Der relativistische Elektriker

[nocheinPoet]

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Man sollte wirklich versuchen das erstmal am konkreten Problem anzugreifen. Ob man nun Panzer über Schluchten schiebt, oder Autos in Garagen parkt.

Ernst bringt es ja deutlich auf den Punkt:

Sei es drum, das Ergebnis ist nun, dass die Vorgänge mechanisch richtig beschrieben werden mit der klassischen Mechanik. Die Abläufe werden von den mechanischen Abmessungen im Ruhesystem determiniert.

Somit ist die Frage konkret, kann die LK physikalisch etwas bewirken, was klassisch nicht möglich wäre. Und da stelle ich einfach noch mal die Frage zu diesem Bild:


Abb.3
Kann es sein, das alleine durch die LK die Lampe des Zuges immer leuchtet?

Ich vermute Ernst wird hier im Namen der Kritiker sagen, nein. Wenn die Ruhelänge des Stromabnehmers mit 5m kürzer als die Unterbrechung in der Oberleitung von 8m ist, wird es auch keine Wirkung haben, wen man im System des Zuges nie einem Zeitpunkt findet, an dem der Kontakt zur Oberleitung vollständig unterbrochen ist.

Hier ist eben die Position der Kritiker, alleine die Ruhelängen zählen.

Auch der Weg der dann weiter beschritten werden soll, ist ohne Frage ganz klar vorgezeichnet. Ist die LK nur „virtuell“ und ohne physikalische Bedeutung, dann muss das auch für die ZD gelten. Und damit meinen die Kritiker nun die SRT zu Grabe getragen zu haben.

Deswegen ist den Kritikern auch die ZD von Myonen im Beschleuniger ein Dorn im Auge. Zu klar sind hier die Ergebnisse zu viele Experimente.

Wie dem auch sei, ich würde gerne nun mal von Joachim und von Trigemina mal ihre Meinung zu der Frage hören. Kann die LK einen realen physikalischen Effekt haben?

Die ZD beim Zwillingsparadox wird ja auch von Seiten der Kritik kompromisslos bestritten. Es kann und darf einfach nicht sein, das der eine Zwilling wirklich weniger gealtert ist, als der Andere. Die Hoffung der Kritiker ist nun, die ZD über den Weg der LK als etwas physikalisch reales zu eliminieren, um dann die ganze SRT entsorgen zu können.

[nocheinPoet]

Guckst du nun auf das Mittlere Bild hier:



So hast du hier dieselbe Situation: Im linken Arm des Stromabnehmers befinden sich noch genügend Ladungsträger um den Strom lange genug aufrecht zu erhalten bis das rechte Ende die Oberleitung erreicht und von dort neue Elektronen nachgeliefert werden. Insgesamt gibt es in beiden Bildern einen kurzen Moment, indem die Versorgung von beiden Seiten zugleich kommt.

Schön das Dir das Bild gefällt. Das ist auch mein aktueller Lösungsansatz. Wobei ich das so einfach nicht klar entscheiden kann, man müsste wohl wirklich die Laufzeiten des Impulses berechnen. Es ist wohl wir mit dem Kabel zum Mond. Hier haben wir nun aber zwei Kabel, ein Stecker steckt schon, der andere ist noch draußen. Nun ziehen wir den einen Stecker raus, und stecken kurze Zeit später den anderen in die Steckdose.

Wenn ich mir das so vorstelle, komme ich aber zwangsläufig von der Logik her doch zu einer Unterbrechung. Ich muss mir das mal in Ruhe überlegen.

Das Problem ist eigentlich immer, dass man versucht ist, eine instantane Wirkung anzunehmen. Das Licht soll instantan ausgehen, wenn der Stromleiter Kontakt verliert. Der Panzer soll instantan Fallen, wenn er Bodenkontakt verliert. Oder Ähnliches.

Mit dem Panzer bin ich soweit fertig, das kann ich noch anderen erklären, die da Fragen zu haben, für mich ist das abgehackt. Und ich brauche es auch nicht instantan, ich will wissen, wie es wirklich ist.

Solche instantanen Fernwirkungen schließt die SRT aber aus. Jeder Physiker, der etwas davon versteht, wird zugeben, dass die SRT zu Widersprüchen führt, wenn überlichtschnelle Wirkungen möglich sind. Wenn also Kritiker irgendwo in ihren Gedankenexperimenten bewusst oder unbewusst instantane Fernwirkungen einbauen, dürfen sie sich nicht wundern, dass es Widersprüche gibt.

Ich habe es ja schon beschrieben, das Problem bei den Kritikern sitzt meiner Meinung nach sehr viel tiefer. Es darf einfach keine reale physikalische Wirkung der LK und der ZD geben.

Ein weiterer häufiger Fehler ist, dass Kritiker mit Gedankenexperimenten irgendetwas beweisen wollen. Gedankenexperimente sind aber nicht dazu geeignet, die SRT zu beweisen oder zu widerlegen. Sie werden eingesetzt um die möglichen Konsequenzen einer Theorie durchzuspielen.

I love it...

Dazu muss man sich aber natürlich darauf einlassen, wirklich nach SRT zu rechnen. Wenn man statt der SRT irgendwelche klassischen Voraussetzungen nachrechnet, dann kommt natürlich auch etwas Klassisches heraus. Man kann natürlich auch dasselbe Gedankenexperiment unter anderen Bedingungen durchrechnen. Zum Beispiel nach Newton oder mit Lorentzscher Äthertheorie und einem überlichtschnellen Hyperraum-Signal.

Schon klar. Wir haben hier nun einen interessanten Lösungsansatz, die Lampe leuchtet, wenn ich Dich richtig verstehe, also ohne Frage in beiden Systemen, wenn der Zug schnell genug ist, aber daran ist nicht die LK schuld, sondern die Unterbrechung ist einfach zeitlich zu kurz, und der Kontakt wird wieder hergestellt, bevor der Stromfluss abreisen kann.

Darüber muss ich mal grübeln, das mit den Beiden Kabeln zum Mond, was vom Prinzip ja her dasselbe ist, bekomme ich so auf die Schnelle nicht dahin.


Lieben Gruß

Manuel

[Tachyon]

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Wie dem auch sei, ich würde gerne nun mal von Joachim und von Trigemina mal ihre Meinung zu der Frage hören. Kann die LK einen realen physikalischen Effekt haben?

Ja, sie kann. Was man messen kann, kann auch einen physikalischen Effekt haben, denn Messungen werden mit physikalischen Effekten durchgeführt.

Gruß,
Tachyon

[Tachyon]

Schon klar. Wir haben hier nun einen interessanten Lösungsansatz, die Lampe leuchtet, wenn ich Dich richtig verstehe, also ohne Frage in beiden Systemen, wenn der Zug schnell genug ist, aber daran ist nicht die LK schuld, sondern die Unterbrechung ist einfach zeitlich zu kurz,

Ja, aber diese beiden Aussagen hängen unmittelbar zusammen. Einen Gamma-Faktor von 2 bekommt du nur bei 86,6% Lichtgeschwindigkeit. Hier ist immer die Signallaufzeit vergleichbar mit der Unterbrechungszeit. Die Relativität der Gleichzeitigkeit ist nur für raumartig getrennte Ereignisse relavant, also für solche Ereignisse, die durch einen lichtschnellen Impuls nicht verbunden werden können.

Gruß, Tachyon

[nocheinPoet]

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Ich habe da doch noch so ein anderes Bild vor Augen:


Abb.4

Der Impuls läuft hier nun mit etwas mehr als ¼ c durch den Leiter, also recht langsam. Läuft er schneller schafft es der Zug nicht mehr bis zum nächsten Kontakt mit der Oberleitung, bevor der Impuls die Lampe erreicht. Aber wie ich es auch drehe, ich habe immer eine „Ladungslücke“ im Leiter, der nach einer bestimmten Zeit die Lampe erreicht. Auch wenn dann der Kontakt wieder hergestellt ist, sollte die Lampe kurz ausgehen.

Und dazu kommt, dass diese Lücke im System der Oberleitung real im Leiter auftaucht und sich durch diesen bewegt. Im System des Zuges gibt es eine solche Lücke im Leiter nicht.

Somit muss ich leider feststellen, dass ich den Widerspruch noch nicht auflösen kann. Im Zugsystem wird die Lampe durchgehend leuchten, und es gibt dort auch keine Ladungslücke die sich durch den Leiter bewegt. Im System der Oberleitung gibt es eine Ladungslücke und wenn diese die Lampe erreicht, sollte diese kurz ausgehen.

Ganz so einfach ist das dann wohl doch nicht.

[Tachyon]

Hi Manuel,

Wie kommt das Bild zustande? Hast du es wirklich berechnet? Wann ja, wäre es interessant, die Rechnung hier anzugeben.

Gruß,
Tachyon

[nocheinPoet]

Wie kommt das Bild zustande? Hast du es wirklich berechnet? Wann ja, wäre es interessant, die Rechnung hier anzugeben.

Was man nun so berechnet nennt.

Ich kenne ja die Geschwindigkeit des Zuges. In meinen Bildern halte ich mich strickt daran 1m auf 20px abzubilden. Auch in den Bildern zum Panzer. Ich kann nun die „Momentaufnahmen“ des Zuges einem Zeitpunkt zuordnen. Ich weiß wie lange dieser keinen Kontakt hat.

Unser Zug legt nun etwas über ¼ m pro ns zurück. (25,9679 cm/ns) Die Lücke ist 8m, der Stromabnehmer auf 2,5m „verkürzt“ bleiben 5,5m im Schienensystem. Die Unterbrechung beträgt also ca. 21,2ns.

Wie weit kann nun die Stromlücke in 21,2ns durch den Leiter kommen?

Du hast für den Impuls nun 2/3c angegeben, das sind fast 1/5m pro ns (19,9862cm/ns). Die Strecke zur Lampe im Zug beträgt nun min. 2.5m. Bei der von Dir angegebenen Geschwindigkeit erreicht die Lücke schon nach 12,5ns die Lampe im Zug. (Ich betrachte das im Schienensystem).

Damit also der Zug noch vorher wieder Kontakt mit der Oberleitung hat, muss die Lücke langsamer sein. So habe ich eben ca. 1/3c für den Impuls genommen, so schafft der Zug es eben noch, wieder Kontakt zu bekommen. Ich habe das nun einwenig in der Zeichnung gerundet und nicht auf den Pixel genau dargestellt. Aber es sollte der Sache schon sehr nahe kommen.

Es ist ja nun auch so, das die 2/3c für einen Beobachter im Schienensystem gelten, aber man diese nicht einfach klassisch auf die Geschwindigkeit des Zuges addieren kann. Sonst würde der Impuls ja schneller als c sein. Ich habe das ganze also einfach nur klassisch und grob über den Daumen gerechnet. Mir war auch nur erstmal wichtig zu zeigen, dass da eine Lücke im Leiter unterwegs ist, die einfach die Lampe mal erreichen muss, und somit diese kurz ausgeht. Und das wird auch passieren, wenn wir das nun ganz genau rechnen.

Wobei ich mich frage, ob der Zug dem Stromimpuls davonfahren kann, wenn er sich also schneller bewegt, als der Impuls durch den Leiter kommt…


Nachtrag:

Also in Fahrtrichtung bewegt sich der Impuls im Schienensystem mit 0,97c. Nach unten dann mit 0,66c. Das ist 1,25m mit 0,97c und 1,5m mit 0,66c. Wenn wir das so rechnen, geht die Lampe eh aus, bevor der Kontakt wieder hergestellt ist.

[nocheinPoet]

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Hallo Joachim,

erstmal möchte ich erwähnen, dass der Dialog mit Dir hier bisher recht angenehm ist. Zum Thema, ich glaube nicht, das wir im Schienensystem die Unterbrechung rausbekommen. Somit bleibt uns wohl nur übrig, die Unterbrechung auch im Zugsystem zu „finden“. Einen Ansatz dazu habe ich schon, aber ich möchte dem nicht vorgreifen, und erstmal hören, was Du nun so zu dem Problem sagst.


Lieben Gruß

Manuel

[Tachyon]

Hallo Manuel,

gib mir etwas Zeit. Ich muss erstmal nachrechnen.

Gruß,
Joachim

[nocheinPoet]

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Also ich komme für die Strecke in Fahrtrichtung für die 1,25m mit 0,97c (29,08cm/ns) auf 4,3ns und für die 1,5m nach unten mit 0,66c (19,79cm/ns) auf 7,58ns und somit auf insgesamt 11,88ns. Da war ich über den Daumen mit 12,5ns schon recht gut.

Der Zug schafft 25,97cm/ns also in den 11,88ns ca. 3,09m. Dazu die 2,5m Stromabnehmer sind 5,59m und somit fehlen noch ca. 2,41m bis er wieder an der Oberleitung ist. Man könnte auch noch ausrechnen, wie lange nun die Lampe aus ist. Wie auch immer, die Lücke ist schneller an der Lampe. Und auch wenn nicht, kann die Lücke von dem Strom der dann später wieder nachfliest nicht geschlossen werden. Ich sage also mal, die Lampe wird im Schienensystem kurz ausgehen.