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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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 TomS Verfasst am: 09. Jun 2014 16:52 Titel: |
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Wozu?
Weil du dann siehst, dass deine Ausführungen Newton widersprechen.
„Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.“
(Zitiert nach Wikipedia)
Also weiter:
oder nach Euler
Deine Formeln sind nur deswegen widerspruchsfrei, weil du diese eine Gleichung konsequent und fälschlicherweise ignorierst.
Wenn du nach a auflöst und a = 0 setzt (weil wir wissen, dass v = c = const.), dann ist
Wie gesagt, das Ignorieren dieser Gleichungen der Newtonschen Mechanik löst das Problem, aber eben nur dadurch, das du die Newtonsche Mechanik verlässt.
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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. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 09. Jun 2014 17:08 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | Kurze Zwischenfrage
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | Innere Energie.
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Du meinst hier sicherlichlich die 'Innere Energie' U im Sinne der Thermodynamik. , also mit Bezug auf ein Vielteilchensystem.
Wie definierst du U für ein elementares Teilchen, ein Photon, ein Elektron ... ? |
Nun, man kann dem Photon schon eine "innere Energie" E = hf zuschreiben, stören wir uns nicht an der Begrifflichkeit. Das Problem ist, dass man dem Photon auch eine Masse zuschreiben muss, nur so kann man das Newtonsche Kraftgesetz F = ma sinnvoll verwenden. Der Energie-Impuls-Relation muss dabei geändert werden, d.h. es gilt nicht mehr die für Teilchen konstanter Masse bekannte Beziehung. Alles das wäre noch akzeptabel.
Nicht akzeptabel ist aber, dass ein Photon immer konstante Geschwindigkeit hat, denn erstens verletzt dies die Gleichung F = ma, wenn wir berücksichtigen, dass F tatsächlich ungleich Null ist. Und zweitens verletzt v = c = const. natürlich die Galilei-Invarianz.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 09. Jun 2014 17:14 Titel: |
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| D2 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Berechne doch mal die Reflexion eines Photons an einem Spiegel der Masse M mit Mitteln der Newtonschen Mechanik. Das wird nicht funktionieren, du musst die Newtonschen Mechanik modifizieren. |
Wie wir wissen, ein Photon wird vom Spiegel absorbiert und ein anderes abgestrahlt so, dass die Impuls- und Energieerhaltungssätze stimmen. |
Das habe ich auch gar nicht bestritten.
Es geht nicht darum, dass Energie- und Impulserhaltung nicht gelten würden, sondern darum, dass wenn sie gelten sollen, man Probleme mit der Newtonschen Mechanik bekommt. Nämlich dass keine Geschwindigkeitsänderungen erlaubt sind, dass F = ma Probleme bereitet, dass E = hf sicher außerhalb der Newtonschen Mechanik liegt (wer würde schon behaupten, dass Einsteins Arbeit zum Photoeffekt von 1905 im Rahmen der Newtonschen Mechanik formuliert wurde?) und dass v = c = const? im Widerspruch zur Galilei-Invarianz steht.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 09. Jun 2014 17:55 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nicht darum, dass Energie- und Impulserhaltung nicht gelten würden, sondern darum, dass wenn sie gelten sollen, man Probleme mit der Newtonschen Mechanik bekommt. Nämlich dass keine Geschwindigkeitsänderungen erlaubt sind, dass F = ma Probleme bereitet, dass E = hf sicher außerhalb der Newtonschen Mechanik liegt (wer würde schon behaupten, dass Einsteins Arbeit zum Photoeffekt von 1905 im Rahmen der Newtonschen Mechanik formuliert wurde?) und dass v = c = const? im Widerspruch zur Galilei-Invarianz steht. |
Ist es nicht so, dass korrekterweise F = dP/dt geschrieben werden soll?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Wegen F=dp/dt folgt p<>0 aus F<>0. Wegen p=m·v folgt m<>0 aus p<>0. Wegen g=G·m/r² folgt g<>0 aus m<>0. |
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 09. Jun 2014 18:24 Titel: |
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Es ist ein Nebenschauplatz, aber deinen Hinweis auf die Innere Energie des Photons fand ich interessant, wenngleich im Kontext dazu
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und warum sollte die Energie des Photons nicht ausschließlich kinetische Energie sein? Welche weiteren Terme hast du im Sinn? |
Innere Energie.
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nicht verständlich. Weshalb nicht, wird am Beispiel des idealen Gases sofort klar. Dessen Innere Energie resultiert ausschließlich aus der kinetischen Energie der Atome entsprechend der 3 translatorischen Freiheitsgrade.
Die Innere Energie ist zumindest hier kein "weiterer Term", denn sie ist gleichzusetzen mit der kinetischen Energie.
Ist das beim Photon nicht so? Ist dessen kinetische Energie nicht dasselbe wie seine Innere Energie?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 10. Jun 2014 15:15 Titel: |
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| D2 hat Folgendes geschrieben: | | Ist es nicht so, dass korrekterweise F = dP/dt geschrieben werden soll? |
Das habe ich nie bestritten.
Es gilt aber nach Newton F = ma. Wenn man diese Gleichung weglässt oder modifiziert, kann man das Problem konsistent lösen, betreibt aber nicht mehr Newtonsche Mechanik.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 10. Jun 2014 15:17 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Ist das beim Photon nicht so? Ist dessen kinetische Energie nicht dasselbe wie seine Innere Energie? |
Ich denke, so kann man das sagen.
Aber das hilft einem nicht im Rahmen der Newtonschen Mechanik.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 10. Jun 2014 23:34 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es gilt aber nach Newton F = ma. |
Nach Newton gilt F=dp/dt und damit löst sich Deine ganze Argumentation in Luft auf.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Der Energie-Impuls-Relation muss dabei geändert werden |
Welche Energie-Impuls-Relation? Wir reden hier über die klassische Mechanik. Da gibt es sowas nicht.
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 10. Jun 2014 23:58 Titel: |
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| D2 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es geht nicht darum, dass Energie- und Impulserhaltung nicht gelten würden, sondern darum, dass wenn sie gelten sollen, man Probleme mit der Newtonschen Mechanik bekommt. Nämlich dass keine Geschwindigkeitsänderungen erlaubt sind, dass F = ma Probleme bereitet, dass E = hf sicher außerhalb der Newtonschen Mechanik liegt (wer würde schon behaupten, dass Einsteins Arbeit zum Photoeffekt von 1905 im Rahmen der Newtonschen Mechanik formuliert wurde?) und dass v = c = const? im Widerspruch zur Galilei-Invarianz steht. |
Ist es nicht so, dass korrekterweise F = dP/dt geschrieben werden soll?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Wegen F=dp/dt folgt p<>0 aus F<>0. Wegen p=m·v folgt m<>0 aus p<>0. Wegen g=G·m/r² folgt g<>0 aus m<>0. |
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1. Ich kann mir nicht vorstellen, dass Newton veränderliche Massen vorgesehen hat. Ich finde jedenfalls solche Darstellungen inkonsequent, auch, wenn die so berechneten Ergebnisse richtig sind (ich denke da an die Raketengleichung, aber offene Systeme sind für mich ein Phänomen, das "nur" bei Anwendungen auftritt und nicht die Gültigkeit einer fundamentalen Theorie beschreibt; sei sie nun klassisch oder nicht).
2. Eine Theorie sollte widerspruchsfrei sein. Eine Theorie anzuwenden, heißt eben nicht, dass man auf eine ganz bestimmte Weise zum richtigen Ergebnis kommt, sondern auf jede Weise. p=mv ist Teil der newtonschen Theorie. Ich denke da an Äquivalenzklassen, wo man immer bis zum Erbrechen Wohldefiniertheit im Sinne von Vertreterunabhängigkeit zeigen darf.^^
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 11. Jun 2014 00:02 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es gilt aber nach Newton F = ma. |
Nach Newton gilt F=dp/dt und damit löst sich Deine ganze Argumentation in Luft auf. |
Beachte bitte, dass die Sprache der Physik die Mathematik ist! Du hast dort Vektoren und solltest in der Lage sein, für diese einen endlichen Wert anzugeben!
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 11. Jun 2014 00:56 Titel: |
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| Jayk hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann mir nicht vorstellen, dass Newton veränderliche Massen vorgesehen hat. |
Er hat dazu nichts geschrieben und das bedeutet zunächst einmal, dass er sie weder vorgesehen noch ausgeschlossen hat. Ob es im Sinne Newtons ist, die klassische Mechanik auf Systeme mit veränderlichen Massen loszulassen, kann man nur vermuten. Seine Formulierung des zweiten Axioms deutet aber darauf hin:
Eine Beschränkung auf konstante Massen würde bei F=m·a gelten. Wäre Newton von dieser Gleichung ausgegangen, wäre es völlig unsinnig gewesen, sie zu F=dp/dt zu verallgemeinern. Zum einen sind die Gleichungen nicht äquivalent und zum anderen war F=m·a für seine Zeitgenossen leicht nachvollziehbar, während außer ihm selbst niemand wusste, was ein Differentialquotient ist. Also warum hat er an dieser wichtigen Stelle eine derart unverständliche Formulierung gewählt? Eine plausible Erklärung besteht darin, dass er von der Erhaltung des Gesamtimpulses ausgegangen ist und daraus die drei Axiome abgeleitet hat, wobei er beim zweiten Axiom (aus welchen Gründen auch immer) bei F=dp/dt stehen geblieben ist und sich den nächsten Schritt zu F=m·a erspart hat. Anders als F=m·a gilt die Erhaltung des Gesamtimpulses auch für Objekte mit variabler Masse und sogar außerhalb der klassischen Mechanik. Wenn das der Ursprung der Newtonschen Axiome ist, dann darf man sie auch entsprechend anwenden.
Da wir Newton nicht mehr fragen können, werden wir niemals erfahren, wie es wirklich war. Allerdings sehe ich nichts was uns zwingen würde, seine Formulierungen im Nachhinein so zu verändern, dass sie falsch werden.
| Jayk hat Folgendes geschrieben: | | p=mv ist Teil der newtonschen Theorie. |
Das ist richtig, aber was bedeutet es?
| Jayk hat Folgendes geschrieben: | | Beachte bitte, dass die Sprache der Physik die Mathematik ist! Du hast dort Vektoren und solltest in der Lage sein, für diese einen endlichen Wert anzugeben! |
Was heißt das konkret?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 11. Jun 2014 09:19 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Eine Beschränkung auf konstante Massen würde bei F=m·a gelten. Wäre Newton von dieser Gleichung ausgegangen, wäre es völlig unsinnig gewesen, sie zu F=dp/dt zu verallgemeinern. |
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es gilt aber nach Newton F = ma. |
Nach Newton gilt F=dp/dt und damit löst sich Deine ganze Argumentation in Luft auf. |
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Allerdings sehe ich nichts was uns zwingen würde, seine Formulierungen im Nachhinein so zu verändern, dass sie falsch werden. |
Was du hier und im Folgenden schreibst ist offensichtlich nicht richtig.
Schau mal hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Gesetze#Zweites_newtonsches_Gesetz
„Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.“
(dt. Übersetzung des lat. Originals, zitiert nach Wikipedia)
Wir müssen Newton nicht fragen, es genügt, zu lesen, was er geschrieben hat.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 11. Jun 2014 09:36, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 11. Jun 2014 09:30 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Welche Energie-Impuls-Relation? Wir reden hier über die klassische Mechanik. Da gibt es sowas nicht. |
Das stimmt sicher nicht. In der Hamiltonschen Formulierung der Newtonschen Mechanik gilt für freie Teilchen konstanter Masse die Energie-Impuls-Relation.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 11. Jun 2014 09:49 Titel: |
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Ich denke, die Frage ist nicht, ob variable Massen zulässig sind, sondern ob und wie die Bedingung a=0 universell gesetzt werden kann, ohne in Widersprüche zu geraten.
Man könnte versuchen, a=0 mittels einer Gleichung für m(v) zu erzwingen. Das würde jedoch einen Rückgriff auf eine spezielle Dynamik bedeuten. Allgemeiner wäre ein Ansatz, der dies rein kinematisch sicherstellt.
Ich denke jedoch, dass dieser Startpunkt a=0 direkt zur SRT Einsteins führen wird (kinematisch ist er jedenfalls mit der Galilei-Invarianz unverträglich).
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 11. Jun 2014 16:31 Titel: |
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Schau mal hier:
http://cudl.lib.cam.ac.uk/view/PR-ADV-B-00039-00001/26
"Def. II
Quantitas motus est mensura ejusdem orta ex Velocitate et quantite Materiæ conjunctim."
und hier:
http://cudl.lib.cam.ac.uk/view/PR-ADV-B-00039-00001/46
"Lex II
Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.“
"Motus" ist nicht die Geschwindigkeit (die nennt Newton "Velocitate") sondern der Impuls.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wir müssen Newton nicht fragen, es genügt, zu lesen, was er geschrieben hat. |
Damit ist Deine Argumentation endgültig vom Tisch.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | In der Hamiltonschen Formulierung der Newtonschen Mechanik gilt für freie Teilchen konstanter Masse die Energie-Impuls-Relation.
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Das ist keine Relation zwischen Energie und Impuls, sondern zischen kinetischer Energie und Impuls.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 13. Jun 2014 09:37 Titel: |
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Dass er das eine geschrieben hat, bedeutet ja nicht, dass er das andere nicht geschrieben hat.
Und natürlich ist die von mir genannte Gleichung eine Beziehung zwischen Energie und Impuls. Welche Energie möchtest du einem freien, elementaren Teilchen zusprechen, wenn nicht kinetische?
Aber letztlich wird das hier irgendwie langweilig :-(
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 15. Jun 2014 01:07 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dass er das eine geschrieben hat, bedeutet ja nicht, dass er das andere nicht geschrieben hat. |
Nenne eine entsprechende Quelle oder akzeptiere, dass Du falsch liegst.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und natürlich ist die von mir genannte Gleichung eine Beziehung zwischen Energie und Impuls. Welche Energie möchtest du einem freien, elementaren Teilchen zusprechen, wenn nicht kinetische? |
Die Gesamtenergie natürlich und die kann aus mehr als nur der kinetischen Energie bestehen. In der klassischen Mechanik ist die Gesamtenergie eines Systems unbestimmt und hat keine theoretische Obergrenze. Deshalb kann es da (anders als in der RT) auch keine Energie-Impuls-Beziehung geben, sondern bestenfalls eine Beziehung zwischen Impuls und kinetischer Energie.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 15. Jun 2014 09:18 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Dass er das eine geschrieben hat, bedeutet ja nicht, dass er das andere nicht geschrieben hat. |
Nenne eine entsprechende Quelle oder akzeptiere, dass Du falsch liegst. |
Ich habe eine Quelle angegeben.
Aber gut, ich akzeptiere, dass das zweite Newtonsche Gesetz F = ma nicht auf Newton zurückgeht, sondern dass ich mir das kürzlich selbst ausgedacht habe.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Und natürlich ist die von mir genannte Gleichung eine Beziehung zwischen Energie und Impuls. Welche Energie möchtest du einem freien, elementaren Teilchen zusprechen, wenn nicht kinetische? |
Die Gesamtenergie natürlich und die kann aus mehr als nur der kinetischen Energie bestehen. In der klassischen Mechanik ist die Gesamtenergie eines Systems unbestimmt und hat keine theoretische Obergrenze. Deshalb kann es da (anders als in der RT) auch keine Energie-Impuls-Beziehung geben, sondern bestenfalls eine Beziehung zwischen Impuls und kinetischer Energie. |
Das ist doch Quatsch. Wenn ich eine Energie-Impuls-Beziehung hinschreibe, die Millionen von Physikern kennen, dann kannst du schlecht sagen, es gäbe diese Beziehung nicht. Das ist deine "Privatphysik". Für freie Teilchen - und nur davon habe ich gesprochen - ist die Gesamtenergie gleich der kinetischen Energie (plus einer beliebigen additiven Konstanten).
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 15. Jun 2014 12:45 Titel: |
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Wir könnten übrigens versuchen, konstruktiv vorzugehen und einen minimalen Rahmen zu definieren, wie eine Erweiterung bzw. Modifizierung der Newtonschen Mechanik für Photonen aussehen könnte. Dabei würde ich die Gravitation zunächst mal außen vor lassen. Außerdem würde ich auf die Gleichung F = ma verzichten, um den problematischen Massebegriff zu eliminieren.
Vorschlag:
0) Energie- und Impulserhaltung
1) für freie, massebehaftete, nicht-relativistische Teilchen:
2) für Photonen:
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 15. Jun 2014 18:48 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe eine Quelle angegeben. |
Ich habe gezeigt, dass diese Quelle Deiner Auffassung widerspricht.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Für freie Teilchen - und nur davon habe ich gesprochen - ist die Gesamtenergie gleich der kinetischen Energie (plus einer beliebigen additiven Konstanten). |
Genau von dieser additiven Konstante spreche ich die ganze Zeit. In der Thermodynamik nennt man sie innere Energie und weil die normalerweise nicht bestimmbar ist, gibt es in der klassischen Mechanik keine Energie-Impuls-Beziehung. Das sieht in der RT anders aus. Dort gibt es mit E²/c²= m²·c²+p² bei bekannter Masse eine eindeutige Beziehung zwischen Energie und Impuls die bisher jeder experimentellen Prüfung standgehalten hat. So was gibt die klassische Mechanik nicht her, was im Wesentlichen daran liegt, dass sie keine allgemeine Masse-Energie-Äquivalenz kennt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wir könnten übrigens versuchen, konstruktiv vorzugehen und einen minimalen Rahmen zu definieren, wie eine Erweiterung bzw. Modifizierung der Newtonschen Mechanik für Photonen aussehen könnte. |
Wenn wir uns an das halten, was Newton schreibt (und damit bist Du ja einverstanden), dann brauchen wir die klassische Mechanik nicht zu erweitern oder zu modifizieren. Aus Newtons Definitionen für den Impuls (Def. I)
(1) 
und die Kraft (Lex II)
(2) 
folgt ganz allgemein
(3) 
Normalerweise hat man es in der klassischen Mechanik mit Systemen konstanter Masse und variabler Geschwindigkeit zu tun. Für diesen Spezialfall vereinfacht sich (3) zu
(4) 
und die resultierende Bewegungsgleichung lautet
(5) 
Für die mechanische Arbeit gilt üblicherweise
(6) 
Ich schreibe extra "üblicherweise", weil das weder eine Definition, noch ein Naturgesetz, sondern ein Theorem ist, dessen Gültigkeit theoretisch bewiesen werden muss (z.B. über die Energieerhaltung). Meines Wissens ist das für geschlossene Systeme gesichert, aber eine Quelle habe ich dafür leider nicht. Mit (3) und (6) folgt folgt für die kinetische Energie eines geschlossenen Systems konstanter Masse
(7) 
Bis hier hin ist das alles nichts neues. Das ändert sich aber bei Systemen, mit variabler Masse und konstantem Geschwindigkeitsquadrat. Hier gilt zunächst einmal.
(8) 
Nach Multiplikation von (3) mit v ergibt sich damit die Masseänderung in Abhängigkeit von Kraft und Geschwindigkeit:
(9) 
und aus (3) und (9) die Bewegungsgleichung
(10) 
Für die Energie eines geschlossenen Systems konstanter Geschwindigkeit gilt nach (3), (6) und (8)
(11) 
Obwohl das schon sehr nach Relativitätstheorie aussieht, ist das alles noch reine klassische Mechanik ohne irgendwelche Modifikationen. Relativistisch wird es erst, wenn man zusätzlich fordert, dass die Geschwindigkeit in allen Bezugssystemen den gleichen Betrag haben soll. Das ist zwar noch mit den Newtonschen Axiomen, aber nicht mehr mit der Galielei-Transformation vereinbar.
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 15. Jun 2014 19:53 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Genau von dieser additiven Konstante spreche ich die ganze Zeit. In der Thermodynamik nennt man sie innere Energie und weil die normalerweise nicht bestimmbar ist, ... |
Einspruch, wie das weiter oben im Thread erwähnte Beispiel des idealen Gases zeigt, ist dessen Innere Energie gleich der kinetischen Energie der Atome. Die Innere Energie ist nicht eine additive Konstante, sondern ist abhängig von den Freiheitsgraden eines Sytems, wozu auch Schwingungs- und Rotationsfreiheitsgrade gehören. Nimmt man ein reales Gas, ist sie entsprechend größer.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 15. Jun 2014 20:54 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Genau von dieser additiven Konstante spreche ich die ganze Zeit. In der Thermodynamik nennt man sie innere Energie und weil die normalerweise nicht bestimmbar ist, ... |
Einspruch, wie das weiter oben im Thread erwähnte Beispiel des idealen Gases zeigt, ist dessen Innere Energie gleich der kinetischen Energie der Atome. |
Die innere Energie eines idealen Gases setzt sich aus der kinetischen Energie seiner Teilchen, ihrer potentiellen Energie aufgrund der gravitativen Wechselwirkung und ihrer Ruheenergie zusammen. Dass man in der Thermodynamik normalerweise nur an der thermischen Energie eines idealen Gases interesiert ist, heißt nicht, dass seine innere Energie keine weiteren Komponenten besitzt.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 15. Jun 2014 22:00 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das ändert sich aber bei Systemen, mit variabler Masse und konstantem Geschwindigkeitsquadrat. |
Warum sollte letzteres gelten?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Relativistisch wird es erst, wenn man zusätzlich fordert, dass die Geschwindigkeit in allen Bezugssystemen den gleichen Betrag haben soll. Das ist zwar noch mit den Newtonschen Axiomen, aber nicht mehr mit der Galielei-Transformation vereinbar. |
Gut.
Nochmal, warum sollte das Geschwindigkeitsquadrat konstant sein?
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 15. Jun 2014 22:16 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nochmal, warum sollte das Geschwindigkeitsquadrat konstant sein? |
Weil es um Photonen geht und bei denen ist der Betrag der Geschwindigkeit konstant.
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 16. Jun 2014 10:20 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Die innere Energie eines idealen Gases setzt sich aus der kinetischen Energie seiner Teilchen, ihrer potentiellen Energie aufgrund der gravitativen Wechselwirkung und ihrer Ruheenergie zusammen. Dass man in der Thermodynamik normalerweise nur an der thermischen Energie eines idealen Gases interesiert ist, heißt nicht, dass seine innere Energie keine weiteren Komponenten besitzt. |
Dann entspräche nach dieser Definition die Innere Energie eines ruhenden Elektrons dessen Massenäquivalent mc², oder?
Beim Photon wäre es hf, wie TomS schon sagte.
Mir ist aber immer noch nicht klar, inwieweit dein Hinweis auf die Innere Energie eines einzelnen Teilchens diese Diskussion voran bringen soll.
Wie immer man die Energie eines Photons sonst noch nennt, sie ist hf. Demnach geht es um Worte, nicht um Physik.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 16. Jun 2014 15:04 Titel: |
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Ich finde die Überlegungen von DrStupid bisher recht überzeugend. Wenn der Ansatz einer "dynamischen" Masse wirklich funktioniert, dann sollten auch folgende Zusammenhänge ableitbar sein.
Wenn das funktioniert, dann wäre die Mechanik eines Photons in einem speziell ausgezeichneten Bezugssystem (!) aus einer "verallgemeinerten" Newtonschen Mechanik ableitbar. Problematisch wäre dann allerdings weiterhin die fehlende Galilei-Invarianz (!) wegen
- was nicht bezugssystemunabhängig gelten kann - sowie die modifizierte Bewegungsgleichung
Ich bin aber immer noch der Meinung, dass dies insbs. wegen (!) keine konsistente Theorie ergibt. Wie soll ich denn Impulse p = mv addieren, wenn ich keine Geschwindigkeiten addieren kann bzw. darf? Was passiert, wenn man die "Reflexion" eines hochenergetischen Photons an einem extrem leichten Spiegel berechnet, wobei sich die Bewegungsrichtung des Photons nicht ändern sollte?
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 16. Jun 2014 19:14 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Dann entspräche nach dieser Definition die Innere Energie eines ruhenden Elektrons dessen Massenäquivalent mc², oder? |
Das kann man so definieren. Allerdings geht das nur in der Relativitätstheorie. In der klassischen Mechanik gibt es dafür keine Grundlage.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Beim Photon wäre es hf, wie TomS schon sagte. |
Dasselbe in Grün. Das geht zwar aus der Quantenmechanik hervor, aber nicht aus der klassischen Mechanik. Da kann man das bestenfalls empirisch bestimmen.
| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Mir ist aber immer noch nicht klar, inwieweit dein Hinweis auf die Innere Energie eines einzelnen Teilchens diese Diskussion voran bringen soll. |
Es geht dabei um die von TomS gepostete Gleichung für Impuls und kinetische Energie. Er ist der Meinung, dass das eine Energie-Impuls-Beziehung ist und vergisst dabei die innere Energie der Teilchen. Die Frage ist also eher, wie die Gleichung von TomS die Diskussion voranbringen soll.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 16. Jun 2014 20:50 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wenn das funktioniert, dann wäre die Mechanik eines Photons in einem speziell ausgezeichneten Bezugssystem (!) aus einer "verallgemeinerten" Newtonschen Mechanik ableitbar. |
In der klassischen Mechanik war für Licht ein ausgezeichnetes Bezugssystem vorgesehen. Diese Bedingung ist also erfüllt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Problematisch wäre dann allerdings weiterhin die fehlende Galilei-Invarianz (!) wegen |
Spätestens nachdem Hertz die von Maxwell vorausgesagten elektromagnetischen Wellen experimentell nachgewiesen hat, war man sich auch der Probleme mit der Galilei-Transformation bewusst. Deshalb hat man die klassische Mechanik aber nicht sofort über den Haufen geworfen oder geschlussfolgert, dass man die Newtonschen Axiome oder das Gravitationsgesetz nicht mehr anwenden darf. Stattessen hat man Konstruktionen wie den Lorentzschen Lichtäther entwickelt um das Problem innerhalb der klassichen Mechanik lösen.
Selbst die SRT hat die Newtonsche Dynamik nicht abgelöst, sondern nur die Galilei-Transformation durch die Lorentz-Transformation ersetzt. Sogar das Newtonsche Gravitationsgesetz wurde mangels Alternativen weiter verwendet obwohl es mit der unmittelbaren Fernwirkung die Kausalität verletzt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich bin aber immer noch der Meinung, dass dies insbs. wegen (!) keine konsistente Theorie ergibt. |
Das eine Theorie nicht konsistent ist, heißt nicht, dass sie keine experimentell überprüfbaren Aussagen macht. Streng genommen sind RT und QM auch nicht konsistent, weil sie beispielsweise auf sehr kleinen Skalen und bei großen Raumzeitkrümmungen kollidieren. Trotzdem wird die RT auch in diesen problematischen Bereichen angewendet, wenn man beispielsweise den Fall eines Beobachters bis zur Singularität eines Schwarzen Loches beschreibt. Man weiß zwar, dass das nicht koscher ist, aber niemand folgert daraus, dass die ART gar nichts dazu sagt.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll ich denn Impulse p = mv addieren, wenn ich keine Geschwindigkeiten addieren kann bzw. darf? |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Was passiert, wenn man die "Reflexion" eines hochenergetischen Photons an einem extrem leichten Spiegel berechnet, wobei sich die Bewegungsrichtung des Photons nicht ändern sollte? |
Mit den obigen Gleichungen für Energie und Impuls und der Annahme, dass der Spiegel schwer genug ist, um klassisch rechnen zu können, ergibt sich die Impulserhaltung
und die Energieerhaltung
mit
E_p ... Energie des Photons vor dem Stoß
E'_p ... Energie des Photons nach dem Stoß
m_s ... Masse des Spiegels
v_s ... Geschwindigkeit des Spiegels vor dem Stoß
v'_s ... Geschwindigkeit des Spiegels nach dem Stoß
Die Lösung liefert
^2 + 4 \cdot \frac{{E_p }}{{m_s }}} - c)
und
^2 + 4 \cdot \frac{{E_p }}{{m_s }}} - c - v_s } \right) - E_p)
Wenn die Masse des Spiegels zu klein wird, dann funktioniert das so nicht mehr, weil sie dann aufgrund der relativistischen Effekte auch nicht mehr konstant bleibt.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 16. Jun 2014 23:30 Titel: |
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Es geht einfach um die Problematik, dass v = c bezugssystemunabhängig gelten muss, dass das aber nicht mit der Galilei-Invarianz vereinbar ist.
Betrachten wir als Beispiel die Reflexion eines Photons an einem Spiegel. Möglicherweise kann man das mit deinen Gleichungen in einem bestimmten Bezugssystem lösen. Wir können jedoch auch das Ruhesystem des Photons betrachten. Was sagen deine Gleichungen in diesem Fall?
Wir wissen, dass dieses Bezugsystem mit v = 0 für das Photon nicht zulässig sein kann. Es gibt jedoch nichts in deinen Gleichungen, das uns verbieten, dieses Bezugssystem einzuführen. Wie löst du das Problem?
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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. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 16. Jun 2014 23:39 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Günther hat Folgendes geschrieben: | | Dann entspräche nach dieser Definition die Innere Energie eines ruhenden Elektrons dessen Massenäquivalent mc², oder? |
Das kann man so definieren. Allerdings geht das nur in der Relativitätstheorie. In der klassischen Mechanik gibt es dafür keine Grundlage. |
Eben das ist das Problem. Du verwendest eine Größe m, die du irgendwie definieren musst.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Es geht dabei um die von TomS gepostete Gleichung für Impuls und kinetische Energie. Er ist der Meinung, dass das eine Energie-Impuls-Beziehung ist und vergisst dabei die innere Energie der Teilchen. Die Frage ist also eher, wie die Gleichung von TomS die Diskussion voranbringen soll. |
Es geht darum, wie du E für Photonen vernünftig definieren kannst. Wir wissen, dass E = cp gilt. Die Frage ist, ob du das im Rahmen der Newtonschen Mechanik ableiten kannst. Wenn nein, dann funktioniert die Newtonsche Mechanik nicht für Photonen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wenn das funktioniert, dann wäre die Mechanik eines Photons in einem speziell ausgezeichneten Bezugssystem (!) aus einer "verallgemeinerten" Newtonschen Mechanik ableitbar. |
In der klassischen Mechanik war für Licht ein ausgezeichnetes Bezugssystem vorgesehen. Diese Bedingung ist also erfüllt. |
Das Problem ist, dass das eben zu physikalisch falschen Resultaten führt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich bin aber immer noch der Meinung, dass dies insbs. wegen (!) keine konsistente Theorie ergibt. |
Dass eine Theorie nicht konsistent ist, heißt nicht, dass sie keine experimentell überprüfbaren Aussagen macht. |
Ich habe auch nicht behauptet, dass keine Vorhersagen möglich sind, sondern dass die Theorie insgs. nicht konsistent oder physikalisch falsch ist.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | ... und der Annahme, dass der Spiegel schwer genug ist, um klassisch rechnen zu können, ergibt sich die Impulserhaltung |
Warum sollten wir im Rahmen der Newtonschen Mechanik diese Einschränkungen machen?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Wenn die Masse des Spiegels zu klein wird, dann funktioniert das so nicht mehr, weil sie dann aufgrund der relativistischen Effekte auch nicht mehr konstant bleibt. |
Dito.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 16. Jun 2014 23:58 Titel: |
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Zusammenfassend (was wir bisher für Photonen im Rahmen der Newtonschen Mechanik wissen)
- Masse m wird zur Formulierung benötigt, ist aber bisher nicht definiert
- Galilei-Invarianz ist gebrochen (v = c kann nicht Bezugssystem-unabhängig gelten)
- diverse weitere Einschränkungen
Wir haben also eine unvollständige Ansammlung an Formeln, jedoch keine vollständige, konsistente Theorie.
Die Ausgangsfrage nach einem Gravitationsfeld eines masseloses Photons im Rahmen der Newtonschen Mechanik ist bisher nicht zufriedenstellend beantwortet. Einfach alle Schwierigkeiten zu ignorieren und dennoch so zu tun, als ob m/r irgendwie funktionieren könnte, kann es ja wohl nicht sein.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 17. Jun 2014 18:58 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es geht einfach um die Problematik, dass v = c bezugssystemunabhängig gelten muss, dass das aber nicht mit der Galilei-Invarianz vereinbar ist. |
Wo ist der Bezug zum Thema? Die Galilei-Transformation sagt nichts zur Gravitation und die Gravitation nichts zur Galilei-Transformation. Anders als in der ART sind Transformation und Gravitation in der klassischen Mechanik zwei vollkommen unabhängige Baustellen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Betrachten wir als Beispiel die Reflexion eines Photons an einem Spiegel. Möglicherweise kann man das mit deinen Gleichungen in einem bestimmten Bezugssystem lösen. Wir können jedoch auch das Ruhesystem des Photons betrachten. |
Photonen haben kein Ruhesystem. Dass die Galilei-Transformation damit nicht klar kommt, liegt weder an den Newtonschen Axiomen noch am Newtonschen Gravitationsgesetz, sondern allein an der Galilei-Transformation. Für die Gravitation ist das kein Problem.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Was sagen deine Gleichungen in diesem Fall? |
Meine Gleichungen funktionieren in jedem einzelnen Bezugssystem und liefern überall ein eindeutiges Resultat.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du verwendest eine Größe m, die du irgendwie definieren musst. |
Nein, das muss ich nicht, weil sie bereits durch die Newtonsche Impulsdefinition und die Newtonschen Axiome definiert ist.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es geht darum, wie du E für Photonen vernünftig definieren kannst. Wir wissen, dass E = cp gilt. Die Frage ist, ob du das im Rahmen der Newtonschen Mechanik ableiten kannst. Wenn nein, dann funktioniert die Newtonsche Mechanik nicht für Photonen. |
Warum muss ich das aus der Newtonschen Mechanik ableiten können? Es genügt völlig, wenn ich es mit der Newtonschen Mechanik beschreiben kann und das habe ich oben demonstriert.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das Problem ist, dass das eben zu physikalisch falschen Resultaten führt. |
Ich habe bereits darauf hingewiesen, dass es hier nur um die Aussagen der klassischen Mechanik geht und nicht um ihren Wahrheitsgehalt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe auch nicht behauptet, dass keine Vorhersagen möglich sind, sondern dass die Theorie insgs. nicht konsistent oder physikalisch falsch ist. |
Wenn Du nicht behauptest, dass keine Vorhersagen möglich sind, dann musst Du Deine Aussage, dass Photonen im Rahmen der klassischen Mechanik kein Gravitationsfeld haben, im Rahmen der klassischen Mechanik begründen. Es ist an der Zeit, dass Du das hier mal vorführst.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | ... und der Annahme, dass der Spiegel schwer genug ist, um klassisch rechnen zu können, ergibt sich die Impulserhaltung |
Warum sollten wir im Rahmen der Newtonschen Mechanik diese Einschränkungen machen? |
Weil man bereits vor der Veröffentlichung der SRT eine mögliche Geschwindigkeitsabhängigkeit der Masse bei hohen Geschwindigkeiten diskutiert und sogar gemessen hat [siehe z.B. W. Kaufmann, Die magnetische und elektrische Ablenkbarkeit der Becquerelstrahlen und die scheinbare Masse der Elektronen. Gött. Nachr. Math. phys. Kl. 1901, S. 143]. Als man davon noch nichts wusste, gab es natürlich keinen Grund für entsprechende Einschränkungen. Allerdings waren sie da auch noch nicht nötig.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wir haben also eine unvollständige Ansammlung an Formeln, jedoch keine vollständige, konsistente Theorie. |
Das beschränkt sich nicht auf die klassische Mechanik und ist hier auch nicht das Thema. Hier geht es darum, was die klassische Mechanik zur Gravitation von Photonen sagt und das habe ich oben demonstriert. Ich kann noch immer nicht erkennen, was Du konkret gegen diese Argumentation einzuwenden hast.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Ausgangsfrage nach einem Gravitationsfeld eines masseloses Photons im Rahmen der Newtonschen Mechanik ist bisher nicht zufriedenstellend beantwortet. |
Ich habe bereits begründet, warum Photonen in der klassischen Mechanik nicht masselos sein können. Wenn Du anderer Meinung bist, dann musst Du das nachvollziehbar begründen.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Einfach alle Schwierigkeiten zu ignorieren und dennoch so zu tun, als ob m/r irgendwie funktionieren könnte, kann es ja wohl nicht sein. |
Welche Schwierigkeiten habe ich denn wo ignoriert? Zähle sie doch einfach mal der Reihe nach auf und schreibe jeweils dazu, was daraus konkret für die Gravitation folgt.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 17. Jun 2014 22:07 Titel: |
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Darf ich eine Frage zu der Kausalität stellen?
Angenommen, eine Reflektion des Photons (EM Welle)am einen Spiegel ist ein Ereignis für alle ruhende oder bewegte Beobachter. Die Geschwindigkeit des Photons ist für alle Beobachter identisch, nicht aber seine Energie bzw. Wellenlänge. Die Berührung des Photons der Spiegeloberfläche kann dann nicht in verschiedenen Phasen der EM Welle für unterschiedliche Beobachter stattfinden, oder? http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Onde_electromagnetique.svg
Aber ist so was möglich? Werden für alle Beobachter Anzahl der Knoten(grün) von der Strahlungsquelle des Photons bis zum Spiegel identisch sein?
Auch dann wenn ein Beobachter B1 sich auf so eine Strahlungsquelle bewegt und der andere B2 von der Quelle zu dem Spiegel unterwegs ist?
Das Problem ist doch dass für die beide Beobachter B1 und B2 mit gleicher absoluter Geschwindigkeit der Abstand zwischen Quelle-Spiegel identische Verkürzung erlebt, aber Wellenlängen vom Photon unterschiedliche Veränderungen(mall Blau mal Rot) erfährt. Kann man dieses Dilemma lösen?
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 17. Jun 2014 22:28 Titel: |
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OT
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich mag nicht mehr. |
Auch wenn mir hier keinerlei sachliche Kompetenz zusteht, so möchte ich als interessierter Laie trotzdem den persönlichen Eindruck mitteilen, daß es für diese Disputation wohl kaum noch ein verständiges Publikum gibt. Geht spazieren Leute, trinkt ein gutes Weißbier oder guckt mal wieder Fußball. :-)
Franz
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 17. Jun 2014 22:34 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Photonen haben kein Ruhesystem |
... ist in der Newtonschen Mechanik falsch; bzw. die Newtonsche Mechanik kann diesem Umstand nicht Rechnung tragen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Dass die Galilei-Transformation damit nicht klar kommt, liegt weder an den Newtonschen Axiomen noch am Newtonschen Gravitationsgesetz, sondern allein an der Galilei-Transformation. Für die Gravitation ist das kein Problem. |
... zeigt, dass du kein konsistentes Gesamtbild konstruieren kannst.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Was sagen deine Gleichungen in diesem Fall? |
Meine Gleichungen funktionieren in jedem einzelnen Bezugssystem und liefern überall ein eindeutiges Resultat.
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... sicher nicht im Ruhesystem des Photons.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Du verwendest eine Größe m, die du irgendwie definieren musst. |
Nein, das muss ich nicht, weil sie bereits durch die Newtonsche Impulsdefinition und die Newtonschen Axiome definiert ist. |
... die Masse des Photons hast du weder definiert nicht abgeleitet.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe bereits darauf hingewiesen, dass es hier nur um die Aussagen der klassischen Mechanik geht und nicht um ihren Wahrheitsgehalt. |
... Rechnungen ohne Wahrheitsgehalt zeigen, dass es nicht funktioniert.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wir haben also eine unvollständige Ansammlung an Formeln, jedoch keine vollständige, konsistente Theorie. |
Das beschränkt sich nicht auf die klassische Mechanik und ist hier auch nicht das Thema. Hier geht es darum, was die klassische Mechanik zur Gravitation von Photonen sagt und das habe ich oben demonstriert. Ich kann noch immer nicht erkennen, was Du konkret gegen diese Argumentation einzuwenden hast. |
Der klassischen Mechanik liegen die Newtonschen Axiome sowie die Galilei-Invarianz zugrunde. Wenn bereits der kinematische Rahmen nicht funktioniert, dann ist es Unsinn, auch noch die Gravitation einen Photons betrachten zu wollen.
Entweder ist v = c bezugssystemunabhängig gültig, dann bricht dies die Galilei-Invarianz. Oder man kann ein Ruhesystem des Photons definieren (und die Galilei-Invarianz retten), dann muss es in diesem Ruhesystem eine Ruhemasse des Photons geben; für diese Ruhemasse müsste dann auch das Newtonsche Gravitationsgesetz gelten.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 17. Jun 2014 22:43 Titel: |
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Letztlich kann ich nur wiederholen, was ich schon mehrfach gesagt habe: du suchst dir einzelne unproblematische Punkte heraus und ignorierst das unvollständige oder widersprüchliche Gesamtbild.
Natürlich kannst du z.B. die Galilei-Invarianz ignorieren, nur solltest du das Resultat nicht mehr klassische Mechanik sondern DrStupids Ansichten zur klassischen Mechanik nennen.
Ich habe daran kein weiteres Interesse mehr.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 18. Jun 2014 18:36 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Dass die Galilei-Transformation damit nicht klar kommt, liegt weder an den Newtonschen Axiomen noch am Newtonschen Gravitationsgesetz, sondern allein an der Galilei-Transformation. Für die Gravitation ist das kein Problem. |
... zeigt, dass du kein konsistentes Gesamtbild konstruieren kannst. |
Soll das heißen, dass Du allein aus der falschen Transformation schließt, dass Photonen in der klassischen Mechanik kein Gravitationsfeld haben? Nach deselben Logik hätten sie nach der klassischen Mechanik auch keine Geschwindigkeit. Das kann doch nicht Dein Ernst sein!?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | ... die Masse des Photons hast du weder definiert nicht abgeleitet. |
Noch einmal: Die Masse ist in der Newtonschen Mechanik durch die Impulsdefinition und die Axiome 2 und 3 definiert. Was das konkret für Photonen bedeutet, habe ich gleich in meinem ersten Beitrag erklärt.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe bereits darauf hingewiesen, dass es hier nur um die Aussagen der klassischen Mechanik geht und nicht um ihren Wahrheitsgehalt. |
... Rechnungen ohne Wahrheitsgehalt zeigen, dass es nicht funktioniert. |
Es geht auch nicht darum, ob die klassische Mechanik funktioniert, sondern nur um ihre Aussagen zur Gravitation von Photonen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Der klassischen Mechanik liegen die Newtonschen Axiome sowie die Galilei-Invarianz zugrunde. Wenn bereits der kinematische Rahmen nicht funktioniert, dann ist es Unsinn, auch noch die Gravitation einen Photons betrachten zu wollen. |
Dass der kinematische Rahmen nicht funktioniert, musst Du erst noch zeigen. Klar ist, dass die Transformation falsch ist. Das bedeutet, dass ich das Bezugssystem nicht wechseln darf. Da ich das nirgends getan habe, verstehe ich noch immer nicht, was an meiner Argumentation konkret falsch sein soll. Aber das wird jetzt wohl für immer Dein Geheimnis bleiben.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 18. Jun 2014 22:25 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Soll das heißen, dass Du allein aus der falschen Transformation schließt, dass Photonen in der klassischen Mechanik kein Gravitationsfeld haben? |
... bzw. dass die Frage nicht sinnvoll beantwortet werden kann?
Ja!
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Klar ist, dass die Transformation falsch ist. Das bedeutet, dass ich das Bezugssystem nicht wechseln darf. Da ich das nirgends getan habe ... |
Wenn ich das Bezugssystem nicht wechseln darf, breche ich die Galilei-Invarianz; damit fällt der Unterbau für sämtliche Erhaltungssätze (Noethertheorem). Das Ergebnis ist offensichtlich unsinnig.
Jetzt hast du zwei Möglichkeiten:
1) erkennen, dass das alles zu nichts führt
2) die Gravitation zu berechnen
Erinnert mich an einen Witz:
Worin besteht der Unterschied zwischen Philosophie, Metaphysik und Theologie?
Philosophie ist, wenn einer in einem dunklen Zimmer mit verbundenen Augen eine schwarze Katze sucht.
Metaphysik ist, wenn einer in einem dunklen Zimmer mit verbundenen Augen eine schwarze Katze sucht, die gar nicht da ist.
Theologie ist, wenn einer in einem dunklen Zimmer mit verbundenen Augen eine schwarze Katze sucht, die gar nicht da ist und plötzlich ruft: "Ich hab' sie"!
(ich habe nichts gegen die drei genannten Disziplinen)
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 18. Jun 2014 23:18 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Soll das heißen, dass Du allein aus der falschen Transformation schließt, dass Photonen in der klassischen Mechanik kein Gravitationsfeld haben? |
... bzw. dass die Frage nicht sinnvoll beantwortet werden kann?
Ja! |
In dem Sinne wäre das ja in Ordnung, aber oben schreibst Du "Ich habe auch nicht behauptet, dass keine Vorhersagen möglich sind". Wie passt das zusammen?
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich das Bezugssystem nicht wechseln darf, breche ich die Galilei-Invarianz; damit fällt der Unterbau für sämtliche Erhaltungssätze (Noethertheorem). |
Die Galilei-Transformation ist kein Unterbau, sondern nur ein Baustein von vielen anderen. Wenn sie falsch ist, dann heißt das keineswegs, dass auch alles andere falsch sein muss. Die Newtonschen Axiome gelten beispielsweise auch in der SRT unverändert weiter. Es ist zwar legitim bei bekannten Problemen auch dem Rest nicht zu trauen, aber es ist trotzdem erlaubt, aus dem, was nicht offensichtlich falsch ist, experimentell überprüfbare Aussagen abzuleiten. Das heißt ja schließlich nicht, das man sie für richtig hält.
Im Übrigen gab es das Noethertheorem noch gar nicht, als die Newtonsche Dynamik formuliert wurde.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18058
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| TomS Verfasst am: 19. Jun 2014 15:35 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich das Bezugssystem nicht wechseln darf, breche ich die Galilei-Invarianz; damit fällt der Unterbau für sämtliche Erhaltungssätze (Noethertheorem). |
Die Galilei-Transformation ist kein Unterbau, sondern nur ein Baustein von vielen anderen. Wenn sie falsch ist, dann heißt das keineswegs, dass auch alles andere falsch sein muss. Die Newtonschen Axiome gelten beispielsweise auch in der SRT unverändert weiter. |
Die "klassische Mechanik ohne die Galilei-Invarianz" darf man wohl kaum mehr als "die klassische Mechanik" bezeichnen.
Es geht auch nicht speziell um die Galilei-Invarianz sondern letztlich um eine beliebige Invarianz. Wenn du einen Bezugssystemwechsel verbietest, dann gilt deine Physik plötzlich nur noch in genau einem solchen. Damit befindest du dich sozusagen wieder im finstersten Mittelalter.
Zusammenfassend: Laut Galilei-Invarianz hat ein Photon ein Ruhesystem. Laut c = const. (in allen Bezugssystemen) hat es keines. Ergo kann eine Galilei-invariante Theorie kein Photon beschreiben. Somit musst du die klassische Mechanik so modifizieren, dass sie dem Rechnung trägt. Das Ergebnis ist bekanntermaßen die SRT (die keine Gravitation beschreiben kann) oder die ART.
Wie schon mal gesagt: du ignorierst die Probleme, wenn sie deiner Überzeugung widersprechen.
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Im Übrigen gab es das Noethertheorem noch gar nicht, als die Newtonsche Dynamik formuliert wurde. |
Deswegen war doch die Natur auch damals schon invariant unter bestimmten Symmetrietransformationen - auch wenn man das so noch nicht wusste.
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