Back to the rudes

[Eyk van Bommel]

Back to the rudes
Nachdem wir so viel relativistisches Besprochen haben, würde ich mich gerne mit dem ein oder anderen gerne noch einmal (zwanglos) darüber unterhalten, wo der Beweis dafür ist, dass die physikalischen Gesetze in jedem Inertialsystem gleich/die selben/konstant sind. Ich verstehe dieses Postulat und dessen Hintergründe nicht. Warum sind diese physikalischen Gesetzte unabhängig von dem Zustand des Inertialsystems und warum ist es hingegen einfacher zu glauben, dass hingegen Zeit und Raum beeinflussbar sind.

MFG
EVB

[rene]

OK. Let's go back to the roots by ignoring the rudes!

Die Transformationseigenschaften zweier relativ zueinander bewegter Koordinatensysteme sind nur für Geschwindigkeiten v<<c Galiliei-invariant. Nach der klassischen Galilei-Transformation müsste sich als Relativgeschwindigkeit einer bewegten Lichtquelle c±v ergeben, was aber nicht der Fall ist. Erst die Lorentz-Transformation liefert die richtige Grundlage der aus der Elektrodynamik gewonnenen Befunde. Demnach wird diese Invarianz von c in allen Inertialsystemen durch die Zeitdilatation und Längenkontraktion bewirkt mit

x'=γ*(x-vt) und x=γ*(x'-vt')
t'=γ*(t-vx/c²) und t=γ*(t'-vx'/c²)

und γ=1/sqrt(1-v²/c²)


Einfaches Beispiel: Ein mit konstanter Geschwindigkeit fliegendes geladenes Teilchen ist von einem elektrischen und einem magnetischen Feld umgeben. Ein mit gleicher Geschwindigkeit nebenan fliegendes, gleichgeladenes Teilchen erfährt durch das elektrische Feld eine abstossende Kraft (gleichnamige Ladungen stossen sich ab), aber gleichzeitig durch das Magnetfeld eine anziehende Lorentzkraft, die die Abstossung teilweise kompensiert (bei Lichtgeschwindigkeit wäre die Kompensation vollständig).
Wechseln wir nun in das Bezugssystem der beiden Ladungsträger, so stellen wir fest, dass der erste Ladungsträger ruht, so dass er gar kein magnetisches Feld hat, und auch der zweite Ladungsträger ruht, so dass er selbst von einem vorhandenen Magnetfeld nicht abgelenkt würde. Somit wirkt in diesem Bezugssystem nur die Coulombkraft, und der Ladungsträger wird stärker beschleunigt als aus dem Bezugssystem gesehen, in dem sich beide Ladungen bewegen. Dies widerspricht aber der Tatsache, dass in der newtonschen Physik die Beschleunigung nicht vom Bezugssystem abhängt.
Diese Tatsache führte zunächst zur Annahme, in der Elektrodynamik gäbe es ein bevorzugtes Bezugssystem (Äthersystem). Versuche, die Geschwindigkeit der Erde gegen den Äther zu messen, schlugen jedoch fehl.
Albert Einstein löste dieses Problem in seiner speziellen Relativitätstheorie, indem er Newtons absoluten Raum und absolute Zeit durch eine vierdimensionale Raumzeit ersetzte. In der Relativitätstheorie tritt an die Stelle der Galilei-Invarianz die Lorentz-Invarianz, die von der Elektrodynamik erfüllt wird.

Grüsse, rene

[Eyk van Bommel]

Zitat von rene

OK. Let's go back to the roots by ignoring the rudes!

O.K. rene,
dann fangen wir mal an!
Was du hier beschreibst ist doch aber das Problem, das sich sowohl in der "newtonschen-Welt" wie auch in der "relativistischen Welt", die Physik in einem Inertialsystem nicht ändert, wenn sich der Zustand verändert! Oder? Sowohl in der Physik vor Einstein wie auch danach war die Physik im Inertialsystem des Beobachters unabhängig von dessen Zustand! Nur bekam die newtonsche-Physik bei relativistischen Effekten Probleme! Auch A.E. hatte Probleme die zu erklären, solange er nicht „irgendetwas“ für variable definierte. Da auch er sich dagegen wehrte die physikalischen Gesetzte als variabel zu betrachten (Gott Würfelt nicht) musste er den Raum und die Zeit als variabel betrachten!
Ich frage aber:
Können in deinem Bespiel nicht die Teilchen sich aufgrund ihrer relativen Geschwindigkeit im Raum physikalisch bedingt so verhalten, dass die beobachteten Phänomene erst dadurch entstehen? Ein Beobachter der auf dem Teilchen ist, würde davon auch nicht mitbekommen, da er den selben relativistischen physikalischen Effekten unterliegt. Er würde als etwas anderes Beobachten wie ein „externer“ Beobachter der anderen physikalischen Gesetzten unterworfen ist.
Diese Annahme würde somit auch ohne Äther funktionieren!

Gruß
EVB

[Eyk van Bommel]

O.K zum reinkommen!
Vielleicht ein Gedankenexperiment dazu:
Man nehme ein Photon und sperre es in einen Kasten, indem es sich „frei“ kugelförmig bewegen kann. Nun Beschleunige ich den Kasten. Was passiert mit dem Photon wenn es sich nun in seiner Bahn irgendwan mit der Bewegungsrichtung des Kastens bewegen würde (=auf über c ? )?
- Es weicht der Bewegung aus und bewegt sich nur noch in den beiden übrigen Dimensionen die sich senkrecht zur Bewegungsrichtung befinden.
- Es passiert nichts, da sich das Photon in einem anderen Inertialsystem befindet.
-Es passiert nichts, da das Photonin in der Summe nicht über c erreicht, da es sich ja auch wieder entgegengesetzt bewegen wird und sich dann mit unter c (relativ) bewegen würde.
- xy?
Gruß
EVB

[rene]

Vielleicht ein Gedankenexperiment dazu:
Man nehme ein Photon und sperre es in einen Kasten, indem es sich „frei“ kugelförmig bewegen kann.

Nehmen wir eine Hohlkugel mit einer zentralen Lichtquelle, die Lichtblitze in alle Richtungen aussendet. Vom Standort des Beobachters in der mitfliegenden Hohlkugel werden die Lichtblitze gleichzeitig ausgesendet (t0), erreichen gleichzeitig die Spiegelfläche (t1) und gleichzeitig das Zentrum (t2).

Ein aussenstehender Beobachter, der die Hohlkugel an sich vorbeifliegen sieht, beobachtet zwar die gleichen Ereignisse (Aussenden, Reflektion, Eintreffen in der Mitte), jedoch ungleichzeitig. Für ihn sind die Strecken in Flugrichtung verkürzt und die Kugel erschiene ihm oval. Der Lichtstrahl gegen die Flugrichtung erreicht als erstes den Spiegel, dann die senkrecht ausgesandten Lichtsignale nach oben und unten, und zum Schluss die in Flugrichtung abgestrahlten Lichtsignale. Gemeinsam erreichen sie (wie beim mitfliegenden Beobachter) die Kugelmitte.

Grüsse, rene

[Eyk van Bommel]

Ne, ne so geht das nicht.
Mir ist klar dass mein Gedankenexperiment so nicht geht, da die Photonen immer mit c die Kugel verlassen werden (das würde sich auch nie ändern!)! Das ist aber nicht das worauf ich hinaus möchte! Du beschreibst hier wieder relativistische Beobachtungen die davon ausgehen, dass die physikalischen Gesetzte in beiden Inertialsystemen gleich sind!!!
Ein anderes Bespiel:
Ein e- bewegt sich mit 200.000 m/s um ein Proton herum. Bei absoluter Ruhe, schlage ich nun vor würde es sich mit c bewegen. Das bedeutet, dass sich die Erde bezogen auf die absolute Ruhe derzeit mit 100.000 m/s bewegen würde. Wenn sich die Erde nun schneller bewegt, dann muss das e- noch langsamer werden, was wir als Zeitdilatation messen würden! Die Bewegung der ET zusammen mit der Bewegung des Inertialsystems ergeben c.
Gruß
EVB
PS:In deinem Bespiel wäre die Zeidilatation in der Kugel so groß, dass für einen Beobachter in der Kugel sich das Photon von ihm mit c entfernt, obwohl es sich nur mit der Differnez entfernt (c Photon - v Kugel)
PSS: Ich mache hier noch keine 100%-igen Aussagen (eher 30%-ig), aber ich möchte damit aufzeigen, dass es vieleicht noch andere Möglichkeiten gibt!

[rene]

Zitat von Eyk van Bommel

Du beschreibst hier wieder relativistische Beobachtungen die davon ausgehen, dass die physikalischen Gesetzte in beiden Inertialsystemen gleich sind!!!

Ja, ich kann nicht anders und mir fällt auch kein Beispiel ein, wo sich die Physik insgesamt ändert durch die Auswahl eines Inertialsystems.

Ein anderes Bespiel:
Ein e- bewegt sich mit 200.000 m/s um ein Proton herum. Bei absoluter Ruhe, schlage ich nun vor würde es sich mit c bewegen...

Absolute Ruhe gibt es meiner Meinung nach nicht und falls doch, müsste sie definiert werden. Also wie gross ist meine relative Geschwindigkeit zur absoluten Ruhe? (hocke vor dem Monitor und hämmere mit den Fingern auf der Tastatur rum)

PS:In deinem Bespiel wäre die Zeidilatation in der Kugel so groß, dass für einen Beobachter in der Kugel sich das Photon von ihm mit c entfernt, obwohl es sich nur mit der Differnez entfernt (c Photon - v Kugel)

Nein, die Geschwindigkeit der Photonen ist invariant in allen Inertialsystemen. Es ändern sich nicht die Geschwindigkeiten, sondern die Längen und Zeiten werden gemäss Lorentz-Trafo kontrahiert/dilatiert

Grüsse, rene

[pauli]

Auch A.E. hatte Probleme die zu erklären, solange er nicht „irgendetwas“ für variable definierte. Da auch er sich dagegen wehrte die physikalischen Gesetzte als variabel zu betrachten (Gott Würfelt nicht) musste er den Raum und die Zeit als variabel betrachten!

Mir scheint eher, du würfelst hier was durcheinander

[Eyk van Bommel]

Hallo Rene,

Ja, ich kann nicht anders und mir fällt auch kein Beispiel ein, wo sich die Physik insgesamt ändert durch die Auswahl eines Inertialsystems.

Was ist mit der Zeitdilatation? Der Längenkontraktion? Der Trägen Masse? Das könnten alles folgen von Änderungen der physikalischen Gesetzmäßigkeit sein. Wie das Beispiel, dass man ein H-Atom aus der absoluten Ruhe (in dem das e- das Proton aus mit c umkreisen würde(!)) auf eine Geschwindigkeit x bringt. Hierdurch würden sich dann die relativistischen Effekte der Längenkontraktion, der Zeitdilatation und Trägheit erklären lassen (möglicherweise!)

Absolute Ruhe gibt es meiner Meinung nach nicht und falls doch, müsste sie definiert werden.

Meiner Meinung nach gibt es sie

nicht mehr (Die absolute Ruhe)

! Alles was wir machen können ist ja nur noch beschleunigen! Man kann nicht abbremsen! Daher ist die Annahme das es dann eine Richtung geben müsste in die man relativ zu einem anderen Objekt dann langsamer werden würde nicht richtig ist.

Nein, die Geschwindigkeit der Photonen ist invariant in allen Inertialsystemen. Es ändern sich nicht die Geschwindigkeiten, sondern die Längen und Zeiten werden gemäss Lorentz-Trafo kontrahiert/dilatiert

Ist sie doch! Ich habe doch nichts anders geschrieben!Die Photonen entfernen sich mit c – also völlig invariant! Immer mit c! Immer! Nur warum sehen wir, die die mit 100.000 m/s in die gleiche Richtung fliegen, das Licht mit 300.000 m/s und nicht mit 200.000 m/s?. Das liegt daran (behaupte ich), dass die 100.000 m/s dazu führen, das wir uns selbst langsamer bewegen (da e- um Proton in der Summe nur c erreichen darf…). Diese Verlangsamung der Eigenzeit aufgrund der Eigengeschwindigkeit zum Raum, verursacht dass wir das Licht immer mit c wahrnehmen!
Gruß
EVB
Also was passiert mit einem ET das sich maximal mit c bewegen darf, wenn es (während es sich mit c um ein anderes ET bewegt) mit dem gesamten Inertialsystem beschleunigt wird?

[rene]

Hi Eyk

Zitat von Eyk van Bommel

Was ist mit der Zeitdilatation? Der Längenkontraktion? Der Trägen Masse? Das könnten alles folgen von Änderungen der physikalischen Gesetzmäßigkeit sein.

Die Transformationen in ein anderes System verändern die Physik insgesamt nicht. Die Ereignisse bleiben die gleichen, ihre Messungen der Lorentz-transformierten Längen und Zeiten im anderen System beschreiben die gleichen physikalischen Vorgänge "aus einer anderen Perspektive" betrachtet.

Grüsse, rene