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Alt 08.02.18, 12:24
Jan R. Jan R. ist offline
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Standard Zwei Bezugssysteme für "Konstantes c"

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:
Zitat:
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:
  1. 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.
  1. 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
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