Dimensionale Physik

Rainer Raisch schrieb:

Eclipse4 schrieb:

Wenn man es realistischer darstellt gibt es keinen Zeitsprung.

Diesen von Dir zitierten Post habe ich wohl gelöscht. Beim ZP gibt es einen "Zeitsprung" beim Wechsel des IS aus Sicht des Zwillings in der Rakte beim Zwilling auf der Erde. Das liegt an der Änderung der Relativgeschwindigkeit von +v zu -v und ergibt sich aus der dadurch veränderten RdG.

Wie gesagt : Wenn man es realistischer darstellt gibt es keinen Zeitsprung.

Eclipse4 schrieb:

Wenn man es realistischer darstellt gibt es keinen Zeitsprung

τΔ = γ·Δv·D/c²
wenn das kein "Zeisprung" ist .....
Wenn Du es mit "realistischer" Beschleunigung machst, ist es im Prinzip so
ΤΔ = γ·Δt·a·D/c²
"steht die Zeit still" wenn
a = c²/(γ·D) > 0
(vlt kommt noch ein γ hinzu, aber a ist ohnehin schon speziell)
Bei größerem a läuft die beobachtete Zeit rückwärts und bei kleinerem langsam vorwärts.
Und bei negativem a wie beim ZP (Bremsen bzw Wende) ist es eben Zeitraffer.

Das alles "sieht" man natürlich erst, wenn das Licht angekommen ist. Dann rechnet man es auf den Zeitpunkt der Beschleunigung zurück, das ist die "Sicht" der subjektiven Gleichzeitigkeit.

Rainer Raisch schrieb:

Das alles "sieht" man natürlich erst, wenn das Licht angekommen ist.

Welches Licht? Ich rede von der geneigten x'-Achse des bewegten Systems im Minkowski-Diagramm. So wie es in der Grafik gezeigt war mit Zeitsprung auf der Weltlinie des Startorts. Der Zeitsprung existiert nicht wenn der Reisende realistisch beschleunigt und bremst.

Eclipse4 schrieb:

Der Zeitsprung existiert nicht wenn der Reisende realistisch beschleunigt und bremst.

Ja und? Ist ein Zeitraffer nicht auch ein Zeitsprung zwischen den einzelnen Bildern? Was spricht gegen ein idealisiertes Δt·a = Δv?
Du kannst in den "Zeitsprung" (zusätzlich) Deinen bevorzugten Kurvenverlauf (Δt) malen, wenn es Dir dann besser gefällt.
Die Grafik zeigt Dir einfach Vorher und Nachher. Der konkrete Verlauf dazwischen ist vollkommen irrelevant.

Rainer Raisch schrieb:

Eclipse4 schrieb:

Der Zeitsprung existiert nicht wenn der Reisende realistisch beschleunigt und bremst.

Ja und?

Nichts weiter. Ich habe nur ergänzend erwähnt wie der "Zeitsprung" zustande kommt und dass es ohne ihn realistischer aussieht. Etwas Input geliefert. Das ist alles.

Ich bin da zu sehr im Gedankenexperiment, als dass ich solche Praxis-Einwände ernst nehme.
lim(Δt·a) = Δv
ist eine zulässige Abstraktion

Rainer Raisch schrieb:

Cossy schrieb:

In der ART wird die radiale Länge zur Quelle der Gravitation hin länger und die Zeit Dimension wird kürzer (Schwarzschildmetrik). Damit würde einfach der Bruch Länge durch Zeit keine LG bei einem Objekt mehr ergeben. Wie passt da eine Längenrelaxation mit einer Zeit Dilatation zusammen?

Hast Du noch nie von der Shapiro Verzögerung gehört? Natürlich ist die lokale Geschwindigkeit des Lichtes geringer als im Nullpotential.

Dass man lokal dennoch immer c misst, liegt an der Fehlmessung der Frequenz (Blauverschiebung) auf Grund der lokalen Messgeräte , sowie an der veränderten Wellenlänge des Lichtes infolge der Zeitdilatation. Natürlich wird die Wellenlänge kleiner, wenn die Zeit langsamer vergeht.

Das hat aber doch mit der radialen Raumdehnung überhaupt nichts zu tun.

Cossy schrieb:

Wenn man die lokale Veränderung nie feststellen kann, da Veränderung der Definition, spielt dies keine Rolle mehr. Die LG muss lokal immer und ohne Ausnahme gültig sein

Ich denke wir sprechen von einem Gravitationstrichter?

Jeder kann feststellen, dass der physische Radius größer ist als der Koordinatenradius. Man muss nur Umfang und radiale Entfernung messen.
U/2π = r < R
dR/dr = ²|grr|
und in der Vakuumlösung ist grr = -1/gtt

Du verwechselst das wohl mit der Längenkontraktion, da die radialen Maße aus dem Nullpotential betrachtet kontrahiert erscheinen ⁺). Der Raum ist lokal in Wahrheit gedehnt, sieht aber aus der Ferne aus, wie die Koordinatenmaße eben sind.

⁺) Hier spielt die doppelte Realität übrigens im Allgemeinen keine Rolle, denn wer damit in Kontakt kommen will, muss dorthin gehen, während kinematische Effekte bei der Begegnung bestehen bleiben, damit meine ich, dass sie sich auswirken können.

Ich glaube wir sind gar nicht so weit auseinander.
Es gibt immer wieder Leute, die behaupten, auch in einem Gravitationspotential muss es eine Längenkontraktion und eine Zeit Dilatation geben sein, da sonst der Bruch Länge durch Zeit nicht Konstant bleibt und die Konstanz der LG nicht gegeben ist. Das wollte ich damit ausdrücken.

Der große Unterschied in der Denkweise ist, dass es bei Dir einfach zwei Realitäten bei den Beteiligten für ein Vergleich gibt. Bei mir hat jeder lokal seine "Definition von Länge und Zeit" und muss daher alles was er erkennen kann mit seiner Definition (Realität) wahrnehmen.
Daraus ergibt sich aber bereits ein unterschiedliche Sichtweise beim der Schapiro Verzögerung. Es bedarf keiner Fehlmessung. Er kann in der DP einfach keinen Unterschied feststellen.

Rainer Raisch schrieb:

Eclipse4 schrieb:

Wenn man es realistischer darstellt gibt es keinen Zeitsprung

τΔ = γ·Δv·D/c²
wenn das kein "Zeisprung" ist .....
Wenn Du es mit "realistischer" Beschleunigung machst, ist es im Prinzip so
ΤΔ = γ·Δt·a·D/c²
"steht die Zeit still" wenn
a = c²/(γ·D) > 0
(vlt kommt noch ein γ hinzu, aber a ist ohnehin schon speziell)
Bei größerem a läuft die beobachtete Zeit rückwärts und bei kleinerem langsam vorwärts.
Und bei negativem a wie beim ZP (Bremsen bzw Wende) ist es eben Zeitraffer.

Das alles "sieht" man natürlich erst, wenn das Licht angekommen ist. Dann rechnet man es auf den Zeitpunkt der Beschleunigung zurück, das ist die "Sicht" der subjektiven Gleichzeitigkeit.

So, ich hatte Dich ja gestern gefragt, ob ich dazu einen Thread neu aufmachen kann und Du hast - ich hoffe ich irre nicht - zugestimmt.

Wir sind uns wohl ja auch über den "Zeitsprung" einig, und dass die Zeitdilatation der SRT natürlich symmetrisch ist.


Wer mehr wissen will und verstehen, der ist hier eingeladen:

umwelt-wissenschaft.de/forum/naturwissen...en-nur-wenige-kennen

Cossy schrieb:

Der große Unterschied in der Denkweise ist, dass es bei Dir einfach zwei Realitäten bei den Beteiligten für ein Vergleich gibt.

Im Falle der Gravitation sind es gar nicht zwei Realitäten, sondern es ist dieselbe. Nur erscheint diese für beide unterschiedlich weil sie Kinder dieser Realität sind.

Für die lokale Physik spielt dies keine Rolle, eben weil diese lokal ist.

Für globale Physik wie zB GPS ist hingegen die globale Sicht zwingend. Die unterschiedliche Zeitdilatation muss hier berücksichtigt werden. Gleiches gilt für ein Raumschiff, das sich im radialen Raum bewegt, "ähnlich" wie eine internationale Eisenbahnlinie lokale Zeitzonen berücksichtigen muss, natürlich mit dem wichtigen Unterschied, dass es hier nicht um differierende Uhrzeiten sondern um unterschiedlichen Zeitlauf geht.

Als Beispiel weise ich auf die Blauverschiebung hin. Diese wird nur lokal im Potential gemessen, WEIL dort die Messgeräte langsamer ticken. Das Licht hat seine Frequenz überhaupt nicht geändert, sondern nur die Wellenlänge (als unmittelbare Folge der Zeitdilatation).

Cossy schrieb:

da sonst der Bruch Länge durch Zeit nicht Konstant bleibt

Wie gesagt, bleibt der Bruch gar nicht konstant, denn die Geschwindigkeit verringert sich infolge der Zeitdilatation. Und wie gesagt, kann das lokal nicht gemessen werden, weil die Messgeräte genauso verlangsamt ticken.

UND DARÜBER SIND SICH ALLE BETEILIGTE ABSOLUT EINIG. Das Lichtsignal ist draußen schneller als drinnen. ES SIND ALSO NICHT ZWEI UNTERSCHIEDLICHE REALITÄTEN, sondern unterschiedliche Rahmenbedingungen, ähnlich wie Wasser auf dem Berggipfel wegen des geringen Drucks viel früher kocht als erst bei 100 °C.

Ich bin so froh, im Rahmen der RT nun nur wieder unterschiedliche Sichtweisen zu haben und keine unterschiedlichen Realitäten.

Nicht das ich grundsätzlich was dagegen habe, oder dafür bin, in der QM haben wir da aber einige lustige Ideen, was die Anzahl an Realitäten angeht. Und da ist es auch gut aufgehoben, in der RT, nun da brauch ich das nicht auch noch. Aber wenn es mal eine echte TOE gibt, da frag ich mich schon, überlebt die Kopenhagener Deutung oder was wird uns da dann vorgesetzt?

Bleibt spannend, aber ob ich das noch erleben werde, denke das wird noch dauern, eventuell kommt ja was dazu von KI.

nocheinPoet schrieb:

Ich bin so froh, im Rahmen der RT nun nur wieder unterschiedliche Sichtweisen zu haben und keine unterschiedlichen Realitäten.

Das gilt aber nur für die Zeitdilatation durch die Gravitation der ART, während im Fall der reinen Kinematik der puren SRT tatsächlich unterschiedliche Realitäten (Gleichzeitigkeit) vorliegen. Wenn Du willst, kannst Du das zwar auch als Sichtweisen deklarieren, eben gerade weil unterschiedliche Sachverhalte betrachtet werden. Im Loedel Diagramm sieht man das sofort.

Im Falle der Raumdehnung der Gravitation könnte man von zwei Realitäten sprechen, aber dort ist immer nur die lokale relevant, wenn man mal vom üblichen Rechnen in Koordinatenmaßen absieht.

nocheinPoet schrieb:

wenn es mal eine echte TOE gibt, da frag ich mich schon, überlebt die Kopenhagener Deutung

Ich fürchte, das sind zwei Paar Stiefel. Verschränkung und Zusammenbruch der Wellenfunktion (dürfte dasselbe sein) sind eine ganz schwierige Nuss, denke ich. Die TOE ist dagegen einfach.

Tja, nun ich komme auch sehr stark aus dem Bereich der Philosophie, Du weißt schon die Leute, die ganz viel labern, lange komplexe Bücher mit ganz viel Text schreiben, den kaum wer wirklich versteht und womit dann arme Schüler gequält werden. Ich denke das ich da meine Wurzeln gefühlt habe, ist hier noch keinem aufgefallen. Und nein, ich habe nicht Physik, nicht Philosophie oder Mathematik studiert. Nicht mal Abitur, nur Autodidakt und Berater, Entwickler, und "Denker" und ein "Laberkopf".

So nehme ich den Begriff "Realität" auch mehr philosophisch, also für den Anfang zumindest, wie man den nun hart physikalisch überhaupt greifen will, gute Frage. Wir haben ein Universum, das ist die Realität oder? Also nur eine? Oder gibt es in einem Universum real absolut mehr als eine Realität? Oder gibt es dafür überhaupt erstmal die Möglichkeit? Gibt es auch relative Realitäten?

Braucht es für jede Realität ein eigenes Universum oder kleben wir die Realität an Bewusstsein, oder Bezugssystem?

Was ist mit der Relativität der Existenz, also der Relativität der Realität?

Das mit dem philosophisch Hintergrund fällt jetzt auf oder? Also mal Physik, Multiversen, jedem seine Realität?

Ist echte Realität physikalisch aber dennoch subjektiv?

Eventuell wird klar, warum ich gerne mit einer Realität in der RT zufrieden bin, eben weil der Begriff physikalisch für mich echt viele neue Fragen aufwirft. Bin gespannt, was Du Dir da so denkst, wenn Du es verraten magst, ich höre gerne zu.

nocheinPoet schrieb:

Ist echte Realität physikalisch aber dennoch subjektiv?

Realität ist, was messbare Auswirkungen hat.

Und nun "kommt es":
Die Dichte eines Objektes ist beobachterabhängig, jeder Beobachter hat also eine andere Realität der Dichte, weil sie lorentzkontrahiert.

Ähnlich ist es mit der Zeit beim ZP. Ein Beobachter misst 5 Jahre und der andere 2 Jahre im selben "Zeitraum", also zwischen zwei Treffen.

nocheinPoet schrieb:

Braucht es für jede Realität ein eigenes Universum oder kleben wir die Realität an Bewusstsein, oder Bezugssystem?

"Beobachter" ist das Synonym für das Bezugssystem (IS). Und ja, die Realität ist an ein derartiges Bezugssystem geknüpft.

Man kann das allerdings mit Vierervektoren etc auch bezugssystemunabhängig formulieren. 
X.μ = {c·t; x; y; z} ~ ds Viererortsvektor
u.μ = d.(X.μ)/d.τ = γ·{c; v.x; v.y; v.z} ~ c Vierergeschwindigkeit 
etc

Subjektiv ist v=0 also γ=1 also
|u.μ| = 1·²(c²-0-0-0) = c
und jeder andere beobachtet
|u.μ| = ²(c²-v²)/²(1-v²/c²) = c

Rainer Raisch schrieb:

Realität ist, was messbare Auswirkungen hat. ...

Die Dichte eines Objektes ist beobachterabhängig, jeder Beobachter hat also eine andere Realität der Dichte, weil sie lorentzkontrahiert.

Ja, ist wichtig bei CERN wo es schon schnelle Protonen gibt.


Aber andere Realität, persönlich ist mir das zu hoch gegriffen. Ich sehe Dich kleiner aus 100 m Entfernung als ich mich sehe. Du siehst mich kleiner als Dich. Wenn Du im Zug fährst dann hat er für Dich v = 0, für mich am Bahnhof aber v = 10 km/h.

Ich würde hier nicht auf die Idee kommen und sagen, wir haben unterschiedliche Realitäten. Ich würde es Perspektiven ein und derselben Realität nennen.

Aber von mir aus kann das auch eine Frage nach dem Geschmack bleiben, ich finde den Begriff selbst nicht so wichtig, also ob so oder so, für mich gibt es da nichts, was sich dadurch nun physikalisch ändert, oder anders darstellt.

nocheinPoet schrieb:

Ich würde hier nicht auf die Idee kommen und sagen, wir haben unterschiedliche Realitäten.

Ich habe da kein Dogma.
Aber Dichte ist etwas, was man üblich als "real" einstuft. Auch die Ebene der Gleichzeitigkeit ist ein Standfuß unserer Realität. Gleiches gilt für den Zeitlauf.
Noch deutlicher wird es bei der elektrischen Ladung. Ein Stromkabel ist neutral geladen, selbst wenn der Strom fließt. Aber aus Sicht eines Elektrons ist das Kabel positiv geladen, wenn man den Strom einschaltet, denn die Abstände der Atomrümpfe sind dann lorentzkontrahiert. (und die Eigenabstände sind sogar bellgedehnt)

Rainer Raisch schrieb:

nocheinPoet schrieb:

Ich würde hier nicht auf die Idee kommen und sagen, wir haben unterschiedliche Realitäten.

Ich habe da kein Dogma.
Aber Dichte ist etwas, was man üblich als "real" einstuft. Auch die Ebene der Gleichzeitigkeit ist ein Standfuß unserer Realität. Gleiches gilt für den Zeitlauf.
Noch deutlicher wird es bei der elektrischen Ladung. Ein Stromkabel ist neutral geladen, selbst wenn der Strom fließt. Aber aus Sicht eines Elektrons ist das Kabel positiv geladen, wenn man den Strom einschaltet, denn die Abstände der Atomrümpfe sind dann lorentzkontrahiert.

Ich sehe auch da kein Dogma, auch nicht bei Dir.

Dichte ist einfach eine physikalische Größe, ist auch Geschwindigkeit. Man könnte auch eventuell kinetische Energie nehmen, aber die ist nun nicht intrinsisch.

Auch richtig gut zum Grübeln ist das Problem des bewegten Magneten und Leiters (Einsteins Induktionsparadoxon)

Der gute Einstein störte sich da an einer fundamentalen Asymmetrie in den physikalischen Erklärungen der damaligen Maxwell-Elektrodynamik. Obwohl das messbare Resultat (der fließende Strom) in beiden Fällen exakt identisch ist, lieferte die klassische Physik je nach Blickwinkel zwei völlig unterschiedliche theoretische Begründungen.


Fall A:

Wir haben einen Leiter welcher chillt, also in S ruht, und der Magnet bewegt sich. 

Aus Sicht des ruhenden Leiters in S:

Der bewegte Magnet erzeugt ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld.

Und die physikalische Ursache:

Laut Maxwells Gleichungen entsteht durch das sich ändernde Magnetfeld ein elektrisches Wirbelfeld im Raum. Dieses elektrische Feld drückt die Elektronen im ruhenden Leiter an und bringt sie zum Fließen (Induktion).

Cool, Physik, läuft ... 


Fall B:

Der Magnet chillt, also er ruht, und jetzt ist der Leiter bewegt.

Aus Sicht des ruhenden Magneten in S':

Da der Magnet ja chillt, also stillsteht, verändert sich sein Magnetfeld im Raum zeitlich überhaupt nicht. Es gibt hier also kein induziertes elektrisches Feld!

Und die physikalische Ursache:

Die Elektronen befinden sich in dem bewegten Leiter. Da sie sich nun zusammen mit dem Leiter durch ein statisches Magnetfeld bewegen, wirkt auf sie die sogenannte Lorentzkraft. Und diese magnetische Kraft drückt nun mal eben die Elektronen durch den Draht und erzeugt denselben Strom.


Was war daran das Paradoxon?

Für den Beobachter ist das Experiment in beiden Fällen klar ununterscheidbar, ein Magnet und ein Leiter bewegen sich relativ zueinander, und das Amperemeter zeigt denselben Strom an. Für die damalige Physik existierte jedoch ein absoluter Raum („Äther“).

Je nachdem, wer sich absolut durch diesen Raum bewegte, änderte sich die Natur der wirkenden Kraft fundamental, einmal war ein elektrisches Feld verantwortlich und das andere Mal eine magnetische Kraft.

Der gute Einstein empfand das echt als absurd, also dass die Natur hier zwei völlig verschiedene Erklärungen für dasselbe Phänomen verlangte, nur weil man den Beobachter wechselt.

Zwei Realitäten ...


Die Lösung durch die Relativitätstheorie:

Nun kommt es, darum spreche ich es auch hier an, dieses Paradoxon war einer der Hauptgründe, warum Einstein seine Spezielle Relativitätstheorie entwickelte!

Er hob die Asymmetrie auf, indem er das Relativitätsprinzip konsequent auf die Elektrodynamik anwandte.

Es gibt keine absolute Ruhe und keinen Äther. Nur die Relativbewegung zueinander zählt.


Auch der Elektromagnetismus ist relativ:

Ob ein Feld als "elektrisch" oder "magnetisch" wahrgenommen wird, ist keine absolute Eigenschaft des Feldes, sondern hängt rein vom Bezugssystem des Beobachters ab. Wechselt man das Bezugssystem, transformieren sich elektrische und magnetische Felder ineinander. Damit verschwand die theoretische Asymmetrie, und das Paradoxon war gelöst.

Als ich in sehr jungen Jahren davon das erste Mal gelesen habe, fand ich das richtig faszinierend, wie Spock wohl sagen würde. 

Naja ich sprach nicht von dieser Paradoxie des Magnetismus, sondern von der Tatsache, dass die Ladung für Ladungen von der Bewegung abhängen kann. Über Magnetismus spreche ich hingegen ungern, weil er nur eine verkappte Coulombkraft ist. Beides wird in der SRT zum vierdimensionalen Tensor F.μλ "Faraday" zusammengefasst.