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Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
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Formeleditor
[quote="Aruna"][quote="TomS"] Auf [i]einer[/i] Weltlinie von P nach Q ist jedem Punkt auf dieser Weltlinie zwischen P und Q eine eindeutige [i]Eigenzeit[/i] zugeordnet. [/quote] ehrlich gesagt habe ich da nun meine Zweifel bekommen Ich verstehe, dass man bei unterschiedlichen Weltlinien die von P nach Q verlaufen, unterscheiden kann, welche länger ist und damit weniger Eigenzeit bedeutet. Wenn aber eine Weltlinie geradlinig von P nach Q verläuft und die andere ebenfalls geradlinig von P nach R, sich die Zwillinge also nicht wieder treffen kann man doch nicht sagen, welche Linie länger ist bzw. wäre die Situation nicht weiterhin symmetrisch und jeder Zwilling würde dem anderen die kürzere Eigenzeit zuschreiben? [quote="TomS"] Dann ist das doch keine Doppeldeutigkeit sondern fehlendes Verständnis, oder? [/quote] IMO: Aufgrund von fehlendem Vorwissen versteht man(cher) nicht, was mit Begriffen gemeint ist. [quote="TomS"] [quote="Aruna"] gut, dann leite bitte mal in Deinem Autobeispiel die Formel für die Zeitdilatation her, aber ohne, dass sich eines der beiden Autos mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt, und ohne die Situation aus der Perspektive eines gleichförmig bewegten Beobachters zu betrachten.[/quote] Was genau meinst du mit Zeitdilatation? Die instantane und symmetrische Zeitdilatation zwischen zwei Beobachtern? [/quote] genau die, also das, womit man m.E. üblicherweise in die SRT einsteigt [quote="TomS"] Eine andere Formel habe ich bereits "hergeleitet" (zweites und folgende Gleichheitszeichen) ausgehend von der mathematischen Definition (erstes Gleichheitszeichen). [latex]\tau_C = \int_C d\tau = \int_C \sqrt{dx_\mu \, dx^\nu} = \ldots = \int_0^T dt \, \sqrt{1-v^2}\[/latex] [/quote] Das hier: [latex]d\tau =dt \sqrt{1-v^2}[/latex] Wo kommt das her? [quote="TomS"] Oder betrachte ganz allgemein Fermi-Koordinaten auf Basis völlig beliebiger Weltlinien in beliebig gekrümmten Raumzeiten. [/quote] heißt das, man könnte auch aus Sicht einer beliebig gekrümmten Weltlinie die Eigenzeit in einer geraden Weltlinie berechnen? Also auch in dem Beispiel mit den Gleichzeitigkeitsflächen? [quote="TomS"] noch für die Berechnung (ich hoffe, die Beispiele überzeugen dich). [/quote] Also man kann von der geknickten Weltlinie aus die Eigenzeit, die auf der Geraden vergeht, berechnen? [quote="TomS"] Also dann sind wir uns einig: Ich benötige zur Definition keine Koordinaten, und ich benötige zur Berechnung kein Inertialsystem; ich benötige überhaupt kein Koordinatensystem, das ich mit einem Beobachter assoziieren könnte. Ok? [/quote] Das muss ich dann wohl glauben... [quote="TomS"] Geht man diesen zugegebenermaßen etwas abstrakten Schritt mit, dann lichtet sich das Dickicht der Formeln. [/quote] Kann man diesen Schritt machen, also quasi abkürzen oder von hinten anfangen, ohne die Reise, die Du wahrscheinlich hinter Dir hast, gemacht zu haben? Mir scheint, Du schaust von der ART aus auf die SRT, aus dieser Perspektive ist das eventuell ein einfacher Spezialfall... [quote="TomS"] Wenn du also glaubst, du bräuchtest den Satz des Pythagoras, um zu verstehen, was die Differenz zweier Eigenzeiten im Endpunkt Q bedeutet, dann ist das ein Irrglaube [/quote] Ich glaube ja, vom Pythagoras hast Du angefangen. Man [b]kann[/b] ihn nach meiner Erfahrung verwenden, um aus dem Vergleich zweier Lichtuhren relativ einfach die Zeitdilatation herzuleiten. Daher kommt dann die Wurzel von (1-v^2) in Deiner obigen Formel. Und in anderen Diskussionen haben andere hier vom "negativen Pythagoras" gesprochen, um den Umstand auszudrücken, dass aufgrund der Minkowsky-Metrik die längste Verbindung zwischen zwei Punkten eine Gerade ist. [quote="TomS"] Nächster Schritt ist die Analogie der Länge der Weltlinie mit der Länge der Route eines Autos. Ja, abstrakt, aber zunächst ganz ohne Formeln. Kein Pythagoras, keine Lorentz-Trf. usw. Letzter Schritt: Beispiele, jetzt anhand konkreter Berechnungen. Aber bitte möglichst ohne das Inertialsysteme als zentrales Element, bitte gekrümmte Weltlinien etc. [/quote] Und Du meinst, jemand der das nur so abstrakt oder anschaulich mit Autos gelernt hat, kann dann plötzlich rechnen? Oder Deine Rechnungen nachvollziehen? [quote="TomS"] [quote="Aruna"] Ich weiß ehrlich gesagt nicht, was Du mit Deinen Koordinaten hast. Wenn ich eine ruhende und eine gleichförmig bewegte Licht-Uhr vergleiche, was zeigen die dann an? Koordinatenzeiten? [/quote] Eigenzeiten. [/quote] Ja und das ist doch ein recht einfacher Weg, die Zeitdilatatation, die Du auch in Deinen Integralen verwendest, herzuleiten. Da habe ich bisher vielleicht in Beobachtern gedacht und von Bezugssystem gesprochen, aber nun ohne da tatsächlich gedanklich ein Koordinatensystem hinzumalen. Einfach ein Typ mit einer - relativ zu ihm ruhenden - Uhr, der deren Anzeige mit einer bewegten Uhr vergleicht. Die Uhr misst natürlich seine Eigenzeit, aber - sofern er sich unbeschleunigt in einer flachen Raumzeit befindet- kann er damit auch die Koordinatenzeit in einem Intertialsystem definieren. [quote="TomS"] Deswegen bemühe ich mich ja auch so, dass du das ganze hier vom Kopf auf die Füße stellst. [/quote] Danke dafür. :)[/quote]
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TomS
Verfasst am: 20. Mai 2025 14:06
Titel:
Mal ein Einschub, wie man sowas allgemein löst.
Wir betrachten zwei Funktionen
wobei p für alle Parameter steht, von denen die Weltlinien abhängen.
Dann betrachten wir einen Weltlinie mit Index 0, von der wir ausgehen, und die wir ändern wollen. D.h. wir ändern die Parameter p und deren s und tau gemäß
(tau analog)
wobei der Nabla die Ableitung nach allen Parametern bezeichnet, und wobei wir die Taylorreihe bis erste Ordnung betrachten.
Dann muss gelten:
(tau analog)
Betrachten wir normierte Vektoren n mit
so folgt
D.h. wir suchen eine kleine Änderung delta p, für die beide Ungleichungen erfüllbar sind. Ignorieren wir zunächst die Spezialfall, dass beide Gradienten strikt parallel oder strikt antiparallel sind, d.h. haben wir zwei linear unabhängige Gradienten, dann lautet der Ansatz
Einsetzen liefert
Die beiden Spezialfälle führen auf i) keine Lösung für Antiparallelität (cos = -1), und ii) nur eine Gleichung mit Lösungen für Parallelität (cos = +1). Der Spezialfall iii) orthogonaler Gradienten (cos = 0) liefert trivialerweise eine Lösung x < 0 und y < 0.
I.A. folgt die Lösungsmenge
als Menge der Punkte (x,y), die unterhalb der beiden Geraden liegen.
Im vorliegenden Fall: Wenn die beiden Gradienten nicht antiparallel sind, existiert diese nicht-leere Lösungsmenge.
TomS
Verfasst am: 20. Mai 2025 07:09
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Wenn die Raumzeit zweidimensional wäre, also eine zeitliche und nur eine räumliche Koordinate, mit
wäre es dann auch noch möglich, zwei Weltlinien A und B zu finden, die die gleichen Ereignisse verbinden und A ist länger als B sowohl im Sinne von Eigenzeit und Bogenlänge ist?
Spontan? Ja.
Gründlich durchdacht? Ich überlege mir das und melde mich.
Ich hab das mal für den einfachsten Fall von Weltlinien bestehend aus zwei i = 1,2 jeweils geraden Abschnitten
betrachtet, wobei T und q in
festgehalten werden.
Man eliminiert die Parameter für i = 2 mittels
wobei natürlich
erfüllt sein muss.
Es bleiben zwei freie Parameter.
Damit findet man tatsächlich explizite Lösungen für die Fragestellung.
Es gibt noch eine kleine Eigenart des Problems, die ich mir gerade anschaue.
schnellschnell
Verfasst am: 19. Mai 2025 21:56
Titel:
Die Voyager ist im DElta Quadranten und wartet auf euch!
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 19:08
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Wenn die Raumzeit zweidimensional wäre, also eine zeitliche und nur eine räumliche Koordinate, mit
wäre es dann auch noch möglich, zwei Weltlinien A und B zu finden, die die gleichen Ereignisse verbinden und A ist länger als B sowohl im Sinne von Eigenzeit und Bogenlänge ist?
Spontan? Ja.
Gründlich durchdacht? Ich überlege mir das und melde mich.
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 18:42
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
das meinte ich mit:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Es scheint mir offensichtlich, dass zu jedem Moment eine größere Geschwindigkeit zu kleinerem Eigenzeitzuwachs und zu größerem räumlichen Bogenlängenzuwachs führt.
nur für die Summe, bzw. die gesamte Weltlinie gilt das nicht mehr allgemein, das meinte ich mit:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Da das aber in unterschiedlichem Maße geschieht, kann es natürlich sein, dass sich das global anders auswirkt, je nachdem, wie man die Geschwindigkeit über den Weg verteilt (was sich dann wieder auf den Weg auswirkt).
Ja, genau.
Für genügend viele Wegstückchen n = 1,2,3… hast du so viele Freiheiten, die Geschwindigkeit bzw. deren Änderungen die Wegstückchen zu verteilen, dass du fast immer tau und s zugleich verringern und zugleich Q festhalten kannst.
Wie gesagt, die Zahl der frei variierbaren Parameter wächst mit der zunehmenden Zahl der Wegstücke über alle Grenzen, die Zahl der Bedingungen bleibt aber endlich (sogar sehr klein).
Aruna
Verfasst am: 18. Mai 2025 18:32
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
wie geht die unterschiedliche Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v der zeitlichen Länge und der räumlichen Länge aus der Minkowsky-Metrik hervor?
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Die scheint mir auf den ersten, Blick ja symmetrisch in Raum und Zeit und mit unterschiedlichem Vorzeichen (und mal abgesehen davon, dass es drei Raumrichtungen und nur eine zeitliche Richtung gibt)
Letzteres ist nicht ganz unwichtig, denn du hast mehr Freiheiten, die Wegstücke anzuordnen. Z.B. kannst du im Raum einen Kreis fliegen, in der Zeit nicht.
Wenn die Raumzeit zweidimensional wäre, also eine zeitliche und nur eine räumliche Koordinate, mit
wäre es dann auch noch möglich, zwei Weltlinien A und B zu finden, die die gleichen Ereignisse verbinden und A ist länger als B sowohl im Sinne von Eigenzeit und Bogenlänge ist?
Aruna
Verfasst am: 18. Mai 2025 18:23
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
die haben nun aber nur zwei Längen: eine zeitliche und eine räumliche
Die vergleichst Du ja gerade.
Es scheint mir offensichtlich, dass zu jedem Moment eine größere Geschwindigkeit zu kleinerem Eigenzeitzuwachs und zu größerem räumlichen Bogenlängenzuwachs führt. (oder mache ich da einen Denkfehler?)
Vermutlich.
Vermutlich was? Denkfehler?
TomS hat Folgendes geschrieben:
Dann gilt:
Erste Weltlinie:
Zweite Weltlinie:
Nun kann ich die Geschwindigkeiten so wählen, dass
Ich kann die Geschwindigkeiten der zweiten Weltlinie durch die Geschwindigkeiten der ersten plus ein Delta festlegen; das Delta kann positiv oder negativ sein.
wenn das
positiv ist, also dann gilt doch für ein beliebiges aber festes n:
das meinte ich mit:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Es scheint mir offensichtlich, dass zu jedem Moment eine größere Geschwindigkeit zu kleinerem Eigenzeitzuwachs und zu größerem räumlichen Bogenlängenzuwachs führt.
nur für die Summe, bzw. die gesamte Weltlinie gilt das nicht mehr allgemein, das meinte ich mit:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Da das aber in unterschiedlichem Maße geschieht, kann es natürlich sein, dass sich das global anders auswirkt, je nachdem, wie man die Geschwindigkeit über den Weg verteilt (was sich dann wieder auf den Weg auswirkt).
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 17:10
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
wie geht die unterschiedliche Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v der zeitlichen Länge und der räumlichen Länge aus der Minkowsky-Metrik hervor?
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Die scheint mir auf den ersten, Blick ja symmetrisch in Raum und Zeit und mit unterschiedlichem Vorzeichen (und mal abgesehen davon, dass es drei Raumrichtungen und nur eine zeitliche Richtung gibt)
Letzteres ist nicht ganz unwichtig, denn du hast mehr Freiheiten, die Wegstücke anzuordnen. Z.B. kannst du im Raum einen Kreis fliegen, in der Zeit nicht.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Da könnte man ja naiv denken, dass, je mehr man in räumlicher Richtung geht, desto weniger man in zeitlicher Richtung geht und umgekehrt.
Das ist je Abschnitt mit konstanter Geschwindigkeit auch richtig. Aber ich kann die Geschwindigkeit entlang der Weltlinie so variieren, dass ich über die gesamte Weltlinie sowohl die Eigenzeit als auch die Bogenlänge reduziere. Dazu brauche ich nur genügend viele Abschnitte, entlang derer ich die Geschwindigkeiten wähle.
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 17:01
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Anbei die Visualisierung einiger Bahnkurven in der x-z-Ebene.
kannst Du die auch in einem Minkowsky-Diagramm darstellen?
Ich hab's probiert, aber daran erkennt man auch nicht mehr.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
... wenn die Schnittpunkte im gleichen Raumzeitpunkt lägen.
Das tun sie i.A. nicht.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
... bei denen man vielleicht einfacher das Prinzip verstehen könnte, wann ein Weg sowohl zeitlich, wie auch räumlich länger ist.
Es gibt kein Prinzip.
Es gibt einfach einen extrem hochdimensionalen Parameterraum, und darin eine sehr kleine Anzahl von Bedingungen (Geschwindigkeitsbeträge sind kleiner Eins, beide Weltlinien haben die selben Start- und Endpunkte P bzw. Q).
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 16:54
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
die haben nun aber nur zwei Längen: eine zeitliche und eine räumliche
Die vergleichst Du ja gerade.
Es scheint mir offensichtlich, dass zu jedem Moment eine größere Geschwindigkeit zu kleinerem Eigenzeitzuwachs und zu größerem räumlichen Bogenlängenzuwachs führt. (oder mache ich da einen Denkfehler?)
Vermutlich.
Ich schreibe das jetzt mal mit Geschwindgeiten anstelle von Winkeln.
Wir vergleichen für zwei Weltlinien deren Eigenzeiten tau und deren Bogenlängen s. Wir haben dabei für beide Weltlinien die selben Zeitabschnitte T_n, jedoch auf beiden Weltlinien mit i.A. verschiedenen Geschwindigkeiten. Für die erste Weltlinie verwende ich v, für die zweite w.
Dann gilt:
Erste Weltlinie:
Zweite Weltlinie:
Nun kann ich die Geschwindigkeiten so wählen, dass
Ich kann die Geschwindigkeiten der zweiten Weltlinie durch die Geschwindigkeiten der ersten plus ein Delta festlegen; das Delta kann positiv oder negativ sein.
Nun habe ich
drei
freie Variablen, nämlich die drei Deltas, aber nur
zwei
Bedingungen, nämlich die zwei Ungleichungen. Warum soll ich diese nicht erfüllen können?
Weltlinien kann ich sogar in sehr viele, im Grenzfall unendlich viele kleine Stücke zerlegen. Für jedes dieser Stück kann ich ein kleines Delta einführen. Ich habe also sehr viele freie Parameter, und weiterhin nur zwei Bedingungen. Warum soll ich diese nicht erfüllen können?
Aruna
Verfasst am: 18. Mai 2025 14:24
Titel:
@TomS:
wie geht die unterschiedliche Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v der zeitlichen Länge und der räumlichen Länge aus der Minkowsky-Metrik hervor?
Die scheint mir auf den ersten, Blick ja symmetrisch in Raum und Zeit und mit unterschiedlichem Vorzeichen (und mal abgesehen davon, dass es drei Raumrichtungen und nur eine zeitliche Richtung gibt)
Da könnte man ja naiv denken, dass, je mehr man in räumlicher Richtung geht, desto weniger man in zeitlicher Richtung geht und umgekehrt.
(Es gibt ja auch die unortohdoxe Darstellung, dass man sich immer mit c bewegt, nur eben in unterschiedliche Richtungen in der Raumzeit )
Woher kommt nun hier die unterschiedliche Abhängigkeit der Weglängen von v?
Aruna
Verfasst am: 18. Mai 2025 14:15
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Anbei die Visualisierung einiger Bahnkurven in der x-z-Ebene.
kannst Du die auch in einem Minkowsky-Diagramm darstellen?
9.Png wäre z.B. interessant, wenn die Schnittpunkte im gleichen Raumzeitpunkt lägen.
Dann könnte man ja auch die Weltlinien vom letzten Schnittpunkt zum Endpunkt betrachten und hätte dort dann relativ einfache Kurven, bei denen man vielleicht einfacher das Prinzip verstehen könnte, wann ein Weg sowohl zeitlich, wie auch räumlich länger ist.
Aruna
Verfasst am: 18. Mai 2025 14:08
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Stell dir einfach ein Seil mit drei unterschiedlich gefärbten Abschnitten vor, das du irgendwie auf den Boden wirfst. Dann wirfst du das ursprüngliche, längere Seil ebenfalls auf den Boden und verknotest die Enden zu P1, P2 zu P und Q1, Q2 zu Q. Q kann sich irgendwo innerhalb des Kreises um P mit Radius = längere des bzgl. s kürzeren Seils befinden.
jetzt habe ich einen Knoten im Gehirn
Außerdem ist unklar, wie hier nun die Farbe (die dann auch innerhalb eines Abschnitts variiert) sich auf die Länge des Seils auswirkt.
Aber klar, wenn ein Seil länger ist, als das andere, ist das eine Seil länger als das andere...
Die Farben signalisieren die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen die Strecke durchlaufen wird.
ja, das hatte ich gelesen
Was ich meinte, dass in der mathematischen Formulierung nun klar quantitativ da steht, wie zumindest der momentane Längenzuwachs von der momentanen Geschwindigkeit abhängt.
Wenn ich mir nur bunte Seilchen vorstelle, dann ist das unklar.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Die Strecken sind einfach die Längen der Seilstücke.
die haben nun aber nur zwei Längen: eine zeitliche und eine räumliche
Die vergleichst Du ja gerade.
Es scheint mir offensichtlich, dass zu jedem Moment eine größere Geschwindigkeit zu kleinerem Eigenzeitzuwachs und zu größerem räumlichen Bogenlängenzuwachs führt. (oder mache ich da einen Denkfehler?)
Da das aber in unterschiedlichem Maße geschieht, kann es natürlich sein, dass sich das global anders auswirkt, je nachdem, wie man die Geschwindigkeit über den Weg verteilt (was sich dann wieder auf den Weg auswirkt).
Ich nehme an, wenn der momentane Eigenzeitzuwach nicht proportional zu
wäre, sondern zu
fänden ich keine entsprechenden Lösungen?
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 10:13
Titel:
Noch ein paar Beispiele für höhere Fourier-Komponenten.
TomS
Verfasst am: 18. Mai 2025 10:07
Titel:
Anbei die Visualisierung einiger Bahnkurven in der x-z-Ebene. Alle Kurven beginnen und enden mit einem kleinen Abschnitt konstanter z- und verschwindender x-Geschwindigkeit. Ich starte mit einer einfachen Kurve mit Bogen nach rechts. Darauf addiere ich Fluktuationen in der Geschwindigkeit, die P und Q respektieren; ich verwende dazu Fourier-Komponenten für die Sinus-Reihe, so dass die Fluktuationen zu Beginn und Ende der Bahnkurve verschwinden. Dazu würfle ich die Koeffizienten niedriger Ordnung unter Beachtung v < 1 für den Gesamtbetrag.
Die unterschiedlichen Farben kodieren unterschiedlichen Geschwindigkeitsbetrag. Hellblau ist näher an 1, violett näher an 0.
Für die Abweichungen zwischen zwei Kurven i=1,2 erreiche ich ohne weitere Optimierung Werte im Bereich
also 10%.
Da ich die Koeffizienten würfle, erfüllen nicht alle Kurven die Bedingung v < 1, und nur selten erreiche ich eine Verminderung (oder Erhöhung) von sowohl tau als auch s. Ich speichere daher die Kurven in einer Liste und vergleiche paarweise.
Andere Mechanismen zur Erzeugung der Kurven wären möglich, diese hier war recht einfach zu implementieren.
TomS
Verfasst am: 16. Mai 2025 18:57
Titel:
Ich habe mit nochmal die Lösungsmenge zu dem Problem der gleichzeitigen Verringerung von Eigenzeit und Bogenlänge in zwei Raumdimensionen angesehen.
Ich verwende im Folgenden
Für die räumlichen Koordinaten verwende ich komplexe Zahlen
Als erstes Ergebnis erhält man die Ungleichung
und damit
Nun betrachtet man eine kleine Variation des Geschwindigkeitsbetrages und damit des Winkels
Dies setzt man ein und berechnet
Dies entspricht der Richtungsableitung in psi-Richtung.
Nun sollen sowohl Real- als auch Imaginärteil kleiner werden, was auf die beiden Ungleichungen
führt.
Fasst man sämtliche Funktionen als Elemente eines unendlich-dimensionalen Funktionenraumes auf, so entspricht dies zwei Skalarprodukten. psi muss zugleich positive Projektion auf den sin als auch negativ Projektion auf den cos haben. Da diese beiden Funktionen für allgemeines phi nicht orthogonal sind, definieren die beiden Gleichungen zwei sich schneidende Halbräume (vgl. Halbebene in zwei Dimensionen), man erhält überabzählbar unendlich viele zulässige Lösungen.
Konstanter Geschwindigkeitsbetrag und damit konstanter Winkel phi stellen einen Sonderfall dar, für den dies nicht gilt, denn damit folgt
Dafür existiert keine Lösung, da das Integral nicht sowohl positiv als auch negativ sein kann.
Man muss diese Lösungsmenge jedoch noch einschränken, da die Variation der Geschwindigkeit den Endpunkt der Weltlinie nicht ändern darf. Dies führt für
mit einer ähnlichen Überlegung wie oben auf die Bedingung
Dabei ist die Variation von theta, d.h. die Funktion f, nicht beliebig, sondern muss aus dieser Gleichung ermittelt werden. Man erhält für ein zuvor bestimmtes psi
Fasst man dies wieder als Skalarprodukt im o.g. Funktionenraumen auf, so legt dies einen 2-dim. Unterraum fest, in dem f nicht liegen darf, damit die Variation den Endpunkt der Weltlinie fest lässt.
Speziell für konstante Richtung der Geschwindigkeit ist theta eine Konstante; es folgt
Da alle beteiligten Funktionen reell sind, muss zunächst der imaginäre Term alleine verschwinden. Damit bleibt der reelle Term, der aber nicht verschwinden darf, da dies die oben abgeleitete Halbraum-Bedingung verletzen würde.
Das gesagte gilt nur für infinitesimale Variationen. Dies ist ausreichend, um die Existenz einer unendlich-dimensionalen Menge infinitesimaler Lösungen, also zulässiger Richtungen von Variationen um eine gegebene Geodäte zu zeigen, reicht jedoch nicht für eine explizite Konstruktion endlicher Variationen.
TomS
Verfasst am: 15. Mai 2025 22:41
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Stell dir einfach ein Seil mit drei unterschiedlich gefärbten Abschnitten vor, das du irgendwie auf den Boden wirfst. Dann wirfst du das ursprüngliche, längere Seil ebenfalls auf den Boden und verknotest die Enden zu P1, P2 zu P und Q1, Q2 zu Q. Q kann sich irgendwo innerhalb des Kreises um P mit Radius = längere des bzgl. s kürzeren Seils befinden.
jetzt habe ich einen Knoten im Gehirn
Außerdem ist unklar, wie hier nun die Farbe (die dann auch innerhalb eines Abschnitts variiert) sich auf die Länge des Seils auswirkt.
Aber klar, wenn ein Seil länger ist, als das andere, ist das eine Seil länger als das andere...
Die Farben signalisieren die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen die Strecke durchlaufen wird. Die Strecken sind einfach die Längen der Seilstücke.
Aber irgendwie bin ich mit dieser Veranschaulichung auch nicht zufrieden.
MBastieK
Verfasst am: 15. Mai 2025 21:54
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
wenn ein Seil länger ist, als das andere, ist das eine Seil länger als das andere...
Und genau so eine Äusserung oder Erklärung würde ich als nullfach bezeichnen.
Ein Logik- oder Erklärungs-Schritt auf sich selbst.
(Das wäre dann quasi zu einfach, weil nullfach.)
Nette Grüsse
Aruna
Verfasst am: 15. Mai 2025 21:37
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Stell dir einfach ein Seil mit drei unterschiedlich gefärbten Abschnitten vor, das du irgendwie auf den Boden wirfst. Dann wirfst du das ursprüngliche, längere Seil ebenfalls auf den Boden und verknotest die Enden zu P1, P2 zu P und Q1, Q2 zu Q. Q kann sich irgendwo innerhalb des Kreises um P mit Radius = längere des bzgl. s kürzeren Seils befinden.
jetzt habe ich einen Knoten im Gehirn
Außerdem ist unklar, wie hier nun die Farbe (die dann auch innerhalb eines Abschnitts variiert) sich auf die Länge des Seils auswirkt.
Aber klar, wenn ein Seil länger ist, als das andere, ist das eine Seil länger als das andere...
TomS
Verfasst am: 15. Mai 2025 16:12
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Hab ich doch schon gesagt:
Ich bin diesbezüglich mit der Plausibilität der Lichtuhrenargumentation zufrieden.
Plausibel sind die Argumente für mich dann, wenn man nicht Äpfel mit Birnen vergleicht, d.h. insbesondere, wenn man immer Messgrößen – in diesem Fall also Eigenzeiten der betreffenden Beobachter – betrachtet.
Tatsächlich führt ja die Betrachtung des momentanen Eigenzeitverlaufs zwischen zwei relativ zueinander bewegten Beobachtern zu einer
symmetrischen
Situation: Die beiden Messgrößen wären zunächst die Frequenzverschiebungen zweier Lichtsignale, eines von Beobachter 1 zu 2, dass andere von Beobachter 2 zu 1. Beide berechnen für die selbe Relativgeschwindigkeit v dieselbe Frequenzverschiebung 1+z, bzw. umgekehrt ausgehend von einer bekannten Frequenz im Ruhesystem und einer gemessenen Frequenzverschiebung 1+z die selbe Relativgeschwindigkeit v.
Wie löst man ausgehend von diesen unbestreitbaren Tatsachen das Problem, dass beide Beobachter über ihre gesamte Reise unterschiedlich altern, also entlang der beiden Weltlinien insgesamt eine
asymmetrische
Situation vorliegt?
Das löst man sicher nicht mittels Lorentz-Transformation, da diese
nichts
zu Eigenzeiten sagt, sondern nur zu Koordinatensystemen, und da wir bei beschleunigten Beobachten wissen, dass die üblichen Koordinatensysteme nicht geeignet sind, da sie die jeweils andere Weltlinie
nicht vollständig überdecken
– siehe das von dir betrachtete Diagramm mit dem senkrechten schwarzen Balken. Und man löst es auch nicht mittels Betrachtung der unterschiedlichen Gleichzeitigkeitsebenen, letztlich aus exakt den selben Gründen.
Wenn also irgendjemand erklärt – egal, ob er nun Hänschen Müller oder Albert Einstein heißt – das Problem, dass eine momentan symmetrisch erscheinende Situation zu einer insgesamt asymmetrischen Situation mit unterschiedlichen Messgrößen führt, sei zu lösen mittels mathematisch offenkundig unzureichenden Werkzeugen – siehe deine Graphik – ist Quatsch. Diese unzureichenden Werkzeuge erlauben keine Lösung, sie verbieten lediglich die Schlussfolgerung, die Gesamtsituation sei ebenfalls symmetrisch.
Eine Lösung für eine Problemstellung mit Messgrößen beinhaltet eine Berechnung dieser Messgrößen. Gibt es daran wirklich irgendwelche Zweifel?
MBastieK
Verfasst am: 15. Mai 2025 12:29
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Sie könnten sich ein anderes Interessensgebiet suchen, in dem Ihre Ansprüche an Erklärungen leichter zu erfüllen sind.
Ja, wenn ich das grundsätzlich erwarten würde, wäre ihr Tipp angebracht.
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 15. Mai 2025 07:01
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Du hast also eine gegebene Weltlinie zwischen zwei Punkten P und Q und versuchst eine zu konstruieren, die sowohl kürzer ist, im Sinne von Eigenzeit, wie auch kürzer im Sinne von räumlicher Weglänge.
Das machst Du, indem Du die zu konstruierende Weltlinie aus mindestens drei
Teilstücken aufbaust und dann rumprobierst, bis die aus den Teilstücken aufgebaute Weltlinie im zweifachen Sinne (zeitlich und räumlich) kürzer ist, als die gegebene Weltlinie...
Ja.
Ich habe noch keine schöne analytische Lösung, und noch keinen schönen Zusammenhang zwischen tau und s.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
1.) warum mindestens drei?
2.) ist der Winkel hier nur ein Winkel oder die Rapidität?
3.) kann man an dem Ergebnis ablesen, welche Form diese Weltlinien haben?
oder ist "Strecke" hier wörtlich zu nehmen im Sinne Teilstück einer Geraden?
4.) sind die Verbindungen der Teilstücke glatt oder können hier auch Knicke auftreten?
zu 1) zwei reichen nicht
zu 2) der Winkel ist nur ein Winkel ohne physikalische Bedeutung; man kann damit leichter rechnen als mit den Wurzeln, das ist alles
zu 3) nein; es sind einfach drei beliebig geformte Wegstücke mit bekannten tau und s
zu 4) es gibt keine besonderen Verbindungen
Stell dir einfach ein Seil mit drei unterschiedlich gefärbten Abschnitten vor, das du irgendwie auf den Boden wirfst. Dann wirfst du das ursprüngliche, längere Seil ebenfalls auf den Boden und verknotest die Enden zu P1, P2 zu P und Q1, Q2 zu Q. Q kann sich irgendwo innerhalb des Kreises um P mit Radius = längere des bzgl. s kürzeren Seils befinden. Die Lösungsmenge für derartige Kurven ist also gigantisch.
TomS
Verfasst am: 15. Mai 2025 06:49
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Okay, zugegeben weiß ich nicht mal, ob das was ich meine Einsteins Erklärung ist, ich meine das mit der bewegten Lichtuhr.
Ich bin diesbezüglich mit der Plausibilität der Lichtuhrenargumentation zufrieden.
Hast du dazu eine gute Online-Referenz?
Aruna
Verfasst am: 15. Mai 2025 06:09
Titel:
Drilling C hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Drilling C hat Folgendes geschrieben:
Ist das (deine obige Aussage -> kein Problem Äpfel mit Birnen zu vergleichen) jetzt
wirklich
von dir ernst gemeint?
Ja
Der Postillon ist eine Satire-Zeitschrift..
Du hast mich nicht gefragt, ob ich meine, dass das der Postillion ernst meint, sondern ob ich das ernst meine.
Drilling C
Verfasst am: 15. Mai 2025 04:32
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Drilling C hat Folgendes geschrieben:
Ist das (deine obige Aussage -> kein Problem Äpfel mit Birnen zu vergleichen) jetzt
wirklich
von dir ernst gemeint?
Ja
Der Postillon ist eine Satire-Zeitschrift..
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 23:36
Titel:
Drilling C hat Folgendes geschrieben:
Ist das (deine obige Aussage -> kein Problem Äpfel mit Birnen zu vergleichen) jetzt
wirklich
von dir ernst gemeint?
Ja
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 23:34
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Ich würde sagen; da das Wort 'einfach'
'ein'
in sich trägt, sollte bei einer einfachen Erklärung auch nur
ein
Erklärungsschritt drin sein.
"sollte"-Glaubenssätze machen das Leben nicht einfacher.
Sie könnten sich ein anderes Interessensgebiet suchen, in dem Ihre Ansprüche an Erklärungen leichter zu erfüllen sind.
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 23:29
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Wir haben eine der o.g. Lösungen für Längen, Zeiten und Geschwindigkeiten, die die geforderten Bedingungen erfüllen. Zur Veranschaulichung nehmen wir für jede Strecke ein Stück Seil; die Geschwindigkeiten visualisieren wir durch Farben dieser Stücke.
[...]
Du hast also eine gegebene Weltlinie zwischen zwei Punkten P und Q und
versuchst eine zu konstruieren, die sowohl kürzer ist, im Sinne von Eigenzeit, wie auch kürzer im Sinne von räumlicher Weglänge.
Das machst Du, indem Du die zu konstruierende Weltlinie aus mindestens drei
Teilstücken aufbaust und dann rumprobierst, bis die aus den Teilstücken aufgebaute Weltlinie im zweifachen Sinne (zeitlich und räumlich) kürzer ist, als die gegebene Weltlinie...
=> Fragen:
1.) warum mindestens drei?
2.) ist der Winkel hier nur ein Winkel oder die Rapidität?
3.) kann man an dem Ergebnis ablesen, welche Form diese Weltlinien haben?
oder ist "Strecke" hier wörtlich zu nehmen im Sinne Teilstück einer Geraden?
4.) sind die Verbindungen der Teilstücke glatt oder können hier auch Knicke auftreten?
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 23:17
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Dass ich Einsteins Erklärungen für nicht immer "einfach" halte, hat ein paar simple Gründe. Zum einen ging und geht es anderen genauso wie mir.
Okay, zugegeben weiß ich nicht mal, ob das was ich meine Einsteins Erklärung ist, ich meine das mit der bewegten Lichtuhr.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
denn für die Eigenzeiten im Zwillingsparadoxon konnte man ja mit Messgrößen argumentieren – warum also nicht auch hier?
Niemand hält Dich davon ab.
Natürlich nicht. Bin gespannt, was du sagst.
Hab ich doch schon gesagt:
Ich bin diesbezüglich mit der Plausibilität der Lichtuhrenargumentation zufrieden.
MBastieK
Verfasst am: 14. Mai 2025 12:24
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Erstens ist der Begriff "
einfach
" sicher subjektiv.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Dass Du eine andere Auffassung von "einfach" hast, als andere Leute, wurde hier ja auch schon von anderen erwähnt.
Ich würde sagen; da das Wort 'einfach'
'ein'
in sich trägt, sollte bei einer einfachen Erklärung auch nur
ein
Erklärungsschritt drin sein.
Oder eine andere Erklärungs-Entität nur in Einzahl vorliegend; z.B. bei ausführlichen Erklärungs- oder Logik-Schritten keine Sprünge in sich haben, d.h. explizit sein, d.h. jeweils
ein
direkter oder anliegender Erklärungsschritt. Bei nicht einfachen (zweifachen) Erklärung kann man einen zwischenliegenden Kausal- oder Erklärungs-Schritt auslassen oder überspringen, was Implizitäten reinbringt.
Auf was sich das
'ein'
in 'einfach' bezieht ist sicherlich diskutabel, aber etwas sollte in Einzahl vorliegen.
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 14. Mai 2025 09:38
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
]
Die Aussage war, ausgehend von einer Weltlinie C zwischen P und Q finde ich neue Weltlinien C', C'' ebenfalls zwischen P und Q, sodass sowohl die (im 3-dim. Raum gemessene) Länge der Bahnkurve als auch die (in der 4-dim. Raumzeit gemessene) Eigenzeit entlang C', C'' kürzer sind als die entlang C. Der Beweis erfolgt durch explizite Konstruktion von Beispielen.
Ja, das habe ich durchaus verstanden.
Nur kann ich auf Anhieb Deine Konstruktion nicht verstehen.
Ich weiß also nicht mal, wie die konkreten Bahnkurven aussehen, die diese Bedingung erfüllen.
Wir haben eine der o.g. Lösungen für Längen, Zeiten und Geschwindigkeiten, die die geforderten Bedingungen erfüllen. Zur Veranschaulichung nehmen wir für jede Strecke ein Stück Seil; die Geschwindigkeiten visualisieren wir durch Farben dieser Stücke.
Zunächst legen wir das lange Seil der ursprünglichen Strecke, die wir verkürzen wollen, beiseite. Alle anderen – es müssen mindestens drei sein, um die Bedingung zu erfüllen – knoten wir zusammen zu der insgesamt kürzeren Strecke. Die beiden Seile i=1,2 haben die Enden P1 und Q1 sowie P2 und Q2. Nun knoten wir die Enden P1 und P2 sowie die Enden Q1 und Q2 zu einer geschlossenen Kurve zusammen, die wir beliebig in die Ebene legen können. Daraus resultieren zwei verschiedene Wege von P (aus P1, P2) nach Q (aus Q1 und Q2), die die genannten Bedingungen erfüllen.
(ich habe noch keine allgemeine Konstruktion für beliebige Funktionen v(t))
Drilling C
Verfasst am: 14. Mai 2025 08:47
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Was übrigens nicht wirklich ein Problem ist:
Zitat:
Berlin (dpo) - Berliner Wissenschaftler haben erstmals gewagt, was bislang als unmöglich galt: Sie haben Äpfel mit Birnen verglichen – und zwar erfolgreich. Die Ergebnisse der Pioniertat veröffentlicht das renommierte "Empiric Science Magazin" in seiner neuesten Ausgabe.
"Seit Jahrhunderten heißt es, man könne Äpfel nicht mit Birnen vergleichen", sagt Professor Reinhold Most, Leiter des Berliner William-Christ-Instituts für Vergleichende Naturkunde. "Wer auch nur den Versuch unternahm, Äpfel mit Birnen zu vergleichen, handelte sich stets sofort den Ruf ein, unseriös zu arbeiten."
Das unter Forschern auch als "Prohibitio Comparationis" bekannte Verbot habe als eines der letzten großen Tabus der modernen Wissenschaft gegolten. "Um so mehr fühlten wir uns herausgefordert, unter strengsten empirischen Bedingungen den Gegenbeweis zu erbringen", so der Professor.
der-postillon.com/2017/05/aepfel-birnen.html
Ist das (deine obige Aussage -> kein Problem Äpfel mit Birnen zu vergleichen) jetzt
wirklich
von dir ernst gemeint?
TomS
Verfasst am: 14. Mai 2025 08:31
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Ich finde die Argumentation Einsteins ausreichend plausibel.
Ich halte sie für zu kompliziert.
Das überrascht mich.
Dass Du eine andere Auffassung von "einfach" hast, als andere Leute, wurde hier ja auch schon von anderen erwähnt.
Dass Du nun aber eine m.E. einfache Erklärung für "zu kompliziert" hältst, überrascht mich....
Mich nicht.
Erstens ist der Begriff "
einfach
" sicher subjektiv. Ich habe zu verschiedenen Fragestellungen diverse unterschiedliche Erklärungen sowohl lesen als auch gebe dürfen, und es gab da nicht immer einen Konsens, welche denn "die beste" oder "die einfachste" wäre.
Zweitens hat "einfach" viel mit dem Vorwissen zu tun. Für mich bedeutet "einfach" nicht unbedingt "mathematisch einfach", denn vor komplizierter Mathematik habe ich keine Scheu; allerdings sollte es natürlich nicht komplizierter sein als notwendig. Für mich bedeutet "einfach" auch nicht unbedingt "anschaulich", denn die Anschauung führt einen in die Irre, wenn man sie überstrapaziert, was bei sogenannten "einfachen Erklärungen" zur RT oder QM nur allzu oft der Fall ist.
Für mich steht "einfach" eher für
1) möglichst frei von überflüssigem Ballast
2) möglichst eng verknüpft mit messbaren Größen; wo dies nicht der Fall ist, gilt (1)
3) möglichst nicht über Umwege, d.h. bspw. beim Zwillingsparadoxon nicht zuerst umständlich erklären, warum es paradox zu sein scheint, obwohl es das nicht ist, sondern zuerst einfach (sic) zu erklären, wie es sich tatsächlich richtig verhält.
(1) und (2) sind zwei Seiten derselben Medaille und letztlich mein Credo.
(1) deswegen, weil sich die Leute sonst im Ballast verlieren oder diesen gar für die Erklärung halten (nein, Relativität der Gleichzeitigkeit und Lorentz-Transformation benötigt man nicht für die Erklärung des Zwillingsparadoxons). (2) deswegen, weil in der Physik zunächst nur dann ein echtes Problem auftritt, wenn widersprüchliche oder falsche Aussagen zu
Messgrößen
existieren; und (2) deswegen, weil man auf diesem Weg häufig diverse Probleme ganz automatisch vermeidet - so auch hier, denn bisher wurde ja nicht mal gesagt, was man denn in diesem symmetrischen Fall tatsächlich misst. (3) deswegen, weil wenn man die Leute unterwegs verliert, dann bleibt wenigstens die zu Beginn präsentierte korrekte Erklärung im Gedächtnis haften (man kann das auch umdrehen, aber dann muss man sicherstellen, dass die Leute bis zum Schluss dabeibleiben.
Dass ich Einsteins Erklärungen für nicht immer "einfach" halte, hat ein paar simple Gründe. Zum einen ging und geht es anderen genauso wie mir. Es gibt diverse spätere Autoren, die alternative Erklärungen nachgeliefert haben, natürlich weil sie sie für einfacher, transparenter, eleganter ... was auch immer hielten. Hätten sie sie für schlechter gehalten, hätten sie ihre Idee wohl nicht veröffentlicht. Zum zweiten, weil Einstein manchmal tatsächlich Ballast einführt. Und nicht zuletzt deswegen, weil es teilweise einfach Geschmacksache bzw. Stilfrage ist.
Zu meinem Hintergrund: Ich habe Physik mehrfach gelernt
a) in der Schule
b) in den Einführungsvorlesungen an der Uni
c) in den Spezialvorlesungen (SRT, QM und QFT, nicht ART)
d) in den Übungsgruppen und Seminaren
e) in Übungsgruppen und Seminaren, die ich selbst betreut habe, und in denen ich mit meinen Erklärungen auch mal auf die Schnauze gefallen bin (oder in denen ich eine meine alternative Erklärung zur Vorlesung meines jeweiligen Chefs präsentiert habe, und es bei den Studenten tatsächlich "klick" gemacht hat; den "klick"-Effekt hatte ich selbst teilweise in (d))
Spätestens in (c) habe ich verstanden, dass in (a) teilweise Quatsch erzählt wurde. Und in (c) habe ich mir einen gewissen Stil angeeignet, der nicht dem Einsteins entspricht, eher dem von Weyl, um ein Beispiel im Rahmen der RT zu nennen. Damit sind wir wieder bei meinem Credo (1) und (2).
Wenn ich hier also eine "einfachere" Erklärung präsentiere, dann nicht unbedingt für dich einfacher verdaulich, aber nach meiner bescheidenen Meinung möglichst frei von überflüssigem Ballast, verknüpft mit Messgrößen, und zumindest neu für dich. Sieh's als Alternative.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
denn für die Eigenzeiten im Zwillingsparadoxon konnte man ja mit Messgrößen argumentieren – warum also nicht auch hier?
Niemand hält Dich davon ab.
Natürlich nicht. Bin gespannt, was du sagst.
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 07:08
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Ich finde die Argumentation Einsteins ausreichend plausibel.
Ich halte sie für zu kompliziert.
Das überrascht mich.
Dass Du eine andere Auffassung von "einfach" hast, als andere Leute, wurde hier ja auch schon von anderen erwähnt.
Dass Du nun aber eine m.E. einfache Erklärung für "zu kompliziert" hältst, überrascht mich....
TomS hat Folgendes geschrieben:
Dann vergleicht man auch nicht Äpfel mit Birnen,
Was übrigens nicht wirklich ein Problem ist:
Zitat:
Berlin (dpo) - Berliner Wissenschaftler haben erstmals gewagt, was bislang als unmöglich galt: Sie haben Äpfel mit Birnen verglichen – und zwar erfolgreich. Die Ergebnisse der Pioniertat veröffentlicht das renommierte "Empiric Science Magazin" in seiner neuesten Ausgabe.
"Seit Jahrhunderten heißt es, man könne Äpfel nicht mit Birnen vergleichen", sagt Professor Reinhold Most, Leiter des Berliner William-Christ-Instituts für Vergleichende Naturkunde. "Wer auch nur den Versuch unternahm, Äpfel mit Birnen zu vergleichen, handelte sich stets sofort den Ruf ein, unseriös zu arbeiten."
Das unter Forschern auch als "Prohibitio Comparationis" bekannte Verbot habe als eines der letzten großen Tabus der modernen Wissenschaft gegolten. "Um so mehr fühlten wir uns herausgefordert, unter strengsten empirischen Bedingungen den Gegenbeweis zu erbringen", so der Professor.
https://www.der-postillon.com/2017/05/aepfel-birnen.html
TomS hat Folgendes geschrieben:
denn für die Eigenzeiten im Zwillingsparadoxon konnte man ja mit Messgrößen argumentieren – warum also nicht auch hier?
Niemand hält Dich davon ab.
TomS
Verfasst am: 14. Mai 2025 06:54
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Nur kann ich auf Anhieb Deine Konstruktion nicht verstehen.
Ich weiß also nicht mal, wie die konkreten Bahnkurven aussehen, die diese Bedingung erfüllen.
Ich habe noch keine Visualisierung.
Aruna hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Nochmals meine Frage: Mich würde interessieren: welches Experiment und welche konkrete Messgröße du zum Nachweis der symmetrischen Zeitdilatation = des momentanen Uhrengangs zweier Beobachter betrachten möchtest; z.B. die wechselweise Messung der Rot- also Frequenzverschiebung ausgetauschter Lichtsignale?
Gar keins.
Ich finde die Argumentation Einsteins ausreichend plausibel.
Ich halte sie für zu kompliziert.
Man kann dies ohne Lorentz-Transformation und Relativität der Gleichzeitigkeit anhand von Messgrößen erklären. Dann vergleicht man auch nicht Äpfel mit Birnen, denn für die Eigenzeiten im Zwillingsparadoxon konnte man ja mit Messgrößen argumentieren – warum also nicht auch hier?
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 06:54
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
B und S bewegen sich unbeschleunigt mit der Relativgeschwindigkeit v.
Daher berechnen sie wechselseitig: die Zeit des anderen läuft langsamer.
Sicht von B: Wenn bei ihm ein Jahr um ist, und er Punkt P erreicht, ist bei S noch kein Jahr um und sie ist daher noch nicht in Punkt Q
Sicht von S: Wenn bei ihr ein Jahr um ist, und sie Punkt Q erreicht, ist bei B noch kein Jahr um er ist daher noch nicht in Punkt P.
Aus Sicht von B tritt also "B in Punkt P" vor "S in Punkt Q" ein.
Aus Sicht von S tritt also "B in Punkt P" nach "S in Punkt Q" ein.
Aus Sicht eines dritten Beobachters relativ zu dem sich beide mit der gleichen Relativgeschwindigkeit bewegen, tritt "B in Punkt P" gleichzeitig mit "S in Punkt Q" auf.
Die perspektivische Veranschaulichung*:
B und S haben ein Längenmaß dabei und entfernen sich voneinander.
Wenn die aus der Entfernung das Längenmaß des anderen mit dem eigenen vergleichen**, dann stellen sie wechselseitig fest:
Das Längenmaß des anderen ist kürzer.
Aus Sicht eines dritten Beobachters, der in der Mitte zwischen den beiden befindet, sind die Maßstäbe von B und S gleich lang.
Aus der wechselseitigen Zuschreibung einer kürzeren Länge folgt die Relativität der perspektivischen Längengleichheit.
------------------------------------------------------------------------------
*) das ist höchstwahrscheinlich nicht 100% analog, kann aber einen Aspekt aufzeigen und eventuell sogar verdeutlichen, dass ein Muster, das man bei der (symmetrischen) Zeitdilatation seltsam findet, im Alltag regelmäßig hingenommen wird, weil man es gewohnt ist.
(dagegen wäre ein Scheinriese, der größer erscheint, wenn er weiter weg ist, eher ungewöhnlich, aber offenbar oberflächlich denkbar, aber wahrscheinlich schwierig in eine erweiterte Theorie über Perspektive einzupassen)
Man sollte m.E. nicht damit weiterarbeiten und meinen, man könnte daraus gewonnene Erkenntnisse auf die SRT übertragen.
**) wenn sie die Gesetze der Perspektive kennen, können sie es auch berechnen.
Das Zwillingsparadoxon kann man so freilich nicht veranschaulichen.
Aruna
Verfasst am: 14. Mai 2025 06:35
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Nein.
Schade
TomS hat Folgendes geschrieben:
Die Aussage war, ausgehend von einer Weltlinie C zwischen P und Q finde ich neue Weltlinien C', C'' ebenfalls zwischen P und Q, sodass sowohl die (im 3-dim. Raum gemessene) Länge der Bahnkurve als auch die (in der 4-dim. Raumzeit gemessene) Eigenzeit entlang C', C'' kürzer sind als die entlang C. Der Beweis erfolgt durch explizite Konstruktion von Beispielen.
Ja, das habe ich durchaus verstanden.
Nur kann ich auf Anhieb Deine Konstruktion nicht verstehen.
Ich weiß also nicht mal, wie die konkreten Bahnkurven aussehen, die diese Bedingung erfüllen.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Nochmals meine Frage: Mich würde interessieren: welches Experiment und welche konkrete Messgröße du zum Nachweis der symmetrischen Zeitdilatation = des momentanen Uhrengangs zweier Beobachter betrachten möchtest; z.B. die wechselweise Messung der Rot- also Frequenzverschiebung ausgetauschter Lichtsignale?
Gar keins.
Ich finde die Argumentation Einsteins ausreichend plausibel.
Wie gesagt, Physik der 11. Klasse.
TomS
Verfasst am: 14. Mai 2025 06:16
Titel:
Nein. Die Aussage war, ausgehend von einer Weltlinie C zwischen P und Q finde ich neue Weltlinien C', C'' ebenfalls zwischen P und Q, sodass sowohl die (im 3-dim. Raum gemessene) Länge der Bahnkurve als auch die (in der 4-dim. Raumzeit gemessene) Eigenzeit entlang C', C'' kürzer sind als die entlang C. Der Beweis erfolgt durch explizite Konstruktion von Beispielen.
Nochmals meine Frage: Mich würde interessieren: welches Experiment und welche konkrete Messgröße du zum Nachweis der symmetrischen Zeitdilatation = des momentanen Uhrengangs zweier Beobachter betrachten möchtest; z.B. die wechselweise Messung der Rot- also Frequenzverschiebung ausgetauschter Lichtsignale?
Aruna
Verfasst am: 13. Mai 2025 23:12
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Qubit hat Folgendes geschrieben:
Okay, dann zeig mal ein konkretes Beispiel für deine Behauptung..
Das würde mich auch interessieren
Für
gilt:
[...]
kannst Du das mit Autos erklären?
Aruna
Verfasst am: 13. Mai 2025 23:02
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
dass aus der dargestellten wechselseitigen Zuschreibung kürzerer Eigenzeiten im Uhrenparadox recht trivial die Relativität der Gleichzeitigkeit, bzw. unterschiedliche Reihenfolgen von Ereignissen folgt,
Ich kann es schon irgendwo nachvollziehen, aber trivial ist es nicht.
B und S bewegen sich unbeschleunigt mit der Relativgeschwindigkeit v.
Daher berechnen sie wechselseitig: die Zeit des anderen läuft langsamer.
Sicht von B: Wenn bei ihm ein Jahr um ist, und er Punkt P erreicht, ist bei S noch kein Jahr um und sie ist daher noch nicht in Punkt Q
Sicht von S: Wenn bei ihr ein Jahr um ist, und sie Punkt Q erreicht, ist bei B noch kein Jahr um er ist daher noch nicht in Punkt P.
Aus Sicht von B tritt also "B in Punkt P" vor "S in Punkt Q" ein.
Aus Sicht von S tritt also "B in Punkt P" nach "S in Punkt Q" ein.
Aus Sicht eines dritten Beobachters relativ zu dem sich beide mit der gleichen Relativgeschwindigkeit bewegen, tritt "B in Punkt P" gleichzeitig mit "S in Punkt Q" auf.
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Man muss in dieser Tautologie weitere Denk-Faktoren einführen bzw. damit dann rumprobieren bis es einen Sinn ergibt.
Aha...
Man könnte die Tautologie auch als einen Hinweis auffassen, wie sich das scheinbare Paradox auflöst.
Bzw. es löst sich nicht auf, es setzt sich einfach fort.
Wenn die Zeit bei der Schwester aus Sicht des Bruders langsamer vergeht, dann ist bei ihr kein Jahr um, wenn beim Bruder ein Jahr um ist.
und umgekehrt...
Man muss dann nur akzeptieren, dass es kein absolutes gleichzeitig, vorher oder nachher gibt.
Nur das ein Jahr auf dem Weg von O nach P bzw. von O nach Q vergeht, darüber sind sich alle einig. Allerdings nicht darüber, wann das Jahr um ist.
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
D.h. das Paradoxon und die Relativität der Gleichzeitigkeit haben eine Äquivalenz-Beziehung zueinander!?!
ich meine ja, siehe oben
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Wenn ja; Ich bin mir nicht sicher, ob ein Paradoxon durch eine Äquivalenz-Beziehung aufgelöst werden kann. D.h. das Paradoxon löst die Relativität der Gleichzeitigkeit (als schwer verständlichen Sachverhalt) auf, was wiederrum das Paradoxon auflöst.
Nein, es wird m.E. nur konsequent weitergedacht und dann akzeptiert, dass es so ist.