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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker

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  #21  
Alt 29.01.18, 07:32
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soon soon ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Hallo Jan R.,

Geschwindigkeit ist ein Vektor, angegeben durch den Betrag der Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung.

Der Effekt der Zeitdelatation ist aber unabhängig von der Richtung der Bewegung, - nur der Betrag der Geschwindigkeit ist relevant.

Würde sich die Unstimmigkeit, die du siehst, auflösen, wenn man den Betrag der Geschwindigkeit als eigenständige Grösse definiert und die Zusammenhänge damit neu formuliert?
__________________
... , can you multiply triplets?
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  #22  
Alt 30.01.18, 00:14
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JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
...
Zugegebenermaßen in einem ungewöhnlichen Setting.
Das Setting ist überhaupt nicht ungewöhnlich, nur uninteressant, und kann auch einfacher formuliert werden. Ganz ohne einen Zug, sprich - ohne ein zweites Bezugssystem. Die Aufgabe lautet dann ungefähr so:

Wie schnell ändert sich der Abstand zwischen zwei aufeinander fliegenden Lichtpulse im Bezugssystem K?

Punkt. Mehr braucht man nicht.

Jetzt würde ich gerne eine Antwort darauf sehen. Mit einer kurzen, einfachen, sachlichen, schnörkellosen, durchsichtigen Berechnung.

Und als Bonus noch die "c-v"-Variante:

Wie schnell ändert sich der Abstand zwischen zwei in die selbe Richtung fliegenden Lichtpulsen (im Bezugssystem K, natürlich)?
__________________
Gruß, Johann
------------------------------------------------------------
Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
------------------------------------------------------------

E0 = mc²

Geändert von JoAx (30.01.18 um 21:41 Uhr)
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  #23  
Alt 30.01.18, 10:56
Jan R. Jan R. ist offline
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Standard Zwischenmeldung

Hallo allerseits,

Ich bin gerade dabei, eine gut begründete Antwort zu entwerfen, aber ich werde nicht fertig. Bin schon zu spät dran und muss dringend zur Arbeit. Ich mach die heute abend fertig.

Viele Grüße
Jan
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  #24  
Alt 30.01.18, 23:07
Jan R. Jan R. ist offline
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Standard die Differenz zwischen SRT Classic und SRT Light

Hallo allerseits,

sorry, ich hab ausführlich über eine Antwort auf Ich und Bernhard gebrütet und würde die erst mal gerne hinschreiben. Und mich hinterher mit den Beiträgen von soon und JoAx beschäftigen.

Hallo Ich, Du schreibst:
Zitat:
Ein System K' kommt überhaupt nicht vor, auch bei Einstein nicht.
Stimmt, Einstein rechnet an dieser Stelle
Zitat:
Zitat von AE,1905
"Nun bewegt sich aber der Lichtstrahl relativ zum Anfangspunkt von k im ruhenden System gemessen mit der Geschwindigkeit V - v"
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/320
die Geschwindigkeit des Lichts im bewegten Koordinatensystem "k" aus, gemessen vom Ruhesystem "K".

Hallo Bernhard, Du schreibst:
Zitat:
"Kompliziert" sind nur die Wechsel von einem zum anderen Inertialsystem.
Ja, stimmt. Aber da ist es doch eine gute Methode, bei Einstein selbst nachzuschauen, was er macht, wenn er die Lichtgeschwindigkeit Koordinatensystemübergreifend berechnet. Ein Beispiel ist das obige Zitat. Ein anderes legendäres Beispiel ist sein Nachweis der Relativität von Gleichzeitigkeiten (Einstein, 1905, S. 896-897. http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-doc/317)Dort postuliert er einen bewegten Stab mit zwei Uhren am Anfang und Ende, die synchron mit Uhren im "Ruhesystem" gehen. Dann stellt er den mitbewegten Beobachtern die Aufgabe, festzustellen, ob die beiden Uhren gemäß seiner Synchronisationsvorschrift (Zeit Lichtstrahl A-B im Vergleich zu Zeit Lichtstrahl B-A') auch im bewegten System synchron sind. Dazu muss er natürlich eine Annahme darüber machen, mit welcher Geschwindigkeit sich das Licht im bewegten Koordinatensystem bewegt. Unter Berufung auf das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (im Folgenden KDL) setzt er die Geschwindigkeit des Lichts im KS des bewegten Stabes mit c-v (Hinweg) und c+v (Rückweg) fest.

Das heißt, Einstein macht genau solche Rechnungen, wie ich sie hier auch mache. Wenn Ich also beharrlich behauptet, das solche Rechnungen unzulässig sind, stellt er in Frage, ob Einstein überhaupt dazu befugt ist. Wieso darf der das?

Nun, das liegt am bereits mehrfach angeführten Widerspruch zwischen Einsteins SRT und den modernen Darstellungen der SRT in Bezug auf die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Der ist hier der Knackpunkt. Ich hatte mit mehreren aussagefähigen Zitaten unter korrekter Angabe der Fundstellen nachgewiesen, dass Einsteins Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lautet":

Zitat:
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: „Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Und Einstein meint es auch genauso, wie es da steht. Beweis: der Absatz direkt davor:

Zitat:
Es ist allgemein bekannt, daß auf das Relativitätsprinzip allein eine Theorie der Transformationsgesetze von Raum und Zeit nicht gegründet werden kann. Es hängt dies bekanntlich mit der Relativität der Begriffe "Gleichzeitigkeit" und "Gestalt bewegter Körper" zusammen. Um diese Lücke auszufüllen, führte ich das der H. A. Lorentzschen Theorie des ruhenden Lichtäthers entlehnte Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ein, das ebenso wie das Relativitäts- prinzip eine physikalische Voraussetzung enthält, die nur durch die einschlägigen Erfahrungen gerechtfertigt erschien (Versuche von Fizeau, Rowland usw.). Dies Prinzip besagt: (siehe oben)
Seltsamerweise steht praktisch überall in der mir bekannt gewordenen Sekundärliteratur, dass Einsteins KDL laute: „Licht bewegt sich in Bezug zu allen Koordinatensystemen mit c“. Das heißt, eins der beiden Grundprinzipien der SRT wird, in der Regel unter Berufung auf Einstein, aber ohne konkreten Nachweis, in das komplette Gegenteil verkehrt. Das alleine finde ich schon einen bedeutsamen Widerspruch zwischen Original und Sekundärliteratur. Sofern es sich um eine Darstellung von "Einsteins SRT" handelt (und das ist häufig der Fall), handelt es sich definitiv um eine grob fehlerhafte, sinnentstellende Darstellung. 10.000de Artikel und Bücher über Einstein erzählen eine der beiden entscheidenden Grundgesetze der SRT falsch! Und zwar so flächendeckend, das alle daran glauben. Inklusive Du und "Ich". Wieviel größer könnte ein Unterschied zwischen Original und Sekundärliteratur wohl sein?

Eigentlich hätte ich diesen Thread "Geheime Einstein-Papiere gefunden! Muss die Geschichte der SRT neu geschrieben werden? (Schwitz!)" überschreiben sollen. Nur dass sie halt nicht geheim, sondern seit zumindest einiger Zeit frei im Internet zugänglich sind. Tja. Naja, es gehört ja eigentlich zu den wissenschaftlichen Sorgfaltspflichten, solche basalen Aussagen mal mit dem Original abzuchecken. Hat scheinbar seit längerem niemand mehr gemacht bzw. sich nicht getraut, gegen den Mainstream zu löcken.

Insofern hatte ich tatsächlich mit ein bißchen mehr Erstaunen und Interesse gerechnet. Ich habe den starken Eindruck, dass ich Euch was Neues über Einsteins SRT erzählt habe. Da würde ich mich auf ein bißchen mehr Forschergeist im Sinne von "Uäää! Warum erzählt der Alte denn sowas? Hab ich völlig anders gelernt! Wie kommt der denn da drauf?" etc. etc. freuen.

Es geht mir hier nicht darum, Einstein Inkonsistenzen nachzuweisen. Einsteins SRT finde ich völlig korrekt! Ich möchte mich kritisch mit der "Alternativen Darstellung" der KDL auseinandersetzen. Gibt es vielleicht gute Gründe, Einsteins Original ("ein Koordinatensystem") durch die moderne Variante zu ersetzen? Kann ja sein. Dazu wäre interessant, mal nachzugucken,
  • ]was die von Einstein angeführten empirischen Belege für seine KdL tatsächlich aussagen. Sind sie heute vielleicht obsolet?
  • Welche funktionelle Bedeutung hat die KdL in der Einsteinschen Theorie? Kann man sich das auch ohne erklären?

So. Das ist mein Hauptanliegen in diesem Thread. Irgendwie bin ich durch Ich auf die Idee mit dem Zugexperiment gebracht worden. Sorry, das hätte ich lieber nacheinander als gleichzeitig abgehandelt. Kurz gesagt, unter Bezug auf Einsteins Original-KdL kann ich alle meine Berechnungen genau so machen, wie ich sie mache. Aus der Aussage "Licht bewegt sich in EINEM Koordinatensystem mit c" folgt genau das. Wenn wir annehmen, das Licht sich in einem Koordinatensystem mit c bewegt, bewegt es sich in einem dazu mit v bewegten anderen eben mit c+-v. Mein kleines "Differenzprinzip" ergibt sich unmittelbar aus Einsteins KdL.

Hallo Ich,
und Du als profunder Kenner der modernen SRT-Darstellung gehst natürlich davon aus, das Licht sich in jedem Koordinatensystem mit c bewegt! Unter dieser Voraussetzung hast Du mit allem, was Du sagst, recht. Ich darf solche Rechnungen nicht machen. Und Einstein seine auch nicht. Vielleicht können wir die Frage vorerst offen lassen und mal genauer anschauen, was für die eine und was für die andere KdL spricht?

Viele Grüße allerseits
Jan

P.S: Ich entschuldige mich für den Titel des Threads. Kann ich leider nicht mehr in "... SRT Classic und SRT Modern" ändern.

Geändert von Jan R. (31.01.18 um 00:34 Uhr)
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  #25  
Alt 30.01.18, 23:52
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: die Differenz zwischen SRT Classic und SRT Light

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
Seltsamerweise steht praktisch überall in der mir bekannt gewordenen Sekundärliteratur, dass Einsteins KDL laute: „Licht bewegt sich in Bezug zu allen Koordinatensystemen mit c“.
Hast Du da ein frei zugängliches, d.h. verlinkbares Beispiel, wo das wortwörtlich so nachzulesen ist?
__________________
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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  #26  
Alt 31.01.18, 00:49
Jan R. Jan R. ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Hallo Bernhard,
ja, hab ich:

„Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit hat in allen Inertialsystemen den gleichen Wert“
S. Petry. Kommentar und Erläuterung zu Einsteins Artikel „Elektrodynamik bewegter Körper“ http://studylibde.com/doc/10256626/z...ewegter-körper
„Die (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit c hat in jedem Inertialsystem denselben Wert (299*792.458*km/s), ist also vom Bewegungszustand der Quelle ebenso unabhängig wie von dem des Beobachters“
Embacher, http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/SRT/Postulate.html
„[das Prinzip] besagt, dass in allen Inertialsystemen die Vakuumlichtgeschwindigkeit gleich groß ist“
Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Einsteinsche_Postulate
„Licht breitet sich im Vakuum in allen Inertialsystemen mit der gleichen Geschwindigkeit c aus, die unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle oder des Beobachters ist“,
http://physikunterricht-online.de/ja...ransformation/

Viele Grüße
Jan
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  #27  
Alt 31.01.18, 04:42
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soon soon ist offline
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Standard AW: die Differenz zwischen SRT Classic und SRT Light

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
Zitat:
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: „Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Das ist eine mathematische Formulierung. Wenn er gemeint hätte, dass es nur ein einziges Bezugssystem gibt, dann hätte er die, in der Mathematik, übliche Formulierung 'Es existiert genau ein Bezugssystem K ...' verwendet, vermute ich.

Edit:
Beispiel: 'Es gibt ein x, für das gilt x = x ' meint jedes x.
__________________
... , can you multiply triplets?

Geändert von soon (31.01.18 um 05:12 Uhr)
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  #28  
Alt 31.01.18, 08:14
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Hallo Jan,

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
„Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit hat in allen Inertialsystemen den gleichen Wert“
Die Begriffe Bezugssystem, Koordinatensystem und Inertialsystem sind alles andere als synonym. In der SRT betrachtet man bei den hier diskutierten Themen Inertialsysteme. Inertialsysteme sind Systeme mit bestimmten physikalischen Eigenschaften (siehe Wikipedia). Koordinatensysteme sind dazu da, um bestimmte Vorgänge beispielsweise in Inertialsystemen quantitativ zu beschreiben.

Darüberhinaus gibt es noch allgemeinere Bezugssysteme, in denen es dann auch Scheinkräfte geben darf.
__________________
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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  #29  
Alt 31.01.18, 10:48
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Da offensichtlich das Verstehenwollen nur eine untergeordnete Rolle spielt, wurde dieser Thread in das Unterforum "Jenseits der Standardphysik" verschoben. Ich bitte zu beachten, dass auch hier Wissenschaftlichkeit gefordert ist.

JanR, wie angekündigt erhältst du eine Verwarnung für das Posten von GdM-Inhalten außerhalb des dafür vorgesehenen Unterforums. Im Wiederholungsfall würde dein Account zumindest temporär gesperrt werden.

-Ich-
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  #30  
Alt 31.01.18, 12:15
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: die Differenz zwischen SRT Classic und SRT Light

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
ch hatte mit mehreren aussagefähigen Zitaten unter korrekter Angabe der Fundstellen nachgewiesen, dass Einsteins Postulat der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit lautet":
Zitat:
Zitat von Einstein
Es existiert ein Bezugssystem K, in dem sich jeder Lichtstrahl im Vakuum mit der universellen Geschwindigkeit c fortpflanzt, unabhängig davon, ob der lichtaussendende Körper relativ zu K ruht oder bewegt ist“ (Einstein, 1912, S. 1061).
http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol4-doc/205
Das ist NICHT Einsteins Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindgkeit. In dem referenzierten Papier schreibt er doch explizit, dass er dieses Prinzip so aus der Lorentzschen Äther-Theorie übernommen hat.
Zitat:
Zitat von Einstein
Um diese Lücke aus- zufüllen, führte ich das der H. A. Lorentzschen Theorie
des ruhenden Lichtäthers entlehnte Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ein, ...
Sein Relativitätsprinzip nimmt diesem System dann seine "Einzigartigkeit", indem dieses Feature nun für jedes Inertialsystem gültig wird. Es gibt keinen Unterschied zwischen Einsteins SRT und moderneren Darstellungen.

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
...
Insofern hatte ich tatsächlich mit ein bißchen mehr Erstaunen und Interesse gerechnet. Ich habe den starken Eindruck, dass ich Euch was Neues über Einsteins SRT erzählt habe. Da würde ich mich auf ein bißchen mehr Forschergeist im Sinne von "Uäää! Warum erzählt der Alte denn sowas? Hab ich völlig anders gelernt! Wie kommt der denn da drauf?" etc. etc. freuen.
Physik ist eben keine Bibelstunde, in der man sich gegenseitig mit Zitaten erschlägt. Wenn man eine Theorie mal verstanden hat, dann haut einen, ein aus dem Kontext gerissenes Zitat wie deines nicht aus den Socken.

Geändert von Hawkwind (31.01.18 um 12:20 Uhr)
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