Auch auf Einstein-online.info, ein Projekt von Dr. Markus Pössel vom Alber-Einstein-Institut, beschäftigt man sich mit dem Thema "synchrone Uhren". Auch dazu möchte ich Stellung nehmen.
Quelle:
http://www.einstein-online.info/de/vert ... index.html(...)
Als nächstes könnte man darauf kommen, das Licht als Informationsträger einzusetzen. Ich kann zum Beispiel versuchen, die Anzeige zweier Uhren miteinander zu vergleichen, indem ich eine Spezialkamera beide Anzeigen auf ein und dasselbe ultrakurz belichtete Foto bannen lasse, wie in der folgenden Abbildung angedeutet:
Wenn auf meinem Foto beide Uhren exakt in der 12-Uhr-Stellung sind - heißt das, dass sie synchron gehen, dass sie beide gleichzeitig dieselbe Zeit anzeigen? Im Gegenteil - sehen sie auf dem Foto exakt gleich aus, kann ich davon ausgehen, dass sie nicht synchron laufen. Das Licht, das mir das Aussehen der rechten Uhr zuträgt, benötigt schließlich ein winziges bisschen Zeit, um zu mir zu gelangen. Wenn es gleichzeitig mit der Anzeige "12 Uhr" der linken Uhr auf dem Foto eintrifft, dann muss die rechte Uhr bereits etwas früher 12 Uhr angezeigt haben als die linke.
Bis hierhin ist erstmal nichts einzuwenden. Das ganze hat grundsätlich auch erstmal nichts mit der SRT zu tun. Beachten sollte man, dass man mit dieser Anordnung schon mit zwei Fotos bestimmen kann, ob die Uhren synchron sind.
Gegeben sei hierbei der Abstand l zwischen den beiden Uhren. Wenn jetzt auf dem ersten Bild die Uhr
scheinbar um l/c nachgeht, und auf dem zweiten Foto die Winkeldifferenz zwischen den beiden Uhren gleich der Winkeldifferenz des ersten Fotos ist, handelt es sich um synchrone Uhren.
Abhilfe schafft eine Anordnung mit einer Doppelkamera exakt in der Mitte zwischen den beiden Uhren, die die Bilder der beiden Uhren Seite an Seite auf demselben Foto festhält. Sie ist hier skizziert:
Jetzt ist die Situation symmetrisch, das Licht sollte von der linke bis zur rechten Uhr gleich lange benötigen, um die Kamera zu erreichen, und wenn die Uhren auf dem Foto dieselbe Anzeige haben, dann heißt das tatsächlich, dass sie gleichzeitig dieselbe Zeigerstellung eingenommen haben.
Hier muss man erstmal bemerken, dass ein Foto nie ausreichend ist, um eine Synchronität festzustellen. Man benötigt also mindestens immer zwei Fotos. Und mit zwei Fotos kann man zumindest schonmal feststellen, ob die Uhren die gleiche Winkelgeschwindigkeit haben, denn die Signalverzögerung ist in beiden Messungen identisch. Was wir auf den beiden Fotos nicht fesstellen können, ist ob die Winkel selbst zu jeder zeit identisch sind. Dazu müssten wir die Geschwindigkeit v der Anordnung kennen. (Falls dies nicht bekannt sein sollte, ließe sie sich relativ einfach aus unserem IS bestimmen. Dazu schicken wir ein Lichtsignal zu der Anordnung, wo er reflektier wird. Wir messen dabei die Zeit, bis der Lichtstrahl wieder bei uns angelangt. Anschließen wiederholen wir den Vorgang. Da wir c kennen und die Laufzeit, können wir die Enfernung bestimmen. Ausserdem wissen wir, das das Licht die hälfte der Zeit für den Hinweg, und die hälfte der Zeit für den Rückweg braucht. Das gleiche gilt für den zweiten Messvorgang. Wir haben also zwei Koordinaten und zwei Zeitpunkte, anhand derer wir die Geschwindigkeit bestimmen können.)
Oder? Dieses Argument gilt natürlich nur, wenn das Licht von der linken Uhr zur Mitte genau so schnell gelaufen ist wie das rechte Uhr zur Mitte. Woher wissen wir, dass die Geschwindigkeit des Lichts in alle Richtungen dieselbe ist?
Tja, woher sollen wir das nur Wissen. Vieleicht hat man hier vergessen, dass die invarianz der LG in allen IS ein "Naturgesetz" ist? Diese Fragestallung macht daher eigentlich nur in einem Äther sinn.
Man könnte meinen, das sei einfach nachzumessen, aber das stimmt nicht. Um beispielsweise zu messen, wieviel Zeit Licht von einem Ort A zu einem anderen Ort B braucht, muss ich am Start wie am Ziel eine Uhr zur Verfügung haben und messen, wann das Licht losgeflogen und wann es angekommen ist. Daraus eine Zeitdifferenz zu bilden, um zu bestimmen, wie lange das Licht unterwegs war, ergibt aber nur einen Sinn, wenn die Uhren am Start und am Ziel miteinander synchronisiert sind, sprich, gleichzeitig dieselbe Zeit anzeigen - und da beißt sich die Schlange in den Schwanz, denn wir wollen ja gerade erst festlegen, wie man Gleichzeitigkeit bestimmt. (...)
Diese Uhren ließen sich über eine starre Welle synchronisieren, oder mit dem Verfahren, das weiter oben in diesem Thread genannt wurden. Also nichts mit "in den Schwanz beißen".
(...)
Auflösen lässt sich der Teufelskreis, wenn man erkennt, dass Gleichzeitigkeit nichts ist, was naturgegeben wäre und sich direkt aus Experimenten ableiten ließe. Gleichzeitigkeit muss man definieren - und es liegt nahe, diese Definition mit dem Licht zu beginnen. Wenn es sich überall dort, wo wir seine Geschwindigkeit messen können (nämlich auf Rundwegen) so verhält, als liefe es mit konstanter Geschwindigkeit,dann liegt es nahe, die Gleichzeitigkeit so zu definieren, dass das Licht sich auch von A nach B mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Damit hätten wir uns für die oben bereits am Beispiel der Uhren beschriebene Gleichzeitigkeitsdefinition entschieden: Zwei Ereignisse finden genau dann gleichzeitig statt, wenn sie auf demselben Foto derjenigen Doppelkamera zu sehen sind, die exakt in der Mitte zwischen ihnen angebracht ist.(...)
Das ist wieder eine unzureichende Definition von Gleichzeitig, denn sie gilt nur für v=0 m/s. Falls dies nicht der Fall sein sollte, ist das nämlich eine Definition für nicht-Gleichzeitigkeit. Aber nur unter diesen Bedingungen kann man eine Relativität der Gleichzeitigkeit suggerieren.
Crank
