Widerlegt sich die Relativitätstheorie nicht selbst?

@WangZeDong

WangZeDong schrieb:Naja, da sich alle drei in unserer Realität befinden, kann

SAgen wir lieber in unserem Universum

WangZeDong schrieb:Inertialsystem hin oder her

Das ist eben icht gültig.

Du kennst das doch bestimmt wenn du in einem ZUg sitzt und direkt daneben steht noch einer und du siehst nur diesen ZUg nebenan. PLötzlich bewegt sich einer nur welcher? Mit wird es bei dieser KOnstellation immer etwas überl und ich muss immer schnell zur anderen Seite rausschauen um zu sehen ob mein Zug losfährt oder der andere. Wenn aber rechts alle Fenster zu sind wie sollte ich dann bestimmen ob ich fahre oder der andere? UNd jetzt nehmen wir noch an im anderen Zug sitzt ein Freund mit Handy und er sieht nur meinen Zug.

Wie könnten wir herausfinden welcher ZUg fährt und welcher nicht? Beide würden sagen naja der andere fährt da ich mich in Ruhe befinde. Wer hat Recht? Beide befinden sich in der gleichen REalität aber beide behaupten der andere bewegt sich geht das?

WangZeDong schrieb:Wie - ausser mit den Gleichungen dafür - lässt sich erklären, dass zwei völlig verschiedene Zustände gleichzeitig auftreten können in einem Universum.

Es sind eben nicht verschiedene Zustände sondern nur unterschiedliche Betrachtungsweisen.

Ein anderes Beispiel sind die Messung der Lebensdauer von schnellen kosmischen Myonen die beträchtlich länger ist als bei langsameren:
Wikipedia: Zeitdilatation bewegter Teilchen

WEnn man einen absoluten Raum und Zeit annimmt müsste die Lebensdauer von der Geschwindigkeit abhängen. Allerdings kann man sich aber auch theoretisch in das System der Myonen denken da sie dort ruhen. DAnn wäre aber tatsächlich die Frage warum sie plötzlich länger leben sollten nur weil sich drumherum Dinge sschneller bewegen.

ICh möchte dieses Beispiel etwas präzisieren:

Ich sitze auf dem Myon und die Erde (die 100.000 km weg von mir ist) ist relativ zu mir in RUhe dann messe ich die Lebensdauer mit einer bestimmten Zeit sagen wir 6µs.
Wenn sich die Erde, die so weit weg ist, aber plötzlich mit hoher Geschwindigkeit zu mir bewegt erhöht sich plötzlich die Lebensdauer der Myonen in meine System zu sagen wir 6ms.

Das macht natürlich keinen Sinn, denn wir könnten auch noch andere Planeten als Bezugssysteme dazudefinieren und dann müsste die Lebensdauer des Myon aus Sicht des Begleiters unterschiedlich lang sein je nach Relativgeschwindigkeit zu einem PLaneten.

Anhand der Zeitdilatation kann man aber sehr ganau erklären das eben die Lebensdauer immer gleich lang ist (im Ruhesystem des MYon), anahd der Relativgeschwindigkeiten die wir zu dem MYon haben die Lebnsdauer uns dagegen länger erscheinen.

Zu Inertialsystemen die extrem wichtig sind sowohl bei Newton als auch in der SRT:
http://www.relativitätsprinzip.info/inertialsystem.html (Archiv-Version vom 17.11.2015)

Der Unterschied zwischen Newton und SRT ist schlicht die Transformation zwischen zwei Koordinatensystemen. Galileo-Transformation bei Newton Lorenz-Trafo bei SRT.

@mojorisin

mojorisin schrieb:Du kennst das doch bestimmt wenn du in einem ZUg sitzt und direkt daneben steht noch einer und du siehst nur diesen ZUg nebenan.

Ja, das ist schon richtig, ich kann das auch nicht unterscheiden, aber das Paradoxon mit den Uhren wäre in diesem Fall so, als würden sich plötzlich alle Züge UND der Bahnhof bewegen und gleichzeitig alle still stehen.

Natürlich erklärt die RT das sehr genau und ausgiebig und natürlich gibt es auch Effekte, die darauf hinweisen, dass da eben solche Effekte auftreten, aber die sind mMn nicht einfach so beschreibbar dass es auf alles so wirkt wie beschrieben.

Ich habe ja schon gesagt, ich halte die RT nicht per se für falsch, ich meine nur, dass man da ein sehr eingeengtes Wirkungsfeld hat und dass die Voraussagen nicht pauschal auf alles zutreffen. Ausserrealistisch lässt sich das Uhrenbeispiel weder erklären, noch ist es glaubhaft. Wie gesagt, in einer Realität kann nicht eine Uhr gleichzeitig die schnellere und die langsamere zugleich sein.

Liebe Grüße

@Blackenemy

deinem Ausgangspost zu folge ist die schlussfolgerung falsch, denn schwarze löcher an sich können das licht nur verschlucken, da sich das licht in wellen und teilchen fortbewegt. photonen können demach durch sehr große gravitation beeinflusst werden und desshalb wird das licht von schwarzen löchern verschluckt.

@WangZeDong

WangZeDong schrieb:aber das Paradoxon mit den Uhren wäre in diesem Fall so, als würden sich plötzlich alle Züge UND der Bahnhof bewegen und gleichzeitig alle still stehen.

Jeder betrachtet es eben anders:
Annahme Zug 1 fährt mit 50 km/h nach West und Zug 2 fährt mit 50 km/h nach Ost.

Beobachter Zug 1 sagt:
Ich stehe; der Bahnhof bewegt sich mit 50 km/h nach Ost; Zug 2 bewegt sich mit 100 km/h nach Ost

Beobachter Zug 2 sagt:
Ich stehe; der Bahnhof bewegt sich 50 km/h nach West und Zug 1 bewegt sich mit 100 km/h nach West

Beobachter Bahnhof sagt:
Zug 1 fährt mit 50 km/h nach West und Zug 2 fährt mit 50 km/h nach Ost.
Außerdem sagt er noch: Danke das ihr mein System genommen habt in dem die Prämissen gemacht werden.

Man könnte das Beispiel nämlich auch mit anderen Prämissen machen:
Annahme: Zug 1 steht; Bahnhof bewegt sich mit 50 km/h nach Ost; Zug 2 bewegt sich mit 100 km/h nach Ost

Beobachter Zug 1 sagt:
Ich stehe; der Bahnhof bewegt sich mit 50 km/h nach Ost; Zug 2 bewegt sich mit 100 km/h nach Ost.
Außerdem sagt er noch: Danke das ihr mein System genommen habt in dem die Prämissen gemacht werden.

Beobachter Zug 2 sagt:
Ich stehe; der Bahnhof bewegt sich nach mit 50 km/h West und Zug 1 bewegt sich mit 100 km/h nach West
...

Es zeigt sich hier das alle die gleiche Sachlage unterschiedlich bewerten.

Es ergibt sich für den Zug 1: ❘v_Zug1❘ < ❘v_Bahnhof❘ < ❘v_Zug2❘ = 0km/h < 50 km/h < 100 km/h
Zug 2: ❘v_Zug2❘ < ❘v_bahnhof❘ < ❘v_Zug1❘ = 0km/h < 50 km/h < 100 km/h
bahnhof: ❘v_Zug2❘ = ❘v_Zug1❘ = 50 km/h = 50 km/h

Die Frage ist jetzt: Wer ist schneller Zug 1, Zug 2 oder der Bahnhof? Oder ist doch alles gleich schnell?

@mojorisin

Das ist ja im Grunde nicht die Frage, die frage ist, ob es sein kann, dass alle möglichen Zustände gleichzeitig im gleichen Universum existieren können, das ist ja das paradoxe am Paradoxon ;)

Laut RT wäre es eben so, dass sich tatsächlich alle bewegen und das alles gleichzeitig, DAS ist für mich der Unfug daran ;)

Liebe Grüße

@WangZeDong

WangZeDong schrieb:Laut RT wäre es eben so, dass sich tatsächlich alle bewegen und das alles gleichzeitig, DAS ist für mich der Unfug daran ;)

Nein das was du als unterschiedliche Zustände definierst sind schlicht unterschiedliche Betrachtungsweisen desselben Sachverhaltes. Zwei Raketen die sich gegenseitig bewegen sehen die Uhr des jeweils anderen nachgehen. solange das der Fall ist sind sie aber nicht in den gleichen Inertialsystemen.

Noch ein Beispiel wieder mit dem Quader. Der eine sieht ein Rechteck der ander ein Quadrat. Das geht aber nur wenn sie unterschiedlich Standpunkte haben. Derselbe gegenstand sieht völlig anders aus. Sobald sie sich auf den gleichen Standpunkt bringen sehen sie auch dasselbe.

Im Bezug auf die SRT heißt das: Sobald Systeme gegeneinander bewegt sind werden Zeit und Raum anders bewertet. Sobald sie sich auf denselben Standpunkt bringen, sprich die Relativgeschwindigkeit 0km/h ist werden auch Raum und Zeit glecih bewertet.

Ok wenn du willst versuchen wir mal Schritt für Schritt die Logik durchzugehen beim Myon-Experiment unter der Vorraussetzung einer absoluten Zeit und eines absoluten Raumes.
Dafür ist aber notwendig das das experimentelle Ergebins anerkannt wird.

Die paper hierfür sind:
http://arxiv.org/pdf/1010.0991v2.pdf
Gute Beschreibung der lebenszeit ist aber auch auf wikipedia:
Wikipedia: Myon#Myonzerfall

@mojorisin

Oki, danke, ich werds mir zu Gemüte führen und Dich dann wieder belästigen - kann aber je nach Inhalt wieder ein wenig dauern ;)

Liebe Grüße

@WangZeDong

Du brauchst nicht das ganze Paper verstehen um was es mir geht ist das wir uns darauf einigen das die durchschnittliche Lebensdauer eines Myons:
τ_µ (MuLan) = 2 196 980.3 ± 2.2 ps beträgt.

Das ist ein grundlegendes gemessenes Ergebnis.

@mojorisin

Ja, das können wir gerne so annehmen. Ich weiss es nicht, aber wenns so gemessen ist, werde ich das natürlich nicht anzweifeln.

Liebe Grüße

@WangZeDong

Nun weiß man (ebenfalls experimentelle Messungen) das beim Auftreffen von kosmischer Strahlung (hochenergetische Elektronen, Positronen Gammastrahlung) auf der Erde in großen Höhen (> 9km) hochenergetische Myonen entstehen. DAs diese Teilchen nicht in geringeren Höhen entstehen können zeigt sich daran das in geringeren Höhen keine kosmische Strahlung nachgewiesen wird. Das würde uns auch nicht so gut tun ;)

Nun gibt es bereits für Undergraduate Students also für Bachelor-Studiengänge einfache experimentelle Messaufbauten um auf dem Boden hochenergetische MYonen nachzuweisen:
siehe: http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=AJPIAS000059000007000589000001&idtype=cvips&doi=10.1119/1.16841&prog=normal
Ich hoffe bei dir funktioniert der Link:

Das heißt die Myonen benötigen für die Strecke von rund 9 km bei rund c die Zeit von 30 µs.
Das heißt rund die zehnfache Zeit die die Lebensdauer beträgt.

@mojorisin

Ja, das Experiment ist mir bekannt. Demnach müsste man aber auch die Erde als bewegt interpretieren können, und das Myon müsste viel kürzer "leben" weil die Erde dann die Zeitdehnung hat. Bei unseren Uhren vorhin kommt noch erschwerend hinzu, dass beide Ereignisse gleichzeitig passieren müssten, das Myon also gleichzeitig länger und kürzer lebt.

Sorry, dass ich Dich so quäle, aber das ist und bleibt unmöglich ;)

Liebe Grüße

@WangZeDong

WangZeDong schrieb:Ja, das Experiment ist mir bekannt. Demnach müsste man aber auch die Erde als bewegt interpretieren können, und das Myon müsste viel kürzer "leben" weil die Erde dann die Zeitdehnung hat.

Jetzt geht es ja weiter. Gehen wir aus von der Annahme einer absoluten Zeit und eines absoluten Raums.
AUs Sicht der Erde sehen wir dann:

Ok Lebensdauer schnell bewegter Myonen ist mit 30 µs um den Faktor 15 größer als bei langsamer Myonen. Jetzt könnte man ja auch annehmen das eben die Geschwindigkeit der Myonen Einfluss auf deren Lebenszeit hat.

Die weitere Frage die sich stellt ist allerdings wie das aus Sicht der Myonen aussieht?

@mojorisin

mojorisin schrieb:Jetzt geht es ja weiter.

Uuuups, war ich wieder zu voreilig ;)

Die weitere Frage die sich stellt ist wie das aus Sicht der Myonen aussieht?

Nun, da die Erde ja eine erheblich längere Lebenszeit hat, kann man das wohl nicht so direkt sagen, aber das Myon müsste die Zeit auf der Erde auch um den Faktor 15 langsamer vergehen sehen, da sich die Erde ja dem Myon mit v nähert und die v der Erde auch einen Einfluss auf den Zeitablauf hat.

Liebe Grüße

@WangZeDong

WangZeDong schrieb:Nun, da die Erde ja eine erheblich längere Lebenszeit hat, kann man das wohl nicht so direkt sagen, aber das Myon müsste die Zeit auf der Erde auch um den Faktor 15 langsamer vergehen sehen, da sich die Erde ja dem Myon mit v nähert und die v der Erde auch einen Einfluss auf den Zeitablauf hat.

Unter der Annahme eines absoluten Raumes und einer absoluten Zeit vergeht die Zeit sowohl auf der Erde als auch beim Myon gleich schnell. AUßerdem sind Distanzen unabhängig vom Bezugssystem.

Und jetzt kommt so ein erstes Problem:

Ein Beobachter der mit dem Myon reist sieht:
Strecke von der Entstehung bis zum Erdboden 9km. Dabei flitzt die Erde an ihm mit fast c vorbei.
Nun misst er die Lebensdauer, da das Myon ja solange existiert bis der Erdboden bei ihm angekommen ist mit:

9000m / 3*10^8m = 30 µs

Das heißt für ein Beobachter der auf dem Myon sitzt, hängt die Lebensdauer des Myons davon ab wie schnell die Erde sich zu ihm bewegt.

Was passiert jetzt aber wenn das Myon irgendwo im Sonnensystem entsteht? Misst der mitreisende beobachter die Lebendauer jetzt mit 2µs oder 30µs?
Und wie kann die Relativgeschwindigkeit der Erde Einfluss nehmen auf die Lebensdauer eines Myon das so weit weg ist?

@mojorisin

mojorisin schrieb:Das heißt für ein Beobachter der auf dem Myon sitzt, hängt die Lebensdauer des Myons davon ab wie schnell die Erde sich zu ihm bewegt.

Das würde ich nicht so sehen. Die Lebensdauer des Myons ist ja immer gleich. Nur einmal flitzt die Erde sooooo schnell vorbei, dass es eben mehr Strecke davon mitbekommt - in seiner gleichen Lebenszeit.

mojorisin schrieb:Was passiert jetzt aber wenn das Myon irgendwo im Sonnensystem entsteht? Misst der mitreisende beobachter die Lebendauer jetzt mit 2µs oder 30µs?

Der mitreisende B wird immer die 2µs messen. Egal ob es sich irgendwo oder nahe der Erde bildet.

Bin schon gespannt worauf Du jetzt hinaus willst, ich weiss, Du kreist mich jetzt ein, kann aber momentan noch nicht sehen wo :) :) :)

Liebe Grüße

@WangZeDong



Nein ich nehme explizit einen absoluten Raum und eine absolute Zeit an. Also alle messen die Zeit gleich schnell und alle messen den Raum bzw. Distanzen gleich lang.

WangZeDong schrieb:Der mitreisende B wird immer die 2µs messen. Egal ob es sich irgendwo oder nahe der Erde bildet.

Wenn dem so wäre dann würde er die Erde nur 3*10^8 m/s * 2*10^-6 s = 600 m weit an sich vorbeiflitzen sehen.
Er sieht aber, dass die Erde sich, währende der Lebensdauer seines Myon über 9km an ihm vorbeibewegt.

Also Messung Lebensdauer Myon in Ruhe zur Erde: 2µs
Messung Lebensdauer Myon mit hoher Geschwindigkeit nahe c: 30µs

Nun der Erdbeobachter kann sagen ok die Lebensdauer des Myons hängt irgendwie ab von seiner Gschwindgkeit zur Erde.

Aber was misst der Beobachter auf dem Myon:
Wenn die Erde zu ihm stillsteht misst er die Lebensdauer mit 2µs.
Wenn die Erde sich zu ihm mit fast c bewegt misst er die Lebensdauer mit 30 µs.

Also müsste sich doch der Beobachter auf dem Myon fragen: Was hat die Bewegung der Erde relativ zu meinem Myon mir mit der Lebensdauer eines Myons zu tun?

Abhängig von der Relativgeschwindigkeit der Erde zum beobachter ändert sich die Lebensdauer seines Myons?

Es gibt nur eine Lösung, das er tatsächlich immer 2µs messen würde und zwar wenn sich das Myon mit v = s/t = 9000m / 2*10^-6 s = 45*10^8 m/s = 15*c bewegt.

Nur ergibt sich experimentell eine Gerschwindigkeit unter c.

Also wenn wir einen absoulten Raum und Zeit annehmen, dann folgt daraus das die Lebensdauer eines Myon abhängt wie schnell die Erde sich relativ zu ihm bewegt.

DA kämen aber ziemlich schnell Fragen wieso gerade die Relativgeschwindigkeit der Erde zum Myon dessen Lebensdauer beeinflussen sollte, warum nicht die des Jupiters oder sonst irgendetwas?

Zweite Frage: Wie beeinflusst die Relativgeschwindigkeit der Erde die des MYons wenn diese weit weg von der Erde ist?

@WangZeDong

WangZeDong schrieb:Ich sehe schon, wir verstehen uns wirklich nicht - nicht

Woher soll ich wissen wovon du redest wenn du das nicht schreibst? Ich bin die ganze Zeit vom Gedankenexperiment von @felixmerk vom 10.09 um 17h27 ausgegangen.

WangZeDong schrieb:nicht, dass ich es nicht schon dreimal erklärt hätte

Ging an mir vorrüber, sorry.

... drei Uhren im Orbit stationär über der Erde
...
Eine davon beschleuinigen wir nun nach W->O, eine nach O->W und

Ach dass, doch das hast du schon gebracht. Jetzt dämmerts.

Da hast du nicht nur eine einmalige Beschleunigung, nein du beschleunigst ständig, und dabei verändert sich auch noch die Richtung der Beschleunigung. Und Beschleunigung bedeutet das du dein Bezugssystem verlässt. Das ist mit den Mitteln der STR wohl eher nicht zu berechnen.
Wenn du aus der Kreisbahn eine gerade Strecke machst (+Abbremsung+Beschleunigung für den Rückflug) hast du übrigens das klassische Zwillingsparadoxon.

Dabei ist es ja gerade das schöne an der Aufgabe von felixmerk das es keine Beschleunigung gibt. Keiner der Beteiligten wechselt sein Inertialsystem. Deshalb kann man das mit den Mitteln der STR durchrechnen (wenn man's kann).

WangZeDong schrieb:Ja, das Experiment ist mir bekannt. Demnach müsste man aber auch die Erde als bewegt interpretieren können, und das Myon müsste viel kürzer "leben" weil die Erde dann die Zeitdehnung hat.

Ob und welche Zeitdehnung die Erde hat ist doch dem Myon egal.
Für des Myon kommt aber ein Effekt hinzu von dem seltener die Rede ist, nämlich die Längenkontraktion. Die Strecke die im IS-Erde etliche Kilometer sind, sind im IS-Myon nur noch einige hundert Meter.

WangZeDong schrieb:aber das Myon müsste die Zeit auf der Erde auch um den Faktor 15 langsamer vergehen sehen,

Sieht es auch :-)
Ja, ich weiss auch das es verrückt klingt. "Die eine Uhr geht langsamer? Dann muss die Andere ja schneller gehen." Das entspricht dem was wir kennen. Aber was kennen wir schon das sich mit (fast) Lichtgeschwindigkeit bewegt?

In dem Falls ist wichtiger das sich die Strecke um den Faktor 15 verkleinert. Daher erreichen die Myonen die Erdoberfläche.

zodiac68 schrieb:Aber was kennen wir schon das sich mit (fast) Lichtgeschwindigkeit bewegt?

Licht! In der Atmosphaere :P

@WangZeDong
@felixmerk

Eine sehr schöne SImulation wie man sich relative Effekte vorstellen kann, gibt es bei der UNi Tübingen.

Da sind zwei Fahrradtouren dargestellt wie man sie sehen würde würde man sich mit fast LG durch die Stadt bewegen.

Allerdings wurde darauf verzichtet den Doppler-effekt miteinzubauen. Dieser Effekt würde dazu führen das z.B. plötzlich die Wärmestrahlung, die von vorne kommt in den Bereich des sichtbaren rücken würde. Nach hinten würde es vermutlich dunkel werden da alles sichtbare Licht in den Bereich des infraroten verschoben werden würde.

Trotzdem schöne Simulation.

http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/tuebingen/tuebingen.html

@mojorisin

Du weichst immer wieder aus und versuchst die übergeordnete Synchronisation >der Anzeige< der Uhren, bei der ja überhaupt nicht in den Zeitverlauf der einzelnen Bezugssysteme eingegriffen wird als einen unzulässigen Vorgang abzutun - der er aber aus meiner Sicht "in Wirklichkeit" überhaupt nicht ist und das ganz einfach, aus dem einen Grund, weil eben die Gleichstellung >der Anzeige< der Uhren durch einen einzigen Impuls und das "augenblicklich" erfolgt.

Genauso das Argument mit der Laufzeit der Myonen - das ganze stützt sich doch auch nur auf die feste Vorgabe das Nichts aber auch wirklich Garnichts schneller ist als das Licht.

Woher weis man denn aber genau ob Myonen, vielleicht nicht doch nur, mit Überlichtgeschwindigkeit unterwegs sind ?