Forum: Offtopic Wie andere Leute von Lichtgeschwindigkeit überzeugen?


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von Albert Einstein der Kluge (Gast)


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Hallo,

wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern, 
Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das 
Licht sein kann?

Immer wieder höre ich von Leuten aus meinem Umfeld: "Aber in einer Doku 
wurde gesagt..."
Das trägt nicht gerade zur Wissensverbreitung in unserer Gesellschaft 
bei, wenn fadenscheinige Theorien oder halbgare Ansätze postuliert 
werden...

Ich nehme in solchen Fällen gerne die Formel für die relativistische 
Massenzunahme. Wenn man hier einen Wert größer als c für v einsetzt, 
kommt keine reelle Zahl mehr heraus und die Behauptung kann widerlegt 
werden.

Was meint ihr? Wie würdet ihr andere Leute (zwar wissenschaftlich, aber 
nicht zu komplex) von den Grenzen der Lichtgeschwindigkeit überzeugen?

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Warum sollte man das tun? Dieses "Wissen" oder "Faktum" hat im realen 
Leben der Menschen keinerlei Bedeutung.

Die Hummel hat keine Ahung von Aerodynamik und fliegt trotzdem!

von Achim M. (minifloat)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> Wenn man hier einen Wert größer als c für v einsetzt, kommt keine reelle
> Zahl mehr heraus

Damit hast du alle, die komplexe Zahlen nicht kennen oder sich sonst 
nicht um Mathematik scheren, direkt überfordert.

Netter Ansatz, aber leider nur 2 von 10 Troll-Punkten.
mfg mf

von DSP_Anfänger (Gast)


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>Die Hummel hat keine Ahung von Aerodynamik und fliegt trotzdem!
Urban legend.

https://de.wikipedia.org/wiki/Hummel-Paradoxon

von npn (Gast)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> Was meint ihr? Wie würdet ihr andere Leute (zwar wissenschaftlich, aber
> nicht zu komplex) von den Grenzen der Lichtgeschwindigkeit überzeugen?

Sprich mit Kurt, der wird dir was erzählen ;-)

von Falk B. (falk)


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DSP_Anfänger schrieb:
>>Die Hummel hat keine Ahung von Aerodynamik und fliegt trotzdem!
> Urban legend.
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Hummel-Paradoxon

Du solltest das sinnerfassende Lesen üben. Ich sagte NICHT, daß die 
Hummel den Gesetzen der Aerodynamik widerspricht, sondern daß sie, als 
lebendes Wesen, kein Wissen oder gar Bewußtsein darüber hat. Auch wenn 
das mit dem Bewußtsein sicher diskutierbar ist.

von A. S. (rava)


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Addierbarkeit von Geschwindigkeiten und eine obere Grenze für alle 
Geschwindigkeiten sind ein Widerspruch.
Diesen Widerspruch löst die spez. Relativitätstheorie.
Da ihre Vorhersagen durch Messungen bewiesen wurden, nimmt man an, sie 
ist richtig.
Daher ist es auch ziemlich wahrscheinlich dass auch die zugrundeliegende 
Annahme richtig ist.


Besser wird's nicht, fürchte ich.

von Achim H. (anymouse)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> "dass nichts schneller als das Licht sein kann"

Was nicht stimmt, wenn man es ganz genau nimmt ;)

Richtiger wäre: Man kann keinen Gegenstand auf Lichtgeschwindigkeit 
beschleunigen. Hier zu wäre nicht nur sehr viel, sondern unendlich viel 
Energie notwendig.

Beitrag #6571459 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Stephan (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Auch wenn das mit dem Bewußtsein sicher diskutierbar ist.

ist es;)
<completely off-topic>
Hummeln nutzen eine m.E. bemerkenswerte "copy-when-uncertain"* strategie 
bei der Nahrungssuche, die - kurzgefasst - schon ein Bewusstsein > 0 
vermuten lässt.  *(Sie schauen Verhalten (auch Flugmanöver) bei Kumpels 
ab)
Original Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4938046/
</>

So eine "copy-when-uncertain" Strategie wäre sicher auch interessant für 
einen neuen Fuzzy-Logik Ansatz oder als Ergänzung bei AI/ML... (Weil 
dann der  erste TESLA in die Menschenmenge gerast ist, macht es sein 
V2X-Vernetzter Kumpel gleich nach)... Da kann sich aber KybenetikerX 
weiter drum kümmern...

Beitrag #6571465 wurde von einem Moderator gelöscht.
von John Doe (Gast)


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Achim H. schrieb:
> Albert Einstein der Kluge schrieb:
>> "dass nichts schneller als das Licht sein kann"
>
> Was nicht stimmt, wenn man es ganz genau nimmt ;)
>
> Richtiger wäre: Man kann keinen Gegenstand auf Lichtgeschwindigkeit
> beschleunigen. Hier zu wäre nicht nur sehr viel, sondern unendlich viel
> Energie notwendig.

Was auch totaler Blödsinn ist.
Natürlich können Teilchen schneller als Licht sein. Kennt jeder aus 
Aufnahmen aus dem Atomkraftwerk (Tscherenkow-Strahlung).

Es muss heissen: Vakuum-Lichtgeschwindigkeit!

Beitrag #6571473 wurde von einem Moderator gelöscht.
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Es fragt sich: wozu zu versuchen andere von etwas zu überzeugen, was 
über deren Horizont geht? Das ist im Ansatz zum Scheitern verurteilt. 
Einfach lassen. Entweder sie stolpern irgendwann selber drüber oder 
suhlen sich weiter im eigenen Mikrokosmos. Logische Argumente werden 
einfach nicht zur Kenntnis genommen wenn es nicht ins eigene Weltbild 
passt, fertig.

von Rainer V. (a_zip)


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und wenn das schon mit Frau/Herr Mustermann besprochen werden muß, dann 
möchten die auch den Grund dafür hören, dass Licht sehr wohl mit 
Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist! Also...
Gruß Rainer

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Besonders schlimm in dem Zusammenhang finde ich wie leicht es inzwischen 
geworden ist mit Scharlatanerie Leute zu fangen, die eigentlich 
gebildet/kritisch genug sein sollten diverse Schwindel zu durchschauen. 
Irgendwas passiert da mit der Software in der Birne.

von Johannes T. (johannes_t)


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... Vorschlag: "Die Geschwindigkeit des Lichts entspricht der 
Geschwindigkeit der Kausalität. Oder anders gesagt: Licht ist das 
Einzige, das die Geschwindigkeit der Kausalität tatsächlich erreicht. 
Alles andere ist langsamer."

Auch ganz gut finde ich: https://youtu.be/coZpk_6YnOw

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Gar nicht. Genau genommen weiß man das auch gar nicht.

Einstein hat angenommen daß a) die (Vakuum-) Lichtgeschwindigkeit 
konstant ist und daß b) nichts schneller sein kann.

Daraus hat er eine Theorie gemacht, die soweit wir bis jetzt wissen, das 
Universum und alles darin korrekt beschreibt. Das ändert aber nichts 
daran, daß es eine Annahme ist. Eine Theorie.

Es liegt in der Natur von Theorien, daß sie von neueren, besseren 
Theorien abgelöst werden. So wie Einsteins ART die Newtonsche 
Gravitationstheorie abgelöst hat. Es gibt keinen Grund, daran zu 
glauben, daß die ART der Weisheit letzter Schluß ist. Zumal die 
Unvereinbarkeit von ART und Quantentheorie bekannt ist.

von Gerald B. (geraldb)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Lichtgeschwindigkeit ist doch voll lahm gegenüber lächerlicher 
Geschwindigkeit. Und richtig ab geht es erst bei wahnsinniger 
Geschwindigkeit.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Hast du kein Leben?

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> Ich nehme in solchen Fällen gerne die Formel für die relativistische
> Massenzunahme. Wenn man hier einen Wert größer als c für v einsetzt,
> kommt keine reelle Zahl mehr heraus und die Behauptung kann widerlegt
> werden.

Man kann zeigen, dass bereits aus sehr grundlegenden Annahmen die 
Lorentz-Transformation und damit die Existenz einer Grenzgeschwindigkeit 
für die Ausbreitung von Wirkungen folgt. Dazu reichen die folgenden 
Annahmen:

1. Homogenität von Raum und Zeit.
2. Isotropie des Raumes.
3. Das Einsteinsche Relativitätsprinzip, d.h. alle Inertialsysteme sind 
gleichberechtigt (d.h. in allen gilt dieselbe Physik, oder formal, dass 
Gleichungen, die physikalische Gesetzmäßigkeiten beschreiben, beim 
Übergang zwischen Inertialsystemen ihre Form beibehalten).

Aus den Annahmen kann man die Lorentz-Transformation herleiten. Diese 
enthält dann eine unbestimmte Konstante mit der Dimension 
Geschwindigkeit. Ferner bekommt man die Gruppeneigenschaft der 
Lorentz-Transformation, und damit das relativistische Additionstheorem 
für Geschwindigkeiten. Letzteres zeigt dann, dass die unbestimmte 
Konstante die Rolle einer Grenzgeschwindigkeit spielt.

Die Herleitung ist ziemlich elementar und steht in vielen einführenden 
Lehrbüchern. Man kann sich vielleicht auch -- mit ein paar 
Einschränkungen -- eine anschauliche geometrische Herleitung oder 
Rechtfertigung überlegen. Wobei das für meine Begriffe eher eine 
Verkomplizierung wäre.

Die Identifizierung der unbestimmten Grenzgeschwindigkeit mit der 
Lichtgeschwindigkeit ist dann letztendlich ein experimentelles Problem 
(z.B. durch Abschätzung einer hypothetischen Photon-Masse, da man in der 
relativistischen Dynamik zeigt, dass nur Teilchen mit verschwindender 
Masse sich mit der unbestimmten Grenzgeschwindigkeit ausbreiten können).

Was ferner die Identifikation der unbestimmten Grenzgeschwindigkeit mit 
der Lichtgeschwindigkeit nahelegt, ist die Tatsache, dass sich die 
Elektrodynamik Lorentz-kovariant formulieren lässt: Wenn
das Viererpotential ist mit dem Vektorpotential A und dem skalaren 
(elektrischen) Potential φ, dann lassen sich die Gleichungen für A^μ in 
Lorentz-Eichung kovariant schreiben als
mit der Vierer-Stromdichte
wobei ρ die Ladungsdichte und j die Stromdichte ist. Die 
Lorentz-Eichbedingung lässt sich ebenfalls kovariant schreiben:
Dabei ist
der D'Alembert-Operator. Nun ist diese Sache nur dann kovariant, wenn 
das in □ bzw. in der Gleichung für A^μ vorkommende c mit der 
Grenzgeschwindigkeit in der Lorentz-Transformation identifiziert wird. 
Nach Übergang zu den Feldern ist die Grenzgeschwindigkeit also das c, 
das in den Maxwell-Gleichungen vorkommt. (Die Felder transformieren sich 
allerdings etwas komplizierter, nämlich wie ein kontravarianter 
antisymmetrischer Tensor zweiter Stufe, damit ist auch eine kovariante 
Formulierung der Maxwell-Gleigungen etwas komplizierter -- und man nimmt 
oft lieber das Vierer-Potential).

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> davon überzeugen, dass nichts schneller als das Licht sein kann?
Indem Du einen haltbaren Beweis dafür vorlegst.

Einsteins Arbeiten sind aus meiner Sicht ein guter Ansatz, aber sie 
reichen mir nicht als absoluter Beweis.

Erstens hat sich der Mensch gerade in Sachen Geschwindigkeit schon so 
oft geirrt. Da wurden sogar die recht niedrigen Geschwindigkeiten der 
ersten Züge als gesundheitsgefährdend eingestuft - obwohl Pferde 
schneller waren (aber die Geschwindigkeit nicht so lange halten können). 
Oder es sei unmöglich, schneller zu fliegen als der Schall. Ein paar 
Jahre später konnten das verhältnismäßig große Airliner, Kampfjets und 
Raketen können es heute noch ohne Probleme, man konnte sogar ein (von 
zwei F-4 Strahltriebwerken mit Nachbrenner angeschobenes) Auto bauen, 
was schneller als der Schall fahren konnte.

Zweitens, wenn man sich den Weltraum anschaut, gibt's da z.B. schwarze 
Löcher, die Phänomene wie den Ereignishorizont haben. Soweit mir bekannt 
ist das die Grenze, in dem Objekte bei der Annäherung an die 
Singularität die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Aber wenn der 
Ereignishorizont noch über der "Oberfläche" der Singularität liegt (er 
liegt ja definitiv oberhalb des Zentrums), wieso sollte das Objekt oder 
das Licht an diesem Punkt plötzlich aufhören, weiter in Richtung Zentrum 
zu beschleunigen?

Drittens ist die Geschwindigkeit untrennbar mit dem System der Zeit 
verbunden. Schon möglich, daß innerhalb des Zeitsystems keine höhere 
Geschwindigkeit möglich ist, aber wieso sollte es keine 
Geschwindigkeiten geben, für die Zeit keine Rolle spielt?

Man könnte das Ganze auch umdrehen, für viele Betrachtungen ist die Zeit 
unbrauchbar wenn man eine überall gleiche Zeit annimmt bzw. der Begriff 
zeitgleich ist in der Betrachtung nur noch eine Annährung. Wenn ich mir 
den Mond anschaue, schaue ich 1,3 Sekunden in die Vergangenheit. Die 
Sonne sehen wir so, wie sie vor über 8 Minuten einmal ausgesehen hat. 
Das sind verglichen mit der Ausdehnung des Universums verschwindend 
kleine Entfernungen und wir empfinden das alles zeitgleich, obwohl es da 
eigentlich keine Zeitgleichheit gibt. Also angenommen wir würden eine 
zeitgleiche Explosion von Sonne und Mond sehen, stimmt das so überhaupt 
nicht, denn wenn man annimmt, nichts könne die Lichtgeschwindigkeit 
überschreiten, ist die Sonne in Wirklichkeit 8 Minuten früher explodiert 
als der Mond.

Vielleicht ist die Lichtgeschwindigkeit nichts weiter als irgend eine 
Grenze, die sich bei Messungen ausgehend von einem einzelnen bestimmten 
Punkt bemerkbar macht. Das heißt aber nicht, daß sich "da draußen" 
nichts schneller bewegen kann als das Licht.

von Harald W. (wilhelms)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:

> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Einstein selbst hat ein populärwissenschaftliches Buch über die
Relativitätstheorie geschrieben. Vielleicht wäre das Lesen dieses
Buches hilfreich:
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cber_die_spezielle_und_die_allgemeine_Relativit%C3%A4tstheorie

von Dirk L. (garagenwirt)


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Was ist mit der Warpgeschwindigkeit der Enterprise?
Was im TV läuft muss ja Wirklichkeit sein, oder?

Grundsätzlich ist es doch nur eine wissenschaftliche These, da muss man 
nur langegenug abwarten bis sie widerlegt wird.

von Icke ®. (49636b65)


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Dirk L. schrieb:
> Was ist mit der Warpgeschwindigkeit der Enterprise?

Die verursacht leider gefährliche Spalten im Subraum, weswegen ein 
Tempolimit von Warp5 alternativlos ist.

https://memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Die_Raumkatastrophe

von Le X. (lex_91)


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Icke ®. schrieb:
> Die verursacht leider gefährliche Spalten im Subraum, weswegen ein
> Tempolimit von Warp5 alternativlos ist.
>
> https://memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Die_Raumkatastrophe

Wobei das noch harmlos ist.
Richtig gefährlich* wirds bei Warp10 (Transwarp).

https://memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Die_Schwelle_(Episode)


*gefährlich ist vor allem das Schauen dieser unrühmlichen Episode.

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Freu´ dich doch, dass du etwas weisst, was andere nicht wissen.

Warum willst du andere Leute von deiner Auffassung überzeugen?
Willst du die Welt verbessern?

Es gibt Menschen deren Beruf es ist, Wissen weiter zu geben, lass´ die 
das doch machen, die haben auch Konzepte und Strategien dazu.
...und wenn es denen bisher nicht gelungen ist, deine Zielgruppe zu 
erleuchten, warum meinst du, dass es dir gelingen sollte?

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Mario H. schrieb:
> Man kann zeigen, dass bereits aus sehr grundlegenden Annahmen die
> Lorentz-Transformation

Man kann sich auch ein Loch ins Knie dengeln.

Der Start-Troll schrieb:
>> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
>> Unwissenden und Laien) davon überzeugen,

Merkst du was?

Mit deiner Eierkopf-Erklärung bist du dem Troll voll auf den Leim 
gegangen. Die Kunst ist eben nicht, dass man sich an der wunderbaren, 
eleganten Mathematik aus dem Lehrbuch einen von der Palme wedelt. Die 
Kunst ist es es einfach sein zu lassen.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Ben B. schrieb:
> Erstens hat sich der Mensch gerade in Sachen Geschwindigkeit schon so
> oft geirrt. Da wurden sogar die recht niedrigen Geschwindigkeiten der
> ersten Züge als gesundheitsgefährdend eingestuft - obwohl Pferde
> schneller waren (aber die Geschwindigkeit nicht so lange halten können).
> Oder es sei unmöglich, schneller zu fliegen als der Schall. Ein paar
> Jahre später konnten das verhältnismäßig große Airliner, Kampfjets und
> Raketen können es heute noch ohne Probleme, man konnte sogar ein (von
> zwei F-4 Strahltriebwerken mit Nachbrenner angeschobenes) Auto bauen,
> was schneller als der Schall fahren konnte.

Nicht alles, was hinkt ist ein Vergleich. Das hat absolut nichts mit der 
ART oder Einstein zu tun.

Ben B. schrieb:
> Drittens ist die Geschwindigkeit untrennbar mit dem System der Zeit
> verbunden. Schon möglich, daß innerhalb des Zeitsystems keine höhere
> Geschwindigkeit möglich ist, aber wieso sollte es keine
> Geschwindigkeiten geben, für die Zeit keine Rolle spielt?

Du widersprichst dir. Geschwindigkeit ist WEG PRO ZEIT. Wenn also Zeit 
wegfällt, dann kann man auch nicht mehr von Geschwindigkeit sprechen 
sondern eben von etwas anderem als Geschwindigkeit.

Ben B. schrieb:
> Man könnte das Ganze auch umdrehen, für viele Betrachtungen ist die Zeit
> unbrauchbar wenn man eine überall gleiche Zeit annimmt bzw. der Begriff
> zeitgleich ist in der Betrachtung nur noch eine Annährung. Wenn ich mir
> den Mond anschaue, schaue ich 1,3 Sekunden in die Vergangenheit. Die
> Sonne sehen wir so, wie sie vor über 8 Minuten einmal ausgesehen hat.
> Das sind verglichen mit der Ausdehnung des Universums verschwindend
> kleine Entfernungen und wir empfinden das alles zeitgleich, obwohl es da
> eigentlich keine Zeitgleichheit gibt. Also angenommen wir würden eine
> zeitgleiche Explosion von Sonne und Mond sehen, stimmt das so überhaupt
> nicht, denn wenn man annimmt, nichts könne die Lichtgeschwindigkeit
> überschreiten, ist die Sonne in Wirklichkeit 8 Minuten früher explodiert
> als der Mond.

Auch hier hinkt der Vergleich.
Warum es keine Zeitgleichheit gibt erschließt sich mir mit deinen 
Argumenten überhaupt nicht.

Nehmen wir an, Sonne und Mond explodieren zum Zeitpunkt t=0. Nach 1,5 
Sekunden sehen wir von unserem Standpunkt auf der Erde den Mond 
explodieren und nach 8 Minuten die Sonne explodieren. Da aber die 
Lichtgeschwindigkeit bekannt ist kann man genau zurückrechnen, dass eben 
jene Ereignisse gleichzeitig stattgefunden haben müssen.

Befänden wir uns an einem Punkt, der sowohl von Sonne als auch Mond 
genau gleich entfernt wäre, dann sähen wir auch Sonne und Mond zur 
gleichen Zeit explodieren.

Und da du dich (und ein paar andere Kandidaten) sich gerne über deine 
"Hater" und "Heckenschützen" beschwert hast, mache ich es öffentlich:
Ich habe dir eben aufgrund deiner ziemlich konstruierten und teils - in 
meinen Augen - an den Haaren herbeigezogenen Vergleichen ein "-1" 
gegeben.

von Markus B. (mbo_ap)


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von Falk B. (falk)


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Stefan S. schrieb:
> Nicht alles, was hinkt ist ein Vergleich. Das hat absolut nichts mit der
> ART oder Einstein zu tun.

Logisch, Ben B. ist ja auch ein Schwätzer vor dem Herrn. Das geht schon 
mit dem ersten Satz los. Noch mehr Anmaßung und Größenwahn geht kaum.

"Einsteins Arbeiten sind aus meiner Sicht ein guter Ansatz, aber sie
reichen mir nicht als absoluter Beweis."

Typischer Fall von Kruger-Dunning!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Ich habe dir eben aufgrund deiner ziemlich konstruierten und
> teils - in meinen Augen - an den Haaren herbeigezogenen
> Vergleichen ein "-1" gegeben.
Dankeschön, ich hoffe Du hast Dir hinterher auch erfolgreich einen drauf 
runtergeholt, denn nur so wird die systematische Negativbewertung aller 
meiner Beiträge zum perfekten Erlebnis. Du hast großes Glück, daß ich 
mich nicht auf Dein Niveau herablasse, sonst würdest Du bestimmt drei 
Tage bitterlich heulen wenn ich Deinen Beitrag mit -1 bewerten würde.

von Achim B. (bobdylan)


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Dirk L. schrieb:
> Was ist mit der Warpgeschwindigkeit der Enterprise?

Schlechtes Beispiel. Das Raumschiff bewegt sich dabei nämlich keinen mm 
von der Stelle, sondern der Raum wird gestaucht. Und zwar voll Karacho!

So hat es jedenfalls dieser japanisch aussehende US-Wissenschaftstyp 
aufgeschrieben, welcher in so ziemlich jeder TV-Doku über Sonne Mond und 
Sterne seine Visage in die Kamera halten muss.

von Marek N. (bruderm)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen

Jesus hat eine Peitsche genommen und ihm damit in die Fresse gehauen: 
https://youtu.be/FuuVWE_-Vu4?t=23

von Pandur S. (jetztnicht)


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Fuer historisch Interessierte gab's damals das Experiment von 
Michelson-Morley. Damit war der Aether Geschichte.
Es bedeutet man kann Lichtgeschwindigkeit nicht addieren.

: Bearbeitet durch User
von Icke ®. (49636b65)


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Le X. schrieb:
> https://memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Die_Schwelle_(Episode)
>
> *gefährlich ist vor allem das Schauen dieser unrühmlichen Episode.

OMG, das kann nur noch der unendliche Unwahrscheinlichkeitsdrive 
toppen...

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Hannes J. schrieb:
> Mit deiner Eierkopf-Erklärung bist du dem Troll voll auf den Leim
> gegangen. Die Kunst ist eben nicht, dass man sich an der wunderbaren,
> eleganten Mathematik aus dem Lehrbuch einen von der Palme wedelt. Die
> Kunst ist es es einfach sein zu lassen.

Dann halt der Inhalt von 
Beitrag "Re: Wie andere Leute von Lichtgeschwindigkeit überzeugen?" nochmals in noch 
einfacheren Worten:

Man kann Laien die Tatsache, dass "nichts schneller als das
Licht sein kann", dadurch näherbringen, indem man ihnen mitteilt, dass 
die Existenz einer Grenzgeschwindigkeit bereits aus wenigen einfachen 
Annahmen folgt (Homogenität und Isotropie von Raum und Zeit, 
Einstein-Relativitätsprinzip), die sie sofort verstehen können.

Um diese Folgerung im Detail zu verstehen, muss man sich eben mal 
hinsetzen und eine Stunde Zeit investieren. Netterweise ist ein Beweis 
elementar und braucht nicht mehr als Schulwissen bis zur zehnten Klasse 
-- im Gegensatz zu fast allen anderen Dingen, die die theoretische 
Physik des 20. Jahrhunderts bewegen.

Pandur S. schrieb:
> Fuer historisch Interessierte gab's damals das Experiment von
> Michelson-Morley. Damit war der Aether Geschichte.

Damit allein noch nicht wirklich. Das Resultat des Michelson-Experiments 
schließt Äthermitführung und die Lorentz-Ätherkontraktion nicht aus. 
Erst mit dem Kennedy-Thorndike-Experiment (Nullresultat benötigt 
Kontraktion und Zeitdilatation) und dem Ives-Stilwell-Experiment 
(transversaler Dopplereffekt, d.h. direkter Nachweis der Zeitdilatation) 
hat man hinreichende Gründe.

Heute gibt es hunderte Experimente, die die SRT als wichtigste Grundlage 
der modernen Physik auf allen möglichen Wegen und mit großem Aufwand 
immer genauer untersuchen. In 
https://de.wikipedia.org/wiki/Moderne_Tests_der_Lorentzinvarianz ist 
eine ganz brauchbare Literaturliste. Die meisten der neueren Arbeiten 
sind auf arXiv.org als Preprint frei zugänglich.

von M.A. S. (mse2)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Weiß nicht. Wie kann man andere Menschen, vorzugsweise Nicht-Mediziner 
von der Existenz des Covid-19-Virus überzeugen?

von M.A. S. (mse2)


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npn schrieb:
> Sprich mit Kurt, der wird dir was erzählen ;-)
:D
Der lief erst letztens hier wieder herum...

Nein, lieber ohne Ihn. Ich gehe 'mal davon aus, dass der Thread von 
einem Phsychologiestudenten gestartet wurde, der eine Studie über die 
verschiedenen Haltungen der Menschen zum Thema 'andere von seiner 
Weltsicht überzeugen' durchführt.

Ein paar ganz brauchbare Antworten hat er (meine ich) ja schon aber Kurt 
würde das Gesamtbild doch sehr verfälschen...  ;)

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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M.A. S. schrieb:
> Ich gehe 'mal davon aus, dass der Thread von
> einem Phsychologiestudenten gestartet wurde, der eine Studie über die
> verschiedenen Haltungen der Menschen zum Thema 'andere von seiner
> Weltsicht überzeugen' durchführt.

das denke ich mir bei etlichen Fäden...

von Ben S. (bensch123)


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Was interessiert den Bäcker, Handwerker, Polizist, Arzt, ... die 
Lichtgeschwindigkeit?

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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M.A. S. schrieb:
> Ich gehe 'mal davon aus, dass der Thread von
> einem Phsychologiestudenten gestartet wurde

Ich denke eher, dass der TO ein Soziologie-Student ist und experimentell 
die grössten Selbstdarsteller in einem Forum wie diesem offenbaren 
will....was ihm ja auch gelungen ist.

von Joachim B. (jar)


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Axel S. schrieb:
> Daraus hat er eine Theorie gemacht, die soweit wir bis jetzt wissen, das
> Universum und alles darin korrekt beschreibt. Das ändert aber nichts
> daran, daß es eine Annahme ist. Eine Theorie.

Die in unserer Physik nur bis knapp vor dem Urknall so 100000 Jahre 
gilt,
aber selbst der Urknall ist nur eine Theorie.

Also nicht Genaues weiss man dann doch nicht.

Selbst von Astrophysikern erhält man keine Antwort.

: Bearbeitet durch User
von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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An meiner Wampe wurde bisher noch jedes Licht gebrochen :-]

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Ich denke eher, dass der TO ein Soziologie-Student ist und experimentell

Der TO ist nicht angemeldet und kann daher hier nichts posten. Und wird 
sich sicherlich auch nicht mehr anmelden. So einfach ist das.

von Achim B. (bobdylan)


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Joachim B. schrieb:
> Urknall

Warum eigentlich Ur"knall"? Geknallt haben kann es ja garnicht...

von Le X. (lex_91)


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Achim B. schrieb:
> Warum eigentlich Ur"knall"? Geknallt haben kann es ja garnicht...

Hat auch niemand behauptet, oder?

"Knall" ist hier eine sehr einfache, sehr bildliche Beschreibung für 
einen komplizierten Prozess (sehr schnelle Expansion von Materie).

Aber das wusstest du doch?

von U. B. (pasewalker)


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> Was interessiert den Bäcker, Handwerker, Polizist, Arzt, ... die
> Lichtgeschwindigkeit?

Wär sie deutlich kleiner, müsste er morgens nicht so früh
aufstehen ... ;-)

von A. H. (pluto25)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> dass nichts schneller als das Licht sein kann?
Es wäre gelogen. Warum sollte es jemand glauben?
Das kann Dir jeder mit einem einfachen Lineal beweisen.

von Walta S. (walta)


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Icke ®. schrieb:
> Le X. schrieb:
>> https://memory-alpha.fandom.com/de/wiki/Die_Schwelle_(Episode)
>>
>> *gefährlich ist vor allem das Schauen dieser unrühmlichen Episode.
>
> OMG, das kann nur noch der unendliche Unwahrscheinlichkeitsdrive
> toppen...

Funktioniert gerade nicht. Die Lokale haben alle geschlossen.

;-)

walta

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Mario H. schrieb:
> Man kann Laien die Tatsache, dass "nichts schneller als das
> Licht sein kann", dadurch näherbringen, indem man ihnen mitteilt, dass
> die Existenz einer Grenzgeschwindigkeit bereits aus wenigen einfachen
> Annahmen folgt (Homogenität und Isotropie von Raum und Zeit,
> Einstein-Relativitätsprinzip), die sie sofort verstehen können.

Hat nur den Haken, dass deine Behauptung nicht zutreffend ist.

Aus Homogenität von Raum und Zeit, Isotropie des Raumes und dem 
Relativitätsprinzip folgt eben nicht, dass es eine endliche 
Grenzgeschwindigkeit gibt.  Das alles ist auch 100% mit der 
Galilei-Transformation aus der Newton'schen Physik vereinbar.

Und das Relativitätsprinzip ist auch nicht von Einstein sondern 
wesentlich älter: von Galilei.

Um zur Lorentz-Trafo zu kommen braucht man schon die Annahme einer 
endlichen (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit — oder zumindest Geschwindigkeit 
der Kausalität —, die unanhängig von Quelle und Beobachter und in jedem 
Inertialsystem beobachtet wird.  Und für die Lorentz-Trafo braucht man 
noch die Annahme, dass die zu erhaltende Transformation möglichst simpel 
gebaut ist.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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A. H. schrieb:
> Albert Einstein der Kluge schrieb:
>> dass nichts schneller als das Licht sein kann?
> Es wäre gelogen. Warum sollte es jemand glauben?
> Das kann Dir jeder mit einem einfachen Lineal beweisen.

Oh den Beweis würde ich gerne sehen!

Lineal habe ich - also schieß los!

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Johann L. schrieb:
> Aus Homogenität von Raum und Zeit, Isotropie des Raumes und dem
> Relativitätsprinzip folgt eben nicht, dass es eine endliche
> Grenzgeschwindigkeit gibt.  Das alles ist auch 100% mit der
> Galilei-Transformation aus der Newton'schen Physik vereinbar.

Nein. Die Newtonsche Physik und das Galilei-Relativitätsprinzip 
beinhalten explizit die Annahme einer absoluten Zeit. Dementsprechend 
lautet die Galilei-Transformation für zwei Bezugssysteme S und S' mit 
Koordinaten x, y, z, t und x', y', z', t', wobei sich S' gleichförmig in 
positiver x-Richtung mit Geschwindigkeit v bewegt und die Ursprünge der 
Koordinaten von S und S' bei t = t' = 0 zusammenfallen:
Die Existenz einer absoluten Zeit bekommt man aus der Homogenität von 
Raum und Zeit, der Isotropie des Raumes und dem Einsteinschen 
Relativitätsprinzip nicht. Im Gegenteil, die Annahme einer absoluten 
Zeit wird im Einsteinschen Relativitätsprinzip fallen gelassen.

> Und das Relativitätsprinzip ist auch nicht von Einstein sondern
> wesentlich älter: von Galilei.

Es gibt zwei Relativitätsprinzipien: Das von Galilei, und das von 
Einstein.

Wie oben schon erwähnt, besagt das Einsteinsche Relativitätsprinzip nur, 
dass alle Inertialsysteme gleichberechtigt sind. D.h. in allen gilt 
dieselbe Physik, was bedeutet, dass Gleichungen, die physikalische 
Gesetzmäßigkeiten beschreiben, beim  Übergang zwischen Inertialsystemen 
ihre Form beibehalten).

> Um zur Lorentz-Trafo zu kommen braucht man schon die Annahme einer
> endlichen (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit — oder zumindest Geschwindigkeit
> der Kausalität —, die unanhängig von Quelle und Beobachter und in jedem
> Inertialsystem beobachtet wird.

Nein. Das bekommt man allein aus den drei genannten Annahmen: 
Homogenität von Raum und Zeit, der Isotropie des Raumes und dem 
Einsteinschen Relativitätsprinzip. Die Herleitung ist, wie gesagt, recht 
elementar, und braucht vielleicht vier oder fünf Buchseiten. Siehe die 
z.B. [1], Seite 22-29, oder [2], Seite 4-9. Insbesondere in [1] steht 
eine sehr schöne elementare Herleitung. Es gibt aber noch einen Haufen 
andere einführende Bücher, die das ebenfalls behandeln.

> Und für die Lorentz-Trafo braucht man
> noch die Annahme, dass die zu erhaltende Transformation möglichst simpel
> gebaut ist.

Welche sollte das sein? Allein wegen der Homogenität von Raum und Zeit 
muss die Transformation linear sein. Ebenso geht nur mit einer linearen 
Transformation eine gleichförmige Bewegung in eine gleichförmige 
Bewegung über.

[1] U.E. Schröder: Spezielle Relativitätstheore. Verlag H. Deutsch 
(1994).

[2] R.U. Sexl, H.K. Urbantke: Relativity, Groups, Particles. Special 
Relativity and Relativistic Symmetry in Field and Particle Physics. 
Springer (2001).

: Bearbeitet durch User
von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Mario H. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Aus Homogenität von Raum und Zeit, Isotropie des Raumes und dem
>> Relativitätsprinzip folgt eben nicht, dass es eine endliche
>> Grenzgeschwindigkeit gibt.  Das alles ist auch 100% mit der
>> Galilei-Transformation aus der Newton'schen Physik vereinbar.
>
> Nein. Die Newtonsche Physik und das Galilei-Relativitätsprinzip
> beinhalten explizit die Annahme einer absoluten Zeit.

Ack für die Newton'sche Physik.

Aber das Reklativitätsprinzip ist einfach: "Alle Inertialsysteme sind 
gleichberechtigt".

> Die Existenz einer absoluten Zeit bekommt man aus der Homogenität von
> Raum und Zeit, der Isotropie des Raumes und dem Einsteinschen
> Relativitätsprinzip nicht.

Hat auch niemand behauptet.  Ich sagte nur, dass es nicht im Widerspruch 
steht zu den Prinzipien, von denen du allerdings unterschiedliche 
Versionen hast (siehe unten).

>> Und das Relativitätsprinzip ist auch nicht von Einstein sondern
>> wesentlich älter: von Galilei.
>
> Es gibt zwei Relativitätsprinzipien: Das von Galilei, und das von
> Einstein.

Relativitätsprinzip: Die Gesetze der Mechanik haben in unterschiedlichen 
Inertialsystemen die gleiche Form.

Ok, Einstein fordert, dass dies auch für die Elektrodynamik gilt, wobei 
er aber nichts weiter darüber voraussetzt (insbesondere wird nicht 
gefordert, dass die Maxwell'schen Gleichungen unabhängig vom 
Inertialsystem seien).

Das einzige, was er weiter fordert, ist das Prinzip der Konstanz der 
Lichgeschwindigkeit.

Bevor man die Transformationen von einem Inertialsystem in ein anderes 
ableiten kann, braucht man erst mal eine Regel, wie man Uhren 
synchronisiert, d.h. was Gleichzeitigkeit bedeutet, um die Zeit 
unterschiedlicher Beobachter im gleichen Inertialsystem vergleichen zu 
können.

In der Klassischen Mechanik ergibt sich das durch Annahme einer aboluten 
Zeit.

In der Speziellen RT ergibt sie sich durch 
Einstein-Poincaré-Synchronisation, d.h. Austauch von Lichtsignalen 
zwischen inertialen, relativ zueinander ruhenden Beobachtern. 
Wesentlich ist hier die Annahme der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, 
so dass die Synchronasisation unabhängig vom Bezugsystem ist.

> Im Gegenteil, die Annahme einer absoluten
> Zeit wird im Einsteinschen Relativitätsprinzip fallen gelassen.

Genau.  Und um Gleichzeitigkeit festzulegen, wird 
Einstein-Poincaré-Synchronisation verwendet.  Und damit diese vom 
Inertialsystem unabhängig ist, braucht es die Konstanz der 
Lichtgeschwindigkeit.

Hier nochmal das Relativitätsprinzip gemäß Wikipedia:
1
  Und Albert Einstein definierte 1905 das Relativitätsprinzip so:
2
    "Die Gesetzte, nach denen sich die Zustände der physikalischen
3
    Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches von zwei
4
    relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung
5
    befindlichen Koordinatensysteme diese Zustandsänderungen bezogen
6
    werden."

> Wie oben schon erwähnt, besagt das Einsteinsche Relativitätsprinzip nur,
> dass alle Inertialsysteme gleichberechtigt sind. D.h. in allen gilt
> dieselbe Physik, was bedeutet, dass Gleichungen, die physikalische
> Gesetzmäßigkeiten beschreiben, beim  Übergang zwischen Inertialsystemen
> ihre Form beibehalten).

Ja, aber wie kommt nur damit zur Lorenz-Trafo? Ohne irgendwas über Licht 
oder Ziet (Uhrensynchronisation, was über Licht geht) anzunehmen?

>> Um zur Lorentz-Trafo zu kommen braucht man schon die Annahme einer
>> endlichen (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit — oder zumindest Geschwindigkeit
>> der Kausalität —, die unanhängig von Quelle und Beobachter und in jedem
>> Inertialsystem beobachtet wird.
>
> Nein. Das bekommt man allein aus den drei genannten Annahmen:
> Homogenität von Raum und Zeit, der Isotropie des Raumes und dem
> Einsteinschen Relativitätsprinzip.

Damit wir nicht aneinander vorbeireden: Was verstehst du unter dem 
"Einstein'schen Relativitätsprinzip", und was unter dem "galileischen"?

Offenbar steckt da was mehr drin, als Einstein selbst gefordert hat?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Albert Einstein der Kluge schrieb:
> wie kann man am besten andere Menschen (vorzugsweise nicht-Physikern,
> Unwissenden und Laien) davon überzeugen, dass nichts schneller als das
> Licht sein kann?

Die interessiert nur was sich am Stammtisch oder Kafferunde gut 
verwerten läßt. Das mit der Zeit zum Beispiel. Fliegste schnell genug im 
All, altert man langsamer. Wenn Dir Deine (zensiert) zu sehr auf den 
Wecker gehen sollte, dann machst Du halt eine ganz schnelle Tour und 
wenn Du zurückkommst bist Du nur wenige Tage älter, Deine (zensiert) 
dabei von unten die Blümlein ansehen und kannst Dir wieder was neues 
suchen. Scheidungskostenfrei durch Lichtgeschwindigkeit.
Eignet sich so auch für die Büttenrede. Das bleibt dann auch im Kopf 
hängen. ;) ;o)

: Bearbeitet durch User
von Peter F. (toto)


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● Des I. schrieb:
>... Ich gehe 'mal davon aus, dass der Thread von
>> einem Phsychologiestudenten gestartet wurde, der eine Studie über die...

Ich denke eher von einem Kommunikationswissenschaftler...

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Johann L. schrieb:
> Mario H. schrieb:
>> Nein. Die Newtonsche Physik und das Galilei-Relativitätsprinzip
>> beinhalten explizit die Annahme einer absoluten Zeit.
>
> Ack für die Newton'sche Physik.
>
> Aber das Reklativitätsprinzip ist einfach: "Alle Inertialsysteme sind
> gleichberechtigt".

Man muss in der Tat zwischen dem Relativitätsprinzip der Newtonschen 
Physik und dem Relativitätsprinzip der speziellen Relativitätstheorie, 
dem Einsteinschen Relativitätsprinzip, unterscheiden. Diese sind nicht 
identisch.

Das Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik besagt schlichtweg, dass 
Newtons Mechanik in allen Intertialsystemen gilt, diese also 
gleichberechtigt sind, was die Newtonsche Mechanik anbelangt. Damit die 
Newtonschen Gleichungen in jedem Inertialsystem gelten, braucht es eine 
absolute Zeit. Diese Annahme muss man also investieren, damit das 
Relativitätsprinzip erfüllt ist.

Nun gibt es für jedes Relativitätsprinzip, egal ob Galilei oder 
Einstein, eine zugehörige Symmetrietransformation, die den Übergang 
zwischen den Inertialsystemen beschreibt. Für die Newtonsche Physik ist 
das die Galilei-Transformation. Entsprechend dem oben gesagten wird bei 
der Galilei-Transformation die Zeit nicht mittransformiert -- die Zeit 
ist absolut. Nur dann sind die Newton-Gleichungen invariant unter 
Galilei-Transformationen.

Anders das Einstein-Relativitätsprinzip: Es besagt, alle Inertialsysteme 
sind gleichberechtigt, d.h. in allen gilt dieselbe Physik. Mehr als das 
wird nicht angenommen -- insbesondere die Annahme einer absoluten Zeit 
wird nicht getroffen. Es stellt sich heraus, dass man eine neue 
Symmetrietransformation bekommt: die Lorentz-Transformation. Man findet, 
dass die Newtonschen Gleichungen nicht mehr invariant unter dieser 
Symmetrietransformation sind. Daher muss man die Mechanik modifizieren, 
wenn sie dem Einstein-Relativitätsprinzip genügen soll. Man kommt so auf 
die relativistische Mechanik, mit den bekannten Effekten wie 
Masse-Energie-Äquivalenz und der Folgerung, dass sich massive Teilchen 
nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen lassen, und vieles mehr.

Weiter findet man, dass die klassische Elektrodynamik dem 
Einstein-Relativitätsprinzip genügt: Die Maxwell-Gleichungen sind 
invariant unter der Lorentz-Transformation. Daher muss die klassische 
Elektrodynamik nicht modifiziert werden, um das 
Einstein-Relativitätsprinzip zu erfüllen.

Historisch ist es übrigens so, dass die Lorentz-Transformation gefunden 
wurde als diejenige Symmetrietransformation, die die Maxwell-Gleichungen 
invariant lässt, und das lange vor Einstein. Dem hat man damals aber 
keine physikalische Bedeutung zugeschrieben, da man davon ausgegangen 
ist, dass die Galilei-Transformation, die mit der Newtonschen Mechanik 
kompatibel ist, die physikalisch maßgebliche Symmetrietransformation 
ist. Man hat im Gegenteil angenommen, dass die Elektrodynamik ein 
bevorzugtes Bezugssystem hat, also keinem Relativitätsprinzip genügt: 
der sogenannten Äther, der Träger der elektromagnetischen Felder ist. 
Das hat gut ins physikalische Weltbild des 19. Jahrhunderts gepasst, 
indem man Licht und andere elektromagnetische Wellen analog zu 
mechanischen Wellen interpretieren konnte. Der Äther war im 
mechanistischen Weltbild des 19. Jahrhunderts der Träger der 
elektromagnetische Wellen, ähnlich wie die Luft Träger der Schallwellen 
ist.

Erst Einstein hat den Spieß umgedreht und gesagt, dass die 
Lorentz-Transformation die maßgebliche Symmetrietransformation ist, die 
Elektrodynamik also einem Relativitätsprinzip genügt, und die Newtonsche 
Mechanik neu aufgebaut werden muss, damit sie das neue 
Relativitätsprinzip erfüllt. Dazu musste Einstein die Annahme einer 
absoluten Zeit aufgeben: die Zeit wird unter der Lorentz-Transformation 
mittransformiert. Er hatte Recht, wie wir heute wissen.

>> Die Existenz einer absoluten Zeit bekommt man aus der Homogenität von
>> Raum und Zeit, der Isotropie des Raumes und dem Einsteinschen
>> Relativitätsprinzip nicht.
>
> Hat auch niemand behauptet.  Ich sagte nur, dass es nicht im Widerspruch
> steht zu den Prinzipien, von denen du allerdings unterschiedliche
> Versionen hast (siehe unten).

Ja, es gibt -- wie gesagt -- zwei unterschiedliche 
Relativitätsprinzipien.

> Relativitätsprinzip: Die Gesetze der Mechanik haben in unterschiedlichen
> Inertialsystemen die gleiche Form.
>
> Ok, Einstein fordert, dass dies auch für die Elektrodynamik gilt, wobei
> er aber nichts weiter darüber voraussetzt (insbesondere wird nicht
> gefordert, dass die Maxwell'schen Gleichungen unabhängig vom
> Inertialsystem seien).

Ja, die Elektrodynamik ist Lorentz-invariant und genügt daher dem 
Einsteinschen Relativitätsprinzip, nicht jedoch dem 
Galilei-Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik.

> Das einzige, was er weiter fordert, ist das Prinzip der Konstanz der
> Lichgeschwindigkeit.

Das fordert er in seiner Arbeit in Ann. Phys. aus dem Jahr 1905 ("Zur 
Elektrodynamik bewegter Körper"), diese Annahme ist aber redundant, wie 
kurz darauf gezeigt wurde, und wie ich schon häufiger erwähnt habe.

> Bevor man die Transformationen von einem Inertialsystem in ein anderes
> ableiten kann, braucht man erst mal eine Regel, wie man Uhren
> synchronisiert, d.h. was Gleichzeitigkeit bedeutet, um die Zeit
> unterschiedlicher Beobachter im gleichen Inertialsystem vergleichen zu
> können.
>
> In der Klassischen Mechanik ergibt sich das durch Annahme einer aboluten
> Zeit.
>
> In der Speziellen RT ergibt sie sich durch
> Einstein-Poincaré-Synchronisation, d.h. Austauch von Lichtsignalen
> zwischen inertialen, relativ zueinander ruhenden Beobachtern.
> Wesentlich ist hier die Annahme der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit,
> so dass die Synchronasisation unabhängig vom Bezugsystem ist.

Es gibt vereinfachte Herleitungen der Lorentz-Transformation, die die 
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit annehmen. Zwingend ist das aber nicht. 
Man bekommt dann anstelle der Lichtgeschwindigkeit einen freien 
Parameter der Dimension Geschwindigkeit, den man dann mit der 
Lichtgeschwindigkeit identifizieren muss. Das habe ich in 
Beitrag "Re: Wie andere Leute von Lichtgeschwindigkeit überzeugen?" 
bereits zu erklären versucht. Für die Herleitung benötigt man auch nicht 
zwingend die Synchronisation bewegter Uhren.

> Ja, aber wie kommt nur damit zur Lorenz-Trafo? Ohne irgendwas über Licht
> oder Ziet (Uhrensynchronisation, was über Licht geht) anzunehmen?

Man muss dann am Ende natürlich die freie Konstante der Dimension 
Geschwindigkeit, die die Rolle einer Grenzgeschwindigkeit hat, mit der 
Lichtgeschwindigkeit identifizieren. Eine Herleitung, die die Konstanz 
der Lichtgeschwindigkeit nicht annimmt, und nur von den drei genannten 
Annahmen ausgeht, "weiß" natürlich nichts über Licht und dessen 
Geschwindigkeit.

Die Sache funktioniert so, dass man sich zunächst überlegt, dass die 
Transformation aufgrund der Homogenität von Raum und Zeit linear sein 
muss, und die Form
hat. Dabei wird angenommen, dass sich das gestrichene Bezugssystem S' 
entlang der x-Richtung mit Geschwindigkeit v in positiver Richtung 
bewegt, und dann zum Zeitpunkt t = 0 die Ursprünge zusammenfallen, und 
zu dem Zeitpunkt die y- und y'- bzw z- und z'-Achsen parallel sind. 
Dabei sind ɣ, α, μ und ε Funktionen ausschließlich der Geschwindigkeit 
v. Diese Form ergibt sich aus den drei Annahmen Homogenität, Isotropie 
und Einstein-Relativitätsprinzip. Wegen der Isotropie müssen z.B. die 
Funktionen in den Gleichungen für y' und z' identisch sein. Ebenso kann 
man sich überlegen, dass in der Gleichung für t' die Größen y und z 
nicht vorkommen können, etc. Als nächstes kann man aus der Homogenität 
folgern, dass ɣ, α, und μ gerade Funktionen sein müssen, und ε ungerade. 
Dann kann man das Relativitätsprinzip anwenden und die Rolle von S und 
S' tauschen. Nach etwas Rechnerei findet man dann α = 1, ɣ = μ, und eine 
fast schon explizite Form für ɣ.

Man kann dann schließlich unter Anwendung der Annahmen die Sache für 
Relativbewegungen in beliebiger Richtung und für Raumdrehungen 
erweitern, und bekommt schließlich die volle Poincaré-Gruppe.

Das ist, wie gesagt, schön in der Literatur ausgeführt. Wenn ich das 
hier reproduzieren sollte, würde ich aber noch zwei Stunden schreiben. 
Würde ich gern machen, aber ich fürchte, das sprengt etwas den Rahmen 
eines Postings. Die Sache ist aber im Grunde elementar und leicht mit 
dem bloßen Auge nachvollziehbar.

> Damit wir nicht aneinander vorbeireden: Was verstehst du unter dem
> "Einstein'schen Relativitätsprinzip", und was unter dem "galileischen"?

Ich hoffe, das ist mit dem oben gesagten klarer geworden.

> Offenbar steckt da was mehr drin, als Einstein selbst gefordert hat?

Nein, das keinesfalls.

von Achim H. (anymouse)


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Mario H. schrieb:
> Man muss in der Tat zwischen dem Relativitätsprinzip der Newtonschen
> Physik und dem Relativitätsprinzip der speziellen Relativitätstheorie,
> ...as keinesfalls.

Das möchte ich nicht so stehen lassen.

Das Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik sagt, dass die 
Physikalischen Gesetze in jedem Inertialsystem gleich sein sollen. Da 
man damals nur die (nicht-relativistische) Formulierung der 
Newton-Mechanik kannte, ist die Galileo-Transformation eine FOLGE aus 
beiden. Diese ließ alle physikalischen Gesetze, die man damals kannte, 
unverändert, und es war (Ockham lässt grüßen) die einfachste 
Formulierung.

Die (allgemeine / mathematische) Lorentz-Transformation beinhaltet 
ebenfalls die Galileo-Transformation als Spezialfall einer allgemeinen 
und unendlichen Grenzgeschwindigkeit.

Das Relativitätsprinzip der Einsteinschen Physik sagt, dass nicht nur 
die mechanischen Gesetze, sondern auch die Maxwell-Gleichungen invariant 
sein sollen, d.h. dass es keinen Äther gibt (bzw. gleichwertig die 
Aussage, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Intertialsystemen 
identisch ist).

Damit bleiben noch die Postulate (!) eines isotropen Raums (ist das 
so?), einer Homogenität des Raums (ist das so?) und einer Homogenität 
der Zeit (ist das so?) übrig, damit man mit einfachen Gesetzen rechnen 
kann.

Die heutige (physikalisch interpretierte) Lorentz-Transformation dagegen 
beinhaltet als Geschwindigkeitsparameter die als konstant angenommene 
Lichtgeschwindigkeit -- und dies ist ein Postulat, was man hineinstecken 
muss.

Ob die Galileo-Transformation oder aber die (relativistische) 
Lorentz-Transformation oder sonst eine andere Transformation richtig 
sind, kann jedoch nicht allein aus der Mathematik abgeleitet werden. 
Hierzu MÜSSEN Experimente herangezogen werden, welche die 
Verträglichkeit der einen oder anderen Theorie mit der Realität 
überprüfen. Die Lorentz-Transformation ist nur deswegen "richtiger", 
weil sich die Annahme eine Lichtäthers nicht verifizieren lies, wohl 
aber die sonstigen Behauptungen der RT.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Achim H. schrieb:
> Das Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik sagt, dass die
> Physikalischen Gesetze in jedem Inertialsystem gleich sein sollen. Da
> man damals nur die (nicht-relativistische) Formulierung der
> Newton-Mechanik kannte, ist die Galileo-Transformation eine FOLGE aus
> beiden. Diese ließ alle physikalischen Gesetze, die man damals kannte,
> unverändert, und es war (Ockham lässt grüßen) die einfachste
> Formulierung.

Also besagt das Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik, dass die 
Newtonsche Physik in jedem Inertialsystem gleich ist, mit der 
Galilei-Transformation als zugehöriger Symmetrietransformation; 
insbesondere gibt es eine absolute Zeit. Nichts anderes hatte ich 
geschrieben.

Und das ist, wie wir heute wissen, im allgemeinen falsch bzw. gilt nur 
in einer bestimmten Näherung: Die Newtonsche Mechanik bedarf der 
Modifikation, damit sie das Einsteinsche Relativitätsprinzip ("jedes 
Inertialsystem ist gleichberechtigt", was auf die Lorentz-Transformation 
als Symmetrietransformation führt) erfüllt. die Modifikation ist dann 
die relativistische Mechanik.

Nochmal etwas anders gesagt: Auch wenn man sowohl das Galileische 
Relativitätsprinzip als auch das Einsteinsche Relativitätsprinzip etwas 
lapidar als "jedes Inertialsystem ist gleichberechtigt" formulieren 
kann, ist der Inhalt ein völlig anderer. Das Galileische 
Relativitätsprinzip liegt vollständig im Begriffsrahmen der Newtonschen 
Physik, mit ihrer absoluten Zeit. Sein mathematischer Ausdruck ist die 
Galilei-Transformation. Das Einsteinsche Relativitätsprinzip hingegen 
findet in der Lorentz-Transformation seinen mathematischen Niederschlag.

> Die (allgemeine / mathematische) Lorentz-Transformation beinhaltet
> ebenfalls die Galileo-Transformation als Spezialfall einer allgemeinen
> und unendlichen Grenzgeschwindigkeit.

Nein. Die Lorentz-Transformation geht in die Galilei-Transformation über 
für kleine Relativgeschwindigkeiten. Ebenso geht die relativistische 
Mechanik in die Newtonsche Mechanik über für kleine Energien bzw. 
Geschwindigkeiten. Für die Elektrodynamik gilt das allerdings schon 
nicht mehr. Die ist bis Energie Null hinab relativistisch.

> Damit bleiben noch die Postulate (!) eines isotropen Raums (ist das
> so?), einer Homogenität des Raums (ist das so?) und einer Homogenität
> der Zeit (ist das so?) übrig, damit man mit einfachen Gesetzen rechnen
> kann.

Für diese Postulate gibt es ziemlich gute Gründe. So unterscheiden sich 
die physikalischen Gesetze hier nicht von denen in Amerika (Homogenität 
des Raums), und auch haben sie sich seit letztem Jahr nicht verändert 
(Homogenität der Zeit). Analoges kann man über die Isotropie sagen.

> Die heutige (physikalisch interpretierte) Lorentz-Transformation dagegen
> beinhaltet als Geschwindigkeitsparameter die als konstant angenommene
> Lichtgeschwindigkeit -- und dies ist ein Postulat, was man hineinstecken
> muss.

Nein, das muss man nicht postulieren. Man muss am Ende nur einen freien 
Parameter mit der Lichtgeschwindigkeit identifizieren. Das ist seit über 
einem Jahrhundert etabliertes Wissen, entsprechende Literatur habe ich 
zitiert.

> Ob die Galileo-Transformation oder aber die (relativistische)
> Lorentz-Transformation oder sonst eine andere Transformation richtig
> sind, kann jedoch nicht allein aus der Mathematik abgeleitet werden.
> Hierzu MÜSSEN Experimente herangezogen werden, welche die
> Verträglichkeit der einen oder anderen Theorie mit der Realität
> überprüfen.

Ja, das hat auch niemand behauptet. In 
Beitrag "Re: Wie andere Leute von Lichtgeschwindigkeit überzeugen?" hatte ich auch auf 
neuere Arbeiten zu Tests verwiesen. Die Herleitungen aus grundlegenden 
Prinzipien sind aber essentiell, um die Struktur der Theorie zu 
verstehen. Und auch um experimentelle Tests zu interpretieren, siehe 
z.B. die Robertson-Mansouri-Sexl-Testtheorie.

> Die Lorentz-Transformation ist nur deswegen "richtiger",
> weil sich die Annahme eine Lichtäthers nicht verifizieren lies, wohl
> aber die sonstigen Behauptungen der RT.

Ja, natürlich. Das letzte Wort darüber hat das Experiment.

von Achim H. (anymouse)


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Mario H. schrieb:
> Achim H. schrieb:
>> Das Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik sagt, dass die
>> Physikalischen Gesetze in jedem Inertialsystem gleich sein sollen. Da
>> man damals nur die (nicht-relativistische) Formulierung der
>> Newton-Mechanik kannte, ist die Galileo-Transformation eine FOLGE aus
>> beiden. Diese ließ alle physikalischen Gesetze, die man damals kannte,
>> unverändert, und es war (Ockham lässt grüßen) die einfachste
>> Formulierung.
>
> Also besagt das Relativitätsprinzip der Newtonschen Physik, dass die
> Newtonsche Physik in jedem Inertialsystem gleich ist, mit der
> Galilei-Transformation als zugehöriger Symmetrietransformation;
> insbesondere gibt es eine absolute Zeit. Nichts anderes hatte ich
> geschrieben.

Aber ich eben nicht:
Das Relativitätsprinzip der alten Physik sagt: "Die Bewegungen von 
Körpern in einem gegebenen Raum sind untereinander die gleichen, ob sich 
der Raum in Ruhe befindet oder ob er sich konstant auf einer geraden 
Linie bewegt." Dieses Relativitätsprinzip sagt nichts über die Mechanik 
dahinter aus; deren Bewegungsgesetze sind ein weiterer Baustein. Erst 
aus diesen zweien ergeben sich die Galileo-Transformationen. Hier haben 
wir DREI Bestandteile: Relativitätsprinzip, Mechanik und 
Galileo-Transformation. Bitte nicht vermischen.

Mario H. schrieb:
> Achim H. schrieb:
>> Die (allgemeine / mathematische) Lorentz-Transformation beinhaltet
>> ebenfalls die Galileo-Transformation als Spezialfall einer allgemeinen
>> und unendlichen Grenzgeschwindigkeit.
>
> Nein. Die Lorentz-Transformation geht in die Galilei-Transformation über
> für kleine Relativgeschwindigkeiten.

Das meine ich nicht. Die Lorentz-Transformation IST die 
Galilei-Transformation, wenn 1/c = 0 ist. Du setzt schon etwas voraus: 
a) "Es gibt eine endliche Grenzgeschwindigkeit" oder "Es gibt eine 
Geschwindigkeit, die in allen IS gleich ist."  b) Die 
Vakuumlichtgeschwindigkeit ist diese Grenzgeschwindigkeit. Ansonsten ist 
"c" (oder 1/c) erstmal nur ein Parameter, den man rein mathematisch auch 
auf "0" oder die Schallgeschwindigkeit oder eine Geschwindigkeit, die 
milliardenmal größer als die Lichtgeschwindigkeit ist, setzen könnte.

Mario H. schrieb:
> Achim H. schrieb:
>> Damit bleiben noch die Postulate (!) eines isotropen Raums (ist das
>> so?), einer Homogenität des Raums (ist das so?) und einer Homogenität
>> der Zeit (ist das so?) übrig, damit man mit einfachen Gesetzen rechnen
>> kann.
> Für diese Postulate gibt es ziemlich gute Gründe. So unterscheiden sich
> die physikalischen Gesetze hier nicht von denen in Amerika (Homogenität
> des Raums), und auch haben sie sich seit letztem Jahr nicht verändert
> (Homogenität der Zeit). Analoges kann man über die Isotropie sagen.

Zum einen gab es auch gute Gründe für die Annahme einer absoluten Zeit 
und eines absoluten Raums -- bis sie durch die experimentellen Befunde 
zur RT als unvereinbar mit den Beobachtungen erklärt wurden. Zum anderen 
sind zwischenzeitlich auch die "guten Gründe" für die Homogenität und 
Isotropie fraglich geworden; zum Beispiel auf kleinsten Skalen 
(Bestätigt durch die Quantenphysik), zum anderen im riesigen 
(Kosmologie).

Mario H. schrieb:
> Achim H. schrieb:
>> Die heutige (physikalisch interpretierte) Lorentz-Transformation dagegen
>> beinhaltet als Geschwindigkeitsparameter die als konstant angenommene
>> Lichtgeschwindigkeit -- und dies ist ein Postulat, was man hineinstecken
>> muss.
> Nein, das muss man nicht postulieren. Man muss am Ende nur einen freien
> Parameter mit der Lichtgeschwindigkeit identifizieren.

Doch, das muss erstmal eine Annahme, und/aber die Experimente geben 
dieser Annahme Recht. Es wäre genauso eine Physik denkbar, wo die 
Maxwell-Gleichungen eben nur relativ zu einem Licht-Träger gelten, wie 
auch die Schallausbreitungsregeln nur relativ zum Schallträger gelten.

Eine Frage: Was verstehst Du unter "DIE Lorentz-Transformation"? Die 
Gleichungen mit einem freien beliebigen Parameter 1/C (der prinzipiell 
auch 0 sein könnte), oder die Gleichungen mit einem festen endlichen 
Wert "c"?

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Fehlt nurnoch der Weihrauch!

von Achim B. (bobdylan)


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Ich will hier mal den Thread kapern, und von links mit einer Frage 
reingrätschen.

Angenommen, der Mensch kann ein Raumschiff bauen, welches 90% der 
Lichtgeschwindigkeit erreicht. So ein Teil kann ja nicht von jetzt auf 
gleich die volle Endgeschwindigkeit erreichen, weil sich dann wegen der 
mordsmäßig vielen g das Raumschiff und dessen Inhalt atomisieren würde.

Kann man ausrechnen, wie lange die Beschleunigungsphase von Tempo Null 
auf Höchstgeschwindigkeit dauern würde, wenn verlangt ist, dass die 
Astronauten dabei vollkommen stressfrei Denk- und Handlungsfähig 
bleiben?

Vorbeugemaßnahme: Ein einfaches "Ja" wäre zwar eine Antwort, allerdings 
keine, wie sie mir vorschwebt...

von Matthias L. (limbachnet)


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Unter Vernachlässigung der relativistischen Massenzunahme ist das 
trivial;

a=v/t  =>  t=v/a

v= 90% von 300*10^6 m/s; a= 9,81 m/s²

Da kommen 27,5 *10^6 s heraus, das sind so rund 319 Tage. Da hätte man 
im Raumschiff ein komfortables G Schwerkraft durch Beschleunigung, 
komfortabler geht's kaum.

von Achim H. (anymouse)


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Achim B. schrieb:
> Vorbeugemaßnahme: Ein einfaches "Ja" wäre zwar eine Antwort, allerdings
> keine, wie sie mir vorschwebt...

Ja.

https://rechneronline.de/physik/beschleunigung-geschwindigkeit.php

Besser?

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Such mal nach "Rindler coordinates" und "hyperbolic motion".

von Le X. (lex_91)


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Matthias L. schrieb:
> Da kommen 27,5 *10^6 s heraus, das sind so rund 319 Tage. Da hätte man
> im Raumschiff ein komfortables G Schwerkraft durch Beschleunigung,
> komfortabler geht's kaum.

In irgendeinem ScienceFiction-Buch hat das Kolonieschiff 1 Jahr lang mit 
1g beschleunigt, eine 180°-Drehung hingelegt und dann 1 Jahr lang mit 1g 
gebremst.
Auch eine komfortable Art zu reisen, außerdem braucht es keinen 
"Gravitations-Reaktor" o.Ä.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Ok, Suchbegriffe hatte ich ja schon genannt.

Um komfortabel zu reisen hab ich Eigenbeschleunigung von 1g angenommen.

Für einen nicht beschleunigten Beobachter, von dem das Raumschiff bei T 
= 0, und X(T=0) = 0 losreist, gilt:

T(u=0.9c) = 2 Jahre

X(2 Jahre) = 1.25 Lichtjahre

Die an Bord vergangene Eigenzeit ist

τ = 1.426 Jahre = 17 Monate

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