Probeleser/in gesucht, Zusammenfassung: Spezielle Relativitätstheorie

julian apostata

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@Ralf
Ja gut, in dem Punkt hat er Wikipedia kritisiert und nicht mich. Aber eigentlich hätte er seine Kritik an Max Born richten sollen.

Der Wikipediaautor hat ja nur eine kleine Inhaltsangabe des Buches geschrieben. Wie würdest du denn eine solche verfassen, ohne diesen Begriff zu erwähnen, der heute aus der Mode ist?
 

Herr Senf

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Hallo Julian und Ralf,
ehe hier die Mißverständnisse purzeln, mein Aufreger bzw. Stein des Anstoßes war das Zitat zur "relativistischen Masse".
Mittels der relativistischen Additionstheoreme für Geschwindigkeiten und der Analyse des unelastischen Stoßes wird zunächst die Geschwindigkeitsabhängigkeit der Masse aufgezeigt und darauf aufbauend die Trägheit der Masse, das heißt die Äquivalenz von Masse und Energie hergeleitet, ...
Das steht erstmal als Feststellung so im Raum, ein Laie würde jetzt annehmen - es ist so, und es wird ja auch überall wiederholt.
Guckt man nach der Quelle in Wikipedia ist es eine Rezension eines Buches von Max Born aus 1920, damals war das noch so.
Inzwischen ist dieser "Ansatz" als "unphysikalische" Interpretation überholt und sollte auch beim Zitieren angemerkt werden.
Das vermißt man in Wikipedia an dieser Stelle, daraus verselbständigen sich dann "Sekundärzitate" als ob es noch gängige Meinung sei.
Man muß nur in die uns Dreien bekannte "Denkfabrik" gucken, da wird ja gerade dieses Thema unverstanden rauf und runter diskutiert.

Grüße Senf
 

ralfkannenberg

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@Ralf
Ja gut, in dem Punkt hat er Wikipedia kritisiert und nicht mich. Aber eigentlich hätte er seine Kritik an Max Born richten sollen.
Hallo Julian,

na ja, wenn Du ihm seine Mail-Adresse gibst kann man das ja noch nachholen ...

Der Wikipediaautor hat ja nur eine kleine Inhaltsangabe des Buches geschrieben. Wie würdest du denn eine solche verfassen, ohne diesen Begriff zu erwähnen, der heute aus der Mode ist?
Ich weiss es nicht. Es ist einfach irreführend und viele versuchen es, indem noch einen weiteren Begriff einführen; das macht es für den Laien aber nicht anschaulicher.

Ich denke, Herrn Senf ging es nur darum und nicht darum, Deine Ausführungen irgendwie zu kritisieren.


Da Du mich schon konkret fragst: ich würde versuchen, beides darzustellen und das dann in den "historischen Kontext" zu stellen. Also von der Idee her so: "Damals hat man das so erklärt; man kann das durchaus tun, es ist aber aus didaktischer Sicht sehr irreführend, weil ..."

Aber ja: elegant ist das natürlich leider nicht.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

julian apostata

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Okay, einiges wurde ja geklärt.

Was soll diese unzweckmäßige Rechenknechterei mit unübersichtlicher Formelei wem an Erkenntnissen bringen.

Da dies aber eindeutig eine Aussage ist, die nicht Wikipedia, sondern mich kritisiert, möchte ich noch kurz Stellung beziehen.

Unübersichtlich mag die Formelseite dann erscheinen, wenn man sie wie ein Buch liest. Doch wenn ich das so gewollt hätte, so hätte ich doch alle Gleichungen gleichzeitig erscheinen lassen.

Aus psychologischen Gründen hab ich aber einen Formelschieber installiert. Zunächst erscheint nur eine Gleichung. Hat man die akzeptiert, kann man die nächste her holen. Spätestens bei Gleichung 3 werden sich wohl Einige fragen: Wie zum Geier kommt der nur von (2) auf (3)???

Warum also soll ich das menschliche Auge mit (4) bis (7) belasten, wenn der menschliche Geist (3) noch nicht geknackt hat?

Gut, und dann kommt (4). Da ist keine schwierige Umformung dabei, lediglich der Sinn erschließt sich vielleicht zunächst nicht. Und weil es eine Nebenrechnung ist, hab ich sie daneben gestellt.

Bei (5) kommt der relativistische Impuls.

Bei (6) wird dieser Impuls vor dem Stoß in den Impuls nach dem Stoß überführt. Dazu müssen die beiden v in der Gleichung m*v/wurzel(1-v²/c²) durch u ersetzt werden.

Jetzt wird der Sinn der Nebenrechnung (4) klar, denn die erleichtert diese Umformung enorm. Und bei (6) wird klar. Denselben Impuls wie vor dem Stoß bekommt man nach dem Stoß nur, wenn man nicht 2*m, sondern 2*m/wurzel(1-u²/c²) für die Masse einsetzt.

Warum jetzt plötzlich mehr Masse? Klar, kinetische Energie wird in thermische Energie verwandelt (im Animationsteil rot eingefärbt).

Und bei (7) wird die "thermische Masse"=Masse_vorher-Masse_nachher mit dem Differenzbetrag der kinetischen Energie verglichen und raus kommt. E~mc².

Gut, das ist nur eine Näherungslösung für v<<c. Wer hat aber einen Vorschlag, wie man die Sache mit Mitteln der Realschulmathematik noch kürzer darstellen kann?
 

Herr Senf

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Da dies aber eindeutig eine Aussage ist, die nicht Wikipedia, sondern mich kritisiert, ...
Wer hat aber einen Vorschlag, wie man die Sache mit Mitteln der Realschulmathematik noch kürzer darstellen kann?

Das war umfassende Rundummeinung, manchmal bekomme ich Matheallergie, bin da einfach rechenfaul, wenn's aufgedröselt werden muß ;)
Solche "Anreize" sind z.B. Rechnungen mit longitudinaler und transversaler Masse, man versucht Formalismen von vorgehenden
Theorien in die neue Ansicht zu adaptieren. Kommt auch auf richtige Ergebnisse, muß aber aufpassen und noch viel "warum" erklären.
Das Zielpublikum (die Laien, die immer dagegen sind) sieht darin eher Klimmzüge und Hinbiegen, zum Erklären für mich unzweckmäßig,
weil bestens zum Auslösen von "Gegendiskussionen" geeignet, obwohl keine Physik der SRT dahintersteckt, nur rechnerisch angepaßt.

Ich gehe mal davon aus, daß die Arbeitsblätter Werkstatt SRT der ETH Zürich bekannt sind.
Googeln mit "e=mc2 einstein 1946" oder "e=mc2 eth zürich" führt zum Posten 5:
http://www.google.de/url?sa=t&rct=j...47v4Cw&usg=AFQjCNGsObSfZtvTqEggLs2MldtOP7rWbA
Das ist für mich eine didaktisch passende Herleitung, hier aber über die Photonenabsorption, die die träge Masse erhöht.
Analog muß das sein bei der Absorption kinetischer Energie, ohne "geschwindigkeitsabhängige Masse (y*m)", sondern mit (y*v).

Grüße Senf
 

julian apostata

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http://www.google.de/url?sa=t&rct=j...47v4Cw&usg=AFQjCNGsObSfZtvTqEggLs2MldtOP7rWbA
Das ist für mich eine didaktisch passende Herleitung, hier aber über die Photonenabsorption, die die träge Masse erhöht.

Der Haken daran ist halt, dass man hier physikalisches Wissen benötigt, was weit über Realschulwissen hinaus geht. Und außerdem gewinnt man daraus keine Erkenntnisse über das Wesen des relativistischen Impulses.

$$v=\frac{2\cdot u}{1+\frac{u^2}{c^2}}\rightarrow \frac{m\cdot v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}=\frac{2\cdot m\cdot u/\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}}{\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}}$$

Und die Sache ist doch ganz einfach. Links Impulsgleichung vor dem Stoß. Einfach nur das v durch u ersetzen und dann steht rechts die Impulsgleichung nach dem Stoß, wobei hier eine Masse>2m eingesetzt werden muss, was zunächst einmal verblüfft.

Hier hat übrigens jemand die selbe Idee, nur dass da die Variablen u und v vertauscht sind.

http://homepage.univie.ac.at/Franz.Embacher/SRT/Energie.html

Und um auf (4) zu kommen, macht er sich's einfach und lässt die Zwischenschritte aus.

Für den relativistischen Impuls hat er vorher ein extra Kapitel reserviert, was ich wiederum für völlig unnötig halte. Denn mit Hilfe von (2) kann man doch gleich 2 Fliegen mit einer Klappe erschlagen (Impuls und Energie).
 

ralfkannenberg

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Ich würde mich auf jeden Fall anbieten, die Arbeit zu lesen.
Hallo Danial,

dieses Angebot solltest Du unbedingt annehmen: TomS ist einer der besten und kompetensten Leute auf diesem Gebiet, die Du im deutschsprachigen Raum finden kannst.

Das ist übrigens nicht nur meine persönliche Meinung, ich kenne Professoren, die diese Meinung teilen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

julian apostata

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Vielleicht noch was zum Thema Minkowski-Diagramme. Wenn überhaupt, dann würde ich nur solche verwenden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Diagramm#Symmetrisches_Minkowski-Diagramm

Und eine praxistaugliche Zeichenhilfe steht mal wieder nicht im Hauptartikel, sondern im Diskussionsteil.

https://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Minkowski-Diagramm#Sinus_oder_Tangens

Warum symmetrisches Diagramm? Klar, die zwei gleich langen Stangen, die ich hier simuliert habe...

http://tube.geogebra.org/material/show/id/1432531

...erscheinen hier auch gleich lang.

http://tube.geogebra.org/material/show/id/1565691

...und im klassischen Diagramm wären sie das nicht. Gut und wo im Diagramm begegnen sich die Stangenenden (x=0,x'=0 und x=6,x'=6)?

Spielt ein wenig, dann kriegt ihr's raus. Zugleich seht ihr auch, wie man Raumzeitpunkte einträgt.
 

Dgoe

Gesperrt
Hallo Julian,

ich schau mir dies alles noch intensiver an, freue mich schon drauf. Es sieht so schon prima nachvollziehbar aus, trotz aller Kritik (nicht von mir), die ja auch nur recht dezent war und man als "overlay" danach betrachten kann.

Ich bin mir sicher, das ist genau das richtige für mich, oder Leute wie mich. Man behält im Hinterkopf, dass es noch 'akuratere', höher Mathematik dazu gibt, aber wenn man folgt, versteht man viel, auch dadurch, dass Visuelles gepaart ist mit mathematische Notation. Jeder Mensch versteht visuell mehr und schneller, als irgendwie anders - liegt am großen Gehirnbereich alleine, der dafür (Bildverarbeitung) zur Verfügung steht.

Echtes Feedback dauert aber noch, da will ich mir ordentlich Zeit für nehmen, in der richtigen Stimmung bin ich schon...

...in dem Sinne, danke im Voraus!

Gruß,
Dgoe
 
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