Die RT wissenschaftlich falsifizieren.

@Nanobot

Wäre nett wenn du Zeile 7 und (ein paar) nachfolgende Zeilen erläutern könntest.

Klar warum auch nicht.

Erstmal gibt es unterschiedliche Wege zu einer Theorie. Man kann mit einem Bild beginnen und dann nach den postulierten Teilchen und Felder suchen, oder man hat ein Teilchen und sucht eine Theorie, die eben die Eigenschaften des Teilchens erklärt

Bei der SRT hat man was, unter anderem das Photon mit einer Geschwindigkeit. Man maß diese und bastelte dann eine Theorie dazu. Das Neutrino hingen wurde erst aufgrund einer Theorie postuliert und erst später entdeckt. Das Graviton ist wie das Higgs-Boson noch nicht nachgewiesen.

Ich denke mal, wenn man erst eine Theorie gehabt hätte, die ein Teilchen mit den Eigenschaften eines Photons vorhergesagt hätte, und dann erst diese entdeckt, gäbe es wohl nicht so viele Kritiker der SRT.

Nun zu:

7. v ms^-1 / x ms^-1 = 1

Ich postulierte ja eine in der Raumzeit konstante unveränderliche Geschwindigkeit v. Nun weiß die Natur nun nicht, dass wir Einheiten wie Meter (m) und Sekunde (s) haben um Geschwindigkeiten zu messen. Beide Einheiten haben wir ja ‚willkürlich’ definiert und nicht der Natur abgerungen. Es gibt aber eben eine konstante naturgegebene Geschwindigkeit.

Mit 1 rechnet sich es viel leichter, und es ging mir nur darum eben diese zu zeigen. X ist also einfach nur c, eben die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Ich frage nicht, warum hat ein Photon eine bestimmte Geschwindigkeit, sondern gehe von meinem Bild aus, und das sagt eben ein Teilchen mit einer konstanten Geschwindigkeit voraus und eben auch das dieses keine Ruhemasse besitzen kann, und das ist eben dann das Photon.

Im weitern beschreibe ich nur, wie ich über den Impuls zu E = m₀c² komme.

Schau es Dir in Ruhe an, frage wenn was unklar ist, und ich schreibe eh die Tage noch etwas Weiteres dazu.

@nocheinPoet

nocheinPoet schrieb:Beide Einheiten haben wir ja ‚willkürlich’ definiert und nicht der Natur abgerungen. Es gibt aber eben eine konstante naturgegebene Geschwindigkeit.

Inzwischen könnte man schon "der Natur abgerungen" sagen. Willkürlich sind nur die Umrechnungsfaktoren, um die Größen unseren alten Definitionen anzupassen.

Dabei fällt mir noch einer ein: Da der Meter ja auf der Lichtgeschwindigkeit beruht, muss doch eigentlich jeder, der die Isotropie in Frage stellt eine neue Meterdefinition liefern, da sonst das rechnen mit Geschwindigkeiten, auf Basis des c-Meters, ungültig ist, oder? ;)

Ich verstehe was du meinst.

Bei einer Beschleunigung dreht sich das Ganze.

Aber ich habe ein ganz anderes Problem:

Eine Drehung gibts immer nur im oder gegen den Uhrzeigersinn, oder anders ausgedrückt: negative Drehung oder positive Drehung

Wenn jetzt der Zwilling von der Erde wegfliegt, dann dreht sich der Zwilling, und wenn er wieder zurück kommt, dann dreht er sich nochmal, nur diesmal in die andere Richtung.
(Drehung in der Raumzeit)

Und genau hier entsteht mein Problem:
Das Zwillingsparadoxon kann man nur lösen, wenn man von einer absoluten "Drehspanne" ausgeht. Wenn die konstante sagen wir mal 360° sind, dann kann man nur maximal 359,9999° im Raum (durch Beschleunigung) gedreht werden.

@Nanobot

Es dreht sich nur maximal um 90 Grad.

Ich sagte ja:

Nanobot schrieb:Wenn die konstante sagen wir mal 360° sind

Sollte es wirklich so sein, dann kann man daraus schließen:
2 Objekte im Universum mit unterschiedlicher Geschwindigkeit unterscheiden sich voneinander um eine absolute Drehung x in der Raum-Zeit.

Die Drehung wäre doch dann absolut oder?

@Nanobot

Sollte es wirklich so sein, dann kann man daraus schließen, zwei Objekte im Universum mit unterschiedlicher Geschwindigkeit unterscheiden sich voneinander um eine absolute Drehung x in der Raum-Zeit. Die Drehung wäre doch dann absolut oder?

Rotation im vierdimensionalen Raum ist nicht ganz trivial, denn die man rotiert immer senkrecht zu einer Ebene. Bei x,y,z gibt es also die xy- Ebene, die xz-Ebene und die yz-Ebene, also so viele wie auch Achsen. Beim vierdimensionalen Raum haben wir zu den drei eben genanten Ebenen noch die xw-Ebene, die yw-Ebene und die zw-Ebene, also sechs an der der Zahl.

Bei drei Dimensionen gibt es drei unterschiedliche Rotationen, bei vier jedoch sechs und nicht vier, wie viele annehmen. Das man also im dreidimensionalen Raum um die Achsen x,y,z rotieren kann, verleitet oft dazu zu glauben im vierdimensionalen Raum würde man um die vier Achsen x,y,z,w rotieren können, das ist aber leider falsch.

Eine Rotation um eine solche Achse ist aber im 4D nicht eindeutig bestimmt. Um im 4D ein Objekt um einen bestimmten Winkel zu drehen, muss man eine Fläche spezifizieren, um die gedreht werden soll.

Dies sieht man leicht ein, wenn man sich die analogen Fälle im 2D und 3D ansieht. In einer Ebene (2D) benötigt man für eine Rotation einen Drehpunkt. Es ist nicht möglich, um eine Gerade zu drehen. Im 3D werden Objekte gewöhnlich um Geraden (Rotationsachsen) gedreht.

Eine Rotation um einen Punkt mit einem bestimmten Winkel ist nicht eindeutig auszuführen. Im 4D verhält es sich ganz analog. Eine Rotation um eine Achse ist nicht möglich, weil nicht eindeutig bestimmt. Deshalb muss eine Rotationsebene angegeben werden. Hierzu nimmt man einfacher weise die bereits erwähnten sechs Grundebenen. Das nur mal vorweg, schadet nicht sich das klar zu machen.


Stell Dir mal eine Fläche vor, Du schaust von oben auf diese. Die Fläche ist nun ein Objekt. Eine Geschwindigkeit bedeutet nun, dass diese Fläche sich kippt, oder dreht. Bei 90 Grad schaust Du also auf den Rand der Fläche und der hat eine Dicke von null.

Stell Dir die Fläche mit der Kantenlänge von 1 vor. Beim kippen wird diese immer kürzer bis sie eben bei 90 Grad null wird. Genau diese ‚wahrgenommene’ Länge ist der Kehrwert von Gamma. Auch die Längenkontraktion bei Geschwindigkeiten nahe c ergibt sich so ganz logisch und einfach aus dem Bild.

Zwei Objekte die sich nun zueinander im dreidimensionalen Raum mit einer Geschwindigkeit bewegen, stehen in einem Winkel zu einander, der eben nie größer 90 Grad werden kann.

Wenn Du nun drei Objekte hast, und die miteinander vergleicht und betrachtet wird es einwenig komplizierter, Du fragst ja schon, ob der Winkel absolut ist.

Was ich hier schreibe, sind nur Bilder, die helfen sollen, die SRT zu verstehen, das darf nicht mit dem was wirklich ist, völlig gleich gesetzt werden. Wir werden immer nur Beschreibungen der Wirklichkeit haben.

Didaktisch geeignete Zugänge zu physikalischen Theorien zu finden, ist oft die eigentliche Schwierigkeit ;) Dies gilt insbesondere für nicht alltäglich wahrnehmbare Theorien wie die RT oder die QM (mal ganz zu schweigen von QFT etc.)....

Man muss sich darüber im Klaren sein, dass viele benutzte Vorstellungen an bestimmten Stellen mit Vorsicht zu genießen sind. Diese wortwörtlich auszulegen führt zu den meisten angeblichen Fehlern der Theorie ^^

Aber mal was anderes: hab ein kleines Gedankenexperiment als Motivation zur relativistischen Geschwindigkeitsaddition, welches meiner Meinung nach, so intuitiv klar ist, dass man mit Freude das klassische Additionstheorem aufgeben muss ;) Ist natürlich erstmal nur eine qualitative Untersuchung und mit etwas Vorsicht zu genießen:

(am besten Skizze dazu machen)

Ausgangssituation: Von einer Startrampe (A) entfernt sich eine Rakete (B) mit Geschwindigkeit u; von der Rakete (B) wiederum die Raumkapsel (C) mit Geschwindigkeit v bzgl B.

u und v sind natürlich kleiner als c.
Wie groß ist jetzt aber w als Relativgeschwindigkeit zwischen C und A?

Dazu ein Gedankenexperiment nun: Ich schicke von A ein Lichtsignal mit c nach B, dieses kommt auch bei B an, da sich B ja mit u<c bewegt. Von B schicke ich es dann weiter nach C, auch das geht wegen v<c. Wenn ich für das weiterschicken keine Extrazeit benötige, kann ich auch B als Relaisstation aus der Überlegung weglassen und das Signal düst direkt von A nach C. Dann folgt aber dass auch w<c sein muss.

Für den interessierten Leser, bin ich auch gern bereit das vorzurechnen oder so, aber war erstmal einfach als kleine Anregung hier gedacht.

Es finden sich auch zu anderen Problemstellungen einige interessante Gedankenexperimente, die können wir hier auch gerne diskutieren!

Wenn sich die Rakete B mit 60%*c von A entfernt, und C wiederum mit 60%*c von B, dann würde sich C mit 120%*c von A entfernen ABER

das ist nicht so WEIL

1. schneller wie c geht nicht
2. A misst, dass sich B mit 60%*c bewegt! Wenn A aber messen will, wie schnell sich C bewegt, dann muss es 2 Geschwindigkeiten addieren:

60%*c + 60%*c*(100-60)%

Also man darf die zweiten 60% nicht von c nehmen, sondern von der Differenz, die noch bleibt. (Es fehlen noch 40% auf c; und von diesen 40% werden 60% genommen)

Ist das so richtig?

Noch nicht ganz ^^

Du hast schon sehr schön erkannt, dass es ein Problem gibt wenn man einfach nur w= u +v rechnet.

Achja, stillschweigende Annahme ist übrigens, dass sich die Lichtgeschwindigkeit isotrop mit c ausbreitet, d.h dass alle inertialen Beobachter immer c messen, unabhängig wie schnell sie sich bewegen.

Wenn dem so ist, führt das klassische Additionstheorem für Geschwindigkeiten zu einem Widerspruch, der allerdings nicht darin besteht, dass sich C bzgl. A schneller als Licht bewegt, sondern der Widerspruch besteht darin, dass falls dem so ist, kein Signal wie beschrieben von A nach C gelangen könnte! Der Unterschied ist wichtig, denn erst als Folgerung hieraus bekommen wir, dass c die Grenzgeschwindigkeit für massebehaftete Systeme darstellt!

Die tatsächliche Rechnung führt dann zu einem Additionstheorem der Form:

w= (u+v)/ (1+ v²/c²)

Im konkreten Zahlbeispiel von dir:

w= (0,6c+0,6c) / (1+ 0,6²c²/c2)
= 1,2c/1,36 = 0,88c

@nocheinPoet
und alle die Ahnung haben davon!



Ich habe mal eine frage in Bezug auf das Theorem der SRT. Das Zwillingsparadoxon als Grundlage nehmend ging ich in meiner Sichtweise immer davon aus das, wenn einer der beiden als beispiel einen 4 Lichtjahre entfernten Stern bereist mit 100% LG, und sich dort 10 Minuten aufhält, wieder zurück kommt mit 100% LG für den zurückgebliebenen 8 Jahre und 10 Minuten vergangen sein. Während für den reisenden nur die 10 Minuten des Aufenthaltes unter LG vergangen währen...

Nach dem ich mir das Minkowski Diagramm angesehen habe kam mir der Gedanke das meine erste Überlegung falsch sein könnte in der Hinsicht, das man eigentlich die Reisezeit aus Sicht des Reisenden gar nicht addieren darf, da sie nicht stattfindet er(der Reisende) erlebt ja keine Zeit während der Bewegung.
Sprich wenn er am 4 Lichtjahre entfernten Stern ankommt was ja aus seiner Sicht sofort währe, würde er nur seinen Aufenthalt die 10 Minuten dort wahrnehmen. Und dieser Aufenthalt bleibt im gleichen Bezugsrahmen der Zeit wie bei dem zurückgebliebenen, sprich wenn er zurückkehrt sind eigentlich nur 10 Minuten für beide vergangen....

Kann meine letzte Überlegung richtig sein?

Ähmmm

natürlich nicht addieren aus der Sicht des Reisenden, sondern aus der Sicht des zurückgebliebenen...

@falkex3

Ich habe mal eine frage in Bezug auf das Theorem der SRT. Das Zwillingsparadoxon als Grundlage nehmend ging ich in meiner Sichtweise immer davon aus das, wenn einer der Beiden als Beispiel einen 4 Lichtjahre entfernten Stern bereist mit 100% LG, und sich dort 10 Minuten aufhält, wieder zurück kommt mit 100% LG für den zurückgebliebenen 8 Jahre und 10 Minuten vergangen sein. Während für den Reisenden nur die 10 Minuten des Aufenthaltes unter LG vergangen währen.

Nach dem ich mir das Minkowski Diagramm angesehen habe kam mir der Gedanke das meine erste Überlegung falsch sein könnte in der Hinsicht, das man eigentlich die Reisezeit aus Sicht des Reisenden gar nicht addieren darf, da sie nicht stattfindet er (der Reisende) erlebt ja keine Zeit während der Bewegung.

Sprich wenn er am 4 Lichtjahre entfernten Stern ankommt was ja aus seiner Sicht sofort währe, würde er nur seinen Aufenthalt die 10 Minuten dort wahrnehmen. Und dieser Aufenthalt bleibt im gleichen Bezugsrahmen der Zeit wie bei dem zurückgebliebenen, sprich wenn er zurückkehrt sind eigentlich nur 10 Minuten für beide vergangen. Kann meine letzte Überlegung richtig sein?

Nein, für den auf der Erde sind 8 Jahre und 10 Minuten vergangen.

@nocheinPoet

Nun doch mal aus der Sicht des Reisenden, sagen wir es ist 13.00 Uhr er startet und kommt also Punkt 13.00 Uhr dort an aus seiner Sicht. Seine Uhr bewegt sich während der Reise ja nicht. Seine Wahrnehmung der Zeit verändert sich ja nicht. Wie kann man sich so sicher sein das wenn etwas sich außerhalb der uns bekannten Zeit bewegt die Zeit trotzdem weiter läuft für den der das nicht tut. Das sich hier Licht in dem Rahmen bewegt weiß ich und Zeit bleibt für uns auch nicht stehen, aber irgendwie habe ich das Gefühl das wenn man ein Beobachter losschickt das anders sein könnte.
Wessen Wahrnehmung von Zeit ist den die richtige? Nehmen wir an es gibt nur 2 Menschen im Universum und einer macht die Reise und, der andere nicht, wie kann man da sicher sein wessen Zeitliche Wahrnehmung die richtige ist?

Ich hoffe ich nerve nicht, aber das lässt mich irgendwie nicht los....

@falkex3

Es geht nicht schneller als Licht, der Beobachter auf der Erde sieht eben den Reisenden mit LG fliegen, und eben jedes LJ dauert auf der Erde auch ein Jahr. Da ist nichts daran zu rütteln.

> Wenn dem so ist, führt das klassische Additionstheorem für Geschwindigkeiten zu
> einem Widerspruch, der allerdings nicht darin besteht, dass sich C bzgl. A schneller
> als Licht bewegt, sondern der Widerspruch besteht darin, dass falls dem so ist, kein
> Signal wie beschrieben von A nach C gelangen könnte! Der Unterschied ist wichtig,
> denn erst als Folgerung hieraus bekommen wir, dass c die Grenzgeschwindigkeit für
> massebehaftete Systeme darstellt!

Ich glaube, das Missverständnisse bezüglich dessen immer darauf beruhen, das viele den Satz "Die Raumschiffe bewegen sich mit maximal Lichtgeschwindigkeit voneinander fort" misserstehen.

Wenn beide Raumschiffe sich mit 60 % von c fortbewegen und sich voneinander entfernen, und, sagen wir mal, von der Erde gestartet sind, dann wird ein Beobachter auf der Erde durchaus feststellen können, das sich die Raumschiff mit 120 % von c voneinander entfernen. Das wäre leicht beweisbar - nach einer Sekunde hat sich jedes Raumschiff um 180.000 km weiterbewegt, addiert sind das 360.000 km in einer Sekunde, um die sich die Distanz erhöht.

Würde man jedoch die Leute an Bord des Raumschiffs fragen, würde man etwas anderes hören. Sie würden eben feststellen, das das jeweils andere Raumschiff sich mit 88 % von c fortbewegt.

Insofern ist da kein Widerspruch. Es ist ja nicht so, das ein Raumschiff, das sich mit 60 % von c fortbewegt und einen Lichtstrahl gegen die Flugrichtung abschickt, sich dieser nur noch mit 40 % von c bewegen würde, er hat 100 % drauf. Und eben darum können die beiden Raumschiffe auch noch Informationen austauschen.

c ist NICHT die Grenzgeschwindigkeit für "Massebehaftete Systeme", sondern für Energie, ja, sogar für Information an sich.

@falkex3

> Wessen Wahrnehmung von Zeit ist den die richtige?

Es gibt keine "richtige" Wahrnehmung der Zeit. Es gibt einen schönen Begriff dafür, nämlich "die Illusion der Gleichzeitigkeit". Nicht nur Zeitabläufe können relativ sein. Auch zwei Ereignisse, die Du als Gleichzeitig wahrnimmst, können für jemanden in einem anderen Bezugssystem als nicht Gleichzeitig wahrgenommen werden...

@moredread

Danke, deine Formulierung ist noch etwas präziser!

Das wichtigste steckt dabei vor allem in

moredread schrieb:Es ist ja nicht so, das ein Raumschiff, das sich mit 60 % von c fortbewegt und einen Lichtstrahl gegen die Flugrichtung abschickt, sich dieser nur noch mit 40 % von c bewegen würde, er hat 100 % drauf.

Ein Beobachter nimmt halt immer die Geschwindigkeit des Lichts mit c wahr (abhängig vom Medium natürlich ^^), völlig unabhängig von seiner Relativbewegung zur Lichtquelle. Was sich allerdings verändert, ist die wahrgenommene Frequenz des Lichts. Das spielt für unsere Überlegungen aber hier keine Rolle!

@moredread
"c ist NICHT die Grenzgeschwindigkeit für "Massebehaftete Systeme", sondern für Energie, ja, sogar für Information an sich."

Ich moechte das etws praezisieren
wenn die SR stimmt (im von der ART vorgegbenen Gueligkeitsbereich) und alles sieht danach aus.

Dann Existiert keine Gleichzeitigkeit die unabhaenig vom Bewegungszustand waere....

Die Frage bei zwei Ereignissen welches vor welchem stattfindet besitzt nicht notwendigerweise eine eindeutige Antwort.

Vergangeheit und Zukunft existieren gemaess der SR nur als Vergangeheits und Zukunfts Kegel...

Koennte man sich "irgendwie" schneller als c bewegen wuerde das automatisch heissen man wuerde seine Zukunftskegel verlassen.

Und dass heist das man in einem geeigneten Bezugssystem rueckwaerts ind er Zeit reisen wuerde....

Wenn man es also auf Uebrlichtgeschwindigkeit bringen wuerde das automatisch die Moeglichkeit zur Zeitreise implizieren.

Was die Kausalitaet zerlegen wuerde....
Das Konzept Ursache Wirkung waere damit gestoreben.

Solange es Kausalitaet gibt und die Lorenztrafo gilt MUSS die Lichtgeschwindigkeit die Obergrenze fuer alles was sich bewegt und Kausaliaet vermitteln soll sein....

@nocheinPoet

Ich wollte nicht rütteln sondern hatte einen Gedanken...aber danke für Deine Meinung. :)

@moredread

Es gibt keine "richtige" Wahrnehmung der Zeit.

Danke für den Hinweis, aber genau darauf wollte ich hinaus mit meiner Frage... ;)

Eigentlich habe ich bloß den Aspekt der ,,Null Zeit“ der sich aus der SRT ergibt etwas durchleuchten wollen.

Eine andere interessante frage währe, was würde passieren wenn jemand mit LG um die Erde im Kreis fliegen würde?!

@falkex3

Eine andere interessante Frage wäre, was würde passieren wenn jemand mit LG um die Erde im Kreis fliegen würde?

Da muss eh die ART ran. Ist eine ständige ‚Beschleunigung’. Je nachdem was Du wissen willst.

Wäre Dir anstelle der Erde auch ein schwarzes Loch genehm? Da könnte man jedenfalls auf einer ‚Graden’ am Ereignishorizont kreisen. :)

Machen wir es mal kürzer, ich denke mal, Du willst physikalisch darauf hin, das Zeit eine Illusion ist, das es keine Zeit wirklich real gibt, oder?