Hans Arandt macht auf seinem Blog immer wieder darauf aufmerksam, dass die Relativitätstheorie viele Fragen aufwirft.
Erste Frage: Ist alles relativ?
Insbesondere sei es natürlich ein Problem für unseren Hausverstand und für unser natürliches Empfinden, wenn Eigenschaften wie die Gleichzeitigkeit von Ereignissen keine absoluten Eigenschaften mehr sind, sondern relative Eigenschaften.
Was ist eine absolute Eigenschaft und was ist eine relative Eigenschaft?
Wenn sich zum Beispiel zwei Menschen beim Frühstück gegenübersitzen, dann ist die Eigenschaft, ob die Tasse rechts oder links vom Teller steht, eine relative Eigenschaft.
Denn für den einen steht die Tasse links vom Teller, für den anderen steht dieselbe Tasse rechts vom selben Teller.
Die Temperatur des Kaffees aber ist eine absolute Eigenschaft, denn beide Menschen messen dieselbe Temperatur.
In der Relativitätstheorie gibt es die Eigenzeit als absolute Eigenschaft einer Zeitdauer (das ist die Zeitdauer, die eine mitbewegte Uhr anzeigt. Alle anderen Uhren messen jedoch andere Zeitdauern für denselben Prozess und auch die Gleichzeitigkeit von Ereignissen ist keine absolute Kategorie. Zwei Ereignisse, die für den einen Beobachter gleichzeitig auftreten, tun dies für einen anderen Beobachter nicht unbedingt.
Es gibt auch die Eigenlänge eines Objektes, das ist die Länge, die der mitbewegte Beobachter mißt, aber ein anderer Beobachter mißt u.U. eine andere Länge desselben Objektes. (Dass Länge relativ sei, ist wohl die Aussage der Relativitätstheorie, die die meisten Männer vor den Kopf stößt 😉 )
Frage zwei: Widerspricht die Relativitätstheorie unserem Hausverstand
Ja.
Wenn nun Längen, Zeitdauern, Gleichzeitigkeiten usw. keine absoluten Größen mehr sind sondern vom Beobachter (also vom Bewegungszustand der Messgeräte) abhängen, dann ist das eine schwere Herausforderung an unseren Intellekt.
Sprechen wir vorläufig bitte nur über die spezielle Relativitätstheorie (mit der ich mich ein wenig beschäftigt hatte), dann muss man aber ergänzen, dass die relativistischen Effekte erst bei Geschwindigkeiten über 10% der Lichtgeschwindigkeit maßgeblich werden.
Im alltäglichen Leben haben wir mit derartigen Geschwindigkeiten nichts zu tun und es ist deswegen nicht weiter verwunderlich, dass unser natürliches Empfinden nichts mit der Relativitätstheorie anfangen kann (solche Geschwindigkeiten sind wir einfach nicht gewohnt).
Selbst Apollo 11 war „nur“ mit einer Geschwindigkeit von ca. 10 km/sec unterwegs auf ihrem Weg zum Mond, 10% der Lichtgeschwindigkeit hingegen wären 30,000 km/sec.
Die klassische, Newton’sche, Mechanik folgt aus der Relativitätstheorie als Grenzfall v << c (v sehr viel kleiner der Lichtgeschwindigkeit), und ist wie gesagt, in den allermeisten Fällen weiterhin – als Näherung – gültig.
Frage 3: Eine Sache und die Wahrnehmung einer Sache ist doch nicht dasselbe?
Darüber kann man trefflich philosophieren.
Meiner Meinung beschäftigt sich die Physik nur mit meßbaren Größen. Wenn wir vom „Beobachter“ sprechen, dann meinen wir in der Relativitätstheorie immer ein Meßgerät oder einen geschulten Beobachter mit unbestechlichen Sinnen.
Der Stab hat im Bezugssystem A die Länge A und er hat im Bezugssystem B die Länge B, da Länge eben eine relative Eigenschaft ist.
Dass es sich in beiden Bezugssystemen um DENSELBEN Stab handelt, bestreitet niemand.
Vierte Frage: Wie lange muss man fliegen, um einen Tag jünger zu werden
Die Mathematik zum sogenannten Zwillings-Paradoxon hatte ich auf folgendem Blog-Beitrag ausgearbeitet:
Einstein und die Zwillinge
Hinweis: Jener Blog-Beitrag basiert auf der SRT, eigentlich benötigt man für das Zwillings-Paradoxon die ART.
Lg
Christoph
Christophs Blog 
Zu Frage 3. Wie kann man den Beobachter zum Maßstab einer Sache, eines Baumes machen. Der eine Beobachter hat einen Zollstock und der andere ein Metermaß. Den Baum gab es aber schon lage bevor der Mensch aus seinem Holz Maßstäbe gezimmert hat. Wenn es nur Dinge gibt, die man auch messen kann, hätte es keine Gravitation gegeben bevor man sie entdeckt hat und keine Radiowellen bevor man etwas davon wusste.
Zu Frage 2 Mit der Lichtgeschwindigkeit haben die Pysiker Glück gehabt. Denn wäre die erheblich kleiner, kämen sie ganz sicher in Erklärungsnöte. Außerdem ist die absolute Lichtgeschwindikeit, die auf der Vorstellung eines absoluten Raumes und einer absoluten Zeit hervorgeht, die es laut Relativitätsprinzip aber gar nicht gibt.
Zu Frage 3 gebe ich Dir recht.
Ich verstehe nicht viel von Philosophie, aber soviel ich weiss, gibt es zwei prinzipielle Denkrichtungen, nämlich den Materialismus und den Idealismus.
Während der eine davon ausgeht, dass Materie die Ursache ist, und Geist die Wirkung, geht der Idealismus unter Umständen so weit, dass er der Materie nur soweit eine Realität zubilligt, als sie von einem Menschen gedacht wird.
Meiner Meinung können sowohl Materialisten Physik betreiben als auch Idealisten, der Physik macht das nichts, sie ist über diesen kleinlichen philosophischen Unterschied erhaben.
Zu Frage 2: gar so absolut ist die Lichtgeschwindgkeit auch wieder nicht. Z.B. innerhalb von Glas wird das Licht langsamer, und auch unter Einwirkung von Gravitation krümmt es sich.
Besser wäre die Formulierung: die spezielle Relativitätstheorie geht davon aus, dass die Lichtgeschwindigkeit des leeren Raumes unter gravitationslosen Bedingungen vom Bewegungszustand des Beobachters unabhängig ist.
Gerade dadurch wird die Lorentz-Transformation bedingt, welche bedeutet, dass Längen und Zeitdauern (sozusagen „Raum und Zeit“) eben keine(!) absoluten Größen mehr sind. Insbesondere sind sie vom Bewegungszustand des Beobachters abhängig.
Ich habe mir noch ein paar Gedanken zur Funktion der SRT gemacht, die finden sich hier:http://hansarandt.wordpress.com/2014/07/12/das-eigentliche-paradoxon/#more-675
Sehr interessant, aber halt rein philosophisch/historisch. Ich kann nur zu den physikalischen Aussagen der SRT etwas sagen, und das ist hier auf meinem Blog besser aufgehoben.
Sorry, diesmal werde ich Dir auf Deinem Blog nicht antworten, einfach, weil das historisch/philosophische Thema meine Kompetenzen überschreiten würde 🙂
Mich zieht es eher zum Idealismus hin. Ich denke der Materialismus kann die meisten Phänomene nicht erklären, weil sie geistiger Natur sind. Auch Gott gehört zu diesen nicht materialistischen Wesenheiten.
Die Idealisten sind lange nicht so weltfremd, wie sie aus der Sicht eines materialistisch gesinnten Beobachters erscheinen mögen.
Im Gegenteil sind die Materielisten, die glauben aus ihrem Materialismus heraus könnten sie die ganze Welt erklären, selbst sehr weltfremd.
Einstein selbst kommt mir wie ein Idealist vor, wenn er in der SRT Versuchsbedingungen postuliert, die jenseits der physikalischen Beobachtungsmöglichkeit liegen. In der Realität gibt es eben keine punktförmigen (nicht)Massen, die sich mit konstanter Geschwindigkeit in gravitationsfreien luftleeren Räumen bewegen.
In der ART versteigt er sich zu Sätzen wie, dass seine Weltpunkte in der vierdimensionalen RaumZeit keinen Bezug zu physikalischen Phänomenen haben.
Die SRT ist eindeutig ein Produkt des Geistes mit den Mitteln der Mathematik. Sie entspringt keiner Beobachtung, wie man das in der Physik eigentlich erwarten würde.
Alle Versuche diese Theorie nachträglich experimentell zu bestätigen sind von eben diesem Wunsch getragen, die reale Welt den Prinzipien des eigenen Geistes zu unterwerfen. Das kann man als biblischen Auftrag, sich die Welt untertan zu machen, auffassen oder als Allmachtsphantasie.
Ich Denke die Frage ob Einstein nun recht hat oder nicht recht hat lassen wir auf sich beruhen. Ich habe mir vor langer Zeit das missionieren abgewöhnt und will nicht wieder damit anfangen. Außerdem wäre es ja ganz furchtbar, wenn alle immer einer Meinung sein müssten.
Eine Nachfrage zur absoluten Lichtgeschwindigkeit möchte ich noch stellen. Wenn die Lichtgeschwindigkeit, doch nicht absolut ist, sondern von der Gravitation und vom Medium, in dem sich das Licht ausbreitet, abhängig ist, wie du selber sagst, welchen Sinn macht es dann an die Postulate der SRT zu glauben?
Die SRT geht vom Postulat der vom bewegten Beobachter unabhängigen absoluten Lichtgeschwindigkeit aus. Erst dieses Postulat und nur dieses Postulat erfordert die Varianz von Raum und Zeit, weil sonst die Gleichung nicht erfüllbar ist.
Wie kann man aus einer rein theoretischen Überlegung, die alle physikalischen Variablen aus der Gleichung systematisch ausschließt auf die tatsächlichen Eigenschaften physikalischer und lebender Körper schließen?
Natürlich kann ich eine Theorie aufstellen, die keine absoluten Raum und keine absolute Zeit kennt, dafür aber eine relative RaumZeit.
Ich kann auch eine Theorie aufstellen, die die Logik zu einer subjektiven Variablen der RaumZeit erklärt.
Ich kann auch eine Theorie aufstellen, nach der ein Mensch im Weltraum tausend Jahre alt werden kann. Das ist dann allerdings keine neue Theorie sondern eine uralte, die sich auch schon in der Bibel für die Erzväter findet.
Das ist alles völlig in Ordnung, das kann man auch alles glauben. Wer das aber zu einer Wissenschaft machen will, hat tatsächlich die Gesetze der Logik und die Naturgesetze der Erfahrung zu einem schwarzen Loch geschrumpft und sich selbst gleich mit.
In Wirklichkeit ist alles viel komplizierter.
Dieses systematische Ausschließen von Effekten höherer Ordnung ist spätestens seit Isaac Newton eine anerkannte Methode in der Naturwissenschaft.
Auch Newton musste die allgegenwärtige Reibungskraft erst einmal aus seinen Überlegungen ausschließen, um das erste und das zweite Newton’sche Axiom formulieren zu können.
1) Ein Körper, auf den keine Kraft wirkt (den gibt’s nicht wirklich), verharrt in geradliniger, gleichförmiger Bewegung
2) Die Änderung der Bewegungsgröße ist gleich der auf den Körper wirkenden Kraft (F = dp /dt)
Die spezielle Relativitätstheorie beschäftigt sich eben nur mit dem Spezialfall des Inertialsystems (das es in Wirklichkeit nicht gibt).
Die Einflüsse der Gravitation werden erst in der allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben (mit der ich mich persönlich noch nicht beschäftigt habe, weshalb ich Dich bitte, bei Interesse andere Quellen zu Rate zu ziehen).
Der Einfluß des Mediums auf die Ausbreitung des Lichtes ist in den Maxwell-Gleichungen beschrieben (zur Interpretation der Maxwell-Gleichungen aus Sicht der speziellen Relativitätstheorie hatte ich auf der TU eine Vorlesung gehört, habe aber leider alles schon wieder vergessen 😦 , müßte ich mich wieder einlesen).
Mittlerweile habe ich mich von der Relativitätstheorie wieder abgewendet und wende mich wieder anderen Themen zu. Zu meinem Lieblingsthema, Gott, habe ich auf meine Blogbeitträge Ein Gott, mein Gott, kein Gott und Existiert Gott? zwei interessante Diskussionsbeiträge von meinem theologischen Lieblingslehrer erhalten:
und
@hansarandt: Zur Frage, ob denn der Beobachter ein geeignetes, zuverlässiges Maß sei, möchte auch ich auf Kant rekkurrieren: Man möge das „ich“ nicht mit einem in einem Gedankenexperimet gesetzten „objektiven Beobachter“ verwechseln.
Eben dieses Problem hat Kant erkannt, wenn es um die Sebstschau geht, das „Ich“ also zum Beobachter seiner selbst wird. Kant unterscheidet zwischen „ich“ und mir, dem Beobachter, indem er für das „ich“ den Begriff der „Apperzeption“ einführt (s. Kritik der reinen Vernunft; Kap. transzendentale Deduktion): wir beobachten die Apperzeption unseres Selbst.
Ebenso führen wir im Einstein schen Gedankenexperiment nicht einen Beobachter ein, sondern die Apperzeption eines Beobachters. Diesem können wir die Eigenschaft der Objektivität zuschreiben, und müssen es sogar tun, da sonst jede Aussage, auch über uns selbst, und über schlichtweg alles, von vornherein, tatsächlich a priori, unmöglich wäre. Spreche ich etwa über Gefühle, Emotionen u. dgl., so muss ich mich selbst als Apperzeption meines „Ich“ sehen, und jener Appezeption, muss ich die objektive Fähigkeit, Gefühle als solche erkennen zu können, zusprechen. Andernfalls ich überhaupt keine Aussage treffen könnte. Über nichts.
Wir setzen also, ungeachtet unserer eigenen Unzulänglichkeiten, welche es uns möglicherweise verbieten, Längen und Zeiten richtig zu messen, einen objektiven apperzeptiven Beobachter.
Dieser beobachtet nun das Geschehen. Dieser Beobachter ist nunmehr nicht weniger glaubwürdig als jener, der uns mathematische Gleichungen als „wahr“ oder „falsch“ beurteilt.
Wollten wir diesem apperzeptiven Beobachter nicht trauen, so dürften wir es konsequenterweise auch in der Mathematik und auch in der Philosophie nicht. Wir dürften gar nichts mehr schreiben, und zusammen mit der Relativitätstheorie wäre schlicht alles ad absurdum geführt.
LG KNI
Ich habe mich jetzt nicht schlau gemacht, was Apperzeption ist. So wie du das darstellst, handelt es sich um den Standpunkt der Objektivität, der notwendig ist, um überhaupt etwas zu sagen.
Ich bin deiner Meinung, dass wir diesen Standpunkt unbedingt brauchen. Nun ist es aber gerade die Relativitätstheorie, die diesen Standpunkt zu einem Raumzeitlichen Weltpunkt auflöst, der keinen Bezug mehr zu irgend einer Realität hat, wie übrigens Einstein selbst für die ART behauptet hat.
Wenn es aber keinen festen Punkt mehr in Raum und Zeit gibt, sondern alles relativ fließt, wer will dann was von wo aus überhaupt noch beobachten?
Wir stellen beide die selbe Frage, der Gläubige an den Ungläubigen, der Verfechter einer Absoluten Zeit und eines absoluten Raumes an den Verfechter relativer Weltpunkte in der vierdimensionalen RaumZeit.
Ich würde sagen, die Relativitätstheorie läßt durchaus Platz für einen absoluten Raum und eine absolute Zeit.
Wenn nämlich mehrere Beobachter
– nicht allzu weit voneinander entfernt sind
– ungefähr zur selben Zeit leben
– sich relativ zueinander nicht allzu schnell bewegen
dann haben sie so etwas wie eine „gemeinsame Raumzeit“.
Prima, dann geht uns das ja alles gar nichts an, und wir können zur Tagesordnung übergehen und alles bleibt beim alten.
Das Problem ist nur, dass es jetzt keine Wahrheit mehr gibt sondern nur noch „so etwas wie eine Wahrheit“. Die reine Wahrheit gibt ist nur im Jenseits unserer Erfahrungen. Die Lehre kommt mir irgendwie bekannt vor. Neu ist die jedenfalls nicht.
Wenn man sagt: der Raum dient dazu, die Position von Ereignissen anzugeben, und die Zeit dient dazu, festzulegen, ob ein Ereignis „vor“ einem anderen Ereignis stattfindet oder „nachher“, dann ist immer die Frage: wie genau willst Du es angeben?
Ich denke, die Frage nach der Genauigkeit ist die zentrale Frage hier.
Ich würde es genau umgekehrt auffassen: Diese Beobachtung des Ichs durch das Ich kann eben niemals, durch keine wie auch immer geartete Theorie, ausser Kraft gesetzt werden.
Wenn ein Gedankenexperiment (und dieses ist bei der SRT notwendig) durchgeführt wird, so betrachten wir zwei aneinander vorbei fliegende Raumschiffe: ein „Ich“ setzen wir in ein Raumschiff (wir versetzen uns ja in die Rolle des Akteurs), aber Ich (das andere) stehe draussen, und sehe den Raumschiffen zu. So weit so klar. Dann nehme ich die Änderungen von Raum und Zeit zur Kenntnis, usf., und jetzt kommt nicht nur die Relativitätstheorie, sondern auch die Apperzeption zum Tragen: Dass nämlich das beobachte Ich und Ich dasselbe sind.
Was für dieses Ich gilt, muss auch für jenes Ich gelten. Die SRT widerspricht dem nicht: Denn auch das aussen stehende Ich, der Beobachter, sitzt ja letztlich in seinem Raumschiff und sieht zu.
Hier käme nun deine Argumentation zum tragen, dass es da nichts objektives mehr gäbe – stimmt! und stimmt nicht!
Stimmt: Wir können nicht sagen, welches dieser Raumschiffe tatsächlich in Ruheposition ist und zusieht, und welches dieser Raumschiffe sich bewegt. Diese Art der Objektivierung ist uns nicht gegeben.
Stimmt nicht: Das apperzeptive Ich im Raumschiff ist ja desselbe wie das beobachtende Ich ausserhalb. So weiß das Ich ausserhalb alles, was das Ich innerhalb weiß, und vice versa. Das Ich im raumschiff sieht eine Zeitänderung, und weiss mit höchster Zuverlässigkeit, nämlich jener der Identität, was das äußere Ich sieht. Eine solche Zuverlässigkeit bedeutet aber die höchste mögliche Objektivität – zwei Perspektiven eines einzigen Ichs. Insofern ist Objektivität sehr wohl möglich
Zusammenfassend geht es also darum, die menschliche Objektivität nicht an der falschen Ebene zu fixieren.
Vielleicht mag gerade das das furchteinflößende der Relativitätstheorie sein: Dass eine „körperliche“ physische Objektivität nicht mehr möglich ist- aber eine geistige Objektivität ist sehr wohl möglich, im Gegenteil: Letztere wird durch solche Gedankenexperimente erst richtig geschult.
Anstatt die Relativitätstheorie einfach für ungültig zu erklären, scheint es mir also zielführender zu sein, jener durch Apperzeption vermittelten Objektivität ihren nötigen Freiraum zu lassen.
LG KNI
kleine Anfügung: wir haben also: obwohl wir immer „drinnen“, „im Raumschiff“ sitzen, sehr wohl die Möglichkeit, uns, „hinaus“ zu denken – diese Objektivität, die ja viel sublimer und höher ist, als nur „Ich“ oder nur „beobachtendes Ich“ zu sein, ist uns sehr wohl gegeben – ja, hier wird die Fähigkeit menschlicher Objektivierung geradezu triumphal bestätigt!
Noch ein Wort zum „Hausverstand“, das klingt nach Hausfrauenverstand und soll es wohl auch. Tatsache ist, das die SRT unserem Verstand widerspricht und alles in Zweifel zieht, was bis dato von niemandem bezweifelt wurde, die für alle gleich gültige Zeit und der für alle gleich gültige Raum als fester Bezugspunkt für jede Art von Objektivität.
Zur Frage der „gültigen“ Zeit und des „gültigen“ Raums: Die SRT hebt diese beiden Kategorien nicht auf – sie dehnt oder staucht sie nur.
Kurzum: Die Quantität der Kriterien wird geändert, die Qualität nicht. Raum bleibt Raum und Zeit bleibt Zeit. Kant hat ja nur gesagt, dass jene beiden die zum denken notwendigen Kategorien sind, die Quantität ist hierfür egal. Kant äußert sich dazu auch nicht. (wozu sollte er auch?)
Die SRT (und auch die RT) kommt also mit Kant in nicht in Konflikt – und selbst wenn es so wäre, was würde es ausmachen? Ginge uns denn irgend etwas, das und menschlich, zu Menschen macht verloren? Die Liebe, die Moral, die Rechtschaffenheit, das Lachen, die Freude? Nein.
Und gerade bei diesen Dingen gibt es keine Objektivität, geschweige denn ein „Objektivitätszentrum“, von cem alles ausginge….man darf also den Ergebnissen der RT gelassen gegenüber treten.
Ja, schon, Raum bleibt Raum und Zeit bleibt Zeit, aber „mein“ Raum ist nicht unbedingt „Dein“ Raum und „meine“ Zeit ist nicht unbedingt „Deine“ Zeit, zumindest, wenn man sich um die Quantitäten bemüht.
Die Frage nach dem absoluten Raum und der absoluten Zeit wird spätestens dann auf die Spitze getrieben, wenn man entscheiden muss:
„Wer entscheidet denn jetzt, wo der Null-Meridian liegt?“,
„Wer entscheidet denn jetzt, wo der absolute Zeitursprung liegt?“,
„Wer legt denn jetzt die allgemein gültige Moral fest?“,
„in welcher Sprache soll die allgemein gültige Moral formuliert sein?“.
Und spätestens dann wird’s zur Machtfrage und ist in keiner Weise mehr demokratisch.
Oder, moderner ausgedrückt:
Was ist die „wahre“ Uhr und die „wahre“ Meßlatte?
Die Frage wo man den Nullpunkt setzt ist völlig willkürlich, da gebe ich dir recht. Genauso willkürlich kann man die Raummetrik schrumpfen und die Zeitmetrik dilatieren oder wie das heißt. Nach der Logik wäre es auch völlig egal ob die SRT stimmt oder nicht. Es gäbe ja dann keinen absoluten Bezugspunkt an dem man entscheiden könnte ob irgend etwas richtig oder falsch ist. Wenn es so ist, warum regst du dich dann auf?
Stimmt, den Bezugspunkt für „absolute“ Wahrheit definiert die „relative“ Mehrheit (mehr oder weniger demokratisch 🙂 )
Nein, sorry, das war ein blöder Witz.
Insgesamt gibt es nur sehr wenige abolute Wahrheiten.
Z.B.: „Was Du nicht willst, dass man Dir tu‘, das füg‘ auch keinem andern zu“. (Kant hat das als „kategorischen Imperativ“ bezeichnet, soviel ich weiss).
Und natürlich ist es eine Machtfrage, welche „Wahrheit“ sich „durchsetzt“.
Aber es ist sehr wohl möglich, an eine absolute Wahrheit zu glauben(!). „Ich bin der Weg, die Wahrheit und das Leben“, sagt Jesus Christus, und ich glaube es ihm.
Aber ich kann nicht von jedem anderen Menschen verlangen, dass er das auch glaubt.
Wenn du gegen einen Bauzm fährst, zählt nicht die Mehrheit der Beobachter, sondern der absoloto Baum, der bringt dich um, egal ob die Mehrheit zu diener Beerdigung kommt oder nur eine Minderheit.
Ja, „für mich“ ist das wichtig, ob ich tot bin, wenn ich gegen den Baum fahre.
Aber für 99,9999999% der Menschheit ist das vollkommen irrelevant, ob ich tot bin oder nicht.
Insoferne hat die Aussage „Wenn ich gegen einen Baum fahre, bin ich tot“, nur „für mich“ eine Bedeutung, aber sie hat in keinster Weise das Zeug zu einer „absoluten“ Wahrheit.
Zum „Vorher oder Nachher“
Wichtiger als die genaue Uhrzeit ist meistens die Qualität der Zeit. Wer zu spät kommt, den bestraft das Leben und da ist die Zeit wirklich relativ und nicht metrisch relativ. Kam der Verdächtige bevor das Opfer ermordert wurde oder danach? Erreicht die Katze die Maus bevor sie ins Loch schlüpft, oder kommt sie zu spät. Kommt der Liebhaber pünktlich zum Rondevouz mit der Angebeteten oder nicht? Die Vergangenheit ist absolut unabänderlich genauso wie die Zukunft prinzipiell offen ist, auch wenn von den in der Zukunft liegenden Möglichkeiten relativ selten Gebrauch gemacht wird. In den wirklich wichtigen Situationen kommt man meistens auch ohne Uhren und Zollstöcke aus.
Genau, nur dass die Begriffe „vorher“, „jetzt“ und „nachher“, in der Relativitätstheorie auch vom Abstand abhängen.
Es macht in der Relativitätstheorie keinen großen Sinn, sich zu fragen, was geschieht auf Alpha Centauri „jetzt“, denn wir werden in frühestens 4 Jahren darüber erfahren.
Somit erstreckt sich das „Jetzt“ in dem gemeinsamen System „Erde + Alpha Centauri“ über einen „Zeitraum“ von 4 Jahren.
Warum ist Alpha Centauri wichtig?
Weil es innerhalb dieser 4 Jahre und innerhalb der Entfernung zwischen Alpha Centauri und der Erde kein absolutes „vorher“ oder „nachher“ gibt.
Laut Relativitätstheorie gibt es immer einen Beobachter, der Ereignis „A“ nach Ereignis „B“ wahrnimmt und es gibt einen Beobachter, der Ereignis „A“ vor Ereignis „B“ wahrnimmt. Insoferne gibt es keine abolute Reihenfolge der Ereignisse, was auch auf das Kausalitätsprinzip so seine Auswirkungen hat 🙂
Man kann es auch so sagen:
Über die Vergangenheit kann ich alles wissen, aber ich kann sie nicht mehr beeinflussen.
Über die Zukunft weiss ich noch nichts, aber ich kann sie beeinflussen.
Über das „Jetzt“ weiss ich noch nichts, und ich kann es auch nicht beeinflussen.
Da das Licht, und somit jede denkbare Ursache, von Alpha Centauri zur Erde 4 Jahre benötigt, hat das „Jetzt“ auf Alpha Centauri bereits vor 4 Jahren begonnen (denn ich weiss noch nichts über die Dinge, die vor 3 Jahren stattgefunden haben), und das Jetzt endet auch erst in 4 Jahren, da meine Beeinflussungen frühestens in 4 Jahren ihre Auswirkungen auf Alpha Centauri haben werden.
Wenn Dir das egal ist, wenn 99.99% der Menschen tot sind, dann hast du tatsächlich keinen Bezug zur absoluten Wahrheit
Nö, ich habe ja nur gemeint, dass der Satz „Wenn Du gegen einen Baum fährst, bist Du tot“, keine absolute Wahrheit sein kann.
Wenn Du hingegen formuliert hättest „Ein Mensch, der gegen einen Baum fährt, ist nachher tot“, dann könnte das eine absolute Wahrheit sein.
Wenn es kein vorher und kein nachher gibt, dann gibt es auch keine Kausalität und auch keine Naturwissenschaft.
Genau, innerhalb des „Jetzt“ gibt es keine Naturwissenschaft, weil da leben wir 😉
Wenn du eine Geliebte in Alpha Centauri hast, dann gebe ich dir recht. Wenn aber Deine Angegetete jetzt vor Dir steht musst du jetzt handeln, oder aus der ganzen Sache wird nichts.
s.o.
Was ich mit den 99,99% sagen will ist Folgendes: Es gibt einen Unterschied zwischen einer Sache und dem Begriff einer Sache.
Einstein hat unseren Zeitbegriff verändert, nicht aber die Sache selbst. Der veränderte Zeitbegriff verändert nicht unsere Lebenserwartung. Sie bliebt für den Raumfahrer und den „daheim gebliebenen“ gleich.
In der Geschichte von Großmutter und Hegel geht es genau um diesen Unterschied.
Aus demselben Grund kann der Seefahrer kein Stück des gekrümmten Äquators mit nach Hause bringen. Dieser Begriff hat nicht mal einen Gegenstand.
Stimmt, Einstein hat unseren Zeitbegriff verändert, aber nicht die Zeit an sich.
Aber der neue Zeitbegriff liegt näher an der Realität der Zeit an sich als der alte Zeitbegriff, zumindest laut experimenteller Erkenntnis.
Die Zeit hat kein an sich, sie ist selbst nur ein Begriff. Deshalb kann die Zeit an sich weder gedehnt noch gestaucht werden, sondern nur der Zeitbegriff.
Es gibt keinen vernüftigen Grund, warum die Behauptung, ein Raumfahrer würde langsamer altern näher an der Realität liegen soll, als an der Phantasie.
Oder noch mal anders, wenn ich über meine Kirche ein gestauchtes und gekrümmtes Raummodell lege und die Kirchturmuhr eine gedehtne Zeit anzeigt, verkomplizieren sich die Berechnungen des Volumens und die der zu erwartenden Bauunterhaltungskosten. Die Kirche selbst wird aber deshalb nicht kleiner und die Bauunterhaltung wird im Laufe der Zeit dadurch auch nicht billiger. Wer das behauptet ist ein Alchemist, der glaubt aus Steinen könne er Gold machen.
Da im Gravitationsfeld alle Prozesse langsamer laufen, nicht nur die Uhren, kann man durchaus sagen, die Zeit läuft langsamer, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Tests_der_gravitativen_Zeitdilatation
Lg
Christoph
ZItat: Es gibt keinen vernüftigen Grund, warum die Behauptung, ein Raumfahrer würde langsamer altern näher an der Realität liegen soll, als an der Phantasie.
Doch, die Relativitätstheorie und die experimentellen Ergebnisse sind ein vernünftiger Grund.
Wenn man dran glaubt, durchaus.
Noch mal eine dumme Frage: Nach der Formel E=mc² müsste in jedem Gramm einer beliebigen Masse eine Energie stecken, die um den Faktor des Quadrates der Lichtgeschwindigkeit größer ist als 1. Wie viel Kilowatt sind das und kann man das auch in Kilowattstunden umrechen? Oder ist die Formel ganz anders gemeint?
Die Formel E=mc2 ordnet einer Masse eine „Gesamtenergie“ zu. Dadurch wird aus dem Prinzip der Massenerhaltung und dem Prinzip der Energieerhaltung ein kombiniertes Prinzip der Masse- und Energieerhaltung in einem abgeschlossenen System.
Dass Masse, zumindest teilweise, in Energie umgewandelt werden kann (durch Kernproszesse), ist durch die Explosion einiger Atomsprengköpfe und die Existenz von NUklearkraftwerken hinreichend bewiesen 🙂
In der SRT gibt es aber gar keine Gravitationsfelder sondern im Gegenteil Gravitationsfreie Räume mit absoluter Lichtgeschwindigkeit. Der Raumfahrer kommt aber aus der SRT nicht aus der ART.
Stimmt, die Zeitdilatation nach SRT (die für das sogenannte Zwillingsparadoxon Pate steht), ist eine Sache, die nur indirekt über die Lebensdauer von Elementarteilchen bewiesen werden kann, wenn diese sich schnell bewegen.
Wir haben es bisher nicht geschafft, Raumschiffe auf derartige Geschwindigkeiten zu beschleunigen, dass die Zeitdilatation nach SRT relevant geworden wäre.
Die gravitative Zeitdilatation wegen der Gravitation konnte durch den Vergleich von Atomuhren, die ins Orbit geschossen worden sind, mit Atomuhren, die auf der Erde geblieben sind, nachgewiesen werden (zumindest, wenn wir der Wikipedia glauben 😉 )
„Die Lebensdauer von Elementarteilichen ist nicht die Lebensdauer eines Organismus. Wenn ein Mensch verstorben ist, sind alle Elementarteilchen noch da.
Ich habe schon sehr viele Leichen gesehen und kann das bestätigen.
Der Verfall der Elementarteilchen eines Körpers ist die Folge seines Todes nicht umgekehrt der Verfall seiner Elementarteilchen die Bedingung für den Tod. Ein Organismus ist etwas grundsätzlich sehr viel mehr als nur die Summe seiner Elementarteilchen, auch wenn man die vielleicht zählen kann.
Stimmt, die Begriffe „Lebensdauer eines Elementarteilchens“ und „Lebensdauer eines Organismus“ haben nicht viel miteinander zu tun.
Die Relativitätstheorie behauptet einige Änderungen in den Begriffen von Raum und Zeit.
Mit Hilfe dieser Änderungen in den Begrifflichkeiten von Raum und Zeit können wir gewisse experimentelle Befunde bezüglich der Lebensdauer von schnell bewegten Elementarteilchen erklären.
Bevor Du keine bessere Erklärung für diese experimentellen Befunde lieferst, glaube ich an die Relativitätstheorie. Basta.
Leben die jetzt länger oder kürzer die schnell bewegten Elementarteilchen?
Hast du schon mal ausgerechnet mit wieviel G man einen Menschen beschleunigen müsste um in die Grenzbereiche der Lichtgeschwindigkeit zu kommen? Ein Aufprall mit 200km/h gegen einen Baum wäre nichts dagegen. Wieviel tausend Lichtjahre bräuchte man, um es für einen Menschen verträglich zu machen?
nein habe ich nicht ausgerechnet, aber ich habe ja schon zugegeben, dass aus heutiger Sicht die Zeitdilatation der SRT für Raumfahrzeuge irrelevant ist.
Die gravitative Zeitdilatation hingegen muss man, soviel ich weiss, sogar im GPS-System berücksichtigen, damit dieses funktioniert.
Wenn die die Zeitdilatation in Bereichen stattfindet, die in der Raumfahrt gar nicht vorstellbar sind, warum erzählt man uns dann solche schönen Geschichten von Zwillingen, die so konstruiert sind, dass sie nicht wirklich überprüft werden können. Dann handelt es sich zwar womöglich um eine Wahrheit aber nicht um eine wissenschaftliche Erkenntnis.
Die Sache mit dem GPS habe ich natürlich auch schon gehört, es wird aber behauptet, dass die relativistischen Werte, die in die Berechnungen eingehen, unterhalb der Messungenauigkeiten liegen, die korregiert werden müssen http://www.mahag.com/srt/gps.php
Soviel ich weiss, wurde das Zwillingsparadoxon erfunden, um darauf hinzuweisen, dass es in der SRT Widersprüche gebe.
Diese konnten aber widerlegt werden, und somit ist das Zwillingsparadoxon nur ein sogenanntes Zwillingsparadoxon, denn es ist kein Paradoxon.
Was GPS betrifft, müßte ich mir mehr Zeit nehmen, um diese Sache zu verstehen. Einfach irgendwelche Auswürfe von irgendwelchen Leuten aus dem Internet zu glauben, ist nicht meine Art.
Möglicher Weise gehen Atomuhren unter dem Einfluss der Gravitation anders, kann ja sein. Was hat das aber mit der Lebensdauer eines Organismus zu tun? Wenn ich an mein Auto einen Anhänger dran hänge fährt das Auto auch langsamer. Aber selbst wenn ich aus Überzeugung nur zu Fuß laufe, werde ich deswegen nicht älter. Warum werden hier ständig Äpfel mit Birnen verglichen nur weil es welche gibt, die zufällig beide grün sind?
Wenn ich einen Stein in den Bach werfe dann geht er unter. Wenn ich einen Hund ins Wasser werfe, dann kann der schwimmen. Ein Stein beleibt ein Stein und ein Hund bleibt ein Hund und ein Mensch bleibt ein Mensch auch wenn er glaubt, dass wenn er im Weltraum spazieren fährt, so etwas wie ein Gott sei, der sich über Raum und Zeit hinweg setzten könnte.
Das Zwillingsparadoxon ist, wie der Name schon sagt, ein Widerspruch in sich und so unbeweisbar wie Gott selbst und auch genauso (un)glaubwürdig.
Wie bereits oben gesagt.
Die derzeit allgemein akzeptierte Erklärung für den experimentellen Befund besteht in einer Verzerrung der Raumzeit durch hohe Geschwindigkeiten.
Diese Erklärung würde sowohl auf Elementarteilchen als auch auf Organismen zutreffen.
Wenn Du eine bessere Erklärung hast, ist Dir der Nobelpreis sicher 😉
Das Licht trifft doch hier mit absoluter Höchstgeschwindigkeit auf der Erde auf ohne dem Zwilling auf der Erde dadurch das Leben zu verlängern.
Es ist ja nicht die Zeit, die auf unsere Lebensdauer wirkt, sondern ein biologisches Programm, das abläuft. Mir ist auch nicht bekannt, dass Menschen mit niedrigem Puls länger leben.
Ich kann in der Begrifflichkeit alles verzerren und dann auch verzerte experimente machen, die die Verzerrung beweisen, aber das habe ich ja alle schon gesagt…
Die Relativitätstheorie behauptet eben, dass dieses biologische Programm, welches das Altern bedingt, beim einen der beiden Zwillinge langsamer abläuft (aus Sicht des anderen Zwillings!).
Jeder der beiden Zwillinge hat ein „normales“ Zeitempfinden, aber die Zeiten „laufen auseinander“.
Das ist so ähnlich wie bei der Erzählung „In 80 Tagen um die Welt“, wo der Held der Erzählung einen Tag mehr erlebt, als die zuhause gebliebenen.
Ich hätte das mit der Energie gerne mal praktisch, wieviel Kilowatt?, Kilotonnen TNT, stecken denn in einem Gramm einer beliebigen Masse, ist doch eine Formel, kann man doch ausrechnen, ich weiß nur nicht wie man das korrekt mit den Einheiten macht?
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernwaffe
Die Bombe, die am 6.8.1945 auf Hiroshima abgeworfen worden ist, hatte eine Sprengkraft von ca. 13 kiloTonnen TNT.
Laut Wikipedia entspricht das einer Energie von 13 mal 4 mal 10 12 Joule, also nach der Formel E=mc2 entspricht das einer Masse von ca. 0,5 g, die in Energie umgesetzt worden ist.
Littleboy enthielt 64 Kilogramm Uran und davon war 80% Uran 235. Demnach müsste 1 Gramm einer beliebigen Masse eine Energie von über 100.000 Hiroschimabomben enthalten. Glaubst du das wirklich?
Wie rechnest Du das? Diese Schlussfolgerung verstehe ich nicht.
hättest Du aber auch selber googeln können, wenn Dich das so interessiert 🙂
Welchen praktischen Nutzen hat den die Formel E=mc² ?
„Über das “Jetzt” weiss ich noch nichts, und ich kann es auch nicht beeinflussen.“
Wenn du irgendwas beeinflussen kannst, dann das Jetzt und mit gewissen Einschränkungen Deine Zukunft
Das „Jetzt“ kann ich NICHT beeinflussen. Im „Jetzt“ treffe ich die Entscheidungen, was ich in ZUKUNFT tun werde, um die Welt zu beeinflussen.
„Jetzt“ will ich trinken. In Zukunft trinke ich. Wenn ich trinke, kann ich das Trinken „Jetzt“ genießen und ich kann mich entscheiden, demnächst das Glas wieder abzusetzen.
Wenn ich das Glas abgesetzt HABE, dann habe ich eine ERINNERUNG an das Trinken.
Dein Jetzt ist mir zu klein und dass du in Zukunft die „Welt beeinflussen“ willst ist zwei Nummern zu groß.
Auch in der absoluten Zeit laufen alle möglichen Prozesse unter bestimmten Bedingungen unterschiedlich schnell ab. Noch nie hat einer vor Einstein die Zeit dafür verantwortlich gemacht außer vielleicht Fritzchen, der sagt, es habe an der Uhr gelegen, dass er zu spät gekommen sei.
Theimer wiest immer wieder nach, dass bei den „Experimenten“ regelmäßig das, was bewiesen werden soll, die SRT, schon als Vorausetzung in dem Experiment drin steckt.
Alle Prozesse, die eine „gemeinsame Raumzeit“ teilen, haben dieselbe Uhr.
Der Raumfahrer hat seine Uhr und der zuhause gebliebene hat seine Uhr.
Jeder Zwilling lebt nur 70 Jahre (er kann nur soviel erleben, wie ein Mensch in 70 Jahren erleben kann), aber wenn der Raumfahrer-Bruder zurückkommt, hat sein Bruder bereits 18 Jahre hinter sich, während der erst 17 Jahre hinter sich hat.
Er kann übrigens trotzdem den Führerschein machen, weil sich das „offizielle“ Alter ja auf das Datum bezieht, das in der Geburtsurkunde steht, und das ändert sich nicht 😉
Also der fühlt sich nur Jünger, weil seine Uhr langsamer geht. Wie schnell und wie weit müsste er denn fliegen, um ein ganzes Jahr rauszuholen?
Nein, der „fühlt“ sich nicht nur jünger, der „ist“ jünger, weil seine Uhr langsamer geht.
Nur das Gesetz (die Geburtsurkunde) kann mit relativistischen Effekten (noch) nicht umgehen 🙂
Nachdem die SRT eine naturwissenschaftliche Theorie ist, ist si klarerweise nicht logisch beweisbar sondern läßt sich „nur“ empirisch bestätigen.
Das ist genau so, wie wenn man sich aufregt, dass in einem Gerichtsurteil immer die Zeugenaussagen als Voraussetzung drinnen stecken.
In der Naturwissenschaft haben die Naturgesetze den Rang von Axiomen, die sich „nur“ empirisch bestätigen lassen.
In einem Gerichtsverfahren haben die Zeugenaussagen den Rang von Axiomen, die sich nur auf Glaubwürdigkeit und Widerspruchsfreiheit überprüfen lassen, aber niemals durch etwas anderes hergeleitet werden können.
In einem Gerichtsverfahren ist die Zeugenaussage das schwächste aller Beweismittel. Viel stärkere Beweismittel sind DNA Spuren, Erkenntisse der Spurensicherung und so weiter. Eine Zeugenaussage kann durch eine oder zwei andere Zeugenaussagen bereits erschüttert werden. Auf keinen Fall ist eine Zeugenaussage axiomatisch außer vielleicht in stalinistischen Schauprozessen.
Eine Wisenschaft, die wie du behauptet, auf die Gesetze der Logik verzichten zu können, kann im prinzip alles behaupten und gleichzeitig auch das Gegenteil.
Auch empirische Erkenntisse können nicht gewonnen werden, wenn ich die Gesetze der Logik nicht zu Hilfe nehme, die Gesetzmäßigkeit von Ursache und Wirkung unterstelle und vieles mehr.
Ein klassisches Beispiel für eine empirische Erkenntnis, die das Ergebnis der Beobachtung schon in der Voraussetzung liegt, ist die Behauptung: alle Schimmel sind weiß.
Da ein Schimmel seinen namen davon hat, dass er ein weißes Pferd ist, kann ich das ganze Pferd solange beobachten wie ich will und die Frage stellen ob es nun ein Schimmel ist, weil es weiß ist oder ob es umgekehrt weiß ist, weil es ein Schimmel ist. Man kann aber Empieriker ins Feld schicken, die unzählige Schimmel untersuchen und wahnsinnig lange rechnen und wunderschöne Präsentationen machen und bahnbrechende Erkenntnisse in Wikipedia veröffentlichen und sehr viel Geld für die ganze Sache ausgeben.
@ hansarandt:
Zum Thema Hiroshimabombe: Die Formel E-mc2 bedeutet, dass Masse, die VOLLSTÄNDIG in Energie umgewandelt worden ist, mit dem Quadrat von c multipliziert werden muss, um die daraus resultierende Energie zu errechnen. Aber: in der Hiroshimabombe sind natürlich die Uranmengen NICHT VOLLSTÄNDIG umgesetzt worden, sondern nur 0,5 Gramm. Resultat: Die geschichtlich dokumentierte Explosion.
Mir scheint, Du bist ein Sokratiker! Schlaue Fragen stellen, bis man umkippt!
Der einzige Unterschied: Sokrates deckte mit seinen Fragen Widersprüche auf und verdeutlichte sie. Die von Dir formulierten Widersprüche sind jedoch nur scheinbarer Natur, daher vom Prinzip, siehe oben, leicht zu klären.
Wenn da dennoch so viele Fragen auftauchen, handelt es sich nicht um philosophische oder physikalische Probleme, sondern einfach nur um Verständnisschwierigkeiten. Zugegeben auch das impliziert eine philosophische Thematik, nämlich: Wie kommt Erkenntnis zustande? Welche didaktischen/pädagogischen Methoden sind zu ergreifen, um dem Frager diese Sachverhalte zu erklären? Insofern sind solche Diskussionen durchaus anregend.
LG KNI