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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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  #1  
Alt 30.07.08, 11:39
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
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Standard Synchronisation in der SRT

Hi
Ich hab ne recht kurze Frage.
Warum wird in der SRT eigentlich zur Synchronistaion der Uhren eine EM Welle benutzt ?
Klar bei den Gedankenmodellen im Weltall bietet sich das an.
Aber werden die ganzen Effekte der SRT wie Laengenkontraktion.Gammafaktor, nicht dadurch verursacht, dass c0 unabhengig vom Inertialsystem ist ?

Frage: Wuerden diese SRT Effekte auch auftrete wenn ich die Uhren mit einem Gewehr synchronisieren wuerde ?

Dass eine Gewehrdkugel bei schnellen Objekten zu langsam sein koennte lasse ich nicht gelten. Denn wenn es die SRT nicht gaebe koennte ich eine beliebig schnelle Gewehrkugel annehmen, so dass sie jeden Ort im unbewegten IS vom bewegten IS aus erreichen kann.
Die SRT wird aber anscheinend erst uber die EM Welle als Informationsuebermittler
gueltig.

Messe ich in K' einen Stab (mit ebenfalls verkuertem Maßstab) un sende den Zahlenwert in einer Gewehrkugel nach K, so ist das eine zulaessige Meßmthode.
Die SRT sagt damit doch nur aus, dass es zwei unterschiedliche Meßprinzipien gibt. Die auf erlektomagnetischer und die auf mechanischer Basis.
War sehen zwar ueber EM Wellen, aber wir hoeren mechanisch.
Daa nur sehen "gueltig" ist waere doch willkuerlich.

Ge?ndert von richy (30.07.08 um 13:08 Uhr)
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  #2  
Alt 30.07.08, 13:32
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

salve richy,

die erhoffte System-Unabhängigkeit lässt sich mit gar nix erreichen. Mit Licht wird nicht mit etwas absolut geraden gemessen. Es folgt der Geodäte. Der Unterschied zum Geschoss ist also nur relativ. Grundsätzlich ließe sich unsere Via lacta auch mit dem klassischen Rollbandmaß messen. Nur tut das meist niemand.

Das meint, für jeden Zweck wird man die sinnvollste Methode wählen. γ-Strahlung wäre das genauest mögliche, ist aber meist nur unter besonderen Laborbedingungen, im Kosmos und... in Zahnarztpraxen sinnvoll nutzbar.

Zeit z.B. ist grundsätzlich nur lokal, also inertial messbar. Man nutzt die Eigenschwingung von (Caesium)-Atomen. Fernmessungen verlangen nach einer Transformation.

Gibt es darüber hinaus Gesuchtspunkte bzw. Details? - Endlich mal wieder ein Thread, bei dem auch unsere Experten gern arbeiten werden = .


Gruß Uranor
__________________
Es genügt nicht, keine Gedanken zu haben. Man sollte auch fähig sein, sie auszudrücken.
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  #3  
Alt 30.07.08, 18:37
Uli Uli ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Oder du stellst dich genau in die Mitte zwischen 2 Uhren und gibst dann einen Pfiff auf der Trillerpfeife ab.
Wenn sichergestellt ist, dass die Schallgeschwindigkeit auf beiden Strecken gleich ist, hast du die Uhren
damit perfekt synchronisiert. Auch im Kontext der SRT; dort wird ein relativ zu dir bewegter Beobachter deine
Meinung über den synchronen Lauf der Uhren i.a. aber nicht teilen (wegen Relativität der Gleichzeitigkeit).
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  #4  
Alt 02.08.08, 04:05
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Hi Uli

So ganz habe ich das noch nicht verstanden.
Das die Synchronitaet hier eine Rolle spielt schon.
Ich nehme nochmal einen Stab in einer Rakete B die mit v_r an einem Beobachter A vorbeifliegt. Den Stab moechte Beobachte A messen.
Wobei das soundso schon ein abenteuerliches Unterfangen darstellt. Direkt geht das
natuerlich gar nicht.

Aber der Raketenpilot hat dafuer am Anfang und Ende des Stabes zwei Gewehre angebracht, die Kugeln mit -v_a abfeuern.
Fuer den Beobachter bleiben die Kugeln also (Im Weltraum) stehen und Beobachter A kann an diese einen Maßstab anlegen.
Bleibt das Problem die Kugeln gleichzeitig abzufeuern.

Z.B ueber Schalwellen in der Mitte des Maßstabes oder wenn ich schon bei Gewehkugeln bin, durch zwei Kugeln die ich von der Mitte aus des Stabes
als Synchronisationsignal absende.
Ich sehe keinen Grund warum Beobachte A nicht die selbe Laenge messen sollte wie Beobachter B.

Nach der SRT wuerde Beobachter A sagen die Synchronisationskugeln
wiesen unterschiedliche Geschwindigkeiten auf und haben daher
zu verschiedenen Zeitpunkten die Gewehre ausgeloest.
Die SRT kann man hier aber noch nicht voraussetzen, denn die sollte das Experiment erst veranschaulichen..
In keiner Phase des Experiments soll ein Lichtstrachl verwendet werden.

Mit solch einem Experiment kann man doch gar nicht die SRT herleiten.
Denn diese beruht doch auf der Unabhaengigkeut von C0 vom Inertialsystem.
Oder irre ich mich da ?
Wie kann ich aber vom Verhalten von Photonen auf das Verhalten von Gewehrkugeln schliesssen ?
Wahrscheinlich dass sich der Raum verzerrt. Aber der ist ja gar nicht materiell sondern ein Koordinaten, Maßsystem.

Wenn die Vorgabe waere : (1) Kein Koerper kann C0 annehmen waere ich zufrieden.. Aber das ist ja auch eine Folgerung der SRT, die ich somit nicht voraussetzen kann.
Gibt es eine Moeglichkeit dies (1) ohne Verendung irgendwelcher Lichtsignale oder Lichmaßstaebe herzuleiten ?

Viele Gruesse

Ge?ndert von richy (02.08.08 um 04:12 Uhr)
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  #5  
Alt 02.08.08, 04:07
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Hi richy,

wenn du in deinem Inertialsystem Uhren synchronisieren möchtest, dann spielt es imo keine Rolle, wie du das tust.

Wichtig ist nur, dass die Geschwindigkeiten auf beiden Strecken die gleichen sind, wie es Uli ja schon betont hat.

Problematischer wird es, wenn wir Uhren in verschiedenen relativ zueinander bewegten Inertialsystemen synchronisieren möchten.

Da ergibt sich nun mal der Unterschied im Begriff der relativen Gleichzeitigkeit. Aber das ist ja eh ein alter Hut.

Gruss, Marco Polo
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  #6  
Alt 02.08.08, 04:45
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Nochmal an richy:

du hattest ja die Längenkontraktion angesprochen.

Ich versuch das mal mit Hilfe des Noltings zu erklären:

Wie führt man eine Längenmessung durch?

Man legt einen Maßstab auf die zu messende Strecke an und liest gleichzeitig die Positionen der Endpunkte ab.

Das erscheint trivial, wenn die zu messende Strecke und das Inertialsystem, in welchem du ruhst, und von welchem aus du deine Berechnungen durchführst, in relativer Ruhe zueinander sind.

l=x1-x2

Jetzt kommt aber eine Relativgeschwindigkeit v ins Spiel. Die Positionen der Endpunkte der zu messenden Strecke ergeben sich wie folgt:

x1'=gamma(x1-vt1) ; x2=gamma(x2-vt2)

Was ist für t1, t2 einzusetzen?

Die Ablesungen haben auch in S' gleichzeitig zu erfolgen, d.h. es gilt t1'=t2' und nicht etwa t1=t2.

t1-v/c²*x1=t2-v/c²*x2

t1-t2=v/c²(x1-x2)

l'=x1'-x2'=gamma(x1-x2-v²/c²(x1-x2))

l'=l*sqrt(1-v²/c²))

Ein in S ruhender Stab der Länge l erscheint in S' um den Faktor (1-ß²)^0,5 <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.

Ob du jetzt mit Lichtsignalen oder Gewehrkugeln synchronisierst, spielt dabei imo keine Rolle.

Gruss, Marco Polo
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  #7  
Alt 02.08.08, 10:02
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richy richy ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Hi Marco

Danke fuer die Erklaerung.
Koennte man fuer die Nichtgleichzeitigkeit nicht einfach ebenso die relativistische Geschwindigkeitsddition heranziehen ?
Das waere fuer mich einsichtiger.
Wobei Einstein in "Elektrodynamik bewegter Koerper" erst die Zeitdillatation herleitet.
Und dabei verwendet er zur Synchronisation einen Lichtstrahl.

Vielleicht kann ich meine Fragestellung nochmals ansders formulieren :
Wenn ich in allen Gedankenexperimenten Einsteins, den Ansaetzten zur, SRT ALLE Lichtstrahlen die er verwendet durch Gewehrkugeln ersetze.
Faellt dann ploetzlich der Wert C0 vom Himmel ? :-)
Doch sicherlich nicht.
Die SRT setzt doch voraus, dass ich z.B zur Synchronisation eine EM Welle benutze mit deren bekannten seltsamen Eigenschaften.
Wo sollte sonst der Wert C0 herkommen ?

Bleiben wir mal wir bei meinem Beispiel.
Unter der Voraussetzung dass ich die Synchronisation alle Informationsuebertragungen miit einem Lichtsrtahl durchfuehre erhaelt man die SRT Effekte, die auch bei einer Gewehrkugel die Synchronisation von A aus gesehen verhindern.

Aber diese Voraussetzung ist in meinem Gewehrkugelexperiment gar nicht erfuellt. Deswegen kann ich auch nicht sofoert daraus schliessen, dass hier die Effekte der SRT messbar sind.

An irgendeiner Stelle der SRT muss es doch eine Begruendung geben,dass
sich Gewehrkugeln (abgesehen von der Ruhemasse) aehnlich wie Photonen, ein Lichstrahl verhalten. Diese Stelle suche ich gerade.

Entscheidend fuer eine Theorie sind die Anfangshypothesen.
Alles weiter baut auf diesen auf.
Und hier verwendet Einstein Lichtstrahlen. Die SRT baut auf diese Voraussetztung auf. Erkenntlich auch an dem Zahlenwert C0 im Gammafaktor.
Aus irgendwelchern Folgerungen der Grundannahme kann ich meiner Meinung nach aber nicht aber die Grundannahme erweitern.
Ich komme hier irgendwie nicht weiter.

viele Gruesse

Ge?ndert von richy (02.08.08 um 10:19 Uhr)
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  #8  
Alt 02.08.08, 10:34
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Hi richy,

wie man das Additionstheorem herleitet und wieso, weshalb, warum, werde ich am Montag Abend beschreiben, spätestens aber am DI Abend. Da muss ich etwas weiter ausholen. Vorher komme ich leider nicht dazu.

Aber eines vorweg:

Der Wert c0 fiel nicht vom Himmel. Er wurde gemessen. Warum c0 jetzt gerade den bekannten Wert hat, das weiss Niemand. Es ist halt einfach so. Der Wert einer Naturkonstanten lässt sich nicht begründen.

Gruss, Marco Polo

Ge?ndert von Marco Polo (02.08.08 um 10:45 Uhr)
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  #9  
Alt 02.08.08, 11:52
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Uranor Uranor ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Der Wert c0 fiel nicht vom Himmel. Er wurde gemessen. Warum c0 jetzt gerade den bekannten Wert hat, das weiss Niemand. Es ist halt einfach so. Der Wert einer Naturkonstanten lässt sich nicht begründen.
Moin,

s. die Feinstrukturkonstante. Offenbar ändert sie sich mit dem Voranschreiten der Expansion. const-Werte sind bezogen. Die Zusammenhänge sind noch nicht erforscht. Ich finde es beachtlich, dass dennoch einiges verstanden werden kann.

Gruß Uranor
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  #10  
Alt 02.08.08, 12:38
Benutzerbild von EMI
EMI EMI ist offline
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Standard AW: Synchronisation in der SRT

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
s. die Feinstrukturkonstante. Offenbar ändert sie sich mit dem Voranschreiten der Expansion. const-Werte sind bezogen. Die Zusammenhänge sind noch nicht erforscht. Ich finde es beachtlich, dass dennoch einiges verstanden werden kann.
Hallo Uranor,

Das sich die Feinstrukturkonstante mit der Zeit ändert ist eine unbegründete, weder theoretisch noch messtechnisch nachgewiese Spekulation.

Wie sollte sie sich auch ändern?
Die Feinstrukturkonstante "besteht" ja selbst nur aus Naturkonstanten.
Wenn sie sich also ändern würde wäre zumindest ein "Bestandteil" nicht konstant! Also mindestens eine Naturkonstante wäre dann keine Naturkonstante.

Welche Naturkonstante sollte denn keine Naturkonstante sein??

Feinstrukturkonstante ist el.Elementarladung² zu (Planckkonstante mal el.Feldkonstante mal c).

Gruß EMI
__________________
Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.

Ge?ndert von EMI (02.08.08 um 12:41 Uhr)
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