Periodische Bewegungen in der SRT ?

[JoAx]

Hallo Harti!

Zitat von Harti

Eine Antwort auf meine Frage, wie die SRT mit periodischen Bewegungen, z.B. mit einer Kreisbewegung umgeht, konnte ich aber aus den links nicht entnehmen.

Lege eine Sinuskurve entlang der ct-Achse in einem Minkowski-Diagramm, und schon hast du eine periodische Bewegung beschrieben.


Gruss, Johann

[Harti]

Zitat von Bauhof

ich würde deine Überlegungen weder trivial noch abwegig nennen. Deine Vorstellungen haben ganz einfach keinerlei Beziehung zu dem,was ich unter Physik verstehe.
Deshalb kann ich auch nichts korrigieren, sondern nur noch mit Wolfgang Pauli sagen "Nicht mal falsch!" Diese drei Worte notierte Wolfgang Pauli auf fragwürdige Zuschriften und meinte damit, der Aufsatz sei so schlecht, dass er nicht mal falsch sein kann.

Hallo Eugen Bauhof,

gut dass Du das Thema erst mal verschoben hast, hier passt es wohl besser hin.

Die von Dir zitierte Verfahrensweise von Pauli ist zwar nicht ganz logisch, soll aber wohl verklausuliert heißen, es lohnt nicht, sich mit einer "Zuschrift" zu beschäftigen.

Ich nehme mal an, dass Du das dann auch für Dich in Bezug auf meine Überlegungen so entschieden hast. Das finde ich ok.

Mich entmutigt Deine Bezugnahme auf eine Koryphäe wie Pauli auch nicht; denn ich sage mir, Pauli hat meine Überlegungen ja garnicht gelesen.
Ich werde mich in Zukunft mit spekulativen Äußerungen jedenfalls mehr zurückhalten.

Mich interessiert allerdings das Thema, in welchem "Medium" sich elktromagnetische Wellen bewegen weiter. Und ich möchte deshalb folgende Frage stellen:

Entspricht dem in der Realität nicht feststellbaren Medium, in dem elektromagnetische Wellen sich bewegen, in der mathematischen Theorie das sogenannte "Feld" ?

Vieleicht kann diese einfache Frage jemand mit ja oder nein beantworten.

Mit meiner Fragerei befinde auch ich mich nicht in ganz schlechter Gesellschaft. Immerhin war es Sokrates, der seiner Umgebung mit Fragen, die für diese teils unverständlich waren, auf den Geist gegangen ist, um auf diese Weise selbst zu weiteren Erkenntnissen zu kommen und Erkenntnisse bei anderen zu bewirken.
Wie das bei ihm leider geendet hat, weiß man ja; aber das lag wohl mehr an den Machtverhältnissen.

MfG
Harti

[JoAx]

Hallo Harti!

Zitat von Harti

Mich interessiert allerdings das Thema, in welchem "Medium" sich elktromagnetische Wellen bewegen weiter.

Ich fürchte, so lange du an Medium festhällst, ob mit "" oder ohne, wird's für dich nicht klarer.

Zitat von Harti

Entspricht dem in der Realität nicht feststellbaren Medium, in dem elektromagnetische Wellen sich bewegen, in der mathematischen Theorie das sogenannte "Feld" ?

Auf - "in dem elektromagnetische Wellen sich bewegen" - nein.
Vlt. so: Es lassen sich in der Natur so genannte elektromagnetische Felder "erkennen"/definieren. Die Veränderungen dieser Felder (ihrer Stärke) breiten sich mit LG aus, und haben einen Wellencharakter, wenn man die Feldstärke betrachtet.

So ungefähr. (?)


Gruss, Johann

[Harti]

Zitat von JoAx

Lege eine Sinuskurve entlang der ct-Achse in einem Minkowski-Diagramm, und schon hast du eine periodische Bewegung beschrieben.

Hallo JOAx,

vielen Dank für die einfache und klare Antwort auf meine Ursprungsfrage.

Ich habe den Eindruck, ich stoße bei manchen auf Unverständnis, weil meine Fragen zu einfach sind.

Dein Beispiel betrifft eine im Verhältnis zum Bezugssystem (Koordinatensystem) räumlich ruhende periodische Bewegung. Richtig ?

Eine bewegte periodische Bewegung ercheint im Bezugssystem als Wellenlinie, die umso stärker in Richtung x-Achse geneigt ist, je höher die Geschwindigkeit ist, mit der sich die periodische Bewegung bewegt. Richtig ?

Der innere Bewegungsvorgang einer Uhr (Unruh, Quarz) ist ein periodischer Vorgang und erscheint für eine bewegte Uhr im Verhältnis zum Bezugssystem (im Koordinatensystem) als Wellenlinie, mehr oder weniger geneigt in Richtung x-Achse, je nach Geschwindigkeit der Uhr. Richtig ?

Bewegtes Uhrgehäuse plus taktgebendem Mechanismus (periodische Bewegung) entspricht in einem Koordinatensystem betrachtet, einer Welle. Richtig ?

Dann kann ich aber in Umkehrung dieser "Gleichung" auch eine Welle als eine bewegte Uhr ansehen, wobei die Frequenz dem Taktgeber entspricht und die raumzeitliche Veränderung (das Fortschreiten der Welle) der Bewegung des Uhrgehäuses. Richtig oder falsch ?

Die Wellenlinie, mit der eine bewegte Uhr in einem Weg-/Zeitdiagramm erscheint, wird nach SRT umso flacher, je schneller sich die Uhr bewegt (Frequenz nimmt ab, Wellenlänge nimmt zu), Zeitdilatation. Richtig ?

Falls diese Überlegungen jenseits jeder Physik liegen oder vollkommen trivial sind, erwarte ich keine Antwort.

Es wäre nett, wenn jemand meine Denkfehler richtig stellt.

MfG
Harti

[JoAx]

Hallo Harti!

Zitat von Harti

Dein Beispiel betrifft eine im Verhältnis zum Bezugssystem (Koordinatensystem) räumlich ruhende periodische Bewegung. Richtig ?

Sagen wir mal - ja.

Zitat von Harti

Eine bewegte periodische Bewegung ercheint im Bezugssystem als Wellenlinie, die umso stärker in Richtung x-Achse geneigt ist, je höher die Geschwindigkeit ist, mit der sich die periodische Bewegung bewegt.

Jein. Nicht nur geneigt, sondern auch etwas "verzerrt", wenn ich das so ausdrücken darf. Es reicht nicht, die Sinus-Kurve um den Ursprung nur zu drehen.

Zitat von Harti

Bewegtes Uhrgehäuse plus taktgebendem Mechanismus (periodische Bewegung) entspricht in einem Koordinatensystem betrachtet, einer Welle. Richtig ?

Nehmen wir einen Pendel. Dann würde der Aufhängungspunkt eine gegenüber einem "ruhenden" BS geneigte gerade Weltlinie beschreiben, während das Gewicht eine (aus Sicht des "ruhenden" BS-s verzerrte) Sinus-Kurve um diese geneigte Weltlinie beschreiben würde.

Zitat von Harti

Dann kann ich aber in Umkehrung dieser "Gleichung" auch eine Welle als eine bewegte Uhr ansehen,

Du meinst die em. Welle? Die em. Welle ist weniger als eine Uhr, eher als Abbild, Projektion, Schatten einer Uhr zu sehen, wenn ich es mal so "jenseitig" ausdrücken darf. Während die Teile einer "echten" Uhr in einem kausalen Zusammenhang stehen, tuen die "Teile" einer em. Welle (Tal/Berg bsw.) das nicht. So auch beim Schatten. Deine Nase und dein Mund sind Teile vom Ganzen, das kausal verbunden ist. Die entsprechenden Teile des Schattens von deinem Gesicht stehen aber in keinem kausalen Zusammenhang.
Deswegen

Zitat von Harti

wobei die Frequenz dem Taktgeber entspricht und die raumzeitliche Veränderung (das Fortschreiten der Welle) der Bewegung des Uhrgehäuses. Richtig oder falsch ?

falsch.

Zitat von Harti

Die Wellenlinie, mit der eine bewegte Uhr in einem Weg-/Zeitdiagramm erscheint, wird nach SRT umso flacher, je schneller sich die Uhr bewegt (Frequenz nimmt ab, Wellenlänge nimmt zu), Zeitdilatation. Richtig ?

Richtig.


Gruss, Johann

[Harti]

Hallo Johann,
vielen Dank erst mal, dass Du Dich mit mir unterhältst.

Zitat von JoAx

Nehmen wir einen Pendel. Dann würde der Aufhängungspunkt eine gegenüber einem "ruhenden" BS geneigte gerade Weltlinie beschreiben, während das Gewicht eine (aus Sicht des "ruhenden" BS-s verzerrte) Sinus-Kurve um diese geneigte Weltlinie beschreiben würde

Ich stelle es mir natürlich auch so vor, dass verschiedene taktgebende Mechanismen einer Uhr (Pendel, Unruh,Quarz) in einem Minkowski-Diagramm als verschiedene Wellenformen erscheinen. Wesentlich scheint mir zu sein, dass der Wellencharakter einer periodischen Bewegung durch Betrachtung in einem solchen Diagramm aufgedeckt wird.

Ich versuche mal meine Vorstellung, dass eine bewegte Uhr einer Welle entspricht weiter aufzuklären:

Ein Minkowski-Diagramm ist ein Gedankenkonstrukt, ein mathematisch/geometrisches Modell bei dem das Verhältnis von Raum und Zeit mit Hilfe von zwei senkrecht aufeinander stehenden Geraden dargestellt wird. Die Betrachtung einer periodischen Bewegung in diesem Modell zeigt den Wellencharakter einer periodischen Bewegung, egal welche Form diese periodische Bewegung hat.

Warum betrachten wir eine bewegte Uhr normalerweise nicht als Welle, während wir andere Bewegungsvorgänge, z.B. Wasser- und Schallwellen, als Wellen ansehen ?

Üblicherweise werden Wellen als stofflich gebundene Vorgänge betrachtet. Dies bedeutet, dass die raumzeitliche Bewegung durch die stoffliche Bindung, das sogenannte Medium, verursacht wird. Seit dem Mikel-Morley-Experiment (ich hoffe mal ich habe die Namen richtig geschrieben) weiß man, dass eine reale Wellenbewegung nicht in jedem Fall ein Medium (Äther) erfordert.

Ich bin der Meinung, dass es nicht die stoffliche Bindung ist, die den Wellencharakter einer Bewegung ausmacht, sondern die Verbindung von einer periodischen Bewegung mit einer raumzeitlichen Bewegung.

Warum erkennen wir dies normalerweise bei der Betrachtung einer bewegten Uhr im Verhältnis zu einer Wasserwelle nicht ?

Dies liegt m.E. daran, dass die beiden Bewegungen einer Wasserwelle (repräsentiert durch Amplitude und raumzeitliche Fortbewegung) ein einheitliches Bezugssystem haben, nämlich das Wasser (Medium).

Eine bewegte Uhr hat dagegen zwei Bezugssysteme. Das Bezugssystem der periodischen, taktgebenden Bewegung ist (eindimensional betrachtet) die Linie auf der die periodische Bewegung stattfindet (bei der Unruh z.B. ein Kreis); das Bezugssystem der zweiten raumzeitlichen Bewegung des Uhrgehäuses ist davon verschieden, z.B. in den Beispielen von Einstein der als ruhend vorgestellte Bahndamm im Verhältnis zu der mit dem Zug bewegten Uhr.
Erst bei der Betrachtung einer Uhr in einem einheitlichen Bezugssystem, dem Koordinatensystem, offenbart sich der Wellencharakter einer Uhrbewegung.

Du meinst die em. Welle? Die em. Welle ist weniger als eine Uhr, eher als Abbild, Projektion, Schatten einer Uhr zu sehen, wenn ich es mal so "jenseitig" ausdrücken darf. Während die Teile einer "echten" Uhr in einem kausalen Zusammenhang stehen, tuen die "Teile" einer em. Welle (Tal/Berg bsw.) das nicht.

An elektromagnetische Wellen habe ich bei den obigen Betrachtungen nicht gedacht, sondern ganz allgemein den Gang einer Uhr mit Wellenbewegungen verglichen.
Meine Frage, was eigentlich ein elktromagnetisches Feld ist, führt eigentlich von dem Ursprungsthema weg. Ich habe ein bißchen nachgelesen
und mir dazu folgendes überlegt:
Licht ist eine spezielle Form elektromagnetischer Wellen. Wenn ich in einem dunklen Raum ein Taschenlampe anmache, stellt der Lichtstrahl ein elektomagnetisches Feld dar. Die Intensität/Stärke dieses Feldes ist im Lichtstrahl größer als außerhalb des Lichtstrahls. Elektrische und magnetische Felder sind an eine Quelle (Ladung, Magnet) gebunden, elektromagnetische Felder nicht. Die Felder werden durch entsprechende Kraftwirkungen begründet und mit komplizierten Formeln (die ich nicht kenne und nicht verstehe) berechnet.
Ist dies so ungefähr richtig ?


MfG
Harti

[EMI]

Zitat von Harti

Warum betrachten wir eine bewegte Uhr normalerweise nicht als Welle...

Wie das Harti,

eine simple Pendeluhr führt eine Sinusschwingung aus, das ist doch schon ewig bekannt.
Es gibt aber auch Uhren, die nicht schwingen, z.B. ne Sanduhr.

Zitat von Harti

Mikel-Morley-Experiment (ich hoffe mal ich habe die Namen richtig geschrieben)

Es heist: Michelson-Morley-Experiment

Albert Abraham Michelson (* 19. Dezember 1852 in Strelno (Provinz Posen); † 9. Mai 1931 in Pasadena (Kalifornien), war ein amerikanischer Physiker deutscher Herkunft und wurde bekannt durch das nach ihm benannte Michelson-Interferometer. 1907 erhielt er den Nobelpreis für Physik.

Edward Williams Morley (* 29. Januar 1838 in Newark, New Jersey; † 24. Februar 1923 in West Hartford, Connecticut) war ein amerikanischer Chemiker. Die bekannteste seiner Arbeiten ist das Michelson-Morley-Experiment, das er 1887 zusammen mit Michelson und Dayton Miller durchführte. Weder er noch Michelson akzeptierten, dass es die Theorie vom Lichtäther widerlegte. Im Nachhinein wurde das Experiment aber als Beleg für Einsteins SRT von 1905 gesehen.

Gruß EMI

[Harti]

Zitat von EMI

eine simple Pendeluhr führt eine Sinusschwingung aus, das ist doch schon ewig bekannt.

Hallo Emi,
das war auch für mich klar, wenngleich ich es nicht mathematisch korrekt als Sinusschwingung bezeichnet habe. Dies gilt m.E. im Prinzip nicht nur für Pendel, sondern für alle periodischen Bewegungen, also auch Unruh, Quarz und Atome.

Es gibt aber auch Uhren, die nicht schwingen, z.B. ne Sanduhr.

Bei einer Sanduhr begnügt man sich bei einem Durchlauf des Sandes mit dem Zeitraum von einer Schwingung, weil man z.B. für das Kochen eines Eies nur diesen Zeitraum braucht. Wenn man die Sanduhr nach jedem Durchlauf permanent umdreht, erhält man auch Schwingungen.

Es heist: Michelson-Morley-Experiment

Danke, ich hatte im Gefühl, dass was falsch war.

MfG
Harti

[EMI]

Zitat von Harti

Wenn man die Sanduhr nach jedem Durchlauf permanent umdreht, erhält man auch Schwingungen.

Nein Harti,

der Sand fließt nicht sinusmäßig durch die kleine Öffnung.

Gruß EMI

[Harti]

Zitat von EMI

Nein Harti,
der Sand fließt nicht sinusmäßig durch die kleine Öffnung.

Hallo Emi,
da hast Du natürlich recht.
Ich habe meine Vorstellung zur Konstruktion einer Wellenbewegung bei einer Sanduhr wohl nicht hinreichend deutlich gemacht.

Man kann das Durchlaufen der gesamten Sandmenge als eine Periode ausfassen. Wenn man die Sanduhr umdreht, beginnt die nächste Periode, u.s.w. Nach dem Umdrehen ist der Sand wieder an der Ausgangsposition, wie bei einem Pendel. Dass dies nicht sehr praktisch ist, weil man die Sanduhr nicht so schnell drehen kann, wie ein Pendel seine Richtung wechselt, ist natürlich klar. Deshalb werden Sanduhren in aller Regel auch nur für die Ermittlung einer konkreten Zeitdauer, die genau eine Periode beträgt, genutzt, z.B. dem Kochen eines Eies.

Ist meine möglicherweise etwas konstruierte, aber wohl nicht ganz abwegige Vorstellung jetzt deutlicher geworden ?

MfG
Harti