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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #31  
Alt 22.11.18, 18:36
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
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Registriert seit: 17.11.2018
Beiträge: 141
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

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
Gleichzeitigkeit
Lorentzkontraktion
(diese drei Abschnitte folgen im Wikipedia-Artikel "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.

----

Wen das Thema interessiert, den lade ich gerne dazu ein, sich in die drei beschriebenen Artikel ein wenig hineinzuknien. Die Mühe lohnt sich!
__________________
Schönen Gruß, Chris
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  #32  
Alt 23.11.18, 08:43
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 05.03.2009
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Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
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?
__________________
Gruß, Johann
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Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
------------------------------------------------------------

E0 = mc²
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  #33  
Alt 23.11.18, 09:26
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 17.11.2018
Beiträge: 141
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

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.
__________________
Schönen Gruß, Chris

Geändert von physicus (23.11.18 um 10:13 Uhr)
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  #34  
Alt 23.11.18, 10:03
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.272
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
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:
Zitat:
Zitat von Wikipedia
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/Lorent...%C3%A4tigungen
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

Geändert von Bernhard (23.11.18 um 10:05 Uhr)
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  #35  
Alt 23.11.18, 14:44
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
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Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
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.
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  #36  
Alt 23.11.18, 15:33
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physicus physicus ist offline
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Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

@Ich: schon verstanden. (-> Fortsetzung der Diskussion im geeigneten Forum)
__________________
Schönen Gruß, Chris
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  #37  
Alt 23.11.18, 15:37
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
@Ich: schon verstanden.
Das heißt, wir sollen dich widerlegen, und du wehrst dich? Hoffentlich nicht. Du hättest sonst auch hier fortsetzen dürfen.
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  #38  
Alt 23.11.18, 18:52
Benutzerbild von physicus
physicus physicus ist offline
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Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
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.
__________________
Schönen Gruß, Chris
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  #39  
Alt 25.11.18, 00:55
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
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:

Zitat:
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.
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  #40  
Alt 25.11.18, 09:14
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.272
Standard AW: Zur Längenkontraktion (Lorentzkontraktion)

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Das ist natürlich ein absoluter Käse, hat aber historische Gründe.
Völlig abwegig ist diese Vorstellung nicht: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorent...%C3%A4tigungen .
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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