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

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  #71  
Alt 19.02.18, 08:05
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JoAx JoAx ist offline
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Lächeln AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Hi, Lubbert,

deinen zweiten Absatz finde ich super! Jetzt versuche in dem "roten" Satz genau die gesuchte Einschränkung / "Zutat" / Spezifizierung zu erkennen.
__________________
Gruß, Johann
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  #72  
Alt 19.02.18, 08:14
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von Lubbert Beitrag anzeigen
Trotzdem benötigt man natürlich eine weitere Zutat neben dem Relativitätsprinzip. Denn in der Mechanik (auf die sich das Galileische Relativitätsprinzip bezieht) gab es vorher kein Naturgesetz, das eine Geschwindigkeit von was auch immer festgelegt hätte. Man kann es auch so ausdrücken, dass Einstein das Galileische Relativitätsprinzip von der Mechanik auf Mechanik+Elektrodynamik ausgedehnt hat.
Ja, das ist auch tatsächlich der Hintergrund der ganzen Sache. Es ist allerdings erkenntnistheoretisch und auch praktisch ziemlich unbefriedigend, mit einem Postulat "das Relativitätsprinzip gilt auch für die Maxwellsche Elektrodynamik" zu starten.
Das einfachste und am leichtesten nachprüfbare Postulat ist wohl, dass die Lichtgeschwindigkeit immer denselben Wert hat, unabhängig von der Bewegung der Quelle. Wobei es hier nicht auf das Licht an sich ankommt, sondern darauf, dass es genau eine invariante Geschwindigkeit gibt. Der Rest ergibt sich dann automatisch.
Es ist klar, dass dieses Postulat nicht im Relativitätsprinzip enthalten ist.
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  #73  
Alt 19.02.18, 09:04
Lubbert Lubbert ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Jetzt versuche in dem "roten" Satz genau die gesuchte Einschränkung / "Zutat" / Spezifizierung zu erkennen.
Das habe ich. Das Einsteinsche Relativitätsprinzip (grün) sagt, dass alle Naturgesetze invariant gegenüber Inertialsystemwechsel sein müssen (und enthält damit bereits eine Zutat zum Galileischen Relativitätsprinzip, das dies nur für die Gesetze der Mechanik fordert). Dies impliziert ohne weitere Zutat, dass das auch für den Spezialfall Naturgesetz=LG (rot) gelten muss.

NB: Spezifizierung ≠ Zutat

LB
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  #74  
Alt 19.02.18, 11:22
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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 Lubbert Beitrag anzeigen
Das habe ich. Das Einsteinsche Relativitätsprinzip (grün) sagt, dass alle Naturgesetze invariant gegenüber Inertialsystemwechsel sein müssen (und enthält damit bereits eine Zutat zum Galileischen Relativitätsprinzip, das dies nur für die Gesetze der Mechanik fordert). Dies impliziert ohne weitere Zutat, dass das auch für den Spezialfall Naturgesetz=LG (rot) gelten muss.
Ach so! Nein. Das "Grüne" impliziert nichts der gleichen. Das "Einstein'sche Relativitätsprinzip" ist exakt das selbe, wie bei Newton. Die dort erwähnten Naturgesetze sind ganz abstrakt gemeint und sind überheupt nicht näher spezifiziert. Irgendwas halt, was wir später "Naturgesetz" nennen wollen.

Was macht an dieser Stelle Newton? Er definiert Raum + Zeit und leitet die Galileitrafos ab. Dann und erst dann werden die mechanischen Gesetze formuliert/aufgestelt, welche automatisch galilei-invariant werden. Man könnte sagen - Newton kennt noch keine Naturgesetze, die er als zusätzliche Spezifizierung nutzen könnte, wenn er das Relativitätsprinzip einführt.

Die Elektrodynamik hat sich ausserhalb der Mechanik, ohne Rücksicht auf das Relativitätsprinzip, entwickelt. Und so liefert diese ("linear"-) unabhängige Bedigungen mit ihren Gesetzmäsigkeiten. (Wenn man es so ausdrücken möchte.) Genau so setzt A.E. die LG auch ein, und was u.a. heraus kommt, sind andere mechanische Naturgesetze, als bei Newton.
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  #75  
Alt 19.02.18, 12:46
Lubbert Lubbert ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Ach so! Nein. Das "Grüne" impliziert nichts der gleichen.
Aber gewiss doch! Zitat: "Es ist dann einleuchtend, daß jedes Naturgesetz, das in bezug auf S gilt, in genau gleicher Form auch in bezug auf S' gilt, falls S und S' relativ zueinander ruhen. Das Relativitäts- prinzip verlangt jene vollkommene Übereinstimmung auch fur den Fall, daß S' relativ zu S in gleichförmiger Translationsbewegung begriffen ist."

Das heißt doch klipp und klar, dass jedes Naturgesetz invariant unter Inertialsystemwechsel ist. Das streitest Du ab?


Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Das "Einstein'sche Relativitätsprinzip" ist exakt das selbe, wie bei Newton.
Einspruch! Siehe den zweiten Absatz in meinem vorherigen Posting, den Du vermeintlich super fandest.


Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Die dort erwähnten Naturgesetze sind ganz abstrakt gemeint und sind überheupt nicht näher spezifiziert. Irgendwas halt, was wir später "Naturgesetz" nennen wollen.
Auf welcher Quelle fußt diese Behauptung? Die Naturgesetze, um die es geht, liegen doch auf der Hand: In der Mechanik sind es die Newtonschen Axiome plus sämtliche Kraftgesetze (wie z.B. das Gravitationsgesetz). In der Elektrodynamik sind es die Maxwell-Gleichungen plus Lorentz-Kraft. Die kamen aber nun mal sehr viel später, als das Galileische Relativitätsprinzip schon lange in trockenen Tüchern war.

Und Einstein hat das Relativiätsprinzip auf alle damals bekannten Naturgesetze ausgedehnt (die aus Mechanik und Eletrodynamik eben). Gut möglich, dass er hinreichend fest davon überzeugt war, dass er es auch für zukünftig noch zu entdeckende Naturgesetze für gültig hielt.


Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Was macht an dieser Stelle Newton? Er definiert Raum + Zeit und leitet die Galileitrafos ab. Dann und erst dann werden die mechanischen Gesetze formuliert/aufgestelt, welche automatisch galilei-invariant werden. Man könnte sagen - Newton kennt noch keine Naturgesetze, die er als zusätzliche Spezifizierung nutzen könnte, wenn er das Relativitätsprinzip einführt.
Was ändert das an der Feststellung, dass die Galilei-Invarianz nur für die Naturgesetze der Mechanik gilt (bzw. für gültig gehalten wurde), im Gegensatz zu Einsteins Relativitätsprinzip, das die der Elektrodynamik mit einschließt?

LB

Geändert von Lubbert (19.02.18 um 12:54 Uhr) Grund: Lorentz-Kraft
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  #76  
Alt 19.02.18, 13:51
Lubbert Lubbert ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von Lubbert Beitrag anzeigen
Das heißt doch klipp und klar, dass jedes Naturgesetz invariant unter Inertialsystemwechsel ist. Das streitest Du ab?
Das streitest Du wahrscheinlich nicht ab. Aber Du stimmst nicht zu, dass "alle Naturgesetze" das "Naturgesetz Lichtgeschwindigkeit" einschließt, richtig? Weil es Letzteres für Dich gar nicht gibt?

LB
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  #77  
Alt 19.02.18, 14:16
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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 Lubbert Beitrag anzeigen
Das heißt doch klipp und klar, dass jedes Naturgesetz invariant unter Inertialsystemwechsel ist. Das streitest Du ab?
Ich streite ab, dass zu diesem Zeitpunkt der Aufstellung einer Theorie die "Naturgesetze" näher spezifiziert sind. Es ist angedacht, dass so etwas geben wird, später, aber noch gibt es sie nicht. Speziell - es gibt noch keine mechanischen Naturgesetze, auf die man Bezug nehmen könnte.

Zitat:
Zitat von Lubbert Beitrag anzeigen
Einspruch! Siehe meinen zweiten Absatz in meinem vorherigen Posting, den Du vermeintlich super fandest.
Den finde ich an sich nach wie vor gut. Nur legst du in die Worte wohl etwas anderes rein, als ich daraus lese.

Zitat:
Zitat von Lubbert Beitrag anzeigen
Die Naturgesetze, um die es geht, liegen doch auf der Hand: In der Mechanik sind es die Newtonschen Axiome plus sämtliche Kraftgesetze (wie z.B. das Gravitationsgesetz).
Nö, nö, nö. Postulate sind Postulate und Gesetze sind Gesetze. Speziell hängt die Form der (Kraft-) Gesetze von den gewählten Postulaten ab.

Zitat:
Zitat von Lubbert Beitrag anzeigen
In der Elektrodynamik sind es die Maxwell-Gleichungen. Die kamen aber nun mal sehr viel später, als das Galileische Relativitätsprinzip schon lange in trockenen Tüchern war.

Und Einstein hat das Relativiätsprinzip auf alle damals bekannten Naturgesetze ausgedehnt (die aus Mechanik und Eletrodynamik eben).
Bloss, die Gesetze der Newtonschen Mechanik und die der Elektrodynamik sind intrinsisch nicht kompatibel. Die kann man nicht vereinigen. A.E. hat die Newtonsche Mechanik ad acta gelegt und eine neue - relativistische Mechanik - formuliert. Von Grund auf. Überlebt haben nur das Relativitätsprinzip und die grundsätzlichen mathematischen Instrumente - Differenzial-, Integralrechnung u.ä..

Zitat:
Zitat von Lubbert Beitrag anzeigen
Was ändert das an der Feststellung, dass die Galilei-Invarianz nur für die Naturgesetze der Mechanik gilt (bzw. für gültig gehalten wurde), im Gegensatz zu Einsteins Relativitätsprinzip, das die der Elektrodynamik mit einschließt?
Das Galilei'sche Relativitätsprinzip und Galilei-Invarianz sind schlicht unterschiedliche Dinge, die man nicht in einen Topf werfen darf.
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Gruß, Johann
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  #78  
Alt 19.02.18, 15:35
Lubbert Lubbert ist offline
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Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Ich streite ab, dass zu diesem Zeitpunkt der Aufstellung einer Theorie die "Naturgesetze" näher spezifiziert sind. Es ist angedacht, dass so etwas geben wird, später, aber noch gibt es sie nicht.
Du behauptest also, dass A.E. keine konkreten Naturgesetze im Sinn hatte, als er das Paper schrieb? Hast Du irgendwelche Quellen, die das nahelegen?


Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Speziell - es gibt noch keine mechanischen Naturgesetze, auf die man Bezug nehmen könnte.
Dreh-/Impulserhaltung? Energierhaltung?

Aber die sind hier gar nicht relevant, sondern vielmehr: Elektromagnetische Wellen breiten sich mit Geschwindigkeit c aus (unabhängig vom Emitter). Das folgte vor und nach Einstein aus den Maxwell-Gleichungen. Das ist kein Naturgesetz?


[2. Absatz]
Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Den finde ich an sich nach wie vor gut. Nur legst du in die Worte wohl etwas anderes rein, als ich daraus lese.
So scheint es. Es war mir nicht klar, wie viel Interpretationsspielraum der lässt.


Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Bloss, die Gesetze der Newtonschen Mechanik und die der Elektrodynamik sind intrinsisch nicht kompatibel. Die kann man nicht vereinigen.
Das habe ich auch nicht behauptet. Trotzdem hat das Relativitätsprinzip vor Einstein die Elektrodynamik nicht enthalten, zumindest darüber sind wir uns doch einig, oder? Insofern hat Einstein das Relativitätsprinzip erweitert, wenn auch nicht unbedingt durch Änderung seiner Formulierung (zu Newtons Zeiten hätte man ja auch von der Invarianz aller Naturgesetze sprechen können, da die Maxwellgleichungen noch nicht bekannt waren), sondern durch Einführung einer anderen Raumzeit. Das ist für mich ein Argument, Galileisches Relativitätsprinzip und Einsteinsches Relativitätsprinzip nicht gleich zu setzen.

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
A.E. hat die Newtonsche Mechanik ad acta gelegt und eine neue - relativistische Mechanik - formuliert. Von Grund auf. Überlebt haben nur das Relativitätsprinzip
Auch das wurde "verbessert".

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
und die grundsätzlichen mathematischen Instrumente - Differenzial-, Integralrechnung u.ä..
+ Dreh-/Impulserhaltung + Energierhaltung


Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Das Galilei'sche Relativitätsprinzip und Galilei-Invarianz sind schlicht unterschiedliche Dinge, die man nicht in einen Topf werfen darf.
Echt? Die Galilei-Invarianz ist nicht lediglich die mathematische Manifestation des Galileischen Relativitätsprinzips? Bitte kläre mich auf.

LB

Geändert von Lubbert (19.02.18 um 16:30 Uhr) Grund: Typo
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  #79  
Alt 19.02.18, 16:13
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Beiträge: 3.409
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Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
Es ist schwer vorstellbar, dass sich ein Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt und mit den beiden Teilen jeweils die Geschwindigkeit derjenigen Mess-Apparatur einnimmt, von der die entsprechenden Photonen gemessen werden.
Naja – nach Feynman eher nicht sooo schwer anzunhemen, da es nicht einen Lichtstrahl gibt.

Aber da ich keine Ahnung habe (ich aber genau das Annehme) – bin ich schon wieder ruhig.
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E
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  #80  
Alt 19.02.18, 16:33
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Registriert seit: 22.07.2010
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Beiträge: 2.354
Standard AW: Die korrekte Formulierung und Herleitung der "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit"

Zitat:
Zitat von Jan R. Beitrag anzeigen
Es ist schwer vorstellbar, dass sich ein Lichtstrahl in zwei Teile aufteilt und mit den beiden Teilen jeweils die Geschwindigkeit derjenigen Mess-Apparatur einnimmt, von der die entsprechenden Photonen gemessen werden.
Verstehe ich recht?
Bei einer Messung ändert das Licht seine Geschwindigkeit und nimmt die Geschwindigkeit der Messapparatur an?
Und ich hatte tatsächlich gehofft, Karneval sei schon vorbei.
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