Paradoxon zum Relativitätsprinzip

[soon]

Zitat von physicus

Die kinetische Energie besitzt natürlich das Objekt, das beschleunigt worden ist.

Ich weiss im Nachhinein nicht, welches der beiden Objekte beschleunigt wurde, wenn ich eine Relativgeschwindigkeit messe.

[physicus]

Zitat von TomS

OK, ich versuche das so freundlich und sachlich als möglich(...)

Ok, zumindest dieses Problem ist sicher einfach zu lösen. Lasst uns ab jetzt und hier und in diesem Faden einfach versuchen, das Paradoxon sinnvoll zu entwirren. Es stimmt ja nun nicht, dass ich auf Posts hier nicht eingehe - und das Paradoxon habe ich ja auch ganz eindeutig als Verständnisfrage formuliert. Übrigens, nicht nur bei (möglicherweise) euch, sondern auch bei mir beginnt der Genervtheitspegel allmählich zu steigen - vor allem auch deshalb, weil ich viel mehr Zeit als ursprünglich beachsichtigt schon hier im Forum, und bei diesen Thematiken lasse. Das ist in meiner Zeitplanung überhaupt nicht vorgesehen (gewesen).

[Ich]

Hallo physikus,

Zitat von TomS

Ein Ratschlag von mir: da du die Grundlagen nicht verstehst - obwohl du das selbst evtl. anders beurteilst - solltest du jede deiner Aussagen als Verständisfrage formulieren, nicht als Behauptung!

Diesen Ratschlag bitte ernst nehmen. Wenn du dich in der Lage siehst, Behauptungen aufzustellen und zu verteidigen, dann musst du das im Unterforum "Jenseits der Standardphysik" tun. Dieses wird strikter moderiert. Es wird dort aber erfahrungsgemäß zu keiner vernünftigen Diskussion kommen, weil die Grundlagen fehlen. Also: Besser fragen und verstehen wollen, nicht behaupten und verteidigen wollen. Danke.


-Ich-

[JoAx]

Zitat von physicus

Lasst uns ab jetzt und hier und in diesem Faden einfach versuchen, das Paradoxon sinnvoll zu entwirren.

Studiere das Buch, das ich empfohlen habe. Das wird das sinnvollste sein. Es spart unser aller Zeit und wird dich dazu befähigen, themenübergreifend zu begreifen, wo du so alles falsch liegst.

[physicus]

Zitat von n4mbuG0t0

Du hast meinen Beitrag nicht voll verstanden. In seinem Bezugssystem ist v=0. Er nähert sich in seinem Ruhesystem keineswegs der Lichtgeschwindigkeit. Es gibt keine absolute Geschwindigkeit. Seine Bewegung ist gleichförmig. Ich kann jederzeit in ein Bezugssystem wechseln in welchem der Reisende ruht und v=0 gilt. Es gibt kein Experiment mit welchem er unterscheiden kann ob er sich mit v=const. bewegt oder ruht. Er erfährt keine höhere Gegenkraft.

Doch, ich habe das schon verstanden. Das Problem ist nur, das widerspricht stark physikalischer Anschauung, und damit eben möglicherweise auch der physikalischen Realität.

Betrachte einen Teilchenbeschleuniger. Die Verhältnisse sind eindeutig, und experimentell bewiesen: Die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um ein Teilchen nahe c in Flugrichtung weiter zu beschleunigen, ist im Verhältnis sehr viel größer, als die Arbeit, es seitlich zu beschleunigen.

Das ist der experimentelle Beweis dafür, dass eine Beschleunigung quer zur Flugrichtung im Verhältnis weniger Kraft erfordert, als eine Beschleunigung weiter in Flugrichtung.

Jetzt übertrage diese Verhältnisse auf das Makroskopische. Betrachte den relativistisch schnellen Zug aus einer angemessenen Entfernung:

Wenn der Zugreisende sich in Fahrtrichtung beschleunigt, nähert er sich unzweifelhaft weiter der Lichtgeschwindigkeit - von aussen betrachtet. Mit genau den selben Effekten: eine höhere Energie ist dazu notwendig.
Beschleunigt er um den gleichen Faktor seitlich, dann nicht.

Ich brauche dazu gar keine Betrachtung "innerhalb des Bezugsystems des Zuges".

Denn durch Betrachtung von ausserhalb weiss ich bereits, was Sache ist, und Sache sein muss, und das genügt.

(würde ich sagen...)

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:EDIT:

Stop, ich gebe mir selbst die Antwort darauf gemäß SRT: ich treffe ja genau eine Aussage über die Verhältnisse innerhalb eines Bezugssystems A (dem Zug) von einem anderen Bezugsystem B aus (der Erde).

Gemäß SRT muss man solche Aussagen in einer geeigneten Weise transformieren.

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Meine abschliessende Frage wäre, ob das schon einmal experimentell bestätigt worden ist: dass Beschleunigungen entlang aller drei Raumachsen in relativ zueinander bewegten Systemen immer identisch sind.
Das wäre dann eine Bestätigung der SRT in diesem Punkt.

[physicus]

Zitat von Ich

Hallo physikus, Diesen Ratschlag bitte ernst nehmen. Wenn du dich in der Lage siehst, Behauptungen aufzustellen und zu verteidigen, dann musst du das im Unterforum "Jenseits der Standardphysik" tun. Dieses wird strikter moderiert. Es wird dort aber erfahrungsgemäß zu keiner vernünftigen Diskussion kommen, weil die Grundlagen fehlen. Also: Besser fragen und verstehen wollen, nicht behaupten und verteidigen wollen. Danke. -Ich-

Wenn Du es für notwendig erachtest, kannst Du diesen Faden in das entsprechende Unterforum verschieben, oder notfalls auch schliessen. Dann ist die Diskussion allerdings natürlich beendet.

Viele Grüße
Chris

[n4mbuG0t0]

Zitat von physicus

Doch, ich habe das schon verstanden. Das Problem ist nur, das widerspricht stark physikalischer Anschauung, und damit eben möglicherweise auch der physikalischen Realität.

Es widerspricht DEINER physikalischen Anschauung, das wars dann aber auch.
Deine Anschauung und Intuition sind der Physik egal. Die Gleichungen lügen nicht.
Deine Argumentation ist: Ich finds nicht anschaulich, also ist es falsch.
Bitte halte dich an die Ratschläge von TomS und Ich.

Zitat von physicus

Betrachte einen Teilchenbeschleuniger. Die Verhältnisse sind eindeutig, und experimentell bewiesen: Die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um ein Teilchen nahe c in Flugrichtung weiter zu beschleunigen, ist im Verhältnis sehr viel größer, als die Arbeit, es seitlich zu beschleunigen.

Das ist der experimentelle Beweis dafür, dass eine Beschleunigung quer zur Flugrichtung weniger Kraft erfordert, als eine Beschleunigung weiter in Flugrichtung.

Jetzt übertrage diese Verhältnisse auf das Makroskopische. Betrachte den relativistisch schnellen Zug aus einer angemessenen Entfernung:

Wenn der Zugreisende sich in Fahrtrichtung beschleunigt, nähert er sich unzweifelhaft weiter der Lichtgeschwindigkeit - von aussen betrachtet. Mit genau den selben Effekten: eine höhere Energie ist dazu notwendig.
Beschleunigt er um den gleichen Faktor seitlich, dann nicht.

Ich brauche dazu gar keine Betrachtung "innerhalb des Bezugsystems des Zuges".

Denn durch Betrachtung von ausserhalb weiss ich bereits, was Sache ist, und Sache sein muss, und das genügt.

Genau da liegt ja dein Problem. Ich skizziere deine Argumentation:

Deine Behauptung: Reisender erfährt mehr Gegenkraft wenn er in Fahrtrichtung spring.
Deine Begründung: Er nähert sich der Lichtgeschwindigkeit stärker an.
Deine Schlussfolgerung: Das Relativitätsprinzip ist verletzt.

Nun dein Fehler:

a.) Deine Behauptung ist falsch, sofern es eine Behauptung im Ruhesystem des Reisenden ist, denn darin erfährt er keine höhere Gegenkraft. Damit wäre deine Schlussfolgerung falsch, denn die Behauptung auf der sie basiert ist falsch.

b.) Deine Behauptung betrachtet die erforderliche Energie aus dem Ruhesystem eines äußeren Beobachters, zu welchem sich der Zug relativ bereits sehr schnell bewegt. Aus Sicht dieses Beobachters ist die erforderliche Energie tatsächlich erhöht, aber die Schlussfolgerung stimmt nicht mehr, denn das Relativitätsprinzip ist dann auch nicht verletzt.

[TomS]

Zitat von physicus

Das Problem ist nur, das widerspricht stark physikalischer Anschauung ...

ja

Zitat von physicus

... und damit eben möglicherweise auch der physikalischen Realität.

möglicherweise ja, tatsächlich jedoch nein; warum sollte sich die Natur nach unserer Anschauung richten?

Zitat von physicus

Wenn der Zugreisende sich in Fahrtrichtung beschleunigt, nähert er sich unzweifelhaft weiter der Lichtgeschwindigkeit - von aussen betrachtet. Mit genau den selben Effekten: eine höhere Energie ist dazu notwendig.

Falsch - weil du das Beispiel des Teilchenbeschleunigers nicht exakt übertragen hast - vermutlich, weil du es nicht verstanden hast.

Konkret:

1) Um ein Teilchen der Ruhemasse m um die Geschwindigkeitsdifferenz Δv von v nach v+Δv zu beschleunigen, dann benötigst du aus Sicht des Betreibers des Beschleunigers eine Energie ΔE(v,Δv). Diese Energiedifferenz wächst für festes Δv jedoch wachsendes v, und divergiert wenn v gegen c geht.

2) Um ein Teilchen der Ruhemasse m um die Geschwindigkeitsdifferenz Δv von v‘=0 nach v’=Δv zu beschleunigen, dann benötigst du aus Sicht des Teilchens eine Energie ΔE’(Δv). Diese Energiedifferenz bleibt für festes Δv jedoch wachsendes v konstant, weil du dies immer aus Sicht des Ruhesystem des Teilchens und damit v’ = 0 betrachtest.

Zurück zum Zug: ich kann als Passagier eines fahrenden Zuges in jede beliebige Richtung auf Δv beschleunigen, dazu bedarf es für mich immer die selbe Energie. Aus Sicht eines ruhenden Beobachters am Bahnsteig ist dies anders.

Zitat von physicus

Ich brauche dazu gar keine Betrachtung "innerhalb des Bezugsystems des Zuges".

Aber sicher brauchst du das.

Zitat von physicus

Denn durch Betrachtung von ausserhalb weiss ich bereits, was Sache ist, und Sache sein muss, und das genügt.

Nee, es genügt eben nicht - und das ist genau eine der Aussagen, die uns hier nerven. Mach endlich einen komplett-Reset, vergiss alles, was du zu wissen glaubst! Nach dem, was du hier schreibst, hast du leider fast alles falsch verstanden.

[TomS]

Zitat von physicus

Meine abschliessende Frage wäre, ob das schon einmal experimentell bestätigt worden ist ...

Nicht mit Zügen :-)

Die SRT stellt einen geometrischen Rahmen dar, innerhalb dessen die moderne Physik formuliert wird, insbs. Elektrodynamik, Quantenelektrodynamik etc. Die experimentelle Bestätigung dieser Theorien bestätigt auch den geometrischen Rahmen und damit die SRT.

Alleine die Tatsache, dass der LHC als Beschleuniger so funktioniert, wie er funktionieren soll, zeigt, das die Methoden zur Konstruktion des LHC korrekt waren. Und diese Methoden sind untrennbar mit der SRT verbunden.

[physicus]

@TomS

Zitat von physicus

Meine abschliessende Frage wäre, ob das schon einmal experimentell bestätigt worden ist

Gerade gefunden:

Tests der speziellen Relativitätstheorie (Wiki)

Mal sehen, was sie so schreiben...