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THEMA: Frage zur Längenkontraktion

Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 11:21 #21330

  • Rupert
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Michael D. schrieb: Halten wir fest, dass das Relativitätsprinzip nicht zwingend notwendig ist. Die Lorentzsche Äthertheorie tuts auch und vermeidet das ein oder andere Paradoxon des Relativitätsprinzips.


Dafür braucht es einen Äther, der sich jeder Beobachtung entzieht.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 11:36 #21331

Bedankt Euch ruhig alle gegenseitig.

1. Gassners "hässlicher Fehler" muss richtiggestellt werden.
2. Es gibt keinen Grund, warum die Rakete bewegter als der Flughafen sein sollte.
3. Wieso lässt sich der Äther nicht beobachten? Er ist die krümmbare Raumzeit, ein absolutes Medium mit einem Elastizitätskoeffizienten.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 11:41 #21332

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Michael D. schrieb: Bedankt Euch ruhig alle gegenseitig.

1. Gassners "hässlicher Fehler" muss richtiggestellt werden.
2. Es gibt keinen Grund, warum die Rakete bewegter als der Flughafen sein sollte.


Na, dann stell ihn richtig.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 11:45 #21333

Das sollte er schon selber machen, wenn er es für nötig hält.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 11:59 #21335

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Michael D. schrieb: (...)
3. Wieso lässt sich der Äther nicht beobachten? Er ist die krümmbare Raumzeit, ein absolutes Medium mit einem Elastizitätskoeffizienten.


Zum Äther braucht man ja nur mal, Achtung wieder wikipedia, im Web nachzuschauen: de.wikipedia.org/wiki/Lorentzsche_%C3%84...orie#Problemstellung

1) "Sie verhindert jedoch die Möglichkeit, die eigene Geschwindigkeit relativ zum Äther zu bestimmen, und macht ihn damit zu einer prinzipiell unzugänglichen Größe in der Theorie"
2) Poincaré zum Äther: "„Es kümmert uns wenig, ob der Äther wirklich existiert; das ist Sache des Metaphysikers; wesentlich für uns ist nur, dass alles sich abspielt, als wenn er existierte, und dass diese Hypothese für die Erklärung der Erscheinungen bequem ist. Haben wir übrigens eine andere Ursache, um an das Dasein der materiellen Objekte zu glauben? Auch das ist nur eine bequeme Hypothese, nur wird sie nie aufhören zu bestehen, während der Äther eines Tages ohne Zweifel als unnütz verworfen wird."

Mehr kann ich dazu auch nicht sagen; ich sehe nur, dass der Äther anscheinend unzugänglich ist; was ja wohl auch mit ein Grund ist, warum sich die SRT durchsetzte, weil sie ihn nicht braucht.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 12:05 #21336

Michael D. schrieb: Bedankt Euch ruhig alle gegenseitig.

1. Gassners "hässlicher Fehler" muss richtiggestellt werden.
2. Es gibt keinen Grund, warum die Rakete bewegter als der Flughafen sein sollte.
3. Wieso lässt sich der Äther nicht beobachten? Er ist die krümmbare Raumzeit, ein absolutes Medium mit einem Elastizitätskoeffizienten.

Mann, Michael. Wann kapierst du es endlich? Die krümmbare Raumzeit ist relativ, d.h. sie ist ein Feld, dessen Werte nur in Bezug auf Massepunkte definiert sind. Wenn sich alle Massepunkte gleichmäßig verschieben, dann verschiebt sich das Feld mit. Die Verschiebung ist also physikalisch nicht messbar, also tatsächlich gar nicht vorhanden.

Raumrichtungen hingegen sind durchaus absolut und eine gleichzeitige, symmetrische Veränderung aller Massenpunkte bzgl. ihrer Richtung auch nicht möglich. Darum trifft die SRT darüber auch keine Aussagen.

Aber bzgl. Translation gibt es einfach kein absolutes Referenzkoordinatensystem, also ist der Äther gemäß deren klassischen Vorstellung nicht beobachtbar.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 12:09 #21337

@Rupert
Und die Lorentzsche Äthertheorie braucht das Relativitätsprinzip nicht.
@Reisender
Grosse Massen spannen die Raumzeit auf. Kleine Massen, die sich hindurch bewegen, können sie als absoluten Äther betrachten.
Die Rotation und ihre Längenkontraktion und die Zeitdilatation ist der Nachweis des lokal ruhenden Äthers.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 12:10 #21338

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Michael D. schrieb: @Rupert
Und die Lorentzsche Äthertheorie braucht das Relativitätsprinzip nicht.


Fein, dann bauste halt weiter auf dem Äther auf. :)

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 12:21 #21339

Schön, dass Du die Gleichwertigkeit einsiehst.

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Frage zur Längenkontraktion 27 Okt 2017 12:50 #21342

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Michael D. schrieb: Schön, dass Du die Gleichwertigkeit einsiehst.


Nö, tue ich nicht aber ich will Dir bei Deiner Ansicht ja nicht weiter dreinreden. Leben und leben lassen :)

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 17:33 #21421

Ropp hat mir heute eine Nachricht geschickt, dass es im Video zum Zwillingsparadoxon einen "hässlichen Schnitzer" gäbe: Ich würde sinngemäß das bewegte System zu einem absolut Ruhenden machen. (vergleiche Post #21327).
Da ich keine entsprechende Stelle im Video gefunden habe, hatte ich ihn gebeten, mir die Position im Video mitzuteilen. Daraufhin kam die Antwort: "Dass Sie irgendwas als ruhend bezeichnet hätten, habe ich nie gesagt - aber Sie unterscheiden fadenscheinig zwischen Inertialsystem und Nicht-Inertialsystem und das ist mindestens so missverständlich".
Tatsächlich liegt allerdings gerade in dieser Unterscheidung die Lösung des scheinbaren Zwillingsparadoxons. Wir haben ein Inertialsystem definiert als ein Bezugssystem, das sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit relativ zu unserem Bezugssystem bewegt. Solange das der Fall ist, gelten in einer flachen Raumzeit (SRT) die im Video hergeleiteten Beziehungen der SRT. Wäre es möglich, in einem Inertialsystem als Zwilling weg und wieder zurück zu fliegen, könnte man daraus ein Paradoxon konstruieren. Weil aber geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit eine Rückkehr nicht möglich ist, gibt es kein Zwillingsparadoxon. (Solange beide sich inertial zueinander bewegen, können zwar beide den Eindruck erlangen, der andere würde langsamer altern, aber eine "paradoxe Gegenüberstellung mit Handschlag und Bartlängenvergleich" kann nicht erfolgen.)

Dankenswerterweise hat Ropp zugestimmt, dass ich unseren "E-mail-wechsel" hier auszugsweise zitiere, weil er aus meiner Sicht einen wesentlichen Punkt im Miteinander des Forums verdeutlicht: Jeder kann mal im Eifer der wissenschaflichen Diskussion übers Ziel hinausschießen oder etwas missverstehen. Wenn man dabei einen freundlichen Umgangston bewahrt, kann mit einfachen Fragen und Antworten meist schnell eine Lösung herbeigeführt werden.

@Michael D: Analog sehe ich den Vorwurf von Michael D.: Gaßner soll seinen hässlichen Fehler bei der Erklärung der Myonen richtigstellen. Eine freundliche Frage: "Könnte mir bitte jemand die Anwendung der SRT am Beispiel der Myonen in der kosmischen Strahlung nochmals erklären - ich habe nicht verstanden warum im Bezugssystem der Myonen die Längenkontraktion und im Bezugssystem der Erdoberfläche die Zeitdilatation eine Rolle spielt" wäre aus meiner Sicht eine glücklicher Formulierung gewesen...

Zur Antwort: (Abkürzungen: Bezugssystem des Beobachters auf der Erdoberfläche (BZS-Erde) und Bezugssystem Myon (BZS-Myon))
Vom BZS-Erde aus betrachtet beträgt die Flugstrecke 10 km und die Zeit im BZS-Myon vergeht aufgrund der hohen Myonengeschwindigkeit langsam genug, dass sie trotz extrem kurzer Lebensdauer die Erdoberfläche erreichen. Vom BZS-Myon aus betrachtet vergeht analog die Zeit im BZS-Erde ebenfalls langsamer die EIGENZEIT im BZS-Myon ist davon aber nicht betroffen. Die kurze Lebensdauer der Myonen bleibt also im BZS-Myon, d.h. auf der "Myonen-Uhr" unverändert kurz und die einzige Möglichkeit innerhalb dieser kurzen Zeitspanne mit maximal Lichtgeschwindigkeit die Erdoberfläche zu erreichen besteht in der Kontraktion der Strecke - daher die Längenkontraktion im BZS-Myon. Um es nochmal ganz salopp zu formulieren: Dass die Uhr des Beobachters auf der Erdoberfläche aus Sicht des Myons langsamer tickt, hilft dem Myon nicht dabei Strecke zu machen...

Ich hoffe, ich konnte zu mehr Verständnis beitragen. Falls nicht, können wir gerne freundliche Fragen und Antworten austauschen.
Folgende Benutzer bedankten sich: m13p4

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 17:52 #21423

Also den Begriff "hässlicher Fehler" habe ich von Ropp übernommen. Klar, hätte ich mir sparen können. Und grundsätzlich bin ich auf jeden Fall für einen freundlicheren Umgangston hier im Forum.

Zu den Myonen:
Warum ist das BZS-Myon in puncto Längenkontraktion bevorzugt? im Ruhesystem des Myons hat die Erde doch auch fast Lichtgeschwindigkeit. Warum dort keine Längenkontraktion?

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 18:05 #21426

Bitte den obigen Satz nochmal genau lesen: "Die kurze Lebensdauer der Myonen bleibt also im BZS-Myon, d.h. auf der "Myonen-Uhr" unverändert kurz und die einzige Möglichkeit innerhalb dieser kurzen Zeitspanne mit maximal Lichtgeschwindigkeit die Erdoberfläche zu erreichen besteht in der Kontraktion der Strecke".
Die Längenkontraktion der Flugstrecke kommt ja gerade dadurch zustande, dass sich das BZS-Erde aus Sicht des BZS-Myon mit hoher Geschwindigkeit bewegt (nähert).

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 18:14 #21427

Und die Längenkontraktion der Flugstrecke der Erde müsste sich genauso ergeben. Ist das so?

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 18:24 #21428

Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihre Frage richtig verstehe. Ich versuche es nochmal mit anderen Worten: Aus Sicht der Myonen verkürzt sich die "bewegte" Strecke, der Beobachter, der Planet, seine Atmosphäre etc. Aus Sicht der Erdoberfläche ruht die Strecke.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 19:36 #21431

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@Joseph Gaßner

Das Problem mit dem Zwillingsparadoxon ist aus meiner Sicht, dass es unterdefiniert ist. Es reicht nicht zu sagen: so ihr zwei beiden seid nun Intertialsysteme und fliegt nun simultan voneinander weg. Und nun setzen wir lustig Bezüge zueinander und können dann jeweils wild spekulieren, wem dabei wie schnell der Bart wächst.
Ich halte diese Betrachtung auch in flachem Raum für einigermaßen fatal.
Bei zwei gleichen Körpern, die im Rahmen der klassischen Kinematik mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in der ungezählten Leere voneinder weg oder auch aufeinander zu fliegen, kann ich beliebig Bezüge setzen. Bei Kollision kann es mir egal sein, wer welche Geschwindigkeit hatte, entscheidend ist der Bums. So kann ich sagen: Inertialkörper1, du hast geruht und Inertialkörper2 du bist mit 300 davor gefahren. Genauso kann ich sagen Inertialkörper1, du hast dich mit 150 auf einer Geraden in Richtung Inertialkörper2 bewegt, während Inertialkörper2 sich auf selber Geraden ebenfalls mit 150 in Richtung Inertialkörper1 bewegt.
Diese Gleichsetzung, die dann im Rahmen des Beispiels Zwillingsparadoxon quasi erfolgt, indem Translationsbewegungen nicht weiter präzisiert werden und ferner frei spekuliert wird, welcher Bart nun wie lang geworden sein könnte, ist im Rahmen SRT aber aus didaktischer Perspektive recht schädlich. Schließlich haben wir uns gerade in den ersten Videos mühsam erarbeitet, dass bewegte Uhren langsamer gehen. Da macht es also für die Inertialkörper einen Unterschied, ob sie ruhen oder mit 150 oder 300 bewegt werden.
Ich weiß natürlich, dass Joseph Gaßner sich das Zwillingsparadoxon nicht selbst ausgedacht hat. Didaktisch halte ich es an der Stell für einen Fehltritt.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 19:57 #21432

Josef M. Gaßner schrieb: Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihre Frage richtig verstehe. Ich versuche es nochmal mit anderen Worten: Aus Sicht der Myonen verkürzt sich die "bewegte" Strecke, der Beobachter, der Planet, seine Atmosphäre etc. Aus Sicht der Erdoberfläche ruht die Strecke.

Wenn kein Bezugssystem bevorzugt ist, dann müsste sich doch aus Sicht der Erdoberfläche analog und gleichberechtigt eine Längenkontraktion des Myons ergeben.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 20:00 #21433

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Sie sehen ja das Elend! Die Leute kapieren dann die Sache mit dem Myon nicht... :-)

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 20:02 #21434

Versuch doch bitte mal sachlich zu bleiben und hilf mit, die Dinge aufzuklären.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 20:05 #21435

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Michael D. schrieb: Versuch doch bitte mal sachlich zu bleiben und hilf mit, die Dinge aufzuklären.

Siehe 21431

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 20:12 #21436

Ropp schrieb: Schließlich haben wir uns gerade in den ersten Videos mühsam erarbeitet, dass bewegte Uhren langsamer gehen.

Meiner Meinung nach ist das Problem beim Relativitätsprinzip, dass man genau für diese Feststellung ein drittes Inertialsystem benötigt. Sonst kann man nie feststellen, was sich gegenüber wem relativ bewegt.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 20:39 #21437

Wenn kein Bezugssystem bevorzugt ist, dann müsste sich doch aus Sicht der Erdoberfläche analog und gleichberechtigt eine Längenkontraktion des Myons ergeben.

Natürlich werden die Myonen aus Sicht der Erdoberfläche kontrahiert - weil sie sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen. Nur hilft es nicht dabei, Strecke zu machen, wenn nahezu punktförmige Teilchen noch ein wenig kleiner werden. Die Atmosphäre wiederum, bleibt aus Sicht der Erdoberfläche gleich - sie bewegt sich ja nicht mit den Myonen mit...
Folgende Benutzer bedankten sich: Michael D.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 20:52 #21438

Eines dürfte klar sein, nur einer von den beiden Effekten darf zur Erklärung aus einer bestimmten Sichtweise gültig sein, das zeigen ja die Meßergebnisse.
Bis eben war der Knoten bei mir auch noch nicht geplatzt.

Aber vieleicht wird so ein Schuh draus:
Man muss aufpassen welches System man jeweils als ruhend betrachtet und darf das nicht damit verwechseln in welchem System man sich selbst befindet!
Es gibt sprachlich nämlich 4 Varianten das Scenario zu beschreiben:
1)Ich Myon rase auf die ruhende Erde zuZeitdilatation
2)Die Erde rast auf mich, das ruhende Myon zuLängenkontraktion
3)Das Myon rast auf mich, die ruhende Erde zuZeitdilatation
4)Ich Erde rase auf das ruhende Myon zuLängenkontraktion

Bei 1) musste ich lange mit der Zuordnung überlegen. Man ist intuitiv geneigt sich selbst als ruhend zu sehen und es fällt nicht leich sich gedanklich davon zu lösen.
Es kommt letztlich auch auf die Fragestellung an welche Perspektive man wählt.Hier geht es zentral um die Lebensdauer des Myons.

assume good faith

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assume good faith

Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 21:29 #21439

Gut zusammengefasst. Hab mal noch ergänzt, wo der Effekt stattfindet. Richtig?

1)Ich Myon rase auf die ruhende Erde zuZeitdilatation im BZS-Erde, Längenkontraktion im BZS-Myon
2)Die Erde rast auf mich, das ruhende Myon zuZeitdilatation im BZS-Erde, Längenkontraktion im BZS-Myon
3)Das Myon rast auf mich, die ruhende Erde zuZeitdilatation im BZS-Erde, Längenkontraktion im BZS-Myon
4)Ich Erde rase auf das ruhende Myon zuZeitdilatation im BZS-Erde, Längenkontraktion im BZS-Myon

Irgendetwas stimmt nicht.

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Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 22:34 #21441

Michael D. schrieb: Irgendetwas stimmt nicht.

Ja, es ist deine Ergänzung die nicht stimmt denn du betrachtest Längenkontraktion und Zeitdilatation als etwas absolutes, du ignorierst völlig was bei 1-4 jeweils als Ruhesystem genannt wird und du ignorierst die Fragestelung (Lebensdauer Myon).

1) keine Zeitdilatation im BZS Erde als Ruhesystem. Keine Längenkontraktion im BZS Myon wenn ich das andere System als ruhend betrachte!
2) Zeitdilatation im BZS Erde interessiert nicht, Längenkontraktion hatte ich schon da stehen.
3) keine Zeitdilatation im BZS Erde als Ruhesystem sondern im BZS Myon. Die Längenkontraktion ist im BZS Erde zu sehen!
4) Zeitdilatation im BZS Erde interessiert nicht, Längenkontraktion hatte ich schon da stehen.

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assume good faith

Frage zur Längenkontraktion 28 Okt 2017 23:29 #21442

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Mein Gefühl als Laie sagt mir: Bleib weiterhin auf der Seite von Michael D.
.

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

Frage zur Längenkontraktion 29 Okt 2017 00:14 #21444

Es gibt beim Myon-Weg drei >dinge zu betrachten: 1. Das Myon 2, Die Erde 3, Die Strecke Myon-Erde.
2 + 3 haben das gleiche Inertialsystem. Darauf hat Herr Gaßner, so wie ich ihn verstanden habe, mehrfach hingewiesen.
Man stelle ich die Strecke Myon-Erde - nur mal als Gedenkenexperiment - als eine Lange Stange vor. Welchen Grund sollte es geben, dass man von der ERde aus diese Stange mit einem Längenkontraktions-Faktor betrachtet? Diese Stange ist in Bezug auf die Erde ruhend, da gibt es also keine relationistischen Faktoren.
Die Stange bewegt sich aber zum Inertialsystem des Myon, deshalb gibt es da die Faktoren.
Es ist eben nicht alles relativ, die Stange hat sich nun mal auf die Seite (=Bezugssystem) der Erde geschlagen und nicht auf die des Myons. Die ist also mit ihrer Parteilichkeit schuld, dass man die Betrachtung nicht umdrehen kann.

Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

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1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

Frage zur Längenkontraktion 29 Okt 2017 14:54 #21469

Und nochmal:

1)Ich Myon rase auf die ruhende Erde zuZeitdilatation im BZS-Erde, Längenkontraktion im BZS-Erde
2)Die Erde rast auf mich, das ruhende Myon zuZeitdilatation im BZS-Erde, Längenkontraktion im BZS-Erde
3)Das Myon rast auf mich, die ruhende Erde zuZeitdilatation im BZS-Myon, Längenkontraktion im BZS-Myon
4)Ich Erde rase auf das ruhende Myon zuZeitdilatation im BZS-Myon, Längenkontraktion im BZS-Myon

Jetzt müssten wir es richtig haben. Der Effekt spielt sich immer in dem Bezugsystem ab, das beobachtet wird. 1) und 2) sowie 3) und 4) sind jeweils äquivalent.

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Frage zur Längenkontraktion 29 Okt 2017 16:27 #21470

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Im eigenen Bezugssystem sind nicht nur c sondern auch Raum und Zeit für mich absolut. Wenn ich auf der Erde stehe und nach oben sehe, dann sehe ich das Myon in der für mich absoluten Geschwindigkeit in der für mich absoluten Zeit im für mich absoluten Raum. Passen diese 3 Werte nicht zusammen, dann kann man sich nicht einfach einen Wert vom anderen Bezugssystem holen. Das ist nicht zulässig. Und wenn man das macht, muss man den Wert des anderen Bezugssystems vorher auf sein eigenes Bezugssystem umrechnen. Lt. Relativitätsprinzip kommt da das selbe heraus, so dass man gleich bei seinen eigenen Werten bleiben kann. Langer Rede, kurzer Sinn: Irgend etwas stimmt hier nicht, denn wenn alles stimmen würde, würde ein Myon in meinem Bezugssystem eine Information mit Überlichtgeschwindigkeit von einem Ort meines Bezugssystems zu einem anderen Ort meines Bezugssystems übermitteln können.
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Frage zur Längenkontraktion 29 Okt 2017 18:23 #21471

@ Michael D
Psychologische Betrachtungen finde ich interessant, aber ich wage zu behaupten, dass ein Myon nicht das Abstraktionsvermögen hat, sich als bewegend und die Erde als ruhend zu betrachten.
Auf physikalischer Ebene gibt es nur zwei Sichtweisen: Inertialsystem Myon ruhend oder Inertialsystem Erde (inklusive Strecke Erde - obere Atmosphäre) ruhend.
Da es nicht um den Durchmesser eines Myons geht, sondern nur um die Strecke Erde-Entstehungspunkt des Myons, sind einige Überlegungen zwar richtig, aber für den Fall irrelevant. So kann man sich auf die Fragen konzentrieren: Wie lang ist diese Strecke? Und wieviel Zeit vergeht auf dem Weg des Myons?

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