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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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 VeryApe Verfasst am: 04. Apr 2018 20:29 Titel: Längenkontraktion scheinbar? |
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[jh8979: abgetrennt von hier: https://www.physikerboard.de/ptopic,314480.html#314480 ]
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Das sehe ich genauso. Die Längenkontraktion ist keine physikalische sondern eine scheinbare Verkürzung.
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Dann müsste doch die Relativität der Gleichzeitigkeit auch nur scheinbar sein.
Beides tritt doch untrennbar miteinander auf und nur in Kombination beider löst sich das Garagenparadoxon auf.
Genauso führen beide beim Panzerparadoxon dazu das es keine starren Körper geben kann.
Wieso sollte jetzt eins scheinbar sein und das andere wirklich.
verstehe ich nicht 
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WAS IST LOS IN EUROPA? https://www.youtube.com/watch?v=a9mduhSSC5w |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Apr 2018 00:00 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Das sehe ich genauso. Die Längenkontraktion ist keine physikalische sondern eine scheinbare Verkürzung.
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...
verstehe ich nicht |
Ich auch nicht. Vllt unglücklich formuliert?
Wenn zwei sich zueinander bewegende Beobachte die Länge eines Stabes messen, messen sie doch unterschiedliche Längen . Was ist daran "scheinbar"? Genauso wie sie Zeitspannen unterschiedlich messen werden und auch über die Gleichzeitigkeit von Ereignissen nicht übereinstimmen. Dies alles ist messbar, also muss "scheinbar" bei Dir irgendwie etwas anderes bedeuten als in meiner Vorstellung? |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 05. Apr 2018 07:35 Titel: |
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Also in den Beitrag damals stand:
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Man ist in der Physik immer auf der Suche nach sogenannten Invarianten, also Größen, die beim Wechsel des Bezugssystems ihren Wert nicht ändern; diese haben dann letztlich eine echte physikalische "Realität". In unserem Falle sind dies z.B. für den Raum und Zeit die aus dem Vektor (ct, x) berechnete invariante "Länge" s
^2 - x^2) |
die ganze Antwort von ihm steht in den Thread.
So wie ich das eben verstehe ist, das man sich gerne auf Invariante stützt für die Realität, aber für mich macht es das nicht wahrer oder scheinbarer. Das ist wahrscheinlich Geschmackssache
Nachtrag:
Wahrer als wie der ganze Stab dann in die Garage passt, wenn die Türen gleichzeitig verschlossen sind, gehts ja nicht mehr für das Bezugssystem
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 05. Apr 2018 11:03 Titel: |
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Also, ich finde die Bezeichnung "scheinbar" auch sehr unglücklich bis irreführend. Ich finde auch nirgends eine sinnvolle und nachvollziehbare Definition. Ist alles, was nicht invariant ist, dann "scheinbar"? Kann man sicher so definieren, widerspricht aber meinem Sprachempfinden zumindest.
Gruß
Marco |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Apr 2018 11:05 Titel: |
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| as_string hat Folgendes geschrieben: | Also, ich finde die Bezeichnung "scheinbar" auch sehr unglücklich bis irreführend. Ich finde auch nirgends eine sinnvolle und nachvollziehbare Definition. Ist alles, was nicht invariant ist, dann "scheinbar"? Kann man sicher so definieren, widerspricht aber meinem Sprachempfinden zumindest.
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Dann wären ja z.B. alle Geschwindigkeiten scheinbar... finde ich auch nicht wirklich gut. 
Vllt meint Tom was anderes damit |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 05. Apr 2018 11:31 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Wenn zwei sich zueinander bewegende Beobachte die Länge eines Stabes messen, messen sie doch unterschiedliche Längen . |
Ich kann nicht für Tom sprechen, aber auch ich habe (rein sprachliche) Probleme mit dieser Definition. Die Situation ist eigentlich ähnlich zur Masse: Unter Masse versteht man landläufig eine intrinsische Eigenschaft einen Körpers, und genauso ist es mit der Länge. Beides sind tatsächlich auch Eigenschaften, die ein Körper ohne Bezug zu etwas anderem einfach hat. Diese Eigenschaften nennt man im relativistischen Sprachgebrauch Ruhemasse bzw. Ruhelänge.
Bei der Masse hat sich das etwas gewandelt, man ist weitgehend der Meinung, dass man die Ruhemasse einfach "Masse" nennen sollte, weil das am wenigsten Missverständnisse produziert. Entsprechend sollte man meiner Meinung nach irgendwann auch übereinkommen, die Ruhelänge eines Körpers einfach seine "Länge" zu nennen. Das, was man nach relativistischer Vorschrift misst, sollte dagegen einen etwas unnatürlicheren Namen haben, wie "relativistische Länge" oder "gemessene Länge" oder so. Man wäre dann näher an der umgangssprachlichen Bedeutung der Begriffe.
Wenn man das nicht tut, schafft man folgendes Problem: Der Noob ersetzt bei "Längenkontraktion" gedanklich einen Stab mit einer gestauchten Version des Stabs - weil das gar nicht anders sein kann, wenn man unter "Länge" eine intrinsische Eigenschaft meint. Das ist aber nicht das, was tatsächlich passiert. Der Stab wird nicht durch eine gestauchte Version ersetzt, sondern (im 4D-Sinne) zur "Längen"ermittlung gedanklich schräg statt senkrecht geschnitten. Dadurch ändert sich die intrinsische Eigenschaft "Länge", die dem Noob vorschwebt, natürlich nicht. Man misst bloß seltsam. In diesem Sinne wäre die Änderung auch nur eine "scheinbare". |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Apr 2018 11:53 Titel: |
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Das stimmt schon und die Länge eines Objektes wäre für mich auch immer die Länge gemessen im Ruhesystem. Aber ich würde den Effekt, dass man eine andere Länge misst trotzdem nicht scheinbar nennen. Genauso wenig wie die verändert gemessene Halbwertszeit der athmosphärischen Muonen im Ruhesystem der Erde im Vergleich zum Ruhesystem der Muonen mMn nicht scheinbar ist. Man misst es doch.
Es ist nur Semantik, aber scheinbare Verkürzung klingt für mich als, ob der in Wirklichkeit gar nicht verkürzt ist. Dabei ist das doch genau was was man misst. |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 05. Apr 2018 13:17 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Das stimmt schon und die Länge eines Objektes wäre für mich auch immer die Länge gemessen im Ruhesystem. Aber ich würde den Effekt, dass man eine andere Länge misst trotzdem nicht scheinbar nennen. |
Der Effekt, dass man eine andere Länge misst, ist ganz sicher nicht scheinbar. Wenn man unter Länge aber grundsätzlich die Ruhelänge versteht, dann kontrahiert die Länge nur scheinbar.
| Zitat: | | Es ist nur Semantik, aber scheinbare Verkürzung klingt für mich als, ob der in Wirklichkeit gar nicht verkürzt ist. Dabei ist das doch genau was was man misst. |
Je nachdem, was man darunter versteht. Ich gebe dir ein Beispiel: Der Meister gibt dem Stift ein Blech, er soll die Dicke messen. Der Stift hält die Schieblehre schräg und misst 5 mm statt 4 mm. Das ist ein echtes Messresultat, kein scheinbares. Aber niemand würde sagen, dass man es hier mit einer Dickendilatation zu tun hat oder dass sich Bleche verdicken, wenn man sie schräg hält. Der Stift hat einfach nicht die Dicke gemessen, sondern etwas anderes. Das Blech ist nur scheinbar 5 mm dick.
Reine Semantik, aber m. E. schon ein Punkt, wo der momentane Sprachgebrauch suboptimal ist und Missverständnissen Vorschub leistet.
Wobei man natürlich damit erst mal leben muss. Wenn der Sprachgebrauch nun mal so definiert ist, dass diese Messung an einem bewegten Stab dessen Länge misst, dann ist das zwar unglücklich - aber es reicht nicht, das als scheinbare Verkürzung bezeichnen, ohne gleichzeitig Sinn und Unsinn dieser Definition zu besprechen. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 05. Apr 2018 13:28 Titel: |
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| Ich hat Folgendes geschrieben: |
Reine Semantik, aber m. E. schon ein Punkt, wo der momentane Sprachgebrauch suboptimal ist und Missverständnissen Vorschub leistet.
Wobei man natürlich damit erst mal leben muss. Wenn der Sprachgebrauch nun mal so definiert ist, dass diese Messung an einem bewegten Stab dessen Länge misst, dann ist das zwar unglücklich - aber es reicht nicht, das als scheinbare Verkürzung bezeichnen, ohne gleichzeitig Sinn und Unsinn dieser Definition zu besprechen. |
Das stimmt. Ich weiss aber nicht, ob "scheinbare Länge" da hilft. "von X gemessene Länge" gefällt mir besser, aber ist sprachlich natürlich nicht so schön knapp. |
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Hugo portisch
Gast
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| Hugo portisch Verfasst am: 05. Apr 2018 13:59 Titel: |
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Das mit dem Sprachgebrauch verstehe ich nicht,
Der Sprachgebrauch geht doch von einem 3D Raum aus und die Zeit extra, wenn ich jetzt in Wirtshaus gehe und erzähle denen was von einer 4D Raumzeit, dann sagen die, "sauf dei Achterl und erzähl uns was interessanters" bzw
"Wenn der Stab in die Garage passt wie lang ist er dann größer oder kleiner gleich der Garage."
Wenn ich jetzt von einem Bezugssystem ins andere wechsel und der Körper dort eine andere Geschwindigkeit hat, dann würde doch auch keiner ernsthaft glauben der Körper würde durch diesen Bezugsystemwechsel beschleunigt worden sein.
Wer soll dann glauben das seine Länge dort gestaucht wurde, wenn man in ein anderes Bezugssystem wechselt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18109
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| TomS Verfasst am: 05. Apr 2018 14:03 Titel: |
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Ihr habt natürlich recht, ich hätte das besser erklären müssen - das habt ihr ja inzwischen dankenswerter Weise für mich übernommen :-)
Nochmal zu meiner Sichtweise:
Meine Eigenzeit ist eine Invariante, d.h. sie hängt ausschließlich von meinem Bewegungszustand ab, sie wird auf einer Uhr gemessen, die ich bei meiner Bewegung mitführe. Außerdem erfolgt die Messung lokal. Ich schaue genau zweimal auf meine bei mir befindliche Stoppuhr und lese die Zeitdifferenz zwischen Start und Ende der Reise = mein Eigenzeitintervall ab.
Für die Differenz zweier Eigenzeiten zweier Beobachter gilt letztlich das selbe (ich gehe davon aus, dass sie einen gemeinsam Start- und Endpunkt für ansonsten beliebige Reisen vereinbart haben).
Die Ruhelänge kann ich im Ruhesystem ähnlich messen. Die Messung ist wiederum lokal: ich lege einen Maßstab an das zu messende Objekt an und lese (aus der Distanz, aber das ist unproblematisch) die beiden Markierungen auf dem Maßstab für den Anfang das Ende des Objektes ab.
Wenn nun von Längenkontraktion geredet wird, dann misst ein anderer, relativ zu mir bewegter Beobachter mittels einer anderen Methode eine abweichende Länge desselben Objektes. Da das selbe Objekt jedoch nicht zwei verschiedene Längen haben kann, muss die Messung seitens des zweiten Beobachters etwas anderes messen als die Ruhelänge. Diese andere Längendefinition hängt offenbar vom Bewegungszustand dieses anderen Beobachters ab.
Vergleichen wir dies nun mit der üblichen Betrachtung der Zeitdilatation. Auch hier können zwei verschiedene Beobachter unterschiedliche Zeiten messen, z.B. einmal der ruhende Beobachter auf der Erdoberfläche, der zerfallende Myonen detektiert, sowie sozusagen das Myon selbst. Letzteres „misst“ seine eigene Eigenzeit. Der Beobachter misst jedoch etwas anderes, nämlich seine Eigenzeit, und bringt diese in Verbundung mit einer gedachten Koordinatenzeit an einem anderen Ort (dort wo die Myonen entstehen; dort befindet sich der Beobachter jedoch nicht, d.h. er muss seine Eigenzeit sozusagen extrapolieren).
Insofern haben wir den gleichen Fall wie bei der Längenkontraktion, dass nämlich zwei Beobachter zwei unterschiedliche Größen messen und damit zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen, wobei nur ein Größe eine intrinsisch invariante Bedeutung hat, nämlich die Eigenlänge des zu messenden Objektes im gemeinsamen Ruhesystem und des Maßstabes sowie die Eigenzeit des Myons. Diese beiden Größen können für jedes Objekt sozusagen „autark” definiert und gemessen werden, während andere Größen immer auf andere Definitionen, andere Beobachter und andere Messenmethoden Bezug nehmen müssen.
Soweit, so gut.
Nun kommt jedoch ein Punkt ins Spiel, bei dem die Eigenzeit m.E. eine ausgezeichnete Bedeutung hat. Man kann nämlich für bestimmte Experimente den nicht-lokalen Charakter der Zeitdilatation vollständig eliminieren, während dies für die Längenkontraktion m.E. so nicht funktioniert (für Erläuterungen zu gegenteiligen Meinungen bin ich dankbar).
Betrachten wir dazu wieder die Differenz zweier Eigenzeiten zweier Beobachter mit gemeinsamen Start- und Endpunkt für ansonsten beliebige Weltlinien. Diese Eigenzeiten bzw. die Anzeigen auf den Stoppuhren werden jeweils lokal am selben Ort abgelesen und verglichen. Dieses Ablesen ist - anders als bei Längen - immer rein lokal. Darüberhinaus hängen die Anzeigen der Stoppuhren im Moment des Ablesens nicht von der gerade vorliegenden Relativgeschwindigkeit ab (jedoch von den Weltlinien zwischen Start und Ziel). Zudem kann natürlich jeder Beobachter jeweils beide Stoppuhren ablesen, d.h. jeweils die eigene sowie die des anderen Beobachters, und dabei werden beiden Beobachter zu übereinstimmenden Ergebnissen gelangen! Damit können wir in diesem Fall die Zeitdilatation ausschließlich mittels invariants und lokaler Messgrößen definieren und messen.
Diese Effekt ist - bezogen auf den Bewegungszustand der Beobachter im Moment des Ablesens - absolut, d.h. nicht relativ.
Es sei jedoch angemerkt, dass diese Messung z.B. nicht für die das o.g. Experiment anhand der Myonen aus der Höhenstrahlung funktioniert, jedoch für analoge Experimente an Ringbeschleunigern. Grund dafür ist die essentielle Voraussetzung gemeinsamer Start- und Endpunkte.
Ich denke, damit wird klar, warum die Eigenzeit - für den o.g. Spezialfall - eine ausgezeichnete Rolle spielt.
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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.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 05. Apr 2018 14:48, insgesamt einmal bearbeitet |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 05. Apr 2018 14:34 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Ich weiss aber nicht, ob "scheinbare Länge" da hilft. "von X gemessene Länge" gefällt mir besser, aber ist sprachlich natürlich nicht so schön knapp. |
Die "scheinbare Länge" war ja auch nicht mein Vorschlag, ich hatte hier Toms Wortwahl aufgegriffen. |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 05. Apr 2018 14:51 Titel: |
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| Hugo portisch hat Folgendes geschrieben: | Das mit dem Sprachgebrauch verstehe ich nicht,
Der Sprachgebrauch geht doch von einem 3D Raum aus und die Zeit extra, wenn ich jetzt in Wirtshaus gehe und erzähle denen was von einer 4D Raumzeit, dann sagen die, "sauf dei Achterl und erzähl uns was interessanters" bzw
"Wenn der Stab in die Garage passt wie lang ist er dann größer oder kleiner gleich der Garage." |
Wer sich nicht mit einer Raumzeit herumärgern will, braucht auch nicht Längenkontraktion zu diskutieren.
Und was das Garagenbeispiel angeht: Der normale Mensch geht von einem statischen Raum aus, er denkt sich die Dinge unbewegt. Ein Stab passt dann entweder in die Garage oder nicht, fertig. Das ist etwas grundsätzlich anderes als der "Raum" der SRT, ein 3D-Schnitt durch die 4D-Raumzeit: Je nachdem, wie man den Schnitt legt, passt mal der Stab in die Garage und mal die Garage in den Stab. Es ist klar, dass da keine klassischen Längen verglichen werden, sondern etwas anderes. Das kann man ohne die 4D-Raumzeit gar nicht verstehen, es wäre also ziemlich unsinnig, diese bei der Erklärung umgehen zu wollen.
Zusatzfrage: Wieso passt oben genanntes 4 mm Blech nicht durch einen 5 mm Schlitz, wenn man es unter 45° probiert? Weil das Blech doch dicker als 5 mm ist? Oder weil es dafür nicht nur auf die Dicke des Blechs ankommt, sondern auch auf den Winkel und die Länge des Schlitzes? |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 05. Apr 2018 15:13 Titel: |
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mit verstehen meinst du, welche Länge physikalisch real ist und welche scheinbar, oder?
denn die SRT verstehe ich auch ohne 4 dimensionalen Raum (ausgebessert Raumzeit)
Relativitätsprinzip
Kausalität
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
folgt
bewegte Längen schrumpfen
bewegte Uhren gehen langsamer
und Gleichzeitigkeit ist relativ.
für bewegte Uhren gehen langsamer nehme ich die Lichtuhr.
für die Längenkontraktion nehme ich das Beispiel mit dem Kreis wo Photonen aus den Mittelpunkt in jeweils vier Richtungen ausgesandt werden und wieder zum Mittelpunkt zurückkehren und sich dort auch in allen Bezugsystem gleichzeitig treffen müssen.
Also muß die Bewegte länge schrumpfen.
Die relative Gleichzeitigkeit kann ich mir aus der Kombination der beiden ableiten.
und wo brauche ich jetzt den 4D Raum um das zu kapieren?#
Den 4 D Raum (ausgebessert Raumzeit)
brauche ich jetzt das ich verstehe das die Ruhelänge die reale ist und die anderen Längen nur schräg messe, zu mindest verstehe ich es jetzt, richtig?
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Zuletzt bearbeitet von VeryApe am 05. Apr 2018 15:23, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18109
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| TomS Verfasst am: 05. Apr 2018 15:21 Titel: |
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4-dim. Raumzeit, nicht 4-dim. Raum
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
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| Ich Verfasst am: 05. Apr 2018 16:54 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | mit verstehen meinst du, welche Länge physikalisch real ist und welche scheinbar, oder? |
Nein, ich meine ganz allgemein verstehen. Die SRT funktioniert geometrisch. Zeitdilatation ist die Projektion eines Vektors. Längenkontraktion ist ein schräger Schnitt durch einen 4D-Streifen. Das Zwillingsparadoxon ist die Dreiecksungleichung im Minkowskiraum. Das Additionstheorem für parallele Geschwindigkeiten basiert darauf, dass Lorentztrafos Rotationen sind und keine Scherungen. Das ist auch die Ursache für die Wigner-Rotation.
Wie willst du all diese Dinge ohne Rückgriff auf Geometrie, auf Raum-Zeit-Diagramme, verstehen? Du kannst vielleicht ein paar Spezialfälle rechnen, aber doch keine vernünftige Intuition entwickeln. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 05. Apr 2018 18:10 Titel: |
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okay verstehe, das check ich wahrscheinlich nicht ohne die 4D Raumzeit
Aber ein bisschen kommt mir das so vor wie,
Ein heutiger Programmierer der Hochsprachen (C, C++) fragt einen Assemblerprogrammierer wie kannsd du mit diesen ganzen Hexadezimalzahlendurcheinander überhaupt sinnvolle größere Programme schreiben.
Sagt der in den 90 er Jahren haben wir sogar Spiele drauf programmiert.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18109
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| TomS Verfasst am: 06. Apr 2018 07:56 Titel: |
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Du kannst alles wesentliche der SRT berechnen, indem du mühsam mit einer Zeit- plus drei Raumkoordinaten rechnest. Aber damit verstehst du die zugrundeliegende Struktur noch nicht; es erscheint alles zu kompliziert, es gibt ´zig Fragen nach dem Warum, und ebenfalls ´zig unzusammenhängende Antworten.
Es verhält sich in etwa so, wie wenn du versuchst, ein Bild auf Basis der Pixel zu verstehen. Was haben Dali und Dürer gemeinsam? Was unterscheidet sie? Auf Ebene der Pixel sicher nichts. Sie haben unterschiedliche Pigmente verwendet, aber das ist nicht entscheidend. Bei der Pinselführung sind wir schon einen Schritt weiter ... Letztlich verstehen wirst du das, wenn du das Bild ganzheitlich betrachtest und zudem noch die Grundzüge der Renaissance sowie des Surrealismus verstanden hast.
Ähnlich verhält es sich beim Schach. Die Genialität eines Großmeisters versteht man nicht auf Basis einer Stellungnoder eines Zuges, sondern nur ganzheitlich.
Im Falle der SRT steckt das meiste in
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 06. Apr 2018 10:42 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
Aber ein bisschen kommt mir das so vor wie,
Ein heutiger Programmierer der Hochsprachen (C, C++) fragt einen Assemblerprogrammierer wie kannsd du mit diesen ganzen Hexadezimalzahlendurcheinander überhaupt sinnvolle größere Programme schreiben.
Sagt der in den 90 er Jahren haben wir sogar Spiele drauf programmiert. |
Nein, der Vergleich hinkt. Wenn du Assembler programmierst, dann verstehst du eigentlich am genauesten, was der Computer macht. Es wird nur schnell zu komplex, man muss dann seinen Code ordentlich hierarchisch strukturieren oder eine Hochsprache verwenden.
In der SRT ist es hingegen so, dass du überhaupt nicht verstehst, was du tust, wenn du auf der Ebene von Längenkontraktion und Zeitdilatation denkst. Da wird dann auf Beschleunigung zurückgegriffen, um zu erklären, für wen dann die Zeit wirklich langsamer vergeht.
Ich weiß nicht, ob du geometrisch verstanden hast, wie Zeitdilatation und Zwillingsparadoxon funktionieren. Wenn ja, kannst du dir ja mal einen Spaß daraus machen, die ganz normale Dreiecksungleichung aus der euklidischen Geometrie zum "Dreiecksparadoxon" umzubenennen und mit dem Äquivalent von Zeitdilatation, Relativität der Gleichzeitigkeit und Beschleunigung zu "erklären". Hinterher versteht kein Mensch mehr, durch welche Magie zwei Seiten in Summe länger sind als die dritte. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 06. Apr 2018 13:21 Titel: |
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| Zitat: | | In der SRT ist es hingegen so, dass du überhaupt nicht verstehst, was du tust, wenn du auf der Ebene von Längenkontraktion und Zeitdilatation denkst. Da wird dann auf Beschleunigung zurückgegriffen, um zu erklären, für wen dann die Zeit wirklich langsamer vergeht. |
Ich habe das Zwillingsparadoxon probiert durchzurechnen auf verschiedene Arten indem ich zum Beispiel einen schlagartig abremsen lasse oder den anderen mit konstanter Beschleunigung.
Dabei bin ich davon ausgegangen das ich die Gleichungen zur Längenkontraktion und Zeitdilatation, bzw relative Gleichzeitigkeit in einem Inertialsystem hergeleitet habe und diese nur in einem Inertialsystem gültig sind, was in einem beschleunigten bezugssystem gilt, war mir noch nicht klar.
Schließlich bin ich daraufgekommen, das der der tatsächlich auf ein Inertialsystem beschleunigt, derjenige ist der die Inertialsysteme wechselt und somit seine Sicht der relativen Gleichzeitigkeit.
Am deutlichsten wurde mir das klar als ich einen schlagartig abbremsen ließ und der andere schickte andauernd Lichtstrahlen an die Augen des abgebremsten. Es wäre für den abgebremsten so ,als wenn er aufeinmal die versäumten Lichtstrahlen schlagartig nach holen würde.
Also derjenige der beschleunigt wechselt die Inertialsysteme und seine Sicht der Gleichzeitigkeit.
Ist das etwas falsch?=
| Zitat: | ch weiß nicht, ob du geometrisch verstanden hast, wie Zeitdilatation und Zwillingsparadoxon funktionieren. Wenn ja, kannst du dir ja mal einen Spaß daraus machen, die ganz normale Dreiecksungleichung aus der euklidischen Geometrie zum "Dreiecksparadoxon" umzubenennen und mit dem Äquivalent von Zeitdilatation, Relativität der Gleichzeitigkeit und Beschleunigung zu "erklären". Hinterher versteht kein Mensch mehr, durch welche Magie zwei Seiten in Summe länger sind als die dritte.
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Nein Geometrie in 4 Dimensionen hab ich mir noch nicht angeschaut, ein paar Minkowski Diagramme, aber ich wollte das 3D verstehen.
anscheinend geht das ja wirklich nicht.
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 06. Apr 2018 13:54 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | Schließlich bin ich daraufgekommen, das der der tatsächlich auf ein Inertialsystem beschleunigt, derjenige ist der die Inertialsysteme wechselt und somit seine Sicht der relativen Gleichzeitigkeit.
Am deutlichsten wurde mir das klar als ich einen schlagartig abbremsen ließ und der andere schickte andauernd Lichtstrahlen an die Augen des abgebremsten. Es wäre für den abgebremsten so ,als wenn er aufeinmal die versäumten Lichtstrahlen schlagartig nach holen würde. |
Ich verstehe nicht, was du damit sagen willst.
| Zitat: |
Nein Geometrie in 4 Dimensionen hab ich mir noch nicht angeschaut, ein paar Minkowski Diagramme, aber ich wollte das 3D verstehen.
anscheinend geht das ja wirklich nicht. |
Es reichen meistens ja zwei Dimensionen. Also hast du dir das, was du rechnen und verstehen wolltest, als Weg-Zeit-Diagramm aufgemalt? |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 06. Apr 2018 23:54 Titel: |
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| Zitat: | Ich verstehe nicht, was du damit sagen willst
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Ich habe Zwillinge beide sind am selben Ortspunkt und die Uhren am Ortspunkt synchronisiert auf null, der eine bewegt sich mit 0,5 c vom anderen Weg.
und der ruhende schickt alle Sekunden an den anderen ein LichtSignal.
Zeitdilatation und Längenkontraktion sind symmetrisch, jeder kann sich als in Ruhe betrachten.
Der eine sieht die Zeit beim anderen langsamer verinnen genauso bei der Längenkontraktion sieht der die Längen des anderen verkürzt jeder hat eine andere Vorstellung was gleichzeitig passiert.
Aus der Sicht des ruhenden stoppt der Reisende
beim Erreichen des 5 Signales schlagartig.
Das wäre bei einer Entfernung von 5c und Ankunftszeit 10 Sekunden des 5ten Signals.
In dieser Zeit schickt der ruhende bereits das 10te Signal weg.
Nun komme ich aber bei der Beschreibung aus der Sicht des Reisenden Zwillinges aufgrund der Zeitdilatation der Senderuhr heraus das der Reisende bis zu den Schlagartigen Bremsen nur die Absendungen des siebenten Signales mitbekommt,, Das 8 und 9 dürfte aufgrund seines Gleichzeitgkeitsempfinden noch gar nicht abgeflogen sein.
Durch das schlagartige Abbremsen wechselt er in die Gleichzeitigkeit des ruhenden Zwillings und die Absendung des 8 und 9 Signales wird schlagartig nachgeholt und auch die Senderuhr auf der vorher die Zeit nur langsam verging, springt schlagartig um.
Es wäre praktisch so wenn er hier Zeit verpennt hätte und die Beschreibung stimmt schließlich mit dem ruhenden überein.
Der reisende ist weniger gealtert als der ruhende, weil er die Zeit des ruhenden schlagartig nachgeholt hat beim wechsel in das Inertialsystem des ruhenden.
Auf das kam ich jetzt durch logisches Nachdenken und Kausalität.
Wenn jemand beschleunigt auf ein Inertialsystem wechselt er die Inertialsysteme, er verändert ja die Geschwindigkeit springt also von Inertialsystem zu Inertialsystem, bei diesen Inertialsystemspringen verändert er dauernd seine Sicht auf die Gleichzeitigkeit.
Ob das stimmt hätte mich interessiert. Ich kanns auch vorrechnen.
du hast ja geschrieben, es wird auf die Beschleunigung zurückgegriffen, so wie wenn das falsch wäre. Als nehme ich jetzt an was ich mir da selbst zusammengereimt habe ist Quatsch,
Aber ohne Beschleunigung wechselt der doch nie die Inertialsysteme.
zwei Zwillinge die im selben Inertialsystem sind können ohne Beschleunigung nicht die Inertialsysteme wechseln, dann kann auch der eine nie älter sein wie der andere.
| Zitat: | Es reichen meistens ja zwei Dimensionen. Also hast du dir das, was du rechnen und verstehen wolltest, als Weg-Zeit-Diagramm aufgemalt?
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Zum Zwillingsparadoxon gibts die Diagramme ja schon in zig maliger Ausführung , die habe ich mir angeschaut.
bei meinen schlagartigen Bremsen habe ich es mir nicht aufgezeichnet.
Ich setze mich jetzt hin und schaue mir das an.
Nachtrag: Nur das hier keine Missverständnisse entstehen, das ich ohne 4D Raumzeit kein tieferes Verständnis aufbauen kann leuchtet mir schon ein, und das es viel Mühe kostet und unanschaulicher ist leuchtet mir auch ein.
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
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| Ich Verfasst am: 07. Apr 2018 22:02 Titel: |
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Ich denke, wir kommen zu weit vom Thema ab. Wenn es keinen stört, können wir das natürlich diskutieren. Allerdings erschließt sich mir nicht, worauf du hinauswillst. Ich will doch hoffen, dass du diese Aufgabe auch mit Zeitdilatation und RdG rechnen kannst, das ist ja kein Hexenwerk.
| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | Durch das schlagartige Abbremsen wechselt er in die Gleichzeitigkeit des ruhenden Zwillings und die Absendung des 8 und 9 Signales wird schlagartig nachgeholt und auch die Senderuhr auf der vorher die Zeit nur langsam verging, springt schlagartig um.
Es wäre praktisch so wenn er hier Zeit verpennt hätte und die Beschreibung stimmt schließlich mit dem ruhenden überein.
Der reisende ist weniger gealtert als der ruhende, weil er die Zeit des ruhenden schlagartig nachgeholt hat beim wechsel in das Inertialsystem des ruhenden.
Auf das kam ich jetzt durch logisches Nachdenken und Kausalität.
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Ja, schön, aber was willst du sagen? Was passiert jetzt mit ihm beim Bremsen? Sieht er schlagartig die Signale 8,9 und 10 eintreffen? Was bedeutet es, dass er "Zeit schlagartig nachholt"? Was wäre für ihn in diesem Moment konkret anders, wenn er nicht gebremst hätte?
| Zitat: | Wenn jemand beschleunigt auf ein Inertialsystem wechselt er die Inertialsysteme, er verändert ja die Geschwindigkeit springt also von Inertialsystem zu Inertialsystem, bei diesen Inertialsystemspringen verändert er dauernd seine Sicht auf die Gleichzeitigkeit.
Ob das stimmt hätte mich interessiert. Ich kanns auch vorrechnen. |
Ja, klar, zu jedem Inertialsystem gehört eine eigene Definition von Gleichzeitigkeit.
| Zitat: | | du hast ja geschrieben, es wird auf die Beschleunigung zurückgegriffen, so wie wenn das falsch wäre. Als nehme ich jetzt an was ich mir da selbst zusammengereimt habe ist Quatsch, |
Nein, nicht wie wenn das falsch wäre. Es erklärt bloß nichts.
| Zitat: | Aber ohne Beschleunigung wechselt der doch nie die Inertialsysteme.
zwei Zwillinge die im selben Inertialsystem sind können ohne Beschleunigung nicht die Inertialsysteme wechseln, dann kann auch der eine nie älter sein wie der andere. |
Nimm einen dritten, zurückfliegenden "Zwilling", dem der wegfliegende am ursprünglich vorgesehenden Umkehrpunkt einfach seine Uhreneinstellung übergibt. Dann beschleunigt niemand, trotzdem zeigt die Uhr des dritten weniger an, wenn er auf den ersten trifft.
Das ist tatsächlich ein Argument, das ich so von Cranks gehört habe. Der Funken Wahrheit daran: Beschleunigung ist tatsächlich keine Erklärung. Es geht darum, dass in dem einen Fall der Bewegungszustand wechselt, egal wie.
Das bedeutet geometrisch, dass diese Weltlinie einen Knick hat, warum auch immer. Die Faustregel wäre im Minkowskiraum "Wenn Linien von A nach B gehen, sind die ohne Knick am längsten". Vergleiche mit der analogen Aussage im normale Raum "Wenn Linien von A nach B gehen, sind die ohne Knick am kürzesten", dann fällt auf, dass das jeder intuitiv sowieso weiß. Da gibt es weiter nichts zu erklären, das ist einfach eine fundamentale geometrische Tatsache.
| Zitat: | | Nachtrag: Nur das hier keine Missverständnisse entstehen, das ich ohne 4D Raumzeit kein tieferes Verständnis aufbauen kann leuchtet mir schon ein, und das es viel Mühe kostet und unanschaulicher ist leuchtet mir auch ein. |
Dann sind wir ja beisammen. Dass man einfache Probleme auch mit "Schulrelativität" rechnen kann, leuchtet nämlich wiederum mir ein. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2018 00:28 Titel: |
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| Zitat: | | Ja, schön, aber was willst du sagen? Was passiert jetzt mit ihm beim Bremsen? Sieht er schlagartig die Signale 8,9 und 10 eintreffen? Was bedeutet es, dass er "Zeit schlagartig nachholt"? Was wäre für ihn in diesem Moment konkret anders, wenn er nicht gebremst hätte? |
Nein sieht er m.E. nicht, es geht darum das die vom ihm entfernte zeitdilatierte Senderuhr schlagartig auf eine neue Zeit umspringt durch die neue Gleichzeitigkeit in die er da beim abbremsen hineinmaschiert ist. Die Signale 8 und 9, die aufgrund seines Gleichzeitigkeitsempfinden noch gar nicht abgesendet wurden, sind aufeinmal schlagartig abgesendet und schon unterwegs, nur hat er das Absenden verpennt.
Das zehnte Signal wird sowieso erst gerade abgesendet.
| Zitat: | Nein, nicht wie wenn das falsch wäre. Es erklärt bloß nichts.
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Solange sich beide in unterschiedlichen Inertialsystemen befinden, sind die Effekte der Zeitdilatation und Längenkontraktion , Gleichzeitigkeit (bewegte Uhren rennen je nach Örtlichkeit vor oder nach) symmetrisch.
Jeder sieht beim anderen die Uhren dilatiert und die Längen kontrahiert.
Wenn nun einer beschleunigt auf ein Inertialsystem könnte der andere rein kinematisch behaupten er ruht und der andere beschleunigt.
Die Beschleunigung kippt aber diese Symmetrie es ist nur einer der hier seine Sicht auf die relative Gleichzeitigkeit wechselt und das ist der der auf das Inertialsystem beschleunigt.
und weiters ist sie dafür verantwortlich das der reisende überhaupt wegreisen kann und auch wieder umkehren kann
Daher kann nur derjenige der die ganze Zeit über im Inertialsystem ist einfach mit der zeitdilatation rechnen um zum richtigen Ergebnis zu gelangen.
Das erklärt mir jetzt die Beschleunigung.
Damit die zu vergleichende Uhr sich auch in der relativen Gleichzeitgkeit auswirkt muß sie vom reisenden Zwilling eine Entfernung haben.
bewegende Uhren die in Bewegungsrichtung voraus liegen rennen nach,
Uhren die in Bewegungsrichtung weiter hinten liegen rennen voraus.
Aus der Sicht des Reisenden zwilling ist die Uhr des ruhenden in Bewegung und somit die Sender UHr.
| Zitat: | Nimm einen dritten, zurückfliegenden "Zwilling", dem der wegfliegende am ursprünglich vorgesehenden Umkehrpunkt einfach seine Uhreneinstellung übergibt. Dann beschleunigt niemand, trotzdem zeigt die Uhr des dritten weniger an, wenn er auf den ersten trifft.
Das ist tatsächlich ein Argument, das ich so von Cranks gehört habe. Der Funken Wahrheit daran: Beschleunigung ist tatsächlich keine Erklärung. Es geht darum, dass in dem einen Fall der Bewegungszustand wechselt, egal wie.
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Ich versuche es mal mit einem Vergleich, wie mir das vorkommt
Ein theoretische Physiker ( ist sowieso ein kompletter Mathematiker) zeichnet eine Fahrradfelge mit Eigendrehimpuls auf die Tafel und einem Seil und sagt die Felge hat auf den Aufhängepunkt einen Drehimpuls.
Die Gravitationskraft hat auf den Aufhängepunkt ein Drehmoment und lenkt den Drehimpuls um, es kommt zur Präzession
Die Seilkraft ist für die Berechnung des Drehimpulses physikalisch nicht relevant, man braucht sie nicht, sie erklärt auch nichts für den Drehimpuls auf den Bezugspunkt.
stimmt alles.
Dann drückt einer ihm eine Schere in die Hand und sagt schneid mal durch das Seil und das Rad kracht gerade nach unten auf den Boden und gar nichts präzessiert, ist sie jetzt noch immer nicht physikalisch relevant?
Ein Relativitätstheoretiker erklärt beim Zwillingspardoxon indem zwei Zwillinge sich treffen und einer fliegt weg und wieder zurück das einer der Ältere ist und der andere der jüngere ist hat nichts mit Beschleunigung zu tun sondern mit der Geometrie der Raumzeit, die Beschleunigung ist nicht physikalisch relevant.
Sagt einer, nehmen sie 2 Zwillinge im selben Inertialsystem und lassen sie keinen von den zweien beschleunigen oder bremsen, ist einer noch immer älter oder jünger als wie der andere.
oder versauen sie jetzt im Inertialsystem mit gleichlangen Bart.
| Zitat: | | Das bedeutet geometrisch, dass diese Weltlinie einen Knick hat, warum auch immer. Die Faustregel wäre im Minkowskiraum "Wenn Linien von A nach B gehen, sind die ohne Knick am längsten". Vergleiche mit der analogen Aussage im normale Raum "Wenn Linien von A nach B gehen, sind die ohne Knick am kürzesten", dann fällt auf, dass das jeder intuitiv sowieso weiß. Da gibt es weiter nichts zu erklären, das ist einfach eine fundamentale geometrische Tatsache. |
Ich muß mal die Minkowski Diagramme genauer studieren, ich bin das immer nur überflogen. Die Relativitätstheorie habe ich mir nur als Hobby angeschaut, wenn mir mal fad war, daher haben meine Aussagen überhaupt kein Gewicht, es ist alles nur selbstzusammenreimung, mehr ist es nicht.
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WAS IST LOS IN EUROPA? https://www.youtube.com/watch?v=a9mduhSSC5w |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2018 00:40 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
Ich versuche es mal mit einem Vergleich, wie mir das vorkommt
Ein theoretische Physiker ( ist sowieso ein kompletter Mathematiker) zeichnet eine Fahrradfelge mit Eigendrehimpuls auf die Tafel und einem Seil und sagt die Felge hat auf den Aufhängepunkt einen Drehimpuls.
Die Gravitationskraft hat auf den Aufhängepunkt ein Drehmoment und lenkt den Drehimpuls um, es kommt zur Präzession
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Ich denke (und hoffe) so etwas hat noch nie ein theoretischer Physiker gesagt. Das ist ja gruselig....
| Zitat: |
Die Seilkraft ist für die Berechnung des Drehimpulses physikalisch nicht relevant, man braucht sie nicht, sie erklärt auch nichts für den Drehimpuls auf den Bezugspunkt.
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Aber selbstverständlich ist sie notwendig, damit das Teil nicht auf den Boden kracht ... was für ein skurriler Vergleich...
| Zitat: |
Ich muß mal die Minkowski Diagramme genauer studieren, ich bin das immer nur überflogen. |
Solltest Du. Wenn man die verstanden hat, dann hat man im wesentlichen die SRT verstanden, selbst wenn man nicht rechnen könnte... Wie Ich schon sagt, ist die SRT eine in sich grundlegend geometrische Theorie. Wer das nicht weiss, hat die SRT nicht verstanden. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3249
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| VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2018 00:52 Titel: |
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| Zitat: |
Ich denke (und hoffe) so etwas hat noch nie ein theoretischer Physiker gesagt. Das ist ja gruselig.. |
na dann hätte ich lieber mathematisch schreiben sollen.mathematisch bewirkt sie keine Drehimpulsänderung. Für die Berechnung zum Drehimpuls bez+glich des Lagerpunktes braucht man sie nicht.
| Zitat: | Solltest Du. Wenn man die verstanden hat, dann hat man im wesentlichen die SRT verstanden, selbst wenn man nicht rechnen könnte... Wie Ich schon sagt, ist die SRT eine in sich grundlegend geometrische Theorie. Wer das nicht weiss, hat die SRT nicht verstanden.
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ja TomS hats mir auch schon geschrieben.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2018 01:23 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: |
Ich denke (und hoffe) so etwas hat noch nie ein theoretischer Physiker gesagt. Das ist ja gruselig.. |
na dann hätte ich lieber mathematisch schreiben sollen.mathematisch bewirkt sie keine Drehimpulsänderung. Für die Berechnung zum Drehimpuls bez+glich des Lagerpunktes braucht man sie nicht.
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Besser.  Vor allem richtig, im Vergleich zum vorherigen... aber nicht-mathematisch müsste ja i.A. nicht falsch sein...
| Zitat: |
| Zitat: | Solltest Du. Wenn man die verstanden hat, dann hat man im wesentlichen die SRT verstanden, selbst wenn man nicht rechnen könnte... Wie Ich schon sagt, ist die SRT eine in sich grundlegend geometrische Theorie. Wer das nicht weiss, hat die SRT nicht verstanden.
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ja TomS hats mir auch schon geschrieben. |
Hör auf ihn |
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