Relativität der Gleichzeitigkeit - Spezielle Relativitätstheorie 3
HTML-код
- Опубликовано: 5 сен 2024
- Hier geht es um die Relativität der Gleichzeitigkeit. Ganz zusammengestaucht kann man so sagen: Es gibt keine universelle Gleichzeitigkeit, die für alle Beobachter gilt. Und, sehr faszinierend: Ereignisse können, je nach Bezugssystem, tatsächlich die Reihenfolge tauschen!
Das ist das dritte Video einer Serie über die Spezielle Relativitätstheorie (SRT). Die Videos sind durchnummeriert und bauen aufeinander auf. Ideen und Begriffe, die aufgeworfen werden, werden also in den nachfolgenden Videos wieder verwendet. Um also den maximalen Lerngenuss zu kommen ist es kein Schaden, sich die Videos der Reihe nach anzusehen. 😎 Im nächsten Video geht es um die Zeitdehnung: Bewegte Uhren gehen langsamer.
Hier ist der Link zum nächsten Video: ruclips.net/video/vrfeKjRo6-Y/видео.html
So ein toller Kanal, bin begeistert von den Videos! Viel bessere Videos als viele sehr große Kanäle. Bin echt freudig überrascht.
Oh, danke danke! Das Lob freut mich sehr!
Top Erklärung! 🎉
🙏🏻
Eine sehr schone Erklärung mit einfachen Worten. Schon mal vielen Dank dafür. Etwa gezuckt habe ich bei 2:05 im Video. Hier haben Sie einen "Beobachter" eingeführt, der (zumindest für mich) scheinbar die Rolle, eines übergeordneten bzw. absoluten Beobachters übernehmen soll. Aber so einen absoluten Beobachter gibt es in der SRT nicht. Sie wissen das natürlich und vielleicht auch Ihre Zuseher. Jeder Beobachter ist immer ein relativer Beobachter in seinem ganz eigenen Bezugssystem. Und eine Bewegung kann immer nur relativ zu einem anderen (!) Bezugssystem angegeben werden, nie aber absolut. Deshalb war auch die Frage eines Kommentators ganz berechtigt, wie ein Beobachter innerhalb des Raumschiffs die Situation sehen würde. Für Ihn ist das Raumschiff das ruhende Bezugssystem und der Beobachter, aus dem die Situation geschildert ist, ist der bewegte Beobachter.
Sie haben recht: wenn man nur dieses Video sieht, versteht man die Sache mit dem Beobachter vielleicht nicht. Ich hab diese Video-Serie aber, so auch wie die Serie über Quantenmechanik, aufbauend konzipiert. Deshalb verweise ich ganz zu Beginn des Videos ja auch auf die ersten beiden Teile, die man im Hinterkopf haben muss, damit man dieses Video gut versteht.
Die Geschwindigkeit der Objekte kann bezogen auf die Kosmische Hintergrundstrahlung festgelegt werden ;)
@@MartinApolin : Ah, verstehe. Vielen Dank.
@@HerrJott09 : Ja, natürlich. Man kann die Geschwindigkeit auch darauf beziehen. Aber es ändert sich dadurch ja nichts: Man muss jedes System auf irgend etwas anderes beziehen um eine Geschwindigkeit zu erhalten. Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung macht dabei keine Ausnahme.
@@Astro-Peter Sollte sie ja auch nicht; ich freue mich übrigens schon auf @MartinApolin, wenn er die ART im Kontext des Zwillings-Paradox erklärt. Ist mir alles noch viel zu *speziell ....hier )
Sehr schönes Beispiel! Die Begründung ist allerdings nicht gut bzw. sogar falsch oder zumindest schräg. Es ist eine ziemlich verzwickte Sache und man muss mit der Relativität sehr sorgfältig umgehen. Das bedeutet sauber zwischen den Systemen zu trennen und nur Elemente des eigenen Systems zu verwenden und damit die Schüsse zu ziehen, ansonsten drohen Fehlschlüsse. Es wird im Video nur ein Uhrenpaar gezeigt, aber zu welchem Bezugssystem gehört es, zum Beobachtersystem oder zum Raumschiffsystem? Wenn es zu Letzterem gehört, dann ist das Beobachtersystem für Schlüsse nicht passend. Wenn es zum Beobachtersystem gehört, dann sind es zwei Zeitpunkte, also kein Zustand des Systems. Generell sind IMMER zwei Uhren anzugeben, zur gleichen Zeit am selben Ort, eine pro Bezugssystem (s.u.). Zudem werden die Uhrenstände aus Lichtlaufzeiten abgeleitet, aber die Effekte sind prinzipieller Art und kommen nicht dadurch zustande.
Bevor ich zur Relativität der Gleichzeitigkeit komme, erstmal was zum Grundverständnis, wie die generische Argumentation in der SRT ist. So ist auch Einstein vorgegangen, so hat er quasi den relativistischen Code geknackt. Man hat einen generellen Versuchsaufbau aus Lichtquellen, Spiegeln (optional) und Endpunkten. An jedem Ort ist eine Uhr. Alles ist in Ruhe zueinander, die Uhren sind synchronisiert. Man lässt Licht von den Quellen (ggf. über Spiegel) zu den Endpunkten laufen und registriert den Uhrenstand für das Signal an jedem Ort. Dann betrachtet man es in einem anderen Bezugssystem, wo die Anordnung sich bewegt, mit den Uhren dieses Systems. An jedem Ort des Versuchsaufbaus ist eine seiner Uhren. Man hat also pro Ort und Zeit zwei Uhren, die das Signal registrieren. Die Stände aller Uhren werden erfasst, analysiert und die Schlüsse gezogen. Wie kommt nun die Relativität rein? Das Signal bewegt sich IN ALLEN BEZUGSSYSTEMEN MIT LG. Das hat dramatische Konsequenzen, eben die ganze SRT.
Bei der Relativität der Gleichzeitigkeit ist die Anordnung anders als im Video. Die Lichtsignale laufen nach innen und kommen im Mittelpunkt gleichzeitig an. Im anderen Bezugssystem stellt sich die Frage, wie die Signale dort ankommen, auch gleichzeitig oder nicht? Daraus ergibt sich der eigene Uhrenstand an den Enden der Strecke. Mit den zwei Uhrenpaaren dort folgt dann im Ruhesystem der Anordnung die Relativität der Gleichzeitigkeit. Es wird also zweimal das Bezugssystem gewechselt. Wer Lust hat, kann ja mal versuchen, es zu lösen. Ich bringe nur das Resultat, was sich durch Variierung der Streckenlänge ergibt: DIE BEWEGTEN UHREN SIND GEGENEINANDER VERSTELLT, stromabwärts zu kleineren Zeiten, stromaufwärts zu größeren Zeiten, jeweils proportional zur Entfernung einer Uhr im Ruhesystem der Anordnung. Keine zwei Uhren zeigen die gleiche Zeit. In ihrem Ruhesystem sind die bewegten Uhren natürlich synchronisiert, aber in Bewegung wie von Geisterhand verstellt, verrückt! Das ist der zweite Fundamentaleffekt der SRT, neben der Zeitdilatation. Übrigens so habe ich es in keiner Abhandlung dargestellt gesehen, aber das bedeutet die Relativität der Gleichzeitigkeit und zwar in voller Ausprägung.
Hallo, die 3 Videos der SRT (Speziellen Relativitätstheorie) tatsächlich wieder sehr anschaulich erklärt, DANKE! Freut mich besonders, dass Einstein nun 'an der Reihe' ist... Diese Themen haben mich bereits in meiner Jugend äußerst fasziniert, damals gab's (ohne Internet) ja nur die Möglichkeit sich mit Fachbüchern 'einzudecken', heute kaum mehr vorstellbar. Freue mich auf die nächsten (möglichst zahlreichen) SRT-Videos! Beste Grüße
🙏🏻 Mein erster Kontakt mit der Relativitätstheorie fand vor fast 50 Jahren statt, als ich einen Artikel im PM-Magazin darüber gelesen habe 😂. Und zwar ging es in diesem Artikel konkret um diese scheinbaren Verzerrung, die bei hohen Geschwindigkeiten auftreten, und die ich im zweiten Video beschrieben habe.
Anschaulich erklärt 👍 Spannendes Thema.
🙏🏻
Können sie das Kettensägen-Paradoxon auflösen? Reißt die Kette oder hängt sie durch?
Sie finden es unter --- Kettensägen-Paradoxon online ----
Da uns Laien (wohl vereinfachend) erklärt wird,
dass in der Quantenphysik die Zustandsänderung von verschränkten Teilchen "sofort"/"gleichzeitig" passieren, kommt die Frage auf:
Gibt es dann nicht doch eine universelle Gleichzeitigkeit (hinter den raum-zeitlichen Dingen), oder wie ist das evtl. zu verstehen?
(Ich hoffe, ich habe nichts, was schon in ihren Videos bereits gesagt wurde überhört!
Ist das evtl. das gleiche Problem wie das, ob die Welt der Quantenphysik zu Folge entweder als "real" oder als "lokal" anzusehen sei?!)
Der (für uns leider etwas unbefriedigende) Konsens in der Physik ist seit etwa 100 Jahren, dass sich Relativitätstheorie und Quantenphysik in diesem Punkt nicht einig sind. Da aber die Richtigkeit beider Theorien so gut belegt ist wie bei keinem anderen Themenbereich der Physik, müssen wir (bis auf weiteres) einfach mit dem Umstand leben, dass hier noch Raum für einen neuen Nobelpreis ist. Das ist doch auch irgendwie tröstlich, oder?
Der quasi-instantane Kollaps der Wellenfunktion verschränkter Teilchen (die lt. Einstein: "spukhafte Fernwirkung") ist nach unserm heutigen Verständnis tatsächlich nicht mit der SRT vereinbar, aber experimentell gut bestätigt. Andererseits sind dabei auch nicht alle Phänomene beobachtbar, die bei einer klassischen Interaktion im Raum üblich sind, wie etwa die Informationsübertragung.
@@Astro-Peter Vielen, lieben Dank für die gute Antwort! :) Damit kann ich was Anfangen!
Tolles Video. Jetzt habe ich das endlich mal verstanden. Was passiert denn, wenn zwei Objekte mit Lichtgeschwindigkeit c aneinander vorbei fahren. Sehen die nicht dann doppelte Lichtgeschwindigkeit?
Wird es einen vierten Teil geben? :)
Danke! Die Obergrenze für Geschwindigkeiten materieller Objekte relativ zu jedem Beobachter ist die Lichtgeschwindigkeit. Diese kann niemals komplette erreicht werden. Warum zb c plus 0,5c nicht 1,5c ergibt, kann man mit dem Geschwindigkeitsadditionstheorem erklären. Das mache ich mal in einem späteren Video. Und ja, es wird noch weitere SRT Videos geben 😎
Man nennt doch auch die Inhaber der beteiligten Bezugssysteme Beobachter und nicht nur die "neutrale" 3.Person Perspektive.
Eh, habe ich im zweiten Video genau erklärt! Die Videos bauen aufeinander auf!
Wie würde denn das Raumschiff in der Mitte den Lichtstrahl sehen? bei 4:52
Sieht er dass A und B gleichzeitig eintreffen?
Genau! Aus Sicht des mittleren Raumschiffs sind ja alle Raumschiffe in einem Ruhe System, und deswegen treten A und B gleichzeitig ein!
@@MartinApolin Wie kann es sein das dass Licht sich in zwei verschiedene Positionen befindet abhängig vom Betrachter?
Gleicht die Zeit Dilation und Längen-Kontraktion das aus?
@zeroiq3243 Das ist ja das eigentlich verstörende an der SRT. Man kann es aber widerspruchsfrei auflösen, indem man Längenkontraktion, Zeitdilatation und Relativität der Gleichzeitigkeit kombiniert. Da kommt später noch ein Video dazu!
@zeroiq3243 in diesem speziellen Fall kommt man eigentlich mit der Relativität der Gleichzeitigkeit aus beziehungsweise mit der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit!
@@MartinApolin Vielen Dank!