Raumfahrt, Fluchtgeschwindigkeit

[orca]

Sass/Bouchè : Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau Band I
Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1953, 11. Auflage S. 235

II.Dynamik (bearbeitet von Dr. Ing. W. Meyer zur Capellen)
A.Bewegungslehre (Kinematik)
4. Bewegung des starren Körpers in der Ebene
f) Relativbewegung
Bewegt sich eine Ebene oder Scheibe E2 gegenüber einer bewegten Ebene E1 und diese Ebene gegenüber der festen Ebene Eo, so bezeichnet man die Bewegung von E2 gegenüber E0 als absolute, gegenüber E1 als relative und die von E1 gegenüber E0 als Führungsbewegung.
(.....)
beta) Bei beliebiger, krummliniger Bewegung (Bild 37) ist die Absolutgeschwindigkeit eines Punktes die geometrische Summe aus seiner Relativ- und seiner Führungsgeschwindigkeit: .....

Prof. F. Sass hat übrigens auch an der Technischen Universität Berlin (TUB) Mechanik gelehrt.

Alfred Einstein aus Schilda hatte offensichtlich keine Ahnung von der Kinematik der Relativbewegung. Er hielt sich lieber an den Grundsatz: "Phantasie ist wichtiger als Wissen", deshalb brauchte er auch an der TUB keine Vorlesungen halten.

Der größte Postulator aller Zeiten hat unter Absolutbewegung eine Bewegung gegenüber einem absolut ruhenden Bezugssystem verstanden, so ein Komiker der Popphysik!
Hätte er als Student aufgepasst, und hätte er den Unterschied zwischen Absolut-, Führungs- und Relativbewegung verstanden, so wäre uns das irrationale Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen und die komplette RT erspart geblieben.
Dann hätten wir vielleicht nie gemerkt, daß er das größte Genie der Menschheit ist.

MfG
orca

[zeitgenosse]

Zitat von orca

Der größte Postulator aller Zeiten hat unter Absolutbewegung eine Bewegung gegenüber einem absolut ruhenden Bezugssystem verstanden, so ein Komiker der Popphysik!

Diesen Vorwurf müsste man - wenn schon - Newton gegenüber erheben, hat dieser doch das Konzept des absoluten Raumes in die Physik eingeführt. Gerade dagegen aber hat sich Mach in seiner "Kritik der Mechanik" gewehrt. Einstein hat dann nur folgerichtig das "Machsche Prinzip" als heuristisch leitend für die ART proklamiert.

Andererseits kann man sagen, dass es in der Mechanik stets eine Klasse von bevorzugten Bezugssystemen gibt, die sich durch das Fehlen von Scheinkräften auszeichnen. Solche Bezugssysteme nennt man auch "Galileisches Inertialsystem" (siehe dazu 'Technische Mechanik für Ingenieure' von Müller und Ferber, Fachbuchverlag Leipzig).

Der Formulierung

Bewegt sich eine Ebene oder Scheibe E2 gegenüber einer bewegten Ebene E1 und diese Ebene gegenüber der festen Ebene Eo, so bezeichnet man die Bewegung von E2 gegenüber E0 als absolute, gegenüber E1 als relative und die von E1 gegenüber E0 als Führungsbewegung

ist nichts hinzuzufügen, handelt es sich doch um eine in der Ingenieursmechanik nützliche Reduktion auf das Notwendige. Mit dieser pragmatischen Vereinfachung kann ich mich persönlich gut identifizieren.

Dass sich in den Lehrbüchern der Physik solche Aussagen nicht finden, zeigt deutlich, dass Physiker grundsätzlich von einem umfassenderen Verständnis der Bezugssystemproblematik auszugehen haben. Im Rahmen der SRT finden wir bspw., dass die Konzeption des Newtonschen absoluten Raumes durch Minkowskis Raumzeit-Union oder schlicht die 'Welt' ersetzt wurde.

Gr. zg

[orca]

Zitat von zeitgenosse

Diesen Vorwurf müsste man - wenn schon - Newton gegenüber erheben, hat dieser doch das Konzept des absoluten Raumes in die Physik eingeführt.

Mir scheint, da hast du Newtons Konzept des absoluten Raumes wohl falsch verstanden:

Zitat von Newton

Bewegt sich z. B. der Teil der Erde, in welchem ein Schiff sich befindet, gegen Osten mit einer Geschwindigkeit von 10 010 Teilen; das durch Wind und Segel angetriebene Schiff hingegen gegen Westen mit einer Geschwindigkeit von 10 Teilen; geht endlich der Schiffer im Schiffe gegen Osten mit einer Geschwindigkeit von einem Teile: so bewegt sich der letztere wirklich und absolut im unbewegten Raume gegen Osten mit einer Geschwindigkeit von 10 001 Teilen und relativ auf der Erde gegen Westen mit einer Geschwindigkeit von neun Teilen.

Hans Joachim Störig: Weltgeschichte der Wissenschaft, Weltbildverlag, Augsburg, 1992, S. 329f.


Offenbar hatte Newton den Unterschied zwischen Absolut-, Relativ- und Führungsbewegung (im Gegensatz zu Einstein) bereits im 17. Jahrhundert verstanden.

Eventuell hat Newton vorausschauend an dich gedacht, als er schrieb:

Zitat von Newton

Die wahren Bewegungen der einzelnen Körper zu erkennen und von den scheinbaren scharf zu unterscheiden, ist übrigens sehr schwer, weil die Teile jenes unbeweglichen Raumes, in denen die Körper sich wahrhaft bewegen, nicht sinnlich erkannt werden können.

MfG
orca

[rafiti]

So wie auf den Photos zu sehen war, habt ihr wahrscheinlich Karaoke gesungen und gelernt Kuchen in 1/n Teile zu teilen. Was willst du denn mit deinen 300 Jahre alten Büchern da? Ich habe 1500 Jahre alte Bücher. Und wie soll denn diese Rakete (was ist das?) oder wie du sie nennst überhaupt fliegen? Nur Engel oder Dämonen können fliegen.

gruss
rafiti

[pauli]

Zitat von Lorenzy

Und wenn man unsere Galaxie als Inertialsystem betrachtet, hat die gleiche Rakete plötzlich ne ganz andere Geschwindigkeit. Die gleiche Rakete besitzt also mehrere Absolutgeschwindigkeiten?

Absoluter Schwachsinn trifft's wohl am besten.

So sehe ich es auch, Orca legt Absolutgeschwindigkeiten fest wie er lustig ist, auch mehrere, vermutlich weil er es selbst nicht genau versteht:

In kräftefreien Bezugssystemen gibt es keine Absolutbewegung, weil es kein bevorzugtes Bezugssystem gibt.
In einem kräftefreien Raum bewegen sich alle Bezugsysteme geradlinig gleichförmig oder sie ruhen .
In einem Gravitationsfeld gibt es ein ausgezeichnetes Bezugsystem, nämlich das Gravitationszentrum. Deshalb kann man in einem Gravitationsfeld zwischen Ruhe und geradlinig gleichförmiger Bewegung einerseits und beschleunigter Bewegung andererseits unterscheiden.
Jede auf das (ruhende oder geradlinig gleichförmig bewegte) Gravitationszentrum bezogene Bewegung ist eine Absolutbewegung im Sinne der klassischen Mechanik.

Welches Gravitationszentrum gilt nun "mehr" für eine startende Rakete, das der Erde oder das der Sonne?
Orcas Antwort:

Die Geschwindigkeit einer Rakete im Planetenraum ist selbstverständlich auf das Inertialsystem der Sonne bezogen, weil die Absolutbewegung der Erde im Inertialsystem der Sonne 30000 m/s beträgt.

aha, aber die "Absolutbewegung" der Sonne um das galaktische Zentrum beträgt ca. 220.000m/s, wat nun?

[zeitgenosse]

Zitat von orca

Mir scheint, da hast du Newtons Konzept des absoluten Raumes wohl falsch verstanden

Ob das Zitat wirklich von Newton ist, vermag ich nicht zu beurteilen (für gewöhnlich schrieb Newton in englisch oder latein). Inhaltlich geht das Gesagte zum Teil bis auf Galilei zurück, welcher das Relativitätsprinzip der Mechanik in aller Deutlichkeit als erster ansprach. In dem Newton zugeschriebenen Zitat ist zudem erkennbar, dass der Verfasser von einem Weltbild ausgeht, in welchem der Absolutraum durch Sonne und Erde bestimmt wird. Eine Vorstellung, die erst durch Kant hinterfragt wurde. Sogar zu Zeiten Einsteins (vor 1920) dachte man sich das All noch auf die Milchstrasse begrenzt.

Richtig ist sicherlich, dass Newton die geometrische Vektoraddition wie kein zweiter seiner Zunft beherrschte und dadurch das Relativitätsprinzip auch im Kontext bewegter Bezugssysteme behandelte. Stets suchte man in der Mechanik zudem, die relative Bewegung eines Massenpunktes auf eine absolute zurückzuführen. Für Newton war das Konzept des absoluten Raumes aber auch Ausdruck seiner tiefen Glaubensüberzeugung an den e i n e n Gott.

Einstein hingegen sämtlich Kenntnisse der Mechanik abzusprechen, ist nicht fair und zudem auch falsch, hat dieser doch 1905 eine Dissertation mit dem Titel "Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen" eingereicht, die bis heute aufgrund ihres bahnbrechenden Inhaltes eine der am häufigsten zitierten wissenschaftlichen Veröffentlichungen geblieben ist.

In einem stimme ich hingegen zu: Einsteins Interessen galten während seiner Studentenzeit in Zürich vor allem der Maxwellschen Elektrodynamik und den in die werdende Relativitätstheorie einmündenden Konzepten von Lorentz und Poincaré. Der letztere war auch Ingenieur. Ungeachtet dessen genoss Einstein bei Prof. Weber, als einem typischem Vertreter der klassischen Physik, eine solide Einführung in die Mechanik. Mit Michele Besso, der am selben Polytechnikum Maschinenbau studierte (und mit welchem er über Jahre hinweg zahllose Erörterungen führte) verband ihn eine lebenslange Freundschaft. Einstein war auch längere Zeit als technischer Experte am Amt für geistiges Eigentum in Bern tätig, was für einen Fachlehrer der Physik doch erstaunlich ist, entstammten seine Arbeitskollegen vorwiegend dem Ingenieursumfeld. Und immerhin erfand Einstein zusammen mit Szilard einen Kühlschrank! Drei Patente wurden dazu angemeldet. Im Unterschiede zu den meisten theoretischen Physikern der Gegenwart finden wir bei Einstein immer auch einen Bezug zu den realen Problemen dieser Welt.

p.s.
Die von dir vorgetragene und anhand älterer Lehrmittel der Mechanik demonstrierte Begrifflichkeit absoluter Geschwindigkeiten habe ich vollumfänglich verstanden. Diejenigen Physiker, welche sich beruflich nicht mit technischen Aspekten befassen, werden sich damit aber schwertun, weil sie von ganz anderen Ansätzen ausgehen. Für mich hingegen, der ich einen Grossteil meiner Arbeitszeit in der Umgebung komplexer Anlagen und Maschinen verbracht habe, ist es aber kein Problem. In der technischen Physik ist man aus nachvollziehbaren Gründen bestrebt, ein den jeweiligen Umständen angemessenes Fundamentalsystem festzulegen. Wer selbst auch mit den Händen gearbeitet hat und nicht nur Gedankenexperimente durchführte, kann solches natürlich besser resorbieren als der weltfremde Eierkopf im Elfenbeinturm.

Gr. zg

[rafiti]

Für Newton war das Konzept des absoluten Raumes aber auch Ausdruck seiner tiefen Glaubensüberzeugung an den e i n e n Gott.

Für damalige Verhältnisse verständlich, auf Konfrontationskurs mit der Kirche zu gehen war sicher nicht angenehm.

gruss
rafiti

[pauli]

vlt. kam ihm eine Konfrontation nie in den Sinn, es war vlt. eher ein Ausdruck des damaligen Lebensgefühls: Gott war einfach Teil ihres aller Lebens, Teil der Natur, die es zu verstehen und beschreiben galt

[rafiti]

Ja klar, es gab zu verschiedenen Zeitpunkten ein bestimmtes Weltbild und eine eigene Dynamik mit ihren entsprechenden Konsequenzen.

gruss
rafiti

[zeitgenosse]

Zitat von rafiti

Für damalige Verhältnisse verständlich, auf Konfrontationskurs mit der Kirche zu gehen war sicher nicht angenehm.

Nein, damit hat es wenig zu tun. Newton (was viele nicht wissen) trieb mehr theologische und auch alchemistische Studien, als vielen heutzutage lieb ist. Über die apokalyptischen Aspekte des Buches Daniel wie auch über die Offenbarung schrieb er lange Abhandlungen. Und für seine alchemistischen Studien hatt er sich extra ein Laboratorium eingerichtet. Natürlich kannte er die gesamte hermetische Literatur. Newton besass gewissermassen zwei Seelen in seiner Brust. Eine streng rationale und eine zutiefst kabbalistische. In dieser Hinsicht glich er dem faustischen Kepler, der nebst seinen astronomischen Berechnungen auch die Astrologie in Ehren hielt.

Aus neuerer Zeit ist mir nur noch ein Physiker bekannt, der ebenfalls die Nachtseite der Welt erforschte, Wolfgang Pauli. Zusammen mit dem Psychologen C.G. Jung - ausgelöst durch intensive Traumerlebnisse - erforschte er die Synchronizität scheinbar getrennter Ereignisse und sprach desöfteren von einer Hintergrundphysik. Diese Seite seines Charakters kam aber erst während der zweiten Lebenshälfte zum Vorschein. Als Pauli viel zu früh verstarb, geschah dies im Zimmer 137 des zürcherischen Rotkreuzspitals. Er selbst hatte sein Ableben bereits im Voraus geahnt und die Zimmernummer mit der Feinstrukturkonstanten in Verbindung gebracht, deren Betrag bekanntlich mit dem Kehrwert von 137 korrespondiert.

Literatur:
- Harro Heuser, Der Physiker Gottes (Herder Spektrum)
- Ernst Peter Fischer, Brücken zum Kosmos (Libelle)

Gr. zg