Spezielle Relativitätstheorie

16/07/2012 - 19:10 von Michael Hajduk | Report spam
Ich bin zum ersten Mal auf so einer Plattform. Ich bin kein Physiker, wollte mir aber einige Zusammenhànge der speziellen Relativitàtstheorie klar machen, komme aber bei dem folgenden Gedankenversuch nicht weiter:

Ich stelle mir zwei nebeneinander liegende Ràume A und B mit je einem Wissenschaftlerteam vor. Ziel ist es, herauszufinden, ob in beiden Ràumen A und B die gleichen physikalischen Gesetze gelten. Die Wissenschaftler können durch eine Tür gehen und sich gegenseitig besuchen, sie können aber nicht nach draußen schauen oder die beiden Ràume verlassen und von außen bertrachten. Der Raum A steht auf dem Erdboden auf Meereshöhe, der Raum B schwebt den Bruchteil eines Millimeters über dem Boden und wird durch einen Rakententriebwerk in dieser Lage gehalten. Die Wissenschaftler wissen dies aber nicht und sie können diesen Sachverhalt auch durch kein innerhalb der Ràume ausgeführtes Experiment feststellen. Ich glaube dies jedenfalls und eventuell ist dies bereits mein Gedankenfehler. Ansonsten geht das Gedankenexperiment wie folgt weiter.

Da die in Raum A und in Raum B ausgeführten Experimente immer zum gleichen Ergebnis führen, will das eine Team aufhören. Das andere Team will aber weitermachen mit der Begründung "Vielleicht ist ja morgen alles ganz anders". Beide Teams machen zwar weiter, sie zertstreiten sich aber über die Frage nach der Zukunft und und schließen die Türen zwischen den beiden Ràumen A und B.

Die Wissenschaftlerteams messen in beiden Ràumen u. a. auch die Kraft, mit der ein Körper Richtung Boden angezogen wird. Wenn sie genau genug messen, werden sie festellen, dass diese Kraft geringfügig schwanken kann. Bei einer dieser Schwankungen, passiert es, dass der vom Raketenantrieb in Schwebe gehaltene Raum B ein wenig angehoben wird. In der angehobenen Stellung ist die Erdanziehung etwas geringer; der Raketenantrieb, der von der ursprünglichen Position des Raumes ausgeht, gleicht mehr aus, als es der Erdanziehung in der angehobenen Position entspricht und der Raum B wird weiter vom Erdboden abgehoben. Das Raketentriebwerk wirkt mit der gleichen Kraft weiter und der Einfluss der Erdaanziehung wird mit zunehmender Entfernung zur Erde geringer. Die Physiker in Raum B haben davon trotz genauester Messungen nichts mitgekommen, da die Initialschwankung der Erdanziehung beim Beginn des Abhebens als beliebig klein angesehen werden kann. Mit der Zeit werden sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht mit denen sich der Raumes B vom Raum A auf der Erde entfernt.

Nach 5 Jahren Eigenzeit (vielleicht auch einer anderen Zeit, was aber nichts an der weiteren Überlegung àndert) wird der Raum A auf der Erde durch ein starkes Erdbeben mit Beschleunigungen in horizontaler und vertikaler Richtung geschüttelt. Nach 5 Jahren Eigenzeit wird auch der Raum B in Flugrichtung und senkrecht dazu geschüttelt. Denkbar ist, dass sich der Raum B dabei um 180° um eine Achse senkrecht zur Flugrichtung dreht. Die Beschleunigung ist dann zur Erde gerichtet und die Fluchtgeschindigkeit von der Erde verringert sich. 10 Jahre Eigenzeit spàter fliegt der Raum B mit sehr hoher Geschwindigkeit auf die Erde zu. Durch eine entsprechende Turbulenz (àhnlich der vorhergehenden) dreht sich der Raum B, wird abgebremst und landet nach 20 Jahren Eigenzeit B ganz langsam auf der Erde neben dem Raum A.

20 Jahre nach Schließung der Türen wollen die Wissenschaftler von Raum B ihre Kollegen in Raum A wieder besuchen und erleben die Überraschung, dass die Menschen in Raum A sehr viele Generationen àlter sind. Bei einem Vergleich der Versuchsprotokolle der in Raum A und Raum B durchgeführten Experimente, stellt sich heraus, dass alle Versuchsergebnisse gleich sind, mit Ausnahme von winzigen Abweichungen wàhrend zweier Erdbeben nach 5 bzw. 15 Jahren Eigenzeit.

Wie kann ich das jetzt verstehen? Làßt sich prinzipiell aus den Unterschieden der Messergebnisse herleiten, dass die Ràume A und B verschiedene Wege durch die Raumzeit zurückgelegt haben? Sind tatsàchlich die Drehbewegungen nach 5 bzw. 15 Jahren der Eigenzeit von B letztlich die Ursache dafür, dass B einen Ort erreichen kann, der für A weit in der Zukunft liegt?

Von außen gesehen sind gewaltige Unterschiede zwischen den Zustànden des Raums A und den Zustànden des Raums B auszumachen, z. B. der Energieverbrauch von B. Innerhalb der Ràume sind diese großen Unterschiede aber nicht feststellbar. Nach dem Wiederzusammentreffen müssen die Menschen in den Ràumen A und B akzeptieren, dass sie unterschiedliche Wege in der Raumzeit gegangen sind. Folgt nicht daraus für sie, dass außerhalb ihres geschlossenen Systems verschiedene Einflüsse auf die Ràume A und B gewirkt haben müssen, und würden sie damit zu Erkenntnissen kommen,die außerhalb ihres geschlossenen Systems liegen?

Aus der Chaostheorie ist bekannt, dass kleine Ursachen große Wirkungen haben können ("Der Flügelschlag eines Vogels in Deutschland kann die Ursache für einen Sturm in Australien sein"). Eine Erklàrung für obiges Gedankenexperiment ist dies - denke ich - aber nicht.

Ich wàre euch sehr dankbar, wenn ihr mir Anhaltspunkte zur Lösung der in meiner Vorstellung bestehenden Widersprüche bei diesem Gedankenversuch geben könntet.

Michael Hajduk
 

Lesen sie die antworten

#1 Helmut Wabnig
16/07/2012 - 20:12 | Warnen spam
On Mon, 16 Jul 2012 10:10:51 -0700 (PDT), Michael Hajduk
wrote:

Ich bin zum ersten Mal auf so einer Plattform. Ich bin kein Physiker, wollte mir aber einige Zusammenhànge der speziellen Relativitàtstheorie klar machen, komme aber bei dem folgenden Gedankenversuch nicht weiter:

Ich stelle mir zwei nebeneinander liegende Ràume A und B mit je einem Wissenschaftlerteam vor. Ziel ist es, herauszufinden, ob in beiden Ràumen A und B die gleichen physikalischen Gesetze gelten. Die Wissenschaftler können durch eine Tür gehen und sich gegenseitig besuchen, sie können aber nicht nach draußen schauen oder die beiden Ràume verlassen und von außen bertrachten. Der Raum A steht auf dem Erdboden auf Meereshöhe, der Raum B schwebt den Bruchteil eines Millimeters über dem Boden und wird durch einen Rakententriebwerk in dieser Lage gehalten. Die Wissenschaftler wissen dies aber nicht und sie können diesen Sachverhalt auch durch kein innerhalb der Ràume ausgeführtes Experiment feststellen. Ich glaube dies jedenfalls und eventuell ist dies bereits mein Gedankenfehler. Ansonsten geht das Gedankenexperiment wie folgt weiter.

Da die in Raum A und in Raum B ausgeführten Experimente immer zum gleichen Ergebnis führen, will das eine Team aufhören. Das andere Team will aber weitermachen mit der Begründung "Vielleicht ist ja morgen alles ganz anders". Beide Teams machen zwar weiter, sie zertstreiten sich aber über die Frage nach der Zukunft und und schließen die Türen zwischen den beiden Ràumen A und B.

Die Wissenschaftlerteams messen in beiden Ràumen u. a. auch die Kraft, mit der ein Körper Richtung Boden angezogen wird. Wenn sie genau genug messen, werden sie festellen, dass diese Kraft geringfügig schwanken kann. Bei einer dieser Schwankungen, passiert es, dass der vom Raketenantrieb in Schwebe gehaltene Raum B ein wenig angehoben wird. In der angehobenen Stellung ist die Erdanziehung etwas geringer; der Raketenantrieb, der von der ursprünglichen Position des Raumes ausgeht, gleicht mehr aus, als es der Erdanziehung in der angehobenen Position entspricht und der Raum B wird weiter vom Erdboden abgehoben. Das Raketentriebwerk wirkt mit der gleichen Kraft weiter und der Einfluss der Erdaanziehung wird mit zunehmender Entfernung zur Erde geringer. Die Physiker in Raum B haben davon trotz genauester Messungen nichts mitgekommen, da die Initialschwankung der Erdanziehung beim Beginn des Abhebens als beliebig klein angesehen werden kann. Mit der Zeit werden sehr hohe Geschwindigkeiten
erreicht mit denen sich der Raumes B vom Raum A auf der Erde entfernt.

Nach 5 Jahren Eigenzeit (vielleicht auch einer anderen Zeit, was aber nichts an der weiteren Überlegung àndert) wird der Raum A auf der Erde durch ein starkes Erdbeben mit Beschleunigungen in horizontaler und vertikaler Richtung geschüttelt. Nach 5 Jahren Eigenzeit wird auch der Raum B in Flugrichtung und senkrecht dazu geschüttelt. Denkbar ist, dass sich der Raum B dabei um 180° um eine Achse senkrecht zur Flugrichtung dreht. Die Beschleunigung ist dann zur Erde gerichtet und die Fluchtgeschindigkeit von der Erde verringert sich. 10 Jahre Eigenzeit spàter fliegt der Raum B mit sehr hoher Geschwindigkeit auf die Erde zu. Durch eine entsprechende Turbulenz (àhnlich der vorhergehenden) dreht sich der Raum B, wird abgebremst und landet nach 20 Jahren Eigenzeit B ganz langsam auf der Erde neben dem Raum A.

20 Jahre nach Schließung der Türen wollen die Wissenschaftler von Raum B ihre Kollegen in Raum A wieder besuchen und erleben die Überraschung, dass die Menschen in Raum A sehr viele Generationen àlter sind. Bei einem Vergleich der Versuchsprotokolle der in Raum A und Raum B durchgeführten Experimente, stellt sich heraus, dass alle Versuchsergebnisse gleich sind, mit Ausnahme von winzigen Abweichungen wàhrend zweier Erdbeben nach 5 bzw. 15 Jahren Eigenzeit.

Wie kann ich das jetzt verstehen? Làßt sich prinzipiell aus den Unterschieden der Messergebnisse herleiten, dass die Ràume A und B verschiedene Wege durch die Raumzeit zurückgelegt haben? Sind tatsàchlich die Drehbewegungen nach 5 bzw. 15 Jahren der Eigenzeit von B letztlich die Ursache dafür, dass B einen Ort erreichen kann, der für A weit in der Zukunft liegt?

Von außen gesehen sind gewaltige Unterschiede zwischen den Zustànden des Raums A und den Zustànden des Raums B auszumachen, z. B. der Energieverbrauch von B. Innerhalb der Ràume sind diese großen Unterschiede aber nicht feststellbar. Nach dem Wiederzusammentreffen müssen die Menschen in den Ràumen A und B akzeptieren, dass sie unterschiedliche Wege in der Raumzeit gegangen sind. Folgt nicht daraus für sie, dass außerhalb ihres geschlossenen Systems verschiedene Einflüsse auf die Ràume A und B gewirkt haben müssen, und würden sie damit zu Erkenntnissen kommen,die außerhalb ihres geschlossenen Systems liegen?

Aus der Chaostheorie ist bekannt, dass kleine Ursachen große Wirkungen haben können ("Der Flügelschlag eines Vogels in Deutschland kann die Ursache für einen Sturm in Australien sein"). Eine Erklàrung für obiges Gedankenexperiment ist dies - denke ich - aber nicht.

Ich wàre euch sehr dankbar, wenn ihr mir Anhaltspunkte zur Lösung der in meiner Vorstellung bestehenden Widersprüche bei diesem Gedankenversuch geben könntet.

Michael Hajduk



Hab ca 1/3 gelesen und noch nie solch einen Kàse...

Mann, reiß dich etwas zusammen und destillier das Ganze nochmals durch
und dann schreibst höchstens 10 Zeilen, klar?


w.

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