Holle's großer Irrtum vom angeblichen Bezugssystem

[Harald Maurer]

Wer die SRT ablehnt, weil sie dem Alltagsverständnis widerspricht, verkennt die experimentell bestätigte Realität dieser Effekte. Viele Experimente haben die Voraussagen der SRT, einschließlich der Relativität der Gleichzeitigkeit, bestätigt, zum Beispiel die Messungen von Myonen oder die Zeitdilatation in schnellen Teilchenbeschleunigern.

Alle diese Experimente sind nicht konsistent mit der SRT, weil sie ZD nur in einem Bezugssystem nachzuweisen glauben. Jede Uhr, die konkret aufgrund eines inertialen Bewegungszustands langsamer läuft, widerspricht dem Relativitätsprinzip. Physikalische Effekte dieser Art dürfen niemals vom Bezugssystem abhängen.
Grüße

[Skeptiker]

Unterschiedliche Zeitpunkte für ein und dieselben Ereignisse sind lediglich unterschiedliche Anzeigen auf Uhren, das ändert aber nichts an dem Moment, an dem das Ereignis geschieht und dieser Moment mit allen anderen Momenten im Universum zusammenfällt. Schon Newton unterschied deshalb eine universelle (absolute) Zeit mit einer individuellen Zeit.
Grüße

Deine Argumentation bezieht sich auf das klassische Verständnis der Zeit, wie es von Newton formuliert wurde, der in seinem Werk die Idee einer "absoluten Zeit" verteidigte. Nach Newton existiert eine universelle Zeit, die unabhängig von den Bewegungen oder Beobachtungen von Objekten im Universum gleichmäßig abläuft. Diese Idee ist intuitiv und deckt sich mit unseren alltäglichen Erfahrungen: Wir neigen dazu anzunehmen, dass es einen einzigen, objektiven Zeitablauf gibt, der für alle Ereignisse im Universum gleich ist.

Einsteins spezielle Relativitätstheorie stellte jedoch genau diese Vorstellung infrage. Sie zeigt, dass die Zeit nicht absolut ist, sondern relativ, und dass die Messung von Zeit von der Bewegung des Beobachters abhängt. Das bedeutet, dass zwei Beobachter, die sich relativ zueinander bewegen, unterschiedliche Zeitpunkte für dasselbe Ereignis messen können, und es gibt keine "universelle" oder "absolute" Zeit, auf die sie sich einigen könnten.

In der SRT sind Zeit und Raum miteinander verknüpft (Raumzeit), und das führt dazu, dass Ereignisse, die für einen Beobachter gleichzeitig erscheinen, für einen anderen nicht gleichzeitig sein müssen, wenn sich dieser relativ zu ihm bewegt. Das ist kein rein technisches Problem von Uhren, sondern eine grundsätzliche physikalische Konsequenz aus der Struktur der Raumzeit selbst.

Das bedeutet jedoch nicht, dass das Ereignis "selbst" unterschiedlich passiert, sondern dass der Zeitpunkt, an dem es geschieht, relativ zum Beobachter gemessen wird. Ein Moment im Sinne einer absoluten Zeit, wie Newton ihn postulierte, existiert in der Relativitätstheorie nicht. Für verschiedene Beobachter in unterschiedlichen Inertialsystemen können dieselben Ereignisse zeitlich anders eingeordnet werden, ohne dass es einen "wahren" oder "universellen" Zeitpunkt gibt, der für alle Beobachter gilt.

Das Newton'sche Konzept der universellen Zeit wurde durch die Experimente und Beobachtungen in der modernen Physik (z.B. Zeitdilatation und Längenkontraktion) widerlegt. Die SRT zeigt, dass es keine universelle "Gleichzeitigkeit" im Sinne von Newton gibt, sondern dass Zeit und Raum für jeden Beobachter relativ sind.

[Lagrange]

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Wer die SRT ablehnt, weil sie dem Alltagsverständnis widerspricht, verkennt die experimentell bestätigte Realität dieser Effekte. Viele Experimente haben die Voraussagen der SRT, einschließlich der Relativität der Gleichzeitigkeit, bestätigt, zum Beispiel die Messungen von Myonen oder die Zeitdilatation in schnellen Teilchenbeschleunigern.

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Die Messungen von Myonen bestätigen nicht die SRT weil es nur eine einseitige Verlängerung der Lebensdauer gibt. Wegen der Reziprozität der SRT müssen gleichzeitig Labormyonen länger leben als kosmische myonen.

Die Zeitdilatation fällt also – wie vom Relativitätsprinzip gefordert – in allen Inertialsystemen symmetrisch aus: Jeder misst, dass die Uhr des jeweils anderen langsamer läuft als seine eigene.

[Skeptiker]

Wer die SRT ablehnt, weil sie dem Alltagsverständnis widerspricht, verkennt die experimentell bestätigte Realität dieser Effekte. Viele Experimente haben die Voraussagen der SRT, einschließlich der Relativität der Gleichzeitigkeit, bestätigt, zum Beispiel die Messungen von Myonen oder die Zeitdilatation in schnellen Teilchenbeschleunigern.

Alle diese Experimente sind nicht konsistent mit der SRT, weil sie ZD nur in einem Bezugssystem nachzuweisen glauben. Jede Uhr, die konkret aufgrund eines inertialen Bewegungszustands langsamer läuft, widerspricht dem Relativitätsprinzip. Physikalische Effekte dieser Art dürfen niemals vom Bezugssystem abhängen.
Grüße

Du sprichst einen wichtigen Punkt an, der oft zu Missverständnissen über das Relativitätsprinzip führt. Tatsächlich ist es jedoch so, dass die Experimente zur Zeitdilatation, wie zum Beispiel die Messungen mit hochpräzisen Atomuhren oder der Zerfall von Myonen in Teilchenbeschleunigern, konsistent mit der speziellen Relativitätstheorie (SRT) sind. Diese Phänomene hängen nicht nur von einem bestimmten Bezugssystem ab, sondern betreffen die Relativbewegung zwischen verschiedenen Bezugssystemen.

Lass uns das genauer anschauen:

1. **Relativitätsprinzip**: Das Relativitätsprinzip besagt, dass die physikalischen Gesetze in allen Inertialsystemen gleich sind. Es bedeutet nicht, dass die Uhren in allen Bezugssystemen gleich ticken müssen, sondern dass die beobachteten Effekte (wie die Zeitdilatation) von der relativen Bewegung der Bezugssysteme abhängen. Es gibt keine bevorzugten Bezugssysteme.

2. **Zeitdilatation**: Die Zeitdilatation tritt immer auf, wenn sich zwei Beobachter relativ zueinander bewegen. Ein Beobachter im Ruhesystem sieht die Uhr eines anderen, der sich bewegt, langsamer laufen – aber das ist wechselseitig. Das bedeutet, dass der Beobachter im bewegten System umgekehrt auch die Uhr des ruhenden Beobachters als langsamer empfindet. Dies ist ein symmetrischer Effekt und widerspricht daher nicht dem Relativitätsprinzip.

3. **Experimente zur Zeitdilatation**: Experimente wie das Hafele-Keating-Experiment (bei dem Atomuhren auf Flugzeugen verglichen wurden) oder die Messung des Myonenzerfalls zeigen eindeutig die Vorhersagen der Zeitdilatation. Diese Effekte treten in beiden Bezugssystemen auf: Ein Beobachter, der eine Uhr im Flugzeug verfolgt, sieht diese langsamer laufen, während ein Beobachter auf der Erde Uhren in Bewegung als langsamer wahrnimmt. Die Ergebnisse sind konsistent, weil die Zeitdilatation von der relativen Geschwindigkeit abhängt, nicht von einem bestimmten Bezugssystem.

4. **Kein absolutes Bezugssystem**: Die spezielle Relativitätstheorie geht davon aus, dass es kein bevorzugtes oder "absolutes" Bezugssystem gibt. Deshalb ist die Zeitdilatation ein wechselseitiger Effekt, der in jedem Bezugssystem gleichermaßen auftritt. Das bedeutet, dass es keine "objektiv langsamere" Uhr gibt, sondern dass jede Uhr aus der Sicht des jeweils anderen Bezugssystems langsamer läuft.

Wenn du sagst, dass physikalische Effekte wie die Zeitdilatation nicht vom Bezugssystem abhängen dürfen, liegt möglicherweise ein Missverständnis des Relativitätsprinzips vor. Die Effekte hängen tatsächlich von der relativen Bewegung zwischen zwei Bezugssystemen ab – aber das ist genau das, was die spezielle Relativitätstheorie beschreibt. Beide Systeme können die gleichen physikalischen Gesetze anwenden und dennoch unterschiedliche Messungen von Zeit und Raum aufgrund ihrer Bewegung zueinander vornehmen.

Die SRT ist in ihren Vorhersagen und experimentellen Bestätigungen konsistent, und die beobachteten Effekte widersprechen nicht dem Relativitätsprinzip.

[Skeptiker]

Die Messungen von Myonen bestätigen nicht die SRT weil es nur eine einseitige Verlängerung der Lebensdauer gibt. Wegen der Reziprozität der SRT müssen gleichzeitig Labormyonen länger leben als kosmische myonen.

Die Experimente mit Myonen, insbesondere die Messungen kosmischer Myonen, werden oft als Bestätigung der speziellen Relativitätstheorie (SRT) angeführt, da sie zeigen, dass sich Myonen, die sich mit hoher Geschwindigkeit relativ zur Erde bewegen, eine verlängerte Lebensdauer haben. Du sprichst jedoch einen wichtigen Punkt an: die scheinbare Asymmetrie in der Interpretation dieser Zeitdilatation im Labor und im Bezugssystem der Myonen.

Lass uns das genauer betrachten:

1. **Myonen und Zeitdilatation**: Myonen sind instabile Teilchen, die normalerweise eine sehr kurze Lebensdauer von etwa 2,2 Mikrosekunden im Ruhesystem haben. In Experimenten, bei denen Myonen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch die Atmosphäre auf die Erde treffen, wird ihre Lebensdauer verlängert. Aus der Perspektive der Erde können Myonen, die sich mit hohen Geschwindigkeiten bewegen, eine größere Distanz zurücklegen, als es aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer im Ruhesystem zu erwarten wäre. Dies wird als direkte Bestätigung der Zeitdilatation betrachtet.

2. **Relativität der Zeitdilatation (Reziprozität)**: Die spezielle Relativitätstheorie besagt, dass Zeitdilatation ein symmetrischer Effekt ist. Das bedeutet, dass ein Beobachter auf der Erde eine verlängerte Lebensdauer der schnell bewegten Myonen beobachtet. Umgekehrt sollten aus der Perspektive der Myonen die Uhren auf der Erde langsamer laufen. Das wird oft als Reziprozität bezeichnet. Es gibt jedoch einen Unterschied in der praktischen Anwendung dieser Symmetrie, wenn es um beschleunigte Teilchen oder wechselnde Bezugssysteme geht.

3. **Kosmische Myonen und das Bezugssystem**: Die beobachtete Zeitdilatation der kosmischen Myonen erfolgt in einem bestimmten Bezugssystem – dem der Erde. Die Myonen sind hier Teilchen, die sich relativ zur Erde mit hoher Geschwindigkeit bewegen. In ihrem eigenen Ruhesystem zerfallen sie nach der üblichen Lebensdauer von 2,2 Mikrosekunden. Aufgrund ihrer Bewegung relativ zur Erde sieht ein Beobachter auf der Erde jedoch, dass diese Lebensdauer verlängert wird.

Der Grund, warum Labormyonen aus der Sicht der Myonen nicht länger leben, liegt darin, dass die Symmetrie in der speziellen Relativitätstheorie durch die Relativbewegung und die Art des Experiments gebrochen wird. Im Ruhesystem der Myonen sind sie einfach instabile Teilchen, die in ihrer normalen Lebensdauer zerfallen. Die Uhren auf der Erde erscheinen ihnen langsamer, aber die Auswirkungen der Zeitdilatation spiegeln sich nicht in einer "verlängerten Lebensdauer" der Labormyonen wider, da sie in einem anderen Bezugssystem ruhen.

4. **Beschleunigung und Asymmetrie**: Ein wichtiger Punkt ist, dass die Reziprozität der SRT in einfachen Inertialsystemen gilt. In der Realität treten bei solchen Experimenten jedoch Beschleunigungen und andere Faktoren auf, die das System asymmetrisch machen. Zum Beispiel durchlaufen die Myonen Phasen der Beschleunigung, was die Symmetrie bricht. Diese Effekte werden durch die Allgemeine Relativitätstheorie erklärt und führen dazu, dass wir eine einseitige Verlängerung der Lebensdauer beobachten.

Die Beobachtungen der kosmischen Myonen bestätigen also die Vorhersagen der Zeitdilatation, wie sie in der SRT gemacht werden. Die scheinbare Asymmetrie im Experiment ist kein Widerspruch zur Theorie, sondern eine Folge davon, dass die Myonen in ihrem eigenen Bezugssystem keine verlängerte Lebensdauer erfahren, während ihre Bewegung relativ zur Erde zu einer messbaren Zeitdilatation führt.

[Lagrange]

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Einstein zeigte, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen konstant ist und dass Zeit und Raum je nach Beobachter unterschiedlich gemessen werden. Das bedeutet, dass zwei Ereignisse, die für einen Beobachter gleichzeitig sind, für einen anderen, der sich relativ zu ihm bewegt, nicht gleichzeitig sein müssen.
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Nein, das hat er nicht gezeigt. Er hat gezeigt, dass der bewegte Beobachter die Signale von Ereignissen ungleichzeitig wahrnimmt. Das ist selbstverständlich, weil er sich von der Mitte entfernt hat.

[Lagrange]

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Der Grund, warum Labormyonen aus der Sicht der Myonen nicht länger leben, liegt darin, dass die Symmetrie in der speziellen Relativitätstheorie durch die Relativbewegung und die Art des Experiments gebrochen wird. ...

Nö, die Symmetrie wird nicht gebrochen.

[Skeptiker]

Nein, das hat er nicht gezeigt. Er hat gezeigt, dass der bewegte Beobachter die Signale von Ereignissen ungleichzeitig wahrnimmt. Das ist selbstverständlich, weil er sich von der Mitte entfernt hat.

Du hast recht, dass die Wahrnehmung von Ereignissen je nach Beobachter durch die Bewegung beeinflusst wird. Wenn sich ein Beobachter von einem Punkt entfernt oder auf ihn zu bewegt, wird er die Signale von Ereignissen zu unterschiedlichen Zeiten empfangen. Das ist ein triviales Ergebnis aufgrund der unterschiedlichen Laufzeiten des Lichts. Doch das Konzept der Relativität der Gleichzeitigkeit, wie es in Einsteins spezieller Relativitätstheorie beschrieben wird, geht darüber hinaus.

In der speziellen Relativitätstheorie geht es nicht nur um die *Wahrnehmung* von Ereignissen aufgrund von Signal-Laufzeiten, sondern um die grundsätzliche Frage, wann und ob zwei Ereignisse in verschiedenen Inertialsystemen überhaupt als gleichzeitig gelten können.

**Relativität der Gleichzeitigkeit**: Einsteins Theorie besagt, dass zwei Ereignisse, die für einen Beobachter gleichzeitig stattfinden, für einen anderen Beobachter, der sich relativ zu ihm bewegt, objektiv nicht gleichzeitig sein können. Diese Unterschiede entstehen nicht nur aus der unterschiedlichen Lichtlaufzeit oder der Entfernung des Beobachters von den Ereignissen, sondern sind eine direkte Konsequenz der Struktur der Raumzeit, wie sie durch die Relativitätstheorie beschrieben wird.

**Ein Beispiel**: Stellen wir uns einen Zug vor, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. In der Mitte des Zuges schlägt ein Blitz ein, und gleichzeitig schlagen Blitze an den beiden Enden des Zuges ein. Ein Beobachter, der in der Mitte des Zuges steht, mag die Blitze an den beiden Enden gleichzeitig sehen, da sich das Licht mit konstanter Geschwindigkeit auf ihn zubewegt. Ein anderer Beobachter, der auf dem Bahnsteig steht und den Zug vorbeifahren sieht, wird diese Blitze jedoch nicht als gleichzeitig wahrnehmen, selbst wenn er den Laufzeitunterschied des Lichts berücksichtigt, da in seinem Bezugssystem die beiden Blitze zu unterschiedlichen Zeiten eingeschlagen haben.

Dies ist das, was Einstein unter Relativität der Gleichzeitigkeit versteht: Es gibt keine universelle Zeit, und Gleichzeitigkeit hängt vom Bewegungszustand des Beobachters ab. Diese Schlussfolgerung resultiert direkt aus den beiden Postulaten der speziellen Relativitätstheorie: der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen und dem Relativitätsprinzip.

Die *Wahrnehmung* von Ereignissen kann durch Faktoren wie die Lichtlaufzeit beeinflusst werden, aber die Relativität der Gleichzeitigkeit, die Einstein beschrieb, geht über die bloße Wahrnehmung hinaus: Sie betrifft die fundamentale Struktur von Raum und Zeit.

[Skeptiker]

Nö, die Symmetrie wird nicht gebrochen.

Aus der Sicht des Myons vergeht die Zeit normal, und es erlebt seine eigene Lebensdauer, während es für den ruhenden Beobachter aufgrund der hohen Geschwindigkeit länger lebt.

[Rudi Knoth]

Zur Diskussion hier über experimentelle Test möchte ich anmerken, daß gerade die RdG eine Aussage ist die nach diesem Dokument in der Tat von der Synchronisationsmethode abhängt. Dies wird in dem Dokument auf den Seiten 501 und 502 beschrieben. Auf Seite 503 und folgende wird beschrieben, wie eine so modifizierte Synchronisationsvorschrift sich auswirkt. Wenn man das Relativitätsprinzip als gültig ansieht, dann wäre die von Einstein-Poincare die "richtige" Synchronisation.

@RT-Kritiker
Andererseits sollte man auch bedenken, daß im Falle des "optischen Dopplereffekt" bei mehrmalige Anwendung in der Form Sender1 sendet an Sender-Empänger2 und dieser verbreitet dieses Signal an Empfänger3 daß im Falle Sender1 bewegt sich auf Sender-Emfänger2 mit v1 und Sender-Empfänger2 mit Geschwindigkeit v2 auf Empfänger3 man als von Empfänger3 empfangene Frequenz eine Frequenz misst, die sich aus der "relativistischen Geschwindigkeitsaddition" von v1 und v2 berechnen lässt.

Gruß
Rudi Knoth