Die relativistische Zahnradbahn

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Moderator: nocheinPoet

Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon Tachyon » Mittwoch 2. März 2011, 10:31

Hallo Britta,

Britta hat geschrieben:
Tachyon hat geschrieben:
Es wird leider oft behauptet, die SRT beschäftige sich nicht mit Beschleunigungen. Das ist falsch.


Den Eindruck hatte ich eigentlich auch und im MAHAG hat das auch noch nie jemand erwähnt, dass dem nicht so ist. :?


Hm, das MAHAG-Forum würde ich auch nicht wirklich als Referenz bemühen. Der Punkt ist, dass eine physikalische Theorie, die keine Beschleunigungen behandeln kann, ziemlich nutzlos ist. Einstein bezieht sich in seinem 1905-Papier auf die bekannte Newtonsche Mechanik, indem er in §1 im ersten Satz schreibt:
Einstein hat geschrieben:Es liege ein Koordinatensystem vor, in welchem die Newtonschen mechanischen Gleichungen gelten.[...]


Damit macht er klar, wie in diesem Koordinatensystem Beschleunigungen, Kräfte, eben die ganze Dynamik zu behandeln ist: Genau wie bei Newton. Nur dass alle Gesetze eben bei Lorentztransformation und nicht bei Galileotransformation gleich sein müssen.

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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon Tachyon » Mittwoch 2. März 2011, 13:09

Hallo nocheinPoet,

nocheinPoet hat geschrieben:Man kann doch nun nicht bestreiten, dass dort ganz klar Widersprüche stehen.


Doch, das kann man. Man muss wirklich zwischen Koordinatenwechsel und Beschleunigung unterscheiden. Ein beschleunigtes, elastisches Objekt verkürzt sich materialistisch real. Ein Koordinatenwechsel ändert nur die "Sichtweise".

Ich habe den Artikel noch etwas umgeschrieben und einen letzten Absatz als Fazit hinzugefügt. Vielleicht wird es nun klarer, wie ich es meine.

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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon nocheinPoet » Mittwoch 2. März 2011, 14:08

Tachyon hat geschrieben:
nocheinPoet hat geschrieben:
Man kann doch nun nicht bestreiten, dass dort ganz klar Widersprüche stehen.

Doch, das kann man. Man muss wirklich zwischen Koordinatenwechsel und Beschleunigung unterscheiden. Ein beschleunigtes, elastisches Objekt verkürzt sich materialistisch real. Ein Koordinatenwechsel ändert nur die "Sichtweise".

Ich habe den Artikel noch etwas umgeschrieben und einen letzten Absatz als Fazit hinzugefügt. Vielleicht wird es nun klarer, wie ich es meine.

Deinen Beitrag hier, habe ich erst entdeckt, als ich das hier schon geschrieben hatte, aber es passt dennoch. Ich ergänze es unten aber noch.

Die Längenkontraktion hat geschrieben:
Das Relativitätsprinzip der speziellen Relativitätstheorie bezieht sich ausdrücklich auf alle Naturvorgänge, also auch auf die Bindungskräfte in Kristallen und anderen gebundenen Objekten. Damit folgt aus der Längenkontraktion auch, dass die zwischenatomaren Kräfte in einem gebundenen Objekt so gestaltet sind, dass ein und dasselbe Objekt bewegt kürzer ist als ruhend.

Es tut mir wirklich Leid, ich will Dich nicht ärgern, aber ich halte das im besten Fall für „sehr suboptimal“ formuliert. Es gibt kein „bewegtes“ Objekt. Es gibt nur Objekte, die in Bezug zu etwas, eine Geschwindigkeit haben.

Ich habe auch keine Lust nun das alles noch mal zu erklären. Es gilt das RP und gut ist.

Darüber hinaus bin ich davon überzeigt, das die LK bei der Beschleunigung auch klassisch gegeben ist. Und das nach einer gewissen Zeit, nach dem die Beschleunigung beendet wurde, die Kontraktion welche durch die Beschleunigung hervorgerufen wurde, auf null zurückgeht, das Objekt als seine „Eigenlänge“ wieder inne hat.

Um das mal mit einem Beispiel zu beschreiben, ich habe ein Objekt, welche wie ein Bimetall aufgebaut ist, also aus zwei unterschiedlichen Materialien. Das eine ist „fester“ als das andere und kontrahiert beim Beschleunigen eben weniger stark. Dabei kommt es nun auch im Ruhesystem des Objektes zu einer realen Verformung, das Objekt wird sich verbiegen. Nach dem die Beschleunigung beendet ist, wird diese Verbiegung aber wieder verschwinden.

Ein Objekt ist „bewegt“ nicht kürzer als ruhend. Das wäre nur möglich, wenn es ein wirklich real bewegtes Objekt geben würde. Es gibt keinen Äther, es gilt das RP, ein Objekt ist somit immer nur relativ bewegt.

Um die LK Laien verständlich zu machen, halte ich eine solche Erklärung wie hier angeführt, für wirklich destruktiv.


So, nun mal konkret zu Deiner Aussage eben. Ich wiederhole nur ungern, es geht bei der Frage nach der LK in der SRT welche von den Laien hinterfragt wird, und auch von den Kritikern infrage gestellt wird, nicht um Beschleunigungen. Es geht um zwei Objekte die an einander vorbeifliegen, eine Geschwindigkeit zueinander haben, und sich gegenseitig verkürzt messen. Wann welches Objekt nun mal beschleunigt wurde, spielt hierbei einfach keine Rolle.

Ich finde das was Du da zur Beschleunigung schreibst ja auch wirklich interessant, aber ich würde das 100%tig von der „eigentlichen“ LK trennen. Schauen wir doch mal was es im Weg zur LK so gibt:

http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion (Kein Wort von Beschleunigungen, oder den Kräften zwischen den Atomen)

http://www.schule-bw.de/unterricht/faec ... aktion.htm (Gute Rechnung)

http://www.fkp.uni-erlangen.de/mitarbei ... lleRT2.pdf (Gutes PDF, auf den ersten beiden Seiten wird die LK schön erklärt)

http://itp.nat.uni-magdeburg.de/kassner ... ktion.html (Hier geht es nun auch am Ende um Beschleunigungen, auch das Bell’sche Raumschiffparadoxon wird angesprochen und hier: http://itp.nat.uni-magdeburg.de/kassner ... radox.html erklärt)

Dann habe ich noch das hier (der dritte Teil behandelt die LK):







Im Film wird die LK auch ganz ohne Beschleunigung erklärt, hier wird auch der Raum selber verkürzt und nicht ein Objekt.

Ich finde Deinen Einsatz Physik zu erklären wirklich toll. Und ich muss Dir auch sagen, ich hätte Dir viel lieber geschrieben, das ich Deine Erklärung zur LK echt super finde. Leider kann ich das aber nicht, wenn ich ehrlich sein soll.
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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 3. März 2011, 09:44

Hallo nocheinPoet,

ich bin jetzt etwas verwirrt. Glaubst du noch immer, dass mein Artikel falsch ist, oder geht es jetzt nur noch darum, dass er weiter geht, als die klassischen Erklärungen für Anfänger? Ich möchte mit meinen Seiten bewusst auch schwierigere Fragen ansprechen, die eben über das klassische "Zwei Raumschiffe fliegen aneinander vorbei" hinausgehen. Es ist in der Physik viel wichtiger, was bei Beschleunigungen oder Wechselwirkungen passiert, als die reine kinematik unbeschleunigter Objekte.

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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon nocheinPoet » Donnerstag 3. März 2011, 11:08

Tachyon hat geschrieben:
ich bin jetzt etwas verwirrt. Glaubst du noch immer, dass mein Artikel falsch ist, oder geht es jetzt nur noch darum, dass er weiter geht, als die klassischen Erklärungen für Anfänger? Ich möchte mit meinen Seiten bewusst auch schwierigere Fragen ansprechen, die eben über das klassische "Zwei Raumschiffe fliegen aneinander vorbei" hinausgehen. Es ist in der Physik viel wichtiger, was bei Beschleunigungen oder Wechselwirkungen passiert, als die reine Kinematik unbeschleunigter Objekte.

Lieber Tachyon,

da gebe ich mir doch nun solche Mühe. Ich „glaube“ zum Einen, das bestimmte Aussagen in Deinem Artikel falsch sind, die habe ich auch mehrfach benannt. Ein Objekt hat selber keine Geschwindigkeit. Wenn Du nicht genau weißt, was ich meine, ich liste es Dir gerne noch mal akribisch auf. Da kenne ich ja nichts. ;) Hier mal ein Beispiel:

Tachyon hat geschrieben:
„Während also bei der mathematischen Koordinatentransformation gar nichts mit dem Objekt passiert, sagt die spezielle Relativitätstheorie aus, dass ein Objekt, das seine Geschwindigkeit wechselt, geneigt ist seine Länge zu ändern. Damit ein Objekt nach der Beschleunigung noch im atomaren Gleichgewicht ist, muss es während des Beschleunigungsvorgangs schrumpfen.“

Das steht einfach konträr zu:

Tachyon hat geschrieben:
Diese Feststellung der Längenkontraktion, die man durch einfaches berechnen der Lorentztransformation erhält, ist mit keiner körperlichen Veränderung des Objektes verbunden.

Wenn ein Objekt schrumpft, das ist das einfach eine körperliche Veränderung. Darauf bezog sich auch mein etwas flapsiges „Mumpitz“.


Zum Anderes sollte man wirklich die einfache LK von dem was darüber hinaus geht trennen, und dann dazu eben eine weitere Seite aufmachen. In dem Film (dritter Teil) wird auch der Raum kontrahiert. Es gibt da eine Entfernung und kein Objekt. Es kann nicht sein, das sich der Raum real dadurch verändert, wenn ich ihn durchquere. Das ist eine ganz persönliche Sache, eben wie ich den Raum wahrnehme. Dem Raum ist das egal.

Ich bin da nur ganz offen Dir gegenüber, wenn mich nun wer nach einem Link fragen würde, wo die LK gut erklärt ist, würde ich ihm Deinen zurzeit nicht nennen, so Leid es mir auch tut.
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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 3. März 2011, 12:08

nocheinPoet hat geschrieben:
Tachyon hat geschrieben:
„Während also bei der mathematischen Koordinatentransformation gar nichts mit dem Objekt passiert, sagt die spezielle Relativitätstheorie aus, dass ein Objekt, das seine Geschwindigkeit wechselt, geneigt ist seine Länge zu ändern. Damit ein Objekt nach der Beschleunigung noch im atomaren Gleichgewicht ist, muss es während des Beschleunigungsvorgangs schrumpfen.“

Das steht einfach konträr zu:

Tachyon hat geschrieben:
Diese Feststellung der Längenkontraktion, die man durch einfaches berechnen der Lorentztransformation erhält, ist mit keiner körperlichen Veränderung des Objektes verbunden.

Wenn ein Objekt schrumpft, das ist das einfach eine körperliche Veränderung. Darauf bezog sich auch mein etwas flapsiges „Mumpitz“.


Lies doch einfach mal die ganzen Sätze. Im zweiten Zitat steht am Anfang "Diese Feststellung der Längenkontraktion". Ich beziehe mich also auf einen ganz konkreten Fall und das Wörtchen "Diese" gibt an, dass der Bezug im vorherigen Satz zu finden ist. Dort steht

Ein Objekt, das in seinem Ruhesystem eine bestimmte Länge hat, hat in einem hierzu bewegten Inertialsystem eine um den relativistischen Faktor verkürzte Länge.

Hier geht es also um die verschiedenen Längen des selben Objektes in unterschiedlichen Koordinaten.

Im oberen Satz steht "Während [..] bei der Koordinatentransformation [..]ein Objekt, das seine Geschwindigkeit wechselt[..]". Mit solch einer Satzkonstruktion drückt man aus, dass ein Geschwindigkeitswechsel anders zu behandeln ist als ein Koordinatenwechsel.

nocheinPoet hat geschrieben:Ein Objekt hat selber keine Geschwindigkeit.


Selbstverständlich hat ein Objekt eine Geschwindigkeit. Das ist genau das Fachgebiet der Kinematik: Man kann die Orte von Objekten mit drei Ortskoordinaten x, y, und z darstellen. Diese Ortskoordinaten hängen im allgemeinen von der Zeit t ab: x(t), y(t), z(t). Nun erhält man die Geschwindigkeit eines Objektes durch Ableitung nach der Zeit: vx=dx/dt, vy=dy/dt und vz=dz/dt. Den Vektor vx,vy,vz nennt man Geschwindigkeit des Objektes. Ja, die Geschwindigkeit hängt von der Wahl des Koordinatensystems ab, aber die Geschwindigkeitsabhängigkeit der relativistischen Länge ist in jedem Inertialsystem gleich. Man kann deshalb auch im Rahmen der SRT allgemein feststellen: Ein Objekt ist um so kürzer, je schneller es ist.

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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon nocheinPoet » Donnerstag 3. März 2011, 12:25

Tachyon hat geschrieben:
Selbstverständlich hat ein Objekt eine Geschwindigkeit. Das ist genau das Fachgebiet der Kinematik: Man kann die Orte von Objekten mit drei Ortskoordinaten x, y, und z darstellen. Diese Ortskoordinaten hängen im Allgemeinen von der Zeit t ab: x(t), y(t), z(t). Nun erhält man die Geschwindigkeit eines Objektes durch Ableitung nach der Zeit: vx=dx/dt, vy=dy/dt und vz=dz/dt. Den Vektor vx,vy,vz nennt man Geschwindigkeit des Objektes. Ja, die Geschwindigkeit hängt von der Wahl des Koordinatensystems ab, aber die Geschwindigkeitsabhängigkeit der relativistischen Länge ist in jedem Inertialsystem gleich. Man kann deshalb auch im Rahmen der SRT allgemein feststellen: Ein Objekt ist umso kürzer, je schneller es ist.

Nein, ich teile Deine Meinung nicht. Ich gebe die Geschwindigkeit eines Objektes durch die Wahl meines Koordinatensystems vor. Haben wir davon drei, die sich unterschiedlich zueinander bewegen, hat das Objekt in jedem eine andere Geschwindigkeit und auch demnach eine andere Länge. Ich sage, wir messen nur eine andere Geschwindigkeit und eine andere Länge, weder die Länge noch Geschwindigkeit welche wir messen sind intrinsische Eigenschaften des Objektes.

Auf die Frage, welche Geschwindigkeit hat das Objekt, folgt somit immer die Gegenfrage, in welchem Koordinatensystem. Die Frage nach der Ruhemasse bleibt aber Koordinatensystem unabhängig.

Zu dem anderen, ich habe langsam den Verdacht, wie beide finden da nicht mehr zueinander, ist für mich nun auch kein Weltuntergang, und Du kannst da schreiben und erklären was Du willst und wie Du es willst. Ich habe Dir einfach nur meine Meinung dazu ganz offen und frei gesagt. Es kann ja sein, das alle anderen die dort lesen, es anders sehen als ich, so richtig begeistert sind, die LK nun endlich richtig verstehen, und selbst Jocelyne Lopez es begreift. Aber ich glaube das nicht wirklich. ;)
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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 3. März 2011, 12:50

nocheinPoet hat geschrieben:Nein, ich teile Deine Meinung nicht. Ich gebe die Geschwindigkeit eines Objektes durch die Wahl meines Koordinatensystems vor. Haben wir davon drei, die sich unterschiedlich zueinander bewegen, hat das Objekt in jedem eine andere Geschwindigkeit und auch demnach eine andere Länge. Ich sage, wir messen nur eine andere Geschwindigkeit und eine andere Länge, weder die Länge noch Geschwindigkeit welche wir messen sind intrinsische Eigenschaften des Objektes.


Richtig. Der Punkt ist aber: Relativ ist nicht beliebig. Wenn man die Länge des Objektes in einem Koordinatensystem kennt, dann kennt man sie in allen. Und die Länge im Ruhesystem ist immer die kürzeste und gleich der Ruhelänge. Alle anderen relativistischen Längen rechnen sich nach Gamma mal Geschwindigkeit.

nocheinPoet hat geschrieben:Auf die Frage, welche Geschwindigkeit hat das Objekt, folgt somit immer die Gegenfrage, in welchem Koordinatensystem. Die Frage nach der Ruhemasse bleibt aber Koordinatensystem unabhängig.


Auch richtig. DIe Ruhelänge auch und die relativistische Länge nicht. Wobei sich die Gegenfrage fast nie stellt, weil man das Koordinatensystem immer zuerst annehmen sollte. Man schreibt also vorsichtshalber gleich: "Die Geschwindigkeit beträgt im Laborsystem..." oder "Im Schwerpunktsystem hat X die Geschwindigkeit v."

nocheinPoet hat geschrieben:Zu dem anderen, ich habe langsam den Verdacht, wie beide finden da nicht mehr zueinander, ist für mich nun auch kein Weltuntergang, und Du kannst da schreiben und erklären was Du willst und wie Du es willst.


Klar kann ich. Dazu wollte ich auch hier nicht um Erlaubnis fragen. Ich dachte nur, dass hier Interesse an dieser Fragestellung besteht. Da habe ich mich wohl geirrt. Wenn du möchtest, kannst du diesen Thread gerne löschen. Ich wollte mich nicht aufdrängen.

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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon nocheinPoet » Donnerstag 3. März 2011, 13:02

Tachyon hat geschrieben:
Klar kann ich. Dazu wollte ich auch hier nicht um Erlaubnis fragen. Ich dachte nur, dass hier Interesse an dieser Fragestellung besteht. Da habe ich mich wohl geirrt. Wenn du möchtest, kannst du diesen Thread gerne löschen. Ich wollte mich nicht aufdrängen.

Nun sei doch nicht geknickt. ;) Klar besteht hier Interesse, und ich habe nicht den Eindruck, Du würdest Dich aufdrängen. Ich freue mich dass Du hier im Forum schreibst. Es macht mir nur wenig Freude, Dir widersprechen zu müssen. Und das muss ich eben, wenn ich ehrlich sein soll. Darum habe ich versucht, es einfach tolerant zu handhaben.

Wir können da gerne noch weiter drüber diskutieren. Nur glaube ich nicht, das wir uns da groß näher kommen, Du hast da eine recht feste Meinung und auch ich bin mir meiner sehr sicher.
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Re: Die relativistische Zahnradbahn

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 3. März 2011, 14:36

nocheinPoet hat geschrieben:Wir können da gerne noch weiter drüber diskutieren. Nur glaube ich nicht, das wir uns da groß näher kommen, Du hast da eine recht feste Meinung und auch ich bin mir meiner sehr sicher.


Ich habe deiner Meinung doch nie widersprochen. Du sagst, dass die verschiedenen Längen aus verschiedenen Koordinatensystemen mit keiner materiellen Veränderung verbunden sind. Dem stimme ich zu, aber ich mache darauf aufmerksam, dass die Konsequenz der Längenkontraktion ist, dass ein beschleunigtes Objekt materiellen Veränderungen unterworfen ist.

Ich unterscheide zwei Fälle:
1) Koordinatentransformationen bewirken keine reale Längenveränderung.
2) Beschleunigungen bewirken eine reale Längenveränderung.

Du antwortest darauf:
Das ist falsch, weil Koordinatentransformationen keine reale Längenveränderung bewirken.

Dieses Logik verstehe ich nicht. Habe ich die Fallunterscheidung nicht klar genug beschrieben?

Was mich an deinem Diskussionsstil stört ist nicht, dass du mir widersprichst, sondern dass du so tust als sei ich ein unverbesserlicher Dogmatiker, dem man mit Argumenten nicht beikommen kann. Ich habe den Text auf deine Kritik hin schon modifiziert. Du siehst also, dass ich konstruktiver Kritik gegenüber aufgeschlossen bin, was bringt dich zu dem Schluss, mit mir sei nicht zu reden:
nocheinPoet hat geschrieben:Nur glaube ich nicht, das wir uns da groß näher kommen, Du hast da eine recht feste Meinung...


Natürlich habe ich eine Meinung, aber die habe ich auch oft schon revidieren müssen. Das ist der Grund, warum ich diskutiere.

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