Relativitätstheorie: Josef und seine Brüder

gertraud alias badhofer schrieb:Ist es überhaupt zulässig, einen externen Bezugspunkt auszuzeichnen, auf dem man alles bezieht?

Ohne Bezugssystem kann weder die Lage noch die Bewegung physikalischer Objekte bestimmt werden. Es ist folglich nicht nur zulässig, sondern zwingend erforderlich, um Aussagen über physikalische Prozess treffen zu können.

gertraud alias badhofer schrieb:Ist es aber nicht zulässig, einen externen Bezugspunkt auszuzeichnen, auf dem man alles bezieht, dann ist es auch nichtzulässig, dass Josef und Harald ihren Bruder Max als externen Bezugspunkt auszeichnen und sich auf ihn beziehen. Entweder ist es immer zulässig oder gar nicht!

Ohne Max als ausgezeichneten Bezugspunkt bewegen sich Josef und Harry aber ebenfalls relativ zueinander nach dem Lorenzfaktor, dessen Diagramm dann beim jeweils anderen der beiden Brüder (Josef und Harry) seinen Nullpunkt hat.

Ohne Bezugssystem kein Koordinatensystem, ohne Koordinatensystem kein Nullpunkt.
Ohne Bezugssystem können keine Aussagen über physikalische Prozesse getroffen werden.

In Bezug auf deine Beispielaufgabe gibt es nur ein Bezugspunkt, der sich als Ruhesystem definieren lässt - das ist Max. Er ist der Einzige, der sich im Kräftegleichgewicht befindet.

Soll nicht Max als Bezugspunkt gelten, sondern zum Beispiel Harry, muss deine Beispielaufgabe entsprechend geändert werden:

gertraud alias badhofer schrieb:Ohne Max als ausgezeichneten Bezugspunkt bewegen sich Josef und Harry aber ebenfalls relativ zueinander

Nein. Nur mit Max als Bezugspunkt in deiner Beispielaufgabe bewegen sich Josef und Harry relativ zueinander.

Wählst du Josef oder Harry als Bezugspunkt und somit als Ruhesystem, bewegt sich auch nur einer von beiden relativ zum anderen.

gertraud alias badhofer schrieb:Frage? Wie alt sind jetzt seine Brüder Max und Harry?

Die Frage wurde dir schon in diversen Foren bis zum Erbrechen beantwortet.
Warum stellst du sie immer noch?
Etwa weil die Antworten nicht deinem Wunschdenken entsprechen?

gertraud alias badhofer schrieb:Zulässig oder nicht zulässig, in beiden Fällen entscheidet Lorentz über ihre Relativbewegung

Nein, tut er nicht.
Vielleicht ist es dir entgangen, aber Antoon hat vor fast 100 Jahren das zeitliche gesegnet.

Quelle der Zitate: http://www.badhofer.at/drillinge.pdf (Archiv-Version vom 14.04.2021)

Hallo pluss

Ich habe jetzt an alle Scheren eine Uhr angehängt. Das erfüllt denselben Zweck wie die Grafik, mit der du Max an den äußeren Rand gezeichnest hast. Kannst du die roten Fragezeichen durch Zahlen ersetzen. Sie müssen nicht gerechnet sein, du kannst sie auch schätzen.
Dann hätten wir eine gute Diskussionsgrundlage.

http://www.badhofer.at/drillinge.pdf (Archiv-Version vom 14.04.2021) (auf reload drücken)

Grüße aus Steyr
Gertraud alias badhofer

gertraud schrieb:Kannst du die roten Fragezeichen durch Zahlen ersetzen.

Das solltest du doch zwischenzeitlich selbst können, Yukterez hat dir doch ebenfalls aufgezeigt, wie man zur Lösung gelangt.

gertraud schrieb:Sie müssen nicht gerechnet sein, du kannst sie auch schätzen.

Das ist eines deiner Probleme. Wie weit deine ständigen Schwatzereien von der Realität entfernt liegen, sollte dir doch inzwischen bewusst sein.
Das andere Problem bei dir ist, dass du Ergebnisse der kompetenteren Leuten einfach ignorierst oder kommentarlos negierst.

gertraud schrieb:Dann hätten wir eine gute Diskussionsgrundlage.

Momentan sehe ich bei dir keine ernsthafte Diskussionsbereitschaft, aber vielleicht ändert sich das ja noch.



Nach Ankunft der Reise bei Max, würden bei einem Uhrenvergleich oben aufgeführte Zeiten verglichen werden.

Hallo pluss
Super, vielen Dank. Da kann ich schon einiges herauslesen. Könntest du diese Grafik noch ergänzen, indem du die Geschwindigkeit zwischen Josef und Harry auch noch einzeichnest? Und auch noch die Geschwindigkeit zwischen Uhr 1 und Uhr 3 und die Geschwindigkeit zwischen Uhr 2 und Uhr 4. Aber, vielen Dank noch mal, das bringt mich sicher weiter, ich muss das jedoch noch verinnerlichen.

gertraud schrieb:Super, vielen Dank. Da kann ich schon einiges herauslesen.

Da bin ich mir nicht so sicher.

gertraud schrieb:Könntest du diese Grafik noch ergänzen, indem du die Geschwindigkeit zwischen Josef und Harry auch noch einzeichnest? Und auch noch die Geschwindigkeit zwischen Uhr 1 und Uhr 3 und die Geschwindigkeit zwischen Uhr 2 und Uhr 4.

All die Geschwindigkeiten gehen aus der Grafik hervor.
Die Geschwindigkeit von Harry entspricht exakt der von Josef: 0,495c

Wenn Josef während der Reise ein Radargerät auf Harry richtet, dann zeigt ihm das Radargerät an: 0,495 c
Ist das so richtig? Wenn nicht, was zeigt es ihm dann an?

Josef müsste ziemlich lange warten, bis sein Radargerät ihm was anzeigt. Und ja die beiden bewegen sich mit rund c von einander weg, weil sie sich beide in entgegengesetzte Richtung bewegen.
Aber immer noch sind beide in Bewegung und beide bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit (relativ zu Max). Du kannst nicht einfach mittendrin das Bezugssystem ändern und behaupten Josef oder Harry bewegt sich mit fast c. Warum fällt dir das so schwer zu verstehen?

Auszug aus Wikipedia:
Das Relativitätsprinzip besagt, dass die Naturgesetze für alle Beobachter dieselbe Form haben. Einfache Überlegungen zeigen, dass es aus diesem Grund unmöglich ist, einen bevorzugten oder absoluten Bewegungszustand irgendeines Beobachters oder Objekts festzustellen. Das heißt, es können nur die Bewegungen der Körper relativ zu anderen Körpern, nicht jedoch die Bewegungen der Körper relativ zu einem bevorzugten Bezugssystem festgestellt werden.

Das Relativitätsprinzip sagt eindeutig aus, dass es nicht zulässig ist, für die Bestimmung der Bewegung zweier Objekte relativ zueinander einen externen Beobachter zu bevorzugen. Nur die beiden selbst (Josef und Harry) können ihre Bewegung relativ zueinander beobachten und sie beobachten, dass sie sich relativ zueinander Bewegen und damit laut SRT verschieden schnell altern.
Max spielt in der Relativbewegung von Josef und Harry keine Rolle.

Auf Max könnten sich Josef und Harry nur dann beziehen, wenn es im Universum einen universellen Mittelpunkt geben würde und Max würde dieser sein.

gertraud schrieb:Auf Max könnten sich Josef und Harry nur dann beziehen, wenn es im Universum einen universellen Mittelpunkt geben würde und Max würde dieser sein.

Nein, das ist schlicht das Bezugssystem von dem aus beide starten. Du kannst Max da auch völlig außen vor lassen und die Richtung der beiden ebenfalls.
Josef und Harry starten von der Erde aus, düsen mit 0,5c die gleiche Zeit rum und kehren zurück. Sie bewegen sich beide mit der gleichen Geschwindigkeit. Für beide vergeht die Zeit gleich, weil sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Du brauchst - für beide - das gleiche Bezugssystem damit du die Eigengeschwindigkeit vergleichen kannst. Darum geht's ja, wenn du sagst beide bewegen sich mit 0,5c voneinander weg, der Satz setzt ein Bezugssystem vorraus.
Und das ist und bleibt was anderes als eine Bewegung mit 1c während der andere sich nicht bewegt, daran ändert die ART nix.

Was wäre denn, wenn sich Max mit der Erde und der Sonne mit 49,5 % LG nach links bewegt (um den Mittelpunkt der Milchstraße?)
Wäre dann Harry der ruhende bezugspunkt? Müsste dann die Lorenz-Kurve bei Harry seinen Nullpunkt ansetzen?

Das Scherengitter bewegt sich symmetrisch. Die Lorenz-Kurve ist jedoch a-symmetrisch.
Du kannst das drehen und wenden, wie du willst. Symmetrie und A-Symmetrie kriegst nicht unter einem Hut.

gertraud schrieb:Lorenz-Kurve

Verwechselst du jetzt die Lorenzkurve aus der Wirtschaftswissenschaft mit der Lorentz-Transformation?

Wikipedia: Lorenz-Kurve
Wikipedia: Lorentz-Transformation

Bei der Lorentz-Transformation kann v und v' sehr wohl getauscht werden und es kommt genau das raus, was @paxito erklärt hat.

Narrenschiffer schrieb:Verwechselst du jetzt die Lorenzkurve aus der Wirtschaftswissenschaft mit der Lorentz-Transformation?

Oha, da habe ich das bei der letzten Änderung tatsächlich verwechselt. Ich habs im pdf ausgebessert.
Vielen Dank für die Information.

@Narrenschiffer
Ist die Grafik einige Beiträge vorher von pluss richtig?

gertraud schrieb:Was wäre denn, wenn sich Max mit der Erde und der Sonne mit 49,5 % LG nach links bewegt (um den Mittelpunkt der Milchstraße?)

Dann würden sich die Erde mit 0,495c bewegen. Diejenigen die starten, starten dann auch mit der entsprechenden Geschwindigkeit. Und können, klar, auch bremsen.
Damit du davon sprechen kannst, das die Erde sich mit 0,495c bewegt, brauchst du ein neues Bezugssystem, das ist doch hoffentlich klar?

gertraud schrieb:Du kannst das drehen und wenden, wie du willst. Symmetrie und A-Symmetrie kriegst nicht unter einem Hut.

Was auch immer du mit Symmetrie meinst. Nimm ein realistisches Beispiel, ein Satellit umkreist die Erde auf der Höhe des Äquators, ein zweiter auf der der gleichen Höhe und bewegt sich entgegengesetzt. Beide bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, einem Bruchteil von c.
Nach ART müsste die Zeit auf beiden gleich vergehen und Überraschung genau das wird auch in der Realität geschehen. Du scheinst irgendein Problem mit dem Begriff der Eigengeschwindigkeit und dem Begriff der Relativität zu haben - warum auch immer.
Nochmal, in deinem Beispiel bewegen sich Harry und Josef mit der gleichen Geschwindigkeit, in dem von dir gewählten Bezugssystem. Da ist irrelevant wie schnell die sich aufeinander zu oder voneinander weg bewegen, denn das ist für die Frage wie schnell die Zeit vergeht unerheblich.

paxito schrieb:in deinem Beispiel bewegen sich Harry und Josef mit der gleichen Geschwindigkeit, in dem von dir gewählten Bezugssystem

Ich wähle das Bezugssystem von Josef und Harry nicht aus, das machen die beiden selber. Josef bezieht sich auf Harry und Harry bezieht sich auf Josef.

Um mit 200 km/h zu fahren, brauchst du nur 2 Beobachter, das Auto und die Straße. Das genügt. Die Straße bezieht sich auf das Auto, das Auto auf die Straße. Was ein externer Beobachter sieht, greift nicht in deine Relativgeschwindigkeit zwischen Auto und Straße ein, deshalb ist die Beobachtung eines externen Beobachters irrelevant.

gertraud schrieb:Um mit 200 km/h zu fahren, brauchst du nur 2 Beobachter, das Auto und die Straße. Das genügt. Die Straße bezieht sich auf das Auto, das Auto auf die Straße.

Nö. Hast du nur Auto und Straße, weißt du nicht ob sich Straße oder Auto oder beides gemeinsam bewegen. Du kannst überhaupt keine Aussage über die Geschwindigkeit des Autos treffen.

gertraud schrieb:Ich wähle das Bezugssystem von Josef und Harry nicht aus, das machen die beiden selber. Josef bezieht sich auf Harry und Harry bezieht sich auf Josef.

Tun sie aber in deinem Beispiel nicht.

gertraud schrieb am 26.01.2021:"Weißt du was", sagt Josef zu Harry, "ich fliege jetzt mit 49,5 % LG nach links und dann zieht es dich automatisch nach rechts.
So lernst du die rechte Hälfte der Welt und ich die linke Hälfte der Welt kennen. Später können wir uns gegenseitig über die ganze Welt berichten."
Gesagt, getan. Josef fliegt 5 Jahre nach links, kehrt dort um und fliegt 5 Jahre wieder zurück. Josef war 10 Jahre unterwegs.

Dein ganzes Beispiel baut auf einem gemeinsamen Bezugssystem auf:

gertraud schrieb am 26.01.2021:Josef, Max und Harry, drei 30 Jahre alte Drillinge, sitzen auf einem Scherengitter und betrachten die Welt.
Sie sind relativ zueinander in Ruhe.

Und das hast du gewählt nicht ich. Jetzt willst du mittendrin das Bezugssystem ändern und wunderst dich, dass da nur Unsinn rumkommt?

Frag dich mal folgendes: Ein Lichtstrahl fliegt im Vakuum nach links, einer nach rechts. Macht es aus irgendeiner Perspektive Sinn zu behaupten ein Lichstrahl befände sich in Ruhe und der andere bewege sich mit 2c? Wenn nein, warum nicht?

gertraud schrieb:Ist die Grafik einige Beiträge vorher von pluss richtig?

Auf die Schnelle sehe ich keinen Fehler.

Narrenschiffer schrieb:Auf die Schnelle sehe ich keinen Fehler.

Die Grafik zeigt an:

Uhr 0 bewegt sich relativ zu Uhr 4 mit 0,165 c
Uhr 4 bewegt sich relativ zu Uhr 5 mit 0,165 c
Uhr 5 bewegt sich relativ zu Uhr 6 mit 0,165 c

Uhr 0 bewegt sich relativ zu Uhr 1 mit 0,165 c
Uhr 1 bewegt sich relativ zu Uhr 2 mit 0,165 c
Uhr 3 bewegt sich relativ zu Uhr 4 mit 0,165 c

Alle Nachbar-Uhren bewegen sich relativ
zueinander gleich schnell, also mi 0,165 c

Wenn sich alle Nachbar-Uhren relativ zueinader gleich schnell bewegen, denn
müßten alle Nachbar-Uhren relativ zueinander auch einen gleichen Zeitunterschied zeigen,
tun sie aber nicht. Warum nicht?

gertraud schrieb:Wenn Josef während der Reise ein Radargerät auf Harry richtet, dann zeigt ihm das Radargerät an: 0,495 c
Ist das so richtig? Wenn nicht, was zeigt es ihm dann an?

Nein, das Radargerät zeigt ihm 0,795c an.

gertraud schrieb:Die Grafik zeigt an:

Uhr 0 bewegt sich relativ zu Uhr 4 mit 0,165 c
Uhr 4 bewegt sich relativ zu Uhr 5 mit 0,165 c
Uhr 5 bewegt sich relativ zu Uhr 6 mit 0,165 c

Uhr 0 bewegt sich relativ zu Uhr 1 mit 0,165 c
Uhr 1 bewegt sich relativ zu Uhr 2 mit 0,165 c
Uhr 3 bewegt sich relativ zu Uhr 4 mit 0,165 c

Nur aus Sicht von Max ist das so!

gertraud schrieb:Alle Nachbar-Uhren bewegen sich relativ
zueinander gleich schnell, also mi 0,165 c

Wenn sich alle Nachbar-Uhren relativ zueinader gleich schnell bewegen, denn
müßten alle Nachbar-Uhren relativ zueinander auch einen gleichen Zeitunterschied zeigen,
tun sie aber nicht. Warum nicht?

Analogie:



Alle Nachbar-Autos bewegen sich relativ
zueinander gleich schnell, also mit 50 km/h

Wenn sich alle Nachbar-Autos relativ zueinander gleich schnell bewegen, denn
müssten alle Tachos der Nachbar-Autos auch die gleiche Geschwindigkeit anzeigen,
tun sie aber nicht. Warum nicht?

Ich habe nicht geschrieben, dass alle Nachbar-Uhren die gleiche Zeit anzeigen müssen,
ich habe geschrieben, dass alle Nachbar-Uhren den gleichen Zeitunterschied anzeigen müssen.
Und das tun die Tachos in den Autos auch.

Auto Nr. 1: Tacho = 50 km/h
Auto Nr. 2: Tacho = 100 km/h
Auto Nr. 3: Tacho = 150 km/h
Auto Nr. 4: Tacho = 200 km/h

Der Geschwindigkeitsunterschied ist bei allen Nachbar-Tachos der gleiche, nämlich 50 km/h

Bei den Uhren ist das nicht so.
Warum?