Re: Längenkontraktion einer Scheibe

Homo Lykos wrote:
"Andreas Most" <Andreas.Most@xxxxxxxxx> schrieb im Newsbeitrag
news:e4frba$r1n$1@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Hallo Homo,

Mag sein, dass ich bei der Wahl meines Pseudonyms keine glückliche Hand
hatte. Aber bei Wiederholung dieser Anrede endet die Diskussion.

Sorry, die Konotation ist mir tatsächlich entgangen. ;-)
Ich meinte es schon als lateinisches Substantiv und nicht als
griechische Vorsilbe mit meist nur einer bekannten Fortsetzung.

ich habe das Gefühl, wir haben etwas aneinander vorbeigeredet.
Deshalb versuche ich, nochmal einiges zusammenzufassen und meinen
Senf dazu abzugeben.

Zunächst mal ging es darum, FALC überhaupt die Grundlagen der
speziellen Relativitätstheorie darzulegen, die er nicht mal im Ansatz
begriffen hatte.

Das mag Ihre Absicht gewesen sein, meine nicht.

Da Du, wie Du öfters betont hast, die Gültigkeit
der SRT im Rahmen unserer Meßmöglichkeiten nicht anzweifelst, war
Dein Kommentar über die Gültigkeit des Relativitätsprinizps an
der Stelle eher kontraproduktiv.

Jetzt erinnere ich mich wieder: Ich bin überzeugt, dass man beim Erklären
von der GGP und eben nicht von der SRT, einer speziellen Theorievariante der
GGP ausgehen sollte.

Erst sollte man die Grundlagen
begreifen, bevor man anfangen kann, an den Prinzipien zu zweifeln
und sich vielleicht auch alternativen Ansätzen zuwenden kann.

Die Grundlagen findet man meines Erachtens eben in der GGP und nicht in der
SRT. Es gehört zu den Grundlagen zu wissen, was experimentelle Fakten sind
und was willkürliche Annahmen sind, insbesondere was nicht nur prinzipielle
Willkürlichkeiten, sondern was auch ganz "nützliche" Willkürlichkeiten sind.

Ich empfinde weder das Isotropie/Homogenitäts-Prinzip noch das
Relativitätsrinzip als willkürlich.

Dass diese Grundlagen der Mehrzahl der heutigen Physiker im Zusammenhang mit
der GGP/SRT nicht bekannt sind, ist betrüblich, und darum betreibe ich
diesbezüglich einige Werbung.


Eine ganz andere Frage, und da hast Du vollkommen recht, ist die
nach der Gültigkeit der Postulate der Relativitätstheorie.
Diese Postulate sind natürlich nicht einfach vom Himmel gefallen,
sondern sind auch Ergebnisse aus Beobachtungen. So entspricht z.B.
das Relativitätsprinzip (sowie auch Homogenität/Isotropie) der
Beobachtung, daß die physikalischen Gesetze in allen (Inertial-)
Systemen gleich lauten. Es gibt kein physikalisch ausgezeichnetes
System, in dem die physikalischen Gesetze besonders einfach formuliert
sind.

Es gibt, wie Sie ja auch sagen, eine Schar solch physikalisch
ausgezeichneter Systeme.

(Natürlich kann man ein System willkürlich auszeichnen, das
hat aber weder eine physikalische Relevanz, noch macht es die
physikalischen Zusammenhänge irgendwie anschaulicher.)

Das ist falsch: Je nach Problemstellung ist der eine oder andere
Ausgangspunkt einfacher.

Wieder aneinander vorbeigeredet: Für ein gegebenes Problem gibt
es natürlich (in den meisten Fällen) ein Koordinatensystem, in dem
die Lösung besonders einfach dargestellt werden kann. Dieses System
ist damit aber nicht besonders ausgezeichnet. Hier ging es aber
nicht um die Problemlösung, sondern um die physikalischen Gesetz-
mäßigkeiten, die in allen Systemen die gleiche Formulierung haben.

Sehr viele "ernsthafte" Einwände gegen die SRT
würden gar nicht erst aufkommen, wenn diese Dinge von Anfang an richtig
erklärt würden.

Erstaunlicherweise haben meine damaligen Studienkollegen keine
Probleme mit der SRT gehabt, als diese uns damals in der Vorlesung
beigebracht wurde (Anders als z.B die Quantenmechanik, die wesentlich
mehr Diskussionen bei uns hervorgerufen hat)
Die meisten Einwände gegen die SRT kommen tatsächlich von Leuten,
die nur ein Halbwissen aus populärwissenschaftlichen Büchern, Vorträgen
oder ähnlichem gelernt haben.
Leute mit "ernsthaften" Einwänden würden nicht nur Alternativen angeben,
sondern auch Methoden angeben können, mit denen man überprüfbar
Abweichungen zur bestehenden Theorie messen kann.

Und die physikalische Relevanz liegt eben gerade darin, dass
die Raumzeit nicht durch die GGP festgelegt wird, wie man das den armen
Studenten in der Regel beibringt.

Nochmal langsam zum Mitschreiben. Die Lorentztransformation ist eine
Eigenschaft der Raumzeit und nicht umgekehrt. Die Lorentztransformation
ist eine Folge des Relativitätsprinzips, auch ohne daß man von
vornherein c=const. annimmt.

Grundsätzlich denkbar wäre es zwar schon,
dass es keinen praktikablen Weg gäbe einen universellen Zeitbegriff zu
"retten". Die Wahrheit ist aber, dass dies derart einfach ist, dass die
Uhrensynchronisierer ganz von selbst so mehr oder weniger drauf gekommen
sind, und ich glaube nicht, dass es ein Zufall ist, dass genau aus dieser
Ecke immer mal wieder Einwände gegen die SRT laut wurden.

Welche Uhrensynchronisierer? Läßt man Einsteins Gedankenexperimente
mal beiseite, dann macht eine Koordinatentransformation auch solche
Vorhersagen, die unabhängig von irgendeiner Uhrensynchronisation sind.
(Siehe z.B. den Abschnitt über "Robertson-Mansouri-Sexl framework"
in unten gegebenen Link)

Ein anderes Beispiel ist das Äquivalenzprinzip der allgemeinen
Relativitätstheorie, das auf der Beobachtung beruht, daß schwere
und träge Masse den gleichen Betrag haben.

Das ist zwar auch eine wichtige Thematik, die aber erst nach Klärung obiger
GGP-Grundlagen wichtig wird.

Es ist nun keinerwegs so, daß die Relativitätstheorie von der
Physikergemeinde einfach als gottgegeben hingenommen wird. Es werden
im Gegenteil immer wieder neue Experimente durchgeführt, um die
Vorhersagen der Relativitätstheorie (insbesondere auch der allgemeinen)
zu überprüfen. Im Rahmen der Meßgenauigkeit wurden hier noch keine
Abweichungen festgestellt.

Bei der SRT nicht, bei der ART wurden meines Erachtens bei kleinen
Feldstärken bereits gewaltige Abweichungen festgestellt.

So, zum Beispiel? Und wie gewaltig?
Falls Du hier auf die Pioneer-Anamoly und die Fly-By-Anomalie
anspielst: diese Daten sind noch nicht in aller Konsequenz gesichert.
(und auch nicht "gewaltig")
Trotz allem wird daran fieberhaft geforscht, und natürlich hofft man,
wenn es sich denn bestätigt, auf neue Physik (über die ART hinaus) zu
stoßen.

Zum anderen werden auch immer wieder alternative Ansätze untersucht.
Dazu gehört u.a. auch die von Dir genannte Sexl/Mansouri Transformation.

Das ist kein alternativer Theorieansatz der GGP, sondern eine wenigstens im
Prinzip gleichwertige und gleichresultatige Theorievariante der GGP.

Weder gleichwertig, weil hier das Relativitätsprinzip und auch das
Isotropie-/Homogenitätsprinzip nicht gilt, noch gleichresultatig,
da die Vorhersagen von denen der SRT abweichen.

Unter Alternativen versteht man etwas anderes: Eine Alternative zur
Urknallkosmologie ist z.B. meine WPT.

Das klingt für mich, wie ein Vergleich von Äpfel und Birnen.
Das kosmologische Standardmodell ist eine Konsequenz der
bestehenden physikalischen Theorien und eine Reihe von
Extrapolationen von Beobachtungen des uns zugänglichen
Universums. (Die Erkenntnisse sind auch keineswegs
unumstritten in der Physikergemeinde).
Würde sich diese kosmologische Standardmodell als
falsch herausstellen, wäre damit noch lange nicht
die ART oder SRT falsifiziert.


Bislang konnten solche Ansätze aber nur eine obere Grenze angeben, mit
der die Relativitätstheorie widerlegt würde. Einen Übersichtsartikel dazu
gibt es unter
http://relativity.livingreviews.org/open?pubNo=lrr-2005-5
"Modern Tests of Lorentz Invariance" von David Mattingly.

Ohne jetzt reinzuschauen, ist das eine ganz andere, mir durchaus bekannte
"Nutzung" allgemeinerer Transformationsansätze: Da versucht man z.B.
experimentell zu klären, ob es vielleicht sozusagen eine "ganz schwache"
*physikalische*, also nicht nur definitorische Auszeichnung eines
Absolutsystems geben könnte. Darum ging es mir hier aber nicht. Ich ging
jetzt immer implizit davon aus, dass es das im Rahmen der GGP (also ohne
Beachtung von Gravitation) nicht gibt,

Es wird immer schwieriger herauszufinden, worauf Du eigentlich
hinauswillst. Hier hast Du, zumindest inderekt, die Gültigkeit des
Relativitätsprinzips anerkannt.
(Andererseits habe ich bisher noch keinen Alternativen Ansatz von
Dir gehört, der das RT Prinzip überflüssig macht.)

denn die definitorischen
Willkürlichkeiten, die es in der Klassik in dieser Form noch nicht gibt,

Welche Willkürlichkeiten?

sind die wirklich wichtigen Aspekte, die zu ihrer Bekanntmachung noch auf
etwas Überzeugungsarbeit angewiesen sind.

Im Ergebnis zeigt sich, daß in dem uns durch Beobachtung zugänglichen
Universum und im Rahmen der Meßgenauigkeit die Relativitätstheorie
und damit auch ihre Postulate gültig sind.

Das ist eben ganz grundsätzlich falsch! Sie sind nur widerspruchsfrei;
andere Postulate sind aber möglich.

Die Postulate sind ja nicht nur eine Folge von Beobachtung und
anschließender Definition, sondern selbst auch immer wieder Gegenstand
von experimenteller Überprüfung.
Andererseits: welche anderen Postulate führen auf die gleichen
Vorhersagen?


Ein ganz anderes Problem betrifft die philosophischen Betrachtungen,
mit denen Du Dich vermutlich besser auskennst als ich (Von Carnap und
in diesem Zusammenhang auch Reichenbach habe ich tatsächlich schon
gehört.)

Ich werde mich wahrscheinlich mehr dafür interessieren.

Hierzu nur eine etwas laienhafte Anmerkung von mir:
Mich erstaunt immer wieder, daß die "Gegner" der RT aus philosophischen
Betrachtungen (oder aus gesundem Menschenverstand) einen absoluten Raum
und gelegentlich eine absolute Gleichzeitigkeit fordern.

Das ist eine legale und zulässige und - wenn sie richtig gemacht wird - der
SRT äquivalente GGP-Theorievariante. Die Physiker, die diese prinzipielle
Willkürlichkeit nicht erkennen können, spielen in der gleichen Liga wie die
Gegner der SRT, die die SRT für falsch und nicht nur für willkürlich halten.

Auf der anderen Seite sollten wir doch gerade
aus der Wissenschafts- und Erkenntnistheorie wissen, daß unser
Weltbild natürlich durch unsere tägliche Erfahrung geprägt ist
(Euklidischer Raum und absolute Gleichzeitigkeit).

Klar und durch die Evolution manchmal auch angeboren, was bezüglich dem
euklidischen Raum schon Poincaré klar war. Darum ist es aber auch sinnvoll
und richtig überall da, wo es um das physikalisch/interpretative Verständnis
geht,

Das physikalisch-interpretative Verständnis kann aber schon an ganz
einfachen Dingen scheitern, wenn man sich nur auf ein beschränktes
Weltbild bezieht. Dies macht es uns so unglaublich schwer, die
Grundlagen der Quantenmechanik zu begreifen. (sonst gäbe es nicht
die vielen Paradoxien, die nur deshalb paradox erscheinen, weil man
zuvor der QM eine, meist klassisch geprägte Interpretation auferlegt
hat. Die QM selbst liefert trotz allem die richtigen Ergebnisse ohne
sich bei diesen Paradoxien zu verhaspeln)

von diesen angeborenen Denkkategorien bzw. Ordnungsschemata Gebrauch
zu machen; und was die meisten Physiker halt nicht wissen, weil man es ihnen
im ersten Physiksemester und bereits zuvor in populärwissenschaftlichen
Schriften *falsch* eingebläut hat: Das ist möglich.

Diese Erfahrungen sind aber nicht notwendigerweise auf z.B. "große"
Geschwindigleiten, die außerhalb unserer täglichen Erfahrung liegen,
extrapolierbar.

Im Prinzip ist das richtig, und im Zusammenhang mit der GGP heisst das eben
schlagwortmässig, dass es nicht egal ist, ob ich meinen Zeitbegriff von den
Taschenuhren ableite oder von den Bahndammuhren;

Natürlich nicht, denn es geht um die verstrichen Zeit für den
Beobachter. Der am Bahnhof stehende nimmt die Bahnhofsuhr und der
im Zug sitzende seine Taschenuhr. Hier geht es nicht um einen
allgemeinen "Zeitbegriff", sondern um den realtiven Zeitverlauf
für verschiedene Beobachter.

dass man diese Sache nicht
schon in allen Einführungen der SRT liest, ist meines Erachtens *die*
Todsünde der heutigen Schul-SRT-Physik.

Sollte uns nicht gerade die Philosophie an dieser
Stelle verdeutlichen, daß die Welt außerhalb unserer täglichen
Erfahrung, auf anderen Prinzipien aufgebaut sein kann?

Dazu braucht man weder Physik noch Philosophie, das ist eh klar. Aber in der
Raum/Zeit-Frage ist dieser Punkt noch nicht erreicht.

Nun zumindest den Physikern ist klar, daß der Raum nicht euklidisch ist
und daß es keine absolute Gleichzeitigkeit (und somit keine
allgemeingültige Weltzeit) gibt.

Andreas.
.

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