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[quote="Dr. Bob!"]Das leuchtet mir nicht ein. Angennommen, ich bin in gar keiner Rakete, sondern stehe neben der Lampe und beobachte von dort, welche Uhr als erstes angeht. Dann müssten doch C & B als erstes, synchron, anspringen und als zwietes A & D. Ich meine das Licht ist zwar konstant und superschnell, aber nicht unendlich schnell.[/quote]
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Rmn
Verfasst am: 11. Okt 2012 23:31
Titel:
Das Licht wird in dem Moment abgestrahlt, als die Lampe genau zwischen beiden Uhren ist. In dem Bezugssystem der Lampe ist es in der Tat so, dass das Licht die hintere Uhr früher erreicht, weil die Rakete sich nach vorne bewegt. In dem Bezugssystem des Raumschiffs hat das Licht immernoch die Lichtgeschwindigkeit und zwar in beide Richtungen. Das heißt beide Uhren werden gleichzeitig erreicht. Die Gleichzeitigkeit hängt also von dem Bezugssystem (ob sie auf der Lampe sitzen oder im Raumschiff).
Die Aussage ist, dass die Lichtgeschwindigkeit in alle Bezugssystemen (ob Lampe oder Raumschiff) konstant ist. Das heißt, ob sich die Lampe mitbewegt oder nicht spielt für die Lichtgeschwindigkeit keine Rolle.(Bem.: Es spielt aber eine Rolle für andere Effekte)
Dr. Bob!
Verfasst am: 11. Okt 2012 21:47
Titel:
Zitat:
Das selbe gilt für Ihre Rakete, wenn Sie als Beobachter dort drin sitzen, dann ist die ganze Physik dort dieselbe, wie in einer ruhenden Rakete. Die Frage, warum Lich beide Uhren gleichzeitig erreicht, erübrigt sich, da es sofort klar ist, warum es in einer ruhenden Rakete der Fall ist.
Vielleicht stehe ich auf dem Schlauch, aber das leuchtet mir nicht ein.
Die Lampe bewegt sich ja ebend nicht mit der Rakete, d.h. ich fliege vor ihr weg. Das Licht ist ja nicht unendlich schnell, daher braucht es auch für ein paar Meter immerhin etwas Zeit. Und in dieser kurzen Zeit bewegt sich die vordere Uhr vom Licht weg und die hintere auf das Licht zu.
Dadurch verlängert sich der Weg zur vorderen Uhr und verkürzt sich der Weg zur hinteren Uhr. Kürzere Strecke=kürzere Zeit=hintere Uhr springt früher an.
Der einzige Grund, wie ich mir erklären kann, dass beide Uhre gleichzeitig anfangen zu ticken ist folgender:
Man kann einfach nicht vor dem Licht fliehen. Nach meiner ,,Bauchgefühl"-Überlegung subtrahiert sich meine Raketengeschwindigkeit von der Lichtgeschwindigkeit (Ergo= das Licht braucht etwas länger um vorne anzukommen)
So als ob ich vor einem Ball wegrenne, der auf mich zufliegt. Durch mein Rennen braucht er halt länger, bis er mich erreicht, weil sich meine Geschwindigkeit von seiner subtrahiert.
Aber ich glaube ich habe es jetzt verstanden. Einstein lehrt uns halt, dass sich von der Lichtgeschwindigkeit ebend nichts subtrahieren oder addieren lässt. Sie ist nunmal immer gleich. Und je schneller ich vor ihr versuche wegzufliegen, desto mehr krümmt sich die Raum-Zeit, sodass es mich doch mit 0,3 Gm/s errreicht.
Ist das jetzt richtig so?
HaraldK
Verfasst am: 11. Okt 2012 21:09
Titel:
[quote="Dr. Bob!"]Dein Beitrag bezieht sich ja jetz zu großem Teil auf Messprobleme.[/quote]
Nein überhaupt nicht --- und doch ja genau, je nachdem wie man es sieht. Es geht nicht um Messprobleme aufgrund technischer Schwierigkeiten, sondern um prinzipielle Probleme Dinge heraus zu messen, die man nach Bauchgefühl für richtig hält.. Dazu gehört eben, dass man meint, der Astronaut müsse sehen, dass seine Uhren unterschiedlich weit gelaufen sind. Aber das wird er eben nicht sehen. Wie er auch immer auf seine Uhren schaut, er wird immer nur sehen, dass sie die gleiche Zeit anzeigen.
Das ist schwer vorstellbar, weil es so weit von der täglichen Erfahrung weg liegt. Mir hat geholfen, dass ich es schlicht einmal nachgerechnet habe --- wirklich mühsam, Schrittchen für Schrittchen, mit entsprechend vielen Verrechnern bis alles gestimmt hat. Und jedem echten Physiker graut es, wenn ich dazu sage, das ich alles im euklidischen System und völlig klassisch gerechnet habe. Aber nur ohne die Minkowsky-Raum Magie wollte ich das wirklich glauben
Rmn
Verfasst am: 11. Okt 2012 01:10
Titel:
Es ist viel einfacher als Sie denken. Machen Sie doch selbst einen
nicht
relativistischen Experiment. Fahren Sie mit einer Bahn und warten Sie bis diese mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, sagen wir 60km/h. Anschließend springen sie auf einer Stelle. Laut Ihrer Überlegung bewegt sich die Bahn ja unter Ihnen mit 60km/h, das heißt sie müssten mit 60 km/h in der Bahn nach hinten fliegen. Das passiert aber nicht, in der Bahn landen sie genau dort, wo Sie abgesprungen sind. Der Grund dafür ist, dass die Bahn in Ihrem eigenen Bezugssystem unbeweglich ist, sie hat
relativ zu Ihnen
eine Geschwindigkeit Null. Sie ist gleichwertig mit einer auf einer Haltestelle ruhenden Bahn, wo sie springen würden.
Das selbe gilt für Ihre Rakete, wenn Sie als Beobachter dort drin sitzen, dann ist die ganze Physik dort dieselbe, wie in einer ruhenden Rakete. Die Frage, warum Lich beide Uhren gleichzeitig erreicht, erübrigt sich, da es sofort klar ist, warum es in einer ruhenden Rakete der Fall ist.
Im Allgemeinen, wenn sie in einem Inertialsystem sitzen(in diesem Fall ein Rakete), dann können sie nicht sagen, ob sie sich überhaupt bewegen.
Dr. Bob!
Verfasst am: 10. Okt 2012 21:50
Titel:
Dein Beitrag bezieht sich ja jetz zu großem Teil auf Messprobleme. Das wir hier von einem idealisierten Zustand sprechen ist klar und so ein Versuch in der Praxis schwierig durchzuführen auch.
Ich nehme immernoch Stellung zu deinem letzten Satz.
Zitat:
die Uhren wurden aus dessen Sicht synchron gestartet.
Verstehe ich nicht! Auch wenn es nur ein winziger Unterschied ist. In dem Zeitraum, in welchem das Licht zu den Uhren gelangt, bewegt sich die Rakete nach vorne, ergo der Weg zu vorderen Uhr ist länger.
Auch aus Sicht unseres Astronauten, wird die vordere Uhr minimal später starten.
Oder Längenkontrahiert unsere Rakete je mehr wir uns der Lichtgewschwindigkeit nähern.
Ist es also nicht möglich vor dem Licht zu ,,fliehen", es erreicht einen egal wie schnell und wo man ist mit 0,3 Gm/s ?
HaraldK
Verfasst am: 10. Okt 2012 21:15
Titel:
Das gemeine an derartigen Überlegungen zur Relativitätstheorie ist, dass meist circa dreimal die Hälfte der Voraussetzungen und Denkschritte vergessen werden, weil sie in der Formulierung scheinbar offensichtlich sind.
Um Missverständnissen vorzubeugen. Die folgenden Beispiele sollen nicht unterschwellig behaupten, dass hier irgend etwas mit der Relativitätstheorie nicht stimmt. Ganz im Gegenteil.
Beispiel 1: "im Moment, indem ihre Raketenmitten gegenüberliegen". Ist das wohldefiniert? Wann genau liegen die sich denn gegenüber? Selbst über solche Kleinigkeiten muss man genau nachdenken. Hier muss man sagen: aus Sicht desjenigen, der auf der Lampe hockt und sie anmacht.
Beispiel 2: "wird auch gesagt, die Uhren der eigenen Rakete werden synchron gestartet." Soso, synchron? Und wie prüfe ich, ob die auch synchron gestartet wurden? Klaro, ich trage die aus dem Heck in die Raketenspitze und halte die Uhren nebeneinander. Oder? Dumm nur, dass die Uhren damit zeitweise mit unterschiedlicher Geschwindigkeit unterwegs waren. Kann ich mich dann noch auf den Vergleich verlassen? Ich kann auch nicht quer durch meine Rakete schauen. Denn die Stellung der Uhr hinten wir "nur" mit Lichtgeschwindigkeit übertragen.
Beispiel 3: "...sondern stehe neben der Lampe und beobachte von dort, welche Uhr als erstes angeht." Und wie kommt die Beobachtung zu Stande? Im Endeffekt wieder durch hin- und hersenden von Licht- oder Funksignalen. Und das von/nach einer Rakete die mit c/2 unterwegs ist. Das intuitive Verständnis des Ergebnisses ist dann leider mit ziemlicher Sicherheit verkehrt.
Wenn man sich mit solchen Gedankenexperimenten zur Relativität beschäftigt, gibt es genau nur eine Sorte von Ereignis der man trauen kann, nämlich Ereignisse direkt beim Beobachter. Muss eine Information über ein Ereignis (Stellung einer Uhr, Lampe an, Lampe aus) erst Zeit und Raum überwinden ("dann sehe ich doch...") so muss man die Übertragungzseit und den -weg explizit mit in die Überlegungen einbeziehen, sonst kommt nur irritierender Quatsch raus.
Lange Vorrede. Ich versuche dennoch eine Erklärung. Mal sehen ob ich das hinbekomme aus Sicht desjenigen der auf der Lampe hockt. Annahme ist, das er vor dem Experiment nach links und nach rechts die gleiche Entfernung abgemessen hat, dass er in der Entfernung völlig baugleiche Raketen zum gleichen Zeitpunkt startet (Haha, gleicher Zeitpunkt. Wer ist drauf reingefallen?) Sagen wir, er schickt von seiner Mittenposition ein Lichtsignal in beide Richtungen. Nach seinem Verständnis von gleichzeitig kommt es gleichzeitig an den Raketen an und startet sie. Er kennt die genaue Laufzeit seines Lichtsignals zu den Raketen und wie lange die bis zu ihm brauchen. Wenn die also auf gleiche Höhe mit ihm sind, macht er wieder seine Lampe an. (Puh, soweit sind wir mal.)
Nun rennt das Ende der unteren Rakete (C) direkt in das Licht hinein und die Uhr startet. (Immer noch Sicht des Kerls auf der Lampe). Die vordere Uhr läuft dem Lichtstrahl davon, sollte also ein gutes Stück später gestartet werden. Blos, wie prüfen wir das eigentlich?
Fragen wir doch per Funk den Astronaut in der Rakete, ob die Uhren wohl etwas unterschiedliches anzeigen. "Aber halt, wie kann der das prüfen?", fragt sich der Typ auf der Lampe und überlegt was dem Astronaut für Möglichkeiten offen stehen. Er kann bei der hinteren Uhr sitzen und nach vorne schauen, oder vorne sitzen und nach hinten schauen oder in der Mitte sitzen und nach vorn und hinten auf die Uhren schauen. Und er kann die eine Uhr zur anderen tragen. Blöd nur, dass in den ersten drei Fällen das Bild der Uhr "nur" mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird. Schaut der Astronaut zum Beispiel von vorne nach hinten, dann, so überlegt der Lampenwärter, sieht er immer veraltete Information, weil das Licht ja hinter der Rakete her eilen muss und dementsprechend lange braucht. Tatsächlich braucht es gerade so lange, dass die Uhr vorne inzwischen soviel weiter gelaufen ist, das es für den Astronaut so aussieht, als wenn beide Uhren das Gleiche anzeigen. Im Grunde braucht er keine Kontakt mehr mit dem Astronauten aufzunehmen, er kennt dessen Antwort: die Uhren wurden aus dessen Sicht synchron gestartet.
pressure
Verfasst am: 09. Okt 2012 12:48
Titel:
Vollkommen richtig und genau das ist die Relativität der Gleichzeitigkeit. Wenn du neben der Lampe stehst sind Ereignisse gleichzeitig, die in einer der Raketen nicht gleichzeitig sind und umgekehrt.
Dr. Bob!
Verfasst am: 09. Okt 2012 12:42
Titel:
Das leuchtet mir nicht ein.
Angennommen, ich bin in gar keiner Rakete, sondern stehe neben der Lampe und beobachte von dort, welche Uhr als erstes angeht.
Dann müssten doch C & B als erstes, synchron, anspringen und als zwietes A & D.
Ich meine das Licht ist zwar konstant und superschnell, aber nicht unendlich schnell.
pressure
Verfasst am: 09. Okt 2012 12:24
Titel:
Weil die Lichtgeschwindigkeit in jedem Bezugssystem konstant ist.
Dr. Bob!
Verfasst am: 09. Okt 2012 12:20
Titel: Verständnisproblem - Relativität der Gliechzeitigkeit
Hallo Community,
Es gibt ein sehr bekanntes Gedankenexperiment zum Thema Relativität der Gleichzeitigkeit.
In diesem Gedankenexperiment fliegen zwei Raketen mit halber Lichtgeschwindigkeit aneinander vorbei und im Moment, indem ihre Raketenmitten gegenüberliegen, wird ein Lampe gezündet.
Das Lichtsignal der Lampe startet 4 Uhren, von denen 2 auf jeder Rakete liegen, nämlich an Bug und Heck.
http://www.dieter-heidorn.de/Physik/SS/K10_Relativitaet/SRT_Einfuehrung/K02_Kinematik/K02_Kinematik_html_m50df3ccc.gif
In dem Ergebnis des Experiments wird nun gesagt, dass die Gleichzeitigkeit vom Beobachtungsstandpunkt abhängt.
Wenn man sich z.B. in der unteren Rakete befindet, wird Uhr B als erstes gestartet, da sie sich auf die Lampe zu bewegt und Uhr A als letztes, da sie sich von der Lampe wegbewegt.
Das ist mir soweit einleuchtend.
Allerdings wird auch gesagt, die Uhren der eigenen Rakete werden synchron gestartet.
Aber meine Raketenspitze bewegt sich doch auch von dem Lichtsignal weg?!
Kann mir vielleicht jemand erklären, warum die Uhren meiner Rakete synchron gestartet werden, obwohl ich die gleiche Relativbewegung zur Lampe habe, wie die andere Rakete?
MfG, Dr. Bob