Gedankenspiel zur RT, wo liegt der Fehler?

Hallo Gemeinde,

hier mal eine Frage zur RT:

man konstruiere, theoretisch logischerweise, einen Metallstab, Durchmesser 1 cm, Länge 3 Millionen km, also 10 Lichtsekunden.

Die Masse würde in etwa bei 2,4 Millionen Tonnen liegen.

Würde man diesen Stab nun bewegen, so müsste sich das andere Ende ja zeitgleich in Bewegung setzen, obwohl es 10 Lichtsekunden entfernt ist, das aber widerspricht ja der RT.

Wo liegt hier der Fehler?

@subhuman
Die Bewegung selbst hat eine Ausbreitungsgeschwindigkeit und dürfte wohl bei der Schallgeschwindigkeit des verwendeten Mediums liegen.

@Zotteltier

wenn ich die Schallgeschwindigkeit nehme, müsste es ja Monate oder Jahre dauern, bis sich das Teil in Bewegung setzt. Nein , das meine ich nicht.

Beschleunige ich ein Objekt, so setzt es sich ja sofort in Bewegung...

kann mir erstmal jemand sagen was RT ist?

@rutz

Relativitätstheorie...

*blubb*

@subhuman
Du bist es natürlich aus Deiner mesoskopischen Welt gewohnt, dass im Rahmen der zeitlichen Auflösung Deiner Wahrnehmung, Dinge die Du in Bewegung setzt sich sofort vollständig in Bewegung setzen.

Bei Metallstäben in der Größenordnung von 10 Lichtsekunden stimmt das aber so nicht mehr.

Bei dem von dir verwendeten Metallstab dürfte es wohl ne Woche dauern bis das Stabende was von der Bewegung merkt. (Schallgeschwindigkeit z.B. Stahl ca. 6000 m/s).

@datrueffel


achso..danke...

@Zotteltier

ok, dann schnallen wir halt ein Triebwerk drunter, genau in der Mitte des Stabs...

dann müssten sich doch beide Enden gleichzeitig in Bewegung setzen, obwohl 10 Lichtsekunden Differenz sind?

@subhuman
Dann gibts eben den Impuls in der Mitte und jedes Ende wartet dann ne halbe Woche auf die Reaktion. Das verschiebt nur das Problem.

Der Impuls pflanzt sich im Material eben nicht instantan fort sondern mit der Schallgeschwindigkeit.

Selbst wenn ich z.B. auf meinem Schreibtisch ein Buch anstoße bewegt sich die andere Seite verzögert. Das Problem ist nur, dass das in dem Maßstab zu schnell für meine Wahrnehmung ist.

@Zotteltier

verstehe ich das richtig?

versuche ich diesen Stab zu "starten", würde es auch bei hohem Energieaufwand Tage dauern, bis er sich in Bewegung setzt?

@subhuman
Nicht ganz die Startseite setzt sich sofort in Bewegung, das Ende erst nach einer Woche.
Du musst von der Vorstellung weg, dass sich der Stab nur als ganze bewegen würde.

@Zotteltier

das ist aber widersprüchlich, schliesslich sind Startseite und Ende gleich weit vom Mittelpunkt entfernt...

und erklär mir bitte mal was passiert, wenn die Startseite schon ein paar hundert km weiter ist und das Ende erst in einer Woche folgt?

Ist es nicht so, dass nur die Information, das sich der Stabende bewegt, die ich Form des optischen Signals erhalte, als Beobachter, 10 Sekunden braucht. Sollte das Stabende sich tatsächlich erst 10 Sekunden bewegen, würde ich die Information darüber doch 20 Sekunden später erhalten.

@ Subhuman

Jetzt müßte ich erst einmal nachfragen warum das der Relativitätstheorie widersprechen würde?
Wo liegt da der gedankliche Ansatz? Kannst Du das mal erläutern?

Dieser Metallstab wäre ja, so verstehe ich das, eine starre Achse?
Gehe ich da jetzt mit Dir konform?
Und die Bewegung, also wenn man ihn in Drehung versetzt, wäre ja keine "freie" Bewegung im Raum... sondern eine starre Bewegung eines Gegenstandes, der einen Drehimpuls erhält.
Somit, da starr... müßte sich das "obere" Ende zeitgleich mit dem "unteren" Ende in Bewegung setzen. So würde ich das jetzt mal sehen.

Ausschlaggebend ist ja nicht eine relativistische Bewegung...
sondern eine starre Bewegung einer Drehachse, eines Festkörpers... unabhängig von der Impulsgeschwindigkeit. Ich lege keine Strecke zurück, die besteht ja... sondern ich verstetze eine starre Strecke in einen Bewegungszustand... und da ist die Länge nicht maßgebend.

Wäre jetzt am entferntesten Punkt eine Lampe ... würde ich die Bewegung jedoch erst 10 Sekunden später sehen ... obwohl sie starr ist ... der Impuls wäre aber zeitgleich.

So würde ich das mal sehen. Interessante Fragestellung :-)

@sphairon

das Licht benötigt 10 Sekunden von einem Ende zum anderen.

Würde sich der Stab als Ganzes SOFORT bewegen, wäre dies ja tatsächlich schneller als LG, was wiederum der RT widersprechen würde...

Das Ganze scheint mir recht kompliziert...

@subhuman
Ich ging bei meinem letzten Kommentar wieder von Deinem Anfangsbeispiel aus. Ich bleib auch mal dabei.

Ich hab ne Idee wie sich das verdeutlichen lässt.
Du kennst wahrscheinlich diese Spielzeugspiralen, vielleicht hast Du sogar eine.
http://www.techgalerie.de/images/6119/6119_240.jpg

Wenn Du so ein Ding mal auseinanderziehst, z.B. einen Meter, und dann an einer Seite einen kleinen Stoß gibst, dann kannst Du bei den Dingern sogar live beobachten wie sich dieser Impuls ausbreitet. Er braucht quasi vielleicht ne Sekunde bis er auf der anderen Seite ankommt.

Bei Deinem Stab aus dem Anfangsbeispiel ist das ähnlich. Das geht zwar viel schneller (6000 m/s) aber bei der Länge dauert es eben sone knappe Woche.

Der Stab bewegt sich einfach nicht als ganzes.

@ Subhuman

nein, wäre es nicht ... denn der Impuls ist starr mit der Achse verbunden.
Lediglich die Auswirkung, wenn am anderen Ende eine Lampe montiert wäre... würdest Du erst 10 Sekunden später sehen. Die Rückmeldezeit ist also abhängig von der Entfernung... somit der Lichtgeschwindigkeit.

Nicht aber die Strecke, die ist ja starr... und hat somit die Entfernung ja schon überbrückt.
Du mußt also nicht erst eine Entfernung überbrücken... der Stab ist ja bereits 10 Lichtsekunden lang. Darin liegt der Denkfehler.

@sphairon

aber bräuchte nicht auch der Impuls der Bewegung so lange wie das Licht?

Der müsste ja trotzdem die starre Strecke erst einmal durchqueren...

Im Prinzip versteh ich aber was du meinst

@Zotteltier

das leuchtet mir durchaus ein, müsste aber im Umkehrschluss auch bedeuten, dass sich der Impuls erst ganz durch den Stab ausbreiten muss um diesen überhaupt beschleunigen zu können?

@ Subhuman

die Durchquerung des Impulses... jetzt in Stab... hängt doch nicht von der Lichtgeschwindigkeit ab.
Es ist eine Frage der Elektronenbindung, also elektromagnetische Bindungskräfte.
Und die sind an allen Teilen des Stabes gleich. Also durchläuft der Impuls den Stab ohne Verzögerung... es ist ein Festkörper.

Stell dir mal einen Ring vor.... mit Umfang von 10 Lichtsekunden.
Den drehst Du ... du drehst ihn 2 cm weit. Wo ist der Anfang... wo das Ende?
Richtig, gibt es nicht... der Ring würde sich komplett 2cm drehen.
Die Impulsgeschwindigkeit wäre sehr hoch .... viel schneller als das Licht, aber die Umfangsgeschwindigkeit sehr klein... halt nur 2cm / sek. Dennoch dreht sich der komplette Ring.

Je weiter Du dich von Deinem Standort entfernst... zum Ring schaust ... je später käme jedoch erst die visuelle Rückmeldung :-).