Bitte hier abstimmen zum Buchcover Zur Abstimmung

Willkommen, Gast
Benutzername: Passwort: Angemeldet bleiben:
  • Seite:
  • 1

THEMA: (Frage) Relativität und Bezugssysteme: Einsteins Züge

(Frage) Relativität und Bezugssysteme: Einsteins Züge 14 Mär 2019 16:03 #49734

  • mat_r
  • mat_rs Avatar Autor
  • Offline
  • Fresh Boarder
  • Fresh Boarder
  • Beiträge: 1
  • Dank erhalten: 0
Hallo zusammen,

ich verfolge gerade begeistert die Videoreihe. Besonders angenehm finde ich, dass sie auch mir als absoluten Laien ermöglicht, ganz gut zu folgen, ohne dabei zu oberflächlich zu bleiben. Wirklich großartig was einem hier geboten wird! :)

Es gibt jedoch beim Nachdenken über die SRT einen Punkt, der mich immer wieder stolpern lässt. Und das sind die Gedankenexperimente mit den Zügen. Ich entschuldige mich dafür, dass ich hier etwas aushole. Es fällt schwer präzise in Worte zu fassen, wo hier mein Stolperstein liegt, weil einfach so viele Konzepte zusammen kommen. Ich denke, die Sache ist die: Ich begreife sie abstrakt, vermag aber nicht, sie "in die Realität zu holen". Es spielt dabei erst einmal eine untergeordnete Rolle, ob es sich dabei um

Experiment A: mit dem vertikal pendeldnen Lichtstrahl (aus dem man auf Zeitdilatation/Längenkontraktion schließt) handelt oder um
Experiment B: mit den beiden Blitzeinschlägen an zwei Enden eines Zuges (an welchem die Relativität von Gleichzeitigkeit verdeutlicht werden soll).
Experiment C: mit der Lichtquelle in der Mitte des Zuges, die je einen Lichtstrahl an bei Enden des Zuges schickt.

(Ich verzichte hier der Übersichtlichkeit zu Liebe mal auf eine detailliertere Beschreibung der Experimente, in der Hoffnung, dass eh jeder weiß worauf ich Bezug nehme)

In beiden Fällen machen Beobachter in unterschiedlichen Bezugssystemen voneinander abweichende Beobachtungen zu dem "selben" Ereignis.
Daraus zieht Einstein dann ziemlich drastische Schlüsse über Raum, Zeit und Gleichzeitigkeit.

Dazwischen liegt ein gedanklicher Schritt, dem ich nicht folgen kann. Hier fehlt mir scheinbar irgendeine Information. Denn:
Intuitiv wären meine Schlussfolgerungen in dem Fall dann nicht die von Einstein, sondern eher etwas "banales" wie:
"Der Beobachter im bewegten Bezugssystem macht eben ungenaue Beobachtungen, weil diese auf unvollständigen Informationen beruhen. Er weiß ja nicht, dass sich sein Bezugssystem bewegt."

Nun ist mir klar dass es sowas wie ein "absolutes Bezugssystem" nicht gibt und man jedes bewegte Bezugssystem auch einfach als ein Ruhendes definieren könnte. Der Unterschied wäre theoretisch nicht feststellbar. Richtig? Und rein abstrakt mathematisch kann ich das soweit auch akzeptieren und Einsteins Schlussfolgerung nachvollziehen.

Aber sobald ich versuche, das Ganze in die Wirklichkeit zu holen, entzieht sich mir das Ganze schlagartig wieder. Genau das wäre doch aber das Ziel der Physik, oder? Ich war immer davon ausgegangen, dass es sich dabei um abstrakte Gedankenspiele handelt. Es fällt mir schwer zu akzeptieren, dass diese sich real experimentell bestätigen lassen würden.

Im Fall von Experiment A: Würden wir das Experiment tatsächlich in der realen Welt durchführen und nicht nur als Gedankenexperiment behandeln, so würde das Licht doch genau eine Strecke zurücklegen. Und nicht zwei unterschiedlich lange Strecken, je nachdem ob wir nun von innerhalb oder außerhalb des fahrenden Zuges beobachten. Und selbst wenn der Beobachter innerhalb des Zuges denkt, er würde einen Lichtstrahl senkrecht nach oben senden, weil es für ihn so aussieht... weshalb wäre das dann nicht einfach eine irrtümliche Beobachtung?

Im Fall von Experiment B: Auch hier wieder real betrachtet. Ich kann nachvollziehen dass es hier zu einer unterschiedlichen Wahrnehmung von Gleichzeitig kommen würde, aber doch nur wenn man sich einzig auf seine Wahrnehmung verlässt und andere Parameter einfach vernachlässigt, oder? Wenn man sich also im bewegten Bezugssystem (Zug) befindet und neben den scheinbar zeitlich versetzten Blitzen auch die Distanz zu den Blitzen und die Informationsgeschwindigkeit berücksichtigt, müsste sich daraus doch wieder auf eine Gleichzeitigkeit schließen lassen, oder? Denn: Müsste sich nicht auch eigentlich, aufgrund des Dopplereffekts, in einem Blitz eine Rotverschiebung und in dem Anderen eine Blauverschiebung feststellen lassen und dem Beobachter so ein Indiz dafür geben, dass sich sein Bezugssystem bewegt?

Im Fall von Experiment C: Auch hier natürlich mit dem Versuch, das Ganze nicht abstrakt zu betrachten, sondern übertragen auf die Realität. Ich verstehe nicht, weshalb die beiden Beobachter hier zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen sollten. Müsste nicht auch für den Beobachter, der sich im Bezugssystem Zug befindet, der Sensor, der sich in den Lichstrahl hinein bewegt früher ausschlagen?

Ich vermute, dass die Antwort auf meine Fragen einem fundamentalen Missverständnis beruht. Man möge mir das nachsehen. :)

Vielen Dank schonmal!

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Verwandte Themen

Betreff des ThemasRelevanzDatum des letzten Beitrages
Raumzeit und Relativität6.53Montag, 28 Mai 2018
Test der Relativität6.53Samstag, 31 März 2018
Einsteins Postulate6.03Dienstag, 19 Dezember 2017
Einsteins kleine Gedankenspiele(=srt/art)5.96Donnerstag, 04 Januar 2018
Wer schaut aus dem Fenster von Einsteins Zug?5.96Samstag, 26 Januar 2019
Albert Einsteins Sturz steht bevor?5.83Samstag, 04 Juni 2016
Hallo - und Frage "In welches Unterforum mit meiner Frage ?"4.8Montag, 15 Mai 2017
Frage zur S3.37Freitag, 07 September 2018
Frage3.37Mittwoch, 27 April 2016
Frage zum Sonnensystem3.34Dienstag, 07 Juni 2016

(Frage) Relativität und Bezugssysteme: Einsteins Züge 14 Mär 2019 20:30 #49747

Hallo mat_r,

mat_r schrieb: Würden wir das Experiment tatsächlich in der realen Welt durchführen und nicht nur als Gedankenexperiment behandeln, so würde das Licht doch genau eine Strecke zurücklegen. Und nicht zwei unterschiedlich lange Strecken, je nachdem ob wir nun von innerhalb oder außerhalb des fahrenden Zuges beobachten.


die Länge der Strecke, die das Licht zurück legt, hängt vom Bezugssystem ab. Das hat gar nichts mit der SRT zu tun, sondern ist auch in der klassischen Mechanik so.

Wenn du in einem fahrenden Zug bist, und du gehst im Waggon 10 Meter nach vorne, dann hast du dich vom Zug aus gesehen eben genau 10 m bewegt. Von der Erde aus gesehen hast du dich aber viel weiter bewegt, nämlich 10 m plus die Strecke, die der Zug in der Zwischenzeit gefahren ist, also z.B. 110 m. Die längere Strecke kommt auch einfach daher, weil du von der Erde aus gesehen viel schneller bist (gehen im Waggon + Geschwindigkeit vom Zug), als vom Zug aus gesehen (nur gehen im Waggon). Beide Sichtweisen beschreiben das gleiche Ereignis und sind gleichberechtigt richtig.

Die SRT kommt erst ins Spiel, weil die Geschwindigkeit vom Licht in beiden System gleich groß sein soll, aber die zurückgelegten Strecken eben unterschiedlich lang sind.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

(Frage) Relativität und Bezugssysteme: Einsteins Züge 14 Mär 2019 20:56 #49748

mat_r schrieb: Nun ist mir klar dass es sowas wie ein "absolutes Bezugssystem" nicht gibt und man jedes bewegte Bezugssystem auch einfach als ein Ruhendes definieren könnte. Der Unterschied wäre theoretisch nicht feststellbar. Richtig? Und rein abstrakt mathematisch kann ich das soweit auch akzeptieren und Einsteins Schlussfolgerung nachvollziehen.

Aber sobald ich versuche, das Ganze in die Wirklichkeit zu holen, entzieht sich mir das Ganze schlagartig wieder. Genau das wäre doch aber das Ziel der Physik, oder? Ich war immer davon ausgegangen, dass es sich dabei um abstrakte Gedankenspiele handelt. Es fällt mir schwer zu akzeptieren, dass diese sich real experimentell bestätigen lassen würden.

Bewegung ist relativ und welches Bezugssystem man als ruhend betrachten möchte ist rein willkürlich. Das kann man ganz leicht selbst erfahren. Man muss sich nur mal in einen Zug setzen der neben einem anderen Zug steht und aus dem Fenster blicken. Wenn der andere Zge losfährt kann sich im Extremfall Schwindelgefühl einstellen weil das Gehirn in der Verarbeitung des Sinneseindrucks nicht eindeutig feststellen kann ob man sich selbst oder der andere Zug bewegt. Auge und die Bogengänge im Ohr liefern widersprüchliche Informationen.

Die Gedankenexperimente wenden konsequent das Relativitätsprinzip an wonach die Naturgesetze unabhängig vom (willkürlich) gewählten Bezugssystem gelten sollen. Es soll egal sein ob ich mich A) mit meinem eigenen Lichtpendel auf festem Grund befinde oder in einem fahrenden Zug. Und es soll egal sein ob ich B) am Bahnsteig sitzend ein Lichtpendel beobachte das sich in einem vorbeifahrenden Zug befindet oder ich in dem Zug sitzend ein Lichtpendel beobachte das auf dem Bahnsteig steht.
Ich werde in A in beiden Fällen die gleichen Beobachtungen machen und in B ebenfalls, auch wenn sich A und B natürlich voneinander unterscheiden.
Mit unvollständiger Information hat das nichts zu tun.

assume good faith

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

assume good faith
  • Seite:
  • 1
AUF Zug
Powered by Kunena Forum