Wenn es am Bahnhof stürmt und regnet ...

[Daniel K.]

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⬅ Teil 1 Teil 3 ➞

Nun immerhin hat er gezeigt, wie man bei der Bestimmung einer Länge nicht vorgehen sollte.

Nun ergeben sich aus diesen Fakten, die unbestreitbar richtig sind, neue Fragen, was ist nun mit der Länge zwischen den Punkten die Kurt ja misst? Ist die absolut, gilt die auch für Rudi/Alice so im Ruhesystem des Zuges? Welche Länge hat nun die Strecke die der Tropfen wirklich und absolut zurücklegt, im "absoluten" Raum?

Hier hat man die Weglänge des Tropfens in verschiedenen Bezugssystemen. Natürlich ist sie so gesehen in beiden Bezugssystemen unterschiedlich. Aber die Länge der Linie, die "Kurt" gezeichnet hat, ist ja eine feste Länge. Deshalb gibt es etwa auch in der SRT die Festlegung der Länge durch das gleichzeitige Anlegen eines Maßstabes. Würde "Rudi" dieses machen, und einen Maßstab an die Linie von Kurt anlegen, hätte er die Länge von 5 Metern. So hat er nur die "Fallhöhe" als Länge. Im Falle des Tisches erhält man nach Newton immer denselben Wert, weil die Zeit absolut ist.

Allerdings werden in manchen Fällen die "feste Länge" und Weglänge als gleich angesehen. Das bekannteste Beispiel sind hier die kosmischen Myonen. Aus der Zerfallszeit und der Relativgeschwindigkeit wird ja der Abstand der Erdoberfläche vom Entstehungsort berechnet.

Dazu sollte man noch fragen, in welchem Bezugssystem eine Größe berechnet werden soll. Denn im Falle des Myons hätten wir ja eine höhere Dichte der Atmosphäre und die Erde wäre eher eine Scheibe.

Ja. Das Du dem folgen kannst, ist nun nicht überraschend, schade das Holle sich jeder Sachdiskussion vehement so verweigert, damit könnte er ja etwas lernen.


Teil 2, wir schauen noch genauer hin:

Also wir haben ja nun die Linie von Kurt an der Scheibe, die ist unstrittig für alle 5 m lang, auch für Rudi im Zug (denke Rudi hat da kein Problem in der coolen Lok zu fahren), Rudi hat nun auch eine große Scheibe im Zug, und kann den Start- und Zielpunkt des Tropfens auch auf seiner Scheibe einzeichnen. Jetzt wird es spannend, denn die Punkte die wir da bei Kurt an die Scheibe gemacht haben, die sind über die Zeit dort, also auch wenn Kurt vom Tropfen am Zielort nach 1 s getroffen wird, kann er den Startpunkt auf der Scheibe sehen, der ist aber dort vor 1 s gewesen, wenn Kurt also nach 1 s auf die Scheibe schaut, dann mag er denselben Punkt sehen, aber zu einem anderen Zeitpunkt, damit ist das ein anderes Ereignis.

Das zu begreifen ist wirklich wichtig, elementar, wir müssen die Zeitkoordinate für den Start- und Zielpunkt immer berücksichtigen.

Denn wechseln wir nun ins System S' von Rudi, dann macht er auch zwei Punkte auf seine Scheibe, Start- und Zielpunkt, er macht die sogar gleichzeitig wenn Kurt seine Punkte pinselt. Rudi hat aber eine Linie zwischen seinen beiden Punkten von nur 3 m und die ist vertikal und nicht schräge. Und für ihn fällt der Tropfen auch somit nur mit 3 m/s und nicht mit 5 m/s.

Und Rudi kann seine Scheibe auch aus dem Zug nehmen und Kurt am Bahnhof zeigen, ist denn nun die Scheibe von Kurt die "wahre" Darstellung, ist der Tropfen wirklich real absolut 5 m schräge gefallen, Kurt zeigt es richtig und die Darstellung auf der Scheibe von Rudi ist "verfälscht" weil der Zug ja bewegt gewesen ist?

Kann Kurt sagen, so das hier ist der wahre reale absolute Abstand zwischen den beiden Ereignisse, dass ist der absolut wahre Weg, denn der Tropfen im Raum sich bewegt hat.

Könnte man ja wo glauben, annehmen, für plausibel halten. Aber ...


Teil 2, jetzt kommt es wirklich:

So in der Lok von Rudi gibt es viele Rohre, alte Dampflok eben, zischt und pfeift, dampft, oben am Kopf von Rudi ist ein altes Rohr, es leckt und da tropft doch tatsachlich eine Wassertropfen raus, genau passend zu dem Regentropfen von Kurt am Bahnhof und der Tropfen fallt nun im Zug ohne Wind einfach 3 m von oben nach unten, und der Startpunkt ist derselbe wie der von Kurt und der Zielpunkt ebenso, beide Tropfen fallen also perfekt synchron nun nebeneinander zu Boden.

Tja, nun kann Rudi voller Überzeugung Kurt erklären, der Tropfen ist real im Raum nur 3 m gefallen, seine Linie ist richtig, seine Linie zeigt den einzig wahren und absoluten Abstand zwischen den beiden Ereignissen.

Und ja, auch das klingt durchaus wirklich plausibel, offenbar ist es egal, welchen Tropfen man betrachtet, beide fallen ja gleich, sind immer am selben Ort und das in beiden Systemen.

Welche Scheibe zeigt dann nun aber den wirklichen wahren absoluten Abstand im Raum zwischen beiden Ereignissen, die Scheibe von Rudi oder die Scheibe von Kurt?


Um was es geht:

Geht nicht darum Holle zu bügeln oder vorzuführen, tut gar nicht Not, geht darum das Denken anzuregen, mal gründlicher auch die Dinge zu hinterfragen, von denen der eine oder andere glaubt, er habe sie absolut richtig verstanden, sie sind ja so was von trivial und einfach. Offenkundig kann man schon bei Newton wo etwas schrauben, dass dann widersprüchlich wirkt.

Mal zur Hilfestellung, die beiden Ereignisse sind nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit determiniert, die beiden Enden auf den beiden Scheiben aber nicht, egal zu welcher Zeit man schaut, beide Enden sind da, der Abstand zwischen diesen beiden Enden wohl etwas anderes. Ich habe ja schon den Hinweis mit dem Zeitpunkt gegeben, ein Ereignis ist ein Raumzeitpunkt, auch bei Newton, die beiden Enden auf den Scheiben sind keine Raumzeitpunkte sondern Raumzeitlinien, denn sie bleiben über die Zeit präsent, das sind Mengen von Raumzeitpunkten.

Ja wird ein wenig mathematisch, tut ja nicht weh, ich will die ganze Zeit ja schon diese Dinge mehr über Mengen erklären und beschreiben.

Und die beiden Linien auf den beiden Scheiben, sind nun Mengen von Mengen, denn nicht nur Start- und Zielpunkt sind über die Zeit präsent, Weltlinien in der Raumzeit, auch jeder Punkt zwischen diesen beiden Punkten sind Linien in der Raumzeit. Wir bekommen somit die Menge von Punkten einer Fläche in der Raumzeit, und das für jede der beiden Linien.

Mag sein, dass hier der eine oder andere dann doch schon an dem Punkt hier geistig überfordert ist, und kapituliert. Schauen wir mal geht natürlich noch weiter ...

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Das ist der Weg ...

[Daniel K.]

Welche Länge hat nun die Strecke die der Tropfen wirklich und absolut zurücklegt, im "absoluten" Raum?

Die kann man nicht absolut in Metern angeben. Der Grund ist eben, dass jede Angabe in Metern sich zwangsläufig auf ein Bezugsystem bezieht. Es gibt aber unendlich viele denkbare Bezugsysteme, die alle gleichwertig sind.

➞ Eine absolute Länge in Metern existiert daher nicht.

Ja, aber warum schreibst Du dann gleich darunter:

➞ Trotzdem gibt es die absolute Länge im absoluten Raum.

Nein die gibt es so nicht.

Es ist die, für die man eben unterschiedliche Angaben in Metern findet, je nach Bezugsystem. Es ist der räumliche Abstand zwischen zwei absoluten Ereignissen, z.B. zwischen der Entstehung des Tropfens und seinem Vergehen (wenn er irgendwo auftrifft).

Nein, wir definieren einfach das Ruhesystem zum Tropfen, auch das ist gleichberechtigt, hast Du selber so schon anerkannt, in diesem Ruhesystem sind beide Ereignisse am selben Ort, nur zeitlich getrennt. Es gibt hier keinen Abstand im Raum, oder der ist 0.

Man muss hier abstrakter denken, nicht in konkreten Zahlen und Koordinaten. Daniel sagt immer, ein Ereignis in der Raumzeit sei ein Punkt mit festen Koordinaten. Das stimmt so nicht. Koordinaten beziehen sich immer auf Bezugsysteme. Die Raumzeit kennt aber keine Bezugsysteme. Das sind nur nützliche Hilfskonstrukte für die Beschreibung und Berechnung.

Solltest mal das Video von Deinem Professor weiter ansehen, und auch den nächsten Teil, kannst dann vorab noch was abfangen, sonst bekommst Du es von mir die Tage um die Ohren. Nur kurz vorab, er sagt, real ist was man misst, er geht da auf das "scheinbar" und so kurz ein. Ob es eine scheinbare Länge ist, gibt, uns so, er sagt, schnurz, real ist was man misst, dass ist gegeben, was eine Uhr zählt, hat sie gezählt, 3 m die man gemessen hat, sind 3 m Länge. Da muss man nicht philosophieren, geht ja um Physik.

Die Raumzeit ist per Definition eine unendliche Menge an Punkten, schon bei Newton, aber Du kannst nicht einen einzigen Punkt selber in der Raumzeit messen, nicht den Ort, nicht die Zeit. Der Raum hat keine Markierungen, und es ist egal, ob Du nun Ereignis und nicht Punkt sagst, beides sind ja nur Bezeichner.

Man muss hier eben nicht abstrakter denken, man muss hier generell erstmal denken und dann klar und strukturiert. Daniel sagt ja auch immer noch etwas mehr, man ordnet dem Punkt in der Raumzeit fest Koordinatenwerte zu, und diese sind unveränderlich. Klar können dieser in unterschiedlichen Systemen dann unterschiedliche Werte haben, aber kein Wert ist direkt in der Raumzeit gemessen, wir können keinen Punkt aus der Raumzeit nehmen und seinen Ort und seine Zeit messen. In der Relativitätstheorie ist ein Raumzeitpunkt kein materielles Objekt, dass man wie ein Atom messen kann, oder einen Ball, der eine Geschwindigkeit, eine Temperatur, eine Masse hat, die man direkt messen kann.

Den Abstand zwischen zwei Ereignissen beschreibt einer als 1 Ls und ein anderer als 0,8 Ls und wieder ein anderer als 0,6 Ls und und und, je nach Bewegungszustand. Es ist aber immer ein- derselbe Abstand, weil es ein- und dieselben Ereignisse sind. Nur die Angaben in Längeneinheiten unterscheiden sich.

Nein!

Aber hier gehen wir von Newton zur Relativitätstheorie, im Rahmen von Newton haben wir eine absolute Zeit, und somit ist der Abstand im Raum selber auch wo absolut, will nicht zu tief einsteigen, grundsätzlich müssen wir Ereignisse unterscheiden, die gleichzeitig sind und die es nicht sind. Start- und Zielereignis oder Punkte sind nicht gleichzeitig, nicht für Kurt am Bahnhof und nicht für Rudi in der Lok. Aber die Punkte auf den beiden Scheiben, die sind immer gleichzeitig präsent, und diese Länge wird ja ausgemessen.

Fakt ist, aber das ist dann eben die SRT, dass wir da eben nicht mehr diese absolute Länge haben, diesen "derselbe einmalige einzigartige absolute" Abstand. Du bist in dieser Vorstellung leider noch gefangen, zeigt sich ja in so vielen Deiner Aussagen. Das gilt es zu hinterfragen, auf dem Weg zum richtigen Verständnis der SRT muss diese Vorstellung fallen, denn in der SRT gibt es diese absolute Länge nur im Raum einfach nicht mehr. Wir haben stattdessen aber eine absolute invariante Länge zwischen zwei Punkten in der Raumzeit, eben

Δs² = Δt² − Δx² = Δs'² = Δt'² − Δx'²

Leider bist Du noch immer im Glauben gefangen Δx = Δx' und Δt = Δt' was im Rahmen der SRT wirklich falsch ist, und da helfen keine relativistischen Einheiten raus, die Dir dann Deine Vorstellung von absoluten Längen und Zeitdauern reparieren.

Die Angabe in Längeneinheiten zwischen zwei Ereignissen ist erst dann absolut, wenn man das Abstandsquadrat gemäß Minkowski-Metrik hernimmt. Dass das überhaupt möglich ist, zeigt genau die Absolutheit der Ereignisse und der Raumzeit, in der sie statt finden.

Ja, das ist auch immer wieder so ein Problem im "Dialog" mit Dir, Du kannst Dinge richtig sagen, um denen dann im nächsten Satz zu widersprechen, das Abstandsquadrat gemäß Minkowski-Metrik ist Δs² und das ist invariant, ja Δs² = Δs'² aber Δt² ≠ Δt'² und Δx² ≠ xs'², leider erklärst Du ja immer, der Abstand Erde/Mond kann nicht bezugssystemabhängig sein, der muss einzigartig absolut einmalig im Raum gegeben sein, auch wenn unterschiedliche Beobachter da andere Längen für messen.

Dazu sollte man noch fragen, in welchem Bezugssystem eine Größe berechnet werden soll. Denn im Falle des Myons hätten wir ja eine höhere Dichte der Atmosphäre und die Erde wäre eher eine Scheibe.

Genau. Wenn man eine Länge in Raum und/oder Zeit konkret mit Maßzahl und Maßeinheit ausdrückt, dann ist die Angabe relativ, immer bezogen auf das zugrunde gelegte Bezugsystem.

Was soll nun relativ sein, die Maßzahl oder die Maßeinheit? Bedenke, in der echten Physik sind die Einheiten einheitlich, hat man so gemacht, weil das vom Wort schon Sinn macht, Deine relativen Einheiten sind ein Oxymoron, ein contradictio in adiecto, so sinnvoll wie ein rundes Quadrat, ein schwarzer Schimmel, oder auch ein offenes Geheimnis.


Das ist der Weg ...

[Frau Holle]

leider erklärst Du ja immer, der Abstand Erde/Mond kann nicht bezugssystemabhängig sein, der muss einzigartig absolut einmalig im Raum gegeben sein, auch wenn unterschiedliche Beobachter da andere Längen für messen.

Ihr kennt den Baron von Münchhausen? Der prahlt mit seinem Ritt auf der Kanonenkugel. Der Abstand zwischen Kanone und Zielpunkt existiert doch. Für mich existiert er absolut in der Raumzeit und auch als räumlicher Abstand. Nur kann man ihn nicht in absoluten Zahlen angeben. Der Kanonier misst ihn länger als Münchhausen auf der Kugel. Na und? Es ist und bleibt doch der Abstand zwischen Abflugsort und Ankunftsort. Wenn die Maßeinheiten so absolut gleich wären wie ihr meint, dann müssten wegen der unterschiedlichen Längen zwangsläufig verschiedene Ankunftsorte existieren. Und beim Erde-Mond-Beispiel müssten verschiedene Monde existieren. Das ist noch viel abstruser als relative Einheiten.

Bedenke, in der echten Physik sind die Einheiten einheitlich, hat man so gemacht

Du sagst es, DK: Man hat es so gemacht. Weißt du auch wirklich, was du da sagst? Diese Einheiten sind nicht von Natur aus einheitlich. Sie sind absichtlich so gemacht, damit für uns Menschen die Naturgesetze möglichst einfach mathematisch zu formulieren und anzuwenden sind, so dass sie in jedem Inertialsystem gleich sind (gleichermaßen gelten) und Galileis Relativititäsprinzip uneingeschränkt gültig ist. Die Sache geht viel tiefer als der Küchenphysiker so meint: Sekunde ist Sekunde, Meter ist Meter... nicht wirklich!

Weil die Maxwellschen Gleichungen nicht mit Newtons absoluten Raum- und Zeitmaßen kompatibel waren, hat sich Einstein des Problems angenommen und die Newtonsche Mechanik mitsamt absoluten Einheiten quasi geopfert. Man hätte es auch anders lösen können, aber das wäre unschön geworden.

Hier bei Epstein wird es sehr gut erklärt:

Um das Dilemma noch deutlicher zu beschreiben, benützen wir die folgenden Abkürzungen:

• N    Newtons Mechanik mit absoluter Zeit und absolutem Raum
• R     Allgemeines Relativitätsprinzip: Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt
• M     Maxwells Theorie des Elektromagnetismus

Man kann nicht N, R und M gleichzeitig haben.
[...]
Man kann an N festhalten und R auf die Mechanik beschränken. Die schönen Gleichungen von M gelten dann unverändert nur, wenn das Bezugssystem in Newtons absolutem Raum ruht, und sie sind für andere Inertialsysteme anzupassen. Hässlich!
[...]
Oder man kann versuchen, an R und M festzuhalten, muss dann aber eine ‘verbesserte’ Version von N liefern! Vor Einstein hatte niemand den Mut, diesen Weg konsequent zu verfolgen.
[...]
Man könnte sogar sagen, dass es eigentlich ästhetische Gründe waren, die Einstein zum Festhalten an R und M bewogen haben.
[...]
Einstein hat R und M für uneingeschränkt gültig erklärt und gezeigt, wie man N modifizieren muss, damit alles widerspruchsfrei zusammenpasst.
[...]
Im letzten Abschnitt haben wir gesehen, dass aus R und M sofort folgt, dass die Lichtgeschwindigkeit c in jedem Inertialsystem denselben Wert hat, mithin eine Naturkonstante ist. Im gängigen mks-Einheitensystem beträgt dieser Wert

c = 299’792’458 m/s

Das Gleichheitszeichen ist korrekt: Seit 1983 ist der Meter keine Grundgrösse mehr, sondern er ist durch diesen Wert von c und die Sekunde definiert! Die SRT liegt heute also sogar der Definition unserer Basisgrössen zugrunde! [Hervorhebung von mir]

Also: "Die SRT liegt heute also sogar der Definition unserer Basisgrössen zugrunde!" Sie sind relativ. Deshalb kann man Münchhausens Weg nicht mehr wie zu Newtons Zeiten mit absoluten Zahlen angeben. Trotzdem existiert er absolut: "Man kann an N festhalten und R auf die Mechanik beschränken." Es ist erst mal nichts falsch am absoluten Raum.

Noch eine Analogie:
Die Natur kennt z.B. eine Tasse Kaffee als physikalisches Phänomen, das absolut existiert. Aber die Einheit, mit der sie angegeben wird, der Gegenwert in Geldmünzen, der ist verschieden und nicht absolut einheitlich. Wir haben es zwar so gemacht, dass scheinbar Münze = Münze gilt, schön einheitlich, aber dieselbe Tasse wird ganz real mit verschiedener Anzahl Münzen angegeben, weil die eben nicht immer und überall gleich viel wert sind. Von den Sekunden oder Metern sieht man nur die Zahl, aber nicht den "Wert" der Einheit. Die heißt ja gleich, also muss sie auch gleich sein... falsch gedacht.

Hier liegt auch das Problem zwischen armen und reichen menschlichen Gesellschaften. Bereist man als Europäer ein Entwicklungsland, dann halten einen die Leute für steinreich. Selbst wenn man als Bettelstudent gerade mal genügend Geld aufgebracht hat für die Reise. Diejenigen, die einen für reich halten, sind in Wahrheit viel reicher, weil sie z.B. ein kleines Haus besitzen und ein bisschen Vieh oder sowas, was der Bettelstudent alles nicht hat. Und der Student freut sich, dass alles so extrem günstig ist und er mit seinen schmalen Geldbeutel trotzdem täglich essen gehen und sich die Wäsche waschen lassen kann. Dabei hat er nur eine Währung, die eben pro Einheit viel mehr wert ist als die Währung der Einheimischen.

So gibt es auch in der RT immer einen Umtauschkurs zwischen der vermeintlich gleichen Währung äh physikalischen Einheit. Bewegung "kostet" sozusagen Zeiteinheiten auf der Uhr C und Längeneinheiten am Weg für absolut dieselbe Reise von A nach B, wie z.B. die der berühmten Myonen. Anders gesagt: In einem Inertialsystem hat man mehr Einkommen auf der Uhr und auch das größere Grundstück. Das aber nur, weil man andere Maßstäbe hat. Ansonsten ist es absolut dasselbe. In diesem Sinn ist auch der heimgekehrte Zwilling gleich alt wie der Zurückgebliebene. Er hatte inzwischen nur weniger Einkommen auf seiner technischen und biologischen Uhr.
 

[Rudi Knoth]

@Frau Holle » Fr 3. Nov 2023, 23:55

Ihr kennt den Baron von Münchhausen? Der prahlt mit seinem Ritt auf der Kanonenkugel. Der Abstand zwischen Kanone und Zielpunkt existiert doch. Für mich existiert er absolut in der Raumzeit und auch als räumlicher Abstand. Nur kann man ihn nicht in absoluten Zahlen angeben. Der Kanonier misst ihn länger als Münchhausen auf der Kugel. Na und? Es ist und bleibt doch der Abstand zwischen Abflugsort und Ankunftsort. Wenn die Maßeinheiten so absolut gleich wären wie ihr meint, dann müssten wegen der unterschiedlichen Längen zwangsläufig verschiedene Ankunftsorte existieren. Und beim Erde-Mond-Beispiel müssten verschiedene Monde existieren. Das ist noch viel abstruser als relative Einheiten.

Also zum Ersten ist die "wirkliche Länge" zwischen der Kanone und dem Ziel die vom Kanonier gemessene Entfernung. Das ist das, was du "Eigenlänge" nennst. Angenommen der Kanonier hat ein Lasermeßgerät zur Entfernungsbestimmung, dann misst er eine bestimmte Entfernung gegenüber dem ruhenden Zielpunkt. Nun nimmt Münchhausen dieses Gerät bei seinem Ritt mit. Er wird auch eine Entfernung messen. Die Entfernungsformel ist in seinem Bezugssystem dieselbe wie im Bezugssystem des Kanoniers. Aber er bewegt sich ja mit seiner Uhr, die daher weniger Zeit als die Koordinatenzeit des Systems Kanone-Zielpunkt anzeigt. Daher wird er einen kleineren Abstand messen als der Kanonier.

Nun könnte man meinen, daß dies ein "Meßartefakt" sei. Dann nehmen wir eine eher im 18. Jahrhundert bekannte Messmethode. Der Kanonier weiss etwa die Höhe der Stadtmauer und ermittel mit der scheinbaren Größe dieser Mauer die Entfernung zu dieser. Münchhausen nimmt das Instrument auf seinem Flug mit und misst ebenfalls die Entfernung aus seinem gemessenen Winkel. Er bedenkt dabei, daß das Ziel wegen der endlichen Lichtgeschwindigkeit etwas entfernter zum Zeitpunkt der Aussendung war. Wenn er dies berücksichtigt, bekommt er einen kürzeren Abstand als den vom Kanonier bestimmt. Also auch bei dieser Messmethode erhalten wir eine Verkürzung. Interessant ist dabei, daß er eine Länge in Bewegungsrichtung mit einer senkrecht dazu vergleicht. Also können wir unterschiedliche Maßeinheiten ausschliessen. Denn die sollte unabhängig von der Orientierung des Maßstabes sein.

Was die Aussage zur Definition der Basisgrößen zu sagen ist, ist Folgendes. Die Basisgröße Zeit wird nicht von der SRT sondern von Hyperfeinstrukturübergängen von Cäsiumatomen festgelegt. Die Länge wird aus dieser und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt.

Gruß
Rudi Knoth

[Frau Holle]

Die Basisgröße Zeit wird nicht von der SRT sondern von Hyperfeinstrukturübergängen von Cäsiumatomen festgelegt.

Ja, über die Periodendauer der dabei entstehenden Strahlung. Diese wiederum wird von der räumlichen Länge der Periode und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt.

Die Länge wird aus dieser [der Basisgröße der Zeit] und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt.

Richtig. Und somit werden beide Basiseinheiten, sowohl der Länge als auch der Zeit von der Lichtgeschwindigkeit bestimmt. Weil die Lichtgeschwindigkeit als absolut konstant postuliert wurde, können die so definierten Basiseinheiten nicht ebenfalls absolut konstant sein:

Die SRT liegt heute also sogar der Definition unserer Basisgrössen zugrunde!

Sie sind gemäß SRT eben relativ. Dass das nicht weiter auffällt und bequemes Rechnen erlaubt ist schon gut so und auch sinnvoll. Deshalb wurden sie ja extra so definiert. Das ändert aber nichts daran, dass sie seit Einstein relativ sind.

Tut mir leid, wenn das euer Verständnis übersteigt, aber so ist es nun mal.
 

[Rudi Knoth]

@ Frau Holle » Sa 4. Nov 2023, 09:14

Rudi Knoth hat geschrieben:
Die Basisgröße Zeit wird nicht von der SRT sondern von Hyperfeinstrukturübergängen von Cäsiumatomen festgelegt.

Ja, über die Periodendauer der dabei entstehenden Strahlung. Diese wiederum wird von der räumlichen Länge der Periode und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt.

Nein. Die Wellenlänge ist doch wesentlich größer als das Atom. Die Frequenz und damit die Periodendauer wird durch das Wirkungsquantum und der Energiedifferenz zwischen verschiedenen Zuständen der Elektronen bestimmt.

Richtig. Und somit werden beide Basiseinheiten, sowohl der Länge als auch der Zeit von der Lichtgeschwindigkeit bestimmt. Weil die Lichtgeschwindigkeit als absolut konstant postuliert wurde, können die so definierten Basiseinheiten nicht ebenfalls absolut konstant sein:

Nein. Wichtig ist die Energiedifferenz, zwischen verschiedenen Zuständen der Elektronen.

Tut mir leid, wenn das euer Verständnis übersteigt, aber so ist es nun mal.

Das könnte ich auch von dir behaupten. Und wie ist das nochmal mit der Entfernungsmessung über die scheinbare Höhe? In dieser werden Längen in X und Y verglichen. Haben X und Y auch verschiedene Basiseinheiten?

Gruß
Rudi Knoth

[Frau Holle]

@ Frau Holle » Sa 4. Nov 2023, 09:14

Rudi Knoth hat geschrieben:
Die Basisgröße Zeit wird nicht von der SRT sondern von Hyperfeinstrukturübergängen von Cäsiumatomen festgelegt.

Ja, über die Periodendauer der dabei entstehenden Strahlung. Diese wiederum wird von der räumlichen Länge der Periode und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt.

Nein. Die Wellenlänge ist doch wesentlich größer als das Atom. Die Frequenz und damit die Periodendauer wird durch das Wirkungsquantum und der Energiedifferenz zwischen verschiedenen Zuständen der Elektronen bestimmt.

Die Wellenlänge ist so, dass sich mit Lichtgeschwindigkeit eine Schwingung ausbreitet. Die Periode ist zeitlich zu Ende, wenn das geschehen ist. Man kann immer noch mehr Gründe anführen, wie die Schwingung zustande kommt, Energiedifferenz etc. Energie ist mit dem Noether-Theorem definiert als die Erhaltungsgröße bei Zeittranslations-Invarianz. Hier zeigt sich ihr Zusammenhang mit der Zeit.

Gemäß SRT dauert die Schwingung nun mal im Vergleich länger bei einem zum Ruhesystem bewegten Atom, und weil damit die Basiseinheit der Zeit definiert ist, ist diese Basiseinheit im Vergleich eben länger, also relativ gemäß SRT.

Das Postulat der absoluten Lichtgeschwindigkeit bestimmt in der RT das Verhältnis von Raum:Zeit. Es gilt Δs/Δt = Δs'/Δt'. Weil die Komponenten unterschiedlich sind an der Zahl, sind sie auch unterschiedlich in den Einheiten.

Ich habe dir das Script der Uni Ulm zitiert, wo die relativen Einheiten sogar als Merksatz herausgehoben sind, ich habe dir Embracher zitiert, ich habe es dir logisch hergeleitet, mehr kann ich nicht machen. Wenn du suchst, findest du sicher noch mehr Belege. Im anderen Forum (leider derzeit nicht erreichbar) hat mir niemand widersprochen, was die diese Einheiten betrifft, und dort schreiben einige Physiker und RT-Kenner, die Falschaussagen sofort anmeckern und fundiert korrigieren. Das ist nicht so ein Schwurbel-Forum wie hier, wo jeder meint die absolute Wahrheit zu kennen, weil er sich mal eben was ausgedacht hat.

Wenn wir uns hier nicht einig werden, kein Problem. Davon geht die Welt nicht unter. Denke, die Standpunkte sind zur Genüge ausgetauscht.
 

[Frau Holle]

@Rudi Knoth

Und wie ist das nochmal mit der Entfernungsmessung über die scheinbare Höhe? In dieser werden Längen in X und Y verglichen. Haben X und Y auch verschiedene Basiseinheiten?

Weiß nicht was du meinst^^.
 

[Rudi Knoth]

@Frau Holle » Sa 4. Nov 2023, 10:06

Die Wellenlänge ist so, dass sich mit Lichtgeschwindigkeit eine Schwingung ausbreitet. Die Periode ist zeitlich zu Ende, wenn das geschehen ist. Man kann immer noch mehr Gründe anführen, wie die Schwingung zustande kommt, Energiedifferenz etc. Energie ist mit dem Noether-Theorem definiert als die Erhaltungsgröße bei Zeittranslations-Invarianz. Hier zeigt sich ihr Zusammenhang mit der Zeit.

Und woher kommt die Schwingungsdauer? Die wird durch das Atom bestimmt und hat mit der Wellenlänge nichts zu tun. Es ist die in allen Systemen invariante Schwingungsdauer, die aus Eigenschaften des Atoms kommen.

Gemäß SRT dauert die Schwingung nun mal im Vergleich länger bei einem zum Ruhesystem bewegten Atom, und weil damit die Basiseinheit der Zeit definiert ist, ist diese Basiseinheit im Vergleich eben länger, also relativ gemäß SRT.

Aber das ist wechselseitig der Fall. Also gibt es nur eine Basiseinheit, die anders gemessen wird.

Ich habe dir das Script der Uni Ulm zitiert, wo die relativen Einheiten sogar als Merksatz herausgehoben sind,

Es wurde nur davon geschrieben, daß es solche Einheiten gibt. Es wurden nicht ausdrücklich Zeit und Länge genannt.

Mit der Entfernungsmessung über die scheinbare Größe einer Länge in einem System wird das Verhältnis der Länge etwa einer Lochkamera zum Abstand der Kamera zum Objekt bestimmt. Dies ist bei zueinander ruhender Kamera und Objekt einfach. Wenn sie sich zueinander bewegen, muß man zum einen die Laufzeit des Lichtes innerhalb der Kamera oder der Strecke zur Kamera beachten. Aber auch wenn man dies macht, stellt man fest, daß im Ruhesystem des Objektes oder im Ruhesystem der Kamera jeweils für die andere Länge eine Längenkontraktion einführen muß, um ein gleiches Ergebnis zu bekommen. Das betrifft aber nur diese beiden Längen (X) und nicht die Höhe des Objektes oder dessen Bild (Y). Das ist etwa derselbe Kritikpunkt wie für die Tatsache, daß senkrecht zur Bewegungsrichtung gehaltene Maßstäbe gleich lang sind. Und das passt doch nicht mit den "relativen Einheiten" zusammen.

Gruß
Rudi Knoth

[Frau Holle]

Interessant ist dabei, daß er eine Länge in Bewegungsrichtung mit einer senkrecht dazu vergleicht. Also können wir unterschiedliche Maßeinheiten ausschliessen. Denn die sollte unabhängig von der Orientierung des Maßstabes sein.

"Sollte sein"? Etwas ausschließen, weil es nicht so ist, wie man es gerne hätte? Die SRT zeigt deutlich, dass der zum Ruhesystem S bewegte Maßstab m' real verkürzt ist. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass er im eigenen Ruhesystem S' real länger ist, was man ebenfalls direkt erkennt, weil ja dort der andere Maßstab m in S real verkürzt ist.

Auch wenn es intuitiv anders sein "sollte", ist es nur in Bewegungsrichtung so.

Relationen zwischen Ereignissen sind nur dann sinnvoll zu beschreiben, wenn gleichzeitig auch das Bezugssystem angegeben wird.
In jedem Inertialsystem gibt es konsistente Masseinheiten, die aber von Inertialsystem zu Inertialsystem verschieden sind.

Zwischen zwei Punktereignissen misst derjenige den kürzesten Abstand, für den sie gleichzeitig erfolgen (bei ihm ist der Massstab am längsten!).

Die SRT liegt heute also sogar der Definition unserer Basisgrössen zugrunde!

Während ihr nur eigene Überlegungen anbringen könnt, belege und beweise ich meine Aussagen. Man muss zur Messgröße immer das Bezugsystem mit angeben, weil ein Abstand in Raum oder Zeit eben nicht als absolute Messgröße angegeben werden kann. Er ist nicht identisch mit seiner relativ zum Bezugsystem angegebenen Messgröße, aber dennoch ist es absolut real ein- und derselbe Abstand zwischen zwei Punktereignissen, der in zueinander bewegten Bezugsystemen nur unterschiedlich angegeben wird.

Das ist etwa derselbe Kritikpunkt wie für die Tatsache, daß senkrecht zur Bewegungsrichtung gehaltene Maßstäbe gleich lang sind. Und das passt doch nicht mit den "relativen Einheiten" zusammen.

Sicher passt das. Durch die geschickte Definition über die Lichtgeschwindigkeit sind sie ja nur im Vergleich unterschiedlich, eben relativ. Im eigenen Ruhesystem misst jeder ganz normal und bekommt dann eine Messgröße, die auf sein System bezogen ist. Es ist doch klar, dass z.B. der Meter – über die absolute LG definiert – in Bewegungsrichtung nicht absolut gleich sein kann, wenn die Geschwindigkeit sich in Bewegungsrichtung nicht "normal" addieren lässt.

Es ist halt die RT – sooo einfach ist sie nun auch wieder nicht, dass das jeder intuitiv versteht. 4D ist schon etwas speziell und eine Herausforderung für's anschauliche Verständnis.

Gemäß SRT dauert die Schwingung nun mal im Vergleich länger bei einem zum Ruhesystem bewegten Atom, und weil damit die Basiseinheit der Zeit definiert ist, ist diese Basiseinheit im Vergleich eben länger, also relativ gemäß SRT.

Aber das ist wechselseitig der Fall.

Wieso "aber"? Klar ist es wechselseitig der Fall. Das ist ja gerade das Relative dabei.

Also gibt es nur eine Basiseinheit, die anders gemessen wird.

Die Einheit wird doch nicht gemessen. Es gibt nur einen physikalischen Vorgang, der mit einer anderen Einheit gemessen wird. Auch die innersten Vorgänge im Atom werden mit virtuellen Austauschteilchen erklärt, die z.T. mit LG unterwegs sind. Diese laufen also im bewegten Atom in Bewegungsrichtung anders ab, relativ zu einem Ruhesystem, weil sich nun mal die LG nicht "normal" addiert.