sanchez hat geschrieben:Daniel K. hat geschrieben:
Die 12,19 s am Mond sind wie die 0 s bei der Erde ein stinknormaler Koordinatenwert der Ortszeit. Du bist es, der sich "geistig" da mal beim Start zur Erde denkt und sagt, ich bin da eben bei der Erde vor Ort, jetzt ist hier der Start, die Uhr V ist auch hier und ich kann beide "gleichzeitig" vor Ort ablesen.
Ja so stelle ich mir das vor.
Habe ich mir gedacht, schauen wir mal ...
sanchez hat geschrieben:Daniel K. hat geschrieben:
Der Mond ist aber weit weg, da bin ich nicht, die Uhren kann ich da nicht sehen, da müsste ich ja ein Teleskop haben. ...
Wenn ich auf der Erde, bin weiß ich wie weit der Mond entfernt ist. Ich weiß auch, dass die Monduhr mit meiner Uhr auf der Erde synchron läuft. Sie ruhen ja zueinander.
...
sanchez hat geschrieben:Daniel K. hat geschrieben:
Und später dann bin ich aber am Ziel, vor Ort, am Mond, direkt da, kann beide Uhren anfassen, direkt ablesen, aber die Erde, die ist dann nicht da, die ist weit weg, da braucht man ein Teleskop im die Uhren abzulesen, das sind dann da "nicht invariante" Koordinatenwerte, böser Vorlauf und so.
Ich kann am Ziel ablesen Monduhr 27 s und Uhr Vorne 20 s
So, ich fasse es mal zusammen, ich möchte wirklich, das Dir so erklären, dass Du es richtig verstehen kannst, aber Du müsstest ein wenig flexibel sein und auch versuchen meinen Beschreibungen zu folgen.
Ich muss da etwas weiter unten anfangen, mit dem Koordinatensystem selber, habe etwas überlegt, habe da ein gutes Bild gefunden, mein Nichte mit sechs Jahren ist mit Bruder zu Besuch, sie hat es ohne Probleme verstanden, sollte als verständlich sein. Stell Dir ein Schachbrett vor, lege es vor Dich hin, nach oben sind Zahlen von 1 bis 8, die ändern wir auf 0 bis 20 und ja wir fügen ein paar Reihen hinzu. Das sind die t'-"Reihen". Wir haben also 20 Reihen von 0 bis 20 für jede Sekunde eine Reihe.
Nun hat das Brett normal von links nach rechts Buchstaben, ändern wir auch, wir machen auch hier Zahlen hin, von 0 bis "13,44" und ja ist ein krummer Wert, soll uns aber nicht stören ist dann eben ein halbes Feld, es geht erstmal darum das Prinzip zu verstehen. Wir können nun jedes einzelne Feld beschriften, auf die 0 Reihe schreiben wir immer t' = 0 s und dann die Nummer die unten steht. Also das erste Feld beschriften wir mit t' = 0 s; x' = 0 Ls. Also das ist nun wirklich einfach, und so gehen wir die erste Reihe von links nach rechts durch, auf das letzte Feld schreiben wir nicht x = 13 Ls sondern x = 13,44 Ls (können das Feld ja etwas breiter machen).
So, alle Felder in der untersten Reihe sind beschriftet, nun die erste wichtige Frage, ändert sich an dem was auf den Feldern steht etwas, wenn Du Dir vorstellst Du stehst auf dem ersten Feld oder Du stehst auf dem Feld ganz rechts?
Ich gehe mal davon aus, dass Du wie meine Nichte ohne groß überlegen zu müssen sicher sagen wirst, nein, egal wo Du auch stehst, die Felder sind ja fest beschriftet, da kann sich nichts an den Werten die darauf stehen ändern, und genau so ist es.
Wir können nun mal eben alle Reihen so weiter beschriften, die letzte Reihe hinterstes Feld links am Rand hat t' = 20 s; x' = 0 Ls darauf stehen, das Feld hinten letzte Reihe rechts am Rand t' = 20 s; x' = 13,44 Ls.
Nochmal ganz wichtig, egal wo wir uns vorstellen nun auf einem Feld zu stehen, es spielt für die Werte die auf den Feldern stehen keine Rolle, jedes Feld hat fest seine Beschriftung, seine festen und unveränderlichen Koordinatenwerte. Nun legen wir mal auf das linke Feld in der ersten Reihe mit der Beschriftung t' = 0 s; x' = 0 Ls eine Scheibe, nennen wir die mal Erde. Und die Erde hat eine Uhr mit der Anzeige t = 0 s. Wir geben der Erde mal eine kleine Fahne auf der nun 0 s steht. Der Wert auf dieser Fahne kann sich auch nicht ändern, der steht fest auf diese Fahne geschrieben. Und auf der Feld ganz rechts mit der Beschriftung (den Koordinaten) t' = 20 s; x' = 13,44 Ls legen wir eine kleine Scheibe für den Mond, der hat auch eine Uhr, darauf steht t = 12,19 Ls. Auch dafür gibt es eine kleine Fahne.
Nochmal ganz wichtig, egal wo wir uns vorstellen nun auf einem Feld zu stehen, es spielt für die Werte die auf den Feldern stehen keine Rolle, jedes Feld hat fest seine Beschriftung, seine festen und unveränderlichen Koordinatenwerte. Und auch die Beschriftung, die Zeiten auf den Fahnen von Erde und Mond können sich nicht ändern!So, wieder die Frage, spielt es für die Werte auf den Feldern und für die auf den beiden Fahnen nun eine Rolle, wo Du meinst das Du auf einem Feld selber stehst?
Genau, auch hier ist die Antwort doch einfach, nein es ist egal, die Felder sind fest beschriftet wie auch die Fahnen, nichts kann sich ändern, das ist alles total unveränderlich wie in Stein gemeißelt.
Das ist nun wirklich die erste Grundlage, dass muss richtig verstanden werden, es geht hier darum die richtige Vorstellung von einem Koordinatensystem mit Koordinaten und den Koordinatenwerten zu bekommen, zu begreifen, das sind fest jedem Feld zugeordnete unveränderliche Werte. Ich könnte nun gleich weiter machen, aber ich mag nicht alles immer und immer wieder neu schreiben, erstmal muss das hier richtig verstanden werden, wenn Du das so verstanden hast, geht es weiter.
sanchez hat geschrieben:Daniel K. hat geschrieben:
Soweit die Fragen beantworten? Wenn nicht frage einfach weiter, alles kein Problem und überhaupt nicht schwierig.
Wie ist die Herleitung der 12,19 s? Das ist an mir vorbeigegangen. Ist das 27 s – 14,81 s = 12,19 s?
Ja, geht auch so herum, ich sage t' = 12,19 s ist die Anzeige auf der Uhr die auf dem Mond ruht, oder eben der Wert der auf dem Fähnchen ganz rechts in der untersten Reihe auf unserem "Schachbrett" steht. Hier ist es so, dass dieser Wert so eine Tatsache ist, der ergibt sich aus der SRT, den Wert selber bestreitet inzwischen selbst Frau Holle nicht mehr.
sanchez hat geschrieben:
27 s ist die Zeit die vergeht, im Ruhesystem Erde/Mond, die die bewegte Uhr V braucht, um von der Erde zum Mond zu reisen. Folglich ist Uhr V die bewegte Uhr.
Obacht, V ist die in dem Ruhesystem S bewegte Uhr. In dem Ruhesystem S' ruht V, so wie auch auf einer Seite Deiner Animation, in S' sind dann Erde und Mond bewegt.
sanchez hat geschrieben:
20 s ist die Zeit, die für Uhr V vergeht, auf der Reise zwischen Erde und Mond. Denn Uhr V ist dilatiert.
Ja, aber auch hier wieder, das gilt so in S, in S geht die Uhr langsamer da dort eben bewegt, als die in S ruhenden Uhren auf Erde und Mond, die zählen beide "richtige" 27 SI-Sekunden und die Uhr V zählt "längere" Sekunden, die geht hier dilatiert.
sanchez hat geschrieben:
20 s / 1,35 = 14,81s /mit 1,35 Gammafaktor
Und das System aus Erde und Mond bleibt bestehen. Mathematisch gesehen, nimmst du die Zeit des Ruhesystems 27 s und rechnest die dilatierte Zeit von 20 s aus.
Richtig, aber diese 20 s sind in S' dem Ruhesystem von V ganz richtig fett gute echte SI-Sekunden und dort sind sie nicht dilatiert. In S' sind die 20 s ganz normal, Du hast in S' einfach eine Uhr die ruht, und die geht stinknormal von 0 s bis 20 s. Da ist nichts dilatiert. Das sind in S' so normale Sekunden wie die 27 s es eben in S sind.
sanchez hat geschrieben:
Dann nimmst du das dilatierte System 20 s und rechnest eine Zeit aus, die noch dilatierter ist 14,81 s.
Jein, ich habe einfach ein Ruhesystem S' in dem eine ganz normal Uhr V ruht, die ganz normal eben von 0 s bis 20 s gezählt hat, während eine Uhr M sich über 13,44 Ls bewegt hat, mit v = 0,672 c. Du kannst hier erstmal die 27 s vergessen, muss Dir ja keiner gesagt haben, hast Du gar nichts von gehört, Du stehst einfach in Deinem Ruhesystem bei der Uhr V und ihr ruht so vor Euch hin, voll locker und entspannt, die Erde kommt vorbei, Eure Uhr V zeigt 0 s an, die Erde fliegt nach links vorbei, die Uhr zählt weiter ihre ganz normalen Sekunden und dann kommt der Mond bei Euch an. Und die Uhr V hat ganz normal die 20 s gezählt.
Nun wird es etwas knifflig, die Monduhr zeigt 27 s an, aber sie ist mit 12,19 s losgeflogen, als die Erde gerade bei der Uhr V war und selber 0 s auf ihrer Uhr stehen hatte.
sanchez hat geschrieben:
Welche Uhr zählt denn 14,81 s?
Jetzt kommst es, die Uhr auf der Erde zeigt genau diese 14,81 s an. Denn die Uhr hat sich ja in den 20 s die Deine ruhende Uhr V gezählt hat ja bewegt, mit 0,672 s eben genau auch über 13,44 Ls. Und die SRT sagt, die im System bewegte Uhr geht langsamer, hier ist nun die Uhr der Erde bewegt und so rechnen wir 20 s / 1,35 = 14,81 s so wie Du es richtig gerechnet hast.
sanchez hat geschrieben:
Vom Ruhesystem Erde Mond wäre das eine Uhr mit einem Gammafaktor 1,82. Keine Ahnung ob man Gammafaktor^2 rechnen darf.
Nein, also ja von der Rechnung her stimmt der Wert, aber wir rechen das mal lieber nicht so. Klar ist, eben SRT, die im System bewegte Uhr geht langsamer, jede im System bewegte Uhr, die Uhr auf der Erde hat sich - wie in Deiner Animation ja auch - bewegt und die Uhr V ruht in S', war also die ruhende Uhr. Somit muss die Uhr E langsamer gehen, macht sie auch, hast Du ja richtig ausgerechnet.
Nun zur Uhr auf dem Mond, die zeigt ja nun doch aber 27 s an, die Frage ist, gilt die SRT etwa nicht für die Uhr auf dem Mond?
Die beruhigende Antwort ist, doch natürlich gilt die SRT auch für die Uhr auf dem Mond, auch die Uhr auf dem Mond hat nur 14,81 s weiter hoch gezählt, während auf der in S' ruhenden Uhr V die 20 s vergangen sind. Die Monduhr zeigt die 27 s nur deshalb an, weil sie eben schon mit 12,19 s "losgeflogen" ist.
sanchez hat geschrieben:Frau Holle » Mo 27. Mär 2023, 17:16 hat geschrieben:Man könnte Daniels Rechnung ad infinitum so weiterführen und sagen, wenn nun mit H = 20 s in S' die Uhr der Erde E = 14,81 s in S hat, dann "sieht" die Erde wiederum die Uhr H dilatiert mit H = 14,81 s • γ⁻¹ = 10,96 s usw. usf.
Zueinander bewegte Uhren an verschiedenen Orten können wegen der RdG eben nicht gleichzeitig abgelesen werden. Das muss für einen richtigen Vergleich aber unbedingt sein, und es klappt eben nur vor Ort, am selben Ort, bei H und beim Mond.
Erstmal zu der Behauptung von Frau Holle, die Behauptung ist falsch, stelle Dir noch mal das Schachbrett vor, die unterste Reihe zeigt alle "Orte" von der Erde (wo auch gerade V ist) bis zum Mond und alle Orte gleichzeitig bei t' = 0 s. Selbstverständlich kann man in S' zwei zueinander bewegte Uhren auch dann gleichzeitig ablesen, wenn sie nicht an einem Ort sind. Die Anzeigen der Uhren an ihrem Ort und zu der Zeit eben, ändern sich nicht, so wie sich die Beschriftung auf den Schachfeldern nicht ändert und die Zeiten auf den Fähnchen.
Selbstverständlich kann man in S' vorne die Uhr V bei der Erde gleichzeitig bei t = 0 s mit der Uhr hinten am Mond mit dem Fähnchen 12,19 s ablesen.
Stelle Dir doch mal einen langen Bahnsteig vor, vorne links ist eine Uhr, sagen wir V und am rechten Ende des Bahnsteigs bei 13,44 Ls ist noch eine Uhr, sagen wir V₁. V und V₁ zeigen gleichzeitig am Bahnhof t' = 0 s an. Ist gar kein Problem, machen beide Uhren auch, wenn man nicht am Bahnhof steht, und auch wenn man vorne steht oder hinten oder in der Mitte, ganz egal wo man steht, die beiden Uhren zeigen erstmal gleichzeitig t' = 0 s an.
Und nun fährt ein Zug durch den Bahnhof mit 18,14 Ls länge und mit 0,672 c, der ist netter Weise auf 13,44 Ls lorentzkontrahiert und kann so gleichzeitig vorne und hinten im Bahnhof sein, er ist nämlich so genauso lang wie der Bahnhof. Und im Zug vorne ist eine Uhr, die zeigt 0 s an und hinten im Zug ist eine Uhr die zeigt 12,19 s an. Und das zeigen so beide Uhren im Zug auch so an, und das gleichzeitig am Bahnhof in S' und das auch wenn keiner am Bahnhof steht, oder wenn man vorne steht oder hinten. Wir können vorne die Uhr am Bahnhof die Uhr im Zug bei fotografieren lassen, wenn die Uhr am Bahnhof 0 s anzeigt, und wir fotografieren gleichzeitig auch gleich die Uhr hinten im Zug, die Uhr hinten am Bahnhof zeigt 0 s an, die im Zug 12,19 s.
Also lass Dich nicht verwirren, mit Aussagen die einfach falsch sind und aus einem nicht gegebenen Verständnis der SRT geboren sind.
sanchez hat geschrieben:
Man braucht zwei Zeitablesungen. Einmal beim Start, bei dem im Ruhesystem alle Uhren die Gleiche Zeit anzeigen, und am Ende der Zeitmessung, bei der die Zeit verglichen wird von den Ruhesystem Uhren, mit der einzelnen Uhr, die sich bewegt hat, und die somit Zeitdilatation erfahren hat.
Nun ja, also wir wollen einen Zeitraum messen, eine Dauer, dafür muss man eine Uhr starten, mit 0 s macht Sinn und dann stoppen und wieder ablesen. Also will man einen Zeitraum messen, mit einer Uhr, muss man diese Uhr zweimal ablesen. Machen wir mal so mit der Uhr V. Und wir haben nun eine zweite Uhr, die Uhr beim Startort, die Uhr auf der Erde, auch diese Uhr müssen wir zweimal ablesen, einmal beim Start, auch hier machen 0 s Sinn und dann, wenn V am Mond ankommt. So, nun kommt die Relativität der Gleichzeitigkeit einfach ins Spiel, wir müssen die Uhr auf der Erde gleichzeitig ablesen, wenn V am Mond ankommt. Und hier müssen wir uns entscheiden, in welchem System wir diese Gleichzeitigkeit haben wollen, wenn wir sagen, wir sind im Ruhesystem von Erde/Mond, dann lesen wir gleichzeitig in S mit der Ankunft von V am Mond auf der Uhr auf der Erde die 27 s ab. Die Monduhr zeigt die nebenbei auch an, denn beide Uhren ruhen ja in S und gehen synchron.
Sagen wir aber, wir ruhen in S', betrachten das aus dem Ruhesystem der Uhr V, stehen irgendwo am Bahnhof oder auch nicht, wichtig ist nur, wir haben die Gleichzeitigkeit in S', wir sagen, die Uhr V ruht und Erde und Mond sind bewegt, wie in Deiner Animation ja auch, dann zeigt die Uhr auf der Erde 14,81 s an, wenn wir diese gleichzeitig mit der Ankunft von V am Mond ablesen.
Ganz deutlich, lesen wir die Uhr auf der Erde das zweite Mal gleichzeitig mit der Ankunft von V am Mond in S ab, zeigt sie 27 s an. Lesen wir sie gleichzeitig mit der Ankunft von V am Mond in S' ab, zeigt die Uhr auf der Erde 14,81 s an.
Das ist so, weil in der SRT eben die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen relativ ist.
sanchez hat geschrieben:
Diese 14,81 s erklären sich mir nicht. Denn wenn man nur eine Uhr nimmt, nur Uhr V, so zählt sie von der Erde bis zum Mond 20 s. Hat Uhr Vorne noch nicht auf 20 s sondern 14,81 s gezählt, ist Uhr Vorne irgendwo im Niemandsland, 0,67c * 14,81 s = 9,95 Ls entfernt von der Erde und 3,49 Ls entfernt vom Mond. In der Summe 13,44 Ls, was der dilatierten Strecke entspricht.
Ja gut, also meine Aussage zu den 14,81 s bezog sich dann auf S, das mit den 9,95 Ls wirst Du erst verstehen können, wenn Du die Dinge die ich jetzt schon geschrieben habe richtig verstanden hast, und dann wärst Du weiter also der eine oder andere hier im Forum. Lass uns das erstmal so weit klären, dass die Koordinaten sich nicht ändern, dass es egal ist wo man am Bahnhof steht, dass man natürlich die Uhren gleichzeitig ablesen kann, wo die 12,19 s hingehören und wo die 14,81 s.
Wenn das klar ist, können wir auch gerne mal die 14,81 s mit der Geschwindigkeit multiplizieren und uns dann die 9,95 Ls ansehen. Schau, der Beitrag ist echt schon wieder lang, es macht wenig Sinn, wenn ich jetzt noch das mit den 9,95 Ls erkläre.
Das ist der Weg ...