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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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 Brillant Verfasst am: 28. Mai 2015 15:36 Titel: Einweg-Lichtgeschwindigkeit |
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Es wird behauptet (ich habe nicht die Mittel, das zu prüfen), dass das Licht von nahen und weit entfernten Sternen dieselbe Geschwindigkeit hat, wenn es die Erde erreicht.
Wie muss ich mir so eine Mess-Vorrichtung vorstellen?
Ich müsste doch wohl dasselbe Photon zweimal erfassen und die Zeit zwischen den beiden Punkten ermitteln, wie geht das? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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| jh8979 Verfasst am: 28. Mai 2015 15:45 Titel: |
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Ich bezweifle, dass das jemand direkt gemessen hat. Gemeint ist vermutlich: Alle Messungen der Lichtgeschwindigkeit auf der Erde zeigen, dass der Wert der Vakuumlichtgeschwindigkeit eine Naturkonstante ist. Daher ist es angebracht anzunehmen, dass das auch für Licht auf der Erde aus beliebigen anderen Quellen gilt. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 28. Mai 2015 16:09 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Alle Messungen der Lichtgeschwindigkeit auf der Erde zeigen, dass der Wert der Vakuumlichtgeschwindigkeit eine Naturkonstante ist. |
Nun ja, da wird das selbst abgeschickte Licht auf dem Hin- und Rückweg gemessen. Meinetwegen auch im Dreieck oder im Kreis.
Soweit mir bekannt, ist die längste Strecke zum Laser-Reflektor auf dem Mond und zurück.
Es ist demnach noch nie die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls gemessen worden, der länger als drei Sekunden unterwegs war?
Und daraus schließt man das Verhalten des Lichts in 13 Milliarden Jahren? Sehr seltsam. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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lulli
Gast
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| lulli Verfasst am: 01. Jun 2015 12:36 Titel: |
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wie würde sich denn theoretisch rückwirkend nachweisen lassen, daß die Lichtgeschwindigkeit z.B. vor 5 Mrd Jahren größer oder kleiner als heute gewesen sein könnte? Alle Naturkonstanten, die sich mittels c ausdrücken lassen, würden sich ja proportional dazu in den Rechnungen verändern !? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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| jh8979 Verfasst am: 01. Jun 2015 15:18 Titel: |
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Nehmen wir erstmal ein anderes Beipiel, das einfacher zu verstehen ist: die elektrische Ladung. Wenn die elektrischen Kräfte (im Vergleich z.B. zur Gravitionskraft oder der starken Wechselwirkung) vor zig Milliarden Jahren sehr viel anders gewesen als heute, dann sollten wir Unterschiede in der Srukturformation von Galaxien, der Häufigkeit der Elemente, etc beobachten (Extremfall: elektrische Ladung wäre 0, dann existieren keine elektrisch gebundenen Atome).
Mit der Lichtgeschwindigkeit könnte es sich im Prinzip ähnlich verhalten. Wobei man hier vorsichtig sein muss: Es gibt durchaus eine prinzipielle Kritik an dieser Analogie, da nicht klar ist, ob ein Ändern des Wertes von c überhaupt eine physikalische Bedeutung hat. Diese Änderung entspricht naiv nämlich nur einer Änderung der Einheiten, sprich dessen was ich "Meter" nenne. Ob das also physikalische Bedeutung hat oder nicht ist nicht klar (siehe Kritik im Wiki-Link oben). In jedem Fall müsste sich die Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf eine andere Geschwindigkeit ändern... |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 13. Jul 2015 20:30 Titel: |
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Ergänzende Frage/Betrachtung:
Wenn ein Stern Licht in Richtung Erde sendet und dieser Stern sei 1 Milliarde Lichtjahre entfernt, müsste das Licht, also das Photon, 1 Milliarde Jahre unterwegs sein.
In anderen Fäden lese ich aber, dass das Licht länger unterwegs ist, weil es die zusätzliche Strecke überwinden muss, die sich während seiner Laufzeit durch die Ausdehnung des Raums ergibt. Lichtquellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit oder Über-Lichtgeschwindigkeit weg-dehnen, sind gar nie zu sehen, das Licht steckt sozusagen fest.
Eigentlich genau das, was ein Laie erwarten würde. Wenn ich aus einem mit 50 km/h fahrenden Auto einen Ball mit 50 km/h nach hinten werfe, wird er am Bodenpunkt des Abwurfs bleiben. Aber Licht soll ja ganz anders funktionieren?
Wenn ich nun gedanklich zwischen Erde und dem mit Lichtgeschwindigkeit fliehenden Stern ein Gummiband spanne und auf diesem Gummiband beliebig viele Messpunkte platziere, dann müsste das Licht an jedem Messpunkt mit c, der Lichtgeschwindigkeit vorbeikommen.
Wo steckt es denn nun fest? |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 22. Jul 2015 14:17 Titel: |
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Keine Antwort seit 9 Tagen?
Ich kann deshab nur spekulieren: Wenn das Licht an keinem Messpunkt vorbeikommt, ist seine Geschwindigkeit undefiniert und kann auch 0 sein.
Erst unter Beobachtung nimmt es lokal den Wert c an. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 05. Okt 2015 17:46 Titel: |
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Ich habe nochmals recherchoert zum Thema Einweg-Lichtgeschwindigkeit und keine befriedigende Antwort gefunden.
Wäre folgende Versuchs-Anordnung denkbar?
Ein Rohr ist an seinen Enden mit Platten verschlossen, die ein Loch haben. Durch die beiden Löcher kann man die zu untersuchende Lichtquelle anpeilen und andere Lichtquellen ausschließen.
In Licht-Richtung hinter dem Rohr gibt es zwei Detektoren in verschiedenem Abstand. Nun wird ein Loch verschlossen.
Nach Öffnung des Lochs wird der freigegebene Lichtstrahl zuerst Detektor A, dann Detektor B erreichen.
Nehmen wir weiter an, dass an jedem Detektor eine genaue Uhr ist. Der Abstand der Detektoren ist bekannt und nach der Messung auch die Zeit-Differenz.
Eine Versuchsanordnung dieserArt vermeidet Diskussionen, wie sich Spiegel oder Linsen auf die Laufzeit des Lichts auswirken. Auch die Signal- Laufzeit von zwei Detektoren zu einem Empfänger (z.B. Oszilloskop) muss nicht diskutiert werden.
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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Felix86
Anmeldungsdatum: 26.11.2013
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| Felix86 Verfasst am: 05. Okt 2015 20:06 Titel: |
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Was soll jetzt diese Versuchsanordnung beweisen? Das Licht wird zu erst auf den einen Detektor treffen, dem nächsten an der Lichtquelle, und dann auf den zweiten, der weiter von der Lichtquelle rauskommen. Misst man die Zeit, wird man auf die Geschwindigkeit c kommen, falls man die Röhre vorher evakuiert hat. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 05. Okt 2015 20:54 Titel: |
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Hallo jh8979, aus deinem Link:
| Zitat: | | ... is to measure the time needed for light to travel to a mirror at a known distance and back. |
Erstens ist das Licht selbstgemacht, zweitens wird ein Spiegel benutzt und drittens läuft das Licht hin und zurück.
Warum wehrt ihr (auch Felix86) euch so vehement, auf das Thema "Einweg-Lichtgeschwindigkeit" einzugehen?
Sind da Probleme zu befürchten?
Wenn ich etwa die Geschwindigkeit eines Schwimmers über 5 km bestimmen möchte, dann wäre es doch unsinnig, das in einem 50 m Becken zu tun, wo er dauernd anstößt und sich in Gegenrichtung wieder abstößt. Ich weiss zwar nicht, ob das schneller (vermutlich) oder langsamer als ein Einweg-Schwimmen wäre, aber auf die gesuchte Einweg-Geschwindigkeit käme ich wohl nicht.
Da offenbar die Lichtgeschwindigkeit - von einem Stern kommend - noch nicht gemessen wurde (ich habe nur von Spiegel-Anordnungen gelesen), wäre das doch ein berechtigter Versuch.
Ergebnis-offen, wie ein wissenschaftlicher Versuch sein sollte.
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Zuletzt bearbeitet von Brillant am 05. Okt 2015 21:06, insgesamt einmal bearbeitet |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Okt 2015 21:05 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Erstens ist das Licht selbstgemacht, zweitens wird ein Spiegel benutzt und drittens läuft das Licht hin und zurück.
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Irrelevant, irrelevant und irrelevant.
| Zitat: |
Warum wehrt ihr (auch Felix86) euch so vehement, auf das Thema "Einweg-Lichtgeschwindigkeit" einzugehen?
Sind da Probleme zu befürchten? |
Niemand wehrt sich. Es ist möglich so eine Messung durchzuführen, auch ohne Spiegel, ohne Hin-und-Her-Laufen und prinzipiell auch mit Sternenlicht.
Die von Dir geforderten Bedingungen dürften die Experimente allerdings technisch etwas schwieriger machen. Aber ich denke nicht dass das ein prinzipielles Problem waere.
Das einzige "Problem" dabei ist folgendes: Es gibt keinen einzigen vernünftigen Grund diesen Aufwand zu betreiben. Keine einzige Theorie, die hier getestet werden kann. Es gibt niemanden, der hier etwas anderes als die Lichtgeschwindigkeit erwarten würde. Daher wird es schwer sein einen Physiker zu diesem Experiment zu Übereden, einfach weil es viele andere interessante (und viel wichtigere!) Dinge zu messen gibt. Auch die Arbeitszeit eines Physikers ist nur endlich. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 05. Okt 2015 22:13 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt niemanden, der hier etwas anderes als die Lichtgeschwindigkeit erwarten würde. |
Es gab auch niemanden, der beim Abgastest andere Ergebnisse als die jahrelang anerkannten erwartet hätte.
Und dann kam so ein Depp und machte den Versuch selbst ...
Seid wachsam gegen die Selbstherrlichkeit der "Wahrheits-Besitzer".
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Okt 2015 22:19 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt niemanden, der hier etwas anderes als die Lichtgeschwindigkeit erwarten würde. |
Es gab auch niemanden, der beim Abgastest andere Ergebnisse als die jahrelang anerkannten erwartet hätte.
Und dann kam so ein Depp und machte den Versuch selbst ...
Seid wachsam gegen die Selbstherrlichkeit der "Wahrheits-Besitzer". |
Ich kann deinen Verschwörungsquatsch nicht mehr hören!
Es gibt keinen guten Grund anzunehmen, dass das von Sternen ausgesendete Licht eine andere Geschwindigkeit hätte, als künstlich produziertes. Nicht einen einzigen, nichtmal halbwegs guten Grund! Wenn Du Dir ein wenig Mühe beim nachlesen geben würdest hättest Du auch dies gefunden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Messung_der_Lichtgeschwindigkeit
Daran erkennst Du, dass die ersten Messungen (oder von mir aus Abschätzungen) der Lichtgeschwindigkeit komplett in Einklang mit modernen Messungen stehen.
Wenn Du trotzdem annehmen möchtest, dass das Licht von den Sternen eine andere Geschwindigkeit hat, dann führ das Experiment durch, aber verschon uns mit solchen absurden vergleichen wie dem VW-Abgastest. Dieser Vergleich ist mehr als lächerlich.
PS: Post wie diese hier bringen vernünftige Physiker hier dazu nicht mit Dir diskutieren zu wollen. Es ist schlicht irrsinnig. Die von Dir gemachten Fehlschlüsse sind so simpel zu erkennen, es spottet jeder Beschreibung! |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 05. Okt 2015 22:39 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | PS: Post wie diese hier bringen vernünftige Physiker hier dazu nicht mit Dir diskutieren zu wollen. Es ist schlicht irrsinnig. |
Du fühlst dich angegriffen oder belästigt, warum? Ist es nicht gute wissenschaftliche Tradition, kritisch nachzufragen?
Im ganzen Faden habe ich nicht behauptet, eine "neue" Lichtgeschwindigkeit zu erwarten. Mich interessiert allerdings das vorgeschlagene Experiment. Hätte ja sein können, dass mir hier jemand eine Quelle zum Nachlesen nennt.
Mag ja sein, dass vernünftige Physiker nicht mit "Greenhorns" diskutieren wollen und Wichtigeres zu tun haben.
Doch einige Wissenschaftler - siehe die Veranstaltungsreihe "Science Slam" - machen den Versuch, ihr Forschungsgebiet Laien in 10 Minuten zu erklären. Sie haben meinen Respekt.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Okt 2015 22:44 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Im ganzen Faden habe ich nicht behauptet, eine "neue" Lichtgeschwindigkeit zu erwarten. |
Warum sollte dann jemand das Experiment durchführen wollen??
und was sollen Kommentare wie:
| Zitat: |
Warum wehrt ihr (auch Felix86) euch so vehement, auf das Thema "Einweg-Lichtgeschwindigkeit" einzugehen?
Sind da Probleme zu befürchten?
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Niemand wehrt sich! Das ist schlicht "Verschwörungsquatsch". Ich habe Dir explizit gesagt, dass sowas geht. Der Grund, dass die Zahnradmethode einen Spiegel benutzt ist schlicht, weil es die experimentelle Präzision erhöht (und um es noch einmal zu wiederholen: niemand erwartet einen anderen Wert wenn man ohne Spiegel misst). |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 09. Okt 2015 22:41 Titel: |
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| Zitat: | | Niemand wehrt sich! Das ist schlicht "Verschwörungsquatsch". Ich habe Dir explizit gesagt, dass sowas geht. Der Grund, dass die Zahnradmethode einen Spiegel benutzt ist schlicht, weil es die experimentelle Präzision erhöht (und um es noch einmal zu wiederholen: niemand erwartet einen anderen Wert wenn man ohne Spiegel misst). |
Da gibt es imho ein grundlegendes Problem.
Bei einer Einwegmessung müssten die Uhren von Start und Ziel synchronisiert werden, was ja eben auch nur mit Licht erfolgen kann. Man hat also einen Zirkelschluss.
Eine Einwegmessung ist damit nur für Geschwindigkeiten deutlich unter c sinnvoll.
Man umgeht die Synchronisation, indem man Start und Ziel auf den gleichen Punkt setzt und den Spiegel verwendet. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 09. Okt 2015 22:57 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: |
Eine Einwegmessung ist damit nur für Geschwindigkeiten deutlich unter c sinnvoll.
Man umgeht die Synchronisation, indem man Start und Ziel auf den gleichen Punkt setzt und den Spiegel verwendet. |
Ja, man kann sich nur mit weniger als c bewegen, aber man muss sich nicht *mit* c bewegen.
Falls Du dazu Einwände hast: Bitte beweg irgendetwas mit mehr als c. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 09. Okt 2015 23:40 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Bei einer Einwegmessung müssten die Uhren von Start und Ziel synchronisiert werden |
Bei der Zahnradmethode braucht man nur eine Uhr.
Zuletzt bearbeitet von DrStupid am 09. Okt 2015 23:58, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 09. Okt 2015 23:47 Titel: |
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| Zitat: | | Bei der Zahnradmethode braucht man nur eine Uhr. |
Eben, weil es ja auch keine Einwegmessung ist. |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 09. Okt 2015 23:54 Titel: |
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| Zitat: | | Ja, man kann sich nur mit weniger als c bewegen, aber man muss sich nicht *mit* c bewegen. |
Möglicherweise hast du meinen Einwand nicht verstanden. Es geht ja gerade darum c zu messen. Es ist so, als wolle man die Länge eines Lineals mit eben diesem Lineal messen. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 10. Okt 2015 00:03 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Ja, man kann sich nur mit weniger als c bewegen, aber man muss sich nicht *mit* c bewegen. |
Möglicherweise hast du meinen Einwand nicht verstanden. Es geht ja gerade darum c zu messen. Es ist so, als wolle man die Länge eines Lineals mit eben diesem Lineal messen. |
Wieso *muss* eine Synchronisation mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen? Ich bin gespannt... |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 10. Okt 2015 00:05 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Bei der Zahnradmethode braucht man nur eine Uhr. |
Eben, weil es ja auch keine Einwegmessung ist. |
Ohne Spiegel ist die Zahnradmethode eine Einwegmessung. Und wie jh8979 schon schrieb ist das Ergebnis dasselbe wie bei der Messung mit Spiegel:
http://arxiv.org/pdf/1310.1171v1.pdf |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 10. Okt 2015 00:23 Titel: |
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| Zitat: | | Wieso *muss* eine Synchronisation mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen? Ich bin gespannt... |
https://de.wikipedia.org/wiki/Einstein-Synchronisation
| Wiki hat Folgendes geschrieben: | | Während die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit auf einem geschlossenen Weg zu den Postulaten der speziellen Relativitätstheorie gehört (im Gegensatz zu Poincaré ohne Äther), setzt die Einstein-Synchronisation auch für „eine Richtung“ die Lichtgeschwindigkeit zu c |
c ist also das Lineal mit dem ich c (bei der Einwegmessung) messen will?!
| Zitat: | | Ohne Spiegel ist die Zahnradmethode eine Einwegmessung. Und wie jh8979 schon schrieb ist das Ergebnis dasselbe wie bei der Messung mit Spiegel: |
Der beschriebene Versuchsaufbau ist imho keineswegs eine Einwegmessung. Es wird unterschlagen, dass auch hier einen gemeinsamen Start- und Zielpunkt gibt, wobei mal eben zwischendurch vom Laserlicht zu den mit c beweglichem elektrischen Impuls gewechselt wird. Das tut der Sache im Prinzip keinen Abbruch, nur ist es keine Einwegmessung. |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 10. Okt 2015 00:34 Titel: |
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Ein Beispiel soll meinen Einwand verdeutlichen.
Ein Läufer sprintet eine gerade Strecke. Am Ziel wird die Laufzeit gemessen um daraus die Geschwindigkeit zu bestimmen.
Woher weiß der Kampfrichter am Zielpunkt, wann er die Stoppuhr starten soll?
Möglichkeit 1: Er erhält ein Lichtsignal vom Start. Das funktioniert nur, wenn der Läufer gegenüber c langsam ist. Bei einem Läufer, der mit c läuft käme das Startsignal gleichzeitig mit dem Läufer am Ziel an, die Messung wäre sinnlos.
Möglichkeit 2: Man synchronisiert die Uhren von Start und Ziel (nach Einstein) und vereinbart eine gemeinsame Startzeit.
Für langsame Läufer ist das OK. Bei einem Läufer mit c kommt es zum Zirkelschluss, da die Synchronisation ja auch auf der Konstanz von c (Richtungsunabhängigkeit) beruht. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 10. Okt 2015 12:47 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Es wird unterschlagen, dass auch hier einen gemeinsamen Start- und Zielpunkt gibt |
Nein, den gibt es nicht. Ein Zahnrad ist der Start und das andere ist das Ziel. Hier habe ich das Messprinzip etwas einfacher dargestellt:
 http://fs5.directupload.net/images/151010/ftvgy39u.jpg
Wahrscheinlich hat Dich verwirrt, dass in der Publikation zwei gleichzeitige Messungen in entgegengesetzten Richtungen durchgeführt wurden, um diese beiden Lichgeschwindigkeiten zu vergleichen. Wenn man nur am Wert der Lichtgeschwindigkeit in einer Richtung interessiert ist (und darum geht es ja in dieser Diskussion), dann ist das nicht unbedingt notwendig. |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 10. Okt 2015 13:22 Titel: |
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| Zitat: | | Wahrscheinlich hat Dich verwirrt, dass in der Publikation zwei gleichzeitige Messungen in entgegengesetzten Richtungen durchgeführt wurden, um diese beiden Lichgeschwindigkeiten zu vergleichen. Wenn man nur am Wert der Lichtgeschwindigkeit in einer Richtung interessiert ist (und darum geht es ja in dieser Diskussion), dann ist das nicht unbedingt notwendig. |
Um ehrlich zu sein, ich habe schon gestern Abend meinen Fehler dazu gesehen, wollte aber erst noch mal drüber nachdenken.
Es sieht nun folgendermaßen aus.
Wir haben zwei (Zahn-)Scheiben, die synchron drehen (müssen). Synchron bedeutet hier gleiche Drehzahl und gleiche Winkellage.
Im Versuchsaufbau wird die Synchronität über die gemeinsame Welle hergestellt. Damit ließe sich eine Einwegmessung bewerkstelligen.
Die Frage lautet nun, ob eine Synchronisierung der beiden Scheiben über eine reale Welle überhaupt zulässig, bzw. machbar ist. Voraussetzung dazu wäre imho ja eine unendlich steife Welle. Im Bereich der Relativitätstheorie sind unendlich steife Gebilde imho nicht zulässig, sonst könnte man auch Signale instantan, also mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen.
Stellen wir uns die Welle also der Einfachheit halber sehr lang und weich vor, oder wir ersetzen die Welle durch zwei einstellbare Servomotoren. Dann können wir zwar an beiden Enden die Drehzahl separat messen und vergleichen, aber wir können nicht garantieren, dass die Winkeldifferenz beider Scheiben gleich Null ist. Es könnte ja sein, dass auch bei gleichen Drehzahlen eine Winkeldifferenz existiert. Um das zu prüfen müsste wieder erst eine Synchronisierung nach Einstein erfolgen, wobei wir wieder am Ausgangspunkt wären. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 10. Okt 2015 14:55 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Die Frage lautet nun, ob eine Synchronisierung der beiden Scheiben über eine reale Welle überhaupt zulässig, bzw. machbar ist. |
Die Messergebnisse zeigen, dass es geht.
| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Voraussetzung dazu wäre imho ja eine unendlich steife Welle. |
Nein, eine elastische Welle genügt. Die kehrt nach einer Torsion von selbst wieder in ihre Ruhelage zurück. Man muss vor der Messung nur abwarten bis die Oszillation abklingt.
| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Es könnte ja sein, dass auch bei gleichen Drehzahlen eine Winkeldifferenz existiert. |
Wenn man von einem isotropen Raum ausgeht (und das tut man sowohl in der klassischen Mechanik, als auch in der Relativitätstheorie), dann kann so eine Winkeldifferenz nur aus der Struktur der Welle selbst kommen. Um das zu verhindern, muss die Welle aus einem Material bestehen, das in axialer Richtung isotrop ist.
| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Um das zu prüfen müsste wieder erst eine Synchronisierung nach Einstein erfolgen |
Nein, das muss man nicht. Da die Ursache für eine Verdrehung in der Messanordnung selbst liegen muss, sollte sie sich beim Vergleich von Mesungen mit verschiedenen Anordnungen verraten. Wenn man mit unterschiedlichem Material, mit unterschiedlicher Geometrie und unterschiedlciher Zahl von Umdrehungen während der Messung immer wieder zum gleichen Ergebnis kommt, dann gibt es keine Veranlassung von einer Verdrehung der Achse auszugehen. |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 10. Okt 2015 15:46 Titel: |
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Ich bin noch nicht restlos überzeugt.
| Zitat: | | Nein, eine elastische Welle genügt. Die kehrt nach einer Torsion von selbst wieder in ihre Ruhelage zurück. Man muss vor der Messung nur abwarten bis die Oszillation abklingt. |
Wie lange muss man warten? Man kann nur über Einsteinsche Synchronisierung feststellen wann der Messfehler gering genug ist.
Wenn eine Synchronisierung zweier entfernter Uhren über eine gemeinsame Welle denkbar ist, wozu dann der ganze Hokuspokus mit der Einsteinschen Synchronisation, die doch zumindest die Richtungsunabhängigkeit von c und die relative Ruhe der beiden Uhren zueinander voraussetzt, (Es geht mir nicht um die technische Realisierbarkeit.) und auf der die ganze SRT beruht?
Es wären mit der Welle auch Synchronisationen von zueinander bewegten Uhren denkbar, solange der Bewegungspfad entlang der Welle erfolgt, was mit einsteinscher Synchronisation imho so nicht lösbar wäre.
Irgendwo steckt da doch noch ein Haken? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 10. Okt 2015 16:53 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Wie lange muss man warten? Man kann nur über Einsteinsche Synchronisierung feststellen wann der Messfehler gering genug ist. |
Nein, dass sieht man direkt am Messignal. Wenn der Laser beide Blenden passiert, dann führen die Torsionsschwingungen der Achse zu einer periodischen Schwankung der Lichtintensität am Sensor. Wenn diese Schwankungen im Rauschen untergehen, dann ist die Achse hinreichend stabil.
| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Wenn eine Synchronisierung zweier entfernter Uhren über eine gemeinsame Welle denkbar ist, wozu dann der ganze Hokuspokus mit der Einsteinschen Synchronisation die doch zumindest die Richtungsunabhängigkeit von c und die relative Ruhe der beiden Uhren zueinander voraussetzt, (Es geht mir nicht um die technische Realisierbarkeit.) und auf der die ganze SRT beruht? |
Anders herum wäre die Frage sinnvoller: Wenn man sowieso von der Richtungs- und Bezugssystemunabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit ausgeht (und wie Du richtig sagst, muss man das tun um zur SRT zu kommen), dann ist es naheliegend, sie auch für die Synchronisation von Uhren zu verwenden. Das ist sowohl theoretisch als auch praktisch einfacher als jedes mechanische System. Warum sollte man statdessen rotierende Wellen verwenden?
| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Es wären mit der Welle auch Synchronisationen von zueinander bewegten Uhren denkbar, solange der Bewegungspfad entlang der Welle erfolgt, was mit einsteinscher Synchronisation imho so nicht lösbar wäre. |
Es ist kein Problem relativ zueinander bewegte Uhren mit einer ruhenden Referenz zu synchronisiren. Es ist aber nicht möglich, sie untereinander zu synchronisieren - egal welche Methode man für die Synchronisation verwendet. Das bekannteste Beispiel sind wohl die Uhren in den GPS-Satelliten. Die laufen alle synchron mit den Referenzuhren in den Bodenstantionen, aber untereinander sind sie nicht synchron. |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 10. Okt 2015 17:12 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: |
Wenn eine Synchronisierung zweier entfernter Uhren über eine gemeinsame Welle denkbar ist, wozu dann der ganze Hokuspokus mit der Einsteinschen Synchronisation, die doch zumindest die Richtungsunabhängigkeit von c und die relative Ruhe der beiden Uhren zueinander voraussetzt, (Es geht mir nicht um die technische Realisierbarkeit.) und auf der die ganze SRT beruht?
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Weil man dadurch über das Postulat der konstanten Lichtgeschwindigkeit die Theorie herleiten kann. Das ist ein Gedankenexperiment, keine Anweisung zur technischen Realisierung von Zeitstandards.
Im Rahmen der Theorie ergibt sich dann, dass auch andere Synchronisierungsmethoden zum selben Ziel führen müssen. Das folgt mehr oder minder aus dem Relativitätsprinzip. Die Synchronisierung über eine gemeinsame torsionsfreie Welle ist ebenso zulässig wie die über langsamen Uhrentransport.
Das sind zwar wichtige und nichttriviale Aussagen, und positive Experimente wie das zitierte schließen ganze Klassen konkurrierender Theorien aus. Aber nicht alle.
Insbesondere die Lorentzsche Äthertheorie ist bekanntermaßen experimentell ununterscheidbar von der SRT, weil mathematisch äquivalent. In dieser Theorie betrachtet hätte man mit diesem Experiment keineswegs korrekt die Lichtgeschwindigkeit gemessen, weil die Welle unter dem Einfluss der Erdgeschwindigkeit tordieren würde und somit ein falsches Synchronisierungssignal liefern würde. Mit dem Resultat, dass man den normalen Wert für c misst, obwohl in Wirklichkeit die Lichtgeschwindigkeit eine andere ist, was wegen der tordierten Welle aber nicht gemessen wird.
Man erkennt leicht, warum die SRT den Vorzug erhalten hat. Aber prinzipiell ist es nicht möglich, theorieunabhängig Einweggeschwindigkeiten zu messen. Man kann nur zeigen, dass man mit allen vernünftigen Synchronisierungsmethoden auf dasselbe Ergebnis kommt. Dass das nicht in Wirklichkeit so wäre sondern sich nur aufgrund einander aufhebender Messfehler so darstelle kann aber nur aus philosophischen Gründen ausschließen, nicht über das Experiment. |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 11. Okt 2015 09:38 Titel: |
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Das klingt erst mal recht plausibel, wenn auch noch ein kleiner Zweifel bleibt. Dank an euch beide. |
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