Hafele-Keating-Experiment

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Moderator: nocheinPoet

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon Meilenstein » Donnerstag 16. Januar 2014, 14:48

nocheinPoet hat geschrieben:Wenn Du noch immer verwirrt bist, musst Du die Verwirrung genauer beschreiben.



Hallo neP,

im Experiment werden die Uhren in den Flugzeugen relativ zur Bodenuhr verglichen.
Die Bodenuhr "beobachtet" das Flugzeug, das Flugzeug die Bodenuhr. Aus Sicht der Bodenuhr fliegen (idealisiert) beide
Flugzeuge mit gleicher Geschwindigkeit in unterschiedliche Richtungen.

Dass ein Beobachter außerhalb der Eigenrotation der Erde, die Erdrotation beobachtet, und damit die Flugzeuge in Abhängigkeit von der Flugrichtung als unterschiedlich schnell beschreiben könnte, spielt doch in der Beziehung zwischen den Uhren als Beobachter im Experiment keine Rolle. Die Bodenuhr und die Flugzeuge rotieren ja mit der Erde.

Ich bin also geneigt, ausschließlich die Relativbewegung zwischen Bodenuhr und Flugzeug zu betrachten.

Stelle ich mir vor, es würde irgendwie anders sein, dann müsste ich einen beliebigen Beobachtungspunkt außerhalb des IS Erde definieren. Dann ergeben sich aber durch die Erdumrundung der Flugzeuge je nachdem wo ich meinen Beobachtungspunkt zur Rotationsachse der Erde definiere, nehmen wir an 90° zur Rotationsachse geradlinige Bewegungen mit beobachteter positiver und negativer Beschleunigung von Flugzeugen und Bodenuhr. Das müsste ich mir erst durchdenken. Aber entspricht das überhaupt eurer Betrachtung?


Btw, ich will Denkmodelle grundsätzlich nicht widerlegen, ich will sie versuchen, sie für mich zu gewinnen: Sammlerleidenschaft. ;)
Es gibt grundverschiedene Betrachtungen rund um die SRT. Die eine erscheint mir logisch, doch die mehrheitlich zitierte Betrachtung entzieht sich bisher meiner Vorstellung. Und ich will gern wissen warum.

Gruß
Meilenstein
 
Beiträge: 7
Registriert: Montag 13. Januar 2014, 18:30

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 16. Januar 2014, 14:51

Hallo Meilenstein,

vielleicht hilft dir dieser Text weiter: http://www.xn--relativittsprinzip-ttb.i ... ating.html
Der ist von mir, wenn da etwas unklar ist, bin ich für Hinweise dankbar.

Gruß,
Tachyon
Was sind eigentlich Tachyonen?
Benutzeravatar
Tachyon
 
Beiträge: 577
Registriert: Freitag 10. Dezember 2010, 20:55
Wohnort: Der Hohe Norden

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon ralfkannenberg » Donnerstag 16. Januar 2014, 14:56

Meilenstein hat geschrieben:Die Bodenuhr und die Flugzeuge rotieren ja mit der Erde.

Hallo Meilenstein,

nicht ganz - das zweite Flugzeug "rotiert" gegen die Erde. Sonst würde man ja nicht die Gleichung im Gleichungssystem mit der Differenz erhalten.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon nocheinPoet » Donnerstag 16. Januar 2014, 15:12

Meilenstein hat geschrieben:
Ich bin also geneigt, ausschließlich die Relativbewegung zwischen Bodenuhr und Flugzeug zu betrachten.

Noch mal zum Karussell, zwei Personen laufen auf den Karussell mit gleicher Geschwindigkeit, aber in unterschiedliche Richtung. Und zwar genauso schnell wie das Karussell schon selber dreht. Somit dreht sich das Karussell unter dem Läufer, der gegen die Rotationsrichtung läuft. Der andere Läufer saust hingen doppelt so schnell wie das Karussell im Kreis.

Nun sollen beide Läufer jonglieren, der Läufer der entgegen der Rotationsrichtung läuft hat da keine außergewöhnlichen Probleme, der Läufer der aber mit dem Karussell läuft, wird arg mit den Bällen zu kämpfen haben. ;)

Und das schon ohne SRT.

Wenn es Dir um die Sache selber geht, lass die Rotation weg und nimm ein Beispiel mit zwei zueinander bewegten IS. Es sei den Deine Frage ist nur die nach dem Unterschied in der Flugrichtung. Da sollte Dir das Beispiel mit dem Karussell helfen. Die Kräfte auf Körper unterscheidet sich für beide Läufer. Somit ist die Richtung ganz klar entscheidend. Wenn es schon bei Newton und ohne SRT einen Unterschied gibt, gibt es den natürlich auch mit der SRT.


Gruß

neP
- So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht.
AllTopic, CrankWatch, CrankWatch - Blog, EsoWatch - psiram.com
Benutzeravatar
nocheinPoet
Administrator
 
Beiträge: 6496
Registriert: Samstag 3. Juli 2010, 11:18

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon Meilenstein » Donnerstag 16. Januar 2014, 17:20

Tachyon hat geschrieben:Hallo Meilenstein,

vielleicht hilft dir dieser Text weiter: http://www.xn--relativittsprinzip-ttb.i ... ating.html
Der ist von mir, wenn da etwas unklar ist, bin ich für Hinweise dankbar.

Gruß,
Tachyon



Hallo Tachyon,
Deine Website hatte ich bereits auf meiner vorangegangenen Suche einbezogen. ;)
Aber der Groschen ist noch nicht gefallen.

nocheinpoet hat geschrieben:Nun sollen beide Läufer jonglieren, der Läufer der entgegen der Rotationsrichtung läuft hat da keine außergewöhnlichen Probleme, der Läufer der aber mit dem Karussell läuft, wird arg mit den Bällen zu kämpfen haben. ;)


Ich möchte nur die SRT betrachten und zunächst in einem gedanklichen Modell verharren.
Interessant an Deinem Beispiel ist aber, dass es sich auch hier um 3 Objekte handelt: Der Beobachter außerhalb des Karussells, der Jongleur, der sich mal in, mal gegen die Rotationsrichtung bewegt, und die Bälle. Das bringt mich dazu, meine Sicht doch einfach mal zu beschreiben:

Bei der Lichtuhr handelt es sich auch um 3 Objekte: Der Sender, das Photon und der Empfänger (zu einem Zeitpunkt).
Man könnte gedanklich eine Situation herleiten, in der Sender und Empfänger relativ zueinander in Ruhe sind, sich jedoch gleichförmig
bewegen. Wenn die Bewegung von Sender und Empfänger in Richtung und Geschwindigkeit der des Photons gleich ist (S---> P---> E--->), würde
der Empfänger niemals das Photon beobachten können. Für den Empfänger schiene die Zeit des Senders still zu stehen, wenn man
nach Einstein voraussetzt, dass die Zeit sich am Eintreffen des Photons definiert.
Hinter dieser Asymmetrie verbirgt sich die Ahnung, warum von einem übergeordnetem IS auszugehen ist. Es ist die absolute Lichtgeschwindigkeit,
nach der sich alles andere ausrichtet. Das könnte auch erklären, warum Taktgeber in Atomuhren, vielleicht auch Quartz-Schwingkreise sich durch Bewegung (SRT) beeinflusst werden. Diese meine Betrachtungsweise ist aber dahingehend verschieden, als dass die Bewegungsrichtung von Sender und Empfänger in meinem Modell umkehrbar wäre, bei Lichtgeschwindigkeit zu einer Division durch Null führen würde, und offenbar nicht der mehrheitlichen Betrachtung entspricht.

Gruß und Danke für die Mühe.
Meilenstein
 
Beiträge: 7
Registriert: Montag 13. Januar 2014, 18:30

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 16. Januar 2014, 17:28

Hallo Meilenstein,

vielleicht hilft es dir, wenn du dir klar machst, dass nicht die Geschwindigkeit, sondern die Beschleunigung das ist, was ein Inertialsystem von einem nicht inertialen System unterscheidet. Die Erde ist ein beschleunigtes System. Wir ändern ständig unsere Bewegungsrichtung. Und deshalb kann sich die Physik auf der rotierenden Erde von der eines nicht rotierenden Systems unterscheiden. Es gibt im rotierenden System Fliehkräfte und Corioliskraft und eben auch den Effekt einer Zeitdilatation, den Sagnac-Effekt.

Gruß,
Tachyon
Was sind eigentlich Tachyonen?
Benutzeravatar
Tachyon
 
Beiträge: 577
Registriert: Freitag 10. Dezember 2010, 20:55
Wohnort: Der Hohe Norden

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon ralfkannenberg » Donnerstag 16. Januar 2014, 17:39

Meilenstein hat geschrieben:Ich möchte nur die SRT betrachten und zunächst in einem gedanklichen Modell verharren.

Hallo Meilenstein,

das ist schon ok, beachte aber, dass Du damit nicht die Situation des Hafele-Keating-Experimentes beschreibst, weil dieses eben auch noch Effekte der ART misst.

Wenn Du nur die SRT betrachtest, so kannst Du nur die geschwindigkeitsbedingte Zeitdilatation erfassen und erhälst beim Hafele-Keating-Experiment einen systematischen Fehler, weil Du die gravitationsbedingte Zeitdilatation, die von der ART herrührt, nicht berücksichtigst.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon nocheinPoet » Donnerstag 16. Januar 2014, 18:40

.
Meilenstein hat geschrieben:
nocheinpoet hat geschrieben:
Nun sollen beide Läufer jonglieren, der Läufer der entgegen der Rotationsrichtung läuft hat da keine außergewöhnlichen Probleme, der Läufer der aber mit dem Karussell läuft, wird arg mit den Bällen zu kämpfen haben. ;)

Ich möchte nur die SRT betrachten und zunächst in einem gedanklichen Modell verharren.

Auch gut, Dir ist aber klar, dass die SRT bei Beschleunigung und somit auch bei Rotation nicht so einfach ist, wie bei gleichförmiger Bewegung?


Meilenstein hat geschrieben:
Interessant an Deinem Beispiel ist aber, dass es sich auch hier um 3 Objekte handelt: Der Beobachter außerhalb des Karussells, der Jongleur, der sich mal in, mal gegen die Rotationsrichtung bewegt, und die Bälle.

Ich nenne nur drei Objekte, ich könnte auch ein viertes nennen oder nur zwei. Durch zusätzliche Beobachter oder Objekte ändert sich nichts an der Physik in den Systemen. Wenn Du nicht gerade ein Schwarzes Loch als zusätzliches Objekt nimmst. ;)


Meilenstein hat geschrieben:
Das bringt mich dazu, meine Sicht doch einfach mal zu beschreiben:

Bei der Lichtuhr handelt es sich auch um 3 Objekte: Der Sender, das Photon und der Empfänger (zu einem Zeitpunkt).

Hier bist Du aber bei gleichförmiger Bewegung. Aber von mir aus, kein Einwand, hast da Deine drei Objekte.


Meilenstein hat geschrieben:
Man könnte gedanklich eine Situation herleiten, in der Sender und Empfänger relativ zueinander in Ruhe sind, sich jedoch gleichförmig
bewegen.

Klar, möglich ist ja vieles. Ist unklar formuliert, Du meinst sicher, Sender und Empfänger ruhen (für was ein relativ, wie ruht man denn nicht relativ? ;)) zueinander, sind aber gegenüber einem anderen Objekt bewegt. Besser ist es, wenn Du gleich immer den Systemen einen Namen gibst.

Also in S ruhen A und B und in S' sind A und B bewegt. Es reichen hier zwei Körper und zwei Ruhesysteme. In S' gibt es aber bisher nichts Ruhendes, darum setzen wir mal einfach einen Beobachter ins System.


Meilenstein hat geschrieben:
Wenn die Bewegung von Sender und Empfänger in Richtung und Geschwindigkeit der des Photons gleich ist (S---> P---> E--->), würde
der Empfänger niemals das Photon beobachten können.

Immer langsam, Du musst schon die System nennen. So gibst Du nämlich immer implizit einen Beobachter vor, zu dem Sender und Empfänger bewegt sind, nennst dessen System aber nicht.

Also gegeben ist das System S in dem Sender und Empfänger ruhen und S' in dem beide bewegt sind. Und natürlich gibt es das Photon. Wichtig ist nun, alle Objekte sind immer in allen möglichen Systemen zu beschreiben, sie befinden sich nicht nur in einem System wirklich und scheinbar in einem anderen.

Es gibt Objekte und diese können in beliebig vielen Systemen beschrieben werden. Also sind Deine drei Objekte in S und S' zu beschreiben. In S ist v = 0 und in S' willst Du für Empfänger und Sender nun v' = c. Soweit richtig?

Da ist dann schon das erste Problem, Du gibst ein in der SRT unmögliches Beispiel vor, in der SRT kann sich kein Objekt mit c bewegen. Ist nun keine Ausrede, ist einfach so. Die Theorie beschreibt die Dinge ja ganz klar und eine Vorgabe ist, es gibt keine Körper mit Masse die sich mit c bewegen, hier ist der Bezug egal, jedes Inertialsystem ist gemeint.

Willst Du bei dem Beispiel bleiben, kannst Du Sender und Empfänger nur fast auf c bringen. Wäre das für Dich noch in Ordnung? Oder geht Dir da das Beispiel kaputt? Schau, es bringt nichts Annahmen zu treffen, die selber schon im Widerspruch zur Theorie stehen. Du willst dann mit der Theorie etwas beschreiben, was sie ja explizit eben nicht beschreiben kann, das es so etwas nicht gibt.


Meilenstein hat geschrieben:
Für den Empfänger schiene die Zeit des Senders still zu stehen, wenn man nach Einstein voraussetzt, dass die Zeit sich am Eintreffen des Photons definiert.

Nein, für jeden Beobachter geht die eigene Zeit immer gleich schnell, keiner kann seine eigenen Zeit (heißt sogar Eigenzeit) langsamer wahrnehmen. Geht auch nicht, denn die geht nur für den zu einem bewegten Beobachter langsamer. In seinem System beschrieben und beobachtet!


Zum letzten Absatz später, muss was tun. ;)


Lieben Gruß

Manuel
- So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht.
AllTopic, CrankWatch, CrankWatch - Blog, EsoWatch - psiram.com
Benutzeravatar
nocheinPoet
Administrator
 
Beiträge: 6496
Registriert: Samstag 3. Juli 2010, 11:18

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon Herr Senf » Donnerstag 16. Januar 2014, 18:59

Hallo Meilenstein
Du hast geschrieben
Ich bin also geneigt, ausschließlich die Relativbewegung zwischen Bodenuhr und Flugzeug zu betrachten.
Stelle ich mir vor, es würde irgendwie anders sein, dann müsste ich einen beliebigen Beobachtungspunkt außerhalb des IS Erde definieren.

Die Erde ist kein IS, sie rotiert und ist deshalb beschleunigt, demzufolge gilt auch für die Bodenuhr eine Zeitdilatation, zu der wird verglichen. Die Flugrichtung Ost oder West wäre nur egal, wenn die Erde "festgenagelt" wäre. Hier eine einfache Rechnung http://www.walter-fendt.de/zd/zd_hk.htm
Grüße Senf
ich will auch mal was dazu sagen
Benutzeravatar
Herr Senf
 
Beiträge: 717
Registriert: Mittwoch 26. Dezember 2012, 18:21

Re: Hafele-Keating-Experiment

Beitragvon Meilenstein » Donnerstag 16. Januar 2014, 20:30

Hallo Manuel,

nocheinpoet hat geschrieben:Da ist dann schon das erste Problem, Du gibst ein in der SRT unmögliches Beispiel vor, in der SRT kann sich kein Objekt mit c bewegen.


da sind wir vollkommen beieinander, dass kein Objekt mit einer Masse größer Null auf c zu beschleunigen geht.
Das ist ein Grundsatz der RT, ich habe nur (für mich) bestätigt, warum das so ist (Division durch Null). Formal richtiger sei Dein im Umgang mit den Bezugssystemen, da bin ich gerade am Nachlesen, vor allem was rotierende Bezugssysteme betrifft…
Ich versuche das Bild zu schärfen:

X ist das Bezugssystem Sender und Empfänger. In diesem System ruhen S und E.
X befindet sich in einem übergeordneten Inertialsystem X' und wird gleichförmig mit fast c bewegt.
Das Photon P befindet sich in X' und bewegt sich mit c.

nocheinpoet hat geschrieben:Nein, für jeden Beobachter geht die eigene Zeit immer gleich schnell, keiner kann seine eigenen Zeit (heißt sogar Eigenzeit) langsamer wahrnehmen.


Das ist Konsens.
Aber ich schrieb ja auch, dass der Empfänger beobachtet, dass die Zeit beim Sender langsamer zu vergehen scheint. Sender und Empfänger haben ihre Eigenzeit ohne Frage. Bei beiden ist die Sekunde gleich lang. Dem Empfänger erscheint jedoch die Zeit des Senders langsamer zu vergehen, da er länger auf den Zählimpuls (Eintreffen des Photons: "Achtung neuer Sekundenbruchteil vergangen") aufgrund der Bewegung und in Abhängigkeit der Geschwindigkeit von X in X' warten muss.

Vielen Dank und liebe Grüße


Hallo Ralf,

ich zerlege das für mich erstmal in die einzelnen Terme und betrachte Sie isoliert.
Es ist nur ein didaktisches Werkzeug.

Gruß


Ich werde mich zunächst in rotierende/beschleunigte Bezugssysteme einlesen.
Vielen Dank an alle Beteiligten.
Meilenstein
 
Beiträge: 7
Registriert: Montag 13. Januar 2014, 18:30

VorherigeNächste

Zurück zu Relativitätstheorie

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 5 Gäste