Relativitätstheorie nur scheinbar?

[dutchman2006]

Hi Leute!

Ich beschäftige mich jetzt seit einiger Zeit mit den Phänomenen der Einsteinschen Relativitätstheorie. Wenn euch die einigermaßen (enn auch nur aus der Schule) geläufig ist, wäre es toll, wenn ihr mir folgende Frage beantworten könntet:

Die Längenkontraktion und Zeitdilatation aus der speziellen sind ja phänomene, denen man "scheinbarkeit" zuschreibt. Also z.B.: "Bewegte Objekte scheinen in Bewegungsrichtung verkürzt". Genoauso wie Uhren für den Beobachter im anderen Inertialsystem langsamer zu sein scheinen. Jetzt die Frage:

IST das so oder SCHEINT es nur so?

Weil das Zwillingsparadoxon sagt ja auch, dass es sich wirklich auswirkt weil der eine Bruder dann ja wirklich schneller gealtert ist.

Oder ist es so das die Längenkontraktion scheinbar ist und eine nur eine Folge aus der Zeitdilatation?

Wer kann helfen?

LG
dutchman

 

[0wnZ]

Es gibt mehr als eine Wahrheit
Ich hab dazu irgendwas bei Wikipedia gelsen und mich das selbe gefragt und herauskam
das beides WAHR ist ( therotisch zumindest )
ich versuch das nochmal zu finden

edit: :] http://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativitätstheorie
Das Gedanken Beispiel...
( den Link findeste auch im Science & Fiction Forum direkt bei meiner unbeantworteten Frage )

 

[maddawg]

So wie ich das verstanden habe IST es so, weil zum Beispiel das GPS System diesen Effekt berücksichtigen musste.. Die Uhren in den GPS Satelliten gehen anders als auf der Erde. Dies wird bei der Berechnung z.T.(also ZU der Triangulation) berücksichtigt...

Angaben ohne Gewähr ^^

 

[bitmuncher]

Die Frage des "es ist so" und des "es scheint so" hängt ganz von der Perspektive des Beobachters ab. Das hat ja schon Schrödinger gut dargestellt. Ob die Katze in seinem wohl bekanntesten Experiment tot IST, kann man erst heraus bekommen, wenn man sie sich im Jetzt betrachtet. Im Jetzt hat sie einen definitven Zustand, während sie in der Zukunft und der Vergangenheit nur einen scheinbaren Zustand hat, der erst zur Realität wird, wenn man sie im Jetzt betrachtet.
Daher kann man sagen, dass es im Jetzt so IST, in der Vergangenheit und der Zukunft aber nur so SCHEINT. Da man ein Objekt, das man aus der Ferne betrachtet aber nur in seiner Vergangenheit sieht, scheint es nur so, dass das Objekt einen bestimmten Zustand hat. Erst wenn man sich am selben zeitlichen und räumlichen Punkt des Objekts befindet, kann man seinen IST-Zustand betrachten. Da das aber physikalisch nicht möglich ist, ist der Zustand eines Objekts immer nur scheinbar.

 

[Xalon]

Es "scheint" so weils ja nicht eindeutig festlegbar ist...
Für den einen wird die Strecke kleiner,für den anderen vergeht die Zeit des sich Bewegenden Objekts langsamer...wer hat recht? Ich würde sagen keiner,man kanns halt nicht sagen

=> es kommt aber aufs gleiche raus

Xalon

 

[0wnZ]

Aber wenn es dann doch nicht's wirkliches gibt, wie können wir dann sein ?

 

[Xalon]

Warum gibts nichts wirklich?
Ereginisse,also das ankommen nach ner Zeit von x ,ist sind nicht relativ...


Xalon


P.S:Ich denke,also bin ich

 

[0wnZ]

Original von bitmuncher
[...]Im Jetzt hat sie einen definitven Zustand, während sie in der Zukunft und der Vergangenheit nur einen scheinbaren Zustand hat[...]
[...]Da das aber physikalisch nicht möglich ist, ist der Zustand eines Objekts immer nur scheinbar.

--> das hieße nichts ist alles scheint aber ich denke also bin ich in vergangenheit gegenwart und zukunft
Habe mir gerade das experiment mal durchgelesen.
Das witzige ist

Wikipedia
Erst beim Öffnen des Raumes und Beobachtung (Messung) entscheidet sich, ob man die Katze tot oder lebendig auffindet, das heißt, man kann über den Zustand der Katze vor der Beobachtung keine Aussage treffen.

dass sich aus dieser Aussage eine 2. Fragestellung ergibt, un(d ? )zwar ob Sachen sind, wenn sie nicht wahrgenommen werden ( weil z.B. der Mensch nicht in der Lage ist ultraschall ohne hilfsmittel zu verstehen )

 

[Xalon]

Natürlich sind sie da...



Macht der Baum im Wald beim umfallen ein Geräusch wenn ihn keiner hört?

Ja klar,er erzeugt ja immer Schallwellen

Xalon

P.S: Das ist nur meine Meinung ^^

 

[0wnZ]

Woher willste das denn wissen ?
Nein Quatsch, jetzt weiß ich was du meinst ^^ aber ich gehe davon aus das beides Wahr ist und nicht nur eine Sache
wäre ja langweilig wenn es wirklich ein richtig und ein falsch geben würde ;P
nacht ich bin pennen ^^

 

[maddawg]

???

Ich denke es geht hier um die Relativitätstheorie (allgemeine und spezielle)...

die letzten Aussagen verbinde ich eher mit Quantentheorie...

Erst wenn man sich am selben zeitlichen und räumlichen Punkt des Objekts befindet, kann man seinen IST-Zustand betrachten

stellt keiner in frage, was das allerdings z.B. mit der TATSACHE zu tun hat, das eine Uhr, die sich in der Umlaufbahn der Erde befindet, messbar langsamer geht als eine Uhr, die sich auf der Erde befindet (was imho ein Teilbeweis der Relativitätstheorie ist), ist mir schleierhaft...

entweder ich kann den bezug nicht herstellen oder man sollte einen thread für die Quantentheorie ausmachen, aber reden wir hier nicht aneinander vorbei???

 

[bitmuncher]

stellt keiner in frage, was das allerdings z.B. mit der TATSACHE zu tun hat, das eine Uhr, die sich in der Umlaufbahn der Erde befindet, messbar langsamer geht als eine Uhr, die sich auf der Erde befindet (was imho ein Teilbeweis der Relativitätstheorie ist), ist mir schleierhaft...

Ganz einfach. Sie geht eben nicht _messbar_ langsamer, da du das von der Erde aus nicht messen kannst. Du kennst also nur ihren scheinbaren Zustand, aber nicht ihren echten Zustand. Messbar wird das erst, wenn die Uhr wieder auf der Erde ankommt und du sie im Jetzt untersuchen kannst. Solange ist das Ganze nur scheinbar. Und niemand kann sagen, dass die Uhr in der Umlaufbahn nicht einer mechanischen Einwirkung unterlag, die einen Fehlfunktion auslöste (stärkere Schwerkraft aufgrund der Beschleunigung, die die Schwingungen in der Uhr beeinflusste u.ä.). Ausserdem kann man von der Erde aus nur die Vergangenheit der Uhr betrachten, so dass man ihren Ist-Zustand nicht bestimmen kann. Man kann also den Ist-Zustand der Uhr in der Umlaufbahn nicht mit dem Ist-Zustand einer Uhr vergleichen, die sich an einem festen Punkt auf der Erde befindet. Vergleichbar sind 2 Objekte nur, wenn sie sich am gleichen Ort befinden und sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Da das aber physikalisch nicht möglich ist (Ort und Geschwindigkeit eines Objekts lassen sich gleichzeitig nur annähernd bestimmen), ist ein solcher Vergleich nur scheinbar.

Ausserdem geht es hier ja um "es ist so" und "es scheint so", was mit reiner Relativitätstheorie nicht erklärbar ist.

Quanten-Theorie und Relativitätstheorie gehören nunmal zusammen. Das eine ohne das andere diskutieren zu wollen, halte ich daher für unsinnig.

 

[sTEk]

Die uhr läuft messbar langsamer, da sie sich mit einer höheren Geschwindigkeit (orbitale Bahngeschwindigkeit) bewegt als die Uhr auf der Erde. Das ist logisch.

Die Schrödinger Mieze gehört wohl war in den Bereich der Quantentheorie, die Relativitätstheorie hat mit der nicht allzuviel am Hut. Eine Grundaussage der Quantentheorie ist die, dass alles, was man beobachtet, durch die Beobachtung verändert wird und sich somit nicht mehr in dem Zustand befindet, den man kurz vor der Beobachtung vorgefunden hätte, wenn man das Beobachtete durch die bloße Tätigkeit nicht verändern würde. Wat fürn Satz. Ein schönes Beispiel dafür ist eine Karte, die auf die dünne Seite gestellt wird und zum Umfallen angeregt wird. Rein theoretisch fällr die Karte IMMER in beide Richtungen; zeigt also Deck- und Farbblatt. Dass sie für uns nur in eine Richtung fällt, liegt am eben beschreibenen Einfluss des Beobachtens bzw. des bloßen Vorhandenseins des Beobachters.
Um mal einen bildhaften Vergleich zu ziehen: Stelle man sich vor, dass ein Raum existiert, in dem lediglich ein Photon seine Bahnen zieht. Würde man jetzt ein Gerät installieren, um das Photon zu entdecken, würde man das System vernichten, denn das Photon interagiert mit dem optischen Messinstrument und ist für das System verloren.

Dass bewegte Objekte in Bewegungsrichtung verkürzt scheinen, liegt wohl oder übel an der Grenzgeschwindigkeit des Lichts.

Vergleichbar sind 2 Objekte nur, wenn sie sich am gleichen Ort befinden und sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Da das aber physikalisch nicht möglich ist (Ort und Geschwindigkeit eines Objekts lassen sich gleichzeitig nur annähernd bestimmen), ist ein solcher Vergleich nur scheinbar.

Da muss ich Dir leider teilweise widersprechen, da bei verschränkten Objekten alle Parameter, bis auf den räumlichen, gleich sind. Das lässt sich vergleichen. Außerdem, warum sollte man Vergleiche nur anstellen können, wenn Objekte die von Dir genannten Eigenschaften besitzen?! Deine Gedankengrundlage?
Wie siehts denn mit dem thermischen Zustand ausß Der ist viel elementarer und wichtiger fürs Universum, den er beschreibt praktisch die Entropie. Und die sollte bei den beiden Objekten gleich sein.

 

[bitmuncher]

Original von sTEk
Die uhr läuft messbar langsamer, da sie sich mit einer höheren Geschwindigkeit (orbitale Bahngeschwindigkeit) bewegt als die Uhr auf der Erde. Das ist logisch.

Und wie willst du das messen, wenn du nur die Vergangenheit der Uhr sehen kannst?

 

[sTEk]

Hatte oben noch was dazu geschrieben...

Aber zu Deiner Frage:
Man kann Rückschlüsse und Vergleiche aus den beiden Messwerten ziehen. So macht man es eigentlich immer in der Wissenschaft.
Eine Uhr lief 12h, die andere nur 11:59:59.5. Da sich beide Uhren zum gleichen Zeitpunkt wieder am selben Ort (mal salopp gesagt) in einem vergleichbaren Zustand befinden (beide Uhren gleichzeitig gestoppt) lässt die Differenz nur einen Schluss zu: Die Zeit verging unterschiedlich. Mit Mechanik hat das nichts zu tun, da es sich bei beiden Uhren um Atomuhren gleichen Typs handelt. Weniger fehlerbehaftet ist die Messung, wenn man beide Uhren z.B. genau 12h laufen lässt und die Differenz ihres Stoppens misst.

 

[bitmuncher]

Wie du schon sagts... Rückschlüsse... was ja dann nur Näherungswerte sein können, oder liege ich da falsch?
Du kannst nicht sagen, in welchem Zustand die Uhr in der Umlaufbahn tatsächlich war.

 

[sTEk]

Ähm...dem kann ich jetzt nicht folgen.
Was hast Du gegen Rückschlüse? Alles sind Rückschüsse!
1) Ich messe eine Spannung mit einem Multimeter: Der Zeiger bewegt sich, es muss sich also die Spannung verändert haben. - Rückschluss!
2) Ich gehe um 0000 ins Bett und wache um 0600 auf. Ich schaue auf die Uhr, es sind also 6h vergangen. - Rückschluss!
3) Ich hebe eine Tasche an, stelle sie ab und wechsle den Inhalt aus. Auf einmal ist sie schwerer. Der neue Inhalt hat also ein höheres Gewicht als der alte. - Rückschluss!

zu 1) Da ich weiß, dass das Multimeter in Ordung ist und der Messfehler noch der selbe ist wie bei der ersten Messung, muss die zweite Spannung unterschiedlich zur ersten sein. Beweisen kann ich es nicht, denn der erste Zustand des potentialunterschieds ist niocht mehr existent und auf meiner Zeitlinie nicht mehr erreichbar.

zu 2) Da sich die Nacht über niemand an meinem Wecker zu schaffen gemacht hat und mit ziemlicher Sicherheit auch sonst keine kosmische Veränderung den Verlauf der Zeit beeinflusst hat, ist der gleiche Zeitabschnitt für 6 Stunden vergangen wie am Tag zuvor.

zu 3) Da ich mich immernoch auf der Erde befinde und auch meinen Standort nicht gewechselt habe, wirken also annähernd die gleichen Kräfte auf meine Tasche und deren Inhalt wie bei der ersten Messung (äußere Gravitationskräfte schließe ich aufgrund der Sinnhaftigkeit aus). Sprich, die Gravitationskonstante und damit die Fallbeschleunigung am derzeitigen Standort ist unverändert und führt zum messbaren Gewichts- und rückschlüsslich auch Masseunterschied der beiden Inhalte.

 

[bitmuncher]

Aber nur, weil du feststellst, dass dein Wecker morgens um 06:00 Uhr richtig geht (z.B. durch Vergleich mit anderen Uhren), heisst das nicht, dass er das die ganze Nacht getan hat. Er kann durchaus um 3:00 Uhr eine Minute vorgegangen sein und um 4:00 Uhr eine Minute nach. Genauso könnte der Wecker für eine Minute stehen geblieben sein und geht im Jetzt nur richtig, weil er sowieso zu "schnell" läuft.
Du kannst also durch deine Beobachtung im Jetzt keine Aussage über die Vergangenheit des Weckers treffen. Genauso wenig kannst du durch Beobachtung einer Uhr über grosse Entfernung (wodurch du nur die Vergangenheit der Uhr siehst) eine Aussage über ihren derzeitigen Zustand treffen. Du kannst höchstens eine Wahrscheinlichkeit bestimmen. Auch wenn die Uhr mittlerweile wieder auf der Erde ist, kannst du nicht definitiv sagen, dass sie gleichmässig schneller oder langsamer gegangen ist, nur weil sie jetzt eine abweichende Zeit anzeigt. Es _scheint_ lediglich so, als hätte sie das getan. Tatsache ist aber, dass diese Ungenauigkeit auch erst bei der Rückkehr zur Erde aufgetreten sein kann. Damit kannst du also nur den scheinbaren Zustand der Vergangenheit bestimmen ("Die Uhr ging scheinbar schneller."), also einen Näherungswert und nur im Jetzt kannst du eine Ist-Aussage treffen ("Die Uhr geht jetzt vor.").

 

[sTEk]

Drei Dinge:

Deswegen wiederholt man Experimente, um evtl. zufällige Fehler auszuschließen und statistische zu ermitteln.

Wir müssen uns auch auf einen Grundsatz einigen. Diskutieren wir einen philosophischen Aspekt oder beschränken wir uns auf wissenschaftliche Daten? Man kann immer an allem zweifeln, wenn Dinge jedoch immer wieder auftreten und mathematisch rückverfolgbar oder vorhersagbar sind, dann besitzen sie im aktuell betrachteten System Gültigkeit.

Ich betrachte den für unsere Belange real existierenden Zustand. Keiner weiß, ob unsere "Gesetzmäßigkeiten" in anderen Umfeldern (z.B. starke Gravitationskraft oder andere dimensionale Zusammenhänge) ebenfalls richtig sind.

 

[bitmuncher]

Wissenschaftlich betrachtet lässt sich der Zustand eines Objekts nicht zu 100% genau bestimmen. Wissenschaftler arbeiten daher nur mit einer scheinbaren Realität mit angenommenen Bedingungen. Mittlerweile wiederholt man Experimente daher eher um auch die Ausnahmen zu finden. Zumindest war das in meiner Ausbildung noch so. Da haben wir einige Experimente nur deswegen wiederholt, weil eben unter 1.000.000 Versuchen sich trotz gleichbleibender Bedingungen plötzlich eine andere Reaktion zeigen konnte und es teilweise auch getan hat.

Die Chaos-Theorie hat ja nun schon mehrfach gezeigt, dass eine IST-Aussage nur in den seltensten Fällen und unter Annahme theoretischer Bedingungen möglich ist, da in einem komplexen System wie unserem Universum fast immer ein irrationaler Einfluss da ist, der das ganze System kippen kann. In einem komplexen System ist es daher nur möglich von scheinbaren Ergebnissen zu sprechen. Eine definitive Aussage über den Zustand eines Objekts lässt sich nur treffen, wenn man für bestimmte Bedingungen eine Annahme vorraussetzt. Damit erhält man also nur scheinbare Resultate, aber keine Ist-Aussagen.

Eine Ist-Aussage über einen Vorgang kann nur getroffen werden, wenn _alle_ Bedingungen beachtet werden, was praktisch nicht möglich ist, da niemand garantieren kann, dass wir wirklich alle Einflüsse kennen. Deswegen spricht man ja auch von der Relativitätstheorie und nicht von dem Relativitätsgesetz. Es ist halt nur eine theoretische Annahme, die nicht 100%ig beweisbar ist. Nicht umsonst gilt die berühmte Gleichung zur Äquivalenz von Masse und Energie mittlerweile nur noch als allgemeine Aussage, die aber im spezifischen Fall nur noch selten anwendbar ist, da man mittlerweile wesentlich mehr Komponenten kennt, die einen Einfluss haben könnne (nicht zwingend müssen), z.B. Impuls und die beteiligten chemischen Bestandteile. Ich denke, dass auch das STEP-Projekt hier nochmal weiter Klarheit schaffen wird und spätestens, wenn man Strings endlich Nachweisen kann, wird diese Formel in dieser Form nicht mehr haltbar sein. Es ist eben nur eine Gleichung, die zuviele Annahmen voraussetzt und damit wird sie immer Theorie (also scheinbar) bleiben.

Also selbst wenn wir die philosophische Betrachtung komplett aussen vor lassen, kann man eine IST-Aussage nur unter angenommenen Bedingungen treffen. Es ist daher alles erstmal nur scheinbar, bis man wirklich _alle_ Einflüsse kennt und messen kann, die zu eine bestimmten Beobachtung führen. Du kannst also den real existierenden Zustand garnicht wirklich betrachten (allein schon weil du Geschwindigkeit und Ort des Objekts nicht gleichzeitig bestimmen kannst), und erst recht keine Rückschlüsse auf die Vergangenheit oder Zukunft eines Objekts ziehen, zumindest nicht genau, nur annähernd, also scheinbar.