Diskussion:Spezielle Relativitätstheorie
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Dieser Artikel wurde ab Dezember 2012 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Spezielle Relativitätstheorie“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden. |
"Effekte der Lorentztransformation" u. Ä.
Es ist falsch und verwirrend, beobachtbare Naturerscheinungen als "Folgen", "Auswirkungen", "Konsequenzen" oder gar "Anwendungen" einer Gleichung oder einer Theorie zu bezeichnen. (So etwas ist oft nur eine bequeme Kurzformulierung, aber manchmal drängt sich auch der Verdacht auf ein bisschen -- vielleicht unbewusste -- Arroganz mancher Theoretiker auf.) So bewundernswert Erkenntnisse wie die Lorentz-Transformationsgleichung sind: sie verursachen nicht die Naturerscheinungen, sondern beschreiben sie -- und nur wenn sie das zutreffend tun, sind sie bewundernswert. Aber die Natur hat auch schon ebenso funktioniert, bevor H. A. Lorentz in den Windeln lag und, wie wir alle glauben, auch schon lange bevor es Menschen und Physik gab. In diesem Sinne habe ich den Abschnitt Effekte überarbeitet, und dabei auch manches gestrafft und eine Dublette enfernt.
Das Wort "Effekt" selbst ist ein Grenzfall. Es bedeutet genau genommen dasselbe wie Auswirkung, hat sich aber in der physikalischen Sprache längst zu einem bloßen Synonym für "Erscheinung" abgeschliffen: Photoelektrischer Effekt, Comptoneffekt, Einstein-de Haas-Effekt, ... Deshalb habe ich Effekt beibehalten, wo es für sich steht, und nur Stellen wie "Effekt der Lorentztransformation" und Ähnliches geändert. --UvM (Diskussion) 11:49, 10. Okt. 2017 (CEST)
Zeitdilatation
Betrifft Abschnitt: "Der Beobachter im Zug setzt seine Uhr in Gang, wenn er das hintere Bahnsteigende passiert, also gleichzeitig mit dem Start der dortigen Bahnsteiguhr, und stoppt sie, wenn er das vordere Bahnsteigende passiert, gleichzeitig mit dem Stoppen der dortigen Bahnsteiguhr. Nach seinem Gleichzeitigkeitsbegriff geht die Uhr am vorderen Bahnsteigende gegenüber der am hinteren Bahnsteigende und damit auch gegenüber seiner Uhr vor, da nach seinem Längenbegriff der Zug länger ist als der Bahnsteig. Die Zeitspanne, die er für seine Fahrt vom hinteren bis zum vorderen Ende des Bahnsteigs misst, ist also kleiner als die Dauer, die von der Uhr am vorderen Bahnsteigende angezeigt wird, wenn er diese passiert."
1. Im zweiten Satz wird der Umstand beschrieben, dass die Uhr am vorderen Bahnsteig eine andere Zeit anzeigt als die Uhr im vorderen Zugteil (vom Zug aus betrachtet). Dies wird begründet mit: "da nach seinem Längenbegriff der Zug länger ist als der Bahnsteig." Diese Begründung scheint mir nichts zur Klärung beizutragen und tautologisch zu sein. Der Zug ist ja, vom Zug betrachtet, deshalb länger als der Bahnsteig, weil die Gleichzeitigkeit von Ereignissen vom Zug aus eine andere ist.
2. Zum letzten Satz: "Die Zeitspanne, die er für seine Fahrt vom hinteren bis zum vorderen Ende des Bahnsteigs misst, ist also kleiner als die Dauer, die von der Uhr am vorderen Bahnsteigende angezeigt wird, wenn er diese passiert." Dies ist m.E. keine Folge des Umstands, dass die Uhren unterschiedlich synchronisiert sind. Das umschriebene Phänomen der Zeitdilatation ist natürlich korrekt; aber nur, weil Uhren unterschiedlich eingestellt sind, müssen sie nicht unterschiedlich schnell laufen. Das beschriebene Szenario erklärt, inwiefern vom Zug aus gesehen die Uhr am vorderen Bahnsteig langsamer geht, aber m.E. nicht, wieso vom Bahnsteig aus gesehen die Uhren im Zug langsamer laufen. (Wenn ich hier etwas übersehe, sagt bitte Bescheid.) --ZukunftNeu (Diskussion) 01:08, 16. Jan. 2021 (CET)
Fehler
"Aus Sicht des Ruhesystems des Empfängers vergeht aufgrund der Zeitdilatation die Zeit im System der Quelle langsamer. Das bedeutet, dass er in seinem System eine niedrigere Frequenz misst als ein Beobachter, der relativ zur Quelle ruht, er misst also eine Rotverschiebung. "
völlig falsch- jeder misst im eigenen System normal- aus Sich des Erdlings aber sit an Bordalles langsamer also rote- und aus Sicht des Raumfahrers ist alles auf der Erde schneller- blauer-
--158.181.83.173 12:23, 28. Jan. 2021 (CET)
Gleichzeitigkeit
Mir als einem Laien scheint die Beschreibung der Gleichzeitigkeit und die dazugehörige Grafik zumindest mißverständlich. Es wäre besser, wenn die klaren Formulierungen und die Grafik aus Einsteins Buch "Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie" verwendet würden. Es geht doch darum, dass zwei Ereignisse von einem ruhenden Beobachter als gleichzeitig, von einem bewegten Beobachter aber als ungleichzeitig registriert werden. Das wird aus der Beschreibung überhaupt nicht klar.
Aus meiner Sicht wären folgende Konkretisierungen erforderlich:
- Die Zuglänge muß gleich der Bahnsteiglänge sein, was in der Grafik nicht der Fall ist.
- Der Beobachter im Zug sitzt genau in der Mitte des Zuges
- Am Zuganfang und -ende befinden sich Sensoren, die das von der Lampe eintreffende Lichtsignal registrieren und über den im Zug gleichlangen Weg (halbe Zuglänge) zum Beobachter senden (z. B. auch als Lichtsignal)
- Das Ereignis "Lampe einschalten" erfolgt , wenn sich Zuganfang und -ende (die Sensoren) im Bereich des jeweiligen Bahnsteigendes befinden
- Der im Zug befindliche Beobachter wird also das Signal vom Zuanfang eher empfangen als das vom Zugende und somit eine Ungleichzeitigkeit registrieren (im Gegensatz zum ruhenden Beobachter)
Ich könnte den Text und die Grafik ändern, würde aber gerne meine Einwände von einem oder mehreren Experten auf ihre Richtigkeit überprüfen lassen.
--Manfredgoellner (Diskussion) 17:24, 19. Dez. 2021 (CET)
- Im Grunde passiert das Gleiche auch mit zwei Boten/Läufern die gleichzeitig und im selben Tempo losrennen. Dazu braucht man das Licht und die Lichtgeschwindigkeit nicht zu bemühen. Es handelt sich also um eine Binse.
Der einzige Unterschied ist wohl nur, dass man die Lichtgeschwindigkeit für eine Konstante hält, während man bei Läufern annehmen könnte, der eine ist wohl doch langsamer gelaufen. Das schöne bei der Lichtgeschwindigkeit ist, dass man, egal wie weit die Lichtquelle entfernt ist, ob sie nun gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausgelöst wird, feststellen kann, dass man sich bewegt. (Rotverschiebung) Das funktioniert sogar, wenn die Lampen sich im Zug selbst befinden, denn auch dann muss das Licht im hinteren Ende des Zuges zum Beobachter einen längeren Weg zurücklegen, als das Licht von vorderen Ende des Zuges. Aber auch das wäre eine Binse, denn auch normale Alltagsgegenstände verhalten sich genauso, selbst wenn man die Eigengeschwindigkeit des Zuges hier scheinbar addieren kann. Kann man? Wie verhält sich das für den Beobachter im Zug? Für ihn ist der Zug doch ein "unbewegliches" System, an dem der Bahnsteig vorbei fährt. Der Beobachter im Zug wird von einer Pistolenkugel die von der Spitze des Zuges abgefeuert wird, früher getroffen, als von der Kugel vom Ende des Zuges. Auch im Vakuum, während der arme Beobachter auf dem Bahnsteig von beiden Pistolenkugeln gleichzeitig getroffen wird. Es sei denn, jemdn msst genau und stellt dabei fest, der Bahnsteig befindet sich auf einen um sich selbst drehenden Planeten, in Drehrichtung des Planeten, der sich um die Sonne und im expandierenden Universum bewegt. Mit einer Taschen lampe oder einer Pistole und einem guten Auge, einem sehr gutem Auge, könnte man also auch in einer dunklen Höhle messen, dass man sich bewegt, wenn man sich bewegt. --77.22.248.78 20:29, 15. Jun. 2022 (CEST)
