CERN-Physiker rütteln an Einsteins Relativitätstheorie

felixmerk schrieb:Die QED hat doch aber nichts mit relativistischen Effekten zu tun oder doch ?

Man kann sie - mit Augen zu und durch (oder "shut up and calculate") - als speziell-relativistische Theorie betrachten.

Metaphysisch wirklich konsistent ist das allerdings nicht. Zumindest muss man den Realismus komplett aufgeben, wenn man das relativistische Dogma aufrechterhalten will (Stichwort Verletzung der Bellschen Ungleichung).

Erst mit der ART klappt es aber dann auch mit den Formeln nicht mehr.

@Schmelzer

dank Dir für die Info - ich werd mich da noch ausführlicher mit beschäftigen ^^

Ich habe mir dieses Video mit der Reede von Carl Friedrich von Weizäcker angeschaut das @fritzchen1
mit eingefügt hat.

Dort wird gesagt dass Einstein das Relativitätsprinzip und die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit axiomatisch fordert und dass er damit sinngemäß auch den Äther in seiner Anschauung verwirft, weil eben der Äther wenn es ihn denn gäbe ein absolutes Ruhesystem darstellt, dass in der SRT aber nicht existiert.

Was denkst Du denn > Wie ist das jetzt, wenn sich die Überlichtgeschwindigkeit der Neutrinos in weiteren Versuchsreihen bestätigen lässt, hat sich Einstein dann geirrt ? ^^

felixmerk schrieb:Wie ist das jetzt, wenn sich die Überlichtgeschwindigkeit der Neutrinos in weiteren Versuchsreihen bestätigen lässt, hat sich Einstein dann geirrt ?

In gewisser Hinsicht schon, aber seine Theorie bleibt trotzdem noch nützlich (in genau demselben Sinn wie Newtons Theorie auch heute noch nützlich ist). Die Symmetrie der Naturgesetze, die er festgestellt hat, wäre dann nur eine angenäherte Symmetrie.

Dass Einsteins Theorien nur eine Näherung sind, ist, abgesehen davon, eigentlich Mehrheitsmeinung in der Physik. Es ist klar, dass man eine Quantentheorie der Gravitation braucht. Schon der Name "Quantengravition", der sich für diese Theorie durchgesetzt hat (statt, sagen wir, allgemein-relativistische Elementarteilchentheorie) suggeriert dabei, wovon die meisten dabei ausgehen: Es wird eher eine Quantentheorie sein als eine allgemein-relativistische Nichtquantentheorie.

Meine Vorschläge für fundamentalere Theorien (übrigens publiziert) findet man auf meiner Homepage http://ilja-schmelzer.de (Archiv-Version vom 30.12.2011)

@Schmelzer

Hältst Du es denn auch für möglich dass das Zwillingsparadoxon nicht existiert ?

Also ich meine in dem Sin dass der zurückgebliebene Zwilling nach der Rückkehr seines Zwillings nicht stärker gealtert ist sondern dass beide Zwillinge am Ende ein gleiches biologisches Alter besitzen.

@felixmerk
Nein, am Zwillingsparadox ist doch nichts paradoxes. Uhren gehen unterschiedlich schnell in Abhängigkeit von ihrer Geschwindigkeit und vom Gravitationsfeld. Daran ist doch nichts paradoxes. Auch daran, dass all unsere Uhren, einschließlich der biologischen, dasselbe Problem haben, und wir deshalb keine Möglichkeit haben, den Fluss der Zeit zu messen, ist nichts Paradoxes.

Paradox wird es erst, wenn man eine solche Uhrzeit, mit seiner offensichtlichen Ungeeignetheit, den objektiven Fluss der Zeit zu messen, zur alleinigen, wahren Zeit ("proper time") erklärt. Aber das sind ja lediglich metaphysische Verirrungen von Interpreten der ART.

Was die ART hingegen über die von Uhren gemessenen Zeiten aussagt wird natürlich bestehen bleiben. Bis auf eine kleine aber wichtige zusätzliche Möglichkeit: Dass möglicherweise nicht alle Uhren genau denselben Fehler haben, und dass man dies dann eventuell ausnutzen kann, um (durch Ausnutzen der Unterschiede zwischen verschiedenen Uhren) bessere Uhren herzustellen, Uhren, die keinen oder nur noch einen sehr viel kleineren Gangunterschied in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Gravitationsfeld haben.

Aber solche genaueren Uhren, wenn sie denn gebaut werden können, ändern nichts an unseren biologischen Uhren und damit am Zwillings"paradox".

Schmelzer schrieb: Aber solche genaueren Uhren, wenn sie denn gebaut werden können, ändern nichts an unseren biologischen Uhren und damit am Zwillings"paradox".

Also wäre das Zwillings-paradox nach deiner Erkenntnis unumstößlich - der zurückgekehrte Zwilling wird immer "biologisch" jünger sein auch wenn sich herausstellen sollte dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum doch überschritten werden kann - richtig ?

Ich verstehe nicht wieso sich das ändern sollte wenn die Lichtgeschwindigkeit überschritten wird. So weit ich das verstanden habe vergeht ja weniger Zeit um so näher wir uns c nähern. Selbst wenn die Geschwindigkeit ein bisschen über c liegt dann vergeht die Zeit ja noch langsamer als bei uns auf der Erde.

Oder hab ich da was grunsätzliches falsch verstanden? :D

@horusfalk3

horusfalk3 schrieb: Selbst wenn die Geschwindigkeit ein bisschen über c liegt dann vergeht die Zeit ja noch langsamer als bei uns auf der Erde.

Ja das sehe ich auch so nur komme ich bei meinen Überlegungen immer wieder beim Zwillingsparadox zu vollkommen paradoxen Ergebnissen ^^

@Schmelzer

Frage zu deinem Box Beispiel. Fangen wir damit an das wir annehmen das Universum sei leer. Angenommen wir nehmen uns jetzt zwei Kästen mit jeweils gleich vielen Atomen, wie eben bei dir jedoch haben die Teilchen die gleiche kinetische Energie oder anders, wir nehmen zwei äquivalente Sonnen. Damit die nicht aufeinander fallen nehmen wir weiterhin an sie rotieren um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Jetzt sind wir das Testteilchen und fliegen von der einen Sonne A zu der anderen B, welche Sonne zieht uns im Schwerpunkt stärker an und welche Sonne erscheint uns als diejenige mit der größeren mittleren kinetischen Energie?

@horusfalk3

horusfalk3 schrieb:Selbst wenn die Geschwindigkeit ein bisschen über c liegt dann vergeht die Zeit ja noch langsamer als bei uns auf der Erde.

Die Lorentztransformation verliert hier ihren Sinn. Was man dann rauskriegt ist eine imaginäre Zeit.

@felixmerk
Die Frage was ich mir stelle: was passiert denn tatsächlich mit der Zeit wenn man c erreicht oder sogar überschreitet?

Was ich mir dann überlege: ist Zeit überhaupt relevant für ein Teilchen ohne Masse?

@atraback:
Oha eine imaginäre Zeit? Rein rechnerisch macht das ja Sinn aber wie soll man sich das vorstellen? :D

@horusfalk3

Für das Photon vergeht keine Zeit ^^

@felixmerk Ja, richtig.

@horusfalk3

horusfalk3 schrieb: So weit ich das verstanden habe vergeht ja weniger Zeit um so näher wir uns c nähern. Selbst wenn die Geschwindigkeit ein bisschen über c liegt dann vergeht die Zeit ja noch langsamer als bei uns auf der Erde.

Nach Einstein wären die Uhren aber schon beliebig langsam (egal ob eine Million oder eine Billiarde mal) langsamer bevor c überhaupt erreicht wäre. Und was Uhren mit Überlichtgeschwindigkeit dann anstellen, darüber schweigt die Theorie, sowas könnte es gar nicht geben. Geht natürlich so nicht mehr, wenn sich das Experiment bestätigt.

Denkbar wäre aber folgendes:

Man stelle sich vor, wir hätten eine Lichtgeschwindigkeit und eine leicht davon abweichende (höhere) Neutrinogeschwindigkeit. Eine aus gewöhnlicher Materie gemachte Uhr verhält sich so wie von der RT vorausgesagt, eine nur aus Neutrinos gebaute Uhr im Prinzip auch so, nur eben mit der Neutrinogeschwindigkeit statt der Lichtgeschwindigkeit.

Dann passiert folgendes: Je schneller sich die Uhren bewegen, desto größer wird ihr Unterschied. Die Neutrinouhr könnte jetzt mit Lichtgeschwindigkeit fliegen, und wäre dann zwar schon extrem verlangsamt, sagen wir eine Million mal verlangsamt. Die Lichtuhr wird aber kurz vor Lichtgeschwindigkeit beliebig langsam, also auch eine Milliarde mal langsamer. Und damit wird der Unterschied zwischen den beiden Uhren extrem.

Und dann kann man ein bevorzugtes absolutes Ruhesystem durch Messung bestimmen - es ist das, in dem der Gangunterschied beider Uhren am kleinsten ist. Und dann könnte man mit beiden Uhren in diesem bevorzugten Bezugssystem die Zeit messen. Dass die Uhren bewegt sind, und wie schnell, könnte man am Gangunterschied zwischen ihnen bemerken und ausrechnen.

Für gewöhnliche Geschwindigkeiten wäre das aber immer noch extrem schwer, schon weil der Gangunterschied normalerweise extrem gering wäre. Groß würde der erst knapp unter Lichtgeschwindigkeit werden.

@Schmelzer
Der Gedanke mit den verschiedenen Uhren ist durchaus interessant :D
Aber wirklich nützen würden uns diese verschiedenen Uhren ja tatsächlich erst kurz unter Lichtgeschwindigkeit, da wir vorher kaum den Unterschied messen können. Und genau das ist uns ja eher nicht möglich. Also experimentell können wir das schlecht austesten.


@felixmerk
Ja theoretisch ist das klar aber rein praktisch können wir das ja schwer überprüfen oder? Jedenfalls bin ich noch nicht darauf gekommen wie das ginge. Hat das Photon denn verschiedene Zustände? So weit ich weiß existiert es entweder oder eben nicht. Mehr Zustände gibt es da nicht, die man messen könnte.

@atraback
Die von der wir wegfliegen. Allerdings ist das mitbewegte System ein ziemlich künstliches. Und, da wir uns notwendigerweise (wegen Gravitation) in der ART bewegen, noch nicht mal gut definiert. Es gibt viele Koordinatensysteme, die sich entsprechend mitbewegen.

@horusfalk3 Ja, ich wollte lediglich das Prinzip erläutern. Eben auch, dass zwar eine der heiligen Kühe vieler ART-Interpreten - es gibt keine absolute Zeit - geschlachtet werden könnte oder müsste, aber ohne dass dies irgendwelche größeren praktischen Auswirkungen hätte.

Schmelzer schrieb:Nach Einstein wären die Uhren aber schon beliebig langsam (egal ob eine Million oder eine Billiarde mal) langsamer bevor c überhaupt erreicht wäre. Und was Uhren mit Überlichtgeschwindigkeit dann anstellen, darüber schweigt die Theorie, sowas könnte es gar nicht geben. Geht natürlich so nicht mehr, wenn sich das Experiment bestätigt.

Die Beliebigkeit der Kleinheit, oder hier der Langsamkeit ist ja auch eine Schwäche der Theorie.
Was mich interessiert ist dein aufgeführter Y Term, mit Y>0.

Zum Term Y>0, wie erklärt sich der Big Bounce Astrophysikalisch, welche Abläufe in welchen Zeiträumen führen dazu? Wie wird die Dynamik der DE eingebracht, die zeitlich variiert?

Die Friedmannschen Gleichungen basieren auf einem isotropen Universum mit leichter Krümmung, wird dies nur in harmonisierten präferierten Koordinatensystemen flach, oder das ganze Universum?

darkExistence schrieb:Zum Term Y>0, wie erklärt sich der Big Bounce Astrophysikalisch, welche Abläufe in welchen Zeiträumen führen dazu? Wie wird die Dynamik der DE eingebracht, die zeitlich variiert?

Ich verstehe die Frage nicht ganz. Ich habe einen Lagrangian, eine Bewegungsgleichung, dann mache ich den gewöhnlichen Friedman-Ansatz mit einem homogenen Weltall, und sehe mir dann an was der Y-Term macht. Und stelle fest, dass er in einem sich ausdehnenden Universum immer unerheblicher wird, während er irgendwann in der Vergangenheit mal wichtig werden muss, und man sogar die Existenz eines Minimalwertes für a(tau) herauskriegen kann.

Was soll jetzt eine "astrophysikalische Erklärung" davon sein?

Mit dark energy hat das nicht viel zu tun. Die Einsteinsche kosmologische Konstante gibt es in meiner Theorie genauso, also kann sie auch genauso wirken. Der Xi term könnte, wenn er groß genug ist, zu einer fast linearen Expansion a(tau) ~ tau führen, könnte aber keine Beschleunigung bringen.

darkExistence schrieb:Die Friedmannschen Gleichungen basieren auf einem isotropen Universum mit leichter Krümmung, wird dies nur in harmonisierten präferierten Koordinatensystemen flach, oder das ganze Universum?

Man kann auch harmonische Koordinaten in gekrümmten Universen einführen, die wären dann allerdings nicht mehr homogen. Ein homogenes Weltall kann nur flach sein.

Schmelzer schrieb:Ich verstehe die Frage nicht ganz. Ich habe einen Lagrangian, eine Bewegungsgleichung, dann mache ich den gewöhnlichen Friedman-Ansatz mit einem homogenen Weltall, und sehe mir dann an was der Y-Term macht. Und stelle fest, dass er in einem sich ausdehnenden Universum immer unerheblicher wird, während er irgendwann in der Vergangenheit mal wichtig werden muss, und man sogar die Existenz eines Minimalwertes für a(tau) herauskriegen kann.

Ja das ist mir schon klar, ich hätte halt gerne eine Beschreibung Abseits des Formalismus, wie der big bounce erwähnt in deinem Paper hypothetisch ablaufen könnte, durch den Minimalwert wird dies ja vom UK abgegrenzt. Die physikalischen Effekte ergeben sich ja nicht alleine aus dem Formalismus.

Also die Lösung a(tau) selbst ist ziemlich einfach: Man nehme die ganz normale big bang Lösung, schneide sie beim Minimalwert ab, spiegele sie in der Zeit, und runde dann die Spitze ein bisschen ab. Wie rund die Spitze wird, hängt von Y ab. Man merkt jedenfalls bis kurz vor dem Minimum kaum etwas von Y.

@Schmelzer

Schmelzer schrieb:Die von der wir wegfliegen.

Nope... wie sollte das so sein? Welche der beiden hat denn nun die höhere mittlere kinetische Energie?

Schmelzer schrieb:Allerdings ist das mitbewegte System ein ziemlich künstliches. Und, da wir uns notwendigerweise (wegen Gravitation) in der ART bewegen, noch nicht mal gut definiert.

Wie würde denn ein gut definiertes System aussehen?

Schmelzer schrieb:Es gibt viele Koordinatensysteme, die sich entsprechend mitbewegen

Es gibt immer beliebig viele Koordinatensysteme.

Schmelzer schrieb:Ein homogenes Weltall kann nur flach sein.

Nope. Schau dir die Bianchi Klassifikation von Universen an. Da sieht die Metrik alles andere als Flach aus, d.h. es gibt kein Kooridnatensystem in dem die offdiagonal Elemente verschwinden.