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Forum / Wissenschaft und Technik
Masse vs. Lichtgeschwindigkeit

smeagirl - 32
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 19:31 Uhr
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Zitat von Rifleman: Zitat von NBA-Man: um eine masse auf genau lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen würde unendlich energie benötigt werden...
Es ging hier explizit um eine klassische Rechnung (die natürlich hier keine richtige Vorhersage trifft...)
Du hast schon recht Die Rechnung wäre zu einfach... Es ging mir nur um die Formel für die Leistung =)
Intelligenz is gut verteilt, jeder glaubt genug davon zu haben.
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Rifleman - 40
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 19:34 Uhr
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Zitat von smeagirl: Und die Erde bewegt sich wohl nicht wirklich mit annähernd c. Wenn man also ein Raumschiff betrachtet, dass mit Lichtgeschwindigkeit an der Erde vorbeifliegt, so vergeht die Zeit im Vergleich zu der auf der Erde langsamer.
Eben nicht! Genau das wollte ich sagen, es darf in der SRT kein ausgezeichnetes Intertialsystem geben, das heisst wenn ein Raumschiff mit 0.5*c (relativ-)Geschwindigkeit an der Erde vorbeifliegt, dann könnte jemand im Raumschiff ebensogut behaupten, dass er ruht und die Erde mit 0.5*c an ihm vorbeifliegt.
Es sind die kleinen Dinge, die einen zum Wahnsinn treiben.
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smeagirl - 32
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 19:48 Uhr
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Behaupten vielleicht, aber da ist nichts dran und das weiß auch der Beobachter im Raumschiff. Oder behauptest du, dass sich ein Fußgänger mit 50 km/h an dir vorbeibewegt, wenn du mit deinem Auto unterwegs bist und der Fußgänger an der Straße steht??
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Rifleman - 40
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 20:02 Uhr
Zuletzt editiert am: 22.07.2009 um 20:03 Uhr
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Zitat von smeagirl: Behaupten vielleicht, aber da ist nichts dran und das weiß auch der Beobachter im Raumschiff. Oder behauptest du, dass sich ein Fußgänger mit 50 km/h an dir vorbeibewegt, wenn du mit deinem Auto unterwegs bist und der Fußgänger an der Straße steht??
Ja! Genau das ist der Punkt.
Ich versuchs mal näher zu erläutern:
Alles was wir messen können sind relative Geschwindigkeiten. Um auf so etwas wie eine absolute Geschwindigkeit schließen zu können brauchen wir ein Bezugssystem, von dem wir behaupten können, es sei in Ruhe. Wenn also ein Auto mit 50km/h fährt, dann hat man implizit als ruhendes System die Erde gewählt, und relativ zu dieser bewegt sich das Auto mit 50km/h.
Jetzt wissen wir aber, dass sich die Erde auch bewegt. Erst mal dreht sie sich und dann kreist sie um die Sonne. Also könnte man als Bezugssystem die Sonne nehmen. Relativ zu der hat das Auto eine ganz andere, viel höhere Geschwindigkeit. Die Sonne bewegt sich aber auch. Die Frage ist also: Gibt es ein Bezugssystem, das wirklich in Ruhe ist?
Bevor Einstein die Relativitätstheorie entwickelt hat ging man davon aus, dass es so etwas geben muss. Das nannte man den Äther. Nach der Relativitätstheorie (die zweifelsohne stimmt) gibt es aber keinen Äther. Damit gibt es auch keine absoluten Geschwindigkeiten. Das bedeutet in der Relativitätstheorie: Jedes Intertialsystem muss gleichberechtigt sein und es ist völlig unmöglich, eine absolute Geschwindigkeit zu bestimmen, weil es so etwas nicht gibt.
Jetzt zurück zum ursprünglichen Beispiel: Wir wissen nur, dass sich das Raumschiff relativ zur Erde mit 0.5*c bewegt. Aus der Sicht der Erde bewegt sich das Raumschiff, als der Sicht des Raumschiffs bewegt sich die Erde, und beides ist richtig!
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smeagirl - 32
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 20:09 Uhr
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Zitat von Rifleman: Zitat von smeagirl: Behaupten vielleicht, aber da ist nichts dran und das weiß auch der Beobachter im Raumschiff. Oder behauptest du, dass sich ein Fußgänger mit 50 km/h an dir vorbeibewegt, wenn du mit deinem Auto unterwegs bist und der Fußgänger an der Straße steht??
Ja! Genau das ist der Punkt.
Ich versuchs mal näher zu erläutern:
Alles was wir messen können sind relative Geschwindigkeiten. Um auf so etwas wie eine absolute Geschwindigkeit schließen zu können brauchen wir ein Bezugssystem, von dem wir behaupten können, es sei in Ruhe. Wenn also ein Auto mit 50km/h fährt, dann hat man implizit als ruhendes System die Erde gewählt, und relativ zu dieser bewegt sich das Auto mit 50km/h.
Jetzt wissen wir aber, dass sich die Erde auch bewegt. Erst mal dreht sie sich und dann kreist sie um die Sonne. Also könnte man als Bezugssystem die Sonne nehmen. Relativ zu der hat das Auto eine ganz andere, viel höhere Geschwindigkeit. Die Sonne bewegt sich aber auch. Die Frage ist also: Gibt es ein Bezugssystem, das wirklich in Ruhe ist?
Bevor Einstein die Relativitätstheorie entwickelt hat ging man davon aus, dass es so etwas geben muss. Das nannte man den Äther. Nach der Relativitätstheorie (die zweifelsohne stimmt) gibt es aber keinen Äther. Damit gibt es auch keine absoluten Geschwindigkeiten. Das bedeutet in der Relativitätstheorie: Jedes Intertialsystem muss gleichberechtigt sein und es ist völlig unmöglich, eine absolute Geschwindigkeit zu bestimmen, weil es so etwas nicht gibt.
Jetzt zurück zum ursprünglichen Beispiel: Wir wissen nur, dass sich das Raumschiff relativ zur Erde mit 0.5*c bewegt. Aus der Sicht der Erde bewegt sich das Raumschiff, als der Sicht des Raumschiffs bewegt sich die Erde, und beides ist richtig!
Gut, klingt nachvollzierbar. Versuchen wir es mal mit einem ähnlichen Beispiel. Nehmen wir statt der Erde die Sonne. Bei der Erde haben wir das Problem, dass sie sich um die Sonne bewegt, also eine Bahn beschreibt. Wenn wir unser Sonnensystem jetzt als abgeschlossenes System betrachten würde, wäre die Sonne ein festes Objekt, dass sich zwar um sich selbst dreht, sich allerdings auf keiner Bahn bewegt.
Also fliegt unser Raumschiff mit 0.5c an der Sonne vorbei, könnte man sagen die Sonne wäre in Ruhe und das Raumschiff würde sich in Bewegungsrichtung (für einen Beobachter auf der Sonne) verkürzen.
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Rifleman - 40
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 20:17 Uhr
Zuletzt editiert am: 22.07.2009 um 20:17 Uhr
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Zitat von smeagirl: Wenn wir unser Sonnensystem jetzt als abgeschlossenes System betrachten würde, wäre die Sonne ein festes Objekt, dass sich zwar um sich selbst dreht, sich allerdings auf keiner Bahn bewegt.
Also fliegt unser Raumschiff mit 0.5c an der Sonne vorbei, könnte man sagen die Sonne wäre in Ruhe und das Raumschiff würde sich in Bewegungsrichtung (für einen Beobachter auf der Sonne) verkürzen.
Ja. Aber *nur* für den Beobachter auf der Sonne. Für den Beobachter auf dem Raumschiff ist das Raumschiff immer noch gleich lang und die Sonne ist verzerrt.
Wie gesagt, eine zwingende Konsequenz aus der Relativitätstheorie ist, dass es so etwas wie "in Ruhe" nicht gibt. Es gibt nur "relativ zueinander in Ruhe".
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smeagirl - 32
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 20:24 Uhr
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Eben. Mir ging es auch um den Betrachter.
Licht hat sozusagen die ultimative Geschwindigkeit. Trotzdem finde ich es interessant, was sich beobachten lässt, wenn Licht in die Nähe eines schwarzen Loches kommt
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Rifleman - 40
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Geschrieben am: 22.07.2009 um 20:38 Uhr
Zuletzt editiert am: 22.07.2009 um 20:39 Uhr
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Zitat von smeagirl: Licht hat sozusagen die ultimative Geschwindigkeit. Trotzdem finde ich es interessant, was sich beobachten lässt, wenn Licht in die Nähe eines schwarzen Loches kommt
Ja...die Theorie von der wir gerade reden (SRT) sagt aber nichts über Gravitation aus. Dazu muss man die ART heranziehen, die mathamtisch deutlich komplizierter ist als die SRT.
Um wieder zum eigentlichen Problem zurückzukommen:
Zitat von -1Stein-: Der Mensch überlebts nicht, aber Protonen. Im LHC haben die ja ne Geschwindigkeit von 370km/sek...
was passiert im LHC mit der Zeit nach Einsteins rechnung? :o
Dazu ein Beispiel (das im übrigen der erste empirische Beleg für die Relativitätstheorie war):
In der Atmosphäre entstehen in etwa 10km Höhe Myonen (wie die entstehen ist hier egal). Diese haben eine sehr kurze Halbwertszeit, so dass nach klassischer Rechnung nur sehr wenige auf der Erdoberfläche ankommen dürften. Man misst aber, das viel mehr Myonen ankommen.
Dies wird von der Relativitätstheorie genau vorhergesagt. Aus der Sicht des Beobachters auf der Erde bewegt sich das Myon, daher vergeht seine Eigenzeit langsamer, wodurch die Lebensdauer (aus dieser Sicht) höher ist. Aus der Sicht des Myons bleibt die Halbwertszeit gleich, allerdings bewegt sich die Erde, wodurch der Weg bis zur Oberfläche durch die Längenkontraktion kürzer ist, und ebenfalls mehr ankommen. Die Vorhersage, wieviel mehr ankommen ist in beiden Sichtweisen gleich und stimmt genau mit der Messung überein.
Längenkontraktion und Zeitdilatation sind also 2 Seiten des selben Effekts!
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