Kritische Betrachtungen zur Lorentzkontraktion
(Fortsetzung der Diskussion im geeigneten Forum)
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Aber wogegen ich mich vor allem wehre, ist Einsteins Gedankenexperiment mit dem Zug, beziehungsweise seine Schlussfolgerungen daraus. Vereinfacht gesagt, benutzt er darin eine Messanordnung, die systematisch einen Messfehler erzeugt (durch die unterschiedliche Laufzeit zweier Messignal-Pfade). Diesen Messfehler rechnet er nicht heraus, was mathematisch möglich wäre, sondern nimmt den Messwert als Realität, wechselt in ein anderes Bezugssystem, behauptet dann, dass er dort ebenfalls real sein müsse (Relativitätsprinzip) und so fort... So darf man halt nicht schlussfolgern, auch nicht in Gedanken, oder auf dem Papier, das muss buchstäblich in die Hose gehen. Ergo: Lorentzkontraktions-ähnliche Effekte: ja, aber eine Verkürzung des vorbeifahrenden Zuges aufgrund des Gedankenexperiments: nein. |
AW: Lorentzkontraktion - eine Realität?
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Also erzähl mal, wie deiner Meinung nach die Längenmessung bei Einstein definiert ist, und wie sie richtig definiert sein sollte. |
AW: Lorentzkontraktion - eine Realität?
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AW: Betrachtungen zur Lorentzkontraktion
Hallo zusammen,
also den Gegenbeweis zu Einsteins Behauptung ("relativistisch schnell fahrende Züge werden verkürzt gemessen") habe ich jetzt fertig. Ich weiss aber nicht, ob ich ihn posten soll - aus verschiedenen Gründen. Zum Beispiel: ich möchte nicht mit Dreck beworfen werden, habe Angst, es mir mit euch zu verscherzen, möchte weder Einstein noch die Physik besudeln oder deren Ansehen ankratzen (auch wenn sich der Beweis nur als Windbeutel herausstellt), möchte SRT/ART Gegnern keine Munition geben, nicht für böses Blut oder gestiegene Adrenalinspiegel hier im Forum sorgen, usw. Vielleicht halte ich ihn erstmal besser zurück (?) |
AW: Betrachtungen zur Lorentzkontraktion
Dein Beweis ist falsch, weil du irgendetwas missverstanden hast.
Wäre schön, wenn du von dieser Prämisse ausgehst und uns nicht tatsächlich von der Gültigkeit eines Gegenbeweises zur RT überzeugen willst. Im Sinne von: Ich konnte den Fehler in meiner Argumentation bis jetzt nicht finden, helft ihr mir suchen? |
AW: Betrachtungen zur Lorentzkontraktion
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Normalerweise sichtet man einen Beweis, bevor man ihn präjudiziert. Du würdest also genauso den Beweis des Gaussschen Integrals einfach so vom Tisch fegen? Eventuell vielleicht doch besser vorher einmal analysieren, und ermitteln, ob man einen Fehler darin findet. Mein Beweis ist diesmal auch nicht anschaulicher, oder sonstiger Bla-Bla-Natur, sondern wissenschaftlich korrekt aufgezogen mithilfe der in Physik und Mathematik üblichen Vorgehensweisen und Grundlagen (mit anderen Worten: hier wird u.a. auch gerechnet, ähnlich wie beim Gauss-Beweis). Zitat:
Wenn mir jemand vor zwei Wochen erzählt hätte, dass ich Einsteins SRT in Teilen widerlegen werde, hätte ich ihm auch den Vogel gezeigt... |
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(allerdings Vorsicht: es geht keineswegs um innere Widersprüche der SRT - das habe ich nicht behauptet) |
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Aber jetzt ist es gut, zeig her und lass dich belehren. |
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Ok, dann wagen wir einmal den Versuch (wenn es wichtig ist, kann ich die ausgelassenen Zwischenschritte nachreichen - leider finde ich keine Formelzeichen zum Schreiben im Editor hier).
========== Gegeben seien zwei Strecken, s in einem Bezugsystem S und s' in einem Bezugsystem S'. Diese Strecken seien bei zueinander in Ruhe befindlichen Bezugsystemen S und S' mit v = 0 gleich lang. ("Zug und Bahnsteig haben, nebeneinander stehend, gleiche Länge") Einsteins Behauptung: für die Strecke s gilt in S': s = s'/a mit a = gamma, bei v > 0, wenn die Strecke in Richtung der Geschwindigkeit liegt. ("Wenn der Zug mit Geschwindigkeit v am Bahnsteig vorbeifährt, mit v nahe c, wird der Zug vom Bahnsteig aus mit verkürzter Länge gemessen") Wir befinden uns in der Newton'schen Welt; für die Koordinatentransformation in zueinander bewegten Bezugssystemen findet die Galileitransformation Anwendung. Wegen https://wikimedia.org/api/rest_v1/me...08bb7bf2e7f334 gilt - mir gehen die Formelzeichen im Editor leider aus, daher muss ich diesen Teil auslassen - auf jeden Fall am Ende: a = s/s' => a = 1. Gamma hat die Form: https://wikimedia.org/api/rest_v1/me...395c7f5e146eec Daraus folgt damit jetzt weiter: 1 = Gamma Das ergibt aufgelöst (mir fehlen leider wieder die Formelzeichen für die Zwischenschritte) v = 0. Das bedeutet, der bewegte Zug hat innerhalb der Newton'schen Mechanik gegenüber dem Bahnsteig immer die Geschwindigkeit 0. Das ist ein Widerspruch zur Annahme v > 0 ("Einsteins Behauptung: für die Strecke s gilt in S': s = s'/a mit a = gamma, bei v > 0, wenn die Strecke in Richtung der Geschwindigkeit liegt.") Damit ist die Vorhersage der SRT falsch, dass sich Züge bei relativistischen Geschwindigkeiten verkürzen. q.e.d. |
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Nachtrag zum Beweis: die ausgelassenen Zwischenschritte sind natürlich nicht besonders schön, auch sonstige kleine Fehler, die sich irgendwo eingeschlichen haben könnten, schliesse ich nicht gänzlich aus. Allerdings dürften sich diese Dinge relativ schnell klären lassen, da der Beweis an und für sich ja nicht besonders kompliziert und/oder umfrangreich ist.
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Gab es in deinem Inneren wirklich keine Stimme, die ganz, ganz, ganz laut geschrien hat - "DAS KANN DOCH NICHT SO EINFACH SEIN!!!" - ? Warte doch, bis du das Buch in Händen hast, und damit schon etwas vorangekommen bist. Es eilt wirklich nicht. |
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Und die Antwort auf Deine Frage: Einstein stellt eine Vorhersage über die Eigenschaften eines Körpers der materiellen Welt auf, genauer, eine Änderung seiner Abmessungen (nämlich die Länge), wenn sich dieser gegenüber einem anderen Körper mit hoher Geschwindigkeit vorbei bewegt. Dafür ist die Galilei-Transformation anzuwenden, da diese die Transformation von Koordinaten im Raum, und damit auch die Länge eines materiellen Körpers, zwischen zueinander bewegten Bezugssystemen geeignet leistet und beschreibt. |
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Man könnte es auch so ausdrücken: Galilei hat mit der Galileitransformation im Rahmen der klassischen Physik ein äußerst erfolgreiches und erprobtes Verfahren darüber aufgestellt, wie Koordinaten im Raum eines Bezugssystems in Koordinaten eines anderen Bezugssystems (z.B. in ein mit einer konstanten Geschwindigkeit dazu bewegtes) umgerechnet werden müssen.
Wer nun die Theorie der klassischen Physik erweitern will, muss seine neuen Vorhersagen auf Verträglichkeit mit der bisherigen, als gültig anerkannten Theorie der klassischen Physik formell untersuchen. Führt eine solche formelle Untersuchung zum formellen Widerspruch (im Sinne mathematisch-physikalischer Beweisführung), dann ist diese neue Erweiterung ungültig (es sei denn, man verwirft die Teile der alten Theorie, die zu diesem Widerspruch geführt haben, was im Klartext hiesse: die Galilei-Transformation wäre für ungültig zu erklären). Tertium non datur: arbeitet man mittels mathematisch-physikalischer Beweisführung, dann können zwei sich widersprechende Aussagen innerhalb einer Theorie nicht beide wahr sein. Eine von beiden ist immer falsch. Behält man trotzdem beide bei, wird die Theorie, zumindest in Teilen, unbrauchbar, und das heisst nichts anderes, als (schlimmstenfalls komplett) nutzlos. |
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PS: Die Klassifizierung der physikalischen Theorien sieht so aus: Klassische Physik = nicht Quantenmechanik: Newton, SRT, ART Nichtrelativistische Physik: Newton, Schrödingersche QM Relativistische Physik: klassische Elektrodynamik (im Sinne, dass sie auch Lorentzinvariant ist), SRT, ART, relativistische QM PPS: Wenn du Windows benutzt, kannst du die Zeichentabelle nutzen, um mehr Zeichen für Formeln zu bekommen. Dort die Schriftart "Lucida Sans Unicode" und "Gruppierung nach"->"Unicode-Unterbereich" auswählen. Unter Linux wird es sicher auch ein ähnliches Tool geben. LaTeX ist bei uns leider nur auf Umwegen nutzbar: LaTeX & Co. |
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Wie sollte ein solches Experiment aussehen? |
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die Existenz eines "Lichtäthers" widerlegt: die gemessene Lichtgeschwindigkeit war unabhängig von der momentanen Geschwindigkeit der Erde relativ zum Lichtäther auf ihrer Bahn um die Sonne. Das ist im Widerspruch zur Geschwindigkeitsaddition, die sich aus der Galilei-Transformation ergibt, wo man mit Sicherheit unterschiedliche Ergebnisse erwarten würde, siehe z.B. https://homepage.univie.ac.at/franz....saddition.html |
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Welche Schlussfolgerung muss da gemacht werden? |
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ABER: ich habe die falschen Schlussfolgerungen daraus gezogen. Denn was hat Einstein getan? Er hat die Galilei-Transformation durch die Lorentztransformation ersetzt. Ganz streng betrachtet ist in der heutigen modernen Physik "nur" noch die Lorentztransformation gültig. Man kann die Galilei-Transformation aber natürlich näherungsweise für Rechnungen anwenden für Geschwindigkeiten << c. Und was mein Beweis noch gezeigt hat: jede Strecke bleibt unter Anwendung der Galileitransformation immer gleich lang (Invarianz von Strecken bzgl. der Galileitransformation). Das ist aber nur wenig interessant in unserem Zusammenhang. ___ Also: mein Beweis leistet das nicht, was ich vermutete, dass die Lorentzkontraktion zwingend verworfen werden muss. Da habe ich mich geirrt. |
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Er hat die Existenz des Ätherwinds verworfen, c als überall konstant angenommen, und das Relativitätsprinzip postuliert. Auf diesen Annahmen hat er dann seine SRT aufgebaut. Ich habe weiterhin jetzt verstanden, dass die Lorentzkontraktion von Festkörpern nicht nur eine blosse Phantasie-Annahme Einsteins aus einem Gedankenexperiment ist. Sondern: die Lorentzkontraktion von Festkörpern ist notwendig für die SRT, damit dieselbe tatsächlich funktioniert und in sich konsistent ist. Das ergibt sich aus weiteren Experimenten, die durchgeführt wurden (Kennedy-Thorndike-Experiment, Ives-Stilwell-Experiment). Eleminiert man also, so wie ich es tat, gedanklich die Lorentzkontraktion von Festkörpern, dann bricht die SRT komplett zusammen. |
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Übrigens,
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Eher eine Einteilung in dieser Art: - klassische Physik = Newton, klassische Elektrodynamik - moderne Physik = klassische Physik plus SRT, ART, Quantenphysik, Atomphysik, Kernphysik, ... Das legt auch Wikipedia nahe, und erscheint mir schlüssiger. |
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Und ich schätze auch, dass der Mensch, noch bevor Aristoteles als Naturforscher sein Konzept des "starren Körpers" erdachte und beschrieb, seine Position innerhalb eines Baumes mittels einem der Galileo-Transformation rechnerisch identischen Verfahren mit seinen Neuronen im - noch weiter zu entwickelnden - Gehirn immer korrekt errechnen konnte, und nicht vom Baum fiel. |
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Nur, im Grunde habe ich hier im Forum wirklich einen Fehler gemacht. Wenn mir nicht schmeckt, was Einstein mit materiellen Körpern in der Physik so anstellt (Galilei, Newton, und auch die Thermodynamik, haben ihre helle Freude daran, was Einstein mit Körpern macht, die schnell genug aneinander vorbeifliegen), dann hätte ich da schon fundierter vorgehen können, als einfach nur lauthals meine private Meinung dazu öffentlich rauszublasen :D Ganz abgesehen davon, dass es sich bei der SRT um die offizielle anerkannte physikalische Theorie hinsichtlich dieser Dinge handelt. Zum Beispiel eine komplette eigene widerspruchsfreie und innerhalb aller bekannter Experimente funktionierende Theorie in der Schublade haben, die einen anderen Weg einschlägt als Einstein, das wäre ein Ding gewesen ;) Denkbare Alternativen dazu gibt es ja, ein Ansatz dafür liegt in der Schublade, hat aber bisher nur den Status eines groben Konzeptes. Mathematisch so einfach wie die SRT, würde diese Theorie allerdings nicht, weil sie sich bestimmte Dinge nicht ganz so einfach macht, wie Einstein es sich bei der SRT gemacht hat. Dafür verzichtet sie allerdings zur Gänze auf physikalische Absurditäten aneinander vorbeibewegter materieller Körper nahe LG. Übrigens, das Relativitätsprinzip kam von Galilei. Einstein hat das keineswegs erfunden, sondern bestenfalls übernommen. Ich schätze, dieses Prinzip hat seiner Theorie den Namen gegeben. Was ich an Einsteins Ideen und Theorien wirklich mag, sind die Ideen, und experimentell später ja auch bestätigt, von Zeit und Masse. Was allerdings den Raum angeht... Aber egal... |
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Intuition ist auch etwas, was durch ständige Konfrontation (Üben) mit der konkreten Sache erst ausgebildet wird. Sie fällt nicht vom Himmel. Zitat:
Untersuche, wo der Unterschied zwische Newton und Einstein anfängt, und wo es hin führt. ;) Zitat:
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Mit dir zusammen eine solche Theorie, von der du sprichst, zu entwickeln, würde bestimmt unfassbar Fun machen!! Wenn es dir nichts ausmacht, würde ich dich bitten, über meine Beiträge gelegentlich kurz drüber zu gehen und mich auf Fehler usw. aufmerksam zu machen. Da ich aus Beiträgen von dir, wie diesen: Zitat:
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-> Der Denkfehler ist, kein Lehrbuch zu studieren. |
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Beispielsweise ist der Satz: "Dann ist auch der bewegte Zug für den Bahnsteigsbeobachter verkürzt!" nach der RT wahr, unabhängig davon, ob die RT an und für sich wahr ist. D.h. es geht mir auch darum, eine Theorie richtig zu verstehen. Nein, da hast du mich falsch verstanden. Ich kenne meine Grenzen, geistig und intellektuell... Ich will da nichts revolutionieren oder so. Also, kein steiniger Weg^^ |
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