Einige Fragen mit Bezug zur Relativitätstheorie

[ralfkannenberg]

heißt das, daß - für einen aussenstehenden Beobachter - die Elektronengeschwindigkeit langsamer erscheinen würde als bei einem "ruhenden" Atom (hypothetisch natürlich) je schneller sich der ganze "Zug" bewegt?

Hallo Major Tom,

nein ... - es ist die addierte Geschwindigkeit "Atom + Elektron", die langsamer ist, weil sich - auch gleichgerichtete - Geschwindigkeiten nicht durch einfache Addition ihrer Zahlen vornedran addieren, sondern mithilfe des relativistischen Geschwindigkeitstheorems.

Im täglichen Leben, wo die beteiligten Geschwindigkeiten sehr klein im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit sind, kann man auch normal addieren, weil dann beide Formeln dasselbe Ergebnis liefern.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Ich]

heißt das, daß - für einen aussenstehenden Beobachter - die Elektronengeschwindigkeit langsamer erscheinen würde als bei einem "ruhenden" Atom (hypothetisch natürlich) je schneller sich der ganze "Zug" bewegt?

Wenn der Zug sich relativ zum Beobachter mit 86% c bewegt, und das Elektron relativ zum Zug auch mit 86% c, dann bewegt sich das Elektron relativ zum Beobachter mit
- 98,9% c, wenn es gerade nach vorne fliegt
- 0% c, wenn es gerade nach hinten fliegt.
In Summe braucht - für den Beobachter! - das Elektron für eine Umkreisung des Kerns länger, das ist die Zeitdilatation.

 

[Major Tom]

O.K. denke jetzt wird's langsam klar !

Vielen Dank an alle für die Antworten
MT

 

[Aries]

Nochmal zum Widerspruch zum Energieerhaltungssatz:

Wenn sich zwei massebehaftete Teilchen in die gleiche Richtung bewegen, dann wirken sie, sofern sich die Gravitationswirkung nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, auf das jeweils andere Teilchen aus einer Position heraus, die sie schon verlassen haben.

Das heißt:
- Auf das vorne liegende Teilchen wirkt das hinten liegende aus einer Entfernung, die größer ist als die tatsächliche.
- Auf das hinten liegende Teilchen wirkt das vorne liegende aus einer Entfernung, die kleiner ist als die tatsächliche.

Das führt dazu, dass das hinten liegende Teilchen stärker beschleunigt wird als das vorne liegende verlangsamt.

Das bedeutet:
Energie wird aus dem Nichts erzeugt.

Das widerspricht dem Energieerhaltungssatz.

 

[ralfkannenberg]

Das bedeutet:
Energie wird aus dem Nichts erzeugt.

Das widerspricht dem Energieerhaltungssatz.

Hallo Aries,

sowas ist ein untrügliches Zeichen dafür, dass Du Dich in Deiner Herleitung irgendwo geirrt hast.

Im Übrigen liesse sich Dein Widerspruch (falls ich Deinen Gedankengang richtig verstanden habe) auch ohne Relativitätstheorie in der klassischen Mechanik konstruieren.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Aries]

sowas ist ein untrügliches Zeichen dafür, dass Du Dich in Deiner Herleitung irgendwo geirrt hast.

Neben der Herleitung könnten auch die Prämissen oder der Energieerhaltungssatz falsch sein.

Im Übrigen liesse sich Dein Widerspruch (falls ich Deinen Gedankengang richtig verstanden habe) auch ohne Relativitätstheorie in der klassischen Mechanik konstruieren.

Der Widerspruch lässt sich immer dann herleiten, wenn man eine endliche Maximalgeschwindigkeit für Informationsübertragung annimmt.

 

[ralfkannenberg]

Neben der Herleitung könnten auch die Prämissen oder der Energieerhaltungssatz falsch sein.

Hallo Aries,

könnten, ja.

Allerdings wirst Du in der Fachwelt mit einer Aufgabe des Energieerhaltungssatzes kaum punkten können; da werden andere Postulate wohl eher fallen, falls es abweichende Ergebnisse von Experimenten gibt.

Der Widerspruch lässt sich immer dann herleiten, wenn man eine endliche Maximalgeschwindigkeit für Informationsübertragung annimmt.

Zusätzlich dachte ich, dass sich auch bei einer nicht-endlichen Maximalgeschwindigkeit dieser Widerspruch konstruieren lässt, oder habe ich jetzt etwas Grundlegendes übersehen ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Aries]

Allerdings wirst Du in der Fachwelt mit einer Aufgabe des Energieerhaltungssatzes kaum punkten können

Hmm keine Ahnung, ohne Energieerhaltungssatz bräuchte man vielleicht keine dunkle Materie um die beschleunigte Ausbreitung des Universums zu erklären.

Zusätzlich dachte ich, dass sich auch bei einer nicht-endlichen Maximalgeschwindigkeit dieser Widerspruch konstruieren lässt, oder habe ich jetzt etwas Grundlegendes übersehen ?

Bei unendlicher Informationsübertragungsgeschwindigkeit wirken die Teilchen doch aus ihren tatsächlichen Positionen heraus auf das jeweils andere. Die Entfernung wäre daher für beide gleich, sodass die Beschleunigung des hinteren die Verlangsamung des vorderen genau ausgleichen würde.

 

[Ich]

Der Widerspruch lässt sich immer dann herleiten, wenn man eine endliche Maximalgeschwindigkeit für Informationsübertragung annimmt.

Guckstu:
http://arxiv.org/abs/gr-qc/9909087

 

[Aries]

Guckstu:
http://arxiv.org/abs/gr-qc/9909087

ej fachsprachenenglisch is mir zu hoch alder

 

[Schmidts Katze]

Hallo Aries,

Hmm keine Ahnung, ohne Energieerhaltungssatz bräuchte man vielleicht keine dunkle Materie um die beschleunigte Ausbreitung des Universums zu erklären.

du meinst erstens die Dunkle Energie, und zweitens könntest du ohne Energieerhaltungssatz mit der Physik völlig wieder von vorn anfangen, und das heisst, vor Newton, Kepler und Kollegen.

Grüße
SK

 

[ralfkannenberg]

ej fachsprachenenglisch is mir zu hoch alder

Hallo Aries,

na ja ...

Dann gehen wir mal zu Deinem Beispiel zurück, aus dem Du die Verletzung des Energieerhaltungssatzes konstruierst (#24): lehnst Du zusätzlich auch das 2.Postulat der speziellen Relativitätstheorie ab oder habe ich Deine Konstruktion falsch verstanden ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Aries]

Hallo Schmidts Katze.

du meinst erstens die Dunkle Energie, und zweitens könntest du ohne Energieerhaltungssatz mit der Physik völlig wieder von vorn anfangen, und das heisst, vor Newton, Kepler und Kollegen.

Kommt drauf an, wie man den Energieerhaltungssatz modifiziert. Für Vorgänge mit niedriger Geschwindigkeit hätte es eventuell nur vernachlässigbare Auswirkungen.

Die Alternative ist, eine der Prämissen meiner Schlussfolgerung zu verwerfen, z. B. die, dass Informationen maximal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können. Vielleicht findest Du eine andere Prämisse, die falsch ist.

Dann gehen wir mal zu Deinem Beispiel zurück, aus dem Du die Verletzung des Energieerhaltungssatzes konstruierst (#24): lehnst Du zusätzlich auch das 2.Postulat der speziellen Relativitätstheorie ab oder habe ich Deine Konstruktion falsch verstanden ?

Dieses lehne ich nicht ab. Zumindest nicht, dass ich wüsste. Was hat das hiermit zu tun?

 

[Schmidts Katze]

Hallo Ariel,

Hallo Schmidts Katze.


Kommt drauf an, wie man den Energieerhaltungssatz modifiziert. Für Vorgänge mit niedriger Geschwindigkeit hätte es eventuell nur vernachlässigbare Auswirkungen.

Die Alternative ist, eine der Prämissen meiner Schlussfolgerung zu verwerfen, z. B. die, dass Informationen maximal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können. Vielleicht findest Du eine andere Prämisse, die falsch ist.


Dieses lehne ich nicht ab. Zumindest nicht, dass ich wüsste. Was hat das hiermit zu tun?

ich bin mir sicher, daß es eine weitere Alternative gibt.
Auch wenn ich sie dir jetzt nicht nennen kann, der Energieerhaltungssatz und c als Höchstgeschwindigkeit sind gut genug belegt, dazu kommt "actio = reactio".

Irgendwas stimmt an deinem Gedankenexperiment nicht, aber ich weiß noch nicht, wo der Bug steckt.

Grüße
SK

 

[ralfkannenberg]

Irgendwas stimmt an deinem Gedankenexperiment nicht, aber ich weiß noch nicht, wo der Bug steckt.

Hallo Schmidts Katze,

der Bug steckt darin, dass Aries' Gedankenexperiment das 2.Postulat der SRT verletzt. Dieses gilt nämlich auch für die Gravitation.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Schmidts Katze]

Nochmal zum Widerspruch zum Energieerhaltungssatz:

Wenn sich zwei massebehaftete Teilchen in die gleiche Richtung bewegen, dann wirken sie, sofern sich die Gravitationswirkung nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, auf das jeweils andere Teilchen aus einer Position heraus, die sie schon verlassen haben.

Das heißt:
- Auf das vorne liegende Teilchen wirkt das hinten liegende aus einer Entfernung, die größer ist als die tatsächliche.
- Auf das hinten liegende Teilchen wirkt das vorne liegende aus einer Entfernung, die kleiner ist als die tatsächliche.

Das führt dazu, dass das hinten liegende Teilchen stärker beschleunigt wird als das vorne liegende verlangsamt.

Das bedeutet:
Energie wird aus dem Nichts erzeugt.

Das widerspricht dem Energieerhaltungssatz.

Mein Vorschlag:

Ähnlich dem Doppler-Effekt wird die Gravitation des hinteren Teilchens gestaucht, die des vorderen gestreckt.
Das gleicht deinen Effekt wieder aus.

Grüße
SK

 

[Schmidts Katze]

Hallo Schmidts Katze,

der Bug steckt darin, dass Aries' Gedankenexperiment das 2.Postulat der SRT verletzt. Dieses gilt nämlich auch für die Gravitation.


Freundliche Grüsse, Ralf

Naja Ralf,

wenn ich gerade die Energieerhaltung über Bord geworfen habe, wer will mich daran hindern, die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit hinterherzuwerfen?

Grüße
SK

 

[Aries]

der Bug steckt darin, dass Aries' Gedankenexperiment das 2.Postulat der SRT verletzt. Dieses gilt nämlich auch für die Gravitation.

Das Relativitätsprinzip: Die physikalischen Gesetze haben in allen Inertialsystemen dieselbe Form ("alle Inertialsysteme sind glechberechtigt" oder "es gibt kein ausgezeichnetes Inertialsystem"). Jede Geschwindigkeit (eines Objekts oder Inertialsystems) ist immer nur Relativgeschwindigkeit und macht daher nur Sinn, wenn sie in Bezug auf ein Inertialsystem angegeben ist.

http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/SRT/Postulate.html

Wodurch verletzt mein Gedankenexperiment dieses Prinzip?

Ähnlich dem Doppler-Effekt wird die Gravitation des hinteren Teilchens gestaucht, die des vorderen gestreckt.
Das gleicht deinen Effekt wieder aus.

Wenn die Gravitation des hinteren Teilchens gestaucht wird, verlangsamt es das vordere weniger, und wenn die Gravitation des vorderen gestreckt wird, beschleunigt es des hintere mehr. Das führt überhaupt erst zu dem Effekt.

 

[Ich]

ej fachsprachenenglisch is mir zu hoch alder

Zu schade. Dann halt auf Latein:

Jede lorentzkovariante Kraft wirkt nicht von den retardierten Positionen aus, das würde eklatant das Relativitätsprinzip verletzen. Im Elektromagnetismus wirkt das Feld, als ginge es von der (über die Geschwindigkeit) linear extrapolierten Position der Quelle aus. In der Gravitation funktioniert die Kompensation sogar bis zur zweiten Ordnung. Eine instantane Ausbreitung wäre nur in der naiven Vorstellung eines skalaren Coulombpotentials nötig - weil dieses eben nicht kovariant ist. Alle physikalischen Theorien sind kovariant formuliert, berücksichtigen also sowohl die limitierte Ausbreitungsgeschwindigkeit als auch das Relativitätsprinzip.

Jetzt verstanden?

 

[ralfkannenberg]

Das Relativitätsprinzip

Hallo Aries,

ich habe ja ein gewisses Verständnis dafür, dass Dir "fachsprachenenglisch" zu hoch ist, aber bis zwei sollte man zählen können, wenn man hier mitmachen möchte. Das gilt auch für die Durchnummerieriung von Postulaten, auch wenn diese streng genommen willkürlich ist. Es hat sich aber so eingebürgert.


Freundliche Grüsse, Ralf