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Thema: Relativitätstheorie: Neue Bestätigung dank Galileo-Panne

  1. #11
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Dann wären die Aussagen in der englischen Wikipedia grundsätzlich falsch.
    Nein, die sind richtig. Du liest da bloß Sachen hinein, die da nicht stehen. Ich zitiere z.B. den ersten Satz aus dem Artikel über gravitative Rotverschiebung:
    Zitat Zitat von Wikipedia
    In Einstein's general theory of relativity, the gravitational redshift is the phenomenon that clocks in a gravitational field tick slower when observed by a distant observer. More specifically the term refers to the shift of wavelength of a photon to longer wavelength (the red side in an optical spectrum) when observed from a point in a lower gravitational field. In the latter case the 'clock' is the frequency of the photon and a lower frequency is the same as a longer ("redder") wavelength.
    Das ist genau das, was ich sage. Wenn wir auf Wikipedia hören, ist der Fall also erledigt.
    Und du bringst weitere Punkte ins Spiel, die sinnvoll sind, aber ich sonst nirgendwo finde: dass gravitative Zeitdilatation (implizit) eine statische Hintergrundmetrik voraussetzt mag ja sein. Aber wo steht das?
    Z.B. im Fließbach, S. 62-63, zusammen mit der Gleichheit von Gravitationsrotverschiebung und gravitativer Zeitdilatation.
    Anmerkung: Man kann die Regel mit dem statischen Feld natürlich lockern und sich mit näherungsweise statischen Feldern zufriedengeben, für die man auch noch ein brauchbares Potential angeben kann. Dann ist die Trennung zwischen den verschiedenen Rotverschiebungen aber nicht mehr mathematisch exakt, und man hat vielleicht ein paar zehntel Promille oder so Interpretationsspielraum.
    Und wie definierts du dann "Zeitdilataion" ohne weiteren Zusatz? Das sollte doch ein universeller Überbegriff sein, für den es dann diverse Spezialfälle geben mag - kinematische, gravitative, ... aber dann muss der Übergriff diese sämtlich beinhalten.
    Siehe hier:
    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Zeitdilatation ist das Verhältnis verstrichener Eigenzeit zwischen infinitesimal benachbarten Ereignispaaren A1,A2 und B1,B2 auf unterschiedlichen Weltlinien A,B, wenn nach irgendeiner Gleichzeitigkeitsdefinition A1 zu B1 und A2 zu B2 gleichzeitig ist.
    Der von mir genannte Ansatz über die Eigenzeiten wäre geeignet, dann müssten wir ihn eben anders nennen.
    Er ist nicht geegnet, weil er schon bei kinematischer Zeitdilatation nicht das erwartete Verhalten (Symmetrie) produziert. Wenn man ihn anders nennt, dann ist er geeignet, dieses andere zu beschreiben, aber eben nicht Zeitdilatation.
    Bzgl. der nicht-Lokalität hast du recht, das war meine Fehler - ist aber für die Diskussion irrelevant.
    Das war einer von drei Punkten, warum ich hier geschrieben habe. Das war also schon relevant.
    Ich kann Eigenzeiten messen, und ich kann Rotverschiebung messen. Wenn ich letzteres messe, dann messe ich eine Frequenz, d.h. z.B. eine Energie mittels eines atomaren Übergangs o.ä. Das ist etwas völlig anderes als die Messung einer Zeit, Zeitdilatation o.ä. mittels einer Uhr.
    Das ist Unsinn. Uhren sind Frequenzmesser, und die Frequenzen sind durch atomare Übergänge definiert. Ich messen einen Übergang mit einer Frequenz von 9 192 631 770 Hz, und wenn ich vor Ort 9 192 631 770 Wellenberge gezählt habe, dann habe ich eine Sekunde Eigenzeit gemessen. Genau so und nicht anders funktionieren Uhren.
    Letzteres wird mit der Zählerei von Wellenbergen motiviert, ist aber nicht das selbe, denn bei Messung z.B. durch Anregung eines Atoms misst oder zählt niemand irgendwelche Wellenberge. Deswegen ist die Messung der Rotverschiebung nicht identisch mit der Messung von Zeitdilatation, sie wird jedoch mit dieser assoziiert. Und ja, insofern ich Licht als Frequenz- und damit Zeitgeber verwenden, liefert das Licht eine Zeit.
    Und noch einmal: Nicht jede beliebige Rotverschiebung ist dasselbe wie jede beliebige Zeitdilatation. Gravitative Rotverschiebung aber ist genau dasselbe wie gravitative Zeitdilatation. Weil es keine Laufzeitunterschiede gibt und deswegen der Zeitunterschied zwischen zwei Wellenbergen exakt dem (dilatierten) Zeitunterschied entspricht, mit dem sie erzeugt wurden, also der (dilatiert gemessenen) Eigenzeit.
    Meine Frage bzgl. dieses konkreten Experimentes bezog sich darauf, ob man an Bord der Satelliten direkt Eigenzeiten misst und vergleicht, was ich - aber nicht nur ich - siehe Wikipedia - begrifflich mit gravitativer Zeitdilatation assoziiere (oder ob man alternativ die Rotverschiebung zwischen den Satelliten misst, was man ebenfalls Zeitdilatation assoziieren kann).
    Nein, deine Frage bezog sich auf den Unterschied zwischen gravitativer Rotverschiebung und gravitativer Zeitdilatation, und was von beiden man gemessen hätte. Meine Antwort war: Es gibt keinen Unterschied zwischen den beiden, und keins von beiden hat man gemessen.

    Man misst die Funksignale von den Satelliten. Die kommen wegen Laufzeitunterschieden, kinematischer und gravitativer Zeitdilatation rot- oder blauverschoben an. Was man dann hat ist die Zeit des Satelliten, die zum Zeitpunkt der Aussendung des Signals dort herrschte. Dann rechnet man Laufzeitunterschiede heraus, und bekommt die kombinierte gravitative und kinematische Zeitdilatation. Die rechnet man dann auch noch auseinander oder auch nicht, vergleicht mit dem erwarteten Wert und veröffentlicht.
    Jedenfalls sind das zwei verschiedenen Diskussionen.
    Gravitative Rotverschiebung und allgemeine Rotverscheibung sind u.U. zwei verschiedene Sachen, das ist alles.
    Geändert von Ich (13.12.2018 um 16:06 Uhr)

  2. #12
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    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Und da gibt es zwei vollkommen gleichberechtigte Aussagen:
    1) Die Zeit bei A vergeht langsamer als bei B, deswegen kommen bei B weniger Wellenberge pro Zeiteinheit an als bei A gemessen.
    2) Das Licht wird auf dem Weg von A nach B gravitativ rotverschoben, deswegen kommen bei B weniger Wellenberge pro Zeiteinheit an als bei A gemessen.
    Und lokal ist natürlich keine von beiden. Man kann doch nicht in einem Satelliten seine Zeitdilatation messen, das ist immer ein Verhältnis zu einem Beobachter an einem anderen Ort.
    Ich sehe die Aussagen nicht als gleichberechtigt und die zweite als falsch. Man kann beliebig lange Zeiträume verstreichen lassen und zyklisch die Uhrzeit übertragen und den Gangunterschied der Uhren als eine völlig statisch vorhandene Größe bestimmen. Und rechnet man den statisch vorhandenen Gangunterschied der Uhren heraus, bleibt von einer gravitativen Rotverschiebung des Lichts nichts mehr übrig, d.h. Licht überwindet beliebigen Gravitationspotentiale ohne seine Frequenz im Geringsten zu ändern und gemäß E=hf ändert es damit auch seine Energie nicht im Geringsten.
    Wenn aber Licht unveränderter Frequenz mit unterschiedlicher Wellenlänge gemessen wird, muß sich neben dem Zeitverlauf auch die Größe der Atome unterscheiden. Und das macht ebenfalls Sinn, da die Feldenergie mit zunehmendem Durchmesser der Teilchen sinkt und die Teilchen auf unterschiedlicher Höhe eine unterschiedliche potentielle Energie besitzen. Gemäß E=mc² dürften sie dem entsprechend auch eine unterschiedliche Masse haben ...

  3. #13
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    Zitat Zitat von Klaus Beitrag anzeigen
    Ich sehe die Aussagen nicht als gleichberechtigt und die zweite als falsch.
    Wir hatten das Thema schon, ich bin damit durch.

  4. #14
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    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Wir hatten das Thema schon, ich bin damit durch.
    Es gibt bei einem statischen Szenario und konstanten Entfernungen keine Relativbewegung und keinen daraus resultierenden Dopplereffekt. Und durch den statisch vorhandenen und meßbaren Gangunterschied der Uhren bleibt kein Interpretationsspielraum dahingehend, daß das Licht irgendwie seine Frequenz ändert.

  5. #15
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    @Ich: offensichtlich stehe ich auf dem Schlauch:

    Einstein's general theory of relativity, the gravitational redshift is the phenomenon that clocks in a gravitational field tick slower when observed by a distant observer. More specifically the term refers to the shift of wavelength of a photon to longer wavelength (the red side in an optical spectrum) when observed from a point in a lower gravitational field. In the latter case the 'clock' is the frequency of the photon and a lower frequency is the same as a longer ("redder") wavelength.
    Zeitdilatation ist das Verhältnis verstrichener Eigenzeit zwischen infinitesimal benachbarten Ereignispaaren A1,A2 und B1,B2 auf unterschiedlichen Weltlinien A,B, wenn nach irgendeiner Gleichzeitigkeitsdefinition A1 zu B1 und A2 zu B2 gleichzeitig ist
    Gravitative Rotverschiebung aber ist genau dasselbe wie gravitative Zeitdilatation.
    Für mich steht das klar zueinander im Widerspruch.

    Darüberhinaus werden Begriff unzulässig verwendet. Zeiten sind Zeiten und werden entlang zeitartiger Weltlinien definiert und mittels Uhren gemessen. Frequenzen sind Frequenzen und werden an zwei durch lichtartige Geodäten verbundenen Punkten gemessen, jedoch nicht mittels Uhren. Das ist zunächst nicht dasselbe. Man mag das eine zum anderen in Beziehung setzen können, und man mag Zeitdifferenzen indirekt mittels Rotverschiebung messen können, aber deswegen ist es nicht dasselbe. Insofern halte ich auch den erste Satz aus der Wikipedia „in Einstein's general theory of relativity, the gravitational redshift is the phenomenon that clocks in a gravitational field tick slower when observed by a distant observer“ für sich alleine für problematisch. Dass einem derartige Formulierungen immer wieder über den Weg laufen, macht es nicht besser.
    Geändert von TomS (Gestern um 08:21 Uhr)
    Gruß
    Tom

    «while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

  6. #16
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Darüberhinaus werden Begriff unzulässig verwendet.
    Ich würde das nicht als "unzulässig", sondern eher als "fragwürdig" oder "verwirrend" bezeichnen.
    Freundliche Grüße, B.

    Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

  7. #17
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    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Ich würde das nicht als "unzulässig", sondern eher als "fragwürdig" oder "verwirrend" bezeichnen.
    ja, kann man so sehen
    Gruß
    Tom

    «while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

  8. #18
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    Zitat Zitat von TomS Beitrag anzeigen
    Für mich steht das klar zueinander im Widerspruch.
    Zur Erläuterung:
    Zitat Zitat von Ich
    Zeitdilatation ist das Verhältnis verstrichener Eigenzeit zwischen infinitesimal benachbarten Ereignispaaren A1,A2 und B1,B2 auf unterschiedlichen Weltlinien A,B, wenn nach irgendeiner Gleichzeitigkeitsdefinition A1 zu B1 und A2 zu B2 gleichzeitig ist
    A1 ist infinitesimal benachbart zu A2, B1 zu B2. A1 und A2 liegen auf Weltlinie A, B1 und B2 auf Weltlinie B. A und B sind unterschiedlich und nicht infinitesimal benachbart.
    Diese Definition deckt alles ab, was mir unter "Zeitdilatation" jemals untergekommen ist.
    Darüberhinaus werden Begriff unzulässig verwendet. Zeiten sind Zeiten und werden entlang zeitartiger Weltlinien definiert und mittels Uhren gemessen. Frequenzen sind Frequenzen und werden an zwei durch lichtartige Geodäten verbundenen Punkten gemessen, jedoch nicht mittels Uhren. Das ist zunächst nicht dasselbe.
    1/Zeit = Frequenz. Wird mit Uhren gemessen. Keine Ahnung, welchen Unterschied du da ausmachen willst.
    Man mag das eine zum anderen in Beziehung setzen können, und man mag Zeitdifferenzen indirekt mittels Rotverschiebung messen können, aber deswegen ist es nicht dasselbe. Insofern halte ich auch den erste Satz aus der Wikipedia „in Einstein's general theory of relativity, the gravitational redshift is the phenomenon that clocks in a gravitational field tick slower when observed by a distant observer“ für sich alleine für problematisch. Dass einem derartige Formulierungen immer wieder über den Weg laufen, macht es nicht besser.
    Daran ist nichts problematisch. Die Frequenz von Licht ist doch durch nichts unterschieden z.B. von der Frequenz, mit der Lichtpulse ausgesendet werden. Wenn 1x pro Sekunde ausgesendet wird, und man 1x alle zwei Sekunden empfängt, dann ist das wohl auch für dich gravitative Zeitdilatation. Wenn 1 Million Wellen pro Sekunde ausgesendet werden, und man 1 Million in zwei Sekunden empfängt, dann ist das für dich gravitative Rotverschiebung. Wo soll jetzt da der Unterschied sein?
    Und bloß, damit es sich nicht wieder hineinschleicht: Beides ist deshalb dasselbe, weil es keine Laufzeitunterschiede gibt, die Rotverschiebung und Zeitdilatation voneinander abweichen lassen können. Wenn es Laufzeitunterschiede gibt, dann ist Rotverschiebung natürlich etwas anderes als Zeitdilatation. Im gravitativen Fall allerdings ist beides einzig und allein auf Zeitdilatation zurückzuführen und auf sonst nichts. (Energie und Zeit sind inniglich verbunden übrigens, fallst das dein Problem sein sollte - von wegen atomare Übergänge und so. )
    Geändert von Ich (Gestern um 23:32 Uhr)

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