Interpretation der Lorentztransformation

[TomS]

Jetzt mal ernsthaft: wenn wir Physik betreiben, dann ist die Betrachtung von messbaren Größen (= Observablen) oberstes Prinzip; das bedeutet nun nicht, dass es außer Observablen keine anderen Konstrukte in einer Theorie gäbe, aber zuletzt muss immer die Vorhersage bzgl. einer messbaren Größe stehen, sowie günstigstenfalls auch noch eine operationale Betrachtungsweise, wie diese Größe zu messen ist (Letzteres beinhaltet die Observable nämlich i.A. noch nicht).

Nun ist es spannend, dass sowohl in der QM als auch in der RT die Definition (= mathematische Konstruktion) von Observablen zentral für die Theorie ist - und dass dies in der ART bis heute nicht hinreichend verstanden ist!!

In der SRT wird nun leider begrifflich kaum sauber zwischen Hilfskonstrukten (Koordinaten für Ort und Zeit, starren Maßstäben, ...) und Observablen (Eigenzeit) unterschieden. Warum? Weil's irgendwie doch immer wieder klappt. Das liegt an den Spezialitäten der SRT und rächt sich bitter in der ART.

Ich behaupte jetzt mal ganz frecht, dass in der ART Längen (und natürlich Koordinaten für Ort und Zeit) überhaupt keine Messgrößen sind, sondern dass prinzipiell ausschließlich Eigenzeiten tatsächlichen als Observablen angesehen warden können. Andere Größen erfordern nicht-lokale, teilweise mehrdeutige oder unphysikalische Hilfskonstrukte (z.B. beliebig starre Maßstäbe, die es so nicht geben kann, da sie der RT unmittelbar widersprechen würden).

Wenn man sich von dieser Seite dem Problem nähert, dann sind Längen (und damit auch die Längenkontraktion) abgeleitete Konzepte, die immer mehrere Messungen (Lichtstrahlen, Reflexion, Lichtlaufzeiten, ...) erfordern, und die daher sowohl rein praktisch (wie messe ich) als auch theoretisch (wie interpretiere ich) nicht eindeutig sein müssen.

Ich denke, das ist zumindest mal keine Kinderstunde.

Noch etwas zur Lorentztransformation bzw. -invarianz: auch da betrachtet man am besten die ART. Da stellt man nämlich fest, dass es sie gar nicht gibt; sie existiert als solche i.A. nicht, außer im global flachen Raum, und das ist langweilig sowie in der Praxis nicht gegeben (jetzt bitte nichts von lokaler Lorentzinvarianz als Eichsymmetrie im Tangentialraum einwerfen, das führt uns zu nichts).

Damit zu

"Meine Frage lautet, in wie weit die Lorenz-Transformation uns tatsächlich etwas über die Welt sagt, denn es ist ja wohl offensichtlich, dass es bezüglich ihrer Interpretation – nicht in ihrem Formalismus! – unterschiedliche Ansichten gibt. Beschreibt sie eine Raumkontraktion – was ich bezweifele – oder beziehen sich ihre Messdaten auf Wege innerhalb des Raumes, was eindeutig zwei ganz verschiedene Ansätze sind? Um nur ein Beispiel zu nennen."

Meine Entscheidung ist immer, dass wenn einem die Interpretationen die Sicht auf die Wirklichkeit (= das Experiment) verstellen, dann lässt man die Interpretation am besten beiseite. Oder man konstruiert ein Experiment, das es einem erlaubt, über diese Interpretationen objektiv zu entscheiden (wobei es sich dann streng genommen nicht mehr um Interpretationen handelt).

[Timm]

Zitat von Stiller Läufer

Meine Frage lautet, in wie weit die Lorenz-Transformation uns tatsächlich etwas über die Welt sagt, denn es ist ja wohl offensichtlich, dass es bezüglich ihrer Interpretation – nicht in ihrem Formalismus! – unterschiedliche Ansichten gibt. Beschreibt sie eine Raumkontraktion – was ich bezweifele – oder beziehen sich ihre Messdaten auf Wege innerhalb des Raumes, was eindeutig zwei ganz verschiedene Ansätze sind? Um nur ein Beispiel zu nennen.

Die Lorentz-Transformation sagt uns etwas über die Welt, Stichwort Zerfallszeit von Myonen. Die Messung der relativistischen Längenkontraktion ist wegen des winzigen Durchmessers relativistischer Teilchen äußerst schwierig. Mir ist da nichts bekannt.

Die Lorentz-Transformation sagt etwas über relativ zueinander bewegte Objekte. Ohne Objekte keine Relativgeschwindigkeit. Natürlich müssen die Objekte nicht real existieren, wie etwa ein fast lichtschnelles Raumschiff. Welche unterschiedlichen Interpretationen/Ansichten soll es denn nun geben?

[JoAx]

Zitat von Timm

Die Lorentz-Transformation ...

Ich denke, man muss hier auf noch etwas ganz deutlich hinweisen:

Lorentz-Transformationen und Längenkontraktion/Zeitdilatation ist nicht das Selbe. Auch wenn das alles zusammen hängt.

[TomS]

Zitat von JoAx

Ich denke, man muss hier auf noch etwas ganz deutlich hinweisen:

Lorentz-Transformationen und Längenkontraktion/Zeitdilatation ist nicht das Selbe. Auch wenn das alles zusammen hängt.

stimmt, aber irgendwie will das keiner zur Kenntnis nehmen ...

[Timm]

Zitat von JoAx

Ich denke, man muss hier auf noch etwas ganz deutlich hinweisen:

Lorentz-Transformationen und Längenkontraktion/Zeitdilatation ist nicht das Selbe. Auch wenn das alles zusammen hängt.

Ja, guter Punkt, danke.

[Ich]

Zitat von JoAx

Ich denke, man muss hier auf noch etwas ganz deutlich hinweisen:

Lorentz-Transformationen und Längenkontraktion/Zeitdilatation ist nicht das Selbe. Auch wenn das alles zusammen hängt.

Habe ich mir auch schon gedacht. Stiller Läufers Ausführungen ergeben ja nicht wirklich Sinn. Ich vermute mal, er verwechselt die Lorentztransformation mit der Lorentzkontraktion. Dann wäre alles nicht mehr ganz so bizarr.

[JoAx]

Zitat von Ich

Ich vermute mal, er verwechselt die Lorentztransformation mit der Lorentzkontraktion. Dann wäre alles nicht mehr ganz so bizarr.

Ja, weniger bizarr wäre es. Das ist auf der anderen Seite aber ein deutlicher Hinweis darauf, dass er vom Verstehen der SRT etwas entfernt ist. Ein Hinweis von mehreren.

@Stiller Läufer
Auch wenn dein Neuanfang auf diesem Forum nicht so gelaufen ist, wie du es dir vorgestellt hast, verstehe es als eine Chance, vom Club "Ewig und eine Nacht über die Ansichten zur Längenkontraktion zu diskutieren" zum Club "Ok, verstanden! Wie geht es weiter? Was gibt es noch interessantes?" zu wechseln.

Das ist nämlich tatsächlich! möglich.

[Stiller Läufer]

Zitat von JoAx

Ja, weniger bizarr wäre es. Das ist auf der anderen Seite aber ein deutlicher Hinweis darauf, dass er vom Verstehen der SRT etwas entfernt ist. Ein Hinweis von mehreren.

@Stiller Läufer
Auch wenn dein Neuanfang auf diesem Forum nicht so gelaufen ist, wie du es dir vorgestellt hast, verstehe es als eine Chance, vom Club "Ewig und eine Nacht über die Ansichten zur Längenkontraktion zu diskutieren" zum Club "Ok, verstanden! Wie geht es weiter? Was gibt es noch interessantes?" zu wechseln.

Das ist nämlich tatsächlich! möglich.

Nun, also von hier aus.

Nein, ich verwechsle da nichts. Die Kontraktion kann aus der Transformation hergeleitet werden, oder etwa nicht?

Und bizarr? Weshalb? Weil ich mir über den Unterschied zwischen der Beschreibung der Welt (also Modellen über die Welt) und der Welt als Faktum Gedanken mache? Das macht auch ein Lee Smolin, um nur einen zu nennen, weil ich mich gerade mit ihm beschäftige. Oder auch Zeilinger, wenn er sinngemäß von Eckdaten über die Welt spricht, die wir aus Messdaten gewinnen, und die vielleicht das einzige sind, was wir wirklich über die Welt wissen können - seine Ansicht, wohlgemerkt, nicht unbedingt meine. Ich suche noch. Und war erst mal schwer über die verletzende Aufnahme hier enttäuscht.

Gerade Physiker sollten sich über die Unsicherheiten bzgl unsres Wissens im Klaren sein.

[Ich]

Zitat von JoAx

Das ist auf der anderen Seite aber ein deutlicher Hinweis darauf, dass er vom Verstehen der SRT etwas entfernt ist.

Das ist jedem hier sowieso klar, denke ich. Darauf kommt es aber nicht an, sondern auf die Einstellung. Da gibt es sicherlich noch Luft nach oben, aber die kann man ja nutzen, um hoffentlich zu einer interessanten Diskussion zu kommen.

EDIT: hat sich überschnitten mit SLs Beitrag.

[JoAx]

Zitat von Stiller Läufer

Nein, ich verwechsle da nichts. Die Kontraktion kann aus der Transformation hergeleitet werden, oder etwa nicht?

Doch, aber deswegen sind es dennoch unterschiedliche Dinger. Die Geschwindigkeit und Beschleunigung haben beide etwas mit Ableitung der Ortskoordinate nach der Zeit zu tun. Die würdest du aber nicht verwechseln, schätze ich. Und nun schaue dir ein Teil deines Betrages an, und insbesondere das von mir hervorgehobenes:

Zitat von Stiller Läufer

Meine Frage lautet, in wie weit die Lorenz-Transformation uns tatsächlich etwas über die Welt sagt, denn es ist ja wohl offensichtlich, dass es bezüglich ihrer Interpretation – nicht in ihrem Formalismus! – unterschiedliche Ansichten gibt. Beschreibt sie eine Raumkontraktion ...

Das passt unter gar keinen Umständen zusammen.

Zitat von Stiller Läufer

Und bizarr? Weshalb? Weil ich mir über den Unterschied zwischen der Beschreibung der Welt (also Modellen über die Welt) und der Welt als Faktum Gedanken mache?

Weisst du, wie die Welt als Faktum ist? Wohl kaum. Das wird wohl auch kein Mensch auf der Welt (je) wissen.

Weisst du, wie das Modell SRT ist? Das, was du schreibst, erlaubt eigentlich keine positive Antwort.

Was ich sagen möchte - zumindest das Modell sollte man schon kennen und können, bevor man sich an die Frage des "Unterschiedes zwischen Modell und der Welt" herantraut. Die großen "Namen", die du genannt hast, die kennen und können Modelle, die komplizierter sind, als SRT. Und ihre Aussagen über die Welt rühren von dem Wissen und Können dieser Modelle. Eigentlich muss man diese komplizierteren Modelle auch können, um ihr Aussagen zu verstehen.

Der simple Gedanke, der dich im Moment betrifft - du musst die SRT können, um über die Welt von ihrem Standpunkt nachdenken zu können.

Das ist alles.