Diskussion:Spezielle Relativitätstheorie/Archiv/2

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Gedankenexperimente auf der Seite

Hallo :-)

Die Gedankenexperimente sind ja ganz gut dargestellt. Sie funktionieren fuer den Leser aber nur, wenn man dazu auch gleichzeitig und von Beginn an festlegt (d.h. im Text beschreibt), dass sich der Zug jeweils immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Ansonsten wird jeder Leser irdische Maßstaebe anlegen und unter denen sind die ansich richtigen Gedankenexperimente nicht nachvollziehbar.

LG

CU A. (nicht signierter Beitrag von 217.191.154.226 (Diskussion) 23:02, 18. Mai 2010 (CEST))

Wenn der Zug sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würde, würde das Licht das vom hinteren Ende des Zugs ausgelöst wird, den Zugfahrer gar nicht erreichen. Es müsste eigentlich auch bei normaler Geschwindigkeit funktionieren, nur dass die Unterschiede nicht wahrnehmbar wären. Wie können übrigens beide recht haben was die Länge des Zugs betrifft? Der kann doch nich gleichzeitig länger und gleich lang sein wie der Bahnsteig. Ist es nicht eher so, dass der Zugfahrer einer Art optischer Täuschung unterliegt? Objektiv betrachtet wurden doch beide Lichtsignale gleichzeitig ausgelöst, so dass der Zug gleich lang ist wie der Bahnsteig, da der Zugfahrer sich jedoch auf die eine Lichtquelle zu bewegt erreicht ihn deren Licht eben früher, so dass er glaubt sie sei früher ausgelöst worden. (nicht signierter Beitrag von 82.113.106.146 (Diskussion) 15:40, 25. Mai 2010 (CEST))

Im Artikel Zeitdilletation müßte für den Zugfahrer nicht die Uhr vorgehen an der er näher dran ist? Schließlich erreicht ihn deren Licht früher, so dass zuerst die hintere und ab kurz vor der Mitte dann die vordere (aus seiner Sicht) vorgehen müßte? Es sei denn er bewegt sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit, aber dann müßte die hintere Uhr ja fast stillstehen während die vordere sich solange er sich auf sie zubewegt fast doppelt so schnell wie seine eigene bewegen müßte. (nicht signierter Beitrag von 82.113.106.146 (Diskussion) 17:47, 25. Mai 2010 (CEST))

Die Gedankenexperimente sind ja ganz gut dargestellt. Sie funktionieren 
fuer den Leser aber nur, wenn man dazu auch gleichzeitig und von Beginn 
an festlegt (d.h. im Text beschreibt), dass sich der Zug jeweils immer mit
Lichtgeschwindigkeit bewegt. Ansonsten wird jeder Leser irdische Maßstaebe
anlegen und unter denen sind die ansich richtigen Gedankenexperimente nicht
nachvollziehbar.

Nope, würde sich der Zug mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, würde (nach der RT) die Zeit im Zug stillstehen... So wie es im Artikel beschrieben ist, ist es nach der RT richtig (ob das auch physikalische Realität ist, überlasse ich deinem gesunden Menschenverstand ;)

Wie können übrigens beide recht haben was die Länge des Zugs betrifft? Der 
kann doch nich gleichzeitig länger und gleich lang sein wie der Bahnsteig.

Nach dem Gedankenexperiment der RT stellt der Bahnhofsbeobachter zu Beginn fest, dass ihn beide Lichtblitze gleichzeitig erreichen und kommt zu dem Schluss, dass Bahnhof und Zug gleich lang sind... Am Ende kommt er jedoch (auf Grund das Relativitätsprinzip) zu dem Ergebnis, dass der Zug kürzer ist als der Bahnhof... Dass heisst, der Bahnhofsbeobachter kennt zwei Längen für den Zug (gleichlang und kürzer)... Auch das sind Fakten der RT, hast du also richtig erkannt...

Ist es nicht eher so, dass der Zugfahrer einer Art optischer Täuschung unterliegt?

Nope... Richtig ist, den Bahnhofsbeobachter erreichen beide Lichtblitze gleichzeitig... Doch er stellt fest, dass (während das Licht von den Enden zu ihm unterwegs war) sich der Zugmittelpunkt (Zugbeobachter) nach vorne bewegt hat. Dass heisst, der Bahnhofsbeobachter stellt fest, dass die Lichtblitze von den Enden sich nicht in der Mitte des Zuges (Zugbeobachter) treffen... Das ist also keine optische Täuschung sondern physikalische Realität des Bahnhofsbeobachters...

Der Bahnhofsbeobachter darf jetzt nur nicht den Fehler machen, seine Wahrnehmung auf den Zugbeobachter zu übertragen... Denn auch den Zugbeobachter treffen beide Lichtblitze gleichzeitig, doch dieser stellt fest, dass das nicht beim Bahnhofsbeobachter der Fall ist, weil sich die Mitte des Bahnhofs nach hinten bewegt hat... (Relativitätsprinzip)

Die RT beschreibt das Szenario NUR vom Bahnhof aus und überträgt (fälschlicherweise) die Beobachtung des Bahnhofsbeobachers auf den Zugbeobachter!

Objektiv betrachtet wurden doch beide Lichtsignale gleichzeitig ausgelöst, so 
dass der Zug gleich lang ist wie der Bahnsteig, da der Zugfahrer sich jedoch 
auf die eine Lichtquelle zu bewegt erreicht ihn deren Licht eben früher, so dass 
er glaubt sie sei früher ausgelöst worden.

Umdenken... Die Lichtquellen befindet sich zwar auf dem Bahnhof, aber das Licht selbst bewegt sich in jedem Bezugssystem mit c... Will heissen, auch den Beobachter im Zug erreichen die Lichtblitze von vorne und hinten zur gleichen Zeit, nur ist das Licht von vorne blau verschoben, von hinten hingegen rot verschoben...

Du kannst es dir so vorstellen: Bahhof und Zug sind gleich lang...

Vom Bahnhof aus betrachtet kommen die Lichtsignale "neutral" von den Enden des Bahnhofs... Vom Zug aus betrachtet kommen die Lichtsignale rot bzw. blau verschoben von den Enden des Zuges, aber halt auch gleichzeitig, mit c im Zug...

Beide Beobachter kommen also zu unterschiedlichen Orts-/Zeitpunkten des Lichts, und zu verschiedenen Farben des Lichts...

Also, nur der Bahnhofsbeobachter stellt fest, dass sich der Zugmittelpunkt auf den vorderen Lichtblitz zubewegt... Gleichzeitig bewegt er sich aber auch vom hinteren Lichtblitz weg... Insgesamt heben sich natürlich die Strecken auf, und Zug und Bahnhof bleiben gleich lang... (Das sagt aber nicht die RT!)

Im Artikel Zeitdilletation müßte für den Zugfahrer nicht die Uhr vorgehen an 
der er näher dran ist?

Die RT sagt folgendes: Für den Zugbeobachter ist der Zug länger als der Bahnsteig. D.h. wenn das vordere Ende des Zuges die vordere Uhr auslöst, ist das hintere Ende des Zuges noch nicht am hinteren Ende des Bahsteiges angekommen... Die vordere Uhr tickt also schon (geht vor), während die hintere Uhr noch gar nicht ausgelöst wurde... Die RT geht nun weiter davon aus, dass beide Uhren "gleichzeitig" gestartet werden... Wenn also der Zugbeobachter die vordere Uhr passiert, und dann die Differenz zur hinteren (seiner) Uhr betrachtet, kommt er zu einer kürzeren Zeitspanne...

Schließlich erreicht ihn deren Licht früher, so dass zuerst die hintere und ab 
kurz vor der Mitte dann die vordere (aus seiner Sicht) vorgehen müßte? Es sei denn
er bewegt sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit, aber dann müßte die hintere Uhr
ja fast stillstehen während die vordere sich solange er sich auf sie zubewegt fast 
doppelt so schnell wie seine eigene bewegen müßte.

Was du hier ansprichst, hat was mit der Wahrnemung der Uhr zu tun (die Anzeige der Uhr wird mit Lichtgeschwindigkeit auf das Auge des Zugbeobachters übertragen)... Das wusste Einstein, und hat nichts mit der RT zu tun...

Grüsse, --Nihillis 14:46, 8. Jul. 2010 (CEST)

Total dämlioch ausgedrückt

Also der Abschnitt:

" Betrachten wir nun die Situation aus der Sicht eines Fahrgastes eines mit konstanter Geschwindigkeit vorbeifahrenden Zuges: Der Bahnsteig bewegt sich nun mit konstanter Geschwindigkeit v nach hinten. Das Licht besitzt aber auch gegenüber dem Zug in beiden Richtungen die Geschwindigkeit c. Zum Zeitpunkt des Aussendens sind beide Bahnsteigenden gleich weit von der Lampe entfernt. Somit kommt das vordere Bahnsteigende dem Lichtstrahl entgegen, so dass das nach vorne laufende Licht eine kürzere Strecke zurücklegt, bis es dieses Bahnsteigende erreicht. Umgekehrt bewegt sich das hintere Bahnsteigende in Richtung des nacheilenden Lichtes, so dass das Licht hier einen etwas längeren Weg zurücklegen muss, bis es dieses Ende erreicht hat. Daher wird das Licht also das vordere Bahnsteigende früher erreichen als das hintere, und somit werden beide Enden des Bahnsteigs nicht gleichzeitig erreicht. "

ist ja mal total dämlich ausgecrückt. Das versteht doch kein Mensch. vordere Bahnsteigende? Hintere Bahnsteigende?? In welchem Zusammenhang? (nicht signierter Beitrag von 78.50.85.180 (Diskussion) 16:09, 14. Nov. 2010 (CET))

SRT ist keine Theorie der (schwachen) Schwerkraft

Der erste Satz des Artikels "Die spezielle Relativitätstheorie (kurz: SRT) ist die experimentell mit hoher Genauigkeit bestätigte physikalische Theorie über Raum und Zeit bei nicht zu starker Schwerkraft." ist irreführend. Bei SRT handelt es sich um eine Theorie in nichtbeschleunigten Bezugssystemen (Inertialsystemen). Ein beschleunigtes Bezugssystem mit schwacher Schwerkraft wird in SRT nicht erklärt. Das Wort Intertialsystem sollte im ersten Satz fallen, da es SRT von ART, der allgemeinen Theorie der Schwerkraft, abgrenzt. (nicht signierter Beitrag von 77.13.186.228 (Diskussion) 22:03, 2. Jan. 2011 (CET))

Wir sind nicht mehr im Jahre 1905. Der Formalismus der SRT wurde längst weiterentwickelt (z.b. von Wolfgang Rindler). Die SRT ist demzufolge eine Theorie der "flachen" Raumzeit, welche nicht nur für gleichförmige, sondern auch für beschleunigte Bezugssysteme gültig ist. Nur Gravitationsfelder ("gekrümmte" Raumzeit der ART) können mit ihr nicht beschrieben werden. --D.H 23:06, 2. Jan. 2011 (CET)

Präzisere Version erforderlich

Die Version vom 27.112.2010, 11:52 Uhr ist m.E. viel präziser und sollte nicht einfach durch Revertieren eliminiert werden. Bei der gegenwärtigen Fassung kann z.B. der Laie leider den falschen Eindruck bekommen, die SRT sei als nur "eine Theorie" noch korrigierbar, und man bekommt dann immer wieder (noch heute!) Briefe von Anti-Einstein-"Fans", die meinen, sie könnten noch etwas zur "Widerlegung Einsteins" beitragen. Deshalb ist der Hinweis auf die experimentelle Situation schon in der Einleitung unbedingt erforderlich.Ich wiederhole: unbedingt erforderlich! Ich weiß, was ich sage. - MfG, Meier99 13:11, 4. Jan. 2011 (CET) P.S.: Detailarbeit, z.B. die Elimination "unpräziser oder unenzyklopädischer Formulierungen", ist OK, macht Mühe(!), und sollte begrüßt werden. Stattdessen Reverts, das ist natürlich einfacher.

Ein Wikipedia-Artikel wird keinen Einstein-Gegner davon abhalten, uns mit Widerlegungen zu nerven... Eine uebertrieben defensive oder gar apologetische Haltung ist unnoetig und unnuetz. --Wrongfilter ... 15:18, 4. Jan. 2011 (CET)

Was soll eigentlich die Formulierung: "Die andere Lösung des Problems..."? Es gibt weit und breit keine andere Lösung des Problems eine Theorie zu finden, die mit allen Messungen der Elektrodynamik im Einklang steht, als die SRT. -- Pewa 15:37, 4. Jan. 2011 (CET)

@Meier99: Im Grundsatz stimme ich Dir zu. Das die SRT einerseits immer wieder angezweifelt wird und andererseits zu den am besten abgesicherten Theorien gehört, die wir haben, sollte in angemessener Weise bereits aus der Eineitung hervorgehen. Mit dem Zusatz, wie Du ihn im Moment wieder installiert hast, bin ich dennoch nicht einverstanden. Es ist nicht wahr, dass es um 1905 keine experimentelle "Bestätigung" der SRT gegeben hätte. Die Anführungszeichen setze ich deshalb, weil eine Bestätigung im Wortsinn eine Reihenfolge vorsieht. Am bekanntesten ist sicherlich die Messungen von Michelson und Morely, die bereits Jahrzehnte vorher durchgeführt wurden. Dazu kamen zahlreiche fehlgeschlagene Bemühungen, experimentelle Hinweise auf Abweichungen von den Maxwell-Gleichungen zu finden. Ich werde über eine andere Formulierung meditieren...
Allgemein wäre es gut, wenn Du Formulierungen erst hier vorstellst, bevor Du sie im Artikel einbringst. Dann kann man sie in Ruhe von allen Seiten auf Verträglichkeit und Nebenwirkungen abklopfen und es gibt weniger gereizte Reverts. Gerade wegen dem Hintergrund der Einsteinwiderleger ist bei diesem speziellen Artikel eine Goldwaage angebracht.---<)kmk(>- 17:37, 4. Jan. 2011 (CET)

@Meier99:Ich stimme zu, dass ein Hinweis auf die Experimente in die Einleitung gehört. Ich habe deshalb den Satz etwas umformuliert und einen Link angegeben. Was den Rest betrifft: Ich bin der Meinung, dass der Artikel nicht auf die Kritiker, sondern weiterhin auf diejenigen ausgerichtet sein soll, die sie auch tatsächlich verstehen wollen (was bei den Kritikern nicht immer der Fall ist). Was die experimentelle Situation von 1905 angeht s. Geschichte der speziellen Relativitätstheorie, für die Kritik s. Kritik an der Relativitätstheorie. Ich sehe keinen Grund, die Details die dort besprochen worden sind, in diesem Artikel nochmals zu wiederholen. Gruß, --D.H 20:56, 4. Jan. 2011 (CET)

Die Aussage der Einleitung: "...sie kann ebenfalls zur Beschreibung beliebiger Beschleunigungen mit Ausnahme der Gravitation verwendet werden" ist in dieser Form falsch. Die SRT kann nur beschleunigte elektrische Ladungen beschreiben, aber in keiner Weise beschleunigte Massen, jedenfalls nicht besser als die Theorie Newtons. -- Pewa 21:26, 4. Jan. 2011 (CET)

Nein, diese Aussage ist richtig. Ich empfehle die Lektüre eines einführenden Lehrbuchs in die RT. Zum Beispiel Geometrie der Relativitätstheorie von Norbert Dragon.---<)kmk(>- 18:38, 5. Jan. 2011 (CET)

Schreibe

Der Text befriedigt nicht. Bitte: „Betrachtet man die die Zeit als vierte Dimension, kann man zusammen mit den drei Dimensionen des Raums die vierdimensionale Raumzeit, die im Zusammenhang mit der Speziellen Relativitätstheorie auch Minkowski-Raum genannt wird.“ --Filmtechniker 19:21, 13. Jun. 2011 (CEST)

Sei mutig und ändere Fehler selbst ;), diesen hier habe ich nun übernommen. --mfb 20:36, 13. Jun. 2011 (CEST)

Nun gibt es immer noch zwei "die die", aber das ist nicht so wichtig, weil ja jeder sofort bemerkt, dass es eigentlich nur ein "die" sein soll. Was aber grammatikalisch vielleicht richtig, physikalisch aber Unsinn ist: "Die Bewegung eines Beobachters in diesem Raum lässt sich in Minkowski-Diagrammen darstellen." In welchem Raum? Im Minkowski-Raum? Dort kann man sich nicht bewegen, denn zur Bewegung gehört eine Variable, der eine Veränderung zugeschrieben wird. Etwa: der Zeit den Ort. Im Minkowski-Raum gibt es aber keinen Ort und keine Zeit, sondern die Ortszeit. FellPfleger 21:07, 13. Jun. 2011 (CEST)

EINSCHUB: Hallo Fellpfleger! Du hast Recht, ich habe es ausgebessert. Liebe Grüße, Franz 16:27, 27. Jul. 2011 (CEST)

Man kann eine Bahn darin durchaus als "Bewegung in diesem Raum" bezeichnen. Mag etwas ungewöhnlich wirken, kann im Rahmen der SRT aber durchaus eine sinnvolle Beschreibung sein. --mfb 01:05, 14. Jun. 2011 (CEST)

Natürlich kann man das. Aber man kann auch ein Bahngleis als eine Bewegung in der Ebene bezeichnen, wenn man auf ungewöhnliche Wirkung Wert legt. Das scheint auch Sinn dieses Artikels zu sein: etwas hinzuschwurbeln das keiner wirklich verstehen kann. Der entscheidende Punkt ist doch: wenn man die Zeit in den Raum mit einschließt, geht sie als Parameter verloren und damit ist eine Bewegung nicht mehr möglich. Wenn ein Punkt in der Raumzeit durch Ort und Zeit eindeutig bestimmt, dann würde man hier von einem Ereignis reden. Eine Kurve zeigt dann eine Folge von Ereignissen, die man im Fall einer Kontinuität als "Verlauf" bezeichnen könnte. FellPfleger 08:38, 14. Jun. 2011 (CEST)

Im Grunde ist die ganze Relativitätstheorie wertlos, alles nur geistiges Sandburgenbauen, nicht widerlegbar. Es geht ja auch niemand zu einem Kind und sagt zu ihm, »Du machst aber etwas Blödes«. Was fängt die Menschheit denn mit Raumzeit an? Nichts. --Filmtechniker 16:29, 9. Jul. 2011 (CEST)

Ohne Forschung, die auf der speziellen Relativitätstheorie (SRT) aufbaut, gäbe es beispielsweise die heutigen Computer mit ihren Halbleiterstrukturen und Festplatten etc. nicht. Also schalte deinen Computer bitte ab, er ist offensichtlich komplett nutzlos. Das hat den Nebeneffekt, dass du auch keine nutzlosen Kommentare mehr her reinschreibst. Natürlich ist die SRT widerlegbar, sofern sie falsch ist - bislang wurde sie aber immer und immer wieder mit enormer Präzision bestätigt. --mfb 16:59, 11. Jul. 2011 (CEST)

Interessant, sodann sollte man nicht von einer Theorie sprechen, sondern von einer Lehre. Ich bin in der Mechanik zu Hause, da hat das Wort Theorie einen abgehobenen Geruch. Was bewiesen ist, nennen wir nicht Theorie. Den Satz des Pythagoras nennt ja niemand eine Theorie. Verstehst du jetzt meine Haltung der speziellen Relativität gegenüber? --Filmtechniker 09:48, 12. Jul. 2011 (CEST)

Eher deine Haltung gegenüber wissenschaftlichen Fachbegriffen. Eine Theorie ist das beste, was man in der Wissenschaft erreichen kann - sie muss widerlegbar, aber darf noch nie widerlegt worden sein. Außerdem muss sie nicht nur vorhandene Experimente als mehrere Effekte der gleichen Ursache beschreiben (die Annahmen der Theorie sind also geringer als die Zahl der beschriebenen Experimente), sondern sollte auch Vorhersagen zu neuen Messungen liefern können. Theorien sind prinzipiell nicht beweisbar, das gibt es nur in der Mathematik - es kann immer Abweichungen geben, die einfach so winzig sind oder nur unter so extremen Umständen auftreten, dass sie bislang nicht gefunden wurden. --mfb 12:41, 12. Jul. 2011 (CEST)

Oje, es darf nicht wahr sein. Nun gut, es muß sein: Das Beste, was man in der Wissenschaft erreichen kann, ist selbstverständlich Wissen, gesichertes Wissensgut, jederzeit und überall von jeder und jedem nachvollziehbar. Alles andere entspricht nicht der Definition von Wissenschaft. --Filmtechniker 09:11, 27. Jul. 2011 (CEST)

Und das nennt man dann eben Theorie. --mfb 10:36, 27. Jul. 2011 (CEST)

Gleichzeitig, oder nicht gleichzeitig?

Gedankenexperimente auf der Seite ..

Wie schon meine Vordiskutierer erscheint es mir so, daß das Gedankenexperiment zwar mit RT Begriffen spielt, aber insgesamt nur ungenaues Bla Bla ist, das verwirrt.

Daher --> Richtig ausdenken, oder löschen (nicht signierter Beitrag von 87.122.137.251 (Diskussion) 23:19, 6. Mai 2011 (CEST))

Das Gedankenexperiment vom Bahnsteig stammt nicht von irgendeinem Wiki-Autor, dem nichts besseres eingefallen war. Es findet sich vielmehr so oder sehr ähnlich in mindestens jedem zweiten populärwissenschaftlichen Buch über die SRT. Da es in einem Lexikon wie WIKIPEDIA nicht in aller Weitschweifigkeit ausgeführt werden kann, kommt es immer wieder zu Missverständnissen. Hier mein Versuch, ein paar Knackpunkte so plausibel zu formulieren, dass sie eigentlich jeder richtig auffasst:

1. Erster Teil des Experiments – ohne Zug:

1.1. Der Beobachter auf dem Bahnsteig: Er steht! Er läuft dort nicht rum, soll heißen: Er bewegt sich kein bisschen gegenüber dem Bahnsteig, soll heißen: Er befindet sich (mit seiner gesamten Messapparatur) in demselben Bezugssystem wie der Bahnsteig!

1.2. Wo genau er dort steht, ist deshalb auch völlig egal – in der Mitte, also bei der Lampe, oder an einem der Enden oder sonst wo an einem beliebigen Punkt.

1.3. Der Beobachter sieht sich nicht bloß ein bisschen um, er ist ein qualifizierter Physiker, ausgerüstet mit allen notwendigen Messeinrichtungen. D.h.: Es wird dabei selbstverständlich vorausgesetzt, dass alle denkbaren Verfälschungen der Messungen technisch bzw. rechnerisch eliminiert sind; das gilt insbesondere auch für irgendwelche Laufzeitunterschiede durch unterschiedlich lange Mess- oder Beobachtungsstrecken.

1.4. So verwundert es nicht, wie das Ergebnis ausfällt: Die beiden Lichtstrahlen kommen gleichzeitig an beiden Enden an. Gleiche Strecken, gleiche Lichtgeschwindigkeit c und, am wichtigsten, die beiden Bahnsteigenden haben auch schön still gehalten, während das Licht unterwegs war!

2. Jetzt wird’s spannend. Zweiter Teil des Experiments – mit Zug:

2.1. Ein Zug fährt vorbei: Konstante Geschwindigkeit (v). Es wird keine bestimmte Geschwindigkeit vorausgesetzt, schon gar nicht nahe der Lichtgeschwindigkeit. Sie muss bloß messbar sein. Also nehmen wir einen ICE.

2.2. Auch im Zug gibt es einen ebenso gut qualifizierten und optimal ausgestatteten Beobachter. Der läuft im Zug auch nicht rum, denn er bildet mit seinen Apparaten und dem Zug auch ein Bezugssystem.

2.3. Aus der Perspektive dieses Systems ruht der Zug und statt dessen bewegt sich der ganze Bahnsteig mit Lampe und allem Zeugs mit der Geschwindigkeit v in Gegenrichtung!

2.4. Es spielt nun gar keine Rolle, wo sich der Beobachter im Zug genau aufhält, und vor allem auch nicht, ob er gerade auf Höhe der Lampe vorbeifährt, wenn die Lampe angeht!!! Er könnte sogar den gesamten Bahnsteig noch gar nicht erreicht oder auch schon vollständig passiert haben. – Wie schon gesagt, werden alle Laufzeitunterschiede hierbei als messtechnisch kompensierbar angenommen. Auch Rot- und Blauverschiebungen sind in diesem Gedankenexperiment nicht relevant.

2.5. Wichtig sind aber zwei Dinge:

a) Auch aus Sicht des Systems ‚Zug’ ist die Geschwindigkeit beider Lichtstrahlen exakt = c.

b) Aber aus Sicht dieses Systems halten die beiden Bahnsteigenden während der Messung nicht still! Das eine Ende kommt dem Lichtstrahl freundlicherweise entgegen, das andere Ende versucht vergeblich, dem Lichtstrahl zu entkommen.

2.6. Ergebnis: So geringfügig die Unterschiede auch sein mögen, die Gleichzeitigkeit des Auftreffens der Lichtstrahlen ist dahin. Und je größer v ist, desto lauter würden sich die beiden Beobachter (der auf dem Bahnsteig und der im Zug) darüber streiten. - Tun sie aber nicht, weil sie ja Physiker sind und die SRT kennen.

-- Nickolo 23:18, 13. Mai 2011 (CEST)

Auf dem Bahnsteig steht ein 300 MHz Sender. Ein Frequenzzähler zeigt mir 300 Mio Wellenzüge pro Sekunde an. Jeder Wellenzug ist 1 m lang. Die Anzeige entspricht der Geschwindigkeit des Lichtes mit 300 Mio. m/s an. Sitze ich in einem Zug, der auf den Sender des Bahnhof zu fährt, so zeigt mir der Zähler 300.000.022 Wellenzüge pro Sekunde an. Aus dieser neuen Summe entnehme ich, dass mein Zug mit 22 m/s fährt. Natürlich lässt sich das Ganze auch umkehren. Dann befindet sich der Sender im Zug und der Zähler auf dem Bahnsteig. Das Messergebnis ist das gleiche. Bei der Ausfahrt des Zuges ändert sich das Ergebnis zu: 299.999.978 Wellenzügen, abgestrahlt zu je einem Meter. Vektorfeld 19:32, 11. Dez. 2011 (CET)

Ist Gravitation eine Beschleunigung

"Die Gültigkeit der speziellen Relativitätstheorie ist dabei nicht nur auf die gleichförmige Bewegung beschränkt, sondern sie kann ebenfalls zur Beschreibung beliebiger Beschleunigungen mit Ausnahme der Gravitation verwendet werden."

Meines Wissens ist Gravitation keine Beschleunigung, sondern eine Kraft, damit wäre der Satz falsch, oder? (nicht signierter Beitrag von 84.166.191.103 (Diskussion) 00:51, 18. Apr. 2011 (CEST))

Ich habe es ausgebessert.--Franz 12:25, 27. Jul. 2011 (CEST)

Es lautet heute: "Die Gültigkeit der speziellen Relativitätstheorie ist dabei nicht auf die gleichförmige Bewegung beschränkt, sondern sie kann zur Beschreibung beliebiger Beschleunigungen (mit Ausnahme der durch Gravitation hervorgerufenen) verwendet werden." Dies ist nach meinem Wissen falsch und steht im Widerspruch mit dem Artikel zum Inertialsystem, weil sich dann ggf. frei fallende Körper nicht mehr entlang gerader Bahnen bewegen, sofern das System beschleunigt ist. Kann hier jemand klären? -- 79.228.14.43 17:07, 8. Dez. 2011 (CET)

Beispiel zur Lorentzkraft unverständlich

Gehen wir einmal von der realistischen Laborsituation aus, daß man einen elektrisch neutralen Leiter vor sich hat, durch den kein Strom fließt. Legt man an den Leiter eine Spannung an, um einen Stromfluß zu erzeugen, werden durch die Bewegung der Elektronen die Abstände zwischen ihnen lorentzkontrahiert (aus Sicht des Laborsystems). Dadurch ergibt sich eine höhere negative Ladungsdichte und damit eine effektiv negative Ladung des Leiters (analog zum beschriebenen Effekt auf die positiven Ladungen im Elektron-Bezugssystem). Wenn dem so ist, stellen sich mir zwei Fragen:

Woher kommt die zusätzliche negative Ladung? Ist dadurch nicht die Ladungserhaltung verletzt?
Würde das von dieser negativen Ladung erzeugte elektrische Feld nicht gerade die Lorentzkraft kompensieren?

-- 188.99.226.130 13:27, 1. Nov. 2011 (CET)

Die Ladungen fließen an der einen Seite früher rein als sie an der anderen Seite herausfließen - die Gleichzeitigkeit wird eben auch vom System abhängig. Und je nach betrachtetem System kompensieren sich solche Effekte wieder, ja. --mfb 21:56, 1. Nov. 2011 (CET)

Natürlich fließen die Ladungen erst rein und dann wieder raus. Wo ist da der Zusammenhang mit der Frage? Und wenn die zusätzliche Ladung im Laborsystem die Lorentzkraft kompensiert, dann würde man letztere gar nicht erst beobachten, tut man aber. Also ist hier irgendwo ein Denkfehler, nur wo? (nicht signierter Beitrag von 188.98.76.177 (Diskussion) 16:55, 2. Nov. 2011 (CET))

Die durch die Lorentzkontraktion der Elektronenabstände - im Vergleich zur Protonendichte - erhöhte Elektronendichte (das ist es doch, was Du mit “zusätzliche Ladung im Laborsystem” meinst?) kompensiert die Lorentzkraft nicht, sondern verursacht sie! Liebe Grüße, Franz 22:48, 2. Nov. 2011 (CET)

EDIT: Sorry, das war leider ein Schnellschuß ... ;-) Franz 20:13, 3. Nov. 2011 (CET)

Nein, laut Artikel wird die Lorentzkraft durch die größere Dichte der positiven Atomrümpfe im „Elektron-Bezugssystem“ verursacht (Anziehung des Elektrons durch größere positive Ladung). Im „Draht-Bezugssystem“ dagegen müßte eine größere Elektronendichte das Elektron abstoßen. (nicht signierter Beitrag von 188.98.76.177 (Diskussion) 18:05, 3. Nov. 2011 (CET))

So natürlich ist das gar nicht, dass ein Stromfluss bereits an der einen Leiterseite existiert, während er an der anderen Seite noch nicht existiert. Dadurch erhöht sich die Anzahl der Ladungen im Leiter. --mfb 10:53, 4. Nov. 2011 (CET)

Solche kurzzeitigen Effekte, die durch das Einschalten der Spannung auftreten, bis sich ein stationärer Zustand eingestellt hat, sind hier ja nicht von Interesse. (nicht signierter Beitrag von 188.98.69.157 (Diskussion) 21:41, 6. Nov. 2011 (CET))

Verständnisfrage

Ein 1 GHz-Generator schickt sein Signal an drei verschiedene Displays über gleich lange Signalkabel. Alle Displays zählen nun im gleichen Takt die Nanosekunden. Ein Display steht unmittelbar hinter der Lampe, die beiden anderen stehen an den beiden Enden des Bahnsteigs. Beim Eintreffen des Lichtes bleibt das jeweilige Display stehen. Was mögen die drei Displays wohl anzeigen? Wenn man mit dem Zug nicht gleich in Gleis 1 einfährt, sondern in Gleis 20, dann hat man einen guten Überblick über alle Displays. Würde das Ergebnis zur Theorie passen? Vektorfeld 22:38, 11. Dez. 2011 (CET)

(von mir in einen eigenen Abschnitt kopiert)

Ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich den Versuchsaufbau richtig verstehe, aber soweit ich das sehe:

Bahnsteigperspektive: Die Displays beginnen gleichzeitig zu laufen. Die Lampe stoppt das mittlere Display zuerst, die anderen beiden später und gleichzeitig, sodass sie auf dem gleichen Stand stehen bleiben.

Zugperspektive: Die Displays beginnen nacheinander zu laufen, das zugnahe zuerst. Die Lampe stoppt zuerst das mittlere Display, dann das zugnahe, dann das zugferne. Die äußeren beiden bleiben auf dem gleichen Stand stehen, das mittlere bei einem geringeren - die Zahlen sind die gleichen wie aus der Bahnsteigperspektive. Es spielt keine Rolle, auf welchem Gleis der Zug ist. Und ja, das Ergebnis passt zur Theorie --mfb 11:37, 12. Dez. 2011 (CET)

Ich sehe das anders. Beide äußeren Anzeigen bleiben gleichzeitig stehen und zeigen den selben Wert an. Nun mag es an der dichten Vorbeifahrt am Bahnsteig liegen, dass aus dieser Perspektive die leuchtenden Anzeigen unterschiedliche Laufzeiten haben. Wenn ich also schnell genug "wahrnehmen" würde, dann sehe ich tatsächlich eine Reihenfolge. Aber eben nur aus dieser Perspektive. Bei einem sehr großen Abstand zum Bahnsteig entfällt dieser Laufzeitunterschied. Man stelle sich vor, die Vorbeifahrt in größerer Entfernung erfolgt unter einem kleinen Winkel, derart, dass das Ende des Bahnsteigs etwas näher liegt und schon kämen beide gezeigten Werte gleichzeitig auch bei mir im Zug an. Vergrößert man diesen Winkel, dann kann das Licht der Anzeige vom Bahnsteigsende sogar eher bei mir ankommen. Vektorfeld 12:07, 12. Dez. 2011 (CET)

Gleichzeitigkeit

Im Artikel steht folgender Satz: "Wenn ein Beobachter jedoch von zwei Ereignissen gleich weit entfernt ist und Lichtsignale von diesen ihn gleichzeitig erreichen, so nennt man die beiden Ereignisse selbst gleichzeitig." Ist das jetzt so, daß wenn der Postbote zwei Briefe am Freitag 14:00 Uhr bringt, wo einer am Mittwoch und der andere am Dienstag geschrieben wurde, daß das Schreiben der Briefe gleichzeitig erfolgte??? Wenn so die SRT begründet wird, dann "Gute Nacht"!!! Ereignisse sind gleichzeitig wenn sie sich zur selben Zeit erreignen und nicht wenn ein Beobachter von dem Ereignissen Kenntnis erhält. (nicht signierter Beitrag von 212.122.61.135 (Diskussion) 12:59, 17. Jan. 2012 (CET))

Dieser Satz beruht auf dem vorher aufgestellten Postulat, dass Licht sich in alle Richtungen gleich schnell ausbreitet.

Wenn ich also genau in der Mitte zwischen den Punkten A und B bin,
und von A und B werden Lichtsignale gesendet
die mich gleichzeitig treffen,
dann weiß ich aufgrund des Postulats, dass die Signale gleichzeitig ausgesendet wurden. --D.H 14:46, 17. Jan. 2012 (CET)

Im Duden steht unter gleichzeitig: zur gleichen Zeit stattfindend. Im Artikel (somit in der SRT) wird diese Definition erweitert durch den gleichen Abstand zum Ereignisort. D.h. wenn zwei Ereignisse zwar zum selben Zeitpunkt stattfinden, der Beobachter sich aber in unterschiedlicher Entfernung zu den Ereignisorten befindet, sind die Ereignisse nicht mehr gleichzeitig? Somit müßte ein Beobachter a) die Rotation der Erde in W/O- Richtung, b) den Umlauf der Erde um die Sonne, c) ... messen können. Da das durch verschiedene Experimente Michelson-Morley-Experiment nicht möglich war bedeutet dies, daß Copernikus, Kepler, Newton Schwachköppe sind und wir doch ein geozentrisches Weltbild vertreten müssen. Der Artikel stützt nicht die SRT - er verdummfiedelt sie. Oder ist das etwa gewollt?

Nachtrag: Mit dem Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, kann ein bewegter Beobachter welcher sich im gleichem Abstand zu verschiedenen Ereignisorten, an denen zur gleichen Zeit Ereignisse stattfindet, aufhält keine Gleichzeitigkeit feststellen. Somit muß die im Artikel gegebene Definition der Gleichzeitigkeit dahingehend erweitert werden, daß sich der Beobachter in absoluter Ruhe befinden muß. (nicht signierter Beitrag von 212.122.61.135 (Diskussion) 14:20, 18. Jan. 2012 (CET))

In der SRT bleibt "zur gleichen Zeit stattfinden" erhalten. Es wird aber genauer beschrieben, was damit gemeint ist. Dort steht "wenn A, dann sind sie gleichzeitig", aber NICHT "wenn A nicht erfüllt ist, können sie nicht gleichzeitig sein" (mit A= "gleicher Abstand und Licht kommt gleichzeitig an"). Bitte etwas Vorsicht beim Umgang Logik. --mfb 14:35, 18. Jan. 2012 (CET)

"mit A= "gleicher Abstand und Licht kommt gleichzeitig an" <- das geht bei einem bewegten Beobachter nicht!!! (A - B - C) -> Bewegungsrichtung B -> C, Strecke AB ist gleich Strecke BC somit kommt ein Lichtblitz in C eher bei B an (Blauverschiebung) als der Lichtblitz von A (Rotverschiebung). Soll das Licht gleichzeitig ankommen, muß Strecke AB kürzer sein als Strecke BC und das um so kürzer je schneller sich das Ganze bewegt. Ist das System (was nicht geht) lichtschnell, kommt ein Lichtblitz nie von A nach B. Also funktioniert das Ganze nur, wenn alles im absolutem Stillstand ist!!! (nicht signierter Beitrag von 212.122.61.135 (Diskussion) 15:54, 18. Jan. 2012 (CET))

Schön, du hast die Relativität der Gleichzeitigkeit beinahe erfasst. Obige Definition funktioniert tatsächlich nur, wenn A und B und der Beobachter zueinander ruhen, d.h. im selben Inertialsystem ruhen. Ein relativ dazu bewegter zweiter Beobachter würde hingegen einen Dopplereffekt bemerken und daraus schließen, dass die Uhren A und B bewegt sind und folglich die Synchronisation des ersten Beobachters nicht korrekt ist (deswegen Relativität der Synchronisation bzw. Gleichzeitigkeit). Du musst nur noch den Ausdruck "absoluten Stillstand" umbenennen in "relativer Stillstand" oder "ruhend im selben Inertialsystem". --D.H 17:47, 18. Jan. 2012 (CET)

Nun, das ist ja gerade der Fehler auf den ich aufmerksam machen will. Die Lichtgeschwindigkeit ist per Postulat/Axiom konstant. Unabhängig von der Bewegung des Inertialsystems. Wenn unser Intertialsystem (A-B-C) absolut ruht, gilt die im Artikel genannte Definition. Sie gilt aber eben nicht mehr, wenn das Inertialsystem bewegt ist. Wäre dem nicht so, dann wäre die Geschwindigkeit des Lichtstrahls für einen zweiten, außerhalb dieses Systems befindlichen, Beobachter (D) nämlich c+v und genau das schließt die SRT aus. Das Licht ist immer gleich schnell - konstant. Genau das wurde ja mit dem Michelson-Morley-Experiment nachgewiesen. Man hätte nämlich c +/- Geschwindigkeit der Messapparatur messen müssen, was man nicht hat. Und genau dieses Experiment gilt doch wohl als Beweis für die SRT. Die im Artikel gegebene Definition der Gleichzeitigkeit ist daher falsch. (nicht signierter Beitrag von 212.122.61.135 (Diskussion) 10:51, 20. Jan. 2012 (CET))

Nicht die Definition, lediglich deine falsche Interpretation ist falsch. Gründe: Siehe oben. --mfb 12:30, 20. Jan. 2012 (CET)

@mfb Ein bisschen weniger Arroganz wäre m. E. nicht völlig unangebracht. Mal eine konkrete Frage: Angenommen, ich (Y) bewege mich vom Punkt X in Richtung Punkt Z, die zueinander ruhen. Wie kann ich feststellen, dass zwei Lichtsignale, die von X und Z ausgesandt werden, gleichzeitig gesendet werden? Wenn ich mich aus Sicht von X und Z in deren Mitte befinde, kommen aus deren Sicht gleichzeitig von ihnen gesandte Signale jedenfalls aus meiner Sicht nicht gleichzeitig bei mir an, oder? . Und wenn 2 Signale gleichzeitig bei mir ankommen, dann bin ich nicht in der Mitte, denn das von hinten kommende Lichtsignal hat während seiner Übertragung den gleichen Weg wie ich plus den Weg entsprechend der Lichtgeschwindigkeit zurückgelegt, während das von vorne kommende eine kleinere Strecke zurückgelegt hat. Das bedeutet, es gibt keinen Moment, in dem X- und Y-Signal gleichzeitig bei mir eintreffen und ich gleich weit von beiden entfernt bin, also könnte ich keine Gleichzeitigkeit feststellen. Oder wann ist dieser Moment erreicht? -- 84.176.165.202 23:29, 3. Mai 2012 (CEST)

Geschwindigkeiten werden in der Realitivitätstheorie nicht einfach addiert (c+v, wie du schreibst). Wie Mfb sagt: da ist nichts falsch, du hast es nur nicht verstanden. --Hob (Diskussion) 12:17, 4. Mai 2012 (CEST)

Massenruhe

Ein wahnsinniger Wellenreiter, dem eine Menge Bewegungsenergie zugeführt wurde, versucht, es mit der Lichtgeschwindigkeit aufzunehmen. Von außen beobachtet, ist er ein winziger Wicht mit ungeheurem Gewicht, der dahin rast, während er sich in Zeitlupe bewegt. Er selbst kommt sich natürlich völlig normal vor, so wie wir als Beobachter uns ebenfalls. Aus seiner Sicht stehen wir still, sind zwar groß, aber auch federleicht und agieren daher im Zeitraffer. Zurück zum Alltag: da unsere Materie bereits eine messbare Masse aufweist, kann man davon ausgehen, dass wir uns bereits mit einiger Geschwindigkeit bewegen, selbst wenn wir in unserem Inertialsystem das gewöhnt sind und völlig normal finden. Nun ergeben sich mir daraus zwei Fragen: 1) Ist die Bindungsenergie quantitativ von zugeführter Bewegungsenergie / Massenenergie unterscheidbar - bleibt also Materie konsistent, wenn alle Massenenergie abgezogen wurde? Oder entspricht die Bindungsenergie gleichzeitig der Masse, so dass absolut schwerelose Materie zerfällt? 2) Wie schnell müsste degemäß unsere Geschwindigkeit in Bezug auf ein absolutes Ruhesystem sein, wenn dort alle Bewegungsenergie der Bindungsenergie abgezogen wurde? Bzw wieviel langsamer wären wir infolge innerhalb unseres Sub-Kontinuums verglichen zum Ablauf im absoluten System? -- 84.112.118.61 09:26, 19. Apr. 2012 (CEST)

Inhaltlicher Fehler?

Zitat mittlerer Absatz Kapitel "Lorentzkontraktion": "Für den Beobachter in der Mitte des Zuges stellt sich die Situation aber ganz anders dar: Der LICHTBLITZ VOM ANFANG DES ZUGES ERREICHT IHN FRÜHER ALS DER LICHTBLITZ VOM HINTEREN ENDE DES ZUGES, DA ER DEM VORDEREN LICHTBLITZ ENTGEGEN FÄHRT und sich gleichzeitig vom hinteren Lichtblitz entfernt. Da das „hintere“ Ereignis (das Zugende passiert das hintere Bahnsteigende) für ihn später eintritt als das „vordere“ (der Zuganfang passiert das vordere Bahnsteigende), schließt er, dass der Zug länger ist als der Bahnsteig, denn schließlich war das Zugende noch gar nicht am Bahnsteig angekommen, als der Zuganfang ihn schon wieder verlassen hat."

Das ist Quatsch, oder irre ich mich? Man kann einem Lichtblitz nicht "entgegen fahren" in dem Sinne, dass man die Zeit bis zum Zusammentreffen verkürzt, weil sich das Licht immer gleich schnell auf einen zu bewegt, egal, wie schnell man im Vergleich zu einem anderen Inertialsystem ist (nur aus der Sicht eines anderen verkürzt sich die Zeit des Zusammentreffens). Folglich kämen die beiden Signale gleichzeitig in der Zugmitte an, und es wäre nichts mit der Kontraktion... ich vermute eher, dass die Signale aus der Sicht des Zugpassagiers gar nicht gleichzeitig abgesendet werden, oder?

Und - gibt es eine Kontraktion nicht eigentlich in dem Sinne, dass der Zugpassagier denkt, der Bahnhofteil, auf den er sich zubewegt, ist kürzer als der, von dem er sich wegbewegt?-- 84.176.188.42 15:44, 5. Mai 2012 (CEST)

Er fährt dem Lichtblitz im System des Bahnsteigs entgegen. Die Zeit bis zum Zusammentreffen verkürzt sich durch die Fahrt, was im Bahnsteigsystem durch das Entgegenfahren und im Zugsystem durch die fehlende Gleichzeitigkeit realisiert wird (genau, für den Zugpassagier wird das vordere Signal früher ausgesendet). --17:39, 5. Mai 2012 (CEST)

Dieser Abschnitt ist tatsächlich sehr fragwürdig. Er erklärt nicht vordergründig die tatsächliche Lorentzkontraktion. Beim erklärten Sachverhalt tritt eine Kombination aus mehreren Effekten auf. Wie schon beschrieben ist das gleichzeitige Aussenden der Lichtblitze im Bahnsteigsystem im Zugsystem nicht mehr gleichzeitig und somit irgendwie doppelt problematisch - Erklärung weiter unten. Das eigentliche Phänomen ist folgendes: Sind Bahnsteig und unbewegter Zug im ruhenden System gleich lang, ist der Zug verkürzt, wenn er sich (schnell) bewegt - und zwar derart, dass der Anfang des Zuges am Ende des Bahnsteiges ist, aber gleichzeitig (in Bahnsteigsystem) das Ende des Zuges nicht mehr am anderen Ende des Bahnsteiges sondern schon ein Stückchen weiter. Der Zug ist also im Bahnsteigsystem tatsächlich kürzer. Richtig, auch hier geht es wieder um Gleichzeitigkeit, denn witzigerweise ist der Bahnsteig aus Sicht des Zuges mit dem dortigen Gleichzeitigkeitsbegriff ebenfalls verkürzt. Die Effekte treten immer relativ zum Betrachter/Bezugssystem auf. Problematisch ist es das anschaulich zu erklären. Mit der Variante Lichtblitze ist das jedoch schwer.

Durch das Aussenden von Lichtblitzen verstärkt sich der Effekt zusätzlich. Der Beschreibung im Artikel nach muss der bewegte Zug im ruhenden System genauso lang sein wie der Bahnsteig um dort gleichzeitig die Lichtblitze auslösen zu können (was nebenbei bemerkt bedeutet, dass der Zug, wenn er anhalten würde, länger wäre als der Bahnsteig - Lorentzkontraktion). Das dadurch erreichte gleichzeitige Aussenden von Lichtblitzen im Bahnsteigsystem führt natürlich zum gleichzeitigen Eintreffen des Signals in der Mitte des Bahnsteigs. Im Zugsystem ist das aber alles anders. Hier werden die Lichtblitze nicht mehr gleichzeitig ausgesendet. Hier tritt das Ereignis, mit dem der Zuganfang das eine Bahnsteigende erreicht früher ein als das Ereignis, mit dem das Zugende das andere Bahnsteigende erreicht (Raum und Zeit sind verzerrt). Das ist im übrigen völlig konsistent damit, dass in diesem Bezugssystem der Bahnsteig kürzer ist als der Zug. Dadurch, dass das Signal früher ausgesendet wurde, erreicht es natürlich auch eher die Mitte des Zuges. Wiederum völlig konsisten damit, dass das Signal immer nicht schneller als die Lichtgeschwindigkeit sein kann. --rio (Diskussion) 15:19, 3. Jul. 2012 (CEST)

Jetzt antworte ich mal mit konstruktiveren Vorschlägen auf mich selbst: Das was ich im zweiten Absatz schreibe steht ja mehr oder weniger genauso auch im Artikel. Grundsätzlich ist es auch gar nicht schlecht, dass es da steht, aber ich denke trotzdem, dass es dem Verständnis des eigentlichen Effekts nicht hilft. Deshalb würde ich konkreter vorschlagen einen Absatz voran zu stellen. Dieser Absatz sollte zuerst nur das Bahnsteigsystem beschreiben. Also ein Zug, der den Bahnsteig durchfährt und dabei mit seiner Zugspitze am einen Ende des Bahnsteigs und mit dem Zugende am anderen Ende des Bahnsteigs ein Lichtsignal auslöst. Der Zug ist exakt genauso lang wie der Bahnsteig, wenn ein Beobachter in der Mitte des Bahnsteigs die beiden Lichtblitze gleichzeitig wahrnimmt (da dies bedeutet, dass sie gleichzeitig ausgesendet wurden aufgrund konstanter Lichtgeschwindigkeit und gleicher Entfernung zu beiden Punkten). Der Effekt der Lorentzkontraktion ist jetzt, dass derselbe Zug, wenn er anhalten würde nicht mehr an den Bahnsteig passen würde. Ich glaube dies genau so zu beschreiben wäre zunächst wichtig. Erst danach kann man, so wie es im Artikel steht, das Problem verkomplizieren, indem man in das Zugsystem wechselt und beschreibt, dass hier, aufgrund der "anderen Gleichzeitigkeit" und des aus dieser Perspektive gegenüber dem Zug verkürzten Bahnsteigs, alles völlig anders aussieht.--rio (Diskussion) 10:12, 5. Jul. 2012 (CEST)

c-Konstanz: ist "außerdem" gefordert?

"Außerdem ..." meint bei mir etwas, was im vorangehenden Satz nicht mit enthalten ist. "Insbesondere..." meint hier etwas, was aus dem letzten Satz folgt. ME folgt die Konstanz von c aus dem Relativitätsprinzip, denn c ist schließlich nicht irgendeine Geschwindigkeit, sondern lässt sich aus den (invarianten!) Maxwell-Gln ausrechnen. (Das kann es dann übrigens für keine zweite Geschwindigkeit geben.) Folgerung: Wenn der Satz mit der Konstanz direkt auf die Formulierung des Prinzips folgt, darf er nicht mit "Außerdem..." beginnen.

Aber warum folgt im Text die c-Konstanz nun direkt auf das Prinzip? Ich fand meinen Satz dazwischen über das nicht nachweisbare Ruhesystem sehr geeignet. (Der Satz könnte auch nach der c-Konstanz stehen.) - Aha, ich sehe Rainalds Begründung. Ist im Prinzip seeeehr richtig und kann gar nicht oft genug angewendet werden, um Artikel vom Kopf auf die Füße zu stellen. Sie trifft aber hier nicht zu, denn der ganze Satz dreht sich um Argumentation auf der Grundlage der Theorie (oder hätte das zumindest klar ausdrücken sollen). Prüft bitte meine neue Formulierung im Artikel. --jbn (Diskussion) 11:28, 4. Dez. 2012 (CET)

Du scheinst übersehen zu haben, dass ich (dir) meine Löschung auf der QS-Seite begründet hatte? Diskussion bitte weiterhin dort. – Rainald62 (Diskussion) 23:24, 4. Dez. 2012 (CET)

Hallo Jörn! Aus dem Relativitätsprinzip folgt nur die Existenz einer invarianten Größe V der Dimension Geschwindigkeit. Man kann nur sagen: Wenn für eine Bewegung dx/dt=V bzgl. eines Inertialsystems (x,t) gilt, dann gilt auch dx'/dt'=V bzgl. jedes anderen Inertialsystems (x',t'). Ob es so eine Bewegung in der Realität überhaupt gibt und ob diesfalls dann V=c gilt, kann man nicht aus dem Relativitätsprinzip folgern; darüber entscheiden nur experimentelle Fakten. Deiner einleitenden Erklärung der beiden Begriffe „außerdem“ und „insbesondere“ schließe ich mich natürlich an. Das bedeutet aber nach dem soeben Festgestellten, daß „außerdem“ korrekt und „insbesondere“ falsch war.

Mittlerweile hast Du eine ~~ganz~~ (EDIT: Ich sehe gerade, daß es sich dabei nur um eine Umformulierung einer schon älteren Fassung handelt.) neue Version „Dem speziellen Relativitätsprinzip zufolge ist ein ruhender absoluter Raum nicht nachzuweisen, denn […]. So muß auch die Lichtgeschwindigkeit […] denselben Wert haben.“ eingestellt, in der die Nichtnachweisbarkeit eines absoluten Raumes dazwischengeschaltet wird. Das ändert aber nichts daran, daß damit immer noch fälschlicherweise die c-Konstanz als Folgerung aus dem Relativitätsprinzip dargestellt wird.

Ich empfehle daher, die logische Struktur dieser Sätze noch einmal zu überdenken und die Stelle wieder richtig zu stellen. Wenn Dir nichts besseres einfällt, so kannst Du ja einfach auf meine alte Version zurücksetzen. Liebe Grüße, Franz (Diskussion) 01:12, 5. Dez. 2012 (CET)

Ohne jetzt im Einzelnen verfolgen zu können, worum es sich der Streit eigentlich dreht (weil er ja wohl hauptsächlich über Editkommentare ausgetragen wurde), finde ich "außerdem" völlig falsch. Da eben aus der Invarianz der Maxwellschen Gleichung die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit folgt. --Pjacobi (Diskussion) 07:34, 5. Dez. 2012 (CET)

Um die Maxwellschen Gleichungen und deren Invarianz geht es hier aber gar nicht, sondern: Es wird fälschlicherweise behauptet, daß die c-Konstanz schon aus dem Relativitätsprinzip folge. Übrigens: Es handelt sich aus meiner Sicht um keinen Streit, sondern um eine Diskussion.--Franz (Diskussion) 08:21, 5. Dez. 2012 (CET)

Den Einwand verstehe ich nicht. Denn es Ausgangspostulat steht direkt davor: "denn eine geradlinig-gleichförmige Bewegung würde keine einzige physikalisch beobachtbare Folge haben", als nicht explizit aufgeführten Mittelsatz folgt daraus, dass die Maxwellschen Gleichungen nicht um einen Term v der Bewegung des Beobachters gegen den Äther ergänzt werden müssen und dürfen, und als Folgerung ergibt sich sofort die Konstanz von c.

--Pjacobi (Diskussion) 09:13, 5. Dez. 2012 (CET)

Ich sehe das genauso wie pjabobi: Zu den invarianten phys. Gesetzen zählen nach Rel.Prinz. auch die Maxwellgln, und daraus errechnet sich c zwangsläufig. Ich wollte nur nicht in der Einleitung schon Maxwell erwähnen. - Dies alles ist ja bestimmt irgendwo mal tief ausdiskutiert worden, hat jemand eine Quelle? --jbn (Diskussion) 10:06, 5. Dez. 2012 (CET)

Worauf Franz anspielt sind die Versuche, die Lorentztransformation direkt durch gruppentheoretische Erwägungen aus dem Relativitsprinzip abzuleiten. Das geht zwar mathematisch, deren physikalische Interpretation ist aber umstritten (Geschichte der speziellen Relativitätstheorie#Lorentz-Transformation ohne Lichtpostulat). Hingegen Jörn und Pjacobi sprechen von der indirekten Variante: a) Relativitätsprinzip besagt die Naturgesetze haben in allen IS die selbe Form; b) Maxwellsche Gleichungen samt Lichtkonstanz sind ein Naturgesetz; c) folglich müssen sie in allen IS gelten. --D.H (Diskussion) 10:48, 5. Dez. 2012 (CET)

Danke D.H.! Mir ist dazu noch eingefallen, dass wir vielleicht genauer auseinander halten sollten (auch in Rainalds Sinn), einerseits welche Beobachtungen zum Rel.Prinzip hingeführt haben, und andererseits wie es als logische Grundlage formuliert werden muss, damit die Schlussfolgerungen die Beobachtungen auch wiedergeben ("rettet die Phänomene!"). Pjacobi und ich haben die Maxwell-Gln zu den bei der Formulierung des Prinzips vorausgesetzten Naturgesetzen gezählt. Die Lorenztransformation allein kann man aber auch ohne sie herleiten, wenn man im Rel.-Prinzip die Konstanz einer bestimmten Geschwindigkeit fordert. Scheinbar zufällig ergibt sich dann sozusagen später, dass aus den Maxwell-Gln eine konstante Geschwindigkeit hervorgeht, und da es nur eine geben kann, muss es die im Prinzip angesetzte sein. Frage an Franz: klärt sich damit unsere Differenz etwas auf? Ich denke derweil über eine geänderte Einleitung nach (später).--jbn (Diskussion) 18:31, 5. Dez. 2012 (CET)

Ich weiß nicht so recht: Habe ich mich denn tatsächlich so unklar ausgedrückt, daß ich kaum verstanden werde? Meine erster Edit in dieser Sache richtete sich gegen diese Änderung von Rainald62, indem ich das dort neu eingeführte Wort „insbesondere“ durch „außerdem“ ersetzt habe. Dort hieß es nämlich noch (Hervorhebung von mir):

„Die spezielle Relativitätstheorie […] erweitert das galileische Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik zum heute allgemein anerkannten speziellen Relativitätsprinzip, dem zufolge in allen Inertialsystemen alle Gesetze der Physik in gleicher Form gelten. Insbesondere hat die Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialsystem denselben Wert.“

Damit wurde doch offenbar behauptet, die Konstanz von c sei nur ein Spezialfall der unmittelbar vorher erwähnten Tatsache, daß die Form der physikalischen Gesetze lorentzinvariant ist. Zumindest wird der Leser das so deuten, aber es war (wie Rainalds Begründung „"c = ..." ist so ein Gesetz.“ seiner Wiedereinsetzung seiner Version in der Zusammenfassungszeile zeigt) offenbar auch so gemeint. Und diese Behauptung ist falsch, wie ich schon mehrfach darzulegen versucht habe: Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist kein Beispiel für die Forminvarianz der Naturgesetze unter Lorentztransformationen.

Rainald hatte das offenbar auch eingesehen, jedenfalls hat er nach meiner abermaligen (in dieser Zusammenfassungszeile auch kurz begründeten) Rücksetzung weder revertiert noch protestiert. Aber einige andere glauben nun, jenen schon verworfenen Gedanken unbedingt in der einen oder anderen Form (nach mittlerweile mehrfachen Änderungen auch anderer Art an der fraglichen Stelle) wiederbeleben und verteidigen zu müssen. Ich kann nur nochmals betonen, daß auch diese neuesten Varianten an derselben grundsätzlichen Krankheit leiden wie das soeben zitierte Original von Rainald. Warum überhaupt so viel Wert auf diese relativ winzige Formulierungsfrage (die allerdings weitreichende logische Folgen hat) gelegt wird, erschließt sich mir leider nicht. Man könnte ja auch einfach eine neutrale Formulierung dieser Stelle wählen, was Jörn ja vielleicht (wenn ich ihn hier richtig verstehe) am Ende seines letzten Beitrages auch schon andeutet.

Mir liegt jedenfalls nicht so viel daran, diesen Fehler auszumerzen, daß ich hierüber noch lange weiterdiskutieren möchte. Wenn es denn so sein soll, dann wird das unpassende Wort halt eine Zeitlang im Artikel stehenbleiben. Statt hier weitere Zeit in (offenbar unfruchtbare) Überzeugungsarbeit zu investieren, vertraue ich lieber auf die Macht der Wahrheit: Früher oder später wird sie sich auch in dieser Frage durchsetzen. Und daß das manchmal auch erst etwas später ist, liegt eben am Wesen unseres Projekts. Liebe Grüße, Franz (Diskussion) 20:39, 5. Dez. 2012 (CET)

Mit meiner oben zitierten Version bin ich selbst nicht zufrieden, mein Edit war nicht weitgehend genug und deshalb unverständlich. "Insbesondere" soll sich lediglich auf die Invarianz der Gesetze beziehen, nicht auf das Relativitätsprinzip. Die Invarianz der Gesetze ist eine Beobachtung, die Konstanz von c eine spezielle und wichtige Beobachtung. – Rainald62 (Diskussion) 21:58, 5. Dez. 2012 (CET)

Vielleicht würde es helfen, die Geschichte vom Kopf auf die Füße zu stellen. Die Konstanz der Lichtgeschwindugkeit war für Einstein 1905 eine erwiesene Erfahrungstatsache. Die damalige Verwendung der Maxwellgleichungen war mit dieser Erkenntnis nicht vereinbar. Das war der Ausgangspunkt Einsteins für die Entwicklung der SRT. In seiner berühmten Arbeit "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" hat er eine relativistische Form der Maxwellgleichungen in Verbindung mit der Lorentztransformation gefunden, die mit einer in allen Inertialsystemen mit dem gleichen Wert gemessenen Lichtgeschwindigkeit für alle Inertialsysteme widerspruchsfrei gilt.

Richtig ist also, dass die Relativitätstheorie und die Maxwellgleichungen in der heutigen relativistischen Form aus der Erkenntnis der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit folgen und nicht umgekehrt. -- Pewa (Diskussion) 14:24, 6. Dez. 2012 (CET)

1895 liegt vor 1905. Geschichte der speziellen Relativitätstheorie ist eine gute Einführung in das Thema. --Pjacobi (Diskussion) 15:06, 6. Dez. 2012 (CET)

Was immer uns das sagen will, die Formeln resultieren aus der beobachteten Invarianz und nicht umgekehrt. -- Pewa (Diskussion) 17:52, 6. Dez. 2012 (CET)

Sog. relativistische Masse

Da ich dafür bin, diesen Begriff hier nicht zu verschweigen, habe ich eine neue Variante eingebracht und außerdem einigen Unsinn aus dem Text entfernt, der beim kürzlichen raus-rein-Spiel wohl ganz übersehen worden war.--jbn (Diskussion) 23:42, 19. Dez. 2012 (CET)

Welchen Beitrag zum Verständnis der SRT leistet die Darstellung der Untauglichkeit des Begriffs der relativistischen Masse?---<)kmk(>- (Diskussion) 00:21, 20. Dez. 2012 (CET)

Ich vermute, der Begriff spukt bei vielen im Kopf herum, und wenn unser Artikel dazu gar nichts sagt, entnimmt der Leser daraus nicht unser vernichtendes Urteil dazu, sondern vermutet eher schlicht eine Lücke mehr bei Wikipedia. Daher plädiere ich dafür, offensiv zu beschreiben, was es damit auf sich hat. Im Prinzip würde es im Lemma SRT auch reichen, einen kurzen, aber deutlichen Hinweis zu geben. Nach dem Aufsatz von Okun (zitiert bei Disk Äquivalenz..., glaube ich) gibt es ja immer noch große Propagandisten der relativistischen Masse.--jbn (Diskussion) 11:57, 20. Dez. 2012 (CET)

Das Konzept einer von der Masse abhängigen Masse spukt nach meiner Erfahrung nicht bei Laien ohne die mindeste Ahnung herum, sondern typischerweise bei Einstein-Zweiflern.
Es ist nicht unser vernichtende Urteil, sondern das von Einstein, Bergmann/Schäfer und Norbert Dragon, etc.
Die Untauglichkeit ist bereits offensiv in Masse (Physik) dargestellt. Redundanz ist in bekanntlich unerwünscht.
Im Artikel befindet sich kein kurzer Hinweis, sondern eine ausführliche Darstellung in einem eigenen Absatz.

---<)kmk(>- (Diskussion) 21:11, 22. Dez. 2012 (CET)

An eine von der Geschwindigkeit abhängigen Masse glaubt nach meiner Erfahrung die überwiegende Mehrheit der physikalisch Interessierten (wie z.B. Schüler, Studenten und auch Physiklehrer). Deswegen muss das auch hier behandelt werden. Beim Artikel Masse schaut kein Mensch nach. Eine gravierende Redundanz ist auch nicht erkennbar. Im Artikel Masse wird nur kurz auf dieses Thema eingegangen. Das ist ganz richtig so, denn der Artikel Masse soll ja auch nur einen Überblick geben. Kleine Redundanzen wie Tatsachen zweimal zu erwähnen lassen sich in einer Enzyklopädie gar nicht vermeiden. Hier dagegen wird das Thema ausführlicher und mit klarem Bezug zur SRT behandelt. Man könnte das Ganze noch überarbeiten und im Artikel Masse ausdünnen. Insbesondere die Ausführeungen zur Kraft wären im SRT-Artikel besser aufgehoben. Jedenfalls kann das Löschen der relativistischen Masse hier im Artikel keine ernsthafte Option sein. Webmaster LGW (Diskussion) 10:04, 23. Dez. 2012 (CET)

Als ich Schüler war (ja, das ist schon etwas länger her), wurde uns bereits die bewegte Masse als veraltetes Konzept dargestellt. Da hat es mich wenig verwundert, als in der Uni später das Gleiche erzählt wurde (konsistent von allen Profs, wobei einer von ihnen der hier immer wieder zitierte Norbert Dragon war). Ein Blick in die Lehrpläne diverser Bundesländer belehrt mich allerdings, dass meine Schulerfahrung wohl eher die Ausnahme war. Die "relativistische Massenzunahme" oder gar die "dynamische Masse" wird offenbar ernsthaft in der Schule gelehrt.
Relativistische Masse ist eine Weiterleitung nach Masse (Physik)#Relativistische Masse. Das legt den Schluss nahe, dass die Mehrheit der an diesem Begriff interessierten Leser durchaus dort nachschaut.
Der Abschnitt im Artikel Masse (Physik) ist nicht "nur kurz". Vielmehr wird alles gesagt, was es zu dem Thema zu wissen gibt. Insbesondere werden die Gründe angegeben, warum der Begriff seit ein paar Jahrzehnten in moderne Fachliteratur so gut wie nicht mehr verwendet. Was fehlt Dir noch?
Der Artikel Masse (Physik) soll keinen Überblick zum Begriff der Masse geben. Seine Aufgabe ist im Gegenteil, den Begriff der Masse ausführlich darzustellen. Details zum Massebegriff auszubauen und dort auszudünnen, halte ich für abwegig. Das Lemma hier ist schließlich "SRT" und nicht "Masse".

---<)kmk(>- (Diskussion) 02:27, 24. Dez. 2012 (CET)

Das Problem der relativistischen Masse gehört zweifelsfrei zur SRT und sollte daher auch hier ausführlich behandelt werden. Der Artikel Masse dagegen kann nur fragmentarischen und überblickshaften Charakter haben, da sonst Lorentzfaktor, realivistische Energie und Impuls und vieles mehr dargelegt werden müssten. Das wäre dann tatsächlich redundant. Deshalb ist es sinnvoll, dort nur einen kurzen Überblick zu geben und zum Artikel SRT weiterzuleiten, so dass hier das Thema abschließend behandelt werden kann. Das Thema Masse kann man dagegen gar nicht ausführlich ohne Redundanz behandeln. Das scheint mir der entscheidende Unterschied zwischen den beiden Lemmata zu sein. Eine Amputation des Massenproblems halte ich daher nicht für sinnvoll und sachgerecht. Webmaster LGW (Diskussion) 11:40, 28. Dez. 2012 (CET)

Nein.

Der Artikel Masse (Physik) sollte selbstverständlich alle Aspekte des Massebegriffs ausführlich darstellen. Einen Grund, einzelne Aspekte nach woanders auszulagern, gibt es nicht.
In der Relativitätstheorie, der Allgemeine Relativitätstheorie und auch in der Quantenelektrodynamik gibt es das gleiche "Masse-Problem". Gemäß Deiner Argumentation müsst man den hiesigen Abschnitt zur Nichteignung des Begriffs der relativistischen Masse dort doppeln. Das ist nicht wirklich gut.
Wie kommst Du darauf, dass man die Bedeutung der Begriffe Lorentzfaktor, relativistischer Energie und relativistischer Impuls darstellen müsste, um die Nichteignung des Begriffs der relativistischen Masse zu erklären. Das Gegenteil ist der Fall. Siehe die "Geometrie der Raumzeit" von Norbert Dragon.

---<)kmk(>- (Diskussion) 21:52, 1. Jan. 2013 (CET)

Doch.

Der Artikel Spezielle_Relativitätstheorie sollte selbstverständlich alle Aspekte der SRT ausführlich darstellen. Einen Grund, einzelne (wesentliche) Aspekte nach woanders auszulagern, gibt es nicht, da hier ein Thema einmal abschließend behandelt werden kann. Daher sollte auch der Zusammenhang zwischen Kraft und Masse in der SRT eigentlich auch hier erläutert werden.
Der Artikel Masse kann dagegen aufgrund seines fragmentarischen Charakters gar nicht alle Aspekte der Masse abschließend behandeln. Um z.B. den Zusammenhang zwischen Kraft und Masse in der SRT zu erläutern, benötigt man natürlich die Begriffe Lorentzfaktor, relativistische Energie und relativistischen Impuls, die aber im Artikel Masse nicht näher erläutert werden (können). Das liegt am genannten überblickshaften Charakter des Artikels.
Ich kann deiner Argumentation aber durchaus etwas abgewinnen, aber dem Argument Redundanz kann ich nicht ganz folgen. Im SRT-Artikel steht etwas anderes als im Masse-Artikel. Daher hat mich deine Löschung auch etwas irritiert. Ich schlage daher eine Überarbeitung vor, die von mir aus auch auf eine Weiterleitung zum Artikel Masse hinauslaufen kann. Allerdings sollten wesentliche Aspekte wie relativistische Masse (und auch Kraft) in der SRT an dieser Stelle klar herausgestellt werden. Dem, der das hier reingestellt hat, war das offenbar auch zu kurz.

Webmaster LGW (Diskussion) 11:05, 3. Jan. 2013 (CET)

Also.

Ich denke wir können Einigkeit dahin feststellen, dass so etwas wie die relativistische Masse nicht ganz "ausgelagert" in dem Sinne werden sollte, dass sie in einem Artikel gar nicht mehr vorkommt. Gleichermaßen will hier wohl niemand in beiden Artikeln eine vollumfängliche Ausarbeitung des Themas, da das auf unerwünschte Redundanz hinausliefe. Es ist ja auch gute Praxis, in einem Artikel auf den Hauptartikel hinzuweisen (oder den Siehe-auch-Baustein zu setzen) und dennoch eine kurze Zusammenfassung zu geben. Das wäre keine uerwünschte Redundanz, sondern notwendige.

Bleibt die Frage, welcher Artikel die breite und welcher nur die zusammengefasste Darstellung "erhalten" soll.

Wenn ich den letzten Beitrag von Webmaster LGW richtig verstehe, könntest du nun doch mit einer breiten Thematisierung im Artikel Masse und nicht bei SRT leben? Das fände ich eindeutig zu bevorzugen, da der Artikel Masse hier mit dem Anspruch antritt, die verschiedenen Aspekte des Begriffs zu behandeln (im Artikel Kraft ist das beispielsweise eher anders, er verweist oft auf die Spezialartikel und will nur eine einordnende Übersicht geben). Und das mit der Redundanz ist eben schon ein Problem, denn die veschiedenen Artikel werden in aller Regel ganz verschieden überarbeitet und entwickeln sich ohne klare Aufgabenteilung in verschiedene Richtungen: Die relativistische Masse ist gerade dafür ein sehr gutes Beispiel, denn das wurde im letzten viertel Jahr (unter anderem Dank jbn) gut überarbeitet - aber eben nur im Artikel Masse...

Also: Kurze klare Bemerkungen zur relativistischen Masse, wie oben von jbn vorgeschlagen, hier im Artikel und dann den Hauptartikel/Siehe-auch-Hinweis?! Kein Einstein (Diskussion) 11:48, 3. Jan. 2013 (CET)

Einleitung: ohne zutreffende Verlinkung unbrauchbar

Zu der heute neuen Fassung der Einleitung: Knapper und sachlicher Text ist ja was wunderbares, aber dann müssen mindestens die links funktionieren. Wer z.B. wissen will, worin das galil. Relativitätsprinzip denn nun erweitert wurde, muss sich an der Nase herumgeführt fühlen, wenn beide links auf Relativitätsprinzip führen, wo dazu nichts zu finden ist (wenn überhaupt, dann jedenfalls nicht an prominenter Stelle). Abgesehen davon, dass ich sowieso eine Form von Einleitung favorisiere, die möglichst weitgehend ohne Notwendigkeit auskommt, gleich noch (oder zuerst mal) woanders nachzulesen, sehe ich hier eine schädliche Form von Dekohärenz wirken: es hilft nichts, einzelne Artikel "schöner" (nach je persönlicher Vorliebe) zu machen, wenn das Umfeld das nicht trägt. Also, bitte. --jbn (Diskussion) 23:27, 2. Jan. 2013 (CET)

Du beschreibst ein Problem des Artikels Relativitätsprinzip. Dieses sollte selbstverständlich dort und nicht hier gelöst werden. Andernfalls müsste es ebenfalls in den anderen Artikeln, die auf Relativiätsprinzip verlinken, angegangen werden.---<)kmk(>- (Diskussion) 02:36, 4. Jan. 2013 (CET)

Ja, genau das sagte ich implizit wohl. - Ergibt sich für Dich irgendetwas daraus, dass besagtes Problem mit Deiner Verkürzung der SRT-Einleitung erheblich an Gewicht gewonnen hat? Ich denke, WP ist keine Sammlung isolierter Artikel, sondern wie ein Netz, das gegenseitiger Abstimmung bedarf. Wer eine Masche verändert, muss sehen, ob sie noch neben die anderen passt. Ich versuche das jedenfalls immer und bin in diesem Zusammenhang z.B. schon auf Schlimmes in Galilei-Transformation gestoßen. Willst Du das nicht gleich mit erledigen? --jbn (Diskussion) 16:48, 4. Jan. 2013 (CET)

Im Relativitätsprinzip-Artikel wird der Übergang von Galilei zur SRT recht genau beschreiben. Was immer du da nicht gefunden hast, bitte näher an der entsprechenden Diskussionsseite erläutern. --D.H (Diskussion) 18:48, 4. Jan. 2013 (CET)

Meine Kritik richtet sich gar nicht gegen den Artikel Relativitätsprinzip, sondern entzündet sich an der Art von dessen Verlinkung zu SRT. Das Link-Stichwort "galileisches Rel-Prinzip" aus SRT taucht in Relativitätsprinzip z.B. gar nicht so auf, und die (richtige) Erklärung, worin die Erweiterung besteht, liest man dort erst im dritten Unterabschnitt, nachdem man noch das Allg. Rel.-Prinz. schlucken musste. Bei dieser Lage finde ich es mehr als angebracht, in SRT(Einleitung) kurz zu charakterisieren, worin der wesentliche Schritt besteht. Das ist ja nun, knapp aber immerhin, dort zu lesen und sollte auch so (oder etwa so) bleiben.--jbn (Diskussion) 21:15, 5. Jan. 2013 (CET)

"oder etwa so" – mich stört in

Bei Bewegungen werden Abstände durch die Lorentzkontraktion verändert und Zeiträume der Zeitdilatation unterworfen.

das Verändern (die Abstände werden nicht anders, bloß anders wahrgenommen) und das Unterwerfen (dem Zeitraum passiert nichts, er wird bloß anders wahrgenommen). Wie wäre es mit

Einem bewegten Beobachter erscheinen Abstände verkürzt und Zeittakte gedehnt.

? Vielleicht ohne Verlinkung, denn dem Leser, der das noch nicht kennt, sollte hier geholfen werden. – Rainald62 (Diskussion) 21:32, 5. Jan. 2013 (CET)

Ja, an dem Satz störte ich mich auch schon. Schließlich ist das Verändern von Abständen für den unverbildeten Mann von der Straße ja geradezu der Hauptzweck von Bewegung. Bei "Einem bewegten Beobachter erscheinen Abstände.. " stört mich das erscheinen, weil es so nah an täuschen ist. Stärker und besser(?) wäre "Ein bewegter Beobachter stellt kürzere Abstände und gedehnte Zeittakte fest." (Mit den links).--jbn (Diskussion) 22:00, 5. Jan. 2013 (CET)

Pro – Rainald62 (Diskussion) 22:44, 5. Jan. 2013 (CET)

Kontra An dem Formulierungsvorschlag stören die Pipelinks. Das sind Links, die im Fließtext einen deutlich anderen Text präsentieren als das Lemma, auf das sie verlinken. Das macht den Text als Ganzes eher verrätselter und sorgt für Überraschungen, wenn man den Links folgt. Da wird eben nicht "verkürzen" erklärt, und auch nicht, was ein "Zeittakt" ist. Dazu gibt es übrigens auch einen Richtlinie: Wikipedia:Link#Klartextlinks---<)kmk(>- (Diskussion) 00:27, 6. Jan. 2013 (CET)

Mein Pro bezog sich auf den Text („stellt fest“ statt „erscheint“), wegen mir lieber ohne Verlinkung. Falls doch mit Verlinkung, dann vielleicht so:

"Ein bewegter Beobachter stellt kürzere Abstände und gedehnte Zeittakte fest."? – Rainald62 (Diskussion) 02:52, 6. Jan. 2013 (CET)

Noch 'n Vorschlag: "Stattdessen hängen Längen und Zeiten wegen der Lorentzkontraktion und der Zeitdilatation vom Bewegungszustand des Betrachters ab." Begründung für diesen Vorschlag: 1) Das "Stattdessen" bezieht sich auf den vorhergehenden Satz, in dem gesagt wurde, dass es keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit gebe. 2) Die beiden Phänomene werden als Klartext genannt. 3) Der Satz ist, auch wenn man diese beiden Fachbegriffe nicht kennt, les- und verstehbar. 4) Es wird ein Beobachter erwähnt (der in der aktuellen Form des Satzes fehlt). 5) Das Prädikat "hängt ab" impliziert weder eine Ursache-Wirkung-Beziehung (wie "verändert") noch eine Täuschung (wie "erscheint"). Was meint Ihr dazu? --Pyrrhocorax (Diskussion) 10:39, 6. Jan. 2013 (CET)

Nachtrag: Vielleicht reibt sich jemand an der Präposition "wegen", weil sie sich anhört, als wäre die Zeitdilation die Begründung für das Phänomen und nicht das Phänomen selbst. Deswegen gleich noch zwei Alternativvorschläge: "Stattdessen hängen Längen und Zeiten durch die Lorentzkontraktion und die Zeitdilatation vom Bewegungszustand des Betrachters ab." oder "Stattdessen hängen Längen und Zeiten entsprechend der Lorentzkontraktion und der Zeitdilatation vom Bewegungszustand des Betrachters ab." --Pyrrhocorax (Diskussion) 10:48, 6. Jan. 2013 (CET)

Pyrrhocorax' letzter Vorschlag gefällt mir am besten. Ich hab ihn eingebaut, sieht gut aus.--jbn (Diskussion) 12:57, 6. Jan. 2013 (CET)

Einführung des Gedankenexperiments

Das Gedankenexperiment (Bahnsteig, Zug, zwei Beobachter, Uhren an verschiedenen Stellen, ...) taucht erstmalig in der Mitte des Unterabschnitts "Gleichzeitigkeit" auf, wird dann aber zur Erläuterung aller weiterer Punkte angewendet. Das finde ich nicht glücklich. Es setzt voraus, dass man den ganzen Artikel von vorne nach hinten durcharbeitet, so wie man ein Lehrbuch liest. Es wird jedoch viele Leser geben, die nur einen Teil des Artikels lesen wollen, direkt dorthin springen und dann plötzlich auf "Züge" und "Bahnhöfe" stoßen, die scheinbar vom Himmel fallen.

Wäre es nicht besser, an prominenter Stelle (z. B. direkt am Anfang des Abschnitts zur Lorentz-Trafo) das Gedankenexperiment allgemein für alle folgenden Abschnitte vorzustellen und sich später gegebenenfalls darauf zu beziehen? --Pyrrhocorax (Diskussion) 12:13, 5. Jan. 2013 (CET)

Ja – Rainald62 (Diskussion) 18:27, 5. Jan. 2013 (CET)

Ich habe das hiermit erledigt. --Pyrrhocorax (Diskussion) 16:24, 6. Jan. 2013 (CET)

Gilt für den Doppler-Effekt auf einer Seilwelle eigentlich dieselbe Formel wie für den longitudinalen optischen Doppler-Effekt, wenn unter c nicht die Lichtgeschwindigkeit verstanden wird, sondern die Phasengeschwindigkeit der Seilwelle?

Der Artikel könnte dadurch verbessert werden, dass man dem Leser erklärt, was denn nun für den Doppler-Effekt auf einer Seilwelle gelten soll, denn schließlich ist nicht nur eine Lichtwelle eine Transversalwelle, sondern auch eine ordinäre Seilwelle. Zwar hat der Doppler-Effekt auf einer Seilwelle keine technische Bedeutung, doch ein entsprechendes Gedankenexperiment könnte in Hörsälen sowie auch hier bei Wikipedia didaktisch sehr hilfreich sein. Da die Lorentz-Transformation nur für Transversalwellen gültig ist, müsste für den Doppler-Effekt auf einer Seilwelle dieselbe Formel herauskommen wie für den longitudinalen optischen Doppler-Effekt, wenn unter c nicht die Lichtgeschwindigkeit verstanden wird, sondern die Phasengeschwindigkeit der Seilwelle.

Ich meine auch, dass es möglich sein muss, die Formel für den longitudinalen optischen Doppler-Effekt mit Hilfe der Galilei-Transformation herzuleiten, wenn zusätzlich auch die transversal rotierende Komponente der Seilwelle der Galilei-Transformation unterzogen wird. Ich habe das Thema bereits bei WP:Auskunft [1] andiskutiert, bisher jedoch keine befriedigende Antwort erhalten. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 12:06, 20. Jan. 2014 (CET)

Die Lorentztransformation (mit der universellen Geschwindigkeitskonstanten c, rund 300.000km/s) ist universell gültig - völlig unabhängig von Wellen und ihren Ausbreitungs- oder Auslenkungsrichtungen. --mfb (Diskussion) 15:22, 20. Jan. 2014 (CET)

Mit Deiner im übrigen falschen Behauptung wird meine Frage nicht beantwortet, sondern sie geht am Thema vorbei. Ich hatte gefragt, welche Formel für den Doppler-Effekt auf einer Seilwelle gilt - dieselbe wie für den longitudinalen optischen Doppler-Effekt, nur mit dem Unterschied, dass c statt der Lichtgeschwindigkeit nun die Phasengeschwindigkeit der Seilwelle bedeutet, oder welche Formel?

Universelle Gültigkeit hat die Lorentz-Transformation nur in demjenigen Bereich der Physik, in dem Transversalwellen im Spiel sind. Uneingeschränkt universelle Gültigkeit hat ansonsten überall nur die Galilei-Transformation. Beispielsweise ist die zeitunabhängige Schrödinger-Gleichung nicht lorentzinvariant, sondern galileiinvariant. Die Lorentz-Transformation gilt auch nicht für Longitudinalwellen. Sonst müsste sie ja ebenfalls in der Akustik anwendbar sein, wenn c als Schallgeschwindigkeit im akustischen Übertragungsmedium aufgefasst wird. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 16:31, 20. Jan. 2014 (CET)

Mit meiner im Übrigen richtigen Aussage wird ermöglicht, die Frage zu beantworten - sobald du erklärst, was beim Seil sich wie bewegen soll und wie die Frequenz im bewegten Bezugssystem definiert ist (nach Seilposition oder nach Raumposition?), lässt sich das transformieren und man erhält das Ergebnis. Aufgrund der Relativität der Gleichzeitigkeit erwarte ich ggf. ein ganz neues Ergebnis.

Die Galilei-Transformation ist die nichtrelativistische Näherung einer Lorentztransformation. Sie ist nicht exakt - genauso wie die nichtrelativistische Schrödingergleichung eine gute Näherung, aber eben nicht exakt ist. Die relativistische Quantenmechanik behebt dieses Problem, und ist lorentzinvariant. Die Lorentztransformation hat in der Akustik keine Relevanz (weil Schallwellen außer in Neutronensternen immer nichtrelativistisch sind), wäre aber prinzipiell anwendbar. Steht aber auch alles in den Artikeln sowie in jedem Buch zur Relativitätstheorie. --mfb (Diskussion) 17:20, 20. Jan. 2014 (CET)

Du wirst ja wissen, wie die Frequenz f einer gezupften Klaviersaite definiert ist: durch die Anzahl der transversalen Auslenkungen oder Schwingungen pro Sekunde; die Winkelgeschwindigkeit der Transversalwelle auf der Saite ist dann gegeben durch ω = 2πf. Die Rede ist von zwei galileischen Bezugssystemen, die sich mit konstanter rektilinearer Geschwindigkeit u gegeneinander bewegen. Die Winkelgeschwindigkeit im bewegten Bezugssystem, ω' = 2ωf' , ist auf gleiche Weise definiert. Du kannst die Frequenz der Saite z.B. mit Hilfe eines Laserstrahls feststellen, indem Du diesen in der Transversalebene der Welle ausrichtest und misst, wie oft er pro Sekunde von der schwingenden Saite unterbrochen wird.

Du könntest Dir eine sehr lange Klaviersaite vorstellen, die zwischen den Kirchtürmen zweier Nachbardörfer aufgespannt ist und die an einem der Kirchtürme mittels eines kleinen Erregers fortwährend zu Schwingungen angeregt wird, die sich dann kontinuierlich als Transversalwellen in Richtung des anderen Kirchturms fortpflanzen. Als bewegtes Bezugssystem kannst Du einen Hubschrauber benutzen, der an der aufgespannten Saite entlang fliegt. Mit Hilfe des Laser-Messgeräts, das Du auf dem Flug mitnimmst, kannst Du die Frequenz f' im bewegten Bezugssystem messen.

Es handelt sich um ein reines Gedankenexperiment. Probleme der technischen Realisierung interessieren im vorliegenden Zusammenhang nicht, auch nicht irgend welche technischen oder physikalischen Nebeneffekte. Ich pflichte Dir darin bei, dass es sich bei dieser Untersuchung um wissenschaftliches Neuland handelt. Du solltest von vornherein von einer Welle ausgehen, die in der Transversalebene kreisförmige Auslenkungen durchführt (also von einer sogenannten zirkular polarisierten Wellen). Das Resultat ist dann allgemeingültig, weil sich linear oder elliptisch polarisierte Wellen durch die Überlagerung von zirkular polarisierten Wellen darstellen lassen.

Im Gegensatz zu Dir erwarte ich jedoch nicht, dass eine neuartige Doppler-Formel dabei herauskommt. Ich erwarte vielmehr, dass sich eine altbekannte Doppler-Formel ergibt, nämlich dieselbe, die auch für den longitudinalen optischen Doppler-Effekt gilt, mit dem einzigen Unterschied, dass c nicht die Lichtgeschwindigkeit bedeutet, sondern die Phasengeschwindigkeit der Transversalwelle auf der Klaviersaite. Das muss meines Erachtens so sein, wenn Theoretische Physik in sich logisch bleiben soll. Andernfalls hätte man es meines Erachtens mit einem Paradoxon zu tun. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 21:09, 20. Jan. 2014 (CET)

Eine stehende Welle reduziert es auf zwei Fälle:

So wie sie für einen anderen Beobachter aussieht? Dann kommt in der Tat das gleiche wie bei Licht heraus - kann man sich schön so vorstellen, dass der Seilschwinger gleichzeitig eine Welle mit der gleichen Frequenz aussendet (denn so wird der andere Beobachter es auch sehen).

So wie der andere Beobachter es (abzüglich der Lichtlaufzeiten) berechnet? Dann erhält man die ganz normale Zeitdilatation - die stehende Welle ist quasi wie eine Uhr.

Die bewegte Welle bekommt den aus der Akustik gewohnten Dopplereffekt (da wir ein Medium haben relativ zu dem sich die Schwingung ausbreitet) und falls der Hubschrauber sehr schnell fliegen kann wird er auch Zeitdilatation und Längenkontraktion bemerken.

Das ist kein wissenschaftliches Neuland. Das ist nur nicht eines der Standard-Gedankenexperimente. --mfb (Diskussion) 00:53, 21. Jan. 2014 (CET)

Auf die stehende Welle will ich nicht hinaus. Diese tritt im übrigen nur dann auf, wenn die fortschreitende Welle am anderen Kirchturm reflektiert wird. Du könntest das jedoch verhindern, indem Du dafür sorgst, dass die Energie der Welle am anderen Kirchturm vollständig absorbiert wird. Dann hast Du es nur noch mit einer in Richtung des anderen Kirchturms fortschreitenden Transversalwelle zu tun. Diese Welle, die mit der Phasengeschwindigkeit c (sehr, sehr weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit) fortschreitet, wollen wir uns vorstellen.

Wenn Du die Kinematik dieser Welle experimentell untersuchen willst, benötigst Du unbedingt einen geeigneten Sensor. (Bei einer elektromagnetischen Welle könnte es sich bei dem Sensor z.B. um eine Dipolantenne handeln. Die beiden Dipolelemente dieser Dipolantenne müssen dann quer zur Fortpflanzungsrichtung der Welle ausgerichtet sein, da es sich bei elektromagnetischen Wellen bekanntlich um Transversalwellen handelt.) Hier liegt der Haken, denn bei der Detektion der Welle findet in der Transversalebene ein zusätzlicher kinematischer Prozess statt, den Du bei der Berechnung des Doppler-Effekts transversaler Wellen mit berücksichtigen musst, wenn Deine Rechnung genau sein soll. Wenn Du diesen zusätzlichen kinematischen Prozess einfach ignorierst, kommt aus Deiner Rechnung einfach nur die Formel für den Doppler-Effekt einer Longitudinalwelle heraus.

Basteln wir uns also einen geeigneten Sensor. Wenn die Schwingungsamplitude der Transversalwelle kleiner ist als der Radius eines Bierdeckels, dann genügt als Sensor ein Bierdeckel, in den wir am Rand ein Loch hinein bohren. Durch dieses Loch fädeln wir die zwischen den beiden Kirchtürmen aufgespannte Klaviersaite. Wenn wir nun auf der Klaviersaite fortschreitende Wellen der Kreisfrequenz ω erzeugen, dann dreht sich der Bierdeckel in der Transversalebene mit der Winkelgeschwindigkeit ω. Prima, denn nun können wir den Doppler-Effekt transversaler Wellen messen, indem wir nämlich die Winkelgeschwindigkeit ω' beobachten, während wir uns mit unserem Sensor mit der Geschwindigkeit u an der Transversalwelle entlang bewegen.

Was wir beobachten, kann aber unmöglich dasselbe sein wie das, was wir beobachten würden, wenn die zwischen den beiden Kirchtürmen fortschreitende Welle eine Schallwelle wäre, also eine Longitudinalwelle. Für die Beobachtung einer Longitudinalwelle genügt uns ein punktförmiger Sensor, den wir an der Verbindungslinie zwischen Sender und Empfänger entlang führen. Mit einem punktförmigen Sensor können wir im Fall einer Transversalwelle aber nichts anfangen, sondern wir benötigen hierfür einen räumlich ausgedehnten Sensor, der die seitlichen Auslenkungen der Welle vollständig erfasst. Deshalb ist selbst im Rahmen der Galileischen Physik zwischen dem Doppler-Effekt transversaler Wellen und dem Doppler-Effekt longitudinaler Wellen zu unterscheiden. Das wurde bisher nur übersehen.

Der Umstand, dass die Lorentz-Transformation bei niedrigen Geschwindigkeiten beginnt, der Galilei-Transformation zu ähneln, wird von Dir falsch interpretiert. Die beiden Transformationen haben unterschiedliche Anwendungsbereiche: Die Galilei-Transformation ist universell gültig, die Lorentz-Transformation dagegen lediglich für Transversalwellen.

Bei der Anwendung der Lorentz-Transformation handelt es sich um einen mathematischen Trick, der nur dann gelingt und nur dann gerechtfertigt ist, wenn man es mit Transversalwellen zu tun hat. Bei der Anwendung der Lorentz-Transformation auf eine Sinuswelle bei der Berechnung des Doppler-Effekts transversaler Wellen muss Dir ja auffallen, dass Du Dir dabei keinerlei Rechenschaft über die oben erörterte, in der Transversalebene ablaufende zusätzliche Kinematik des Detektors oder Bierdeckels abzulegen brauchst. Hokuspokus: Du erhältst trotzdem das richtige Endergebnis. Dass dieser Zaubertrick überhaupt möglich ist, liegt einzig und allein daran, dass die Lorentz-Transformation ursprünglich aus der partiellen Wellengleichung für Transversalwellen hergeleitet wurde. Alle anderen "Herleitungen" der Lorentz-Transformation sind, physikalisch gesehen, Blendwerk.

Wenn Du zur Berechnung des Doppler-Effekts transversaler Wellen stattdessen die Galilei-Transformation heranziehen möchtest, dann musst Du Dir, wenn Du das korrekte Endergebnis erhalten willst, genauestens Rechenschaft ablegen über die vollständige Kinematik der Welle und des Detektionsprozesses.

Dass mit dem Doppler-Effekt transversaler Wellen eine besondere Problematik verbunden ist, kannst Du Dir auch auf folgende Weise klarmachen: Bekanntlich hatte sich Doppler die Aufgabe gestellt, eine optische Theorie zu entwickeln, die das Bradleysche Theorem für die Addition der Lichtgeschwindigkeit, c' = c - u, in sich einschließt. Hier bedeutet u eine lineare Geschwindigkeit, nämlich die des Beobachters. Bei der Detektion einer Transversalwelle tritt aber zusätzlich noch, wie oben beschrieben, eine Winkelgeschwindigkeit in der Transversalebene des Detektors auf (die Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Bierdeckels). Eine Winkelgeschwindigkeit ist aber ebenfalls eine Geschwindigkeit. Um eine rigorose optische Theorie zu erhalten, hätte Doppler also zusätzlich noch ein Phänomen berücksichtigen müssen, das als "Winkelgeschwindigkeitsaberration" bezeichnet werden könnte und das beim Detektionsprozess einer Transversalwelle zusätzlich auftritt. Mit diesem zusätzlichen Phänomen haben wir es hier zu tun. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 13:25, 21. Jan. 2014 (CET)

Wie war gleich noch der Bezug zur Verbesserung der Darstellung im Artikel Spezielle Relativitätstheorie? Bitte auf WP:AU oder ganz andernorts weiterdiskutieren (wie dir kürzlich erst gesagt wurde).

Konnte Einstein ...

Konnte Einstein in unterschiedlichen galileischen Bezugssystemen installierte Uhren mit Lichtblitzen synchronisieren, ohne vorher den Lorentz-Faktor zu kennen? Wie hat er das nur gemacht?

In dem Abschnitt "Einsteins Gedankenexperiment" (solche Gedankenexperimente sind wohl ursprünglich auf Henri Poincaré zurückzuführen) wird dem Leser ein vermeintlich geniales "Gedankenexperiment" verklickert, bei dem Eisenbahnen und Uhren eine Rolle spielen, und eine hübsche und ansehnliche Graphik ist auch dabei. Mit Besprechungen derartiger "Gedankenexperimente" in populärwissenschaftlichen Publikationen hat Einstein sehr, sehr viel Geld verdient. Das sollte ihm auch niemand neiden.

Nur hat Einsteins "Gedankenexperiment" einen widerwärtigen logischen Haken: Um es seriös durchführen zu können, müsste man im voraus die Voigt-Lorentz-Transformation kennen, denn beim Synchronisieren von Uhren in relativ zueinander bewegten Bezugssystem mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen, die bekanntlich Transversalwellen sind, ist der Lorentz-Faktor zu berücksichtigen. Auf die Voigt-Lorentz-Transformation ist Verlass, denn sie lässt sich systematisch und rigoroas aus der elektromagnetischen Wellengleichung oder aus den Maxwell-Gleichungen herleiten, man vergleiche z.B. das Buch von Laue. Wegen der Erdumdrehung wird der Lorentz-Faktor in der Praxis zum Beispiel tatsächlich bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt berücksichtigt, wenn dort hochgenaue Atomuhren mit anderen Uhren auf dem Globus synchronisiert werden. Der Zweck des "Einsteinschen Gedankenexperiments" ist es aber gerade, die Voigt-Lorentz-Transformation "herzuleiten". In dem durch und durch unsinnigen und abwegigen "Gedankenexperiment" steckt also ein Circulus vitiosus. Was soll man tun? Soll man dem Leser die Wahrheit sagen, oder soll man ihn weiter mit solchen "Gedankenexperimenten" vergackeiern und im Unwissen lassen? ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 12:27, 19. Feb. 2014 (CET)

Was du sagst, ergibt keinen Sinn. Keiner will dieses Gedankenexperiment "durchführen", es ist ja kein Experiment, sondern ein Gedankenexperiment, das nur in Gedanken stattfindet. Bei einem Gedankenexperiment geht es darum, mit Hilfe eines gedachten Experiments Schlussfolgerungen aus Annahmen zu ziehen. Die Annahme ist das Relativitätsprinzip, und die Schlussfolgerung ist die Lorentz-Transformation.

Dass du das nicht verstehst, ist kein zulässiger Einwand gegen die Darstellung im Artikel. --Hob (Diskussion) 13:15, 19. Feb. 2014 (CET)

Hob, die Darstellung in dem Artikel wäre dann und nur dann richtig, wenn Licht aus Longitudinalwellen bestünde. Bei elektromagnetischen Wellen handelt es sich nun aber mal um Transversalwellen. Ich kann aber unter Zugrundelegung von Longitudinalwellen von einem Gedankenexperiment kein Endergebnis herleiten, die Voigt-Lorentz-Transformation, das dann für elektromagnetische Wellen gelten soll. Selbstverständlich muss ein Gedankenexperiment, wenn von ihm eine gültige Aussage abgeleitet werden soll, die dann anschließend in Lehrbüchern steht, prinzipiell auch in der Praxis durchführbar sein. Über die Wirkung der Transversalität muss man sich in einem Gedankenexperiment, wenn dieses Sinn machen soll, auf jeden Fall Rechenschaft ablegen, ob Dir das nun gefällt oder nicht. Falls Du das noch nicht einzusehen vermagst, solltest Du deswegen noch einmal bei Deinen Physiklehrern vorstellig werden. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 14:51, 19. Feb. 2014 (CET)

"wäre dann und nur dann richtig" Unfug. Da steht nichts von Longitudinal- oder Transversalwellen.

"prinzipiell auch in der Praxis durchführbar sein" Wenn das dein Anspruch an ein Gedankenexperiment ist, meinetwegen. Aber eventuelle Schwierigkeiten, die sich erst bei der Ausführung ergeben, haben keinen Einfluss auf die Logik des Gedankenexperiments. Insbesondere ist es irrelevant, ob bei den Messungen das Prinzip benutzt werden muss, das man zuvor mit dem Gedankenexperiment herausgefunden hat. Das ist kein Zirkelschluss.

Abgesehen davon ist all das Theoriefindung und hat nichts im Artikel zu suchen. Wenn du zulässige Quellen findest, in denen das steht, was du behauptest, kann das eventuell in den Artikel. Wenn nicht, dann verschwinde. Diese Seite dient nicht dazu, die Theorie totzulabern, sondern den Artikel zu verbessern. --Hob (Diskussion) 16:21, 19. Feb. 2014 (CET)

(Nach BK) Einstein begründet die Synchronisation von Uhren in seinem Paper Zur Elektrodynamik bewegter Körper (Zitat:) "... indem man durch Defintion festlegt, daß die 'Zeit', die das Signal braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der 'Zeit', welche es braucht um von B nach zu gelangen." Für diese Definition braucht man keine Transformation. Im folgenden zeigt Einstein dann, dass zwei Uhren nur dann synchron zueinander gehen können, wenn sie relativ zueinander ruhen, usw. Von einem Zirkelschluss kann nicht die Rede sein. --Pyrrhocorax (Diskussion) 13:24, 19. Feb. 2014 (CET)

Pyrometer, wenn sich alles durch "Definitionen" festlegen ließe, wie Du zu glauben scheinst, dann bräuchte man nicht nur keine Transformationen, sondern darüber hinaus könnte man auch auf sämtliche Gedankenexperimente verzichten. Der Widerspruch kommt in "Einsteins Gedankenexperiment" dadurch zustande, dass zunächst stillschweigend von Longitudinalwellen ausgegangen wird, und am Ende ein Ergebnis herauskommt, das dann ausschließlich für Transversalwellen gilt. Das Endergebnis ist zwar richtig, doch die "Herleitung" ist durch und durch faul. Das ist reiner Bluff. Dafür gibt es historische Gründe, wie z.B. das anfängliche vorsätzliche Verschweigen der Voigt-Transformation in den Publikationen von Lorentz, Poincaré und Einstein. Sofern das Endergebnis auf Transversalwellen angewandt wird, ist es richtig. Da man aber von Longitudinalwellen ausgeht, müsste die in der Elektrodynamik zuständige Wellengleichung doch ebenfalls eine sein, die nur für Longitudinalwellen gilt. Dann wäre es aber garnicht notwendig, die Voigt-Lorentz-Transformation auf diese makabere Weise "herzuleiten", denn diese ist auf Longitudianlwellen nicht anwendbar und würde dort nur zu falschen Ergebnissen führen. Elektromagnetische Wellen sind keine Longitudinalwellen, sondern in der Elektrodynamik gelten die Maxwell-Gleichungen, deren Lösungen nur reine Transversalwellen zulassen. Folglich beinhaltet "Einsteins Gedankenexperiment" nicht nur einen Zirkelschluss, sondern es ist darüber hinaus von vornherein von A bis Z grober Unfug und reiner Schwachsinn. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 14:51, 19. Feb. 2014 (CET)

Erstens bin ich nicht Pyrometer sondern Pyrrhocorax. Zweitens bin ich keineswegs der Ansicht, dass man "alles" per Definition festlegen könne. Synchronizität jedoch schon. Drittens könnte ich Dir vielleicht folgen, wenn Du mal erklären könntest, warum es Deiner Meinung nach einen Unterschied macht, ob Licht eine Transversal- oder eine Longitudinalwelle ist. Einstein benötigt für seine Argumentation lediglich eine vom Bewegungszustand des Senders unabhängige Lichtgeschwindigkeit. (Das ist eine Eigenschaft aller Wellen, egal ob Schallwellen, Lichtwellen oder Schwerewellen. Die Annahme, dass dies auch in dem Gedankenexperiment gilt, ist also durchaus plausibel. Es gibt keinen Grund, etwas anderes anzunehmen.--Pyrrhocorax (Diskussion) 15:41, 19. Feb. 2014 (CET)

Pardon Pyrrhocorax, früher hatte schon einmal Pyrometer mit mir gehadert, und ich hatte mir Deinen Benutzernamen hier nur flüchtig angesehen. Also eine Verwechslung. Synchronizität kann man zwar definieren, doch muss man sie in der Praxis letztendlich durch ein brauchbares praktisches Synchronisierungsverfahrem herstellen, das gewöhnlich über den Doppler-Effekt funktioniert. Du wirst wissen, dass der Doppler-Effekt longitudinaler Wellen nicht derselbe ist wie der Doppler-Effekt transversaler Wellen (auch optischer oder relativistischer Doppler-Effekt genannt). Wenn Du also beispielsweise mit den beiden Wellenarten Laufzeitmessungen zwischen zwei galileischen Bezugssystemen vornimmst und die beiden Ergebnisse miteinander vergleichst, dann kommt in den beiden Fällen nur dann dasselbe Ergebnis heraus, wenn Du das mit der Transversalwelle erzielte Ergebnis nachträglich um den Lorentz-Faktor korrigierst. Mit anderen Worten, wenn Du in einem derartigen Gedankenexperiment von Longitudinalwellen ausgehst, dann impliziert dies, dass Du die Gültigkeit der Galilei-Transformation voraussetzt. In seinem unsinnigen "Gedankenexperiment" leitete Einstein also stillschweigend die Voigt-Lorentz-Transformation mit Hilfe der Galilei-Transformation ab.

Bei Longitudinalwellem benötigst Du keine Korrektur um den Lorentz-Faktor, sondern nur bei Transversalwellen. Daher ging Einstein die "Herleitung" unter Zugrundelegung von Longitudinalwellen so schön flott von der Hand. Der vorrelativistische optische Doppler-Effekt basierte voll und ganz auf dem Bradleyschen Aberrationsgesetz, c' = c - v, auch ‚Bradleys Theorem für die Addition der Lichtgeschwindigkeit‘ genannt. Dopplers Prinzip in dieser Form gilt strenggenommen ebenfalls nur für Longitudinalwellen. Voigt hat als Erster erkannt, dass im Fall von Transversalwellen das Dopplersche Prinzip in dieser Form nicht alles sein kann. Eine Transversalwelle hat nämlich auch eine transversal rotierende Komponente. Das Phänomen, das bei Doppler-Messungen an Transversalwellen zusätzlich auftritt, kannst Du Dir intuitiv folgendermaße klarmachen: Die transversal rotierende Komponente hat eine Kreisfrequenz oder Winkelgeschwindigkeit. Die Winkelgeschwindigkeit ist aber ebenfalls eine Geschwindigkeit. Wenn es also stimmt, dass der Doppler-Effekt auf der Geschwindigkeitsaberration beruht, dann muss es ein zum Bradleyschen Aberrationstheorem analoges Gesetz auch für die Winkelgeschwindigkeitsaberration geben. Angenommen, ω' ist die für Longitudinalwellen gültige dopplerverschobene Winkelgeschwindigkeit. Dann ist zu erwarten, dass für den Vektor der dopplerverschobenen Winkelgeschwindigkeit der Transversalwelle gilt: ω* = ω' - ώ, worin ώ einen Vektor bedeutet, der die bei der Beobachter-Geschwindigkeit v zusätlich auftretende Winkelgeschwindigkeitsaberration berücksichtigt. Für die Winkelgeschwindigkeitsaberration sollte also ein ganz ähnliches Gesetz gelten wie bei der Geschwindigkeitsaberration. Dieses Winkelgeschwindigkeitsaberrationsphänomen (wer Pyrrhocorax heißt, kann ein solches Wort locker ertragem) tritt ausschließlich beim Doppler-Effekt transversaler Wellen auf und erfordert in der Praxis eine Korrektur um den Lorentz-Faktor. Es ist dies der galileische Effekt, der sich hinter dem Lorentz-Faktor verbirgt. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 18:20, 19. Feb. 2014 (CET)

Oje. Der Doppler-Effekt spielt hier überhaupt keinerlei Rolle, weil er erstens die Frequenz betrifft, aber nicht die Signallaufzeit. Einsteins "Lichtsignal" ist quasi ein "Delta-Blitz" und besitzt keine Frequenz. Folglich kann er auch nicht durch den Dopplereffekt beeinflusst werden. Zweitens werden hier Uhren synchronisiert, die sich relativ zueinander gar nicht bewegen. Ohne Bewegung gibt es auch keinen Dopplereffekt. Drittens ist es grober Unfug, dass der Dopplereffekt sich auf Transversalwellen anders auswirkt als auf Longitudinalwellen. Zwar gibt es einen Unterschied zwischen Schall- und Lichtwellen, doch dieser Unterschied beruht nicht auf der Orientierung der Schwingung, sondern auf dem Vorhandensein bzw. Fehlen eines ruhenden Mediums. Ich empfehle dringend, dass Du Dich mal mit den Grundlagen der Physik auseinandersetzt. (Mit "Auseinandersetzen" meine ich nicht "Anlesen"). Hier ist nicht der richtige Ort dafür. --Pyrrhocorax (Diskussion) 18:34, 19. Feb. 2014 (CET)

Du hattest doch um Auskunft gebeten. Ein "Delta-Blitz" besitzt keine Frequenz? Wo bist Du denn zur Schule gegangen? Solltest Du den Rat, den Du mir hier erteilen möchtest, nicht zunächst einmal selbst befolgen? Ein Delta-Blitz hat ein sehr breites Frequenzspektrum. Wenn Du den "Delta-Blitz" auf ein einzelnes Photon der Energie E = hν reduzierst, wobei h die Plancksche Konstante und ν die Frequenz bedeuten, dann werden der genauen Zeitmessung durch die Heisenbergsche Ungenauigkeitsrelation Grenzen gesetzt. Da es sich bei Licht um Transversalwellen handelt, müsste auch bei der Messung mit einem einzelnen Photon der Lorentz-Faktor berücksichtigt werden. Dieser müsste in "Einsteins Gedankenexperiment" also im voraus bekannt sein. Da die Voigt-Lorentz-Transformation aber mit Hilfe des Gedankenexperiments erst berechnet werden soll, kann der Lorentz-Faktor doch nicht im voraus bekannt sein. Deshalb handelt es sich bei "Einsteins Gedankenexperiment" um einen Circulus vitiosus, man könnte auch sagen: um vollendeten Schwachsinn. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 19:15, 19. Feb. 2014 (CET)

Der Delta-Blitz hat in dem Sinne keine Frequenz, dass es sich nicht um eine periodische Funktion handelt. Das Fourier-Spektrum ist vollkommen irrelevant. Es geht hier nicht um die Dispersion des Blitzes, sondern allein um die Tatsache, dass die Ausbreitung eines Signals für eine bestimmte Strecke eine bestimmte Zeit braucht. Daran ändert auch der Dopplereffekt nichts. Da Du dieses Argument nur verzerrt hast und die auf die anderen Argumente gar nicht eingegangen bist, können wir die Diskussion an dieser Stelle auch abbrechen. --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:26, 19. Feb. 2014 (CET)

Wenn Dein Delta-Blitz "in dem Sinne keine Frequenz" hat, dann lege Dich bitte ins Bett und schlafe zuerst mal richtig aus, denn Du scheinst von einer Karnevalssitzung zu kommen. ---Davido Keltenbeil (Diskussion) 19:32, 19. Feb. 2014 (CET)

Nebelkerzen. Der Dopplereffekt hängt nicht davon ab, ob es Longitudinal-Wellen oder Transversalwellen sind. Der Dopplereffekt betrifft die Frequenz, aber nicht die Gruppengeschwindigkeit eines Signals. Der Dopplereffekt tritt nicht auf, wenn Sender und Empfänger relativ zueinander ruhen. Wenn Du diese drei Argumente nicht entkräften kannst, hat sich Dein Einwand erledigt. --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:41, 19. Feb. 2014 (CET)

Nein, das sind keineswegs "Nebelkerzen", denn dann müsste Woldemar Voigt doch gesponnen haben, als er 1887 mit seinem Aufsatz "Ueber das Doppler'sche Princip" das Dopplersche Prinzip für Transversalwellen korrigierte. Bolduan (Diskussion) 08:01, 20. Feb. 2014 (CET)

Doch Nebelkerzen. Die Frequenz ist in diesem Zusammenhang völlig irrelevant, und der Dopplereffekt ist irrelevant. Es geht um die Laufzeit des Signals, und die ist unabhängig von der Frequenz.

Und solche Bemerkungen wie "Wo bist Du denn zur Schule gegangen?" und "Du scheinst von einer Karnevalssitzung zu kommen" sind erst recht irrelevant. So argumentiert nur, wer keine echten Argumente hat: Astrologie-Gläubige wehren auf diese Weise Skeptiker ab, und der Haupteinwand von Gläubigen gegen das, was Richard Dawkins schreibt, lautet "Dawkins hat keine Ahnung". Darum ist diese Diskussion erledigt. --Hob (Diskussion) 10:45, 20. Feb. 2014 (CET)

Ein elektromagnetisches Signal hat immer eine Frequenz, es sei denn, Du möchtest die Uhren mit Hilfe eines elektrostatischen oder magnetostatischen Gleichfeldes synchronisieren. Die Frequenz wäre dann gleich Null, und Du hättest Aussicht, den Nobel-Preis für Physik verliehen zu bekommen, denn diese Synchronisierungsmethode wäre vollkommen neu. Bolduan (Diskussion) 14:10, 20. Feb. 2014 (CET)

Nur ebene Wellen haben eine Frequenz, andere Signale haben ein ganzes Frequenzspektrum. Siehe Fourier-Transformation. Das ist kein Nobelpreismaterial, sondern das lernt jeder Physikstudent. Aber ich glaube, du redest gar nicht mit mir, obwohl du deinen Beitrag so formatiert hast, als ob. Und natürlich hat das alles nichts mehr mit dem Artikel zu tun, oder? --Hob (Diskussion) 16:06, 20. Feb. 2014 (CET)

Ich hatte nicht „eine Frequenz“ gesagt, sondern „eine Frequenz“ und mit dieser allgemeinen Ausdrucksweise Signale mit einem Frequenzspekrum mit eingeschlossen. Immerhin hat bei Dir jetzt ein Signal auch eine Frequenz oder ein Frequenzspekrum. Wenn man Uhren mit elektromagnetischen Signalen synchronisiert, kommt man immer mit der Transversalität der elektromagnetischen Wellen ins Gehege. Die damit einhergehende Winkelgeschwindigkeitsaberration, die quantitativ durch den Lorentz-Faktor erfasst wird, bewirkt, dass das empfangene Doppler-Signal im Vergleich zu Longitudinalwellen eine zusätzliche oder parasitäre Rotverschiebung erleidet. Beim Synchronisieren von Frequenznormalen oder Uhren ist deshalb das Doppler-Signal um den Lorentz-Faktor zu korrigieren, was bei Longitudinalwellen nicht der Fall wäre. Man kann kein Gedankenexperiment durchführen, in dem diese notwendige Korrektur einfach ignoriert wird. Da kann dann nur Unsinn herauskommen. Kommt jedoch das Richtige heraus, dann steckt zweifelsftrei Bluff dahinter, d.h., die richtige Antwort wird durch Scheinargumente erzwungen. Die richtige Antwort war ja durch die Arbeit von Voigt (1887) bekannt. Deshalb kann ein derartiges "Gedankenexperiment" auf dem Papier bei naiven oder gutgläubigen Lesern enorm viel Überzeugunghskraft entfalten. Ich teile das noch einmal mit, weil Du schreibst: „Aber ich glaube, Du redest gar nicht mit mir ...“ Am besten wendest Du Dich an Experten, die täglich mit Frequenznormalen umgehen und die diese synchronisieren und Dir alles erklären können. Solche Fachleute findest Du zum Beispiel bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig. Bolduan (Diskussion) 17:48, 20. Feb. 2014 (CET)

An die beiden Sockenpuppen Davido Keltenbeil und Bolduan: Es geht hier nicht um den Dopplereffekt, weil sich die beiden Uhren nicht relativ zueinander bewegen. Und selbst wenn es um ihn ginge, würde er die Frequenz des Signals beeinflussen, aber nicht dessen Gruppengeschwindigkeit. Wir interessieren uns aber nicht für die Frequenz sondern lediglich für die Signallaufzeit (also die Gruppengeschwindikgeit). Nun ist aber auch gut. --Pyrrhocorax (Diskussion) 21:35, 20. Feb. 2014 (CET)

Du hast das "Einsteinsche Gedankenexperiment" noch nicht verstandesgemäß erfasst. Der Satz „Auf dem Bahnsteig und im Zug befinden sich verschiedene Beobachter, deren Beobachtungen und Messungen verglichen werden sollen“ bedeutet, dass sich auf dem Bahnsteig und in dem Zug Uhren befinden. Diese Uhren sind also relativ zueinander in Bewegung. Synchronisiert werden sollen sie mit Hilfe von Lichblitzen. Lichtblitze sind aber elektromagentische Wellen, und elektromagnetische Wellen sind Transversalwellen. Wenn man die Uhren mit Hilfe von Lichtblitzen synchronisiert, tritt ein unvermeidbarer systematischer Messfehler auf, der vom Doppler-Effekt transversaler Wellen herrührt, zuerst von Woldemar Voigt (1887) erkannt wurde, von der Winkelgeschwindigkeitsaberration verursacht und bei Laufzeitmessungen durch nachträgliches Korrigieren des Messergebnisses um den Lorenz-Faktor numerisch kompensiert wird. Diesen Korrekturfaktor, den Lorentz-Faktor, müssen die Experimentatoren im voraus kennen, wenn ihre Zeitmessungen korrekt sein sollen. Mit seinem "Gedankenexperiment" will Einstein aber die Voigt-Lorentz-Transformation from first principles erst herleiten, der Lorentz-Faktor kann also noch garnicht bekannt sein. Deshalb befindet sich in "Einsteins Gedankenexperiment" ein logischer Trugschluss, ein Circulus vitiosus. Ich bin ebenfalls der Meinung, dass "es nun aber gut ist" und schlage Euch vor, dass Ihr Euch für weitere Diskussionen an eine Institution wendet, deren wissenschaftliche Mitarbeiter sich mit dem Synchronisieren von Zeit- und Frequenznormalen auskennen. Zu dem Thema gibr es aber auch Fachliteratur, und womöglich könnt Ihr sogar im Internet fündig werden. Bolduan (Diskussion) 08:32, 21. Feb. 2014 (CET)

Kein Circulus vitiosus, weil es in dem Gedankenexperiment nicht darum geht, wie der Effekt gemessen wird: es geht einfach davon aus, dass die Messung korrekt ist. Dass man, um eine korrekte Messung zu erreichen, sich in der Praxis an den bekannten Effekten und an der am besten geeigneten Theorie orientiert, und dass es sich heutzutage bei dieser am besten geeigneten Theorie um genau die Theorie handelt, die mit dem Gedankenexperiment begründet wird, hat nichts mit dem Gedankenexperiment selbst zu tun.

Sonst könntest du ja in, sagen wir, fünfzig Jahren, wenn die Physik weiter ist als heute und solche Messungen noch raffinierter werden und auf weiter entwickelten Theorien beruhen, behaupten, dass das Gedankenexperiment diese weiter entwickelten Theorien voraussetzt, weil man die ja bei Messung benutzt. Du hast einfach nicht verstanden, wie Gedankenexperimente funktionieren.

Davon abgesehen gehört das nicht auf diese Diskussionsseite. Lass dir das woanders erklären. --Hob (Diskussion) 09:37, 21. Feb. 2014 (CET)

Die Voigt-Lorentz-Transformation lässt sich systematisch und rigoros aus der elektromagnetischen Wellengleichung und außerdem auch aus den Maxwell-Gleichungen herleiten, so dass man weder die SRT noch überhaupt ein "Gedankenexperiment" benötigt, um die bei der Uhrensynchronisierung anzuwendende Korrekturformel, den Lorentz-Faktor, herzuleiten. Bolduan (Diskussion) 14:44, 21. Feb. 2014 (CET)

"Immerhin hat bei Dir jetzt ein Signal" - Ich habe nie behauptet, dass das Signal keine Frequenz hat. Lies erst mal genau nach, wer was schreibt, bevor du Unfug redest. --Hob (Diskussion) 09:37, 21. Feb. 2014 (CET)

Du solltest Dich dann eben von Anfang an unmissverständlicher ausdrücken. Durch Deine Mitarbeit bei Wikipedia solltest Du das eigentlich inzwischen schon gelernt haben. Da Du dazu neigst, in Diskussionen einen rüden Ton anzuschlagen, wie etwa: „verschwinde“, ist es keine helle Freude, mit Dir zu diskutieren. Wir beide sollten deshalb eine Pause einlegen, bis Du gelernt hast, Dich wieder zu benehmen, meine ich. Bolduan (Diskussion) 14:44, 21. Feb. 2014 (CET)

@Davido/Bolduan: Zu Deiner Bemerkung: "... und schlage Euch vor, dass Ihr Euch für weitere Diskussionen an eine Institution wendet, deren wissenschaftliche Mitarbeiter sich mit dem Synchronisieren von Zeit- und Frequenznormalen auskennen." Du hast immer noch nicht verstanden, dass es hier nicht um das Abgleichen von Frequenzen oder Zeitnormalen geht, sondern um das Synchronisieren eines Zeitpunktes. --Pyrrhocorax (Diskussion) 09:56, 21. Feb. 2014 (CET)

Einen "Zeitpunkt" in Deinem Sinne kann man nur mittels einer genau gehenden Uhr festlegen, und wenn zwei zueinander in Bewegung befindliche Uhren benutzt werden, müssen sie synchronisiert werden. Daran führt kein Weg vorbei.

Keine Korrektur um den Lorentz-Faktor wäre erforderlich, wenn es sich bei Lichtwellen nicht um Transversal-, sondern um Longitudinalwellen handeln würde. Dann dürfte "Einsteins Gedankenexperiment" aber nicht in der "Vorhersage" der Voigt-Lorentz-Transformation münden, sondern am Ende des Gedankenexperiments müsste die Galilei-Transformation herauskommen.

Wer möchte, dass die Diskussion hier beendet wird, sollte sich selbst daran halten und nicht immer wieder von neuem beginnen, der Welt seine Weisheiten mitzuteilen, die letztendlich ja doch kein sind. Bolduan (Diskussion) 14:44, 21. Feb. 2014 (CET)

Satzmonster

Die Lesbarkeit des Artikels wird im Moment durch lange verschachtelte Sätze erschwert. Beispiele:

„Auf einem ereignet sich, als der Zug vorbeifährt, gerade Folgendes, aus Sicht des Beobachters am Bahnsteig geschildert: Zwei Billardkugeln, die jeweils dieselbe absolute Geschwindigkeit wie der Zug haben, sich aber senkrecht zum Gleis aufeinander zubewegen, stoßen völlig elastisch (aber nicht zentral) zusammen, und zwar so, dass die Verbindungsachse ihrer Mittelpunkte mit ihrer Bewegungsrichtung den Winkel 45° bildet.“

„Da das „hintere“ Ereignis (das Zugende passiert das hintere Bahnsteigende) für ihn später eintritt als das „vordere“ (der Zuganfang passiert das vordere Bahnsteigende), schließt er, dass der Zug länger ist als der Bahnsteig, denn schließlich war das Zugende noch gar nicht am Bahnsteig angekommen, als der Zuganfang ihn schon wieder verlassen hat.“

„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.“

„Nehmen wir nun an, die Raumachsen werden bei jedem Tick einer Uhr „gesetzt“, so sieht man sofort, dass die Uhr im „gedrehten“ Koordinatensystem, also die relativ zum Beobachter bewegte Uhr, anscheinend langsamer geht (zwischen zwei Ticks vergeht mehr Zeit des Beobachters).“

-<)kmk(>- (Diskussion) 05:44, 2. Jan. 2013 (CET)

Mach doch mal Gegenvorschläge, damit wir vergleichen können. – Rainald62 (Diskussion) 12:00, 2. Jan. 2013 (CET)

Zwischenruf: kmk hat recht. Die Sätze könnten ja fast von mir sein! Rainald hat auch recht. Mit Gruß ins 2013! --jbn (Diskussion) 22:59, 2. Jan. 2013 (CET)

Ich mach mal einen Verbesserungsvorschlag:

Die nebenstehende Abbildung zeigt, was stehender Beobachter auf dem Billardtisch sieht, während der Zug vorbei fährt: Zwei Billardkugeln rollen quer zum Gleis aufeinander zu, treffen etwas versetzt aufeinander und laufen nach dem Stoß auseinander. Vor dem Stoß hatten sie genau betragsmäßig gleiche, aber entgegengesetzte Geschwindigkeiten. Da der Stoß vollkommen elastisch ist, ... (Gegenüber dem Original habe ich ein paar Sachen rausgenommen: "absolute Geschwindigkeit" - komische Formulierung in einem Artikel über SRT; sämtliche Winkelbetrachtungen - für das Gedankenexperiment unerheblich.
Für ihn erreicht der Zuganfang das vordere Ende des Bahnsteigs, bevor das Zugende am hinteren Ende des Bahnsteigs ankommt. Daraus schließt er, dass der Zug länger ist als der Bahnsteig.
Als de Beobachter die Uhr am hinteren Bahnsteigende passiert werden seine Uhr und die Uhr am hinteren Bahnsteigende gestartet. Als er am vorderen Bahnsteigender vorbei fährt, stoppt er seine Uhr. Gleichzeitig wird die Uhr am vorderen Bahnsteigende angehalten.
... Das dritte Beispiel schenke ich mir mal.

--Pyrrhocorax (Diskussion) 12:02, 5. Jan. 2013 (CET)

"absolut" war wohl als abs(v) gemeint, eine für den Betrag von Vektoren ungewöhnliche Ausdrucksweise. "genau betragsmäßig gleich" finde ich aber auch unschön. Zudem ist "gleich zum Zug" entfallen. Mein Versuch:

Auf dem Billardtisch der Bahnhofskneipe sieht der Wirt, dass zwei Billardkugeln, deren gemeinsamer Schwerpunkt ruht, leicht versetzt zusammenstoßen. Vor dem Stoß bewegen sie sich quer, danach parallel zum Gleis (Abb. rechts). Alle vier Geschwindigkeiten erscheinem ihm gleich groß (vollelastischer Stoß) und ebenso groß wie die des Zuges, der gerade vorbeifährt.

Das Bild sollte um 90° gedreht werden, damit es zum Bild des Bahnsteigs passt, der Zug sollte eingezeichnet sein, die Kugeln sollten ihre Farbe nicht wechseln (aber unterschiedlich gefärbt sein), die (schnelle) Bewegung sollte durch Bewegungsunschärfe angedeutet sein (Schatten oder Spur), Pfeile sind dann entbehrlich, "v" sollte 5× eingetragen werden. – Rainald62 (Diskussion) 18:27, 5. Jan. 2013 (CET)

Das Bild ist neu und entspricht bis auf "5× v" obigem Plan. Der Text zum Bild ist nur leicht geändert. – Rainald62 (Diskussion) 19:15, 24. Feb. 2013 (CET)

Betitelung des Profilbilds von Albert Einstein

Ich finde die Betitelung: "Der Entdecker der Relativitätstheorie" unglücklich. Denn eine Theorie ist immer Mensch gemacht und kann nicht entdeckt werden, da sie vor ihrer "Entdeckung" noch gar nicht bestand, sondern materiell als z.B. physikalisches Phänomen einfach vorlag. Vielleicht würde "Begründer" etwas näher kommen. Ich bin mir bewusst, dass im allg. "Entdecker" gesagt wird, jedoch heisst das nicht, dass man dies auf unbest. Zeit einfach so weiter führen müsste. Oder liege ich falsch?(nicht signierter Beitrag von 84.227.108.242 (Diskussion) 17:35, 13. Jan. 2013 (CET))

Du hast vollkommen recht. Die Formulierung hatte mich auch schon gestört, habe es dann aber aus den Augen verloren. Ist geändert. --Chricho ¹ ² ³ 17:40, 13. Jan. 2013 (CET)

Physikalische Zusammenhänge existieren auch schon bevor sie beschrieben und in Formeln gefasst werden. Es ist daher durchaus angemessen von einer "Entdeckung" zu sprechen. Die IP hat schon richtig angemerkt, dass im Zusammenhang mit der RT üblicherweise von "Entdeckung" die Rede ist. Für eine abweichende Darstellung hier in Wikipedia sehe ich keinen Anlass.---<)kmk(>- (Diskussion) 12:04, 22. Apr. 2013 (CEST)

Da muss ich Dir widersprechen. Es wäre (zumindest formal) korrekt, dass Albert Einstein die Relativität (ohne -stheorie) oder die Invarianz der Lichtgewschwindigkeit oder die Zeitdilatation oder sonstwas entdeckt hätte, denn dabei handelt es sich um Phänomene. (Ob es inhaltlich stimmt, sei mal dahingestellt). Eine Theorie wird aber nicht entdeckt. Naja gut, vielleicht schon: Wenn jemand in einer Pyramide eine altes Papyrus findet, auf dem in Hieroglyphen eine Theorie dargelegt wird, dann hat er diese Theorie vielleicht tatsächlich „entdeckt“. Im Falle von Einstein aber sicher nicht. Und wenn Du schon behauptest, dass üblicherweise von der Entdeckung der RT die Rede sei: Kannst Du das in der Literatur belegen? Ich behaupte, dass häufiger davon die Rede ist, dass er die RT entwickelt, aufgestellt, formuliert, begründet, ... hat. --Pyrrhocorax (Diskussion) 13:44, 22. Apr. 2013 (CEST)

Fehler oder Mißverständnis im Gedankenexperiment unter "Lorentzkontraktion"

Vorab: Wenn ich in der Mitte einer Bahn stehe und von den Enden werden gleichzeitig Lichtblitze ausgesandt, kommen diese immer gleichzeitig bei mir an, egal ob ich mich bewege und wie schnell, und egal ob sich die Lichtquelle bewegt und wie schnell. Dies ist einer der Grundpfeiler der Relativitätstheorie. In jedem Inertialsystem findet das gleiche Experiment völlig gleich statt, egal wie schnell sich das System bewegt (siehe Relativitätstheorie#Das_Relativitätsprinzip). Würde ich in Bewegung etwas anderes feststellen, ließe das darauf schließen, dass es ein absolutes Ruhesystem gäbe... womöglich auch einen Äther. Wir wissen aber, dass das nicht so ist.

Im Abschnitt ist das Gedankenexperiment wohl falsch widergegeben oder vielleicht auch nur missverständlich formuliert. Dort steht: "Für den Beobachter in der Mitte des Zuges stellt sich die Situation aber ganz anders dar: Der Lichtblitz vom Anfang des Zuges erreicht ihn früher als der Lichtblitz vom hinteren Ende des Zuges, da er dem vorderen Lichtblitz entgegen fährt und sich gleichzeitig vom hinteren Lichtblitz entfernt. (...)"

Dies ist falsch. Beim Aussenden der zwei Lichtblitze befindet sich auch der Beobachter innerhalb des Zuges exakt in der Mitte zwischen den Blitzen. Er MUSS daher beide Blitze gleichzeitig bei sich auftreffen sehen - egal ob er sich selbst bewegt oder nicht (Erklärung s.o.).

Hier gilt aber dieses: Beide Beobachter empfangen die Blitze in ihrem jeweilgen System zwar gleichzeitig, aber sie sehen sie bei der jeweils anderen Person nacheinander auftreffen. Ein Beobachter vom Bahnsteig sieht, dass die Lichtblitze die Person im Zug nicht gleichzeitig erreichen. Umgekehrt sieht der Beobachter im Zug, dass die Lichtblitze die Person auf dem Bahnsteig nicht gleichzeitig erreichen.

Im Ergebnis kommt auch hier die Kontraktion des jeweils anderen Systems heraus, aber die Erläuterung ist eine andere. --Quadratur (Diskussion) 22:01, 21. Apr. 2013 (CEST)

Nein, das Experiment kann in verschiedenen Inertialsystemen verschieden aussehen. Die Physik ist die gleiche in allen Inertialsystemen, aber das Experiment (die "Startbedingungen") ist es nicht. Die gleichzeitige Aussendung der Lichtblitze hängt schon vom Bezugssystem ab. Was im einen System gleichzeitig ist, ist es in einem anderen nicht.

Was hingegen unabhängig vom Bezugssystem ist, ist die Frage "sieht Beobachter X die Lichtblitze gleichzeitig bei sich eintreffen?". Dein "hier gilt aber dieses" ist also falsch. --mfb (Diskussion) 22:44, 21. Apr. 2013 (CEST)

In der betroffenen Textstelle wird es aber so dargestellt, dass die Lichtblitze (aus der Betrachtungsweise im Zug) gleichzeitig von den Enden des Zuges ausgesandt werden und dass die Blitze nur deshalb zu unterschiedlichen Zeiten beim Betrachter ankommen, weil er sich auf den einen zu und vom anderen weg bewegt. Das würde aber bedeuten, dass für beide Lichtblitze unterschiedliche Geschwindigkeiten gemessen würden und die Experimentergebnisse abhängig von der Geschwindigkeit des Inertialsystems wären. Dies widerum widerspricht den Grundsätzen der Relativität. --Quadratur (Diskussion) 00:06, 22. Apr. 2013 (CEST)

Ihr habt beide recht: Das Gedankenexperiment ist richtig beschrieben (Mfb), aber es provoziert ein Missverständnis (Quadratur). Die Relativgeschwindigkeit von Lichtblitz und Zug wird aus Sicht des ruhenden Beobachters beschrieben. Es wurde stillschweigend davon ausgegangen, dass der Leser ohne weiteres diesem Gedankengang folgt. Um es klar und deutlich zu machen, habe ich das in das Gedankenexperiment hineingeschrieben. --Pyrrhocorax (Diskussion) 00:22, 22. Apr. 2013 (CEST)

Danke dafür! Ich bin allerdings noch nicht restlos zufrieden. Es wird ja der gesamte Absatz aus Sicht des außen stehenden Beobachters beschrieben, sagt dann aber, dass der Zug-Mitfahrer diese Eindrücke hat. Daher müsste meines Erachtens der gesamte Absatz neu formuliert und ausschließlich aus einer einzigen Perspektive (entweder nur Zug oder nur Bahnsteig) beschrieben werden, damit das Ganze sauber wäre. Also z.B. so: Bahnsteigbeobachter beobachtet die Lichtblitze bei sich, und beobachtet sie außerdem irgendwie am Zugfahrer ankommen. Aus diesen Beobachtungen schließt er, dass der Zug kürzer ist. --Quadratur (Diskussion) 11:01, 25. Apr. 2013 (CEST)

Ich fürchte, dass man auf den Perspektivenwechsel nicht verzichten kann. Würde ein Beobachter ausreichen, dann wäre die triviale Schlussfolgerung, dass der Zug „tatsächlich“ kurz ist. Der Gag an der Lorentzkontraktion ist aber, dass der eine sagt, der Zug sei verkürzt und der andere sagt, der Bahnsteig sei verkürzt, und beide haben recht. --Pyrrhocorax (Diskussion) 14:27, 25. Apr. 2013 (CEST)

Dass man beide Seiten betrachten muss, finde ich ja auch, aber die Vermischung der Betrachtungen a la "A sieht bei B dies, deshalb folgert B daraus jenes" geht m.E. nicht. Ich komme langsam dahinter, dass wohl das Richtige gemeint ist, aber die Beschreibung wechselt so oft die Perspektive, dass es zumindest für mich (und ich hab das noch studiert) nicht mehr problemlos nachvollziehbar ist. Deshalb finde ich, die Beschreibungen sollten hier etwas "runder" gemacht werden.

Ich selbst würde ein anderes Gedankenexperiment vorziehen, nämlich eines, bei dem Start- und Endpunkt eines einzelnen(!) Lichtblitzes innerhalb eines der Bezugssysteme identisch sind (mittels Spiegel). Die Rückkehr zum Ausgangspunkt ist meiner Meinung nach eine bessere Idee als mit zwei Lichtblitzen zu arbeiten. Dann könnte man es so beschreiben:

Der Lichtblitz wird im Inertialsystem des Zuges am hinteren Zugende ausgelöst, läuft von dort zu einem Spiegel am vorderen Zugende und wieder zurück zum Ausgangspunkt. Der Zugfahrer misst die Strecke, die das Licht zurücklegt, und erhält als Lichtweg die doppelte Zuglänge. Der Bahnsteig-Beobachter misst für den Lichtblitz eine längere Strecke, weil der im Zug montierte Spiegel dem Lichtstrahl davon eilt und das Licht aus seiner Sicht länger braucht, um dort aufzutreffen. (Der verkürzte Weg beim Zurücklaufen des Lichtsrahls vom Spiegel zum Ausgangspunkt kann die vorherige Verzögerung niemals wettmachen. Es bleibt insgesamt immer ein längerer Weg.) So misst der Zugfahrer also z.B. 50 Meter, der Bahnsteig-Beobachter aber 80 Meter Lichtweg. Für den Zugfahrer erscheinen also die 80 Meter auf dem Bahnsteig wie 50 Meter in seinem eigenen System.

In dieser Art habe ich die Gedankenexperimente in meinen Unterlagen wiedergefunden. Ich denke, das ist ein in sich schlüssigeres Beispiel und hat hoffentlich keinen anderen gedanklichen Fehler drin. Das könnt ihr ja noch weiter diskutieren. Den Artikel würde ich nicht selbst ändern; ist irgendwie nicht so ganz meine Baustelle. Schaut mal, ob ihr das gut (oder noch besser) hinbekommt. Viele Grüße --Quadratur (Diskussion) 16:43, 26. Apr. 2013 (CEST)

Mir persönlich missfällt bei beiden Formen des Gedankenexperiments die Betonung, die auf die Ausbreitung von Licht gelegt wird. Damit wird der unzutreffende Eindruck erweckt, die Verkürzung hätte ursächlich etwas mit der Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen zu tun. Außerdem misst man im nichtrelativistischen Leben Abstände meist nicht aus Lichtlaufzeiten. Viel häufiger vergleicht man die zu messende Strecke mit einem bekannten Maßstab -- etwa ein Maßband, oder ein Zollstock. Die meisten mir bekannten Einführungen in die SRT stellen daher ein Gedankenexperiment in den Vordergrund, bei dem die Messung ebenfalls in einem Vergleich mit einer bekannten Strecke besteht.

Ein beliebtes Beispiel für ein solches Gedankenexperiment ist ein Zug, der durch einen Tunnel fährt. In einiger Entfernung ist eine Kamera aufgestellt, die sowohl Eingangs- als auch Ausgangstor im Blick hat. Am Eingang und Ausgang des Tunnels ist je ein Freund des Beobachters postiert-. Diese beiden Streckenposten notieren jeweils die genaue Zeit, zu der bei ihnen die Lokomotive, oder der letzte Waggon vorbei kommt. Der Tunnel und der Zug sind beide 100 m lang -- jeweils im eigenen Ruhesystem gemessen. In einem ersten Durchgang fährt der Zug mit gemächlichen 10 m/s durch den Tunnel. Der Beobachter wundert sich nicht wirklich darüber, das er zu einem bestimmten Zeitpunkt mit der Kamera ein Bild aufnehmen kann, auf dem die Lokomotive gerade aus dem Tunnel heraus kommt, während gerade der letzte Wagen im Tunnel verschwindet. Die Rückfahrt erfolgt mit hochrelativistischer Geschwindigkeit. Nun gibt es keine Möglichkeit für so ein Foto. Stattdessen ist der Zug eine Zeit lang ganz im Tunnel verschwunden. Ein Vergleich der Zeiten, die die Streckenposten notiert haben, ergibt dasselbe Bild: Der schnell fahrende Zug ist deutlich kürzer als der Tunnel!

Im Zug gibt es ebenfalls drei Personen -- Den Lokführer, einen Schaffner in der Mitte des Zugs und einen Passagier im letzten Waggon. Lokführer und Passagier notieren die Zeiten zu denen sie an die Tunneltore an sich vorbeirauschen sehen. Und der Schaffner hat zwei Spiegel so aufgestellt, dass gleichzeitig nach vorne zur Lock und nach hinten zum letzten Wagen zu schauen kann. Zur Halbzeit der schnellen Tunnelfahrt sieht der Schaffner dass die Lok den Tunnel bereits wieder verlassen hat, während der letzte Waggon noch gar nicht in den Tunnel eingefahren ist. Dasselbe ergibt sich aus dem Zeitprotokoll von Lokführer und Passagier. Die drei Zugfahrer schließen daraus, dass der Tunnel während der Rückfahrt kürzer ist als während der Hinfahrt. Die Beobachtungen der Zugfahrer scheinen im Widerspruch mit denen der Tunnelbeobachter zu stehen. Tatsächlich gibt es nicht nur keinen logischen Widerspruch. Die unterschiedlichen Beobachtungen sind der einzige Weg, der die Kausalität nicht verletzt.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:33, 11. Mai 2013 (CEST)

Auch in diesem Experiment machen beide Beobachter ihre Beobachtungen mit Licht, das sich mit der Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum ausbreitet. Wo ist der entscheidende Unterschied?

Die Messung mit den Uhren ist ein davon unabhängiges Experiment und sollte nicht mit dem ersten Experiment vermischt werden. -- Pewa (Diskussion) 09:44, 11. Mai 2013 (CEST)

Nein.
Darin.
Synchronisierung und Streckenvergleich sind untrennbar verbunden.

---<)kmk(>- (Diskussion) 21:25, 13. Mai 2013 (CEST)

Es ist ein zutreffender Eindruck, dass die SRT ursächlich etwas mit der Geschwindigkeit der Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen zu tun hat. -- Pewa (Diskussion) 07:26, 29. Mai 2013 (CEST)

Paradoxon

Ein Paradoxon ist doch, wenn zwei gegensätzliche Dinge zu Einem verbunden werden. Das Lügner-Paradoxon beispielsweise sagt etwas abgeändert: „Dieser Satz =ist= kein Satz.“ Im Abschnitt Lorentzkontraktion steht:

Am Anfang schliesst der Bahnhofsbeobachter, dass Zug und Bahnsteig bei der momentanen Geschwindigkeit gleich lang sind.

Am Ende ist aus Sicht des Bahnsteig-Beobachters der (bewegte) Zug verkürzt.

Wenn am Anfang "Zug und Bahnhof gleich lang sind", dann =ist= am Ende "der Zug kürzer als der Bahnhof". Das Ende wurde "logisch" aus dem Anfang abgeleitet, kommt aber zu einer gegensätzlichen Aussage. Für mich sieht das aus wie ein Paradoxon, ich vermute aber, dass es nicht so gemeint ist. Vielleicht könnte man den Artikel dahingehend verbessern. Nihillis (Diskussion) 18:26, 17. Jun. 2014 (CEST)

Das steht so nicht in dem Artikel. Nirgends wird behauptet, dass der Zug kürzer als der Bahnhof sei. Das Wort "verkürzt" bedeutet hier "gegenüber seiner Eigenlänge" (nicht: gegenüber der Länge des Bahnhofs). Auch steht in diesem Artikel weder eine chronologische Abfolge (vorher - nachher) noch eine logische Implikation (aus ... folgt ...) wie Du es hier hineininterpretierst. Im Artikel wird zunächst erklärt, wie der ruhende Beobachter die Länge des Zuges feststellt. Später wird seine Beobachtung mit der Beobachtung des Passagiers verglichen. Da gibt es keine Selbstbezüglichkeit. Also sehe ich auch weder ein Paradoxon noch Handlungsbedarf. --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:05, 17. Jun. 2014 (CEST)

Naja, ich hab das halt so gelesen.

Andere Anmerkung: Stimmt folgendes wirklich mit der RT überein:

Somit ist für den Beobachter im Zug der Bahnsteig kürzer und der Zug länger als für den Beobachter auf dem Bahnsteig.

Also ist der Zug wirklich länger als für den Beobachter auf dem Bahnsteig? Dann würde es nämlich nicht reichen, nur zu schreiben, dass etwas "verkürzt" ist, man müsste auch erwähnen, dass etwas "verlängert" ist. Nihillis (Diskussion) 20:09, 17. Jun. 2014 (CEST)

Es ist ein üblicher Grundfehler im Zusammenhang mit der SRT, sich zu überlegen, wie etwas "wirklich" ist. Es gibt kein "wirklich". Was es gibt, ist die Eigenlänge: Sagen wir, der Bahnsteig hat eine Eigenlänge von 100 m. Das bedeutet, dass ein Beobachter, der auf dem Bahnsteig steht, eine Länge von 100 m misst. Ebenso kann der Zug eine Eigenlänge von 125 m haben (also für einen Passagier im Zug). Der Beobachter am Bahnsteig sieht den Zug verkürzt, so dass Bahnsteig und Zug eine übereinstimmende Länge von 100 m haben. Der Passagier im Zug sieht den den Bahnsteig verkürzt, z. B. auf 80 m. Für ihn ist der Zug also länger als der Bahnsteig, aber nicht weil er "verlängert" ist, sondern weil der Bahnsteig verkürzt ist. --Pyrrhocorax (Diskussion) 20:41, 17. Jun. 2014 (CEST)

Versteh ich jetzt nicht ganz, schliesslich beschäftigt sich die Physik mit der Wirklichkeit. Ich kann dir nur kurz sagen, wie ich es verstanden habe: Eine Eigenschaft des Lichtes ist es, sich in allen Bezugssystemen absolut mit gleicher Geschwindigkeit zu bewegen. Das ist nach den klassischen Bewegungsgleichungen der Physik paradox, weil hier Geschwindigkeiten addiert/subtrahiert werden. Doch nur derjenige Beobachter, der sich mit der Quelle mitbewegt, sieht das Licht aus der Quelle auch in der Farbe, in der es die Quelle ausstrahlt. Alle anderen Beobachter sehen es blau/rot verschoben. Das Licht hat also für unterschiedliche Beobachter eine unterschiedliche Farbe, was (scheinbar) gleichbedeutend ist, dass es für diese Beobachter auch zu bestimmten Zeiten an einem anderen Ort im Raum ist. Sie finden es eben genau da, wo es in ihrem Bezugssystem mit der Lichtgeschwindigkeit sein müsste. Sind nun die Lichtquellen an den Enden des Bahnhofs, werden die Lichtblitze den Bahnhofsbeobachter gleichzeitig (im klassischen Sinne) mit der Farbe erreichen, die die Quelle ausstrahlt. Den Zugbeobachter erreichen die Lichtblitze auch gleichzeitig (im klassischen Sinne) nur sieht er das Licht, das von vorne kommt in einer anderen Farbe als jenes, das ihn von hinten erreicht. Dass das Licht diese "seltsame" Eigenschaft hat, bestätigt das Doppelspalt-Experiement. Ohne einen Beobachter an einem der Spalte geht ein Quant gleichzeitig (klassisch) durch beide Spalte. Auch das ist nach klassischen Sinne Paradox, weil ein Teilchen sich entscheiden müsste. Nihillis (Diskussion) 11:05, 18. Jun. 2014 (CEST)

Natürlich beschäftigt sich die Physik mit der Wirklichkeit! Aber sowohl der Beobachter auf dem Bahnsteig als auch der Passagier im Zug dürfen für sich in Anspruch nehmen, die Wirklichkeit zu beschreiben. Sie verwenden dafür halt unterschiedliche Koordinaten. Die Vorstellung, dass die relativistischen Effekte nur Zerrbilder einer "in Wirklichkeit" absoluten, objektiven, universellen, nichtrelativistischen Realität sind, ist falsch. Wenn der Passagier die Lichtblitze gleichzeitig registriert, dann wurden sie in seiner Wirklichkeit zu verschiedenen Zeitpunkten ausgesandt. Daran ist überhaupt nichts paradox. Paradox wird es erst, wenn man irrtümlich annimmt, dass "Gleichzeitigkeit" irgendeine universelle Bedeutung hätte - hat sie aber nicht. Das Doppelspaltexperiment ist nun wirklich eine völlig andere Baustelle und hat hier nichts verloren. Dies ist übrigens kein Plauder-Forum sondern ein Diskussionsbrett, dessen Zweck die Verbesserung des Artikels ist. Daher ziehe ich mich hier aus der Diskussion zurück. --Pyrrhocorax (Diskussion) 11:24, 18. Jun. 2014 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Pyrrhocorax (Diskussion) 11:24, 18. Jun. 2014 (CEST)

Die Aussage "Physik befasst sich mit der Wirklichkeit" impliziert, dass es EINE Wirklichkeit gibt. Dies ist aber nicht der Fall. Wer die RT verstehen will, muss einfach rechnen. Also Nihillis, nimm dir zwei Raketen oder was auch immer, nimm einen Piloten jeweils in Bug und Heck, lass die Raketen sich gegebeneinander bewegen und berechne, was die vier Piloten sehen in Bezug auf ihre gegenseitige Position und Geschwindigkeit. Dann verstehst du es und das Paradox ist weg. Paradoxe in der Physik existieren nur, wenn man etwas nicht richtig verstanden hat. Und das mit dem Doppelspalt: schaue im Artikel nach und du wirst sehen, dass man das Doppelspaltexperiment auch lösen kann "Doppelspaltexperiment und Heliumstreuung am HD-System". Du musst lediglich den Doppelspalt als das nehmen, was er ist: eine Anordnung von Elektronen (die man "sieht") um Atomkerne (die man "nicht" sieht) und dann berechnen, wie das was auch immer durch diesen Elektronensee durchkommt und die Sache hat sich. Also: Rechnen und schweigen ;-) FellPfleger (Diskussion) 20:34, 18. Jun. 2014 (CEST)

Bevor man was rechnet, muss man doch erst die Formeln verstehen.

Wie wäre es mit folgendem Gedankenexperiment:

Wir haben eine Quelle und einen Empfänger. Beide ruhen in einem System und sind d Meter voneinander entfernt. Das Licht braucht von der Quelle t=d/c Sekunden.

Nun sagen wir, die Quelle sendet einen Lichtblitz zu einem Zeitpunkt aus, und gleichzeitig entfernt sich der Empfänger. Dann befinden wir uns im Bezugssystem der Quelle. Nun braucht das Licht erst t Sekuden um d Meter zurückzulegen und dann nochmal eine Zeitspanne, um die Strecke zurückzulegen, die sich der Empfänger bereits entfernt hat. Dann hat aber das Licht für den Empfänger die Farbe der Quelle.

Nun sagen wir die Quelle sendet einen Lichtblitz zu einem Zeitpunkt aus, und gleichzeitig entfernt sie sich vom Empfänger. Dann befinden wir uns im Bezugssystem des Empfängers. Zum Zeitpunkt als das "erste" Licht ausgesendet wurde, war die Distanz d Meter. Mit Lichtgeschwindigkeit braucht es also t Sekunden. Da sich aber die Quelle entfernt, würde das Licht, was später ausgesendet wird, länger brauchen. Der Empfänger sieht das Licht in einer anderen Farbe. Nihillis (Diskussion) 12:41, 23. Jun. 2014 (CEST)

Nochmal: Dies ist kein Physik-Diskussionsbrett! Und zu Deinen Ausführungen, Zitat: "Nun braucht das Licht erst t Sekuden um d Meter zurückzulegen und dann nochmal eine Zeitspanne, um die Strecke zurückzulegen, die sich der Empfänger bereits entfernt hat. Dann hat aber das Licht für den Empfänger die Farbe der Quelle." Dies ist falsch. Doppler-Effekt. --Pyrrhocorax (Diskussion) 13:05, 23. Jun. 2014 (CEST)

Hast natürlich recht.... Nihillis (Diskussion) 14:33, 23. Jun. 2014 (CEST)

@Nihillis: Ich denke nicht, dass man die Formel verstehen muss. Das Rechnen mit Formeln ist ein mechanischer Vorgang. Du musst verstehen, was die Zeichen der Formeln bedeuten. Und das Konzept verinnerlichen. Einstein hat gesagt: wenn die Lichtgeschwindigkeit immer denselben Wert hat -und das zeigen alle Experimente- dann ist die Zeit und der Abstand nicht mehr absolut zu kennen, sondern nur noch ihr Verhältnis. Du musst also ganz genau formulieren. Und ganz einfache Experimente beschreiben, keine Gedankenexperimente. "gleichzeitig entfernt sich der Empfänger" bedeutet: es gibt eine gemeinsame Zeit: gleichzeitig, und es gibt eine Entfernungsmessung ohne dass Zeit vergeht. Damit hat man schon etwas Absolutes zur Grundlage gemacht und das kann nur krachen, wenn man so Relativität verstehen will. Absolut ist nur die Lichtgeschwindigkeit. FellPfleger (Diskussion) 17:12, 23. Jun. 2014 (CEST)

In dem oben beschriebenen Fall wäre es doch möglich. Man nimmt einen Sender, der von Quelle und Empfänger gleich weit weg ist. Dann sendet man ein Signal an diese Beiden. Beim Empfänger führt das dazu, dass er sich bewegt/nicht bewegt, bei der Quelle, dass sie Licht aussendet und sich bewegt/nicht bewegt.Nihillis (Diskussion) 18:15, 23. Jun. 2014 (CEST)

Du hast das Konzept nicht verinnerlicht, wage ich zu behaupten. Es gibt keinen Sender, der von Quelle und Empfänger gleich weit weg ist. Die Entfernungsbestimmung ist das Ergebnis von Beobachtung. Wenn die Feststellung gemacht ist, hat die Situation sich schon verändert.FellPfleger (Diskussion) 20:11, 23. Jun. 2014 (CEST)

Ich denke schon, dass man in einem System, in dem alle Objekte ruhen, einen Sender so platzieren könnte, dass er gleich weit von Quelle und Empfänger entfernt ist. Mein Denkfehler liegt wo anders. Beim klassischen Doppler-Effekt gibt es ja ein Medium, in dem sich die Welle ausbreitet. Da macht es einen Unterschied, ob sich die Quelle oder der Empfänger im Medium bewegt. Es gibt aber nicht nur einen kleinen Frequenzunterschied, sondern auch einen Unterschied der Zeitpunkte, wann die erste Wellenfront den Empfänger erreicht. Im Extremfall wäre es so: Wenn sich der Empfänger mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in dem Medium von der Quelle entfernt, würde die erste Wellenfront nie den Empfänger erreichen. Wenn sich hingegen die Quelle mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle von dem Empfänger entfernt, erreichen den Empfänger die Wellenfronten nach n*t Sekunden. Das Gedankenexperiment von Einstein geht davon aus, dass sich der Empfänger (=Zugbeobachter) bewegt. Er nimmt also die Beobachtung vom Bahnhof und rechnet sie auf den Zugbeobachter um. Ich hingegen bin davon ausgegangen, dass sich die Quellen am Bahnhof für den Zugbeobachter bewegen. Damit hab ich sozusagen die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" nicht so verstanden, wie Einstein es gemeint hat. Auch sagt er, dass es eben keinen Unterschied macht, ob sich Quelle oder Empfänger bewegt. Und da der Artikel es so richtig wiedergibt, wie Einstein es gemeint hat, hat sich, denke ich, die Diskussion hier tatsächlich erledigt. --Nihillis (Diskussion) 12:21, 28. Jun. 2014 (CEST)

Führt solche Diskussionen bitte im Benutzernamensraum oder noch besser auf anderen Webseiten, die Artikeldiskussionsseiten sind dafür nicht der richtige Ort. --mfb (Diskussion) 18:17, 23. Jun. 2014 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: mfb (Diskussion) 18:17, 23. Jun. 2014 (CEST)

Im Artikel Beobachtung steht (sinngemäss): "Der Beobachter ist ein zielgerichteter, aufmerksamer Wahrnehmer von Objekten, Phänomenen oder Vorgängen, gegebenenfalls unter Verwendung technischer Hilfsmittel." Damit ist der Beobachter als ein passives Subjekt definiert. Aktiv wird er, wenn er technische Hilfsmittel konstruiert, die für ihn die Beobachtung machen, aber er selbst bleibt auch hier passiv zur Beobachtung. Wäre es dann nicht sinnvoll, zu definieren, dass sich immer die Quelle bewegt und der Beobachter stets in seinem Bezugssystem ruht? Aber das wäre ja gegen Einsteins Definition... --Nihillis (Diskussion) 11:45, 12. Aug. 2014 (CEST)

Warum ist die SRT so viel erfolgreicher als die LT?

Die SRT ist wahrscheinlich die erfolgreichste aller physkalischen Theorien (nicht nur in ED und Optik). Sie war und ist auch inspirierend. Wie kam der Erolg zustande? Die SRT war das erste convenience product in der Geschichte der Wissenschaften. Damit ist nicht die deutsche Übersetzung gemeint, sondern die besondere Vereinfachung und die Klarheit gemeint, die damit im Zusammenhang steht. Sie hat nämlich nicht nur das MM-Experiement erklärt, sondern auch noch die "Bilder dazu" geliefert, die heute in den Hawking-Büchern zu betrachten sind bzw. die simplen Erklärungen dazu gegeben, wenn auch nur in Form eines Postulates. Wenn man so will, darf man auch sagen: Das Gesamtpaket hat gestimmt. Ein convenience product eben, das den Menschen endlich abhenehmen soll, alles mühselig selbst noch einmal durchzugrübeln. Der Knoten wurde gelöst, nein, eher durchschnitten, denn die Theorie von der c-Invarianz hat keine Vorläufer, auch keine tieferen logischen Ebenenen. Leider hat der Dauerkonsum dieser Theorie auch Folgen für unsere Gehirn. Welche sind das? (nicht signierter Beitrag von 88.68.21.229 (Diskussion) 11:05, 30. Dez. 2013 (CET))

Was willst du uns sagen, und wie trägt das zur Verbesserung des Artikels bei (=Zweck der Diskussionsseite)? --mfb (Diskussion) 17:33, 30. Dez. 2013 (CET)

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Zeitdilatation

im Artikel wird die Ortszeit d.tau=d.t/gamma angegeben, überall sonst (in Wiki) wird die Ortszeit tau=gamma*t angegeben..... ich verstehe schon, dass hier die Ortszeit aus dem Blick des Mannes am Bahnsteig beschrieben wird, üblich ist aber die "Ortszeit tau" zu verwenden, wenn diese vom Beobachter am Ort gemessen wird Leider gibt es diese divergente Betrachtungsweise in vielen Publikationen, was sehr verwirrend ist! Ra-raisch (Diskussion) 22:02, 7. Mai 2014 (CEST)

Wo wird tau=gamma*t genutzt? tau ist typischerweise die Eigenzeit des Objekts, t die Zeit im Koordinatensystem des Betrachters. Und dann ist d.tau=d.t/gamma richtig (die Uhr beim bewegten Beobachter vergeht langsamer). --mfb (Diskussion) 23:34, 7. Mai 2014 (CEST)

entweder es wurde an anderen Orten korrigiert oder klarer ausgedrückt... kann gelöscht werden Ra-raisch (Diskussion) 11:07, 12. Jun. 2014 (CEST)

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absolute Bewegung

Ich habe dieses Zitat gefunden: "Recently, investigation of this radiation has been extended. Due to the fact that it fills the entire universe and interacts with interstellar and intergalactic matter, it can be used as a measuring probe. During the last few years it has been found that this radiation is not quite uniform and that its intensity has a certain directional dependence; this can be interpreted as an effect of the motion of the earth and of the solar system relative to the radiation field, and its variation can be used to measure that motion. Since the distribution of the intensity of the radiation reflects the distribution of matter in the universe, the possibility is opened up of defining absolute motion in space. Thus, the discovery of cosmic microwave background radiation by Penzias and Wilson has marked an important stage in the science of cosmogony." http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1978/press.html

Das steht nun in Widerspruch zu "Außerdem folgt aus dem Relativitätsprinzip, dass es keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit gibt.", einen Satz des Artikels, den ich nie verstanden habe. Denn: "Stattdessen hängen Längen und Zeiten entsprechend der Lorentzkontraktion und der Zeitdilatation vom Bewegungszustand des Betrachters ab." besagt ja nicht, dass es keinen Beobachter geben kann, der berechnen kann, wie andere Beobachter Zeit und Raum sehen. FellPfleger (Diskussion) 18:06, 8. Mai 2014 (CEST)

Das steht nicht im Widerspruch. Der kosmische Mikrowellenhintergrund ist eine von vielen Möglichkeiten, ein Bezugssystem zu definieren. Dieses System hat eine besondere Bedeutung für die Kosmologie, aber nicht für die Gesetze der Physik. Jeder Beobachter kann für jeden anderen Beobachter berechnen, was dieser sieht. Und dabei ist kein Beobachter anders als alle anderen. --mfb (Diskussion) 18:40, 8. Mai 2014 (CEST)

Ich denke, er sieht das Bezugssystem, in dem die Hintergrund isotrop ist, als absoluter Raum. Wie erklärt man, dass das falsch ist? Kein Einstein (Diskussion) 19:54, 8. Mai 2014 (CEST)

Es gibt einfach keinen Grund, das als absoluten Raum zu bezeichnen. Man könnte auch jedes andere Bezugssystem als absoluten Raum bezeichnen. Würde an der Physik nichts ändern, daher wird kein Bezugssystem als solches bezeichnet. Perfekt isotrop ist die Hintergrundstrahlung ohnehin in keinem System. Und noch schlimmer: Wenn man an zwei verschiedenen Orten jeweils den Dipolanteil auf 0 reduziert, werden sich diese beiden Bezugssysteme i. A. gegeneinander bewegen (vor allem, aber nicht nur bedingt durch die Expansion des Universums). Was das ganze Vorhaben witzlos macht. Wie sollte ein absoluter Raum vom Ort abhängen können? --mfb (Diskussion) 20:03, 8. Mai 2014 (CEST)

Und noch schlimmer: Wenn man an zwei verschiedenen Orten jeweils den Dipolanteil auf 0 reduziert, werden sich diese beiden Bezugssysteme i. A. gegeneinander bewegen Wo steht das? FellPfleger (Diskussion) 20:07, 8. Mai 2014 (CEST)

Zum einen ergibt sich das aus der Expansion des Universums (wobei man hier noch vorsichtig sein muss, wie man "sich bewegen" in einem expandierenden Universum definiert), zum anderen hat man die zufälligen Fluktuationen, die an verschiedenen Orten verschieden ausfallen. Ein kleiner, aber dennoch vorhandener, Effekt. --mfb (Diskussion) 20:16, 8. Mai 2014 (CEST)

Der aber im Dipolmoment gerade nicht zum Tragen kommt! Die zufälligen Fluktuationen sind natürlich nicht zufällig, sondern Fluktationen die Rückschlüsse auf das Geschehen des Urknalls zulassen. Wären sie zufällig, unterlägen sie keiner Gesetzmäßigkeit und so wären sie auch völlig uninteressant. Und was die Expansion angeht: die hält sich wahrscheinlich doch auch an die Gesetze der Physik, diesen Effekt müsste man also herausrechnen können. Übrigens ist die Bemerkung über ein "hervorgehobenes" Ruhesystem nicht der Einfall eines Redakteurs, sondern eine Aussage aus der Verleihungsrede. FellPfleger (Diskussion) 20:24, 8. Mai 2014 (CEST)

Die einzelnen Fluktuationen sind zufällig, ihre Verteilung folgt einer nicht-zufälligen Statistik. Bei nur einer Mode (wie beim Dipolmoment) bedeutet das aber eine zufällige Richtung und Stärke. Je weiter man voneinander entfernt ist, desto größer ist die Abweichung im Mittel (da die Korrelation abnimmt).

Man kann die Expansion herausrechnen, aber es gibt mehrere Methoden wie man dann einen Abstand und eine Relativgeschwindigkeit definiert (siehe Tabelle hier und die Beschreibungen darüber). Woran man wieder sieht, wieso die physikalischen Gesetze lokal beschrieben werden. Ihre Anwendung auf die Kosmologie ist trotzdem möglich. --mfb (Diskussion) 20:33, 8. Mai 2014 (CEST)

Aber, wenn wir schon davon reden: was ist denn eigentlich das Dipolmoment der Hintergrundstrahlung? Das wurde doch schon bestimmt, bevor man überhaupt etwas von den Fluktuationen wusste, hat also damit auch überhaupt nichts zu tun. Überhaupt geht es ja gar nicht um einen Abstand und eine Relativgeschwindigkeit. Es geht einfach darum, dass man feststellt, dass die Hintergrundstrahlung in einer Ebene gleiche Temperatur hat und zu den Polen hin wärmer und kälter ist. Und mir ist nicht bekannt, dass irgendjemand weiß, dass die durch die Pole bestimmte Achse für eine Objekt in der näheren oder weiteren Umgebung bestimmt eine andere Richtung aufweist.

Noch was zur Zufälligkeit: eine Fluktuation ist eine Abweichung vom Mittel. Sie ist genau so, wie man sie feststellt und nicht zufällig. Wenn ein Vulkan Lavafetzen ausschleudert, sind die nicht zufällig auf einer Bahn, sondern wohl begründet. Auch wenn niemand das Berechnen kann. Man kann es durch physikalische Gesetze beschreiben. Denn die gelten ja immer, wie wir es feste vertreten!FellPfleger (Diskussion) 22:41, 8. Mai 2014 (CEST)

Als Geschwindigkeit ausgedrückt ~400km/s, Richtung siehe die Artikel dazu. Welche Pole?

"Sie ist genau so, wie man sie feststellt und nicht zufällig." Das Ergebnis eines QM-Experiments (z. B. "Photon trifft halbdurchlässigen Spiegel, auf welcher Seite detektieren wir es?") ist auch genau so, wie man es feststellt. Macht das das Experiment weniger zufällig? Das ist tatsächlich ein passender Vergleich, da die Schwankungen im Hintergrund durch Quantenfluktuationen entstanden.

Und was hat das eigentlich mit einer Verbesserung des Artikels zu tun? Für solche Fragen gibt es die WP:Auskunft. --mfb (Diskussion) 23:13, 8. Mai 2014 (CEST)

In dem Artikel sind Bezüge hergestellt, die so nicht richtig sind. Das kann verbessert werden. Dazu ist nötig, dass man einen Dipol versteht. Das Dipolkonzept ist entnommen aus der Elektrizitätslehre und beschreibt ein Raumelement mit Gesamtladung 0, das aber eine positive und eine negative Ladung enthält. Diese Anordnung heißt Dipol und ist charakterisiert durch die Raumrichtung der Verbindungslinie, den Abstand und die Stärke der Einzelladung. Aufgrund der Feststellung, dass sich die Auswirkungen einzelner Ladungen addieren muss ein solches Ladungselement nicht notwendigerweise wirklich elementar sein, sondern kann die Summe vieler Einzelladungen sein. ... Jedenfalls ist das Konzept auf vergleichbare System übertragbar und man kommt am Ende zu einer Multipolentwicklung. Das Cobe-Experiment hat nun gezeigt, dass das Strahlungsfeld eine Dipolcharakteristik hat, das heißt, es gibt eine Ebene im Raum, in der die Temperatur richtungsunabhängig ist, diese Ebene kann als Äquatorialebene gesehen werden und damit sind auch zwei Pole definiert. Weiter kann man feststellen, dass in der Richtung eines Poles die Temperatur höher und umgekehrt niedriger ist. Das heißt: zuerst hat man überhaupt einmal entdecken müssen, dass eine Schwarzkörperstrahlung existiert gegen den Hintergrund all der Sterne, dann konnte ihre Richtungsabhängigkeit bestimmen im Dipolmoment, erst viel später war man in der Lage, eine Multipolentwicklung zu machen, das heißt, das Dipolmoment zu eliminieren und da konnte man die "Fluktuationen", feststellen, die man als Echo des Urknalls sieht. Und der Entdecker hat nun gesagt: man kann einen ganz besonderen Bewegungszustand festlegen, indem man sich so orientiert, dass das Dipolmoment der Hintergrundstrahlung verschwindet und dieser Bewegungszustand ist hervorgehoben und kann als absolute Ruhe gesehen werden. Das erscheint mir als eine nachvollziehbare Begründung, während ich die Aussage des Artikels als nicht nachvollziehbar sehe und mir auch noch niemand schlüssig erklärt hat, wieso er es nachvollziehen kann. Und was Experimente mit Photonen angeht: die greifen hier nicht, denn wir reden bei Strahlung immer über Statistik, während Photonen Einzelereignisse bezeichnen und dann wird eine Statistik über die Einzelereignisse gemacht. Ein Photon kennt keine Wahrscheinlichkeit. FellPfleger (Diskussion) 09:14, 9. Mai 2014 (CEST)

"Das Dipolkonzept ist entnommen aus der Elektrizitätslehre" - nein, das ist zunächst mal ein rein mathematisches Konzept im Rahmen der Multipolentwicklung. Monopol- und Dipolmoment schließen sich nicht aus, oft hat man beides (so auch im Fall der Hintergrundstrahlung - zwangsläufig, der Monopolanteil ist hier sogar absolut dominant).

"das heißt, es gibt eine Ebene im Raum, in der die Temperatur richtungsunabhängig ist" - sie ist überall richtungsabhängig. Aber ich nehme an, du bezeichnest die Orientierung des Dipolmoments als Achse "zwischen" zwei Polen. Ok.

"man kann einen ganz besonderen Bewegungszustand festlegen, indem man sich so orientiert, dass das Dipolmoment der Hintergrundstrahlung verschwindet" - Orientierung ist egal, man braucht aber die richtige Bewegung relativ zur Erde (~400km/s) in die richtige Richtung.

"und dieser Bewegungszustand ist hervorgehoben und kann als absolute Ruhe gesehen werden" - kann gesehen werden, ja. Das gilt aber für jedes Inertialsystem!

"Und was Experimente mit Photonen angeht: die greifen hier nicht, denn wir reden bei Strahlung immer über Statistik, während Photonen Einzelereignisse bezeichnen und dann wird eine Statistik über die Einzelereignisse gemacht." - nein, die Schwankungen im CMB sind jeweils das Ergebnis von Einzelereignissen. Jeder kältere oder wärmere Fleck ist das Ergebnis eines solchen Einzelexperiments (vereinfacht ausgedrückt). Statistik ergibt sich dann eben indem man alle Experimente zugleich auswertet. --mfb (Diskussion) 10:42, 9. Mai 2014 (CEST)

Na, das kommen wir doch weiter! ;-) Die Mathe kümmert sich zuerst mal um eine Beschreibung relevanter Probleme und so ist die Multipolentwicklung ein Werkzeug zur Beschreibung von Ladungsverteilungen. (die waren mal nun die elektrischen). Ich verstehe, dass es ein Monopolmoment gibt. Das ist die Gesamtmenge der Strahlung. Dann gibt es das Dipolmoment, das nun mal eben nicht Null ist und zeigt, dass es einen Strahlungsäquator gibt, also eine Ebene in der man in jede Richtung sehend, die gleiche Strahlungsmenge sieht. Und senkrecht zu dieser Ebenen sieht man in einer Richtung die größte Helligkeit und in der anderen die kleinste. Zur Zeit dieser Entdeckung -es hätte ja sein können, dass das Dipolmoment Null ist, dann würde man keine Helligkeitsunterschiede messen, konnte man noch nicht feststellen, dass es noch höhere Momente gibt. Temperatur ist ja eine statistische Größe. Bedeutet: ich muss z.B. in einer Richtung messen und stelle unterschiedliche Lichtquanten fest und aus deren statistischen Verteilung bestimme ich die Temperatur. Man hat ja gar nicht eine Schwarzkörperstrahlung gemessen, sondern wenige Frequenzen und daraus geschlossen, dass es sich um SKS handelt. Die "Fluktuationen" liegen ja um Größenordnungen unter der mittleren Strahlung. Also: es ist richtig, dass die Temperatur überall richtungsabhängig ist, ABER, das ist eine halbe Wahrheit. Denn das Monopolmoment ist so schwach, dass man es zuerst als Taubenschiß auf einer Antenne vermutete. Dann hat man erkannt: es ist so eine wichtige Entdeckung, dass man einen Satelliten finanziert und gestartet hat. Dabei hat man dann erkannt, dass es einen Dipolanteil gibt. Das war wiederum so interessant, dass man einen weiteren Satelliten finanziert hat, der sogar Multipolmomente feststellen konnte, aber so unspezifisch, dass eine Entwicklung nach höheren Momenten keinen Sinn hat, die Struktur des Weltalls ist eben "zufällig",.. Wir stimmen also in vielen Punkten überein und müssen uns nicht zu widerlegen suchen, es geht um das Verständnis und die Schlüsse aus Grundlagen. "- nein, die Schwankungen im CMB sind jeweils das Ergebnis von Einzelereignissen." Das stimmt. Aber wieder nicht vollständig. Wenn etwa die Entstehung einer Galaxy ein Einzelereignis ist, dann ist die Verteilung der Galaxien und auch von Hyperstrukturen "zufällig". Ein jedes solches zufällige Ereignis ist dann für die Fluktuation in der Temperatur verantwortlich. Aber: die Temperatur selbst ist ein statistisches Phänomen und dieses Energiespektrum existiert nur, weil das "Ereignis" Galaxie-Entstehung mit der Aussendung enormer Menge von Temperaturstrahlung verbunden ist, die sich dann durch die Ausdehnung des Raumes auf 3K abgesenkt hat. Aber das hat nicht direkt was mit der Verbesserung des Artikels zu tun. Eine Verbesserung käme zustande, würde man aufzeigen, wo Einstein eigentlich gesagt hat, dass es keine Möglichkeit gibt, ein Inertiales Koordinatensystem zu entdecken, das von allen anderen hervorgehoben ist? Er hat, soweit ich es gelesen habe, nur gesagt, dass die physikalischen Gesetze in allen IS gleich sind und dass man das durch die LT erreichen kann und dass in der Konsequenz Zeit und Raum nicht mehr absolute Größen sind, sondern Lichtgeschwindigkeit und ? noch was. Wie gesagt: der Nobelpreisträger hat ausgeführt: man kann ein solches System finden indem man sich so bewegt, dass das Dipolmoment verschwindet. Das mag ja schön sein, wer hat schon gern ein Dipolmoment ;-). Aber dann könnte man mal fragen: wenn zwei Individuen nicht am selben Ort sich so bewegen, bewegen sie sich dann zueinander? Also, können sie dann den jeweils andern vermessen und feststellen, dass er relativ zu ihnen in Ruhe ist? Oder ist es denkbar, dass zwei Individuen sich zur Hintergrundstrahlung in Ruhe befinden, sich zueinander aber bewegen? Um die Absurdität zu zeigen: man kann sagen, ich möchte zur Hintergrundstrahlung in Ruhe sein. Aber die Hintergrundstrahlung bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit, wie kann man da in Ruhe sein? Um nochmal ganz klar zu sagen, wenn man es nicht sowieso merkt: Ich bin kein Einstein-Kritiker, ich versuche zu verstehen, was seine Erkenntnis wirklich bedeutet. Und ich versuche zu verstehen, warum Physiker nicht von ihrem Wissen Gebrauch machen, sondern es vernebeln. Wenn wir die Energieerhaltung postulieren, dann tun wir dies, weil in der Vergangenheit sich gezeigt hat, dass unterschiedliche Erscheinungsformen einer Sache existieren können. Die man aber zusammenfassen kann und es zeigt sich dann ihre Unveränderlichkeit in einem Aspekt: Menge. Die Menge der Energie bleibt erhalten, ihre Erscheinung oder Qualität mag sich ändern. Wenn man nun etwas feststellt, das diesem Postulat entgegensteht, dann kann man etwa sagen: der Energieerhaltungssatz ist falsch ODER wir haben eine neue Erscheinungsform von Energie entdeckt. Das letztere ist fruchtbarer, das erstere erzeugt Publicity. Im Artikel zum Doppelspaltexperiment steht unendlich viel Hokuspokus und ein kleiner Abschnitt: es ist gezeigt, dass man bei einem denkbar einfachen Doppelspalt bestehend aus zwei Atomen mittels Quantenmechanik genau das beobachtete Verhalten berechnen kann! Und keiner sagt: weg mit dem Hokuspokus, es gibt eine richtig gute wissenschaftliche Erklärung? Das hat nun aber zugegebenermaßen nur wenig mit der Verbesserung dieses Artikels hier zu tun. ;-)FellPfleger (Diskussion) 11:36, 9. Mai 2014 (CEST)

Genau, das hat nichts mit dem Artikel hier zu tun. --mfb (Diskussion) 12:35, 9. Mai 2014 (CEST)

Ich habe genau diese Antwort erwartet. Zu Sachargumenten gibt es aber keine Antwort. Was also ist falsch an der Aussage, dass "the possibility is opened up of defining absolute motion in space" gleich kommt der Aussage: man kann etwas definieren, was eine absoluten Bewegung im Raum ist und zwar, ohne den Aussagen Einsteins zu widersprechen, der wohl von einem "absoluten Raum im Sinne Newtons" sprach, als er dessen Existenz verneinte. Ich bin auch gerne bereit umzuformulieren falls meine Frage nicht verständlich, unvollständig oder missdeutig ist. Unnötig oder falsch am Platz ist sie nicht. FellPfleger (Diskussion) 13:27, 9. Mai 2014 (CEST)

Die Antwort steht bereits oben, du ignorierst sie nur. Die Definitionsmöglichkeit ist da, aber völlig irrelevant für die spezielle Relativitätstheorie. --mfb (Diskussion) 13:35, 9. Mai 2014 (CEST)

Was ist der absolute Raum?

" Außerdem folgt aus dem Relativitätsprinzip, dass es keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit gibt." Was bitte ist der "absolute Raum"? Ist damit absoluter_Raum gemeint? Dann sollte man das verlinken, es gibt aber anscheinend keinen Eintrag für absolute_Zeit FellPfleger (Diskussion) 13:19, 9. Mai 2014 (CEST)

"Ich denke, er sieht das Bezugssystem, in dem die Hintergrund isotrop ist, als absoluter Raum. Wie erklärt man, dass das falsch ist? Kein Einstein (Diskussion) 19:54, 8. Mai 2014 (CEST)"

Es ist schwierig unsinnige Behauptungen zu widerlegen. Und es ist schwierig sich zu unterhalten, selbst schriftlich, nachvollziehbar. Wenn absoluter Raum der Begriff Newtons ist dann ist es falsch, das Bezugssystem "isotrop" als absoluten Raum zu sehen. Also hat "kein Einstein" recht. Dann "Der kosmische Mikrowellenhintergrund ist eine von vielen Möglichkeiten, ein Bezugssystem zu definieren. Dieses System hat eine besondere Bedeutung für die Kosmologie, aber nicht für die Gesetze der Physik. " Darum geht es doch gar nicht. Im Artikel steht: es gibt keinen absoluten Raum. Und das hätte etwas mit Einstein zu tun. Es wird aber nicht gesagt, dass "Absoluter Raum" im Sinne Newtons gemeint ist. Also ist die Aussage falsch, denn es gibt viele Raumbegriffe. Das Koordinatensystem, in dem man isotrope Strahlung misst ist aber in besonderer Weise hervorgehoben!FellPfleger (Diskussion) 14:20, 9. Mai 2014 (CEST)

Es ist der absolute Raum im Sinne eines in den physikalischen Gesetzen bevorzugten Bezugssystems gemeint - also ein Raum, in dem andere physikalische Gesetze gelten als in anderen (z. B. weil im Newtonschen Weltbild die Lichtgeschwindigkeit nur im "absoluten Raum" in allen Richtungen gleich sein kann). Und dieser existiert nicht.

Es gibt nicht "das Koordinatensystem, in dem man isotrope Strahlung misst". Es gibt zu jedem Punkt im Universum ein solches Koordinatensystem (genauer: in dem der Dipolanteil null ist). Welches ist davon nun besser als andere? --mfb (Diskussion) 16:46, 9. Mai 2014 (CEST)

Gut. Wir kommen schon weiter. Noch ein paar Missverständniss.. Ich sehe es auch so, dass man in jedem Punkt des Universums immer das gleich Universum sieht. Das bedeutet: man sieht auch die gleiche Strahlungsdichte. Ich rede mal nur über "überschaubare" Distanzen, nehmen wir den intergalaktische Raum, da sind schon große Distanzen gegeben und es gibt auch nicht sehr starke Änderungen im Gravitationsfeld, die SRT ist also eine gute Näherung. Der "Witz" ist nun, dass man sich im Raum ja in 3 Richtungen gleichzeitig bewegen kann, aber nur, wenn man den Raum über Koordinaten X, Y, Z definiert und sich nicht gerade in einer Achse bewegt. Wenn nun also ein Beobachter feststellt, dass es Pole gibt mit erhöhter und abgesenkter Temperatur, dann kann er sich eine Linie zwischen beiden denken und ich denke, die Genauigkeit der Experimente ist so, dass der Beobachter sich auf der Achse sieht. Wenn nun ein zweiter Beobachter auf Äquatorialebene in einiger Entfernung auch die Achse bestimmt, dann wird er die durch seinen Standort legen, wir hätten also zwei verschiedene Polachsen. Nun kann man fragen: ist so etwas physisch möglich oder ist die Messgenauigkeit nicht hoch genug um eine Abweichung festzustellen. Ich vermute mal: könnten die Beobachter das genaue Zentrum des Pols messen, dann würden sie den selben Punkt anvisieren. Jetzt existiert dieser Pol aber nur, weil der Beobachter sich gegenüber dem Strahlungsfeld bewegt, denn wenn er in Richtung der Pole beschleunigt, dann werden diese nach einer bestimmten Geschwindigkeitsaufnahme (respektive Impulsänderung) verschwinden. Dann aber gibt es keine bevorzugte Richtung mehr, und somit auch keine "absoluten Raum" mit X, Y, Z und Ursprung, sondern nur keine Bewegung mehr relativ zum Strahlungfeld. Das wäre doch schon ein Gewinn.FellPfleger (Diskussion) 17:36, 9. Mai 2014 (CEST)

Gewinn gegenüber was, gemessen in welcher Definition von Gewinn? Verschiedene, gegeneinander nicht ruhende Beobachter werden die Achsen verschieden sehen. Verschiedene, gegeneinander ruhende Beobachter in mitbewegten Koordinaten werden die Achsen minimal verschieden sehen. Verschiedene, gegeneinander ruhende Beobachter im Sinne eines Metermaßstabs werden die Achsen verschieden sehen (die Abweichung ist klein auf der Skala einer Galaxie, aber vorhanden). "Den selben Punkt anvisieren" ergibt in einem Universum ohne beobachtbaren Rand keinen Sinn. --mfb (Diskussion) 17:57, 9. Mai 2014 (CEST)

Nun, zuerst: "den selben Punkt anvisieren" war umgangssprachlich für: wir sind einig über das Zentrum des warmen und kalten Pols. Wenn ich mir vorstelle eine große 4-Quadrantendiode für 3K-Strahlung und die gegen den Pol richte, werden alle Dioden gleiche Werte messen und eine zweite, nach hinten gerichtete 4-Q-Diode wird auch gleichmäßig belichtet, nur mit anderer Energiemenge. Ein zweiter, relativ zu mir ruhender Beobachter, kann das gleiche Experiment ausführen, wird die gleiche Temperaturdifferenz messen und beide können dann feststellen, dass ihre Messplattformen parallel zueinander ausgerichtet sind. Gewinn: Ich denke, wir sind uns jetzt einig, dass es zwei Beobachter gibt, die gegeneinander austauschbar sind, also identisch, nicht zu unterscheiden. Beobachter 1 definiert die Richtung nach kalt als X-Achse, die Richtung zum anderen als Y-Achse und die Z-Achse nach seiner rechten Hand. OK, falls er Zweifel hat, ob Links nicht Rechts ist: Sie vereinbaren eine Signalrakete in Z-Richtung zu schießen und stellen dann fest: ja, sie geht in die andere Richtung, die Händigkeit des KS stimmt. (Ich versuche an alles zu denken). Obwohl nun also beide verdrehte und verschobene KS definieren, hat man den Gewinn, eine klare Situation beschrieben zu haben, über die man Konsens hat. FellPfleger (Diskussion) 18:33, 9. Mai 2014 (CEST)

Man kann auch einfach zwei Raketen abschießen. Sorry, das führt zu nichts. --mfb (Diskussion) 13:04, 10. Mai 2014 (CEST)

Stimmt, das führt zu nichts. Vielleicht ist eine 4-Quadrantendiode nicht bekannt. Wenn man in eine Halbkugel schaut, deren Temperatur an einen Punkt "maximal" ist, dann ist der Gradient der Temperatur gegen den Pol verschwindend. Also teilt man den Himmel in 4 Quadraten ein und integriert über diese 4 Quadranten, die man dann vergleichen kann. Das erlaubt die Bestimmung des Pols, obwohl man den Pols selbst nicht messen kann. Das mit der Signalrakete war nur eine Prozedur um einen weiteren Freiheitsgrad in der Definition der Koordinatensystem los zu werden. Meiner Meinung nach hat der letzte Abschnitt dazu geführt, dass man eindeutig eine Richtung (zwischen zwei Polen) festgelegt hat und dazu noch die Richtung zwischen den beiden Beobachtern. Das ist doch schon mal was.FellPfleger (Diskussion) 13:55, 11. Mai 2014 (CEST)

Ich hab eure Debatte zum Anlass genommen, absoluter_Raum etwas zu erweitern. Zu absolute Zeit steht schon einiges unter dem Weiterleitungsziel Zeit.--jbn (Diskussion) 10:08, 13. Mai 2014 (CEST)

Lorentzkraft - Fragwürdige Argumentation

Dieser Abschnitt ergibt für mich keinen Sinn. Wenn das Elektron stillsteht, bewegt sich der Draht mit den Protonen und dem Magnetfeld. Dadurch bewegt sich das Magnetfeld über das Elektron hinweg, woraus eine Lorentzkraft resultiert. Eine Argumentation über die Längenkontraktion ist unnötig. --Sunrider (Diskussion) 07:06, 30. Mai 2014 (CEST)

Hast du schon mal darüber nachgedacht, warum sich nun plötzlich "das Magnetfeld bewegt", vorher aber nicht? Eben. Kein Einstein (Diskussion) 10:38, 30. Mai 2014 (CEST)

Nun ja, die Frage ist natürlich schon, ob man es nicht so erklären könnte, dass der nicht umfassend vorgebildete Leser es gleich versteht, ohne erst einmal darüber nachdenken zu müssen … Beispielsweise heißt es im Artikel: „Die Elektronen sind im Ruhesystem des Drahtes bewegt, also lorentzkontrahiert.“ Wenn die Elektronen im Drahtsystem lorentzkontrahiert sind, gibt es im Drahtsystem in einem gegebenen Volumen auch mehr Elektronen als Löcher. Wieso wird das Elektron außerhalb des Drahts dann überhaupt angezogen und nicht vielmehr abgestoßen?
Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 15:57, 30. Mai 2014 (CEST)

Der Draht ist definiert als neutral im Bezugssystem der Atome dort. Also keine negative Ladung und somit keine Abstoßung. --mfb (Diskussion) 16:10, 30. Mai 2014 (CEST)

Was bitte heißt „als neutral definiert“? Wenn sich die Elektronen gegenüber dem Bezugssystem der Atome bewegen, sind sie in diesem Bezugssystem (also dem Draht) lorentzkontrahiert und daher „dichter“ als die ruhenden positiven Atomrümpfe. Der gesamte Draht müsste daher doch elektrisch negativ geladen sein, sobald ein Strom fließt …??
Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 17:23, 30. Mai 2014 (CEST)

Da steht "betrachte einen im System X neutralen Draht mit Stromfluss". Willst du sagen, dass ein solcher Draht unmöglich ist? Oder wo liegt das Problem mit dem Draht? --mfb (Diskussion) 20:38, 30. Mai 2014 (CEST)

@Mfb:, @Pyrrhocorax:: Derzeitiger Text im Artikel: „Im Bezugssystem des Drahtes sind nach den Voraussetzungen des Gedankenelements (was soll das sein? Ist vielleicht Gedankenexperiment gemeint?) in jedem Volumenelement gleich viele Elektronen wie positive Ladungen, so dass der Draht insgesamt neutral ist und kein elektrostatisches Feld hervorruft.“
Ein Gedankenexperiment ist ein Zug mit einer Lampe vorne und hinten, der mit relativistischer Geschwindigkeit durch einen Bahnhof mit Lampen am Bahnsteig rauscht. Ein stromdurchflossener Draht ist real und dem physikalischen Experiment zugänglich. Mir ist nicht klar, wieso man zur Untersuchung des realen Verhaltens eines realen stromdurchflossenen Drahts „Voraussetzungen eines Gedankenexperiments“ definieren muss.
Nehmen wir einen Draht und zwei Elektronen – eines in Ruhe zum Draht (nachfolgend „das ruhende Elektron“ genannt) und ein zweites (nachfolgend „das bewegte Elektron“ genannt), das sich parallel zum Draht bewegt, und zwar mit der Geschwindigkeit (vektoriell, also Betrag und Richtung), mit der sich die Elektronen im Draht bewegen, wenn dort Strom fließt.
Nehmen wir den Draht zunächst stromlos an. Im Drahtsystem sind die vollständigen, neutralen Atome in Ruhe. Für das ruhende Elektron ist der Draht elektrisch neutral. Für das bewegte Elektron sind die Atome des Drahts bewegt und erscheinen lorentzkontrahiert, da sie aber elektrisch neutral sind, spielt das keine Rolle, auch für das bewegte Elektron ist der Draht elektrisch neutral.
Jetzt schalten wir „den Stom ein“, d.h. wir legen eine Spannung an. Elektronen lösen sich aus den Atomhüllen und beginnen sich zu bewegen, positive und negative Ladungen trennen sich. Aus Sicht des bewegten Elektrons stehen die Elektronen im Draht, also die negativen Ladungen, jetzt still, während sich die positiv geladenen Atomrümpfe weiter mit der gleichen Geschwindigkeit in die gleiche Richtung bewegen wie vorher die neutralen Atome. Die Atomrümpfe erscheinen also weiter lorentzkontrahiert, nicht aber die freien Elektronen, weshalb im Bezugssystem des bewegten Elektrons jetzt mehr positive Ladungen pro Volumen vorhanden sind. Der Draht erscheint daher elektrisch positiv geladen und das Elektron wird angezogen. Aus der Sicht des ruhenden Elektrons, also im Drahtsystem, haben sich hingegen die im Draht entstandenen freien Elektronen zu bewegen begonnen, die Atomrümpfe aber nicht. Für das ruhende Elektron erscheinen deshalb die negativen Ladungen lorentzkontrahiert, weshalb mehr negative Ladungen pro Volumen vorhanden sind. Der Draht erscheint daher elektrisch negativ geladen und das ruhende Elektron wird abgestoßen. Der abstoßende Effekt für das ruhende Elektron ist dabei gleich stark wie der anziehende Effekt für das bewegte Elektron, weil die Ladung von Elektron und Atomrumpf betragsmäßig gleich und auch die Geschwindigkeit und damit der relativistische Kontraktionseffekt betragsmäßig gleich sind. Dies wäre ein perfekt symmetrisches Verhalten.
Nachdem das in der Praxis aber nicht so funktioniert, weil eine ruhende Ladung von einem stromdurchflossenen Leiter eben nicht abgestoßen wird, muss an der vorstehenden Beschreibung etwas falsch sein. An einem Punkt wird die Symmetrie offensichtlich gebrochen, der natürlich überall auftretende relativistische Effekt der Längenkontraktion führt offensichtlich nicht überall zu den gleichen Konsequenzen, und es wäre sinnvoll, wenn der Artikel das physikalisch erklären und nicht nur als „Verstoß gegen die Voraussetzungen des Gedankenexperiments“ wegdefinieren würde.
Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 13:15, 31. Mai 2014 (CEST)

Wartet noch einen Moment, ich versuch mich gerade an einer einfacher mit-&nachvollziehbaren Darstellung.--jbn (Diskussion) 13:28, 31. Mai 2014 (CEST)

@Trobled asset: Wir gingen davon aus, dass der stromdurchflossene Leiter neutral ist. Wenn der stromlose Leiter in seinem Ruhesystem als neutral angesehen wird, dann handelt es sich um ein anderes (sorry!) Gedankenexperiment. Hierbei müssen aber Einschaltvorgänge betrachtet werden, die aber wegen zeitlich veränderlichen Strömen (und damit Magnetfeldern) Induktionserscheinungen hervorrufen. Dies erschwert den Zugang dermaßen, dass ich doch lieber von einem stromdurchflossenen Leiter ausgehen würde, der aus zwei verschiedenen Bezugssystemen betrachtet wird (ohne ein "Vorher-Nachher") --Pyrrhocorax (Diskussion) 13:45, 31. Mai 2014 (CEST)

So hier ist mein ganzer Vorschlag (genauso lang wie das bestehende, aber imho wesenlich zugänglicher):

Die Relativitätstheorie wird nicht erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten relevant. Die Lorentzkraft bietet ein Beispiel dafür, wie sich in der Erklärung bekannter Effekte bereits bei sehr geringen Geschwindigkeiten grundlegende Unterschiede gegenüber der klassischen Physik ergeben können.

Dazu betrachtet man eine einzelne negative elektrische Probeladung in gewissem Abstand neben einem Draht, der insgesamt elektrisch neutral ist, aber aus einem positiv geladenen, starren Grundmaterial (den Atomrümpfen) und vielen negativ geladenen, beweglichen Elektronen besteht. In der Ausgangssituation ruht die Probeladung und im Draht fließt kein Strom. Daher wirkt auf die Probeladung weder eine elektrische noch eine magnetische Kraft. Nun betrachtet man den Fall, dass die Probeladung außerhalb und die Elektronen innerhalb des Drahtes sich mit gleicher Geschwindigkeit längs des Drahtes bewegen. Im Draht fließt dann ein Strom. Dieser erzeugt ein Magnetfeld, welches auf die Probeladung, weil sie sich bewegt, die Lorentzkraft ausübt, die sie radial zum Draht hinzieht. Soweit die Beschreibung in dem Bezugssystem, in dem das positive Grundmaterial des Drahtes ruht.

Im Bezugssystem, das mit den negativen Ladungen mitbewegt wird, wirkt dieselbe Kraft, muss aber ganz anders erklärt werden. Eine Lorentzkraft kann es nicht sein, denn die Geschwindigkeit der Probeladung ist ja Null. Es bewegt sich aber das positiv geladene Grundmaterial des Drahtes und erscheint nun durch die Lorentzkontraktion verkürzt. Es erhält dadurch eine vergrößerte Ladungsdichte, während die im Draht befindlichen Elektronen in diesem Bezugssystem ruhen und daher dieselbe Ladungsdichte haben wie in der Ausgangssituation. Die gesamte Ladungsdichte im Draht zeigt also einen Überschuss an positiver Ladung. Er übt auf die ruhende negative Probeladung eine elektrostatische Kraft aus, die sie radial zum Draht hinzieht. Soweit die Beschreibung im bewegten Bezugssystem.

Beide Beschreibungen führen zu gleichen Voraussagen über die Kraft, die auf die Probeladung wirkt. Hingegen ließe sich ohne Berücksichtigung der Lorentzkontraktion dies nicht erklären. In beiden Bezugssystemen bliebe dann der Draht elektrisch neutral. Zwar würde vom Standpunkt des bewegten Bezugssystemsdas aus das bewegte positive Grundmaterial des Drahtes einen Stromfluss bedeuten, der ein Magnetfeld erzeugt, dieses hätte aber auf die ruhende Probeladung keine Wirkung.

Diese Betrachtung zeigt, dass durch Lorentztransformationen Magnetfelder und elektrische Felder teilweise ineinander umgewandelt werden. Das ermöglicht es, die Lorentzkraft auf elektrostatische Anziehung zurückzuführen. Dieser Effekt hat bereits für kleine Geschwindigkeiten messbare Auswirkungen – die mittlere Elektronengeschwindigkeit in Drahtrichtung ist bei Stromfluss typischerweise unter einem Millimeter pro Sekunde, also sehr viel kleiner als Lichtgeschwindigkeit.

Gruß! --jbn (Diskussion) 14:53, 31. Mai 2014 (CEST)

Ausgezeichnet. Bitte umsetzen! --Pyrrhocorax (Diskussion) 15:11, 31. Mai 2014 (CEST)

Sehr schön. An der Stelle ist vielleicht noch erwähnenswert, dass die mittlere Geschwindigkeit von Elektronen bei Stromflüssen typischerweise sehr klein ist (insbesondere: nichtrelativistisch). --mfb (Diskussion) 15:15, 31. Mai 2014 (CEST)

@Pyrrhocorax, Mfb, Bleckneuhaus: „Wir gingen davon aus, dass der stromdurchflossene Leiter neutral ist. Wenn der stromlose Leiter in seinem Ruhesystem als neutral angesehen wird, dann handelt es sich um ein anderes Gedankenexperiment.“ (Pyrrhocorax) Das verstehe ich jetzt gar nicht. Der stromlose Leiter soll in unserem Versuch geladen sein? Wie denn? Positiv? Negativ? Er würde also eine elektrostatische Kraft auf ruhende Probeladungen ausüben? Das denke ich nicht. Der stromlose Leiter ist neutral, und zwar nicht nur in seinem Bezugssystem, sondern in jedem, weil er (makroskopisch) aus elektrisch neutralen Teilchen besteht. Erst wenn ein Strom fließt, also positive und negative Ladungsträger sich trennen und unterschiedlich bewegen, können relativistische Effekte wie unterschiedliche Lorentzkontraktion von positiven und negativen Ladungsträgern überhaupt auftreten. Mit Einschalteffekten bei nicht stationären Strömen hat das nichts zu tun. Ich betrachte ausschließlich stationäre Ströme und versuche noch einmal, meine Frage auf den Punkt zu bringen:
Für die passend relativ zum Draht bewegte Probeladung (beispielsweise ein einzelnes Elektron) stehen die negativen Ladungsträger im stromdurchflossenen Draht still. Die positiven Ladungsträger bewegen sich, erscheinen daher lorentzkontrahiert, und weil es gleich viele positive wie negative Ladungsträger gibt, sind die bewegten positiven daher dichter als die ruhenden unbewegten Ladungsträger. Deshalb überwiegen in jedem Volumen (also in jedem Abschnitt) des Drahts zahlenmäßig die positiven Ladungsträger, und weil positive und negative Ladungen betragsmäßig gleich stark sind, ist der Draht positiv geladen und übt eine elektrostatische Kraft auf die Probeladung aus. Soweit unstrittig.
Für eine (im Bezugssystem des Drahts) ruhende Probeladung stehen dagegen die positiven Ladungsträger im Draht still, die negativen bewegen sich, erscheinen daher lorentzkontrahiert und sind daher dichter, daher sollte in diesem Fall der Draht negativ geladen sein und eine entsprechende elektrostatische Kraft auf die ruhende Probeladung ausüben. Warum ist das nicht der Fall?
Wir können nicht einfach den stromdurchflossenen Draht als neutral für die ruhende Probeladung definieren. Der stromlose Draht ist für beide Probeladungen neutral. Im stromdurchflossenen Draht entsteht durch die Trennung von positiven und negativen Ladungen, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen und unterschiedlich stark lorentzkontrahiert erscheinen, eine Kraft auf eine Probeladung, die sich relativ zu den positiven Ladungsträgern bewegt. Wieso entsteht dadurch nicht ebenso eine Kraft auf eine Probeladung, die sich relativ zu den negativen Ladungsträgern bewegt?
Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 19:08, 31. Mai 2014 (CEST)

(Ich quetsche mich mal hier dazwischen). Ich wollte nicht behaupten, dass der stromlose Draht geladen ist, sondern dass er überhaupt nicht Teil der Überlegung ist. Es geht nicht ums Einschalten und Ausschalten, sondern um die Beschreibung ein und desselben Sachverhalts (stromdurchflossener Draht) in zwei Bezugssystemen ("Draht-System" und "Elektronen-System"). Ansonsten schließe ich mich vollkomen den Ausführungen jbns an. --Pyrrhocorax (Diskussion) 14:39, 2. Jun. 2014 (CEST)

@Troubled asset: Die Umrechnung der Ladungsdichte mit dem Lorentzfaktor hat beim Wechsel des Bezugssystems stattzufinden, nicht innerhalb desselben Bezugssystems, bloß weil sie sich in Bewegung setzt. Oder anders gesagt: die bewegten Elektronen haben dieselben Abstände und damit Ladungsdichte wie vorher in Ruhe (solange man im selben Bezugssystem bleibt). Oder in Formeln gesagt: ein Elektron bei x_1 und eins bei x_2 setzen sich gleichzeitig mit gleicher Geschwindigkeit in Bewegung. Ihr Abstand bleibt (x_2 + vt) - (x_1 + vt) = x_2 - x_1. Man darf bei Argumentationen nach der Relativitätstheorie nicht davon ausgehen, was denn nun "wirklich" gilt, sondern muss die Beobachtungen (oder Koordinaten) strikt auf ein Bezugssystem beziehen. Überzeugt Dich das?--jbn (Diskussion) 22:52, 31. Mai 2014 (CEST)

@Bleckneuhaus: Fast :-) … Das ist wie beim Rocket-and-string-Paradox – reißt die Kette? Das Problem dabei ist, dass diese Argumentation für das andere Bezugssytem (das des bewegten Elektrons) nicht zu gelten scheint …

Bezugssystem Draht:
- Stromlos: Negative und positive Ladungen in Ruhe. Alle haben die gleichen Abstände.
- Strom fließt: Positive Ladungen weiter in Ruhe, negative bewegen sich. Ihr Abstand bleibt aber unverändert identisch.
- Strom wieder weg: Alles wieder in Ruhe. Abstände immer noch unverändert
Bezugssystem Elektron:
- Stromlos: Negative und positive Ladungen haben gleiche Geschwindigkeit, ihr Abstand ist lorentzkontrahiert (im bewegten Bezugssystem Elektron haben die Ladungen im Draht einen kleineren Abstand als im Drahtsystem), aber identisch, daher Draht elektrisch neutral
- Strom fließt: Positive Ladungen weiter in Bewegung, negative in Ruhe. Die negativen haben jetzt einen größeren Abstand, weil sie nicht mehr lorentzkontrahiert sind, die positiven sind immer noch kontrahiert – sonst würde der anziehende Effekt ja gar nicht auftreten
- Strom wieder weg: Elektronen bewegen sich wieder und sind wieder genauso lorentzkontrahiert wie vorher – der anziehende Effekt tritt ja nur auf, solange der Strom im Draht fließt

Woher kommen diese Unterschiede? Nach dem Einschaltens des Stroms haben die Elektronen im Drahtsystem eine von 0 verschiedene Geschwindigkeit, ihr Abstand bleibt aber gleich. Im Elektronsystem sind die Elektronen, während der Strom fließt, in Ruhe, haben aber nach dem Wiederausschalten des Stroms eine von 0 verschiedene Geschwindigkeit. Ihr Abstand ist wieder lorentzkontrahiert. Wieso führt eine Änderung des Bewegungszustands der Elektronen im Inertialsystem Draht nicht zu einer Lorentzkontraktion ihrer Abstände, im Inertialsystem Elektron aber schon? Außerdem müssten, während Strom fließt, das Drahtsystem und das Elektronsystem die gleichen Elektronenabstände messen (nämlich den nicht kontrahierten Ruheabstand). Wie ist das möglich, dass zwei relativ bewegte Bezugssysteme den gleichen Abstand zwischen zwei Punkten messen?
Vielen Dank, Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 09:44, 1. Jun. 2014 (CEST)

Die Unterschiede liegen nicht in unterschiedlichem Verhalten der Teilchen, sondern im unterschiedlichen Verhalten der Koordinaten, mit denen man sie in unterschiedlichen Bezugssystemen beschreiben muss. Den Übergang von den Koordinaten eines Teilchens in einem BS zu denen desselben Teilchens in einem anderen BS regelt die Lorentztransformation. Solange Du in einem BS bleibst, bleiben auch die räumlichen Abstände von Teilchen, die sich parallel bewegen, die gleichen, die sie in Ruhe hatten. Dass derselbe (räumliche) Abstand von einem bewegten BS anders beurteilt wird, liegt nicht daran, dass "er sich verändert hat" (was immer das sei), sondern dass der Abstand als Differenz der zeitgleichen Ortskoordinaten definiert ist, und dass die Bedingung der Gleichzeitigkeit in verschiedenen BS verschieden aussieht. - Meta: So interessant das zu diskutieren ist, es gehört nicht mehr hierher, sondern in ein Physik-Forum. Der Anstoß zur Verbeserung des Artikels ist erfolgt und (wie ich denke) aufgenommen. Aber für eine weitere Klärung über das hinaus, was die verbreitete Darstellung in Lehrbüchern bestmöglich wiedergibt, ist die Disk-Seite nicht der Ort.--jbn (Diskussion) 11:55, 1. Jun. 2014 (CEST)

@Pyrrhocorax, Mfb, Bleckneuhaus: Tut mir leid, hier noch einmal nerven zu müssen. Meine Methode, die Hauptautoren durch Fragen auf Fehler und Widersprüche aufmerksam zu machen, hat hier leider überhaupt nicht funktioniert. Also versuche ich es einmal direkt – auch wenn das zu einem längeren Posting führt.

Im Artikel heißt es derzeit: „ Es bewegt sich aber das positiv geladene Grundmaterial des Drahtes und erscheint nun durch die Lorentzkontraktion verkürzt. Es erhält dadurch eine vergrößerte Ladungsdichte, während die im Draht befindlichen Elektronen in diesem Bezugssystem ruhen und daher dieselbe Ladungsdichte haben wie in der Ausgangssituation.“ (Hervorhebung von mir)

Dies ist falsch. Da das Drahtsystem elektrisch neutral bleibt, und weil sich die Dichte der stationären positiven Ladungen nicht verändert, müssen natürlich auch die bei Stromfluss bewegten Leitungselektronen im Drahtsystem unverändert die gleiche Dichte haben wie in der stromlosen Ausgangssituation. Gemäß vorstehender Aussage im Artikel hätten bei Stromfluss die Leitungselektronen aber auch im Elektronsystem weiterhin diese gleiche Dichte wie in der stromlosen Ausgangssituation und wie zu jeder Zeit im Drahtsystem. Das ist aber nicht möglich. Ich hatte die Frage bereits gestellt, leider ist sie ignoriert worden: „Wie ist das möglich, dass zwei relativ bewegte Bezugssysteme den gleichen Abstand zwischen zwei Punkten messen?“ Das ist natürlich nicht möglich. Der Abstand zwischen den Leitungselektronen und damit ihre Dichte sind im Drahtsystem und im Elektronsystem *nicht* identisch. Wenn die Leitungselektronen im Drahtsystem bewegt sind und dabei einen Abstand haben, der zur Dichte $\textstyle \rho$ und in der Folge zu einem elektrisch neutralen Draht führt, dann haben sie im Elektronsystem, in dem sie ruhen, einen um den Faktor $\textstyle \gamma$ größeren Abstand und daher eine um diesen Faktor kleinere Dichte. Die Elektronen haben bei Stromfluss *nicht* dieselbe Ladungsdichte wie in der stromlosen Ausgangssituation. Der relativistische Effekt, dass der stromdurchflossene Draht elektrisch positiv geladen erscheint, rührt nicht nur von einer größeren Dichte der positiven Ladungen, sondern in gleichem Maße auch von einer geringeren Dichte der negativen Ladungsträger als im stromlosen Zustand her.

Einstein hat gesagt, man solle die Dinge so einfach wie möglich machen, aber nicht einfacher. In einem Artikel über die spezielle Relativitätstheorie sollten nicht die Verhältnisse unrichtig dargestellt und die Hälfte des relativistischen Effekts einfach unterschlagen werden.

Zum Beweis hier das Ganze noch in Formeln („quick and dirty“: nur Beträge. SI-System; Drahtsystem = $\textstyle S$ , Elektronsystem = $\textstyle S'$ ):

Ampèresches Gesetz:

\oint _{\mathcal {S}}B\cdot \mathrm {d} {s}=\mu _{0}I\Rightarrow B\cdot 2\pi r=\mu _{0}I\Rightarrow B={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}{\frac {1}{r}}I

Lorentzkraft in $S$ :

F_{\text{L}}=qvB={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}qv{\frac {1}{r}}I;I=

Ladungsdichte

\rho \cdot v\cdot

Leiterquerschnitt

A,

daher

F_{\text{L}}={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}q\rho v^{2}{\frac {1}{r}}A

Elektrische Feldstärke (Gaußsches Gesetz) in $\textstyle S'$ :

\oint _{\mathcal {A}}E'\cdot \mathrm {d} A'={\frac {Q}{\epsilon _{0}}}

Die Integration über eine Zylinderhülle gibt links

\oint _{\mathcal {A}}E'\cdot \mathrm {d} A'=E'\cdot 2\pi r\mathrm {d} l'

Die Ladung $\textstyle Q$ ist die von dieser Fläche eingeschlossene Ladung, also Ladungsdichte mal Volumen:

{\frac {Q}{\epsilon _{0}}}={\frac {1}{\epsilon _{0}}}\rho '\mathrm {d} {V'}={\frac {1}{\epsilon _{0}}}\rho 'A\mathrm {d} l'

Gleichsetzung ergibt

E'\cdot 2\pi r\mathrm {d} l'={\frac {1}{\epsilon _{0}}}\rho 'A\mathrm {d} {l'}\Rightarrow E'={\frac {1}{2\pi \epsilon _{0}}}\rho '{\frac {1}{r}}A

Die Coulombkraft auf die Ladung $\textstyle q$ beträgt daher unter Ausnutzung von $\textstyle {\frac {1}{\epsilon _{0}}}=\mu _{0}c^{2}$

F_{\text{C}}'=qE'={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}c^{2}q\rho '{\frac {1}{r}}A

Ein Vergleich von $F_{\text{L}}$ und $F_{\text{C}}'$ ergibt

F_{\text{C}}'=\gamma {\frac {v^{2}}{c^{2}}}{\frac {\rho }{\rho '}}F_{\text{L}}

Der Faktor $\textstyle \gamma$ kommt daher, dass auch die resultierenden Kräfte zum Vergleich noch lorentztransformiert werden müssen. Kraft ist die Änderung des Impulses pro Zeit, und die Zeit vergeht in relativ bewegten Bezugssystemen nicht gleich schnell. Da das Elektron in Drahtrichtung in $\textstyle S'$ ruht, aber nicht in $\textstyle S$ , vergeht die Zeit für das Elektron in $\textstyle S$ um den Faktor $\textstyle \gamma$ langsamer als in $\textstyle S'$ . Da aber in beiden Systemen die gleiche Beschleunigung zum Draht hin (rechtwinklig zur relativen Bewegung, also nicht lorentztransformiert) festgestellt wird, die Lorentzkraft in $\textstyle S$ aber weniger lang einwirkt als die Coulombkraft in $\textstyle S'$ und trotzdem die gleiche Impulsänderung verursacht, erscheint die Lorentzkraft in $\textstyle S$ um den Faktor $\textstyle \gamma$ stärker als die Coulombkraft in $\textstyle S'.$

Nun zur entscheidenden Transformation der Ladungsdichte $\textstyle \rho$ . In $\textstyle S$ ist die Dichte der positiven und negativen Ladungsträger gleich, also $\textstyle \rho _{+}+\rho _{-}=0$ bzw. $\textstyle \rho _{+}=-\rho _{-}$ und $|\rho _{+}|=|\rho _{-}|=\rho$ .

Annahme laut Artikel: Nur die Dichte der positiven Ladungsträger muss lorentztransformiert werden, also $\textstyle \rho _{+}$ wird transformiert, aber nicht $\textstyle \rho _{-}$ . Der Abstand der positiven Ladungsträger in $\textstyle S'$ ist daher kleiner als in $\textstyle S$ , die Dichte ist daher größer und beträgt

\rho '=\gamma \rho

Eingesetzt in den Vergleich von $F_{\text{C}}'$ und $F_{\text{L}}$ ergibt sich

F_{\text{C}}'=\gamma {\frac {v^{2}}{c^{2}}}{\frac {\rho }{\gamma \rho }}F_{\text{L}}={\frac {v^{2}}{c^{2}}}F_{\text{L}}

,

was nicht identisch ist.

Wenn (wie es sein muss) auch die negativen Ladungsträger lorentztransformiert werden, sieht das so aus: Der Abstand der positiven Ladungsträger in $\textstyle S'$ ist kleiner als in $\textstyle S$ , die Dichte ist daher größer. Der Abstand der negativen Ladungsträger in $\textstyle S'$ ist größer als in $\textstyle S$ , die Dichte ist daher kleiner. Also ergibt sich (wieder unter Berücksichtigung von $\textstyle \rho _{+}=-\rho _{-}$ und $|\rho _{+}|=|\rho _{-}|$ )

{\begin{aligned}\rho '&=\gamma \rho _{+}-{\frac {\rho _{-}}{\gamma }}\\&={\frac {\rho _{+}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}-\rho _{-}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}\\&=\rho \left({\frac {1-(1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}})}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}\right)\\&=\rho \left({\frac {\frac {v^{2}}{c^{2}}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}\right)\\&=\rho \,\gamma {\frac {v^{2}}{c^{2}}}\end{aligned}}

Eingesetzt in die Vergleichsformel ergibt sich

F_{\text{C}}'=\gamma {\frac {v^{2}}{c^{2}}}{\frac {\rho }{{\frac {v^{2}}{c^{2}}}\gamma \rho }}F_{\text{L}}=F_{\text{L}}

q. e. d.

Noch kurz zum Thema „was die verbreitete Darstellung in Lehrbüchern bestmöglich wiedergibt“: Feynman z.B. (Lectures on Physics, Volume II, Section 13-6, The relativity of electric and magnetic fields) ist da ganz meiner Meinung. Ich kann auch gerne noch weitere Literatur zitieren.

Sorry für den langen Post. Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 16:04, 4. Jun. 2014 (CEST)

Du schreibst: "Dies ist falsch. Da das Drahtsystem elektrisch neutral bleibt, und weil sich die Dichte der stationären positiven Ladungen nicht verändert, müssen natürlich auch die bei Stromfluss bewegten Leitungselektronen im Drahtsystem unverändert die gleiche Dichte haben wie in der stromlosen Ausgangssituation." Das leuchtet mir nicht ein. Nehmen wir mal zwei Züge in einem Bahnhof. Der eine ruht relativ zum Bahnsteig, der andere fährt mit der Geschwindigkeit v. Sitze ich auf dem Bahnsteig, so beträgt die Länge eines stehenden Waggons L₀ und eines fahrenden Waggons L = L₀/γ. Sitze ich im fahrenden Zug, so beträgt die Länge des Waggons, in dem ich sitze L₀ und die Länge eines stehenden Waggons L = L₀/γ. Ersetze "fahrender Waggon" durch "Elektron" und "stehender Waggon" durch Atomrumpf - voila! --Pyrrhocorax (Diskussion) 17:04, 4. Jun. 2014 (CEST)

Es gibt aber keine (bekannte) "Länge des Elektrons", die sich verkürzen könnte. Der Abstand zwischen den Waggons (der Abstand zwischen den Elektronen) bleibt gleich, wenn die Waggons im Bahnhofssystem gleichmäßig anfahren. Das ist als Forderung beim Draht aber nicht einmal nötig - wir können einfach Ladungserhaltung nutzen um zu sehen, dass der Draht neutral bleiben muss. --mfb (Diskussion) 20:56, 4. Jun. 2014 (CEST)

@Pyrrhocorax: jbn war weiter oben schon auf der richtigen Spur, leider war ihm nicht bewusst geworden, dass sein Text im Artikel seiner (richtigen) Argumentation hier in der Disk widersprochen hat.
Nehmen wir zwei Raketen: Rakete L bei x=0, Rakete R bei x=1. An x=1 und x=2 stehen synchronisierte Uhren. Jetzt starten beide Raketen gleichzeitig (das ist kein Problem, alles ist im gleichen Inertialsystem in Ruhe) eine identische Beschleunigung. L wird eine gewisse Zeit für die Strecke der Länge 1 von x=0 bis x=1 brauchen und zu einem bestimmten Zeitpunkt bei x=1 eintreffen, und R wird aufgrund der im Inertialsystem des Beobachters identischen Beschleunigung gleich lange für die gleich lange Strecke von x=1 bis x=2 brauchen und dort zur gleichen Zeit eintreffen wie L bei x=1 – die Uhren bei x=1 und x=2 werden die gleiche Ankunftszeit registrieren, und wenn beide Raketen bei Erreichen der nächsten Uhr jeweils einen Lichtblitz aussenden, werden beide Signale bei einem Beobachter bei x=1,5 gleichzeitig ankommen. Der Abstand von L und R bleibt in diesem Inertialsystem gleich. Oder welche Rakete sollte deiner Meinung nach früher an der nächsten Uhr sein?
Troubled @sset ^{Work • Talk • Mail} 21:47, 4. Jun. 2014 (CEST)

Dazu haben wir auch einen Artikel: Bellsches Raumschiffparadoxon - auch wenn es nur paradox aussieht, aber nicht ist. --mfb (Diskussion) 23:39, 4. Jun. 2014 (CEST)

Autor verwirrt? Oder nur blöd formuliert?

Diese Betrachtung zeigt, dass durch Lorentztransformationen Magnetfelder und elektrische Felder teilweise ineinander umgewandelt werden

Wenn meine Realitätsauffassung stimmt, dann ist eine Koordinatentransformation eine strukturierte Abbildung, eine eindeutige Vorschrift zur Behandlung formaler Darstellungen, welche als Beschreibungen realer Vorgänge und Zustände aufgefasst werden. Nun fragt sich der Leser, welcher diese Annahmen teilt, wie aufgrund einer
Umformung der Darstellung,
welche wie ein Foto die Realität wiedergibt die Realität derart verändert werden kann, dass dadurch ein 'Brei' b Teilmenge (B x H)
aus Feldern entsteht.

Sollte die Anfangsaussage den Autoren/Lesern hingegen akzeptabel erscheinen, muss bezweifelt werden, dass der Terminus "elektrisches Feld" für ein Phämomen bzw. ("magnetisches Feld") klar ist. (nicht signierter Beitrag von 188.107.172.103 (Diskussion) 10:47, 18. Dez. 2014 (CET))

"Elektrisches Feld" und "magnetisches Feld" ist eben vom Betrachter abhängig - was der eine als rein elektrisches Feld sieht, kann für einen anderen Beobachter beides zugleich sein. Deswegen fasst man (insbesondere in der SR) üblicherweise beide zum "elektromagnetischen Feld" zusammen. Oder stört dich nur der Begriff "umgewandelt"? Das ist eine mathematische Umwandlung. --mfb (Diskussion) 11:28, 18. Dez. 2014 (CET)

Angenommen ich habe eine Definition von "Sonnenschein" und eine von "Regen" bzw. "B" und "H". Macht es Sinn, meine Definition (seitenfüllend) vorzutragem, wenn es vom Standpunkt des Betrachters abhängt, ob es "regnet"?

Anm.: Ein EM-Feld oder E-Feld, das sind keine mathematischen Begriffe, sondern physikalische Begriffe, die ggf. mit formalen Mitteln gefasst werden. Daher darf der Inhalt des Begriffs nicht aufgrund mathematischer Schritte mutieren, er muss eine Invariante haben, sonst brauchen wir den Terminus doch nicht zu verwenden, könnten immer "DingDing" dazu sagen.

Jetzt mag man antwortem: "Danke für das Regen-Beispiel, damit wird endlich klar, dass der subj. Standort eine gravierende Rolle spielt!" Nein, Irrtum! Bildlich gesprochen verwandelst du nämlich "Regen" vor dem Fenster in "Sonne" um, indem eine Gleichung auf dem Papier umgestellt wird. Das mag zusammenfallen mit einer veränderten Einstellung, Grundhaltung, Auffassung gegenüber dem Regen, ändert aber nichts an der Tatsache des Regnens. Es geht nur um die Beschreibung, nicht um irgendeine Beurteilung. (nicht signierter Beitrag von 178.4.218.153 (Diskussion) 21:23, 22. Dez. 2014 (CET))

Wenn Du hier ernsthaft diskutieren möchtest, dann signiere bitte Deine Antworten (es genügt ein Klick auf das 3. Symbol von links, nach "F" und "K".), sonst hast Du Dich wohl hierher verirrt. - Zur Sache: Der kritisierte Satz ist völlig in Ordnung, Dein naives "Gegenbeispiel" aber nicht. Magnetfelder und elektrische Felder haben nicht die von Dir unterstellte invariante Realität von Dingen, die vom Bezugssystem unabhängig sind wie Sonne und Regen. Den (experimentell geprüften) Formeln zufolge kann dem einen Beobachter als E erscheinen, was (mit entsprechender Umrechnung) der andere ebenso richtig als B identifiziert. Das wird man wohl ineinander umgewandeln nennen können.--jbn (Diskussion) 21:49, 22. Dez. 2014 (CET)

Sonnenschein und Regen sind ungeeignete Vergleiche, nimm lieber "in Ruhe" und "bewegt". Wenn du auf einem Stuhl sitzt, kannst du dich als "in Ruhe" betrachten. Aus Sicht der Sonne aber bewegst du dich mit ca. 30km/s. Und aus Sicht des galaktischen Zentrums mit grob 200km/s. Jeder hat Recht, und in jedem System ist die Angabe einer Geschwindigkeit richtig und sinnvoll. --mfb (Diskussion) 22:07, 22. Dez. 2014 (CET)

Einsteins Zur Elektrodynamik bewegter Körper (also der Artikel, der der Speziellen Relativitätstheorie zugrunde liegt) beginnt damit, dass Einstein ein damals merkwürdiges Phänomen beschreibt: Bewegt sich ein Leiter in einem Magnetfeld bzw. bewegt sich das Magnetfeld um den ruhenden Leiter, so hat beides exakt dieselbe Auswirkung auf den elektrischen Stromfluss im Leiter, obwohl (nach der Maxwellschen Theorie) das erstere mittels einer Lorentz-Kraft (also einer Magnetwirkung) und das letzere mittels eines elektrischen Feldes zu erklären sei. Beide Fälle unterscheiden sich nur durch die Relativbewegung des Beobachters. Und genau das ist es, wonach Du gefragt hast. Die Wirkung ist invariant. Das Erklärungsmodell der Ursache (Magnetfeld vs. elektrisches Feld) ist bezugssystemabhängig. --Pyrrhocorax (Diskussion) 22:31, 22. Dez. 2014 (CET)

Wenn wir schon bei hinkenden Beispielen sind: Lässt man sich in einem Fluss treiben, ist man in Bezug auf das Wasser in Ruhe, bewegt sich aber in Bezug zum Ufer. Schwimmt man gegen den Strom, so kann man zum Ufer im Stillstand sein, bewegt sich aber in Bezug auf das Wasser. Indem man jedoch eine "Asymmetrie" einführt, nämlich: das Ufer an sich ist im Stillstand, das Wasser fließt, etwas was man aus seiner Erfahrung so kennt, hat man die Möglichkeit, eine "absolute" und eine "relative" Bewegung einzuführen. Hierbei unterstellt man einen Kontext: der Schwimmer kann sehen! Ein Blinder kann das nicht mehr ad hoc. Nun könnte man argumentieren: ein Fluss und Ufer ist kein Feld. Jeder alte Ägypter würde aber selbstverständlich sagen: etwas ist entweder Fluss oder Feld, wenn es dich beieinander liegt. Der Rest ist Wüste. Was aber ist das elektromagnetische Feld? Es ist nichts anderes als die mathematische Beschreibung einer Kraftwirkung auf eine imaginäre Probeladung, genial geschaffen von Maxwell. Oder, es ist eine Beschreibung des Energieaufwandes, den man betreiben muss, will man eine reale Probeladung (Elektron) oder etwa einen magnetischen Dipol an eine Stelle des Raumes bringen will. Natürlich ist dieser Satz nicht wirklich gut: Diese Betrachtung zeigt, dass durch Lorentztransformationen Magnetfelder und elektrische Felder teilweise ineinander umgewandelt werden Denn er impliziert: es gibt zwei Entitäten, die unabhängig von einander exististieren, aber dennoch eine Verbindung haben, indem man sie "umwandeln" kann. Durch diese Verbindung entsteht jedoch etwas "Neues", nämlich das elektromagnetische Feld. Und nun ist nämlich eine Ladung an einem Ort immer verbunden mit zwei korrespondierenden Energieanteilen, nämlich einer elektrischen und einer magnetischen Energie und es liegt an der Situation des Beobachters, wie sich die Gesamtenergie verteilt. Weil es gerade so schön ist: ein einfaches mechanisches Beispiel. Zwei gleich große Massen sind an den Enden einer gespannte Feder gelagert. Damit ist auch ein Ruhesystem gegeben. Die Feder wird gelöst, beschleunigt die beiden Massen identisch und wir messen eine Relativgeschwindigkeit. Da Energie- und Impulserhaltung gelten, müssen sich beide Massen mit identischer Geschwindigkeit und inversem Impuls bewegen (im gegebenen Ruhesystem). Führt man das Experiment mit unterschiedlichen Massen, aber gleicher Gesamtmasse aus, so werden die Impulse immer noch einander entgegengesetzt sein, aber die Geschwindigkeiten sind unterschiedlich und die Relativgeschwindigkeit wird kleiner sein. Und genau das wird nun bestritten. Wenn es aber da schon hakt, wie will man dann über Magnetfelder reden? Frohe Weihnachten, FellPfleger (Diskussion) 13:53, 23. Dez. 2014 (CET)

Ich glaube, (Zitat:) " ...ist dieser Satz nicht wirklich gut: ... Denn er impliziert: es gibt zwei Entitäten, die unabhängig von einander existieren ..." zeigt zwei Irrtümer, die im Auge des Betrachters liegen (in diesem Fall Fellpfleger u.a.). Denn erstens impiziert die Benutzung eines Begriffs nicht, dass er eine Entität (siehe dort) bezeichnet, die wohl hier als außerhalb des Bewusstseins des Sprechers , also "objektiv" existierend verstanden sein soll und von der man erwarten kann, dass alle sie in gleicher Weise wahrnehmen. Noch viel weniger wird, wenn zwei Begriffe in einem Satz auftauchen, dadurch etwas über die Unabhängigkeit ihrer wie-auch-immer-Existenzen ausgesagt. - Übrigens würde ich mich mal über einen verbesserten Formulierungsvorschlag freuen.--jbn (Diskussion) 21:18, 23. Dez. 2014 (CET)

Wie soll man argumentieren, wenn Zitate so sinnentstellend gewählt werden? " .... Natürlich ist dieser Satz nicht wirklich gut:..." hieß es! FellPfleger (Diskussion) 22:56, 27. Dez. 2014 (CET)

Der Abschnitt "Relativistische Geschwindigkeitsaddition" ist unverständlich

Der Abschnitt "Relativistische Geschwindigkeitsaddition" versucht sein Thema ganz ohne Formeln zu erfassen. Das ist lobenswert. Leider gelingt ihm trotzdem keine verständliche Darstellung. Schaffner und Licht laufen im Konjunktiv den Zug entlang, ohne dass es dafür die Vorstellung unterstützende Grafiken gibt. Es wird nicht recht klar, was Voraussetzung, was Folgerung und was Annahmen sind die sich im Laufe der Argumentation als falsch herausstellen, weil sie zu Widersprüchen führen. Insgesamt hat der Abschnitt den Charakter eines Logikrätsels.

Wenn man die SRT bereits kennt, ahnt man, wo der Hase längs läuft. Leser ohne die mindeste Ahnung werden durch schleichend eingefädelte Widerspruchsargumentation mit Sicherheit aus der Kurve geworfen. Selbst wenn man annimmt, dass die Argumentation verstanden wird, dann folgt daraus nur dass es eine von der klassischen Physik abweichende Addition von Geschwindigkeiten gibt. Wie diese konkret aussieht, bleibt im Dunkeln. In diesem Sinn hat der Abschnitt sein Ziel verfehlt. Für Leser mit Vorahnung (auf dem Niveau 10. Klasse Schulunterricht) fehlen Formeln, die das Ergebnis zusammen fassen. Leser ohne diese Vorahnung und entsprechend schwach ausgeprägter Gewöhnung an Beweise durch Widerspruch werden schon am "Logikrätsel" scheitern.---<)kmk(>- (Diskussion) 16:06, 15. Dez. 2012 (CET)

Bestätigung der SRT durch Michelson-Morley-Experiment

"Die SRT ist durch einige klassische Experimente wie das Michelson-Morley-Experiment oder das Kennedy-Thorndike-Experiment sowie durch eine Vielzahl moderner Tests bestätigt."

Die SRT wurde 1905 aufgestellt, das Michelson-Morley-Experiment wurde bereits 1881 durchgeführt. Einsteins Ziel bei der Entwicklung der SRT war es insbesondere den Ausgang dieses Experiments (keine Relativbewegung zu einem Äther!) zu erklären. Dies ist zwar gelungen, doch aufgrund der Chronologie bestätigt das Michelson-Morley-Experiment die SRT nicht.

Mögliche Verbesserung: "Die SRT erklärt die Ergebnisse des Michelson-Morley-Experiments und wurde durch einige klassische Experimente wie das Kennedy-Thorndike-Experiment sowie durch eine Vielzahl moderner Tests bestätigt." (nicht signierter Beitrag von 88.75.190.36 (Diskussion) 02:59, 24. Nov. 2015 (CET))

Klingt besser, ja. Sei mutig! --mfb (Diskussion) 14:37, 24. Nov. 2015 (CET)

Jetzt erledigt. --UvM (Diskussion) 19:45, 10. Okt. 2017 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: UvM (Diskussion) 19:45, 10. Okt. 2017 (CEST)

Abschnitt Lorenzkraft

könnten Sie die Quelle dazu angeben? Wer ist der Autor dieser Erklärung? Die erste Quelle Einsteins habe ich geprüft, dadrin steht es nicht.

5.28.105.56 16:23, 27. Nov. 2017 (CET)

Doch schon, auf Seite 909/910. Allerdings ist etwas gedankliche Flexibilität gefragt, weil Einstein konsequent das cgs-System verwendet, in Komponentenschreibweise rechnet, andere Formelzeichen verwendet als heute üblich (z. B. "V" statt "c") und eine eigenwillige Sprechweise pflegt ("Elektrizitätsmenge von der Größe 1", ...). Nur so als Idee: Bei Einstein steht der Term

Y-{\frac {v}{V}}N

, wo heute

E_{y}-{\frac {v}{c}}H_{z}

stehen würde. (Bewegung in x-Richtung, Magnetfeld in z-Richtung, Lorentzkraft in y-Richtung). --Pyrrhocorax (Diskussion) 16:52, 27. Nov. 2017 (CET)

ich habe hier nachgeschaut http://users.physik.fu-berlin.de/~kleinert/files/1905_17_891-921.pdf wie Sie angaben.. da ist nichts dergleichen.. Ich meine die Begründung von durch Längenkontarktion enstehenden elektroischen Ersatzkraft anstelle der Lorentzkarft.. war es falscher Artikel? 109.45.0.188 00:17, 30. Nov. 2017 (CET)

Einstein hat das a.a.O. nicht in dieser Weise ausgedrückt, das empfinde ich auch so. Ganz deutlich herausgearbeitet steht das in den Feynman-Vorlesungen über Physik Bd. 2 Kap. 13-6 engl.. Als ich das gegen Ende meines Studiums zum ersten Mal las, erschien es mir (und meinen Mitstudenten) als eine sensationell neuartige Sichtweise, typisch Feynman eben. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:07, 30. Nov. 2017 (CET)

Beides sind eindeutig nur hingebogene Wünsche. Trickserei. Traurig. 110 Jahre glauben es alle Wahrlich "typisch Feynmen" --5.28.97.201 05:12, 21. Okt. 2019 (CEST)

Kein moderner Teilchenbeschleuniger würde funktionieren wenn die relativistischen Formeln falsch wären. Und, du ahnst es: Sie funktionieren. --mfb (Diskussion) 17:30, 21. Okt. 2019 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: --Pyrrhocorax (Diskussion) 21:49, 21. Okt. 2019 (CEST)

Beschleunigungen

In der Einleitung (letzter Satz im ersten Abaatz) steht: "Beschleunigungen können ebenfalls im Rahmen der SRT behandelt werden." Ja und? Nach all den davor Gesagten ist das doch selbstverständlich -- oder versteckt sich hinter dieser Formulierung irgendein (für mich) Geheimnis? Kann man den Satz streichen? --UvM (Diskussion) 16:28, 18. Jun. 2020 (CEST)

Der Satz war ja schon vor meinem heutigen Edit enthalten. Ich habe ihn nur geringfügig geändert, da ich viel Verständnis für die Erwähnung dieses Satzes habe. Er SOLLTE selbstverständlich sein, denn ebenso wie die Newtonsche Mechanik wäre die SRT weitestgehend nutzlos, wenn man mit ihr keine beschleunigten Bewegungen beschreiben könnte. (Dann könnte man die SRT nicht einmal zur Beschreibung von Teilchen im Beschleuniger nutzen.) Aber tatsächlich ist es eines der häufigsten Irrtümer beim Verständnis der SRT zu glauben, dass man mit der SRT nur gleichförmige Bewegungen beschreiben könne. (Die Ursache ist klar: Da sich die Inertialsysteme gleichförmig zueinander bewegen, können - so der Fehlschluss - sich auch die betrachteten Objekte nur gleichförmig bewegen.) Das Vorkommen dieses Fehlschlusses ist nicht nur in der Schulphysik endemisch, sondern beschäftigt auch Relativitätstheoretiker - R. Penrose. The Road to Reality. Random House, New York, 2005, S. 422: "It used to be frequently argued that it would be necessary to pass to Einstein's general relativity in order to handle acceleration, but this is completely wrong."

Sollte die Gefahr bestehen, dass die momentane Fassung bei anderen Lesern ähnliche Fragezeichen entstehen lässt, würde ich ihn eher erklären und ergänzen als weglassen wollen. Wäre das ein denkbarer Weg? Erg (Diskussion) 17:19, 18. Jun. 2020 (CEST)

Ja. Du bist offenbar theoretisch besser beschlagen als ich und weißt auch mit Endemischem in der Schulphysik Bescheid. Bitte gönne dem Satz eine Erweiterung im von dir genannten Sinn (aber kurz!, nicht den Rahmen der Einleitung sprengend). --UvM (Diskussion) 19:13, 18. Jun. 2020 (CEST)

Das mit dem Beschlagen sein will ich mal dahingestellt sein, trotzdem danke! Ich überlege noch, ob ich den Satz nur etwas verlängere und in der Einleitung belasse oder um zwei Sätze erweitere und woanders hinpacke. Mal sehen. Erg (Diskussion) 21:14, 18. Jun. 2020 (CEST)

Ich habe mich für die zweite Variante entschieden. Die Fußnote mag natürlich entbehrlich sein. Erg (Diskussion) 00:21, 19. Jun. 2020 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Lovemankind83 (Diskussion) 02:33, 9. Mai 2021 (CEST)

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