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Jakob May
Anmeldungsdatum: 21.02.2019
Beiträge: 1
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 Jakob May Verfasst am: 21. Feb 2019 15:48 Titel: Relative Geschwindigkeit zwischen zwei Lichtstrahlen |
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Meine Frage:
Ich schlage folgenden Versuch vor: wir stellen zwei Lichtsensoren in einer Entfernung von 20 km auf. Auf halber Strecke, stellen wir eine Lichtquelle auf, die nach allen Richtungen strahlt. Wenn nun die Lichtquelle eingeschaltet wird, messen wir die Zeit, die das Licht braucht, um bei den beiden Sensoren anzukommen. Welches ist die relative Lichtgeschwindigkeit zwischen den beiden Lichtstrahlen?
Meine Ideen:
Ich habe ausgerechnet, dass die benötigte Zeit 0.00003333333 Sekunden beträgt.
Die Strecke die die beiden Lichtstrahlen relativ zueinander zurücklegen beträgt 20 km (je 10 km pro Richtung). Ich habe die relative Geschwindigkeit ausgerechnet (20 km/0,00003333333 Sek.). Das Ergebnis ist 600000 km/s, das Doppelte der Lichtgeschwindigkeit. Wie kann das sein, denn das steht ja im krassen Widerspruch zur Relativitätstheorie?
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Kobaltbombe
Gast
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| Kobaltbombe Verfasst am: 21. Feb 2019 16:54 Titel: |
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Ich vermute du hast die Berechnung klassisch durchgeführt. Um die Relativgeschwindigkeit richtig zu berechnen könntest du beispielsweise in das Bezugssystem eines der "Lichtstrahlen" transformieren und dann die Relativgeschwindkeit beider Lichtstrahlen messen. Du wirst aber merken, dass bei Transformation des unbewegten Beobachters (z.B. Lichtquelle) in das Bezugssystem, in dem eines der Photonen ruht, nichts sinnvolles rauskommt, weil der Lorentzfaktor
^2}} )
divergiert.
Wenn du die Berechnung allerdings klassisch durchführst, d.h.
und in ein Bezugssystem transformierst, in dem ein Photon ruht, d.h.:
 ,
dann ergibt sich unter Berücksichtung, dass dein "neues Bezugssystem" nun mit Geschwindigkeit  bzgl. deines "alten Bezugssystems" unterwegs ist:
Also die doppelte Lichtgeschwindigkeit. Diese Art der Transformation ist aber nur für Geschwindigkeiten die sehr viel kleiner sind als die Lichtgeschwindigkeit gültig.
Grüße,
Kobaltbombe
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 17:02 Titel: |
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Welche Rolle spielt das genau, welche Berechnung man nimmt? Das ändert doch nichts am Resultat des Experiments. Wenn die Berechnungen ein anderes Ergebnis hergeben sind die Berechnungen falsch und nicht das Experiment.
Es geht doch im Grunde nur darum, was bezeichnen wir wann als relative Bewegung. Und wenn man einen vernünftigen Grund angeben kann, warum man hier 2c nicht als relative Betrachtung verstehen sollte, dann wäre das ja auch nachvollziehbar. Aber welcher Grund sollte das genau sein?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3403
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| ML Verfasst am: 10. Nov 2019 17:13 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | Welche Rolle spielt das genau, welche Berechnung man nimmt? Das ändert doch nichts am Resultat des Experiments. Wenn die Berechnungen ein anderes Ergebnis hergeben sind die Berechnungen falsch und nicht das Experiment.
Es geht doch im Grunde nur darum, was bezeichnen wir wann als relative Bewegung. Und wenn man einen vernünftigen Grund angeben kann, warum man hier 2c nicht als relative Betrachtung verstehen sollte, dann wäre das ja auch nachvollziehbar. Aber welcher Grund sollte das genau sein? |
Troll Dich.
Es ist inzwischen wirklich mehr als wahrscheinlich, dass Du ein Sockenpuppenaccount von Stolperstein bist.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 17:22 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: | Welche Rolle spielt das genau, welche Berechnung man nimmt? Das ändert doch nichts am Resultat des Experiments. Wenn die Berechnungen ein anderes Ergebnis hergeben sind die Berechnungen falsch und nicht das Experiment.
Es geht doch im Grunde nur darum, was bezeichnen wir wann als relative Bewegung. Und wenn man einen vernünftigen Grund angeben kann, warum man hier 2c nicht als relative Betrachtung verstehen sollte, dann wäre das ja auch nachvollziehbar. Aber welcher Grund sollte das genau sein? |
Troll Dich.
Es ist inzwischen wirklich mehr als wahrscheinlich, dass Du ein Sockenpuppenaccount von Stolperstein bist. |
Kannst Du mal bitte aufhören damit, mich in irgendwelche Schubladen zu stecken. Nur weil Du irgendwo gelesen hast, dass ich "Stolperstein" in einer bestimmten Hinsicht zustimmte, heißt das weder, dass ihm generell zustimme (da ich ihn oder sie nicht kenne) und es heißt auch nicht, dass ich irgendein Doppelaccount bin. Ich kann auf sowas gern verzichten.. ich weiß auch nicht was ich Dir getan habe, dass Du mir gegenüber so angriffslustig bist.
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masterpi
Anmeldungsdatum: 10.11.2019
Beiträge: 11
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| masterpi Verfasst am: 10. Nov 2019 17:32 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | Welche Rolle spielt das genau, welche Berechnung man nimmt? Das ändert doch nichts am Resultat des Experiments. Wenn die Berechnungen ein anderes Ergebnis hergeben sind die Berechnungen falsch und nicht das Experiment.
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Die Antwort findest Du z.B. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistisches_Additionstheorem_f%C3%BCr_Geschwindigkeiten
und das Thema nennt sich "Relativistisches Additionstheorem für Geschwindigkeiten". Der Hintergrund knapp erklärt ist:
Bei den für uns üblichen Geschwindigkeiten bis zu einigen 1000 km/h wird mit den Gleichungen der newtonschen Physik gerechnet. Das ist hinreichend genau - auch wenn hier bereits relativistische Rechnungen möglich wären. Der Fehler ist aber so gering, dass sich der Aufwand nicht lohnt oder unwirtschaftlich wäre.
So ab 10.000 km/h machen sich die Effekte der Relativitätstheorie (Zeitdilatation) schon bemerkbar und man sollte mit den relativistischen Beziehungen arbeiten. Sonst werden die Fehler der Ergebnisse zu groß. Gutes Beispiel sind die GPS-Satelliten. Jeder hat gleich mehrere Atomuhren an Bord. Also das Thema Zeit muss da schon sehr ernst genommen werden. Da sich die Satelliten des Global Positioning System (GPS) mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,87 km/s (rund 14000km/h) in einer Höhe von über zwanzigtausend Kilometern bewegen sind relativistische Effekte zu berücksichtigen - es sei denn, man will jeden Tag etwas weiter von der Straße entfernt mit dem Auto fahren.
Nachlesbar unter http://www.quantenwelt.de/technik/GPS/relativitaet.html oder auch hier http://www.einstein-online.info/vertiefung/SatNav@set_language=de.html .
Also es handelt sich nicht um falsche Gleichungen, sondern um andere Randbedingungen. Bei Newton sind Raum und Zeit noch unveränderlich. Doch bei Einstein und den weitaus höheren Geschwindigkeiten unterliegen Raum und Zeit der Veränderung. Wenn Du jemanden beim CERN kennst, kannst Du ihn gern mal danach fragen. Dort werden im Ringbeschleuniger (LHC) die Teilchen auf 0,9999991fache Vakuumlichtgeschwindigkeit beschleunigt. Da hat Newton sozusagen ausgedient. Dr. Google erklärt das gern umfangreicher.
Auch hier gilt wieder: erst Hausaufgaben machen (RT lernen) und dann schimpfen. 
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Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind. (A. Einstein) |
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 17:43 Titel: |
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| masterpi hat Folgendes geschrieben: |
Auch hier gilt wieder: erst Hausaufgaben machen (RT lernen) und dann schimpfen. |
Gut, da bin ich auch dafür, erst mal die Hausaufgaben zu machen, bevor wir mit Interpretationen weitaus komplexerer Sachen anfangen. Fangen wir also bei der Ermittlung der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit an. Da gibt es verschiedene Experimente, die allesamt in einem genauen Wert kulminieren. Jetzt ist es doch kein Problem, diese Experiment zu erweitern und sozusagen die Geschwindigkeit auf doppelte Entfernung - nur eben in entgegengesetzte Richtung - zu messen.
Es gibt wie immer :-) zwei Optionen
a) wir kommen auf 2c
b) wir kommen nicht auf 2c
b wäre insofern eine Katastrophe, weil dann c nicht mehr als Konstante gelten dürfte, denn sie wäre dann von noch unbestimmten Faktoren abhängig.
Stimmst Du mir soweit zu?
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masterpi
Anmeldungsdatum: 10.11.2019
Beiträge: 11
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| masterpi Verfasst am: 10. Nov 2019 17:57 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | | masterpi hat Folgendes geschrieben: |
Auch hier gilt wieder: erst Hausaufgaben machen (RT lernen) und dann schimpfen. |
Gut, da bin ich auch dafür, erst mal die Hausaufgaben zu machen,
Stimmst Du mir soweit zu? |
Nein, aber Du wolltest doch ohnehin erst mal Deine Hausaufgaben machen. Anstatt die alte Leier immer wieder zu wiederholen, solltest Du wirklich mal nachlesen, was ich Dir erklärt habe und was unter den Links meines letzten Beitrages zu finden ist. Ansonsten wird mir das zu langweilig mit Dir hier. Ich helfe ja gern ... aber darf doch erwarten, das der andere Diskussionsteilnehmer auch mitarbeitet. Wenn Dir die Zeit zum Lesen und Nachdenken fehlt (was ja sein kann), dann sage es einfach und wir können das Thema hier beenden. Doch mir immer wieder was von doppelter Lichtgeschwindigkeit 2c zu erzählen hat wirklich keinen Sinn. Ich bin mit Einsteins Theorien seit dem Jahr 2000 unterwegs und verstehe, von was ich spreche. Doch wenn Du Dir nicht die einfachsten Phänomene der SRT klar machen willst, kommen wir echt nicht weiter. Lies in Ruhe ein entsprechendes Buch oder Beiträge im Internet zur SRT. Muss ja nicht gleich der heftigste Artikel sein. Aber anders kommen wir einfach nicht weiter und bin ich auch nicht gewillt, noch weiter auf den immer gleichen Unsinn mit gleichen Antworten zu reagieren. 
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Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind. (A. Einstein) |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 18:18 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt wie immer :-) zwei Optionen
a) wir kommen auf 2c
b) wir kommen nicht auf 2c
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und die (experientelle) Antwort für ist:
Wir beobachten nie, dass die Relativbewegung eines Objektes gegenüber einem Beobachter, von diesem aus betrachtet eine Geschwindkeit größer als c hätte.
| Zitat: |
b wäre insofern eine Katastrophe, weil dann c nicht mehr als Konstante gelten dürfte, denn sie wäre dann von noch unbestimmten Faktoren abhängig.
Stimmst Du mir soweit zu? |
Nein. Das ist keine Katastrophe, um das zu beschreiben gibt es ja eine neue Theorie, die die klassische Mechanik erweitert und die experimentellen Befunde korrekt erklärt, nämlich die Relativitätstheorie.
PS: "Kontanz der Lichtgeschwindigkeit" bedeutet, dass jeder Beobachter in einem Inertialsystem immer(!) die gleiche Vakuumlichtgeschwindigkeit misst, egal wie er oder die aussendende Quelle sich bewegt.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 18:36 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt wie immer :-) zwei Optionen
a) wir kommen auf 2c
b) wir kommen nicht auf 2c
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und die (experientelle) Antwort für ist:
Wir beobachten nie, dass die Relativbewegung eines Objektes gegenüber einem Beobachter, von diesem aus betrachtet eine Geschwindkeit größer als c hätte.
| Zitat: |
b wäre insofern eine Katastrophe, weil dann c nicht mehr als Konstante gelten dürfte, denn sie wäre dann von noch unbestimmten Faktoren abhängig.
Stimmst Du mir soweit zu? |
Nein. Das ist keine Katastrophe, um das zu beschreiben gibt es ja eine neue Theorie, die die klassische Mechanik erweitert und die experimentellen Befunde korrekt erklärt, nämlich die Relativitätstheorie.
PS: "Kontanz der Lichtgeschwindigkeit" bedeutet, dass jeder Beobachter in einem Inertialsystem immer(!) die gleiche Vakuumlichtgeschwindigkeit misst, egal wie er oder die aussendende Quelle sich bewegt. |
Moment, das verstehe ich jetzt nicht. Was meinst du mit "als Beobachter im Ineertialsystem messen"? Ich kann doch nur messen, wenn ich sowohl Emissionsquelle als auch Absorptionspunkt von Licht zusammen betrachten und demzufolge auch hinreichend bewerten kann.
Kannst Du das etwas genauer erklären, wie Du das meinst?
ps: Hinsichtlich der "neuen Theorie".. Warum sollte eine Theorie ihre eigenen Voraussetzungen widerlegen wollen? Die Theorie baut doch sowohl auf der Konstanz als auch einem festen Betrag von c auf, Wenn das hinfällt fällt auch die Theorie hin.
Zuletzt bearbeitet von iselilja am 10. Nov 2019 18:44, insgesamt einmal bearbeitet |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 18:41 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: |
Moment, das verstehe ich jetzt nicht. Was meinst du mit "als Beobachter im Ineertialsystem messen"? Ich kann doch nur messen, wenn ich sowohl Emissionsquelle als auch Absorptionspunkt von Licht zusammen betrachten und demzufolge auch hinreichend bewerten kann.
Kannst Du das etwas genauer erklären, wie Du das meinst? |
Jeder Beobachter (=Experimentator) kann ein Experiment durchführen, um die Vakuumlichtgeschwindigkeit zu messen. Wie er das genau macht, ist ihm selber überlassen. z.B.
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Messung_der_Lichtgeschwindigkeit
Unabhängig von der Wahl des Experimentes, dem Bewegungszustand des Experimentators relativ zu einem anderen bewegten Beobachter oder der Bewegung der Lichtquelle wird jedes Experiment denselben Wert für c liefern.
(Das ist alles andere als trivial und aus der klassischen Mechanik auch nicht zu erwarten. Gerade daher ist dies eine bahnbrechende Entdeckung gewesen.)
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 18:50 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: |
Moment, das verstehe ich jetzt nicht. Was meinst du mit "als Beobachter im Ineertialsystem messen"? Ich kann doch nur messen, wenn ich sowohl Emissionsquelle als auch Absorptionspunkt von Licht zusammen betrachten und demzufolge auch hinreichend bewerten kann.
Kannst Du das etwas genauer erklären, wie Du das meinst? |
Jeder Beobachter (=Experimentator) kann ein Experiment durchführen, um die Vakuumlichtgeschwindigkeit zu messen. Wie er das genau macht, ist ihm selber überlassen. z.B.
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Messung_der_Lichtgeschwindigkeit
Unabhängig von der Wahl des Experimentes, dem Bewegungszustand des Experimentators relativ zu einem anderen bewegten Beobachter oder der Bewegung der Lichtquelle wird jedes Experiment denselben Wert für c liefern.
(Das ist alles andere als trivial und aus der klassischen Mechanik auch nicht zu erwarten. Gerade daher ist dies eine bahnbrechende Entdeckung gewesen.) |
Achso. Ja, das ist klar. Licht hat eben Lichtgeschwindigkeit und die ist konstant. Soweit alles gut.
Aber gerade weil sie konstant ist, muss sich wenn Licht in entgegengesetzte Richtung ausgesand wird, ein Wert ergeben, der der Strecke s1+s2 entspricht, also "2c" - was nicht meint, dass die jeweils einzelnen Messungen 2c ergäben.
Es geht hier nur um die Frage, wie wird das Ergebnis aus dem Startbeitrag interpretiert. Und wenn das sowas wie 1,8c herauskommen würde, würde das bedeuten dass mindestens ein Lichstrahl von beiden sich mit <c bewegt hätte. Und das würde bedeuten, dass c nicht konstant wäre.
Um die ganze Sache abzukürzen, sollten wir uns einfach fragen: wurde das jemals experimentell gemessen? Und wenn ja, was hat man gemessen?
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 19:05 Titel: |
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Ich hab da eine etwas ältere Graphik, woran man das vielleicht besser verstehen kann. Es ist wirklich ganz simpel. Photon 1 bewegt sich mit c nach links und Photon 2 bewegt sich mit c nach rechts. Da beide Photonen gemäß der Lichtgeschwindigkeit am Ziel ankommen, haben sich Photon 1 & 2 von einander mit 2c entfernt.
Wäre dies nicht so, hätte die Physik m.E. ein gravierenden Problem.
Und zwar aus folgendem Grund: man könnte auch ein Photon über die Gesamtstrecke s1+s2 jagen und müsste dann ebenfalls auf einen von c abweichenden Wert kommen, was aber offensichtlich nicht der Fall ist - wie es eben in den Experimenten unterschiedlicher Anordnung klar wird.
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Zuletzt bearbeitet von iselilja am 10. Nov 2019 19:10, insgesamt einmal bearbeitet |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 10. Nov 2019 19:05 Titel: |
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| Jakob May hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Ich schlage folgenden Versuch vor: wir stellen zwei Lichtsensoren in einer Entfernung von 20 km auf. Auf halber Strecke, stellen wir eine Lichtquelle auf, die nach allen Richtungen strahlt. Wenn nun die Lichtquelle eingeschaltet wird, messen wir die Zeit, die das Licht braucht, um bei den beiden Sensoren anzukommen. Welches ist die relative Lichtgeschwindigkeit zwischen den beiden Lichtstrahlen?
Meine Ideen:
Ich habe ausgerechnet, dass die benötigte Zeit 0.00003333333 Sekunden beträgt.
Die Strecke die die beiden Lichtstrahlen relativ zueinander zurücklegen beträgt 20 km (je 10 km pro Richtung). Ich habe die relative Geschwindigkeit ausgerechnet (20 km/0,00003333333 Sek.). Das Ergebnis ist 600000 km/s, das Doppelte der Lichtgeschwindigkeit. Wie kann das sein, denn das steht ja im krassen Widerspruch zur Relativitätstheorie? |
Relativgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit relativ zu einem Bezugssystem eines Beobachters. Klassisch gesehen, also bei Relativgeschwindigkeiten weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit, addieren sich die Geschwindigkeiten einfach geometrisch, so dass man in diesem klassischen Konzept die Relativgeschwindigkeit zweier Körper hiermit identifizieren kann.
Bei Bewegungen im Bereich der Lichtgeschwindigkeit versagt aber dieses klassische Konzept. Dies ist experimentell begründet.
Insbesondere ist so die Beschreibung für ein Bezugssystem, das sich selbst relativ (zu einem "ruhenden" Beobachter) mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, eine völlig abweichende.
Betrachten wir beispielsweise das Bezugsystem eines "Photons", das sich ja relativ mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, so ist dessen "Welt" in einem zeitlosen, starren Punkt entartet, die Welt ist ziemlich dunkel und einsam, es existieren nur Ereignisse in seinem Bezugspunkt.
Sieht man diese "Welt" im Grenzwert der Relativgeschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit, ist jedoch auch da jede Bewegung von Licht mit einer konstanten Geschwindigkeit beschrieben, eben mit der (Vakuum-) Lichtgeschwindigkeit.
Das was du also mit deiner Rechnung beschreiben möchtest, ist eben nicht die Welt, in der wir existieren, es ist eine "Phantasierechnung". Es gibt kein Experiment, das eine solche Beschreibung rechtfertigen würde.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 19:14 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | Da beide Photonen gemäß der Lichtgeschwindigkeit am Ziel ankommen, haben sich Photon 1 & 2 von einander mit 2c entfernt.
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Das bestreitet niemand (auch nicht die Relativitätstheorie), aber wie DrStupid schon geschrieben hat, ist das keine Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes (in irgendeinem Inertialsystem).
Und insbesondere in dem Raketenbeispiel (das ist besser, weil mit Photonen kein Inertialsystem eines Beobachter verknüpft ist): Keine der beiden Raketen sieht die andere schneller als c wegfliegen, auch wenn sich deren Entfernung in Deinem System mit mehr als c vergrößert.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 10. Nov 2019 19:26 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: | Da beide Photonen gemäß der Lichtgeschwindigkeit am Ziel ankommen, haben sich Photon 1 & 2 von einander mit 2c entfernt.
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Das bestreitet niemand (auch nicht die Relativitätstheorie), aber wie DrStupid schon geschrieben hat, ist das keine Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes (in irgendeinem Inertialsystem).
Und insbesondere in dem Raketenbeispiel (das ist besser, weil mit Photonen kein Inertialsystem eines Beobachter verknüpft ist): Keine der beiden Raketen sieht die andere schneller als c wegfliegen, auch wenn sich deren Entfernung in Deinem System mit mehr als c vergrößert. |
Das ist völlig richtig. Es widerspricht auch garnicht dem objektiven Befund, den man mit einem Versuch gemäß Startbeitrag im Labor erhalten würde. Es ist eben nur ein Frage der theoretischen Betrachtung. Insofern ist es nachvollziehbar, dass man einem Photon kein Inertialsystem zuweisen will, weil es a) keinen realen Beobachter haben kann und b) keinen statischen Ruhepunkt.
Und dennoch.. ergeben sich aus der relativen Betrachtung der Photonen zueinander ungeahnte Möglichkeiten. :-)
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 10. Nov 2019 19:26 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: | Da beide Photonen gemäß der Lichtgeschwindigkeit am Ziel ankommen, haben sich Photon 1 & 2 von einander mit 2c entfernt.
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Das bestreitet niemand (auch nicht die Relativitätstheorie), aber wie DrStupid schon geschrieben hat, ist das keine Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes (in irgendeinem Inertialsystem). |
Das ist eine klassische Beschreibung, die für Lichtgeschwindigkeiten keinen Sinn macht.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 19:28 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: |
Und dennoch.. ergeben sich aus der relativen Betrachtung der Photonen zueinander ungeahnte Möglichkeiten. :-) |
Auch richtig. Ändert aber nichts Prinzipielles an meiner Antwort.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 19:32 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: | Da beide Photonen gemäß der Lichtgeschwindigkeit am Ziel ankommen, haben sich Photon 1 & 2 von einander mit 2c entfernt.
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Das bestreitet niemand (auch nicht die Relativitätstheorie), aber wie DrStupid schon geschrieben hat, ist das keine Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes (in irgendeinem Inertialsystem). |
Das ist eine klassische Beschreibung, die für Lichtgeschwindigkeiten keinen Sinn macht. |
Nein, das ist auch die Beschreibung in der SRT: Wenn ich zwei Photonen in entgegengesetzte Richtungen abschicke, dann ändert sich deren Abstand zueinander in meinem Bezugssystem mit der Rate c=3*10^8 m/s. Vllt ist Änderungsrate hier ein schöneres Wort als Geschwindigkeit, um es von der Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes abzugrenzen.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 10. Nov 2019 19:36 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | iselilja hat Folgendes geschrieben: | Da beide Photonen gemäß der Lichtgeschwindigkeit am Ziel ankommen, haben sich Photon 1 & 2 von einander mit 2c entfernt.
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Das bestreitet niemand (auch nicht die Relativitätstheorie), aber wie DrStupid schon geschrieben hat, ist das keine Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes (in irgendeinem Inertialsystem). |
Das ist eine klassische Beschreibung, die für Lichtgeschwindigkeiten keinen Sinn macht. |
Nein, das ist auch die Beschreibung in der SRT: Wenn ich zwei Photonen in entgegengesetzte Richtungen abschicke, dann ändert sich deren Abstand zueinander in meinem Bezugssystem mit der Rate c=3*10^8 m/s. Vllt ist Änderungsrate hier ein schöneres Wort als Geschwindigkeit, um es von der Geschwindigkeit eines physikalischen Objektes abzugrenzen. |
Ja, der Abstand der Orte. Aber die Relativgeschwindigkeit des Lichtes bleibt c.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 19:47 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Ja, der Abstand der Orte. Aber die Relativgeschwindigkeit des Lichtes bleibt c. |
Relativ zu jedem beliebigen Beobachter schon, ja. Ich glaub nicht, dass wir hier unterschiedlicher Meinung sind, Qubit.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 10. Nov 2019 19:50 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Ja, der Abstand der Orte. Aber die Relativgeschwindigkeit des Lichtes bleibt c. |
Relativ zu jedem beliebigen Beobachter schon, ja. Ich glaub nicht, dass wir hier unterschiedlicher Meinung sind, Qubit. |
Wenn du der Meinung bist, dass es keine Relativgeschwindigkeit von 2c für einen Beobachter im Rahmen der SRT gibt, dann sind wir uns einig.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2019 22:16 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | dass es keine Relativgeschwindigkeit von 2c für einen Beobachter |
"Relativ" benötigt zwei Komponenten... aber die Nomenklatur ist mir ansonsten ziemlich egal ...
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 10. Nov 2019 23:39 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | dass es keine Relativgeschwindigkeit von 2c für einen Beobachter |
"Relativ" benötigt zwei Komponenten... aber die Nomenklatur ist mir ansonsten ziemlich egal ... |
Relativ benötigt vor allem ein Bezugssystem mit Maßstäben für Raum&Zeit.
Dieser Rahmen wird durch die SRT formuliert. In der gibt es aber keine Relativgeschwindigkeiten >c.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 11. Nov 2019 01:59 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | dass es keine Relativgeschwindigkeit von 2c für einen Beobachter |
"Relativ" benötigt zwei Komponenten... aber die Nomenklatur ist mir ansonsten ziemlich egal ... |
Relativ benötigt vor allem ein Bezugssystem mit Maßstäben für Raum&Zeit.
Dieser Rahmen wird durch die SRT formuliert. In der gibt es aber keine Relativgeschwindigkeiten >c. |
Wenn Du die Maßstäbe für Raum und Zeit definierst (ob mit Newton, Einstein oder wem auch immer), dann bist Du automatisch in der absoluten Betrachtung nicht in der relativen. Relation benötigt nur eine zweite Instanz, auf die sich in der Relation bezogen wird (also ein Objekt oder sowas). In der SRT eben die bekannten Inertialsysteme. Aus der relativen Betrachtung allein ergibt sich noch so gut wie garnichts. Deshalb kann man das eigentlich begrifflich auch nie so wirklich sauber trennen, sobald man über die Relation sichere Aussagen machen kann, wie bspw. "das andere System bewegt sich nach links" oder sowas. In dem Moment ist man auf eine dritte Bezugsgröße angewiesen.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 11. Nov 2019 02:43 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | dass es keine Relativgeschwindigkeit von 2c für einen Beobachter |
"Relativ" benötigt zwei Komponenten... aber die Nomenklatur ist mir ansonsten ziemlich egal ... |
Relativ benötigt vor allem ein Bezugssystem mit Maßstäben für Raum&Zeit.
Dieser Rahmen wird durch die SRT formuliert. In der gibt es aber keine Relativgeschwindigkeiten >c. |
Wenn Du die Maßstäbe für Raum und Zeit definierst (ob mit Newton, Einstein oder wem auch immer), dann bist Du automatisch in der absoluten Betrachtung nicht in der relativen. Relation benötigt nur eine zweite Instanz, auf die sich in der Relation bezogen wird (also ein Objekt oder sowas). In der SRT eben die bekannten Inertialsysteme. Aus der relativen Betrachtung allein ergibt sich noch so gut wie garnichts. Deshalb kann man das eigentlich begrifflich auch nie so wirklich sauber trennen, sobald man über die Relation sichere Aussagen machen kann, wie bspw. "das andere System bewegt sich nach links" oder sowas. In dem Moment ist man auf eine dritte Bezugsgröße angewiesen. |
Nein, die Maßstäbe ergeben sich aus der adäquaten Formulierung im 4-dim Minkowski-Raum. Raum&Zeit erweisen sich dann in der 3+1-dim. Formulierung als relativ. Wenn du in diesem Sinne ein "absolutes Bezugssystem" auszeichnen möchtest, dann ist das relativ zur Bewegung des Lichts. Dieses Bezugssystem ist jedoch für alle Inertialsysteme identisch. Mithin gibt es kein Inertialsystem, das sich gegenüber einem anderen als absolut auszeichnen lässt.
Deine "dritte Bezugsgrösse" existiert einfach nicht. Jede Suche danach ist vergebens.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 11. Nov 2019 02:54 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Nein, die Maßstäbe ergeben sich aus der adäquaten Formulierung im 4-dim Minkowski-Raum. Raum&Zeit erweisen sich dann in der 3+1-dim. Formulierung als relativ. Wenn du in diesem Sinne ein "absolutes Bezugssystem" auszeichnen möchtest, dann ist das relativ zur Bewegung des Lichts. Dieses Bezugssystem ist jedoch für alle Inertialsysteme identisch. Mithin gibt es kein Inertialsystem, das sich gegenüber einem anderen als absolut auszeichnen lässt.
Deine "dritte Bezugsgrösse" existiert einfach nicht. Jede Suche danach ist vergebens. |
Meinen wir mit Maßstäbe gerade das gleiche? Wenn man ein Meter bspw. definieren will, dann braucht man dazu eine Distanz zu etwas. Ohne geht's nicht. Und da ist die dritte Bezugsgröße.
Bei der Zeit ist das etwas komplizierter. Leider.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 11. Nov 2019 03:26 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Nein, die Maßstäbe ergeben sich aus der adäquaten Formulierung im 4-dim Minkowski-Raum. Raum&Zeit erweisen sich dann in der 3+1-dim. Formulierung als relativ. Wenn du in diesem Sinne ein "absolutes Bezugssystem" auszeichnen möchtest, dann ist das relativ zur Bewegung des Lichts. Dieses Bezugssystem ist jedoch für alle Inertialsysteme identisch. Mithin gibt es kein Inertialsystem, das sich gegenüber einem anderen als absolut auszeichnen lässt.
Deine "dritte Bezugsgrösse" existiert einfach nicht. Jede Suche danach ist vergebens. |
Meinen wir mit Maßstäbe gerade das gleiche? Wenn man ein Meter bspw. definieren will, dann braucht man dazu eine Distanz zu etwas. Ohne geht's nicht. Und da ist die dritte Bezugsgröße.
Bei der Zeit ist das etwas komplizierter. Leider. |
Die Eichung der Maßstäbe ist natürlich so vorzunehmen, dass sie relativ zum Bezugssystem jeden Beobachters gleiche Messergebnisse liefern. Dabei lässt sich der Maßstab frei definieren, er braucht keine gesonderte Bezugsgrösse für alle Beobachter, die Maßstäbe müssen nur identische Messergebnisse liefern
Sind zB. 2 gleichgrosse Zwillinge unterwegs, dann müssen beide Beobachter in ihrem Bezugssystem die selbe Körpergrösse mit ihrem Maßstab messen.
Was allerdings nicht übereinstimmt, ist das Maß des einen Maßstab relativ zum Maßstab des anderen Beobachters. Dies hängt von der. 4-dim Minkowskimetrik ab. Die Lichtgeschwindigkeit ist aber eine Invariante für alle Beobachter. Alle Beobachter messen mit ihren (geeichten) Maßstäben dieselbe, konstante Geschwindigkeit des Lichts.
So erscheinen relativ bewegte (gleiche) Maßstäbe unterschiedlich zu ruhenden.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 11. Nov 2019 03:42 Titel: |
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ZB. kann man festlegen, 1m ist die Strecke, die das Licht nach x Sekunden zurückgelegt hat.
Diese Definition verwenden nun beide gleichgrossen Zwillinge, der eine ruhend, der ander bewegend, in ihren Bezugssystemen. Und wenn sie so ihre Körpergrösse vermessen, werden sie identische Messergebnisse haben.
Vermessen sich aber die Zwillinge gegenseitig in ihrem jeweiligen Bezugssystem, dann erscheint der andere Zwilling kleiner als man selbst.
Dies hängt damit zusammen, dass beide (Intertial-) System sich gegeneinder (schnell) bewegen. Die relativen Maßstäbe sind dabei durch die 4-dim Minkowskimetrik festgelegt, diese legt die (relative) Eichung fest.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 11. Nov 2019 03:45 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Die Eichung der Maßstäbe ist natürlich so vorzunehmen, dass sie relativ zum Bezugssystem jeden Beobachters gleiche Messergebnisse liefern. Dabei lässt sich der Maßstab frei definieren, er braucht keine gesonderte Bezugsgrösse für alle Beobachter, die Maßstäbe müssen nur identische Messergebnisse liefern
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Jain :-) Es spielt ja keine Rolle, ob man zusätzliche Beobachter einführt oder zusätzliche Objekte. Aber irgendetwas drittes muss da sein, sonst kommt man unmöglich zu trigonometrischen Bezügen.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 11. Nov 2019 04:05 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | ZB. kann man festlegen, 1m ist die Strecke, die das Licht nach x Sekunden zurückgelegt hat.
Diese Definition verwenden nun beide gleichgrossen Zwillinge, der eine ruhend, der ander bewegend, in ihren Bezugssystemen. |
Auch hier musst Du ein Maß zuvor definieren, was ohne dritte Bezugsoption nicht geht. Denn wie definiert man 1 Sekunde? Man könnte jetzt sagen an Hand der Uhr, aber auch die muss ja in Bezug auf irgendwas gestellt werden.
Also allein aus der relativen Beobachtung heraus lassen sich Maßstäbe nicht einfach herleiten. Richtig ist zwar, dass man insofern willkürlich arbeiten kann, aber es muss etwas drittes da sein, womit das Maß (meter oder sekunde) überhaupt messbar/beurteilbar wird. An Hand des anderen Inertialsystems gehts jedenfalls nicht.
Nagut ist jetzt auch nicht so enorm wichtig.. wird nur wichtig, wenn man ganz genau unterscheiden will, was für Raum und Zeit notwendig ist.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 11. Nov 2019 04:31 Titel: |
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| iselilja hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | ZB. kann man festlegen, 1m ist die Strecke, die das Licht nach x Sekunden zurückgelegt hat.
Diese Definition verwenden nun beide gleichgrossen Zwillinge, der eine ruhend, der ander bewegend, in ihren Bezugssystemen. |
Auch hier musst Du ein Maß zuvor definieren, was ohne dritte Bezugsoption nicht geht. Denn wie definiert man 1 Sekunde? Man könnte jetzt sagen an Hand der Uhr, aber auch die muss ja in Bezug auf irgendwas gestellt werden.
Also allein aus der relativen Beobachtung heraus lassen sich Maßstäbe nicht einfach herleiten. Richtig ist zwar, dass man insofern willkürlich arbeiten kann, aber es muss etwas drittes da sein, womit das Maß (meter oder sekunde) überhaupt messbar/beurteilbar wird. An Hand des anderen Inertialsystems gehts jedenfalls nicht.
Nagut ist jetzt auch nicht so enorm wichtig.. wird nur wichtig, wenn man ganz genau unterscheiden will, was für Raum und Zeit notwendig ist. |
Doch, das ist sehr wichtig. Nach dem speziellen Relativitätsprinzip sollen alle Messungen an relativ ruhenden Systemen auch zu (prinzipiell) selben Messergebnissen führen. Denn kein Bezugssystem kann als ruhend gegenüber anderen ausgezeichnet werden. Die Maßstäbe sind darüberhinaus in jedem Bezugssystem so zu eichen, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant gleich ist. Das ist ein experimentelles Faktum. Insbesondere müssen diese Eichungen in zu relativ zueinander ruhenden Bezugssystemen auch die selben Messergebnisse liefern.
Erfüllt man diese Anforderungen, dann kommt man auf die Lorentztransformationen und weiter auf die 4-dim Minkowski-Metrik.
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iselilja
Anmeldungsdatum: 07.11.2019
Beiträge: 149
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| iselilja Verfasst am: 11. Nov 2019 05:20 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Doch, das ist sehr wichtig. Nach dem speziellen Relativitätsprinzip sollen alle Messungen an relativ ruhenden Systemen auch zu (prinzipiell) selben Messergebnissen führen. Denn kein Bezugssystem kann als ruhend gegenüber anderen ausgezeichnet werden. Die Maßstäbe sind darüberhinaus in jedem Bezugssystem so zu eichen, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant gleich ist. Das ist ein experimentelles Faktum. Insbesondere müssen diese Eichungen in zu relativ zueinander ruhenden Bezugssystemen auch die selben Messergebnisse liefern.
Erfüllt man diese Anforderungen, dann kommt man auf die Lorentztransformationen und weiter auf die 4-dim Minkowski-Metrik. |
(Hervorhebung von mir)
Ja. Hier wird bereits auf ein bestehendes System von Maßeinheiten rekurriert, um überhaupt zu einander ruhende Systeme als solche behandeln zu können. Insofern ist der Minkowski-Raum davon abgängig und eigentlich nicht Voraussetzung.
Wenn er dann allerdings steht, dann kann er zumindest theoretisch als Voraussetzung (oder besser Beschreibungsraum?) gelten. Kann man das so sagen?
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