Uhren auf einer rotierenden Scheibe synchronisieren

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Ich

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Du hast geschrieben: "Die Uhren werden dann synchronisiert, indem man wie gesagt benachbarte ruhende Uhren wechselseitig nach Einstein synchronisiert ...".
Ich habe von ruhenden Uhren gesprochen. Und jetzt lass es.
Wenn du die Antwort auf deine Frage wirklich wissen willst :)rolleyes:): Sie steht in deinem Zitat von Ashby.
 

Dgoe

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Hm,

ich habe schon einmal neP hier im Thread erzählt, warum ich es als Laie hier doppelt und dreifach interessant finde. Halt wegen der Rotation und Beschleunigung obendrein. Nur:

Wenn da jemand mitrotiert, ist es für ihn alles normal banal, klar. Aber davon abgesehen:

Wenn die Rotation so schnell ist, dass der Absender über den Durchmesser gleich dem Empfänger würde, müsste aufgrund der längeren Strecke um den Bogen rum, dort Überlichtgeschwindigkeit vonstatten gehen.

Das würde sich beissen und schlicht nicht gehen, da die maximale Geschwindigkeit überschreitend. Könnte man glatt als Postulum deklarieren: Um die Kurve dauert länger als geradeaus! :) Um die Ecke rum, dauert länger als geradeaus.

Gruß,
Dgoe
 
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JuRo

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Für den Beobachter, der am Rande mitrotiert, gehen die Uhren nicht synchron wenn sie mit dem Lichtblitz aus der Scheibenmitte synchronisiert werden. Die laufen in dem Fall nur für den Beobachter in der Mitte synchron.
Der Beobachter am Rande kann nur mit der Formel von Einstein \(\frac{1}{2} t ( v / V )^2\) seine Uhren synchron machen. Er sieht zwar vom Rand aus wie die Uhren nicht synchron laufen, in Wirklichkeit laufen sie aber trotzdem synchron, weil die Formel die Bewegung über den Tellerrand berücksichtigt.
 

nocheinPoet

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Für den Beobachter, der am Rande mitrotiert, gehen die Uhren nicht synchron wenn sie mit dem Lichtblitz aus der Scheibenmitte synchronisiert werden. Die laufen in dem Fall nur für den Beobachter in der Mitte synchron.
In dem Fall sind die Uhren für jeden Beobachter synchronisiert, der nicht mir der Scheibe rotiert und sich nicht zu dieser bewegt, er muss nicht in der Mitte der Scheibe sein.


Der Beobachter am Rande kann nur mit der Formel von Einstein \(\frac{1}{2} t ( v / V )^2\) seine Uhren synchron machen. Er sieht zwar vom Rand aus wie die Uhren nicht synchron laufen,in Wirklichkeit laufen sie aber trotzdem synchron, weil die Formel die Bewegung über den Tellerrand berücksichtigt.
Es gibt da keine absolute "Wirklichkeit", ob die Uhren synchron laufen hängt von der Wahl des Bezugssystems ab.
 

JuRo

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In dem Fall sind die Uhren für jeden Beobachter synchronisiert, der nicht mir der Scheibe rotiert und sich nicht zu dieser bewegt, er muss nicht in der Mitte der Scheibe sein.
Nein, nicht für jeden, ein Beobachter in der Mitte sieht die Uhren synchron laufen, einer bei 0° Grad sieht die Uhr dort anders laufen als die Uhr bei 180°.

nocheinPoet schrieb:
Es gibt da keine absolute "Wirklichkeit", ob die Uhren synchron laufen hängt von der Wahl des Bezugssystems ab.
Ich sage ja, der Beobachter am Rande sieht die Uhren zwar nicht synchron laufen, das tun sie aber wegen Formel von Einstein doch. Über den Umlauf jedoch.
 

Ich

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Zum Ehrenfestschen Paradoxon schreibt nun Wikipedia: "... der Umfang einer rotierenden Scheibe sollte kontrahieren, nicht jedoch der Radius.

Soweit bekannt und mir nichts neues, spricht nun etwas dagegen, dass der Umfang auch kleiner dem Radius wird?

Ebenso ist mir bekannt, dass ein Lichtstrahl nicht eingeholt werden kann und sich von jedem Beobachter immer mit c entfernt. Könnte der Umfang der Scheibe nun beliebig kontrahieren, also auch weit unter der Länge des Durchmesser, müsste man sich doch theoretisch selber sehen können. Der Zug fährt sehr schnell, der Durchmesser bleibt auch für den Beobachter 1 Ls, der Umfang, also die zurückgelegte Strecke des Zuges kontrahiert auf weniger als 1 Ls, der Zug erreicht die gegenüberliegende Seite und man kann aus dem Zug nach oben das Licht sehen, welches der Zug selber emittiert hat.

Mir ist schon klar, dass dieses so wohl sicher nicht geht. Dennoch sehe ich da so erst mal einen Widerspruch.
Aaalso.
"Der Umfang kontrahiert". Nennen wir U den Umfang gemessen in Ruhe, die Umlaufdauer sei T. Die Zeit des Umlaufenden geht langsamer um 1/γ, ein Umlauf dauert für ihn also T'=T/γ. Er sieht die Scheibe aber auch mit v = U/T vorüberziehen, deren Umfang ist für ihn also U'=T'*v=U*T'/T=U/γ. Der Umfang ist für den Umlaufenden also kleiner, aber deswegen kommt er auch nicht schneller rum.
Andersrum genauso, nehmen wir einen Zug mit Länge U, wenn der losfährt kontrahiert er auf U' und ist kürzer. Der Rest der Scheibe ist dann leer, es gibt eine Lücke. Umlaufdauer im Ruhesystem natürlich immer noch T.
Nehmen wir einen solchen Zug, der rundum geschlossen ist, als Modell für den Rand der Scheibe. Wenn man den beschleunigt, möchte er auch kontrahieren, kann aber nicht, wenn man der Radius gleich lässt. Dann hat man das Bell-"Paradox", der eigentlich kontrahierte Zug ist physikalisch gedehnt, damit er auf den Umfang passt. Umlaufdauer im Ruhesystem: T.
Also, da passiert nichts Unerhörtes.

Was ihr vielleicht meint: Da die Zeit T' beliebig klein werden kann, dauert der Umlauf für den Zug natürlich nicht mehr so lange. Wenn er c=const. annähme und die Zeit für den Lichtstrahl mit 2R/c ansetzt, kommt er ggf. in kürzerer Zeit an, als er für den Lichtstrahl errechnen würde. Allerdings würde er dann falsch rechnen, weil er einem beschleunigten Bezugssystem ruht, deswegen Scheinkräfte (v.a. Fliehkraft) zu berücksichtigen sind, die zu "gravitativer" Zeitdilatation führen. Er würde für das Lichtsignal eine Koordinatengeschwindigkeit >c errechnen, der wäre also schneller, und damit würde alles wieder zusammenpassen.
 

nocheinPoet

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Nein, nicht für jeden, ein Beobachter in der Mitte sieht die Uhren synchron laufen, einer bei 0° Grad sieht die Uhr dort anders laufen als die Uhr bei 180°.
Falsch, noch mal Deine Aussage:
Für den Beobachter, der am Rande mitrotiert, gehen die Uhren nicht synchron wenn sie mit dem Lichtblitz aus der Scheibenmitte synchronisiert werden. Die laufen in dem Fall nur für den Beobachter in der Mitte synchron.
Erst mal zu dem hervorgehobenen Teil, der Ort an dem ein Beobachter steht ist in jedem Bezugssystem egal, die Gleichzeitigkeit wie auch die Synchronisation ist nicht ortsabhängig.


Ich sage ja, der Beobachter am Rande sieht die Uhren zwar nicht synchron laufen, das tun sie aber wegen Formel von Einstein doch. Über den Umlauf jedoch.
Nein, was ein echter Beobachter sieht ist eh egal, wie hier schon erklärt wurde wird Beobachter als Synonym für Bezugssystem verwendet. Weiter ist zu unterscheiden, ob die Uhren gleich schnell gehen, und gleiche Zeiten zeigen, oder ob sie zwar gleich schnell gehen, aber nicht gleiche Zeiten zeigen. Für den mit der Scheibe rotierenden Beobachter gehen alle Uhren gleich schnell, sie zeigen aber nicht gleiche Zeiten an, wenn diese von einem Signal aus der Mitte synchronisiert wurden. Es macht sicher Sinn, wenn Du hier die sachlichen Beiträge in Ruhe mal liest und versuchst diese zu begreifen.
 

cryptic

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... Für den mit der Scheibe rotierenden Beobachter gehen alle Uhren gleich schnell, sie zeigen aber nicht gleiche Zeiten an, wenn diese von einem Signal aus der Mitte synchronisiert wurden. ...

Welche Zeiten zeigen sie an? Kannst Du das auf einer Zeichnung darstellen (z.B. für Uhren die sich im gleichen Abstand vom Scheibenmittelpunkt befinden?
 

JuRo

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Erst mal zu dem hervorgehobenen Teil, der Ort an dem ein Beobachter steht ist in jedem Bezugssystem egal, die Gleichzeitigkeit wie auch die Synchronisation ist nicht ortsabhängig.
Das stimmt nicht. Nur für den Beobachter in der Mitte der Scheibe laufen alle Uhren synchron. Für den Beobachter (z.B. bei 0° Grad) am Rande der Scheibe kann die Uhr bei 90° Grad nicht mit der Uhr bei 0° Grad synchron laufen wenn diese Uhren von der Scheibenmitte aus synchronisiert wurden. Dann zeige doch bitte anhand eines Beispiels wie diese Uhren relativ zu einander synchron laufen sollen?
 

Chrischan

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Hallo JuRo,

Ihr redet aneinander vorbei. Ich vermute neP meint mehrere Beobachter im selben Interialsystem, Du meinst hingegen mehrere Beobachter in mehreren Interialsystemen.

Gruß,
Christian
 

Herr Senf

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... Dann zeige doch bitte anhand eines Beispiels wie diese Uhren relativ zu einander synchron laufen sollen?
Beispiele sind untauglich für eure angerichtete Verwirrung, nur die richtigen Formeln interessieren, die decken alle Fälle ab.
Du wurdest schon vor Wochen aufgefordert, die konkreten Formeln für deine "Einwände" zu liefern.
Bis jetzt ist außer Rummosern nichts von dir gekommen, was konsistent ist.

Entweder können oder raushalten - Dip
 

nocheinPoet

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Welche Zeiten zeigen sie an? Kannst Du das auf einer Zeichnung darstellen (z.B. für Uhren die sich im gleichen Abstand vom Scheibenmittelpunkt befinden?
Könnte ich darstellen, werde ich aber nicht. Das gehört zu den Grundlagen, in einer Diskussion über Differenzialrechnung wird auch in der Regel vorausgesetzt, dass die Reihe der natürlichen Zahlen bekannt ist, auch da wird Dir wohl keiner diese Reihe in einer Zeichnung darstellen.

Für einen Beobachter der nicht mit der Scheibe rotiert, gehen Uhren natürlich langsamer, je schneller diese bewegt sind, also je weiter außen diese sich auf der Scheibe befinden.
 

JuRo

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Beispiele sind untauglich für eure angerichtete Verwirrung, nur die richtigen Formeln interessieren, die decken alle Fälle ab.
Du wurdest schon vor Wochen aufgefordert, die konkreten Formeln für deine "Einwände" zu liefern.
Bis jetzt ist außer Rummosern nichts von dir gekommen, was konsistent ist.
Das ist eine Unterstellung von dir. Ich habe das richtige Synchronisationsvorgehen mit der dazugehörigen Formel bereits in diesem Beitrag erklärt. Jeder versteht was gemeint ist, wenn eine Person entlang eines Tellerrandes eine Uhr von A nach B transportiert.
Kannst du konstruktiv mir/uns erklären wie man die Uhren unter Berücksichtigung des Sagnac-Effekts noch besser synchronisiert?
 

TomS

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Das ist eine Unterstellung von dir. Ich habe das richtige Synchronisationsvorgehen mit der dazugehörigen Formel bereits in diesem Beitrag erklärt. Jeder versteht was gemeint ist, wenn eine Person entlang eines Tellerrandes eine Uhr von A nach B transportiert.
Kannst du konstruktiv mir/uns erklären wie man die Uhren unter Berücksichtigung des Sagnac-Effekts noch besser synchronisiert?
Ich habe das schon mal geschrieben, aber leider ist dieser Thread ziemlich zugemüllt.

Die Synchronisation der Uhren A, B, C, ... entlang des Umfangs oder entlang eines Polygonzuges ist aufwändig bis sinnlos. Viel einfacher ist die Synchronisation durch den Austausch von Lichtsignalen über einen in der Mitte der Scheibe platzierten Spiegel S, evtl. zusätzlich mit einer dort positionierte Uhr. Statt die Einstein-Synchronisation entlang der Lichtwege ABA, ACA, ..., BCB, ... vorzunehmen, führt man dies entlang ASBSA, ASCSA, ..., BSCSB, ... durch. Der Vorteil ist, dass der Lichtweg und die Lichtlaufzeit für Hin- und Rückwege immer symmetrisch sind: AS, SB, BS und SA sind gleichwertig, während dies für AB und BA nicht gilt.
 

Ich

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Das ist eine Unterstellung von dir. Ich habe das richtige Synchronisationsvorgehen mit der dazugehörigen Formel bereits in diesem Beitrag erklärt. Jeder versteht was gemeint ist, wenn eine Person entlang eines Tellerrandes eine Uhr von A nach B transportiert.
Ich habe bereits in #341 erläutert, warum diese Erklärung unzureichend war. Darauf bist du nicht sachlich, sondern inhaltsfrei in typischer Crankmanier eingegangen. Ferner habe ich in #391 die korrekte Berechnung angestellt. Da diese aber meine vorher gegebene Formel reproduziert, die du als "falsch" bezeichnet hast, sprichst du wohl von einer anderen Formel, die von meiner abweicht und im Gegensatz zu dieser "richtig" ist. Diese sollst du produzieren.
 

Ich

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Die Synchronisation der Uhren A, B, C, ... entlang des Umfangs oder entlang eines Polygonzuges ist aufwändig bis sinnlos.
Es geht hier unter anderem um den Vergleich der Synchronisationsverfahren bzw. Gleichzeitigkeitsdefinition in verschiedenen Koordinatensystemen. Die Synchronisation entlang des Umfangs gemäß meinem Beitrag #6 bzw. diesem Artikel gehört nun mal dazu. Insbesondere dann, wenn die ursprüngliche Frage durch genau den Unterschied in den Verfahren begründet war.
 

JuRo

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Ich habe vorher geschrieben, dass ein Beobachter am Rande der Scheibe die Uhren als nicht synchron sieht wenn sie über die Scheibenmitte mit dem Laserblitz synchronisiert wurden. In dem Fall laufen sie nur für den Beobachter in der Mitte der Scheibe synchron.

Bis jetzt sind keine vernünftigen Erklärungen vorgetragen worden warum die Uhren für den Beobachter am Rande synchron laufen sollen. Wenn bspw. Beobachter in der Mitte die Uhren auf 0° und 180° Grad synchron laufen sieht, dann tut das der Beobachter bei 0° Grad nicht mehr.
 

Herr Senf

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... Bis jetzt sind keine vernünftigen Erklärungen vorgetragen worden warum die Uhren ... Wenn ... sieht, dann ...
Hallo JuRo,

erkläre bitte mal den hier Wartenden, was für dich im Zusammenhang mit der Gleichzeitigkeit das Wort "sieht" bedeuten soll.
Mir kommt es so vor, daß hier jeder Beteiligte langsam was anderes sieht :confused: , das Frage-Anwort-Spiel ist confus.

Ob zwei Uhren synchron (gleicher Takt + gleiche Zeigerstellung, der nicht auseinanderläuft) sind, "sieht" man direkt nur am gleichen Ort.
Sind sie an unterschiedlichen Orten, "sieht" man unterschiedliche Zeigerstellungen, auch wenn sie gleichtaktend synchron sind.
Für die Frage "synchron?" braucht es entweder eine Meßkonvention oder die richtige Rechnung, um die "Fehlsichtigkeit" auszugleichen.

Mir kommt es so vor, als ob du (mit synchron) meintest, daß der Beobachter "bei sich" die gleiche Zeigerstellung eintrudeln "sieht".
Das wäre dann simpel, daß jeder andere Beobachter auch was anderes "sieht", das ist aber mit synchron nicht gemeint.

Überleg dir den Haken noch mal genau - Dip
 
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