SI-Einheiten versus c

Herr Senf

Registriertes Mitglied
Hallo Dgoe,

aber auf die Jahreszahlen 1960 (!aus deinem wiki-link) und 1983 hast du geachtet?
Und auf das "warum" zwischendurch auch? Die "Um"definition" auf die LG war einfach praktischer und genauer.
Das ging aber erst, als man die Atomuhren mit der erforderlichen Genauigkeit hatte.
Es ist eine "Einheitenfrage", kannst auch natürliche nehmen: c=1 und G=1 und e=1 und 2πh=1 und kB=1.
Da brauchst du überhaupt keine Maßeinheiten, sind alles Naturkonstanten, m und s sind für den Alltag.

Grüße Senf

PS: man kann eine definierte Sekunde nicht genauer definieren, man kann sie nur "anders" aber als dieselbe definieren,
damit man sie besser aber mit einer anderen Methode, die zur Definition gehört, einfacher und genauer messsen kann.
 
Zuletzt bearbeitet:

Dgoe

Gesperrt
Danke für die erklärenden Details, 27 (Herr Senf),

ich schaue mir das noch an, aber ich sehe keinen Konflikt zu weiter oben und bin (womöglich bestimmt ungewollt von Dir) etwas angepis*t. Das Laien-Bashing geht mir voll auf den S*ck.

tschö.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Hallo Herr Senf,

Gute Frage, Gegenfrage: Warum denken Profis immer, dass Laien so verquer denken?
Hallo Dgoe,

ich denke, man sollte hier den pragmatischen Ansatz wählen: eine Geschwindigkeit ist der Qutient aus Weg/Zeit.

Wenn man also 2 dieser 3 Grössen kennt, so kann man die dritte Grösse berechnen.

Früher waren das Meter und die Sekunde die genauest messbaren Grössen dieser drei, doch seit einiger Zeit kann man die Vakuumlichtgeschwindigkeit und Zeiten am genauerten messen. Somit macht es Sinn, das Meter zu berechnen statt es zu definieren, und statt dessen die sehr gut bestimmbare Vakuumlichtgeschwindigkeit zu definieren.

Das hat dann beispielsweise auch zur Folge, dass man in der ART bei Mehrfachsystemen hochkompakter Objekte (Weisse Zwerge oder Neutronensterne) meist die Zeitdilatation misst und dann die Längenkontraktion ausrechnet. Weil man eben Längen nach heutigen Ansprüchen gar nicht so genau messen kann.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

frosch411

Registriertes Mitglied
Entfernungen durch Angabe einer Zeit bei angenommener konstanter Geschwindigkeit anzugeben ist ja auch nichts ungewöhnliches, gerade weil man sich das ja gut vorstellen kann. Früher wurden größere Entfernungen an Land oft durch die Einheit "Tagesreisen" o.ä. angegeben, was zwar ungenau ist, aber jeder kann sich das vorstellen. Auch auf Wanderwegen sind oft Stunden oder Minuten als Entfernungen auf Wegweisern angegeben. Astronomisch wird ja sowieso gerne in Lichtjahren gerechnet.
 

Herr Senf

Registriertes Mitglied
Und in der SRT, im Minkowski-Diagramm t;x,y,z gibt man die Zeit der Maßstäbe wegen als c*t in Metern an.

In natürlichen Einheiten, wo gilt c=1 und ¯h=1 bzw. h=1/2π können alle physikalischen Größen in GeV angegeben werden:

- Masse 1 kg = 560 Y*GeV , ich wiege so 44.000 Y
- Länge 1 m = 5 P/GeV, bin groß so 8,6 P
- Zeit 1 sec = 1,5 Y/GeV, bin alt so 2.900.000.000 Y

Ist doch *recht praktisch*, die Maßeinheiten sind Umrechnungstabellen für Größen, nicht für Physik.
 

pane

Registriertes Mitglied
2018 wird einiges ganz anders, bis jetzt basieren nur m und s auf Naturkonstanten:
- neues kg über Planck-Konstante
- neues Mol M über Avogadro-Konstante
- neues Kelvin K über Boltzmann-Konstante
- neues Ampere A über e-Ladungen pro Sekunde

Auch wenn man für den Planckschen Wirkungsquant eine genau definierte Zahl nimmt, hat man immer noch das gleiche Problem wie bisher, dass man die Massennormale der Eichämter, die aus Edelstahl sind mit einem Massennormal aus Platin-Iridium der Bundesanstalt in Braunschweig vergleichen muss. Platin-Iridium Massen für alle Eichämter ist einfach zu teuer. ;) Und diese Wägung ist nicht sonderlich genau, auch nicht im Hochvakuum und wenn man berücksichtigt, dass der Schwerpunkt beider Massen gleich weit vom Erdmittelpunkt entfernt ist. Viel mehr als vier gültige Stellen bekommt man nicht hin. Man beachte, von wenn die jetzige Definition des kg stammt. Das kommt nicht von ungefähr.

Mit freundlichen Grüßen
pane
 

Dgoe

Gesperrt
- Masse 1 kg = 560 Y*GeV , ich wiege so 44.000 Y
- Länge 1 m = 5 P/GeV, bin groß so 8,6 P
- Zeit 1 sec = 1,5 Y/GeV, bin alt so 2.900.000.000 Y
Ich komm doch noch mal darauf zurück.

Das sind doch nur Umrechnungen, wenn auch super goldig.

Es gibt die Basiseinheiten und die Abgeleitenen. ABER, wie das zusammenhängt ursächlich, ist doch viel interessanter als eine Umrechnungsorgie.

Und da ist es nun mal so, dass der Meter von der Sekunde abhängig ist, per aktueller Definition. Wie genau zuvor, ist doch ping, unerheblich. Trauerst Du was nach, oder was?

Wenn sich jetzt die Sekunde ändert, genauer wird. Dann wird der Meter dabei mitgeschliffen.
Daher ist die Angabe m/s einfach ein klein wenig variabel UND die Lichtgeschwindigkeitsbestimmung damit auch.

Ich verstehe nur eins nicht: Dass nicht jeder Profi sofort sagt, ja, so isses. Stattdessen nur verwirrt mit kontextfernen Beiträgen.

Gruß,
Dgoe
 

Dgoe

Gesperrt
Die Lichtgeschwindigkeit selber ist eine Konstante, aber die Bestimmung ihrer ist es eben nicht. Die Bestimmung ist aktuell abhängig von der Sekunde, von optischen Uhren ganz aktuell.

Wenn dagegen jemand etwas sagt, dann befindet er sich in Inkonsistenz zu Enzyklopödien, wie Wikipedia und wahrscheinlich allen anderen. Das sollte man sich also gut überlegen.

Gruß,
Dgoe
 

Herr Senf

Registriertes Mitglied
... Ich verstehe nur eins nicht: Dass nicht jeder Profi sofort sagt, ja, so isses. Stattdessen nur verwirrt mit kontextfernen Beiträgen.
Hallo Dgoe, jeder Profi sagt dir mindestens zweimal "neiiiin".

Die Sekunde ist exakt definiert, die LG ist exakt (und festgesetzt), damit ist das Meter "wohl"definiert.
Was du nicht genauer als 0,00000000... messen kannst, sind Zeit, Abstand und Geschwindigkeiten.
Die Zeit geht am besten mit mindestens 10^-15 bis 10^-18, damit gelingt jedes Loriot-Ei "ungefähr".

Wenn es Umstände gäbe, wo die LG nicht "so konstant" wäre mit +/- 1 m/s, könnte man das trotzdem messen.
Das ist eine Frage des Versuchsaufbaus, es gibt Teams, die suchen wegen der QM nach Temposünden > 1 m/s , finden keine!
Du darfst Definition (Erststandard), Anschlußmessung an die Definition für sekundäre Etalone und Meßexperimente nicht verwurschteln.

Grüße Senf
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Wenn dagegen jemand etwas sagt, dann befindet er sich in Inkonsistenz zu Enzyklopödien, wie Wikipedia und wahrscheinlich allen anderen. Das sollte man sich also gut überlegen.
Hallo Dgoe,

Du setzst nur an der falschen Stelle an: von den drei Grössen Strecke, Zeit und Geschwindigkeit sind nur 2 frei wählbar, dann ergibt sich die dritte.

Historisch waren das die Strecke und die Zeit, doch seit dem 20.Jahrhundert kann man eben die Lichtgeschwindigkeit und die Sekunde genauer messen als Strecken, deswegen "definiert" man eben die Sekunde und die Lichtgeschwindigkeit und berechnet daraus das Meter.

Nimm an, ein genialer Forscher schafft es, das Meter und die Lichtgeschwindigkeit noch viel präziser zu vermessen, dann wird man eben die beiden so definieren und dann die Sekunde daraus berechnen. Wichtig ist nur, dass man 2 vorgeben kann und die dritte dann aus den beiden anderen folgt.


Freundliche Grüsse, Ralf


P.S. Herr Senf war wenige Sekunden schneller :)
 

Dgoe

Gesperrt
Ja gut.

Aber die LG (Lichtgeschwindigkeit) ist derart festgesetzt, dass sie an der Sekunde quasi "festklebt". Verfeinert man die Genauigkeit der Sekunde von 10[SUP]-15[/SUP] auf 10[SUP]-18[/SUP], dann bleibt der Wert der LG zwar gleich, aber man hat dennoch eine um einen Hauch veränderte LG zwischen vorher und nachher vorliegen, gleiches gilt für den Meter.

Nu ändert sich die LG in echt nur nicht.

Ach so, der Quotient bliebe natürlich gleich, wenn ich beispielweise mal extrem übertrieben die Sekunde auf eine bisherige 1,1 s anpasse und dadurch über die Definition des Meters, welcher ja von der Sekunde abhängt, sich der neue Meter auf den bisherigen 1,1 m verlängert, dann hätte sich an der LG rein gar nichts verändert, x*(m/s) = x*((1.1*m)/(1.1*s)).
Nur glaube ich gerade weniger, dass sich das über diese unterschiedlichen Ziffernreihen in den Definitionen genau äquivalent und passend verändert, oder doch?


Hier noch ein interessanter Artikel vom 21.04.2015 über optische Uhren. Daraus ein Leckerchen:
Die Strontium-Gitter-Uhr ist so genau, dass sie jetzt bereits einen Unterschied messen kann, wenn sie um lediglich zwei Zentimeter angehoben wird.

Übrigens unterstütz folgende Aussage vom 22.08.2013 auch Bernhards Einschätzung:
"Die Chancen sind hoch, dass die Definition der Sekunde eines Tages geändert wird", sagt PTB-Forscher Lisdat. Das werde aber wohl eher nicht in den nächsten zehn, zwanzig Jahren passieren. Zwar sei die Genauigkeit fast aller optischen Uhren bereits besser als bei der sogenannten Cäsium-Fontäne. "Doch bei der Betriebssicherheit ist die Cäsium-Fontäne nach wie vor unerreicht."
Quelle

Gruß,
Dgoe
 
Zuletzt bearbeitet:

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Ja gut.

Aber die LG (Lichtgeschwindigkeit) ist derart festgesetzt, dass sie an der Sekunde quasi "festklebt".
Hallo Dgoe,

vergiss mal die Physik, denn die hat mit dieser Fragestellung gar nichts zu tun.

Du hast einfach 3 Zahlen: z.B. 1, 2 und 1/2, und eine Quotientenbeziehung.

Wie hängen diese drei Zahlen zusammen ? Und wenn Du zwei dieser Zahlen hast - ist dann die dritte bestimmt oder gibt es da noch Möglichkeiten, dass die 3.Zahl einen anderen Wert hat ?

Insgesondere ist es nicht so, dass die 1/2 an der 2 "festgeklebt" ist. Aber ja: sie ist an beiden, also an der 1 und an der 2 "festgeklebt".

Mathematisch gesprochen hast Du da einfach 2 "Freiheitsgrade", das ist alles.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Dgoe

Gesperrt
Ok.

Nehmen wir a, b und a/b.

Angenommen b hat auf a einen Einfluss, bzw. gegeben sei eine Relation wie a = 4 b
Nun verändert sich b zu b', sagen wir b' = 2 b und wieder sei a' = 4 b'

Ist nun a/b = a'/b' ?

4b/b = 4(2b)/2b
4 = 4
passt.


Nun ändern wir eine Kleinigkeit: a' wird durch a ersetzt, also a = 4 b'
[man sieht hier schon sofort, dass a=4b' nicht wie a=4b sein kann, wenn b'=2b]

Und ist nun a/b = a/b' ?
Nein.

4b/b = 4b/2b
4 = 2
passt nicht.


So (letzteres) sehe ich die Situation, wenn man a, b und b' durch m, s und s' ersetzt, also die Physik wieder einschaltet (s=alte Sekunde, s'=neue Sekunde).

Gruß,
Dgoe
 
Zuletzt bearbeitet:

Herr Senf

Registriertes Mitglied
... Verfeinert man die Genauigkeit der Sekunde von 10[SUP]-15[/SUP] auf 10[SUP]-18[/SUP], dann bleibt der Wert der LG zwar gleich, aber man hat dennoch eine um einen Hauch veränderte LG
... Nu ändert sich die LG in echt nur nicht. ...
Nur glaube ich gerade weniger, dass sich das über diese unterschiedlichen Ziffernreihen in den Definitionen genau äquivalent und passend verändert, oder doch?
Hallo Dgoe, "oder doch" stimmt.

Der Stolperstein in deiner Diskussion war, daß "Genauigkeit" Synonym für "feinere Unterteilung" des Maßstabes ist.
Aus der bisherigen Sekunde 9.192.631.770*133Cs wird dann zB 666.777.888.987*X, also 73*feiner unterteilt, die Sekunde bleibt unverändert.
Die eigentliche Genauigkeit oder Präzision ist die letzte "Sieben +/-1" der neu definierten X-Sekunde, so gut sollten die Metrologen arbeiten.
Für die Messung von Minuten oder Stunden ist das belanglos, es geht um die "genauere" Meßbarkeit ultraschneller oder ultrakurzer Vorgänge.

Grüße Senf

PS: Dgoe du warst schneller "(s=alte Sekunde, s'=neue Sekunde)", der "Anschluß" heißt (neue Sekunde) = (alte Sekunde), aber neue 73* besser
 
Zuletzt bearbeitet:

Dgoe

Gesperrt
Ja ich weiß nich',

'ne Zahl, die erst nach ihrer 50tausendsten Nachkomma-Stelle von mir aus eine andere Ziffer führt, als eine andere, ansonsten baugleiche, ist immer noch eine andere Zahl, genau so wie 2 und 3 verschieden sind, nur deutlicher, um einen größeren Abstand.

:confused:
Danke für die Geduld mit mir...

Gruß,
Dgoe


Edit: nein, nicht "andere Ziffer", eine zusätzliche Ziffer, eine 50tausendundeinste Ziffer..., besser. Is' 'ne andere Zahl dann! So wie 20 und 20,1 es sind, mit größerem Abstand - oder noch größer 20 und 21, oder eben 2 und 3, oder 2 und 40^40.
 
Zuletzt bearbeitet:

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Nehmen wir a, b und a/b.

Angenommen b hat auf a einen Einfluss, bzw. gegeben sei
Hallo Dgoe,

da brauchst Du gar nicht soviel herumzurechnen, vermutlich haben "wir" uns bislang nur missverständlich ausgedrückt.

Du hast also 3 Variable, nämlich a, b und q, und zudem eine Beziehung dieser 3 Variable untereinander, nämlich q=a/b, wobei q für b=0 nicht definiert ist.

Welchen Einfluss hat in dieser Situation b auf a ?

Ganz einfach: q=a/b => a=q*b

Wenn Du also b irgendwie änderst, dann folgt a gemäss der Gleichung a=q*b.

Also falls Du b über die Abbildung f(x) änderst, so ändert sich also b zu f(b) und a zu q*f(b).


Freundliche Grüsse, Ralf


P.S.: q habe ich "q" genannt, um anzudeuten, dass es der Quotient aus a/b ist.
 

Herr Senf

Registriertes Mitglied
Danke für die Geduld mit mir...
Hallo Dgoe, ich strapazier sie noch ein bißchen :cool:

Hast du in deinem Handwerkskoffer zufällig einen Tischler-Meterstab oder Tischler-Zollstock.
Der ist auf einer Seite metrisch in cm...mm, auf der anderen in "Zoll" inch...1/8inch geteilt.
Wenn du den drehst, ändert sich der Maß-Stab nicht, du mißt nur mit einer anderen Definition.

Die Fertigungstoleranz ist für beide Seiten gleich, also ist der herstellungsbedingte systematische Fehler gleich.
Aber die Ablesegenauigkeit ist auf der metrischen Seite besser, du kannst innerhalb einer mm-Teilung "schätzen".
Auf der Zoll-Seite 1 inch = 2,54 cm(exakt festgelegt) ist die 8tel-Teilung mit 3,175 mm breiter, die Ablesung ungenauer.

Zoll ist die Breite eines gemeinen Daumens, viele Daumen mit 2 cm bis 3 cm sind aber denkbar ungünstige Grundlage.
Man standardisiert: 1 Daumen = 1 Zoll = 2,54 cm, so wie man die exakte Sekunde auf verschiedene Takte beziehen kann.

Jetzt macht pi*Daumen exakten Sinn: 3,141(6)*2,54 = 7,97966(4), die Ungenauigkeit sitzt in der Klammer.

Grüße Senf
 

Dgoe

Gesperrt
Hallo Ralf,

ich fand das da oben zwar nicht so überflüssig, aber gut, hierzu hätte ich noch Fragen:
...
q=a/b => a=q*b

Wenn Du also b irgendwie änderst, dann folgt a gemäss der Gleichung a=q*b.
Wenn ich das a=q*b nehme, dann wird daraus a=(a/b)*b und dann a=a
Da kann man doch b ändern wie man will, a bleibt gleich a, null Einfluss. Das spiegelt also irgendwie die Problematik nicht wieder!?

Gruß,
Dgoe
 

Dgoe

Gesperrt
Hallo Herr Senf,

*heul* keiner versteht mich. Was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass nur ich etwas nicht verstehe...
Aber ich verstehe Euch doch.

Gut, dass ich nicht Physik studiert habe, die Profs wären die Wände hochgegangen und hätten mich wohl bald aussortiert, zu lernresistent der Junge.

Ich sehe auch schon, wo der Griff ist, um an der Nervenstreckbank weiterzukurbeln:

1 Zoll = 2,54 cm

Jetzt ändert es sich zu: 1 Zoll = 2,545 cm
Schon kannst'e den alten Meter-Zoll-Stock in die Tonne kloppen (zumindest für größere Abstände).

Gruß,
Dgoe

 
Oben