransformieren kann ist die FORM im Sinne der zweiten Ableitung x'' der gezeichneten Kurve. Das wäre in der ART die Krümmung der Raumzeit. Hier entspricht dem freien Fall, dass ich nicht ein lineares Koordinatensystem dazuzeichne (mit geraden Achsen), sondern eines dessen FORM der Form der betrachteten Kurve entspricht. Jetzt habe ich die Kurve als Geodäte im gekrümmten K-System!

Man kanns auch so ausdrücken: Das Integral über eine Funktion f(x) liefert zunächst einmal F(x)+C. In der ART muss, zumindest im Prinzip, zur Findung einer Lösung 2mal über das Krümmungs(Tensor)-Feld integriert werden: Int^2(f(x))-> F(x)+C1+C2. Aber die 2.te Ableitung liefert wieder nur f(x) was letztlich nichts anderes heisst, dass nur die Krümmung physikalisch relevant ist. Eichprinzipien sind dem Relativitätsprinzip da sehr ähnlich.
MFG

PS: Man könnte es auch so ausdrücken: Im Grunde sind Koordinatensysteme die Extremstform von Egoisten- sie beziehen alles auf sich selbst. x=0,x'=0,gamma(x)=1, v=0, P(x)=0 usw...

AW: Frage zur SRT
 

Einsteins Worte:
Das finde ich eigentlich ganz nett ausgedrückt, "zur sprachlichen Unterscheidung" und "zur Präzisierung der Vorstellung". Rein praktische Gründe also, warum man das so sagt, keine tiefere physikalische Bedeutung.

AW: Kurven
 

Äh...ja, vielen Dank. Endlich weiss ich was ein Koordinatensystem ist. Ich erinnere mich dunkel, dass mein Matheprofessor diesen Begriff damals mal benutzt hat. ;)

Spass beiseite. Es ging mir lediglich um die angeblich berechtigte Behauptung, sich in Ruhe zu befinden. Wir wissen aber, dass es einen absoluten Zustand der Ruhe nicht gibt. Daher wollte ich diese Begrifflichkeit gerne geklärt haben.

Mir klang diese Behauptung nämlich recht "ätherisch" und möglicherweise ein Überbleibsel der prärelativistischen Physik.

"Ich" hat es imo sehr schön formuliert:

Aha. Genau darum ging es mir, dass diese Behauptung keine tiefere physikalische Bedeutung haben kann und eher praktische Gründe hat. Es wäre ja sonst auch schlichtweg falsch. Also vielen Dank für die Aufklärung.

Danke auch für die anderen Kommentare.

Grüsse, MP

AW: Frage zur SRT
 

Schön, dass du das so siehst, Eugen. :)

So ist es. Es geht aber beim von mir genannten Beispiel um etwas anderes. Und zwar um die Behauptung sich im Zustand der Ruhe zu befinden, und zwar unabhängig von anderen Objekten oder dem Inertialsystem in dem ich mich befinde.

Aus meiner Sicht geht das nur, wenn ich ein absolutes Bezugsystem voraussetze. So wie es beim Äther der Fall wäre. Daher ja auch meine Entscheidung den Thread zu erstellen.

Und siehe da: Einstein führt in gewisser Weise dieses absolute Bezugssystem aus praktischen Gründen ein (natürlich nicht weil er glaubt, dass es ein solches gibt):

Erst wenn das geklärt ist, ist es legitim zu behaupten, man befände sich in Ruhe. Wir haben jetzt nämlich eine Bühne "das ruhende System".

Glücklicherweise hat "Ich" das Einsteinzitat ausgegraben und richtig interpretiert.

Ich setze mal voraus, dass ich Einsteins Zitat und "Ichs" Erklärung dazu ebenfalls richtig interpretiere.

p.s. die Hintergrundstrahlung ist nicht Gegenstand der SRT.


Grüsse, MP

AW: Frage zur SRT
 

Mir ist nicht klar, weshalb man Einsteins "ruhendes System" als absolutes System verstehen sollte. Es ist das System, in dem ein Beobachter ruht, in dem also Kräftefreiheit herrscht, usw. Ein relativ dazu bewegter ebenfalls inertialer Beobachter ruht ebenfalls in seinem System.

Wie schon Hawkwind geschrieben hat, erledigt sich die Absolutheitsfrage durch die Gleichberechtigung der Systeme.

Gruß, Timm

AW: Frage zur SRT
 

Hallo Marc,

ich denke nicht, dass Einstein mit seiner Bemerkung bei diesem Thema ein absolutes Bezugssystem aus praktischen Gründen einführen wollte.

Die oft gelesene Bemerkung, dass jeder der beiden Raumfahrer behaupten könne er befände sich in Ruhe, ist etwas missverständlich. Daher vielleicht auch dein Einwand.

Mit anderen Worten erklärt:
Jedes der beiden Raumfahrzeuge befindet sich nicht in absoluter, sondern in relativer Ruhe zu einem speziellen Intertialsystem, nämlich sein eigenes Ruhe-System. Und diese beiden Ruhe-Systeme bewegen sich relativ zueinander mit der Geschwindigkeit v. Alles klar?

M.f.G. Eugen Bauhof