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Rund um Naturwissenschaft Neue Technologien, Physik, Chemie, Neue Energien, Tesla & Co ...

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Alt 19.04.2011, 19:46   #1
Hannes66
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Standard Fragen Zur Relativitätstheorie

Mir sind da zwei Fragen zu E=mc2 aufgefallen die ich nicht zu meiner Zufriedenheit lösen kann und hoffe das mir jemand weiterhelefen kann
Die erste Frage betrifft die Forml direkt in Bezug auf Licht.
Wenn Licht oder Lichtteilchen masselos sind (was sie ja sein müssen damit sie sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen können) dann dürfen sie nach der Formel keine Energie haben, da E= 0x c2 ja null für E ergibt.
Wie kann dann Licht Energie Transportieren (Solarenergie etc.)

Die zweite Frage betrifft die Lichtgeschwindigkeit selbst.
Laut Theorie ist sie ja Konstant.
Laut Theorie ist aber Zeit relativ (deshalb ja auch Raltivitätstheorie mit Zillingsparadoxon usw).
Wie kann aber einen Konstante konstant sein wenn sie doch einen Teil enthält der relativ ist.
Zur erläuterung: Lichtgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit und dies ist ein Produkt aus Entfernung und Zeit (km/h ...m/s) und da Zeit relativ ist
ist auch ein teil von C relativ .
Der Prädikatenlogik zur folge wird somit der gesamte Ausdruck relativ und damit wäre C nicht mehr konstant sondern auch relativ.
Die einzige Möglichkeit C konstant zu bekommen wäre somit auch eine Relativierung des Raumes da ja die Entfernung ein Aspekt des Raumes ist.
Doch welche Konsequenzen hätte das .....und ist meine Überlegung dazu überhaupt Richtig und Sinnvoll?

Gruß Hannes66
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Alt 19.04.2011, 21:32   #2
Sakslane
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Ich denke, die Fragen lassen sich beantworten

Die einfache Formel E = mc², die man oft findet, gilt nur für den Spezialfall einer ruhenden Masse. Deren Energie ist tatsächlich gegeben durch E = mc², wobei m die Masse (genauer gesagt: die Ruhemasse) ist. Licht ist aber niemals in Ruhe, sondern bewegt sich stets mit Lichtgeschwindigkeit. Für bewegte Massen benötigt man eine allgemeinere Gleichung:

E² = (mc²)² + (pc)²

Dabei ist p der Impuls. Für Licht ist m = 0 und somit E = pc. Licht hat daher zwar keine Masse, aber sowohl Energie als auch Impuls. Um das zu zeigen, müsste man aber etwas tiefer in die Elektrodynamik einsteigen...

Zu deiner zweiten Frage argumentierst du völlig richtig, dass eine konstante Lichtgeschwindigkeit und eine beobachterabhängige Zeit auch eine beobachterabhängige Länge erfordert. Tatsächlich ist es auch genau so, dass Längenmaße davon abhängen, wie sich ein Beobachter bewegt - und zwar genau so, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Das folgt unmittelbar aus der Lorentztransformation. Wenn sich zwei Beobachter mit hoher Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen und jeder der beiden ein Lineal in Richtung ihrer relativen Bewegung hält, sieht jeder das Lineal des jeweils anderen gegenüber deinem eigenen verkürzt. Diese Längenkontraktion ist (neben der Zeitdilatation) eine der Eigenschaften der speziellen Relativitätstheorie, die zunächst einmal nur schwer zu verstehen sind...
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Alt 19.04.2011, 22:16   #3
Hannes66
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Danke für deine Antwort

Deine Erklärungen sind sehr aufschlussreich ......wobei ich ja immer gerne nachfrage um meine Neugierde zu befriedigen.

Beim ersten Punkt sprichst du von Ruhemasse d.h nicht bewegter Masse.
Heisst dass wenn ich Licht ( egal ob als Teilchen oder Welle) unter Lichtgeschwindigkeit abbremsen könnte, das ich dann auch eine Masse messen könnte?
Und? wann ist eine Masse in Ruhe und wann nicht? Bewgt sich das Lichtteilen oder bewege ich mich obwohl ich stehe? (was bewegt sich relativ zu wem?)

Zm zweiten Punkt frage ich mich ob man dann nicht die Längenverkürzung und die Zeitverlängerung einfach weglassen kann, das Ergebnis ist ja das selbe ausser mit dem kleinen Unterschied das dann keine paradoxa mehr auftauchen. Ist das nicht nur ein mathematischer "Taschenspielertrick" ?

Gruß Hannes66
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Alt 20.04.2011, 02:23   #4
Sakslane
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Die Ruhemasse eines Objektes ist immer die, die man misst, wenn man sich relativ zu diesem Objekt in Ruhe befindet. Es spielt also keine Rolle, ob sich Objekt und Beobachter (relativ zu einem weiteren Beobachter) in Ruhe befinden oder beide bewegen - entscheidend ist nur, dass sich beide im gleichen, unbeschleunigten Bewegungszustand befinden, d.h. relativ zueinander ruhen.

Das Problem bei deiner Frage zum Licht ist das "wenn": Man kann Licht nicht abbremsen*, es bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit. Masselose Teilchen wie die Photonen sind einfach etwas fundamental anderes als massive Teilchen. Daher kann man ihnen keine Ruhemasse zuordnen.

* Im Vakuum. In Materie hat Licht eine andere Geschwindigkeit, aber da hat man keine freien Photonen mehr, sondern ein wechselwirkendes System, und das genügt wiederum ganz anderen Gesetzmäßigkeiten und da gilt die Formel aus meinem letzten Post nicht.

Zum zweiten Punkt würde Hendrik Antoon Lorentz sagen: Nein, man kann Längenverkürzung und Zeitdilatation nicht weglassen. Das Problem tritt nämlich auf, wenn man die Lichtgeschwindigkeit in einem bewegten Bezugssystem misst. Unsere Erfahrung lehrt uns, wenn sich ein Fahrzeug in einem Bezugssystem mit der Geschindigkeit v bewegt, bewegt es sich in einem zweiten, mit der Geschwindigkeit v' bewegten System mit der Gesamtgeschwindigkeit v + v'. Beim Licht ist es aber anders - es bewegt sich in allen Systemen mit c. Und das bekommt man nur heraus, wenn man Längen und Zeiten so staucht bzw. dehnt, wie die Lorentztransformation es tut.

So lange man Raum und Zeit als zwei getrennte Objekte ansieht, erscheint die Lorentztransformation wie eine willkürliche Formel, die zurechtgebastelt wurde, um eine konstante Lichtgeschwindigkeit zu erklären. Verständlich wird das erst, wenn man zu einer vierdimensionalen Sichtweise übergeht und Raum und Zeit zu einem Objekt zusammenfasst - der Raumzeit. Mathematisch beschrieben wird diese durch den Minkowskiraum, und der hat gewisse Symmetrien. Eine davon ist gerade die Lorentztransformation, und die entspricht genau dem Wechsel zwischen zwei zueinander bewegten Bezugssystemen. Die anderen Symmetrien sind Drehungen der Raumachsen und Verschiebungen des Koordinatennullpunkts - mehr Symmetrien gibt es nichts. Es besteht also ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Lorentztransformation und relativen Geschwindigkeiten.
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Alt 20.04.2011, 20:40   #5
Hannes66
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Hallo ....bins schon wieder

Hoffe ich nerve ned.
Aber zu deinen letzten, wirklich sehr guten Ausführungen sind mir noch ein paar Sachen durch den Kopf gegangen.

Zur Ruhemasse z.B hast du wirklich anschaulich und auch für mich verständlich dargelegt wie sie gemessen werden. Das heisst aber auch für mich das ich die Ruhemasse des Photons nur errechnen kann aber messtechnisch niemals erfassen kann und somit keine Vergleichsdaten zur Berechnung erhalte. Begründung hierfür ist dass sich Licht mit Lichgeschwindigkeit ausbreitet und ich mich deshalb niemals Relativ zum Photon in Ruhe befinden kann.
Dann hast du ausgeführt das masselose Teilchen wie Photonen etwas fundamental anderes sind als massive Teilchen. Dem kann ich so auch problemlos zustimmen. Die nächste Aussage aber dass man ihnen daher keine Ruhemasse zuordnen kann ist meiner Meinung nach ein Wiederspruch zur vorhergehenden Aussage der masselosen Teilchen. Kann ich ihnen keine Ruhemasse zuordnen heist das aber auch das ich ihnen eigentlich auch eine Masselosigkeit nicht zuordnen kann. Im Prinzip heisst das doch ....
ich kann dazu keine Aussage machen ...werder in die eine noch in die andere Richtung.
Liege ich da mit meiner Argumentation daneben?

Zur zweiten Sache sagst du das man Raum und Zeit als ein Objekt sehen muss ...die Raumzeit. Welche Begründung zwingt mich dazu?
Ich sehe das eigentlich nicht so. Für mich ist entscheidend wie man Zeit definiert. Heute wird die Zeit ja anhand von Atomuhren sehr genau bestimmt. Doch was bestimme ich da. Die Veränderung (Schwingung) des Atoms. Das heisst Zeit ist über die Veränderung eines oder mehrerer Objekte definiert. Nur anhand der Veränderung kann ich Zeit feststellen. Da aber im reinen Raum keine Objecte existieren wie kann ich dann dort Zeit definieren. Somit bin ich der Meinung dass im leeren Raum keine Zeit existiert und deshalb auch keine Eigenschaft des Raumes sein kann. Ich glaube eher das die Zeit immer an mindestens ein Objekt gebunden ist und erst dann anfängt zu existieren wenn das Objekt existent wird und mit dem Verschwinden des Objekts auch wieder aufhört zu existieren.
Gibt es bessere Ansätze um Zeit zu verstehen?

Gruß Hannes66
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Alt 21.04.2011, 09:44   #6
Sakslane
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Mit meiner Aussage, dann man "Photonen keine Ruhemasse zuordnen" kann meinte ich eher, dass man die Energie eines Photons keiner Ruhemasse zuschreiben kann. Sie haben natürlich eine eindeutig definierte Ruhemasse, nämlich 0, aber die hat nichts mit der Energie des Photons zu tun.

Tatsächlich gibt es eine ganze Reihe von Experimenten zur Messung der Ruhemasse des Photons - allerdings nicht direkt durch Abbremsen und Wiegen von Photonen, sondern über indirekte Effekte. Dazu gehören Messungen galaktischer Magnetfelder, das Amperesche Gesetz, das Coulombsche Gesetz, die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum... Alle davon geben aber nur Obergrenzen für die Photonenmasse an, d.h. man kann mit Sicherheit sagen, dass die Photonenmasse unter dieser Grenze liegt.

Zu deiner zweiten Frage gibt es wahrscheinlich ein kleines Missverständnis. Zeit ist keine Eigenschaft des Raumes. Stattdessen sind Zeit und Raum zwei untrennbar verbundene, verschiedene Aspekte eines gemeinsamen Objektes, nämlich der Raumzeit. Das sieht man in der Theorie am einfachsten daran, dass die Lorentztransformation Raum und Zeit "miteinander mischt" - daraus resultieren letztlich die Gleichungen für die Zeitdilatation und die Längenkontraktion. Und das ist eine Konsequenz daraus, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Diese Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist letztlich nichts anderes als die Symmetrie einer vierdimensionalen Raumzeit.

Das ist zugegebenermaßen nicht besonders anschaulich, da sich diese Effekte in unserem Alltag nicht bemerkbar machen. Für langsame Geschwindigkeiten sieht es wirklich so aus, als wären Raum und Zeit unabhängige Objekte. Erst wenn man sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, merkt man, wie eng beide zusammenhängen.

Physikalisch gibt es verschiedene Zeitbegriffe. Zunächst einmal gibt es die Koordinatenzeit, die man gewissermaßen als vierte Koordinate der Raumzeit einführt, um die drei Raumkoordinaten zu ergänzen und damit Punkte in der Raumzeit durch vier Koordinaten auszudrücken. Diese ist aber nur ein Hilfsmittel zur mathematischen Beschreibung und hat keine physikalische Bedeutung. Anders ist es bei der Eigenzeit. Das ist die Zeit, die von einer Uhr gemessen wird - ganz egal wie sie aufgebaut ist. In der Physik definiert man eine Uhr nämlich einfach als ein Gerät, dass die Eigenzeit anzeigt (das bezeichnet man als Uhrenpostulat). Diese Eigenzeit hängt davon ab, entlang welcher Bahnkurve durch die Raumzeit eine Uhr bewegt wird, und von der Geometrie der Raumzeit entlang dieser Bahnkurve. Wenn man verschiedene relativ zueinander bewegte Uhren vergleicht, misst man letztlich also die Geometrie der Raumzeit - und auch da bekommt man wieder die Geometrie eines vierdimensionalen, einheitlichen Objektes heraus.
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Alt 22.04.2011, 10:28   #7
MJ01
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Zitat:
Zitat von Sakslane Beitrag anzeigen
Tatsächlich gibt es eine ganze Reihe von Experimenten zur Messung der Ruhemasse des Photons - allerdings nicht direkt durch Abbremsen und Wiegen von Photonen, sondern über indirekte Effekte. Dazu gehören Messungen galaktischer Magnetfelder, das Amperesche Gesetz, das Coulombsche Gesetz, die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum... Alle davon geben aber nur Obergrenzen für die Photonenmasse an, d.h. man kann mit Sicherheit sagen, dass die Photonenmasse unter dieser Grenze liegt.
Verzeihung, wenn ich mich hier, noch dazu verspätet, auch noch einschalte, aber die Messung der Lichtgeschwindigkeit ist für mich eine fundamentale Frage. Soweit ich, ...bisher..., informiert war, wurde diese Vakuumlichtgeschwindigkeit nicht gemessen, sondern, weil es eben verschiedene Messergebnisse gab, einfach festgelegt!

Oder meinst Du hier im konkreten Fall tatsächlich nicht die sog. "Vakuumlichtgeschwindigkeit" sondern die objektive "Messung der Lichtgeschwindigkeit im freien Raum" gegenüber einer fixen Längeneinheit (also nicht gegenüber dem Meter, dessen Länge ja auch von der Vakuumlichtgeschwindigkeit abhängt)?

Zitat:
Zu deiner zweiten Frage gibt es wahrscheinlich ein kleines Missverständnis. Zeit ist keine Eigenschaft des Raumes. Stattdessen sind Zeit und Raum zwei untrennbar verbundene, verschiedene Aspekte eines gemeinsamen Objektes, nämlich der Raumzeit. Das sieht man in der Theorie am einfachsten daran, dass die Lorentztransformation Raum und Zeit "miteinander mischt" - daraus resultieren letztlich die Gleichungen für die Zeitdilatation und die Längenkontraktion. Und das ist eine Konsequenz daraus, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Diese Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist letztlich nichts anderes als die Symmetrie einer vierdimensionalen Raumzeit.
Dass Lichtgeschwindigkeit, Längenkontraktion und Zeitdilatation zusammenhängen ist einsichtig, doch in welchem Verhältnis, ist m.A. nach fraglich.
Gemäß des Pound-Rebka-Experiments ergibt sich eine Frequenzverschiebung für den Flug des Photons nach oben bzw. nach unten durch den gravitativen Einfluss.
Im Grunde wird dabei eine gravitative Zeitdilatation beschrieben.
Eine elektromagnetische Strahlung erfährt eine Frequenzverschiebung, die Pulsfrequenz erhöht/reduziert sich. Doch womit wird die erhöhte/reduzierte Frequenz gemessen? Aufgrund der sehr geringen Differenz, eben durch eine Atomuhr. Eine Atomuhr ist eine Uhr, deren Zeittakt aus der charakteristischen Frequenz von Strahlungsübergängen der Elektronen freier Atome abgeleitet wird. Die Zeitanzeige einer Referenzuhr wird fortwährend mit dem Taktgeber verglichen und angepasst. Sprich eine Atomuhr unterliegt exakt den selben Grundsätzen wie das Pound-Rebka-Experiment.

Daher meine Frage, ist das Ergebnis der Messungen zur Zeitdilatation eigentlich nur die Auswirkungen der Raum (ich sage jetzt bewußt nicht auch Zeit)-krümmung und damit, jetzt etwas provozierend, ein Messfehler?

Sprich durch die Raumkrümmung laufen Atomuhren (durch die Längenkontraktion wahrscheinlich auch mechanische Uhren) einfach langsamer, da der Impuls einfach abgelenkt (rotverschoben) wird?!
Dann hängt die sog. "Zeitdilatation" zwar von der Raumkrümmung (bedingt durch die Gravitation) ab, wäre aber dann lediglich eine Aus-Wirkung aber nicht ur-sächlich (und damit nicht das Selbe) davon.

MfG

MJ

Geändert von MJ01 (22.04.2011 um 10:33 Uhr).
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Alt 22.04.2011, 14:06   #8
Sakslane
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Zitat:
Zitat von MJ01 Beitrag anzeigen
Verzeihung, wenn ich mich hier, noch dazu verspätet, auch noch einschalte, aber die Messung der Lichtgeschwindigkeit ist für mich eine fundamentale Frage. Soweit ich, ...bisher..., informiert war, wurde diese Vakuumlichtgeschwindigkeit nicht gemessen, sondern, weil es eben verschiedene Messergebnisse gab, einfach festgelegt!
Mehr oder weniger. Das Meter ist definiert als der 299792458. Teil der Strecke, die das Licht im Vakuum in einer Sekunde zurücklegt. Das bedeutet, dass die Lichtgeschwindigkeit per definitionem c = 299792458 m/s beträgt - aber nicht, weil man die Lichtgeschwindigkeit auf der linken Seite irgendwie festlegt, sondern weil man das Meter auf der rechten Seite festlegt. Man hatte auch nicht verschiedene Messergebnisse für die Lichtgeschwindigkeit - die ist überall gleich. Anders gesagt, wenn man zwei verschiedene Experimente mit dem gleichen Maßstab eicht, bekommt man den gleichen Wert. Das Problem war aber, dass man keinen einheitlichen Maßstab hatte und die verschiedenen "Urmeter" voneinander abwichen, somit also auch der Zahlenwert auf der rechten Seite, wenn man c in m/s ausdrückt. Deshalb hat man als neue Definition des Meters die Lichtgeschwindigkeit herangezogen, eben weil sie überall gleich ist und man den Maßstab somit leicht überall herstellen und mit anderen vergleichen kann.

Zitat:
Oder meinst Du hier im konkreten Fall tatsächlich nicht die sog. "Vakuumlichtgeschwindigkeit" sondern die objektive "Messung der Lichtgeschwindigkeit im freien Raum" gegenüber einer fixen Längeneinheit (also nicht gegenüber dem Meter, dessen Länge ja auch von der Vakuumlichtgeschwindigkeit abhängt)?
Ja, so etwas das meine ich. Man kann z.B. untersuchen, ob sich Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge immer gleich schnell ausbreitet - z.B. indem man misst, ob bei einer weit entfernten Supernova das Licht in allen Wellenlängen gleichzeitig ankommt oder ob es unterschiedliche Laufzeiten gibt. Der feste Maßstab, mit dem man hier misst, wäre in dem Fall die Entfernung zwischen Erde und Supernova.

Es geht aber auch noch anders. Die Lichtgeschwindigkeit geht ja in sehr viele Formeln ein - die tatsächliche Ausbreitung des Lichts im Vakuum ist da nur ein Beispiel. Ein anderes Beispiel sind die zahlreichen Formeln für Energie, Impuls und Geschwindikeit bei relativistischen Teilchen. Durch Messungen an Teilchen in Beschleuniger-Experimenten kann man also ebenfalls die Lichtgeschwindigkeit bestimmen und mit der tatsächlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts vergleichen.

Zitat:
Daher meine Frage, ist das Ergebnis der Messungen zur Zeitdilatation eigentlich nur die Auswirkungen der Raum (ich sage jetzt bewußt nicht auch Zeit)-krümmung und damit, jetzt etwas provozierend, ein Messfehler?

Sprich durch die Raumkrümmung laufen Atomuhren (durch die Längenkontraktion wahrscheinlich auch mechanische Uhren) einfach langsamer, da der Impuls einfach abgelenkt (rotverschoben) wird?!
Dann hängt die sog. "Zeitdilatation" zwar von der Raumkrümmung (bedingt durch die Gravitation) ab, wäre aber dann lediglich eine Aus-Wirkung aber nicht ur-sächlich (und damit nicht das Selbe) davon.
Diese gravitative Zeitdilatation ist noch mal etwas anderes als die Zeitdilatation in der speziellen Relativitätstheorie. Man kann aber beide gemeinsam erklären.

Wie ich in meinem vorherigen Post erklärt habe, gibt es eine Größe namens "Eigenzeit". Das ist die Zeit, die eine physikalische Uhr anzeigt, ganz egal um was für eine Uhr es sich handelt. Eine solche physikalische Uhr bewegt sich auf einer Kurve durch die Raumzeit. Die Eigenzeit ist nichts anderes als ein Maß für die "Länge" dieser Kurve. Daher hängt sie von zwei Dingen ab: 1. von der Lage der Kurve in der Raumzeit, 2. von einer "Längenmessvorschrift" für Kurven - also der Geometrie der Raumzeit. Wenn man in der speziellen Relativitätstheorie zwei relativ zueinander bewegte Uhren vergleicht, sind ihre Bahnkurven in der Raumzeit "zueinander geneigt", da macht sich der erste Effekt bemerkbar. Wenn man zwei in einem Gravitationsfeld an verschiedenen Orten ruhende Uhren vergleicht, sind ihre Bahnkurven "parallel", aber die Geometrie der Raumzeit ist an beiden Orten unterschiedlich.

Eben diese Messvorschrift für Längen und Zeiten ist es, die abhängig vom Gravitationsfeld ist. In der allgemeinen Relativitätstheorie ist es sogar so, dass diese Messvorschrift das Gravitationsfeld ist. So gesehen ist also das Gravitationsfeld, und gleichbedeutend damit die ortsabhängige Messvorschrift, die Ursache für die gravitative Zeitdilatation. Es ist also kein Messfehler, sondern eben gerade eine Messvorschrift und damit durchaus ein physikalischer Effekt.
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Alt 22.04.2011, 16:07   #9
basti_79
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Ich möchte noch einmal Versuchen, das offenbar hier mißverstandene zusätzlich zu Sakslanes Beschreibung zu charakterisieren:

Die Beobachtung, dass das Licht in jeder Situation gleich schnell ist, ist unabhängig von der Frage, wie man einen Maßstab charakterisiert.

Einfacher ausgedrückt: wie lang genau "ein Meter" und "eine Sekunde" ist, ist eine andere Frage als ob das Licht für jeden "Meter" und jede "Sekunde" gleich schnell ist.

Dass der Meter in Einheiten der Lichtgeschwindigkeit ausgedrückt wird, ist kein Zirkelschluss (was, vermute ich, von MJ01 unterstellt wurde): unabhängig definiert ist die Sekunde (in Einheiten einer einfach herstellbaren Schwingung eines Atomkerns), und die Kostanz der Lichtgeschwindigkeit bewirkt, dass der Meter (in Einheiten von Lichtgeschwindigkeit und Zeit) auch wieder nur von der Sekunde abhängt - und eben nicht von einer experimentellen Variable wie einem "Ätherwind", einer Relativgeschwindigkeit oder dergleichen. Letztlich heißt das, wie Sakslane ausgeführt hat, dass der Zahlenwert (und nur dieser!) der Lichtgeschwindigkeit an ein real existierendes Urmeter und eine real existierende Sekunde angepasst wurde.

Die Aussage der Relativitätstheorie ist nun, dass jede Messung der Lichtgeschwindigkeit denselben Wert (dessen Zahlenwert allerdings in jeder Messung abhängig vom tatsächlich verwendeten Maß ist) ergibt. Wenn man nun also einen tatsächlichen Meterstab hat und eine tatsächliche Uhr und ein Experiment macht, wird stets derselbe Wert - allerdings behaftet mit Meßfehlern - gemessen. Welche Länge die vom Licht durchlaufene Strecke hat und welche Zeit die Uhr als Einheit anzeigt, ist gleichgültig für die Konstanz eben dieses Wertes.

Dieser Umstand hat einige merkwürdige Konsequenzen. Diese sind aber fraglos durch viele Experimente nachgewiesen.
__________________
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Alt 23.04.2011, 02:29   #10
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Zitat:
Zitat von basti_79 Beitrag anzeigen
Ich möchte noch einmal Versuchen, das offenbar hier mißverstandene zusätzlich zu Sakslanes Beschreibung zu charakterisieren:

Die Beobachtung, dass das Licht in jeder Situation gleich schnell ist, ist unabhängig von der Frage, wie man einen Maßstab charakterisiert.

Einfacher ausgedrückt: wie lang genau "ein Meter" und "eine Sekunde" ist, ist eine andere Frage als ob das Licht für jeden "Meter" und jede "Sekunde" gleich schnell ist.
Wenn diese Aussage zutrifft, würde ich sie sehr begrüßen.

Zitat:
Dass der Meter in Einheiten der Lichtgeschwindigkeit ausgedrückt wird, ist kein Zirkelschluss (was, vermute ich, von MJ01 unterstellt wurde): unabhängig definiert ist die Sekunde (in Einheiten einer einfach herstellbaren Schwingung eines Atomkerns), und die Kostanz der Lichtgeschwindigkeit bewirkt, dass der Meter (in Einheiten von Lichtgeschwindigkeit und Zeit) auch wieder nur von der Sekunde abhängt - und eben nicht von einer experimentellen Variable wie einem "Ätherwind", einer Relativgeschwindigkeit oder dergleichen. Letztlich heißt das, wie Sakslane ausgeführt hat, dass der Zahlenwert (und nur dieser!) der Lichtgeschwindigkeit an ein real existierendes Urmeter und eine real existierende Sekunde angepasst wurde.
Ob die Sekunde aber wirklich so "unabhängig" definiert ist, habe ich bereits in meinem letzten Posting bezweifelt. Es wird nämlich nicht die Schwingung des Atomkerns zur Definition der Sekunde herangezogen, sondern der Zeittakt aus der charakteristischen Frequenz von Strahlungsübergängen der Elektronen freier Atome wird gemessen. Das heißt, dass eine elektromagnetische Strahlung gemessen wird. Und die könnte durch den gekrümmten Raum eine veränderte Frequenz und damit eine von der Krümmung abhängige Taktung ergeben.
Ob nun der Zahlenwert der Lichtgeschwindigkeit an ein ein real existierendes Urmeter und eine real existierende Sekunde angepasst wurde oder die Geschwindigkeit und die Zeiteiheit selbst, scheint aber dann nicht mehr von Relevanz, wenn man beide Größen als variable definieren würde. Und man würde eine Veränderung auch nicht mehr feststellen können, da sie ja voneinander abgeleitet werden. Wobei ich diejenigen, die diese Festlegung trafen keine bösen Absichten unterstelle, sie haben ein dringendes Problem eben elegant gelöst.

Dass Zeit, Raum und Lichtgeschwindigkeit voneinander abhängig sind, möchte ich allerdings auf keinen Fall bezweifeln, doch was davon die Variablen und was die Konstanten sind, allerdings schon.

MfG

MJ
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