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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

lernender
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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

14.03.2014 um 22:05
@mojorisin
Ich habe trotzdem Sendepause, weil Du nicht verstehst und ich mich scheinbar auch nicht auszudrücken verstehe.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

14.03.2014 um 22:25
@McMurdo
Im Raumschiff merkt keiner, dass die Zeit langsamer vergeht, weil relativ aus der Sicht des Raumschiffes die Zeit normal vergeht.
Erst im Bezug zu einer anderen Uhr die in einem anderen System gelagert ist, kann er herausfinden, dass bei "seiner" Uhr die Zeit langsamer vergangen ist.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

14.03.2014 um 22:47
@lernender

Hallo,
ich weiß nicht, ob es noch aktuell ist, und ich habe auch alles nur überflogen, aber du hast irgendwo eine glaube ich zu einfache Berechnung für relativistische Geschwindigkeiten angewandt. Ein Beobachter im ungestrichenen System kann z.B. ein Raumschiff im gestrichenen System beobachten, welches mit v = 0.9c fliegt. Wenn der Raumschiffpilot wiederum ein UFO sieht, welches sich relativ zu ihm mit u' = 0.9c bewegt, kann man nicht einfach die Geschwindigkeiten addieren, sodass der Beobachter im ungestrichenen System das UFO mit 1.8c sehen würde. Eher muss man rechnen (aus der Lorentz-Trafo ergibt sich diese Formel, ):

u= (u'+v) / (1+u'v/c^2)

Besser durch c teilen, weil wir nur Anteile von c angegeben haben:

u/c = (u'/c + v/c) / (1+ u'v/c^2)
= 1.8 / (1 + 0.81) = 0.99

Diese Formel wird ab ca. 0.6c verwendet. Davor reicht das nichtrelativistische Limit, wobei u'v so klein gegenüber c^2 ist, dass unten im Nenner nur 1 steht, also die normale Geschwindigkeitsaddition u = u' + v gilt.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 05:37
mojorisin schrieb:
Ein Auto fährt mit 20 km/h gegen die Wand. Ein Düsenjetflieger der dem Auto mit 1500 km/h entgegenkommt sagt: Brutal das Auto ist mit 1520 km/h gegen das Haus gekracht.

Wo liegt der Fehler: Der Pilot rechnet die Geschwindigkeit des Hauses in dessen INertialsystem um aber die Geschwindigkeit vom Auto misst er aus seinem Inertialsystem. Da kann dann nur Kokolores bei rauskommen. NUr hier ist es offensichtlicher.
Du scheinst anzunehmen, ich hätte nichteinmal die Hauptschule geschafft. Diese Annahme ist falsch.
Was ich gelernt habe ist, Geschwindigkeiten in der Mechanik relativ zu sehen.

Bereits in der Schulphysik macht man dann aber eine seltsame relativistische Beobachtung:

In deinem Fall muss ich als Pilot die Relativgeschwindigkeit Auto - Wand berechnen. Dann kenne ich die kinetische Energie, die bei diesem Vorgang wirkt.

Im Widerspruch dazu steht jetzt scheinbar folgender Fall:

Der Pilot beobachtet jetzt zwei Fahrzeuge, die - von der Erde aus betrachtet - jeweils mit 20km/h aufeinander zufahren. Die Relativgeschwindigkeit ist jetzt das doppelte. Nun nehmen wir an, er weiß nichts davon, dass sie relativ zur Erde jeweils 20km/h haben, sondern er sieht sie mit 40km/h aufeinander zufahren. Die kinetische Energie kann er jetzt nicht mehr bestimmen.

Jetzt kann der Pilot viele Fälle annehmen, nämlich extrem den, den der Erdling beobachten kann, nämlich dass diese Objekte die jeweils gleiche Geschwindigkeit haben und errechnet für den Zusammenstoß die kinetische Energie x, indem er sie getrennt berechnet und addiert.
Da er die Erde als Bezugssystem nicht sieht, kann er als anderes Extrem auch annehmen, dass einer von beiden stillsteht.
In dem Falle errechnet er eine Wurzel2 mal höhere kinetische Energie. Hier habe ich jetzt einfach kinetische Energie und Aufprallenergie gleichgesetzt, was nicht ganz stimmig ist, aber trotzdem einigermaßen hinkommt.
Inertialsystem Erde????


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 07:21
Entschuldigung, da war ein Überschlagsfehler drin. Nicht die Wurzel2 mal höhere kinetische Energie wird berechnet, sondern sogar die doppelte.
Das mit den Fehlern ist mein ganz normaler Wahnsinn.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 07:56
Natürlich habe ich eben angenommen, dass beide Objekte die gleiche Masse haben, sonst wird mir das auch zu kompliziert.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 10:33
Hi Leuts...


Also ICH meine, das die LG in Wahrheit eine subjektive Grenze ist, die DAMIT zusammenhängt, das schon alleine jedes Messgerät und Sensor die entsprechenden eingehenden Daten SELBST nur mit LG ab arbeiten kann.

Das also die LG in Wahrheit eine "Mess/Wahrnehmungsgrenze" darstellt und überhaupt NICHTS darüber aussagt, wie schnell eine Geschwindigkeit WIRKLICH sein kann.


Ich wurde schon ziemlich angeschissen, weil ich angeblich Einstein diskreditierte nur weil ich behaupte, das Einsteins Gesetze nicht die Realität selbst beschreibt, sondern nur die Beobachtung und Messung DERER..

Dabei hab ich überhaupt nicht behauptet, das Einstein falsch läge.. Seine Theorien sind durchaus richtig!! Die elementare Frage wäre in MEINEN Augen eben, WAS beschreibt die RT WIRKLCH...

Aber wie auch immer, das ist halt MEINE Meinung, da ich mich lange Zeit mit gewissen Dingen auseinander setzte, die mit Beobachten und Wahrnehmung zu tun haben.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 12:23
@lernender
Also ich würde dir gerne deine Frage beantworten, aber ich finde sie im Thread nicht mehr wirklich ?_?, könntest du dich selbst zitieren bitte?


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 15:34
Wisst ihr, was ich unbedingt lernen muss? Ich muss lernen, nachzugeben. Das habe ich zwar bereits versucht, musste aber wieder anfangen. Also probiere ich Verrückter das Nachgeben nochmal auf diese Art.

Entschuldigt bitte den Dickkopf.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 15:48
lernender schrieb:Was ich gelernt habe ist, Geschwindigkeiten in der Mechanik relativ zu sehen.
Aber immer relativ zum Bezugssytem, nicht relativ zueinander. Denn was du bei einem Stoß eigentlich machst, ist, dass du in das Bezugssystem des einen Objektes hineintransformierst, weil du dort den Vorgang leichter beschreiben kannst. Und da das dann eine Galilei-Transformation ist entspricht die Geschwindigkeit dann der "Relativgeschwindigkeit" der Objekte zueinander.

Du musst dir schon bewusst sein, dass du dabei ebenfalls eine Koordinatentransformation machst. Nur halt eine relativ einfache, weil deine Geschwindigkeiten sehr gering sind. Vielleicht ist es das, was dir bisher nicht klar war...

Wenn du den Stoß ohne eine Koordinatentransformation berechnest, dann taucht die Relativgeschwindigkeit nie auf. Du rechnest dann nur mit dem Impulsen, und in denen tauchen nur wieder die absoluten Geschwindigkeiten in diesem speziellen System auf. Die Rechnung kann dann durchaus hässlich werden, weswegen man sich ja immer ein geeignetes Koordinatensystem wählt. Aber auch in der klassischen Mechanik haben Relativgeschwindigkeiten keine physikalische Bedeutung.

Genau das selbe machst du in der SRT. Nur dass da die Trafo etwas komplizierter ist.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

15.03.2014 um 22:54
@lernender
Lass mich den ganzen Spaß für dich mal an einem Beispiel durchrechnen. Dann wirst du sehen, dass:

- die kinetische Energie vom Bezugssystem abhängt
- die verrichteten Arbeit bei einem Stoß trotzdem die Gleiche ist, also gleich viel "Zerstörung" ensteht

Also, die Situation ist die folgende:

dxtTch9

Wir wollen rein klassisch rechnen. Die Massen der Körper seien jeweils

1yq9

In unserem ersten Bezugssystem fliegen die beiden Kugeln mit den Geschwindigkeiten

1yqb

aufeinander zu, wobei positive Geschwindigkeiten nach rechts zeigen sollen. Wir gehen von einem vollkommen unelastischen Stoß aus, das heißt, die beiden Körper haben nach dem Stoß die selbe Geschwindigkeit. Auf diese Weise fließt die maximale Menge an Energie in die Verformung der Körper.

Die Impulse errechnen sich über

1yqd

und ergeben sich damit zu

1yqi
1yqj

Der Gesamtimpuls ist damit

1yqk

Da der Gesamtimpuls erhalten bleibt, ist der Impuls also auch nach dem Stoß exakt Null. Wir können damit nun die Geschwindigkeit der Massen nach dem Stoß feststellen. Da beide Massen nach dem unelastischen Stoß die gleiche Geschwindigkeit haben, gilt für den Gesamtimpuls nach dem Stoß

1yqn

und damit für die Geschwindigkeit

1yqq

Die beiden Körper bleiben also in diesem Bezugssystem nach dem Stoß stehen.

Schauen wir uns mal die Energien an. Die klassische kinetische Energie eines Körpers ist

1yqr

Vor dem Stoß haben die Körper also zusammen eine Energie von

1yqw

Nach dem Stoß sind beide Körper in Ruhe, deswegen ist nun die kinetische Energie Null. Die Differenz der Energien ging in die Verformung der Körper über, und beträgt demnach in diesem Bezugssystem

1yqx

Und wie du siehst interessiert uns die Relativgeschwindigkeit der Körper überhaupt nicht. Für die physikalischen Vorgänge zählen nur die Geschwindigkeiten der Körper in diesem Koordinatensystem.

Jetzt betrachten wir das Schauspiel mal aus einem anderen Blickwinkel. Uns interessiert das Koordinatensystem, in dem die linke Kugel vor dem Stoß ruht. Da wir klassisch rechnen, benutzen wir eine Galilei-Transformation um den Koordinatenwechsel zu vollziehen.

Hierzu addieren wir einfach die alten Geschwindigkeiten zu der Geschwindigkeit, mit der sich das alte Koordinatensystem im neuen Koordinatensystem bewegt. Damit erhalten wir für die Geschwindigkeiten im neuen System

1yro
1yrr

Die zweite Geschwindigkeit ist nun das, was du als "Relativgeschwindigkeit" interpretierst. Die Physik dahinter ist aber eine andere, es handelt sich um die Geschwindigkeit des Körpers in diesem Koordinatensystem. Wir berechnen erneut die Impulse:

1yrs
1yru
1yrw

Nach dem Stoß haben beide Körper natürlich wieder die selbe Geschwindigkeit. Diese erhalten wir wieder, indem wir die Impulserhaltung benutzen:

1yrx

1yrz

Nun berechnen wir wieder die kinetischen Energien. Vor dem Stoß kommen wir auf

1ys6

Und nach dem Stoß ist noch eine Energie von

1ysc

übrig. Die die Energiedifferenz ist wieder in die Verformung der Körper eingegangen und beträgt

1yse

Also genau das Gleiche wie in dem anderen Bezugssystem.

Die Galileitransformation beschreibt also in beiden Bezugssysteme die selben physikalischen Vorgänge, obwohl die Energien anders sind. Die Gründen dafür liegen sehr viel tiefer als was ich dir hier erklären kann. Selbstverständlich gelten Erhaltungssätze, wie die Energieerhaltung oder die Impulserhaltung. Aber dazu müssten wir erst sehr viel genauer darauf eingehen, was eigentlich ein Impuls ist und wie er sich auf beliebige Koordinatensysteme verallgemeinern lässt. Dann würden wir nämlich feststellen, dass der Koordinatenwechsel eine Energie hat, weil der Hamiltonian dann zeitabhängig wird. Und auch die kanonischen Impulse werden dann viel komplexer.

Jedenfalls, wenn du diese Rechnungen nachvollziehen kannst, dann hast du auch kein Problem mehr mit der Relativitätstheorie. Da ist nämlich alles EXAKT das Selbe. Nur sehen die Impulse, die Energien und die Koordinatentransformationen komplizierter aus.

Der Impuls ist nun

1ysh

Die kinetische Energie sieht so aus:

1ysm

Und die Koordinatentransformation ist statt einer einfachen Addition der Geschwindigkeit zur Koordinantengeschwindigkeit nun die relativistische Beziehung

1ysr

Daneben ändern sich eben auch noch zusätzlich die Zeitbeziehungen und die Längen in Transformationsrichtung. Aber wenn du das durchrechnest ist das ebenfalls in sich konsistent. Es passiert wirklich exakt das Gleiche wie oben und mit diesen drei Formeln kannst du das Beispiel auch selber mal relativistisch durchrechnen. In dieser Hinsicht ist die RT überhaupt nicht "unverständlicher" als die normale Newtonsche Mechanik. Lediglich die Ausdrücke werden komplexer. Die Prinzipien, die dir an der RT aber aufstoßen gibt es schon in der klassischen Mechanik. Versteh sie dort, dann lösen sich die Probleme in Wohlgefallen auf :)


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 01:06
JGC schrieb:Die elementare Frage wäre in MEINEN Augen eben, WAS beschreibt die RT WIRKLCH...
SRT oder ART?


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 01:07
@HYPATIA
Entschuldige, wenn ich wieder dickköpfig bin.
Wenn ich das so mache und auf einen Planeten zufliege, dann beschleunige/bewege ich aus dieser Sicht auch das gesamte Universum. Das kann ich dann auch bei der Bewegung beobachten. Woher nimmst Du dafür die Energie?


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 01:25
lernender schrieb: Woher nimmst Du dafür die Energie?
aus der relativistischen Massenzunahme. Wenn ich mal raten darf.


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lernender
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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 01:34
Es wird noch viel schlimmer, wenn man auf der anderen Seite des Universums ein Raumschiff in die Gegenrichtung startet, von dem ich selbst Universum Bewegender nicht einmal etwas ahne.
Verschieben wir das Universum dann gegeneinander?


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 02:58
Ihr betreibt Philosophie.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 10:22
@fritzchen1


Morgen..
JGC schrieb:
Die elementare Frage wäre in MEINEN Augen eben, WAS beschreibt die RT WIRKLCH...

SRT oder ART?
Beide!

Das Problem ist meiner Ansicht nach, Das bei hohen Geschwindigkeiten nahe LG die Krümmung/Zeitdillation zwar auftritt, aber NICHT, weil sich die Gesetze ändern würden, sondern weil sie "Anders" in Erscheinung treten unde daher von den "herkömlichen" Messgeräten auch anders gemessen werden.(ich dachte da mal an Geräte, die in der Lage sind , mit longitudinalen Wellen zu arbeiten statt mit transversalen EM-Wellen. das würde sich darin äussern, herauszufinden, wie schnell z.B. ein Gravotations-Schwankungsvorgang oder eine Energiedichten-Schwankung von statten gehen kann, weil ICH zumindest denke, das alleine die DICHTE und deren jeweilig darin befindliche Ereignishäufigkeiten entscheiden, WELCHE daraus resultierende SIGNAL-Leitgeschwindigkeit jeweils so auftreten und beeinflussen, WIE und WAS man messen/sehen kann. Das also z.B. das Michael Morley Experimen vielleicht nicht DAS Experiment war, welches hätte WIRKLICH eine Aussage zur LG machen können.

Ich bin zwar kein akademisch studierter,(hab mich aber schon immer für alle Sparten der Physik interessiert) doch sage ICH, das, SO wie z.B. im Wasser der Druck entscheidet, wie SCHNELL sich der Schall z.B. im Wasser ausbreitet und wie schnell dann seine longitutinalen Dichtewellen-Schwankungen/Interferrenzen von statten gehen können(die gezeigten Auswirkungen wie z.B. in der Sonolumineszens) und damit Einfluss nehmen, Auf welche ART und WEISE die jeweilige darin stattfindende Physik UNS gegenüber auftritt..

Und genauso sehe ICH das eben im Vakuum des Weltraumes,

1. die im Mikrokosmos vorhandenen riesigen Energiemengen entscheiden, wie schnell diese "Leitfähigkeit" gegenüber elektromagnetischen Wellen in Erscheinung treten kann und

2. natürlich die angetroffenen Massen, die durch ihre Schwerkraftwirkung durchaus in der Lage sind diese Energiepotentiale der Raumzeit durchaus zu verändern und damit ebenso auch die LG verändern kann. Nur konnten natürlich DAZU bisher KEINE aussagefähigen Experimente gemacht werden, wer kann denn z.B. Bedingungen in einem grösseren Maßstab(damit es auch was "korrektes" zum Messen gibt) nachstellen, wie z.B. eine Kugel von mehreren Metern Durchmesser aus Materie, wie z.B. innerhalb eines Neutronenstern vor zu finden ist, oder Energiedichten und Größen, die eher dazu geeignet wären, den Planeten auseinander zu reissen, wenn so ein Experiment ausser Kontrolle geriete, zu messen.

Weil ICH finde nämlich, das alleine beim berechnen die Gefahr auf mathematische "Labyrinte" herein zu fallen immer größer wird, je weiter man in den Makrokosmos oder auch in den Mikrokosmos vor dringt. Denn DA fängt MEINER Meinung nach der Raum der "Einbildungen" an.

Aber wie auch immer, ist nur MEINE persönliche bescheidene Sichtweise


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 10:25
@lernender
Wenn du in einem beschleunigten Bezugssystem bist, gilt keine Energieerhaltung. Das liegt wie gesagt daran, dass du dann explizite Zeitabhängigkeit im Hamiltonian hast. Es gibt dann andere Erhaltungsgrößen.
fritzchen1 schrieb:aus der relativistischen Massenzunahme. Wenn ich mal raten darf.
Die relativistische Massenzunahme ist eine Hilfsgröße. Kraft ist nämlich die zeitliche Impulsänderung. Bringe ich das nun in der klassischen Mechanik in eine Form, wo nur noch Terme mit der Geschwindigkeit stehen, dann bekommt man die Formel F=m*a. Das funktioniert in der RT nicht, wie du unschwer an der Formel

t0875b2 1ysh

erkennen kannst. Wenn du aber ableitest entsteht aber ein ähnlicher Ausdruck, nur dass zu wegen der Kettenregel ein Geschwindigkeitsterm ohne Ableitung übrig bleibt. Den fasst man dann zu der Hilfsgröße der relativistischen Masse zusammen. Das ist aber in dem Sinne keine zusätzliche Masse, sondern sorgt nur dafür dass man die alte Newtonsche Formel F=m*a weiterhin verwenden darf, obwohl der Impuls hässlicher aussieht, als in der klassischen Mechanik.


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 10:27
Ich will HIER mal z.B. ein Bild zeigen, das verdeutlichen soll, WIE SEHR die eigene Wahrnehmung zum "Narren" gehalten werden kann..


grav vek4


Dreimal darf man raten, WIE ich das gemacht hab...


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Zweifache Lichtgeschwindigkeit?

16.03.2014 um 10:42
@JGC
Auch fällst in die gleiche Falle wie die meisten Menschen, die Geschwindigkeit als die natürliche Zustandsgröße anzusehen, und dann allerlei wirsche Annahmen über sie krampfhaft zu verteidigen versuchen. Das Lustige dabei ist ja, dass du selber sagst, dass sich die Wahrnehmung täuschen lässt. Aber wenn dir dann die Physik erklärt, dass das was du als Geschwindigkeit interpretierst nur eine Illusion ist, dann machst du die Augen zu und singst Lalala ;-)

Auf den Rest werd ich jetzt mal nicht näher eingehen, du sagtest ja selber, dass du keine Vorbildung hast, daher spar ich mir jetzt große Vorträge über longitudinale Wellen, Messgeräte und ganz generell physikalische Versuche ;-) Da sind schon wieder so viel verquere Aussagen dabei, dass wir damit wieder zehn Seiten mit Diskussion voll bekommen ^^,


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