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Zeitdilatation
 
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Kim
Gast





Beitrag Kim Verfasst am: 04. Feb 2012 09:05    Titel: Zeitdilatation Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
ich habe ein problem mit der Zeitdilatation.
Wir haben in der Schule in der letzten Woche, das Problem mit der Lichtuhr hergeleitet.
Aber ich verstehe nicht warum dadurch die Zeit langsamer laufen sollte in einen Bezugssystem.
Mir ist klar warum die eine Lichtuhr für den Betrachter langsamer läuft, weil der Weg des Lichtes halt länger ist.
Aber wenn ich weiß das die Lichtgeschwindigkeit c in beiden System gleich ist und ich darüber dann die Zeit bestimmen will, muss ich dann nicht auch die Geschwindigkeit des Inertialsystems mit beachten?
Also t = s/V, nun ist s in einem System die Strecke von oberen Spiegel zum unteren Spiegel und in dem anderen ist der Weg durch die Seitliche Verschiebung länger. Auch wenn ich diese Bewegung oder Längenänderung nicht war nehme.

Wie kann ich überhaupt bestimmen das das Licht immer die gleiche Geschwindigkeit hat? Muss ich da nicht auch die Geschwindigkeit des Inertialsystems berücksichtigen? Also die Geschwindigkeit der Erde um die Sonne, die Sonne innerhalb der Galaxie...?
Alles andere Wäre ja Betrügen bei der Bestimmung oder nicht?

danke
Bitte bedenkt das ich erst in der 10 Klasse bin...

Kim

Meine Ideen:
hmm, ich könnte mir vorstellen das ich die Längenänderung nicht beachtet darf bei der Zeit Berechnung, aber warum?
Kim
Gast





Beitrag Kim Verfasst am: 04. Feb 2012 09:14    Titel: Antworten mit Zitat

Nachtrag:

hmm fällt mir grade beim durchlesen auf.
Kann es sein das die Zeit zwar überall Gleich ist, aber dadurch das alles in dem Bewegten System einen längeren weg zurück legen muss, alles langsamer läuft?
Also die Bakterien müssen einen Langsameren Weg zurück legen um einen Apfel zu zersetzen -> der Apfel verfault langsamer.
Die Neuronen in unseren Gehirn müssen längere Wege zurück legen -> die folge ist wir denken Langsamer.
Aber dann müsste ein Ball den ich aus der Hand fallen lasse, doch trotzdem genau so schnell auf den Boden fallen, wie in einem stehenden System. Denn ich kann doch hier die Bewegung in eine Senkrechte und eine Horizontale aufspalten. Wobei nur die Senkrechte die gleiche Schwerkraft wirkt wie in dem Stehenden System. oder?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 12412

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Feb 2012 10:22    Titel: Antworten mit Zitat

Am Problem der Lichtuhr sollte das eigentlich klar werden.

Die Zeit ist keine abstrakte Größe, sondern sie wird konkret durch die "Ticks" der Photonen repräsentiert. Diese - und nichts anderes - geben die Zeit in dem jeweils betrachteten Bezugssystem vor. Und da nun zwischen zwei Ticks eine mehr oder weniger lange Strecke zurückgelegt wird, wird auch eine jeweils andere Zeitskala definiert.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Kim
Gast





Beitrag Kim Verfasst am: 04. Feb 2012 10:31    Titel: Antworten mit Zitat

ja aber das sagt mir doch nicht das die Zeit dann langsamer läuft. Ich verändere damit doch nur die Sekunde, aber nicht die Wahrnehmung?
Ich verstehe nicht.
T.rak92



Anmeldungsdatum: 25.01.2012
Beiträge: 296

Beitrag T.rak92 Verfasst am: 04. Feb 2012 13:42    Titel: Antworten mit Zitat

Hi, die sache ist eigentlich recht kompliziert, aber ich versuche sie dir einfach zu erklären....

Erstmal ist es festgestellt worden, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich groß ist, d.h. wenn du 1000m/s läufst, ist das Licht für dich genauso schnell, wie wenn du nur 1m/s läufst.

Dann ist es noch so, dass man ein sich bewegendes Bezugssystem, wenn man in dem system drin ist, nicht von einem ruhenden unterscheiden kann (galileo Galilei Relativitätsprinzip)

Das heisst, wenn ich nun in dem System bin, und ich habe eine Lichtuhr, dann muss ich davon ausgehen, dass nach einem Tick eine Sekunde vergangen ist. Für jemanden, der sich in einem langsemeren Bezugssystem befindet, ist die Sekunde aber schon früher vergangen, das heisst aber, dass eine sekunde von mir immer langsamer sein wird, als eine Sekunde von ihm eben um den Faktor, um den der weg den das Licht gehen muss länger ist. Und das ist dann die Zeitdilation, nämlich dass bei mir die zeit langsamer läuft als bei Ihm, und den faktor kann man sich mithilfe der Lichtuhr ausrechnen.
Kim
Gast





Beitrag Kim Verfasst am: 04. Feb 2012 14:53    Titel: Antworten mit Zitat

hmm, sorry aber ich verstehe das nicht.
das Beispiel mit der Lichtuhr klingt für mich einfach nur nach einen schlecht aufgebauten Messaufbau.
Ich versuche die Zeit zu Messen und anstatt alle Faktoren mit zu berücksichtigen (die relativ Geschwindigkeit) behaupte ich die Zeit läuft langsamer.
Das ist doch irgendwie eine falsche herangehensweise...

hilfe
T.rak92



Anmeldungsdatum: 25.01.2012
Beiträge: 296

Beitrag T.rak92 Verfasst am: 04. Feb 2012 15:12    Titel: Antworten mit Zitat

Nein die Sache ist, dass du nicht unterscheiden kannst, ob du dich relativ zur Umgebung bewegst, oder sich die umgebung relativ zu dir bewegt. Nimm als bestes Beispiel uns menschen auf der Erde, die bewegt sich verdammt schnell, und trotzdem kommt es uns so vor, als wären wir manchmal in Ruhe.

Die Lichtgeschwindigkeit bleibt jetzt aber die selbe, in jedem System (experimentelle tatsache) als Folge misst man also die zeit in jedem System anders. Das hat nichts mit dem Aufbau etc zu tun sondern eben nur mit dem faktum, dass die lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich ist.

Nehmen wir also mal an, du sitz auf einer Plattform, die sich mit 100m/s relativ zu einem anderen beobachter bewegt.

Ihr macht jetzt beide eine Taschenlampe an, und und misst wie lange das licht braucht um eine Strecke von 100m zurückzulegen, da die lichtgeschwindigkeit ja für jeden beobachter die selbe ist, lönnt ihr euch aus Strecke und lichtgeschwindigkeit die Zeit bestimmen die vergangen ist, seit ihr das licht angeschaltet habt. Es ist jetzt aber so, dass du in der Zeit, in der für dich das licht 100m zurücklegt, für den anderen Beobachter 100m + die Strecke die du gefahren bist zurücklegst also misst er in der zeit, in der du die Zeit für 100 meter misst, die Zeit für mehr als hundert meter, also eine größere zeit. Es sind aber beide zeiten korrekt, da die lichtgeschwindigkeit ja konstant ist.

Den Unterschied der gemessenen zeiten bezeichnet man daher als Zeitdilation, die eben vorkommt, wenn man sich relativ zu einem anderen beobachter bewegt.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 12412

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Feb 2012 16:57    Titel: Antworten mit Zitat

Kim hat Folgendes geschrieben:
ja aber das sagt mir doch nicht das die Zeit dann langsamer läuft. Ich verändere damit doch nur die Sekunde, aber nicht die Wahrnehmung?

Die Lichtuhr ist ja nur ein Beispiel, ein ganz spezieller Prozess. Der Effekt gilt aber natürlich für alle Prozesse gleichermaßen, also auch für alle biologische Prozesse und damit auch für deine Wahrnehmung. D.h. dass du in keinem der Bezugssysteme den Effekt der Zeitdilatation spürst, und dass du ihn auch rein innerhalb eines Bezugssystems nie messen oder wahrnehmen kannst.

Erst wenn du 'nach draußen' schaust, ein anderes, relativ zu dir bewegtes Bezugssystem beobachtest, dann wird der Effekt messbar.

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Kim
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Beitrag Kim Verfasst am: 06. Feb 2012 09:47    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Erst wenn du 'nach draußen' schaust, ein anderes, relativ zu dir bewegtes Bezugssystem beobachtest, dann wird der Effekt messbar.


ja aber doch nur weil ich nicht alle Faktoren bei meiner Messung berücksichtige. Wenn ich wüßte das ich mich in meinen Bezugssystem bewege, dann kann ich diesen Effekt auch rausrechnen...
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 12412

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Feb 2012 10:03    Titel: Antworten mit Zitat

Kim hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Erst wenn du 'nach draußen' schaust, ein anderes, relativ zu dir bewegtes Bezugssystem beobachtest, dann wird der Effekt messbar.


ja aber doch nur weil ich nicht alle Faktoren bei meiner Messung berücksichtige. Wenn ich wüßte das ich mich in meinen Bezugssystem bewege, dann kann ich diesen Effekt auch rausrechnen...


Das ist doch unlogisch.

Du betrachtest Messungen innerhalb eines Bezugssystems. Dir liegen dabei alle Informationen innerhalb dieses Systems vollständig vor. Daraus konstruierst du eine Theorie, die die Messergebnisse vollständig erklärt. Du stellst insbs. nichts fest, was Anlass dazu gäbe, am "normalen" Zeitablauf innerhalb deines Bezugssytems zu zweifeln. Fertig!

Nun schaust du nach draußen und stellst fest, dass du dich bezogen auf ein anderes System bewegst - und beginnst an der Theorie zu zweifeln. Das ist aber nicht notwendig, da dir die Theorie auch erklärt, wie du „deine Zeit“ in die Zeit eines anderen Bezugssystems umrechnen kannst (wobei für einen Beobachter in dem anderen Bezugssystem „seine Zeit“ ebenfalls völlig normal abläuft). Die Theorie gestattet es dir, den Zeitverlauf aus Sicht des anderen Beobachters zu berechnen; und wenn du dich mit ihm darüber unterhältst, dann stellst ihr beide fest, dass deine Berechnungen bzgl. „seine Zeit“ mit seiner eigenen Wahrnehmung übereinstimmen.

Beachte: die Diskussion bzgl. der Lichtuhr wird von einem „Superbeobachter“ geführt, der selbst physikalisch gar keinem Bezugssystem angehört, jedoch intellektuell in der Lage ist, beliebige Bezugssysteme zu erfassen. Er kann also mehr ausrechnen, als ein einzelner Beobachter innerhalb eines Bezugssystem messen kann.

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Kim
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Beitrag Kim Verfasst am: 06. Feb 2012 14:33    Titel: Antworten mit Zitat

Zeit ist komisch.

sorry nochmal, mir wird das nicht klar.
Das ganze ist doch aber nur ein Geometrisches Problem, da der Lichtstrahl einen weiteren Weg zurück legen muss. Aber warum kann ich dadurch darauf schließen das die Zeit bei mir anderes verläuft?

Die Lichtuhr läuft langsamer, weil der Lichtstrahl eine weitere Strecke zurücklegen muss, aber nur weil eine Uhr langsamer läuft, läuft die Zeit doch nicht langsamer. Dann könnte ich ja mit einer Leeren Baterie die Zeit bei mir beeinflussen in dem ich sie in eine Uhr stecke.
T.rak92



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Beitrag T.rak92 Verfasst am: 06. Feb 2012 15:32    Titel: Antworten mit Zitat

Die Sache ist, dass du dir die Zeit als etwas vorstellst, das absolut fliesst, so wie es auch in der Newtonschen mechanik angenommen wird. In Wirklichkeit beruht zeitmessung allerdings nur auf Längenmessung. Ursprünglich entspricht Zeitmessung nämlich auch einer Längenmessung, nämlich wie weit die Erde sich von einem bestimmten Punkt aus bewegt hat. Wenn Sie eine komplette bahn um die Sonne gemacht hat ist ein Jahr vergangen, bei einer halben Ellipse ein halbes Jahr. So teilt man letztendlich die erdbahn in immer kleinere Teilstücke auf und sagt dann, dass z.B. eine Sekunde vergangen ist, wenn die erde den Weg xy zurückgelegt hat. Eine klassische Pendeluhr funktioniert auch so, man sagt, dass wenn das pendel eine Schwingung macht, also eine gewisse Strecke zurücklegt, eine gewisse Zeit vergangen ist.
Nun ist aber das Problem, dass die Informationsübertragung, wann das pendel denn nun genau am Punkt xy ist eben nicht unendlichschnell von statten geht, sondern mit Lichtgeschwindigkeit und deshalb gibt es bei sich schnell bewegenden Systemen auch eine Informationsverzögerung, da das Licht also die information über den Pendelstand länger braucht um sie zu erreichen.
TomS
Moderator


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Beiträge: 12412

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Feb 2012 15:51    Titel: Antworten mit Zitat

Kim hat Folgendes geschrieben:
... aber nur weil eine Uhr langsamer läuft, läuft die Zeit doch nicht langsamer. Dann könnte ich ja mit einer Leeren Baterie die Zeit bei mir beeinflussen in dem ich sie in eine Uhr stecke.

im Rahmen der Relativitätstheorie zeigt sich aber, dass alle Uhren (wie auch immer sie konstruert sein mögen) langsamer laufen, die Lichtuhr ist da nur ein Beispiel ...

Kennst du den Effekt für den Myonenzerfall in der Atmosphäre?

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Kim
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Beitrag Kim Verfasst am: 06. Feb 2012 17:30    Titel: Antworten mit Zitat

ja gut, dann braucht das Licht/Erde halt länger bis zu einen bestimmten Punkt, aber warum sollte dann zum Beispiel ein Teilchen langsamer zerfallen, den hier wird doch keine Mechanik benötigt.

ist die Lichtuhr nur eine Anschauung, wie der Drehimpuls beim Spin, nicht das ich davon was verstehen würde, aber...
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 12412

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Feb 2012 17:42    Titel: Antworten mit Zitat

Kim hat Folgendes geschrieben:
ja gut, dann braucht das Licht/Erde halt länger bis zu einen bestimmten Punkt, aber warum sollte dann zum Beispiel ein Teilchen langsamer zerfallen, den hier wird doch keine Mechanik benötigt.

Die Zeitdilatation (und letztlich die gesamte SRT) gilt für alle bekannten Naturgesetze und Prozesse: Mechanik, elektromagnetische Wellen, Teilchenzerfälle, ...

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Kim
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Beitrag Kim Verfasst am: 06. Feb 2012 22:59    Titel: Antworten mit Zitat

ich sollte die Lichtuhr nicht zu genau betrachten oder?
Aber woher weiß man den jetzt, das die Zeitdilatation für alles gilt?
T.rak92



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Beiträge: 296

Beitrag T.rak92 Verfasst am: 06. Feb 2012 23:35    Titel: Antworten mit Zitat

Das liegt daran, dass man die Zeitdilation aus elementaren Annahmen und experimentellen erkenntnissen herleiten kann. soweit ich weiss, hat Einstein die spezielle relativitätstheorie nur aus den zwei Annahmen hergeleitet:

1.Physikalische Gesetze sind für alle Beobachter gleich/gleich in allen Bezugssystemen (oder ähnlich)
2. Die Lichtgeschwindigkeit ist für jeden beobachter gleich (experimentell und aus den Maxwell gleichungen)
T.rak92



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Beiträge: 296

Beitrag T.rak92 Verfasst am: 07. Feb 2012 00:13    Titel: Antworten mit Zitat

Hier ausführlicher zu Punkt 1

Zitat wikipedia:
Zitat:
Das Relativitätsprinzip besagt, dass die Naturgesetze für alle Beobachter dieselbe Form haben. Einfache Überlegungen zeigen, dass es aus diesem Grund unmöglich ist, einen bevorzugten oder absoluten Bewegungszustand irgendeines Beobachters oder Objekts festzustellen. Das heißt, es können nur die Bewegungen der Körper relativ zu anderen Körpern, nicht jedoch die Bewegungen der Körper relativ zu einem bevorzugten Bezugssystem festgestellt werden. Während das Prinzip in der klassischen Physik wie auch in der speziellen Relativitätstheorie nur für gleichförmige Bewegungen gültig war, wurde es im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie auch auf beschleunigte Bewegungen erweitert.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 12412

Beitrag TomS Verfasst am: 08. Feb 2012 00:47    Titel: Antworten mit Zitat

Kim hat Folgendes geschrieben:
Aber woher weiß man den jetzt, das die Zeitdilatation für alles gilt?

Zunächst mal war das - wie jede physikalische Idee - eine Idee, eine Annahme. Einstein hat dann die SRT insbs. für die Elektrodynamik formuliert, weil man bereits wusste, da diese die Lorentzinvarianz aufweist. Klassische Mechanik (mit Ausnahme der Gravitation konnte) in diesem Zuge miterledigt werden. Für de Gravitation im Rahmen der ART hat Einstein dann nochmal ca. 10 Jahre benötigt. Nach der Entdeckung und Formulierung der QM (nochmal ca. 10Jahre später) hat es nur kurze Zeit gedauert, bis eine relativistische QM formuliert wurde (teilw. Pauli, Dirac), die dann letztlich (aus anderen Gründen) durch relativistische Quantenfeldtheorien abgelöst wurde. Das ist bis heute der Status; die moderne Physik kennt ausschließlich fundamentale, relativistische Theorien (für die es nichtrelativistische Näherungen geben mag) - und es gibt da auch keinerlei experimentelle Hinweise, dass daran zu zweifeln wäre (mal sehen, was die Neutrinos am Gran Sasso so treiben ...)

Du darfst also ruhigen Gewissens annehmen bzw. glauben, dass die Zeitdilatation (als Folge der Lorentztransformation) universelle Gültigkeit hat.

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Zuletzt bearbeitet von TomS am 09. Feb 2012 00:45, insgesamt einmal bearbeitet
VeryApe



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Beitrag VeryApe Verfasst am: 09. Feb 2012 00:32    Titel: Antworten mit Zitat

kim hat Folgendes geschrieben:

ich sollte die Lichtuhr nicht zu genau betrachten oder?
Aber woher weiß man den jetzt, das die Zeitdilatation für alles gilt?


ganz einfach
1) Relativitätsprinzip: Es gibt kein ausgezeichnetes Inertialsystem alle sind gleichwertig. Das gilt auch schon für die klassische Mechanik

Jeder mit v=const bewegte kann sich selbst als ruhend betrachten.

2) die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit über alle Inertialsysteme hinweg, experimentell bestätigt.

Man wußte ja vorher oder bzw hast du in der Schule gelernt das Licht sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, dabei ist zunächst mal uninteressant das es das über alle Inertialsysteme mit der gleichen Geschwindigkeit tut, rein auf der Erde.
Es beschleunigt nicht es bewegt sich konstant.

Licht legt pro Sekunde immer die gleiche Wegstrecke zurück, immer diese ca. 300000km/s.
Könnte man eine Lichtuhr bauen, indem man Licht zwischen zwei x entfernten Spiegeln immer hin und herlenkt, so würde weil sich das Licht stehts mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, stehts die gleiche Zeit pro Durchlauf vergehen.
Wir hätten also eine ziemlich genaue Uhr hier auf der Erde, die genauer als unsere Atomuhren wäre.
Das ist nichts neues.

Aber damals ist man drauf gekommen das sich Licht nicht nur konstant bewegt sondern über alle Inertialsysteme hinweg stehts mit der gleichen Geschwindigkeit von c =300000km/s und das konstant. Das ist ein Widerspruch in der klassischen Mechanik, den Licht müsste je nach Inertialsystem eine andere konstante Geschwindigkeit haben.

Denkt dir nun zwei Beobachter die sich mit konstanter Geschwindigkeit aneinander vorbeibewegen, jeder dieser Beobachter führt eine Lichtuhr mit sich.

Nachdem Relativitätsprinzip kann sich jeder Beobachter als in Ruhe betrachten, beide Systeme sind also gleichwertig, da ist überhaupt kein Unterschied zwischen den zweien jeder führt die genaueste Uhr mit sich
auf der eine Sekunde immer eine Sekunde ist. Die Zeit rennt für jeden gleich.

Das neue ist nun das durch die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und zwar die Werte Konstanz immer derselbe Wert. der eine beim anderen die Zeit langsamer vergehen sieht -> Zeitdilatation obwohl für jeden einzelnen eine Sekunde stehts immer gleich einer Sekunde ist.

Nur bei der Beobachtung der Lichtuhr des anderen fällt ihm diese zeitverlangsamung auf für jeden selbst bleibt alles beim alten.

Das kann man eben mit Hilfe der theoretischen gedachten Lichtuhr ableiten und das ist verblüffend weil man vorher immer dachte die Zeit rennt absolut gleich egal wo man hinschaut.

Die Zeitdilatation umfasst sämtliche naturprozesse einfach alles, weil eben die Lichtuhr wie vorher schon erwähnt die genaueste Uhr zur Zeitmessung wäre.
Die Lichtuhr ist ein Gedankenkonzept, das uns diesen fundamentalen Blick auf die Zeit erlaubt.
Es ist
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 09. Feb 2012 00:47    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Die Zeitdilatation umfasst sämtliche naturprozesse einfach alles, weil eben die Lichtuhr wie vorher schon erwähnt die genaueste Uhr zur Zeitmessung wäre.

Nein, die Lichtuhr zeigt uns das lediglich für ein sehr spezielles Beispiel.

Dass sich ALLE physikalischen Theorien daran halten, kann daraus nicht gefolgert werden. Dazu benötigt man separate Postulate sowie experimentelle Nachweise.

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VeryApe



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Beitrag VeryApe Verfasst am: 09. Feb 2012 09:28    Titel: Antworten mit Zitat

klar das dies nur für die SRT gilt, und man dann auf die Schwerkraft erweitern muß, aber die sollte doch zunächst mal dir SRT kapieren bevor man Sie mit der ART überrumpelt.

Also wie erwähnt ist die Lichtuhr die genaueste Uhr.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 09. Feb 2012 09:50    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
aber die sollte doch zunächst mal dir SRT kapieren
Da hast DU jetzt wieder recht ;-)
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Leonardo vom Winde



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Beitrag Leonardo vom Winde Verfasst am: 09. Feb 2012 15:26    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Also wie erwähnt ist die Lichtuhr die genaueste Uhr.

wenn es tatsächlich Richtig sein sollte, dass Neutrinos schneller sind als Licht, wäre dann nicht eine "Neutrinouhr" genauer?

Grüße Leo

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TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 09. Feb 2012 15:46    Titel: Antworten mit Zitat

das ist schon sehr spekulativ

Tanzen Tanzen Tanzen

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Beitrag Uriezzo Verfasst am: 09. Feb 2012 18:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke, die Frage, um die es in diesem Thread geht, ist alles andere als trivial:

Man könnte es folgendermaßen formulieren:

Macht es Sinn, von Konzepten wie Raum und Zeit zu sprechen, die auch dann noch gültig und sinnvoll sind, wenn ich die elektromagnetische WW vernachlässige.

Einsteins Idee, dass die Lichtuhr die grundlegendste Uhr ist, beruht im Grunde darauf, dass jede Art von Raum und Zeitmessung auf die elektromagnetische Wechselwirkung b.z.w elektromagnetische Phänomene zurückgeführt werden kann. Dasselbe gilt dann automatisch auch für unsere Wahrnehmung von Zeit und Raum (Wir sind ja Lebewesen. Und die gesamte Biologie wie auch die Chemie ist im Grunde Elektromagnetismus).

Ist das, was ich da mit Hilfe elektromagnetischer Wellen oder Kräfte messe und räumlicher und zeitlicher Abstand nenne, etwas das im Hintergrund existiert und nur durch diese Kraft "aufgedeckt" wird oder ist es unentwindbar verbunden mit dieser Kraft?

Viele Physiker gehen meist davon aus, dass Raum und Zeit oder Raumzeit auch jenseits elektromagnetischer Phänomene "existieren". In den Feldgleichungen der ART kommen die elektromagnetischen Potentiale nicht unbedingt vor, wohl aber Metriken und raumzeitliche Abstände. Für mich ist das bis heute das größte Manko der allgemeinen Relativitätstheorie: Ich kann ihre Aussagen nur bestätigen, indem ich mit Hilfe elektromagnetischer WW Messungen vornehme. Diese WW selbst kommen in der Theorie aber nicht vor (man kann sie hinzufügen, ja, aber sie sind nicht a priori notwendig, um die Feldgleichungen zu formulieren).
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 09. Feb 2012 18:25    Titel: Antworten mit Zitat

Es ist ist aber auch eine besondere Eigenschaft der ART, dass sie keine WW "auf einem Hintergrund" definiert, sondern eine rein relationale, hintergrundunabhängige (!) Dynamik.

Die Gravitation alleine wäre m.E. prinzipiell ausreichend, allerdings ist sie zu praktisch schwach um zu stabil gebundenen Systemen mit messbaren Effekten zu führen; ihr fehlt da jedoch nichts grundsätzliches (Gravitationswellenuhr?)

Die elektromagnetische WW hat keine Sonderrolle (siehe QCD)

Grundsätzlich stellst du die Frage nach einer vereinheitlichten Theorie.

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Beitrag VeryApe Verfasst am: 09. Feb 2012 22:58    Titel: Antworten mit Zitat

leonardo hat Folgendes geschrieben:

wenn es tatsächlich Richtig sein sollte, dass Neutrinos schneller sind als Licht


?? grübelnd kannsd du vielleicht erklären was du meinst.

Ob eine Uhr genau geht oder nicht ist doch nicht Sache ob sich etwas schnell bewegt oder langsam, das wesentliche dabei ist es muß sich konstant bewegen es muß pro dt immer derselbe weg ds zurückgelegt werden, dabei ist die Steigung uninteressant.
Leonardo vom Winde



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Beitrag Leonardo vom Winde Verfasst am: 10. Feb 2012 01:44    Titel: Antworten mit Zitat

Nachti,

stell dir vor du hast eine elektronische Uhr mit einem Quarz von 1MHz und 1% Abweichung. Die Uhr hat ein Fehler von 10ns.
Ich habe eine Uhr mit 2MHz Quarz auch mit 1% Abweichung. Um beide Uhren vergleichen zu können muss meine Frequenz durch zwei geteilt werden, damit wird auch der Fehler des Quarzes halbiert. Meine Uhr hat nur 5ns Abweichung.
Aber wie TomS richtig erkannt hat die
Tanzen Tanzen Tanzen Neutrinouhr Tanzen Tanzen Tanzen
ist erstmal nur Spekulation.

GN8

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Uriezzo



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Beitrag Uriezzo Verfasst am: 10. Feb 2012 08:20    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Es ist ist aber auch eine besondere Eigenschaft der ART, dass sie keine WW "auf einem Hintergrund" definiert, sondern eine rein relationale, hintergrundunabhängige (!) Dynamik.


Das stimmt natürlich. Mir ging es aber eher darum festzustellen, dass die elektromagnetische WW auf dem "Hintergrund" der ART beschrieben wird und nicht darum, dass die gravitative WW auf einem Raumzeithintergrund beschrieben wird. Letzteres ist in der ART nicht der Fall.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Die Gravitation alleine wäre m.E. prinzipiell ausreichend, allerdings ist sie zu praktisch schwach um zu stabil gebundenen Systemen mit messbaren Effekten zu führen; ihr fehlt da jedoch nichts grundsätzliches (Gravitationswellenuhr?)


Stimmt das wirklich? Kann ich mir - und sei es nur theoretisch - ein Experiment vorstellen, bei dem ich rein aufgrund der gravitativen WW Raumzeitstrukturen vermesse, ohne dabei irgendwo auf elektromagnetische
Kräfte (oder schwache Kräfte oder Kernkräfte) zurückzugreifen? Eine Gravitationswellenuhr ließe sich bestimmt theoretisch konstruieren. Doch ich muss die Gravitationswellen detektieren, die Information weiterschicken etc.
Körper fallen im Gravitationsfeld grundsätzlich frei, unabhängig davon, ob das Gravitationfeld statisch ist oder gerade Gravitationswellen vorbeiziehen. Der Körper selbst wird von den Wellen also erstmal gar nichts merken.
Es ist allerdings sehr schwer, sich vorzustellen, die elektromagnetische WW komplett auszuschalten. In dem Moment, wo ich Atome habe, habe ich ja schon irgendwie wieder mit drinnen. Trotzdem wäre es interessant: Ließe sich ein solches Experiment konstruieren?

TomS hat Folgendes geschrieben:

Die elektromagnetische WW hat keine Sonderrolle (siehe QCD)

Das stimmt natürlich. In allem, was ich oben gesagt habe, habe ich die kurzreichweitigen WW wie die schwache WW und die Kernkraft stillschweigend unterschlagen bzw ich habe sie der elektromagnetischen WW "untergejubelt". Allerdings sollte das nichts an der Aussage ändern, denke ich.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 10. Feb 2012 08:48    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast natürlich recht, dass in jedem irgendwie denkbaren Experiment eine nicht-gravitative Komponente zur Beobachtung benötigt wird.

Oder doch nicht?

Was wäre, wenn es keine anderen Kräfte gäbe; könnte man dann anhand ausgedehnter Körper Gravitationswellen, also deren Wirkung auf den Körper, messen oder spüren?

Wahrscheinlich hast du recht; wenn sich einfach alles mit dem Gravitationsfeld mitbewegt, so wie z.B. masseloser, druckloser Staub, dann fehlt twohl tatsächlich eine Art Referenzmaßstab. Selbst wenn die Staubteilchen aufgrund der Gravitationswellen Quadrupolschwingungen ausführen, wären diese nicht beobachtbar. Auch die gravitative Selbstwechselwirkung des Staubes spürt dieser selbst nicht.

Ja, du hast woh lrecht

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