Einstein verstehen Teil III: Gleichzeitigkeit


Dies ist Teil III einer Online-Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie, die hier im Blog einen "Testlauf" absolviert und später – u.a. durch Feedback der Blogleser verbessert – ein Teil des Webportals Einstein Online werden soll. Nähere Informationen zu den Hintergründen finden sich in Einstein verstehen: Ein Blogexperiment, Teil I. Bislang geht es in der Einleitung noch um die "Vorarbeiten", genauer: um die Beschreibung von Raum, Zeit und Mechanik, wie sie in der klassischen Physik gültig ist. Wenn es dann zur Speziellen Relativitätstheorie weitergeht, werden wir eine Reihe der hier eingeführten Konzepte übernehmen, einige allerdings modifizieren.

[Derzeit sind online: Teil 1, Teil 2, Teil 3, Teil 4, Teil 5, Teil 6]

Im ersten Teil hatte ich Grundlagen der Beschreibung des Raums eingeführt. Im zweiten Teil war es um die Grundlagen der Zeitmessung gegangen, insbesondere um den Begriff der Gleichmäßigkeit und um Uhren. Auch in diesem Abschnitt bleiben wir weitgehend auf dem Boden der klassischen Mechanik, beschäftigen uns aber mit einem Thema, das vor der Wende zum 20. Jahrhundert eher stiefmütterlich behandelt wurde: mit der Gleichzeitigkeit. Das Ergebnis ist eine wichtige Grundlage für die spätere Entwicklung der Speziellen Relativitätstheorie.

Genau wie die vorangehenden Teile ist auch dieser hier vergleichsweise ausführlich. Später, in der Webversion, soll der Inhalt so organisiert werden, dass Leser ihren Vorkenntnissen gemäß selbst wählen können, wieweit sie an bestimmten Stellen in die Tiefe gehen. Derzeitiger Stand meiner Pläne ist, dass ich auch hier auf meinem Blog Zusammenfassungen posten möchte; die erste voraussichtlich, nachdem ich die Grundlagen der klassischen Physik behandelt habe und bevor es dann mit der Speziellen Relativitätstheorie weitergeht.

Gleichzeitigkeit

Am Ende des vorangehenden Teils hatten wir festgestellt, dass wir, um beispielsweise festzustellen, wie viel Zeit die Bewegung eines Objekts von einem Ort A zu einem anderen Ort B benötigt, ein Verfahren zur Synchronisation zweier in A und in B befindlicher Uhren benötigen oder, anders ausgedrückt, ein Verfahren um festzustellen, welche Ereignisse in A und in B gleichzeitig stattfinden.

Nur so konnten wir feststellen, welche Zeit unser Körper für seine Reise von A nach B benötigt hat. Verkürzt gesagt: Wenn wir in A und B jeweils eine Uhr aufstellen, können wir zwar direkt auf der A-Uhr ablesen, wann der Körper (unten als grüne Kugel dargestellt) am Ort A losgeflogen ist, und auf der B-Uhr, wann er am Ort B angekommen ist:

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Aber wenn die A-Uhr und die B-Uhr nicht synchronisiert sind und wir nicht wissen, wie sich die Zeitanzeigen dieser beiden verschiedenen Uhren zueinander verhalten, können wir nichts über die Reisezeit des Körpers sagen. [Beispiele]

Um Gleichzeitigkeit zu definieren und Uhren miteinander zu synchronisieren gibt es zwei einfache Vorgehensweisen: Synchronisation mit Hilfe von Signalen und Synchronisation durch Uhrentransport.

Synchronisation mit Hilfe von Signalen

Nehmen wir an, ich habe zwei Uhren, die ich synchronisieren möchte: eine am Ort A, eine am Ort B. Ein Ansatz zur Synchronisation könnte darin bestehen, dass ich zwischen den Uhren eine Telefonleitung verlege:

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Dann postiere ich mich bei einer der Uhren, einen Helfer bei der anderen, und ich sage meinem Helfer per Telefon durch, was die neben mir stehende Uhr gerade anzeigt. Der Helfer kann die neben ihm stehende Uhr so stellen, dass die Anzeige seiner Uhr und meine Zeitansage genau übereinstimmen.

Ist uns der Umweg über die menschliche Stimme und das per-Hand-Einstellen zu kompliziert und fehleranfällig und wollen wir größere Genauigkeit erreichen, dann können wir stattdessen eine elektronische Regeleinheit einsetzen, die automatisch die Anzeige der einen Uhr abliest und das Ergebnis per Telefonleitung zu einer automatische Stelleinheit neben der zweiten Uhr überträgt, wo die Stelleinheit den Zustand der zweiten Uhr entsprechend anpasst.

Für die meisten Alltagsbedürfnisse ist das ein praktikables Verfahren. Genau so funktioniert die telefonische Zeitansage. Vereinfacht gesagt (genauere Informationen z.B. hier) gilt: Neben den hochgenauen Atomuhren der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt sitzt ein Computer, der diese Uhren abliest und daraus telefonische Ansagen bastelt: "Beim nächsten Ton ist es 11 Uhr, eine Minute und zehn Sekunden. Piep." Nach diesen Ansagen kann ich als Anrufer dann z.B. meine Armbanduhr stellen.

Um welche Art von Signal es sich handelt, möchte ich in diesem Stadium bewusst offen lassen. Später, im Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie, werden Lichtsignale die entscheidende Rolle spielen. Im Prinzip ist aber jedes Signal geeignet, solange es bestimmte Eigenschaften erfüllt, auf die ich unten noch genauer eingehen werde.

Beißt sich da eine Katze in den Schwanz?

Bei genauerer Betrachtung birgt das hier beschriebene Verfahren eine grundlegende Schwierigkeit. Die telefonische Übertragung von Information mag zwar, gemessen an typischen Geschwindigkeiten, die wir aus dem Alltag gewohnt sind, extrem schnell sein. Aber eine winzige Verzögerung gibt es dennoch: Zwischen dem Moment, in dem ich meine Zeitsage ins Telefon spreche und dem Moment, in dem mein Helfer die Zeitansage hört, vergeht ein wenig Zeit. Auch unsere automatisierte Version kann das nicht völlig ausschalten, denn auch in diesem Falle kommt es mindestens deswegen zu einer Verzögerung, weil ein elektrisches Signal die Telefonleitung entlang läuft und ein wenig Zeit benötigt, um von A nach B zu gelangen.

Wüsste ich z.B., dass das Signal die Telefonleitung entlang mit konstanter Geschwindigkeit v von A nach B läuft, dann könnte ich diesen Effekt berücksichtigen. Ich müsste dazu nur die Länge L der Telefonleitiung messen, die A und B verbindet, und wüsste dann: Ein Signal, das den Ort A zur Zeit t0 verlässt, erreicht den Ort B zur Zeit t0 + L/v. Der letzte Term, L/v, ist schlicht die Laufzeit Δt des Signals: die Länge des Kabels L, durchlaufen mit der konstanten Geschwindigkeit v, das heißt L = Δt oder eben, nach Δt aufgelöst, Δt = L/v. Hier ist das Ganze schematisch dargestellt:

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Sprich: In dem Moment, in dem das Signal "Uhr A zeigt 12:00 Uhr" bei der Uhr B ankommt, sollten wir die Uhr B nicht auf 12:00 Uhr stellen, sondern auf 12:00 Uhr plus Δt. Das berücksichtigt, dass uns die um 12:00 Uhr losgeschickte Ansage eben nicht instantan um 12:00 Uhr erreicht, sondern um Δt später.

Doch wie können wir überhaupt feststellen, dass das Signal die Telefonleitung mit konstanter Geschwindigkeit v entlangläuft, und wie können wir den Wert von v bestimmen? Das ist nicht so einfach, wie man auf den ersten Blick meinen könnte. Wir hatten eingangs schließlich festgestellt: Um messen zu können, wieviel Zeit ein Objekt benötigt, um sich von A nach B zu bewegen, benötigen wir bereits zwei miteinander synchronisierte Uhren, nämlich eine am Ort A, die andere am Ort B. Wie können wir diese Information, nämlich die Laufzeit des Signals von A nach B, denn dann benutzen, um überhaupt festzustellen, ob unsere Uhren synchron laufen oder nicht? Beisst sich die Katze hier in den Schwanz?

Ein Signal auf der Rundreise

Fast, aber nicht ganz. Machen wir einmal folgendes: Wir senden nicht nur ein Signal von A nach B, sondern wir senden ein Signal hin und zurück; sobald das Signal den Ort B erreicht hat, senden wir sofort ein gleichartiges Signal von B zurück nach A. Dann können wir mit einer einzigen Uhr, nämlich der Uhr am Ort A, feststellen, wieviel Zeit das Signal für seine Rundreise benötigt hat. Damit können wir zumindest einen wichtigen Teil der Eigenschaften einer konstanten Signalgeschwindigkeit direkt prüfen: Bei konstanter Geschwindigkeit v entlang des Reiseweges sollte das Signal für Hin- plus Rückreise entlang eines Weges der Länge L die Zeit 2·L/v benötigen. Messen wir für Rundreisen möglichst vieler verschiedener Längen L die benötigte Laufzeit und erhalten immer den Wert 2·L/v, dann hat unsere Annahme einer konstanten Geschwindigkeit bereits einen wichtigen Test bestanden.

Allerdings haben wir bei diesen Rundreisen natürlich definitionsgemäß niemals Hin- und Rückweg getrennt betrachtet. Das müssen wir jetzt nachholen. Sind Hin- und Rückweg des Signals völlig gleichberechtigt, dann liegt die Annahme nahe, dass das Signal für Hin- und Rückweg jeweils gleich viel Zeit benötigt hat, nämlich genau die Hälfte der Zeit, die es für seine Rundreise benötigte.

Um sicherzustellen, dass Hin- und Rückweg tatsächlich gleichberechtigt sind und sich der Lauf des Signals von A nach B möglichst wenig vom Lauf von B nach A unterscheidet, treffen wir alle nur erdenklichen Vorkehrungen: Wir eliminieren so weit wie möglich alle Störfaktoren und gestalten die Signalübertragung so richtungsunabhängig, wie wir es nur vermögen. Beispielsweise sollten wir für unsere Signalübertragung in beide Richtungen das gleiche oder zumindest baugleiche, direkt nebeneinander verlegte Kabel benutzen, baugleiche Sender am Ort A und am Ort B, und so weiter und so fort. Auch der Verlauf des Übertragungsweges sollte symmetrisch gewählt sein; eine naheliegende Wahl ist es, das Signal auf direktem Wege von A nach B bzw. zurück laufen zu lassen.

Isotropie, Homogenität und die Naturgesetze

Ein Umstand könnte uns jetzt noch einen Strich durch die Rechnung machen. Wären die physikalischen Gesetze, die bei der Signalübertragung eine Rolle spielen, richtungsabhängig und würden insbesondere eine Bewegung von A nach B anders behandeln als eine Bewegung von B nach A, dann könnten wir uns noch so sehr bemühen, Hin- und Rückweg des Signals möglichst gleich zu gestalten; wir könnten doch nicht sicherstellen, dass Hin- und Rückreise gleich lange dauern. Der Unterschied zwischen Hin- und Rückweg wäre dann in den physikalischen Gesetzen selbst festgeschrieben. Das könnte bedeuten, dass entweder nicht alle Raumrichtungen gleichberechtigt sind – z.B. könnten sich unsere Signale entlang einer "fundamentalen Richtung des Raums" schneller bewegen als entgegengesetzt zu dieser Richtung. Oder aber es heißt, dass nicht alle Orte im Raum gleichberechtigt sind. Das könnte sich darin äußern, dass Signale zu bestimmten Orten schneller hin- und von dort langsamer zurückfliegen. Zu allem Überfluss könnte sich im Prinzip auch noch eine Zeitabhängigkeit einschleichen; die könnte sich darin äußern, dass Signale zu verschiedenen Zeiten - und damit z.B. auch bei einer auf eine Hinreise folgenden Rückreise - unterschiedlich schnell laufen.

Zeigen die physikalischen Gesetze keine Richtungsabhängigkeit, nennt man dies Isotropie; zeigen sie keine Abhängigkeit vom Ort, spricht man von Homogenität des Raums. Dass die physikalischen Gesetze jederzeit in der gleichen Weise gelten und dass das Verhalten der Objekte keinen Zeitpunkt vor irgendeinem anderen Zeitpunkt auszeichnet, heißt Homogenität der Zeit.

Die Annahme, dass die physikalischen Gesetze nicht richtungsabhängig und nicht ortsabhängig und nicht explizit zeitabhängig sind, also keine Raumrichtung vor den anderen Richtungen und keinen Ort im Raum vor anderen Orten auszeichnen, lässt sich in vielfältiger Weise mit Experimenten auf die Probe stellen, die keine synchronisierten Uhren voraussetzen.

Ein sehr spezifisches Beispiel dafür hatten wir bereits kennengelernt, nämlich die Messung, wie viel Zeit ein Signal benötigt, um eine gerade Strecke der Länge L hin- und wieder zurück zu fliegen. Führt man dieses Experiment an verschiedenen Orten durch - äußere Einflüsse müssen natürlich, wie immer bei solchen Experimenten, hinreichend effektiv abgeschirmt werden -, dann kann man auf diese Weise die Ortsabhängigkeit der Gesetze testen, welche die Eigenschaften der Signalausbreitung bestimmen. Mithilfe unterschiedlicher Orientierungen der geraden Teststrecke, auf der man das Signal hin- und wieder zurücklaufen lässt, kann man auch die Richtungsabhängigkeit der Gesetze testen.

Die meisten Tests von Isotropie und Homogenität laufen ab, ohne, dass es den Experimentatoren überhaupt bewusst wäre. Sobald jemand irgendwo in einem irdischen Laboratorium ein Experiment durchführt, das zu einem späteren Zeitpunkt von ihm/ihr selbst, einem Kollegen oder einer Kollegin wiederholt wird, ist dies auch ein Test von Isotropie und Homogenität: Da sich die Erde zum einen um ihre eigene Achse dreht und sich zum anderen durch den Raum bewegt (auf ihrer Bahn um die Sonne, mit der Sonne durch unsere Milchstraße, mit der Milchstraße gegenüber den anderen Galaxien) finden solche Wiederholungen an einem anderen Ort im Raum statt als das Originalexperiment, und die Apparaturen sind selbst bei Wiederholungen, die im gleichen Labor stattfinden, in eine andere Richtung ausgerichtet.

Dass solche Wiederholungen in so überwältigend vielen Fällen funktionieren, ohne, dass die Wissenschaftler Ort und Ausrichtung des Experiments in ihre Analyse einbeziehen müssten, ist ein starker Hinweis auf eine den Naturgesetzen innewohnende Isotropie und Homogenität. Auf direkte experimentelle Tests insbesondere mit Bezug auf die für die Spezielle Relativitätstheorie so wichtige Lichtausbreitung werde ich in späteren Abschnitten von Einstein verstehen noch eingehen. Bei der Formulierung von Isotropie und Homogenität und verwandten Eigenschaften der Naturgesetze ("Invarianzen") gibt es einige Subtilitäten und weitere Überlegungen, die uns ebenfalls später noch beschäftigen werden.

Alternative Rundreisen

Nach unseren Annahmen (möglichst symmetrische Einrichtung des Rundweges, Homogenität und Isotropie der Naturgesetze) ist sehr plausibel, dass unser Signal auf dem Weg von A nach B gerade die Hälfte der Zeit benötigt wie für seine Rundreise ABA, hin und zurück.

Es gibt eine weitere Art von Test, die diese Plausibilität noch weiter unterfüttert. Dazu betrachten wir unterschiedliche Wege, auf denen wir unser Signal von A nach B schicken können; hier sind rot und blau zwei verschiedene Möglichkeiten eingezeichnet:

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Nehmen wir an, das Signal benötige auf dem Weg 1 hin und zurück von A nach B nach A die Zeit 2·Δt1, und auf dem Weg 2 für die Reise von A nach B zurück nach A die Zeit 2·Δt2. Wenn wir annehmen, dass auf Hin- und Rückweg jeweils die gleiche Zeit entfällt, dann sollte ein Signal, dass wir auf dem Weg 1 von A nach B, aber auf dem Weg 2 wieder zurück von B nach A schicken, dazu insgesamt die Zeit Δt1 + Δt2 benötigen. Ob dies tatsächlich zutrifft, können wir aber auch ohne Gleichzeitigkeitsdefinition messen, denn Start und Ankunft des Signal finden ja, weil es sich um einen Rundweg handelt, am gleichen Ort statt. Die Messung erfolgt nur auf der Uhr A, am Ort A.

Wir können noch viele weitere solche alternativen Rundwege bauen, und wir können die Messungen anstatt am Ort A auch am Ort B stattfinden lassen  (dann wird zur Messung nur die baugleiche Uhr B verwendet). Wenn sich bei all diesen alternativen Rundreisen jeweils ergibt, dass die Reisezeit die erwartete Summe der "Teilzeiten" ist (bei "Weg 1 hin, Weg 2 zurück" eben Δt1 + Δt2), und wenn wir auch bei noch mehr Wegen 3, 4, 5, ... mit assoziierten Zeiten Δt3, Δt4, Δt5, ... experimentell feststellen, dass bei allen möglichen Rundwegkombinationen immer dann, wenn das Wegstück n einfach durchlaufen wird, auch der Term Δtn in der Summe auftaucht, und die Summe direkt aus den entsprechenden Δt-Beiträgen aller durchlaufenen Wegstücke besteht, dann ist es in der Tat plausibel, mit jedem der Teilstücke die entsprechende Einweg-Reisezeit zu assoziieren (z.B. mit jedem Durchlaufen des Wegstücks 1 eben die Reisezeit Δt1).

Isoliert messen können wir die Einweg-Reisezeiten für jedes Teilstück damit nach wie vor nicht - da wir immer Rundwege betrachten, ist die Einweg-Reisezeit immer teil einer Summe aus mehreren Komponenten. Dass wir die Einweg-Reisezeiten mit den Wegstücken assoziieren, ist und bleibt eine Konvention, die eine Definition der Gleichzeitigkeit einschließt. Aber es handelt sich um eine Konvention, die nach erfolgreicher Durchführung dieser Messungen der alternativen Rundreisen erheblich an Plausibilität gewinnt.

Übrigens waren diese Überlegungen der Zuordnung von Reisezeit zu Wegstück völlig unabhängig davon, ob das Signal jeden Weg tatsächlich mit immer konstanter Geschwindigkeit zurücklegt, wie wir oben als einfaches Beispiel angenommen hatten. Wichtig ist nur, dass es den alternativen Rundwegmessungen zufolge und motiviert durch die Isotropie und Homogenität der physikalischen Gesetze plausibel ist, jedem Wegstück, bei dem Hin- und Rückreise zusammen 2·Δtn dauern, beim einfachen Durchlaufen die Teilreisezeit  Δt zuzuordnen. Daher lassen wir die Annahme einer konstanten Geschwindigkeit bei unserer Definition erst einmal vollständig beiseite und konzentrieren uns nur auf die Zeitintervalle2·Δtn bzw.Δtn.

Jetzt aber: Gleichzeitigkeit

Nach diesen Vorüberlegungen haben wir jetzt alle Elemente beisammen, um mit Hilfe von Signalausbreitung Gleichzeitigkeit zu definieren.

Als erstes benötigen wir Signale, die wir - sei es mit Hilfe von Leitungen, sei es, wie bei Licht, direkt - Hin- und Hersenden können. Wir verwenden dabei nur Signale, für die wir soweit wie möglich durch Messungen sichergestellt haben, dass ihre Ausbreitungsgesetze die Homogenität von Raum und Zeit und die Isotropie des Raumes respektieren, sprich: für deren Ausbreitung es keine durch die Naturgesetze festgelegte Richtungs-, Zeit- oder Ortsabhängigkeit gibt. Wir stellen durch die Art und Weise, wie die Signale von einem Ort zum anderen übermittelt werden, so gut wie möglich sicher, dass Hin- und Rückreise für diese Signale so gleich wie möglich verlaufen.

Als Kontrolle dienen uns dabei die oben beschriebenen Messungen mit "alternativen Rundwegen"; wir verwenden nur Signale, für die jeweils gilt: Gegeben zwei Wege 1 und 2, auf denen das Signal von einem Ort zum anderen hin- und dann wieder zurücklaufen kann, und angenommen, dass ein Hin-und-Zurücklaufen entlang Weg 1 die Zeit  2·Δt1, und auf dem Weg 2 die Zeit 2·Δt2 benötigt, dann benötigt ein Hinlaufen entlang des Weges 1 plus Zurücklaufen entlang des Weges 2 die Zeit Δt1 + Δt2 ("Eigenschaft der alternativen Rundwege").

Wir setzen dabei nicht voraus, dass es sich nur um eine Art von Signal handelt; es kann sich durchaus um mehrere verschiedene Signalarten handeln. Ein "alternativer Rundweg" kann z.B. auch darin bestehen, dass ein elektrisches Signal entlang einer elektrischen Leitung von A nach B läuft (Weg 1), und ein Lichtsignal direkt von B nach A zurück (Weg 2).

Mit Hilfe dieser Signale definieren wir die Synchronizität von Uhren (und damit die Gleichzeitigkeit) nun wie folgt: Benötigt ein Signal der von uns verwendeten Sorte auf der Rundreise von Uhr A zur Uhr B und entlang desselben Weges zurück die (auf Uhr A gemessene) Zeit 2·Δt, dann gehen die beiden Uhren genau dann synchron wenn gilt: Läuft zum Zeitpunkt t0 (laut Anzeige auf der Uhr A) ein Signal auf dem gegebenen Weg zur Uhr B, dann zeigt die Uhr B bei der Ankunft des Signals den Zeitpunkt t0 + Δt an.

Dank der Eigenschaft der alternativen Rundwege sind die verschiedenen Möglichkeiten, diese Definition umzusetzen zueinander äquivalent. Es lässt sich außerdem direkt nachprüfen, dass diese Definition der Gleichzeitigkeit entscheidende weitere Anforderungen erfüllt, die man an dieses Konzept stellen sollte: Läuft Uhr B mit Uhr A synchron, dann sollte auch Uhr A mit Uhr B synchron laufen (Symmetrie). Und wenn Uhr A mit Uhr B synchron läuft, und Uhr B mit Uhr C synchron läuft, dann läuft auch die Uhr A mit der Uhr C synchron (Transitivität). [Details]

Synchronisation mit Signalen ist die Grundlage der offiziellen Weltzeit. Wenn Sie derzeit vor einem Computer sitzen, ist dieses Verfahren auch mit einiger Wahrscheinlichkeit die Art und Weise, wie sich Ihr Computer die genaue Zeit verschafft — bei einem komplexeren Rechner mittels des Network Time Protocol, eines der Standard des Internet Protocol, mit einer Genauigkeit besser als 10 Millisekunden, bei einer alleinstehenden Windows-Maschine mittels des nur auf einige Sekunden genauen Windows Time Service. Die Signalübertragung erfolgt dabei über das Internet. Im Prinzip stellt der Computer dabei mit Hilfe der Hin- und Rückreisezeiten von Datenpaketen fest, wie lange Signale von ihm selbst zum Referenzcomputer, der an eine Atomuhr angeschlossen ist, laufen, und er korrigiert die eintreffenden Zeitsignale des Referenzcomputers entsprechend. In der Praxis muss der Computer berücksichtigen, dass es unterschiedliche Übertragungswege gibt, die (sogar je nach Reisezeitpunkt!) unterschiedlich schnell sein können; er kombiniert daher die Informationen von mehreren Referenzcomputern in geschickter Weise, um die tatsächliche Synchronisation so gut wie möglich abzuschätzen.

Kommen wir jetzt zum zweiten Verfahren, der

Synchronisation durch Uhrentransport

Für dieses Verfahren setzen wir neben den Uhren A und B, die wir synchronisieren wollen, eine dritte Uhr R ein: die "Reiseuhr". Zunächst befindet sich die Reiseuhr am Ort A. Dort kann sie direkt mit Uhr A synchronisiert, sprich: auf die gleiche Zeit wie Uhr A eingestellt werden:

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In der einfachsten Version des Synchronisationsverfahren transportieren wir die Uhr R dann an den Ort B, und dann wird Uhr B direkt am gleichen Ort mit der Uhr R synchronisiert. Sind Uhr B und Uhr A damit sinnvoll synchronisiert?

Uhrentransporte führen wir im Alltag gerne und oft durch: Wir bringen zwei zu synchronisierende Uhren, z.B. unsere Armbanduhr und eine Referenzuhr, an ein und denselben Ort, stellen vor Ort sicher, dass die Uhren in der Tat synchron gehen, also jeweils gleichzeitig die gleiche Zeit anzeigen, und verbringen die Uhren anschließend wieder an ihre unterschiedlichen Einsatzorte. In der Regel bleibt die Referenzuhr dabei, wo sie ist, und wir verlassen uns darauf, dass unsere Armbanduhr überall dort, wohin wir sie mittragen, die richtige Zeit anzeigt.

Doch woher wissen wir eigentlich, dass die Bewegung den Gang der Uhren nicht beeinflusst, und dass unsere Synchronisation dadurch, dass wir die Uhr von einem Ort an den anderen bringen, nicht wieder zunichte gemacht wird?

Eine Möglichkeit, den Uhrentransport auf die Probe zu stellen, besteht darin, dass wir die eine Uhr nach der Synchronisation mit der Referenzuhr nicht zu einem anderen Ort, sondern auf einem Rundweg transportieren. Dann befinden sich die beiden Uhren per Definition nach Abschluss des Transports wieder an ein und demselben Ort, und wir können direkt vergleichen, ob sie immer noch synchron laufen. Tun sie dies nicht mehr - und wir sollten uns bei dieser Aussage nicht auf eine einzige Transportweise verlassen, sondern verschiedene Wege und Transportweisen vergleichen - oder, alternativ, zeigen auf verschiedene Weise von A nach B transportierte Reiseuhren dort, also am Ort B, unterschiedliche Zeiten an, dann müssen wir noch einen Schritt weiter gehen.

Synchronisation mit Hin- und Rücktransport

Ein Ausweg ist es dann, folgendermaßen vorzugehen - und der Leser wird eine direkte Analogie mit der Uhrensynchronisation durch Signalübertragung bemerken: Wir bemühen uns, Hin- und Rückweg soweit, wie es uns möglich ist, gleich zu gestalten: Wir benutzen die gleichen Transportmittel (z.B. das gleiche Auto oder die gleiche Rakete), den gleichen Transportweg (z.B. die gleiche Fahrstrecke) und einen soweit wie möglich gleichen Transportverlauf (Gasgeben/Bremsen bzw. Düsenschubänderungen finden relativ zum Transportbeginn nach der gleichen, auf der mitgeführten Uhr gemessenen Zeit statt).

Außerdem betrachten bis auf weiteres relativ zueinander ruhende Uhren A und B, deren Abstand voneinander sich also nicht verändert; so sind Hin- und Rückweg auf alle Fälle gleich lang. Alle Einflüsse, von denen wir sonst noch annehmen, dass sie den Uhrenverlauf beeinflussen könnten, bemühen wir uns so weit wie möglich auszuschalten. Wir lagern die Reiseuhr beispielsweise so, dass ihr Lauf möglichst wenig durch Ruckeln, Magnetfelder oder ähnliches gestört wird.

Allerdings haben wir dann immer noch das gleiche potenzielle Problem wie bei der Uhrensynchronisation durch Signale. Es könnte wiederum sein, dass die physikalischen Gesetze selbst richtungs-, orts- oder zeitabhängig sind und dafür sorgen, dass sich die Uhr beim Transport von A nach B anders verhält als beim Transport in die Gegenrichtung, von B zurück nach A. Aber, wie schon gesagt: Entsprechende Experimente zeigen keine solche grundsätzliche Richtungs- oder Ortsabhängigkeit. Wir gehen daher wiederum davon aus, dass wir Isotropie und Homogenität der physikalischen Gesetze annehmen können.

Das motiviert die folgende Synchronisationsvorschrift durch Uhrentransport: Wir lassen unsere Reiseuhr R zunächst eine Rundreise absolvieren. Dazu wird die Uhr zuerst am Ort A mit der Uhr A synchronisiert. Dann reist sie an den Ort B, und wir stellen die dort befindliche Uhr provisorisch so ein, dass sie während des Aufenthaltes der Reiseuhr R mit jener synchron läuft:

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Anschließend reist die Uhr R zurück an den Ort A, wobei wir Hin- und Rückreise soweit wie irgend möglich gleich gestalten und von äußeren Einflüssen abschirmen. Nachdem die Reiseuhr wieder an ihren Ausgangspunkt A zurückgekehrt ist, vergleichen wir ihre Anzeige ein weiteres Mal mit der Anzeige der Uhr A.

Angenommen, beim erneuten Vergleich der beiden Uhren R und A am Ort A wichen die Anzeigen der beiden Uhren um Δt voneinander ab:

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Offenbar hat sich für die Uhr R gegenüber der Uhr A auf ihrer Rundreise eine Differenz Δt ergeben (die, je nach dem Vorzeichen von Δt, bedeuten kann, dass Uhr R insgesamt schneller oder langsamer gegangen ist als Uhr A). Nun haben wir allerdings alles dafür getan, dass Hin- und Rückreise in möglichst gleicher Weise verlaufen sind; außerdem haben wir vorausgesetzt, dass auch die physikalischen Gesetze Hin- und Rückreise gleich behandeln (Orts- und Richtungsunabhängigkeit).

Vor diesem Hintergrund ist die Annahme naheliegend, dass die Uhr R, als sie die Hälfte ihrer Reise hinter sich hatte - nämlich bei der Ankunft der Uhr R bei Uhr B - die halbe Differenz zu Uhr A aufgewiesen hat, also Δt/2. Entsprechend wählen wir unsere Definition der Gleichzeitigkeit, basierend auf der Synchronisation durch Uhrentransport: Wir stellen die Anzeige der Uhr B, die wir ja zunächst vor Ort mit der Uhr R synchronisiert hatten, um Δt/2 zurück; in diesem Zustand ist die Uhr B dann gemäß unserer Definition mit der Uhr A synchronisiert.

Bis zu den 1970er Jahren war im Rahmen der Messgenauigkeit der besten Uhren bei vorsichtigem Transport kein Rundreise-Gangunterschied Δt nachzuweisen. Darauf, dass dies mit modernen Atomuhren möglich ist, werden wir später – dann schon im Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie, die solche Phänomene voraussagt – zurückkommen. Unsere Synchronisierungsvorschrift mit Hilfe von Uhrentransport ist in beiden Fällen eine mögliche Wahl; in der klassischen Physik ebenso wie später in der Speziellen Relativitätstheorie.

Schluss

Dazu, inwieweit die zwei Gleichzeitigkeitsdefinitionen, die wir in diesem Teil vorgestellt haben, gleichwertig sind, mache ich an dieser Stelle keine Aussage; auf diese Frage werden wir ebenfalls in einem späteren Teil zurückkommen.

Zumindest für die praktischen Anwendungen im Rahmen des Gültigkeitsbereichs der klassischen Mechanik macht es keinen Unterschied, welche der Definitionen wir wählen. Tatsächlich ist die klassische Mechanik lange Zeit gut damit gefahren, sich über solche Definitionen keine weitergehenden Gedanken zu machen; der erste, der sich des grundlegenden Problems angenommen hat, scheint Henri Poincaré mit einem 1898 erschienenen Aufsatz gewesen zu sein (vgl. S. 23f. in Giulini 2005). Lichtlaufzeiten hatten allerdings schon deutlich vorher für die berühmten Beobachtungen von Ole Römer eine Rolle gespielt: Römer hatte 1675 die Umläufe der Jupitermonde beobachtet; will man irdische Beobachtungen dieser Umläufe genau vorhersagen, muss man berücksichtigen, dass das Licht eine gewisse Zeit benötigt, um uns vom Jupiter aus zu erreichen, und dass sich diese Lichtlaufzeitverzögerung je nach aktuellem Erde-Jupiter-Abstand ändert. Aus diesen Beobachtungen konnte Römer eine Untergrenze für die Lichtgeschwindigkeit abschätzen.

Die moderne Version des Römer'schen Problems ergibt sich, wenn Astronomen Beobachtungen vornehmen, bei deren Auswertung Zeitabläufe mit großer Genauigkeit rekonstruiert werden sollen. Ein modernes Beispiel sind Messungen der Radialgeschwindigkeiten von Sternen, aus denen sich auf die Anwesenheit von Planeten um diese Sterne ("Exoplaneten") schließen lässt. Je nachdem, wo sich die Erde auf ihrer Bahn befindet, kommt das Licht des Sterns ein paar Minuten früher oder später an. In der Praxis wird dieser Störeffekt herausgerechnet (Baryzentrisches Julianisches Datum); andernfalls würde er die Ergebnisse empfindlich verfälschen.

Ein jüngstes Anwendungsbeispiel für unsere Überlegungen zur Synchronisierung mit Hilfe von Signalen könnten die Messungen überlichtschneller Neutrinos sein. Dort ist ja seit Ende Februar eine problematische Steckverbindung im Gespräch, die die Abschätzung der Signal-Reisezeit - und damit die Ermittlung der Geschwindigkeit der Neutrinos auf ihrem Weg von A nach B - verfälscht haben könnte.

Die praktischen Aspekte des Uhrentransports haben historisch (insbesondere im Vergleich zu den grundlegenden Überlegungen) eine sehr wichtige Rolle gespielt, und zwar im Rahmen des so genannten Längenproblems.  Seeleute können durch Vergleich der Anzeige einer mitgeführten präzisen Uhr mit astronomischen Beobachtungen ihre geographische Länge bestimmen; allerdings nur, wenn die mitgeführte Uhr trotz des Schaukelns und der Belastungen einer Seereise hinreichend genau mit den auf Land stationierten Referenzuhren synchron läuft (das bekannteste populärwissenschaftliche Buch zu diesem Thema ist Dava Sobel, Längengrad. Berlin Verlag: 2000).

Im Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie kann man allgemein nachweisen, dass die beiden Definitionen der Gleichzeitigkeit (und alle anderen Definitionen, die bestimmte vernünftige allgemeine Voraussetzungen erfüllen) äquivalent sind; dazu siehe Giulini 2000. Die dort angewandten Beweisverfahren gehen allerdings weit über das Niveau dieser einfachen Einführung hinaus.

Nach diesem Einschub zur Gleichzeitigkeitsdefinition kehren wir im folgenden Teil IV zu den Gesetzen der klassischen Mechanik zurück, die ich bereits in Teil I, dort allerdings ohne die nötigen Grundlagen, kurz beschrieben hatte.

 


 

Soweit der Entwurf des dritten Teiltextes. Veränderungen, die sich aus der hier geführten Diskussion ergeben, werde ich direkt umsetzen; der originale Entwurf bleibt zum Vergleich auf einer zu diesem Blogeintrag gehörigen Hintergrundseite erhalten.  Zusatzinformationen, von denen ich meine, dass sie den Fluss des Textes stören würden, befinden sich ebenfalls auf der Hintergrundseite (vom Haupttext aus verlinkt).

Für die Kommentare zu diesem Beitrag gilt: Der obige Text stellt den dritten Schritt einer Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie dar; die Diskussion sollte auf den hier behandelten Themenbereich beschränken und insbesondere nicht auf das vorgreifen, was erst in den nachfolgenden Teilen der Einführung angesprochen wird. Diskussionsbeiträge, von denen ich den Eindruck habe, dass sie den geordneten Fluss der Diskussion eher behindern als fördern, und die ich daher nicht auf dieser Seite freischalten möchte, landen auf einer externen Seite, nämlich einer Unterseite meiner persönlichen Webseiten am Albert-Einstein-Institut  (ACHTUNG: nicht, wie früher, auf  der Hintergrundseite - da stieß ich beim letzten Mal auf Größenbeschränkungen des CMS). Die Kommentare können zwischenzeitlich moderiert sein und werden dann von mir jeweils erst freigeschaltet; daher bitte Geduld, wenn Sie einen Kommentar eingestellt haben, dieser aber nicht gleich unten auf dieser Seite erscheint!

Meine eigenen Antworten hänge ich im allgemeinen der Übersichtlichkeit halber farblich abgehoben direkt an den Kommentar an, auf den ich antworte.


437 Kommentare zu “Einstein verstehen Teil III: Gleichzeitigkeit”

  1. Joachim Datko Antworten | Permalink

    Ich würde d. Begriff

    "Rundwege" ist im normalen Sprachgebrauch mit der Bedeutung "um etwas herum" belegt.

    Antwort von MP (14.3., 21:25): Um-etwas-herumlaufen im Gegensatz zum Hin-und-herlaufen? OK, das könnte in der Tat etwas in die Irre führen. Ich schaue mir den Text darauf noch einmal an. Danke für den Hinweis!

  2. Chrys Antworten | Permalink

    Rundweg?

    Bei NTP spricht man ja von einem "round trip", den die Datenpakete absolvieren. Vielleicht wäre das mit "Rundreise" treffender übersetzt?

    Antwort von MP (15.3., 19:43): Ja, das ist eine gute Ergänzung - danke! Ich habe den Text entsprechend umgeschrieben.

  3. Nick der Bösewicht Antworten | Permalink

    Quantenmechanik-Frage

    Hallo Herr Pössel,

    ich weiß nicht ob Sie meine Frage beantworten können, aber ich habe ein Verständnisproblem mit der Quantenmechanik. Nach dem Standardmodell gibt es ein Fermion, bzw. Lepton Namens Myon. Dieses Myon zerfällt, soweit ich weiß, über die Vermittlung eines W-Eichbosons in ein Myon-Neutrino, ein Anti-Elektronneutrino und ein Elektron. Was mich jetzt wundert ist, dass das Myon eine Masse von grob Gesagt 106 MeV/c^2 hat, das W-Eichboson aber mit 80,4 GeV/c^2 ja deutlich darüber liegt.

    Beim atomaren Zerfall sind doch die Massen der Endprodukte genauso schwer wie die ursprünglich zerfallene Masse abzüglich des Massendefektes. Dass bei einem Myon-Zerfall die "entstehenden" Teilchen schwerer sind als das Ursprungsteilchen zeigt mir, dass ich was nicht begriffen habe. Ist das W-Boson gar nicht Teil des Myons? Und wenn nein, wo kommt es dann her? Können Sie helfen? Danke!

    Antwort von MP (15.3., 19:45): Das ist etwas komplizierter und gehört hier ja auch nicht wirklich zum Thema. Ganz kurz: Die hohe Masse der W-Bosonen ist in Fällen wichtig, wo man diese Teilchen wirklich als eigenständige Teilchen erzeugen möchte (z.B. in Teilchenbeschleunigern). Wenn die Teilchen nur als "Kraftüberträger" auftreten und dabei nur ganz kurz vorübergehend existieren ("virtuelle Teilchen"), dann können sie auch eine andere Masse haben. Das ist nicht nur bei W-Bosonen so, sondern ganz allgemein.

  4. Tilmann Schneider Antworten | Permalink

    Zur Zwischenbemerkung

    Da ist etwas unklar.

    "Im Gegensatz zu den Überlegungen weiter oben geht an dieser Stelle nirgends ein, dass sich die Signale auf Rundwegen mit konstanter Geschwindigkeit bewegen."

    Dieser Satz könnte meiner Meinung nach manchen Leser verwirren. Er könnte sich fragen:
    Braucht man hier die Homogenität und Isotropie des Raums nicht mehr unbedingt vorauszusetzen?
    Und falls ja, warum?

    Antwort von MP (15.3., 19:48): Nun gut, die Homogenität und Isotropie braucht man natürlich ganz allgemein zur Gleichberechtigung von Hin- und Rückweg, ganz unabhängig von der Frage der konstanten Geschwindigkeit. Ich habe das jetzt schon ein bisschen umgestellt, bin damit aber noch nicht ganz glücklich. Wahrscheinlich muss ich da noch weiter oben im Text ansetzen. Danke für den Hinweis jedenfalls!

  5. Nick der Bösewicht Antworten | Permalink

    Danke

    Vielen Dank für die Antwort. Komische Sache das.

  6. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Der dritte Teil von „Einstein verstehen“ behandelt die Gleichzeitigkeit, um eine weitere Stufe zum Verstehen der Relativitätstheorie zu erklimmen. Persönlich hatte ich mich auf die Lichtuhr gefreut um endlich die Funktion derselben zu verstehen. Meiner Meinung nach ist das der Dreh- und Angelpunkt der Relativitätstheorie, den mir noch niemand richtig erklären konnte oder wollte. Aber ich will nicht vorgreifen und warte geduldig auf die lang ersehnte Aufklärung.

    Wenn ich das Wort „Gleichzeitigkeit“ lese und mir Gedanken mache über die Bedeutung dieses Begriffs dann schwebt noch ein Wort im Raum – „Ungleichzeitigkeit“! Dies ist wieder einmal ein Beweis, dass die RT immer nur von einer Seite beleuchtet wird, aus welchen Gründen auch immer. Ich will mich da nicht in Spekulationen verlieren.

    Wenn Signale vom Punkt A und B gleichzeitig gesendet werden, dann wird mit aller Wahrscheinlichkeit die Signale am Punkt C ungleichzeitig oder gleichzeitig ankommen, je nach Standpunkt. Werden Signale von Punkt A und B ungleichzeitig gesendet dann besteht die Wahrscheinlichkeit, dass am Punkt C die Signale gleichzeitig oder ungleichzeitig ankommen, je nach Standpunkt. Gleichzeitigkeit und Ungleichzeitigkeit sind relativ.
    Gleichzeitigkeit wird registriert durch gleiche Entfernungen und Laufzeiten der Signale.
    Ungleichzeitigkeit wird registriert durch unterschiedliche Entfernung und gleiche Laufzeiten der Signale wie bei Gleichzeitigkeit.
    Um eine genaue Aussage über Gleichzeitigkeit und Ungleichzeitigkeit machen zu können ist es erforderlich die Geschwindigkeit des Messsignals (hier mit c) zu kennen und die Entfernungen von Punkt A zu B zu C zu D ... Nach einigem langwierigen Hin und Her kann man auf der Grundlage dieses Wissens, rein rechnerisch, die Uhren der Punkte A, B und C synchronisieren.
    Die ausführliche Beschreibung der Synchronisation von Uhren und damit die Feststellung der Gleichzeitigkeit ist im Einführungstext zur Genüge abgehandelt und muss hier nicht wiederholt werden.

    Wenn in einer Sternwarte, die gerade den Jupiter im Visier haben, dem Wissenschaftler eine Tasse Kaffee Punkt 24.00 Uhr herunter fällt, wird der Jupitermond Europa gleichzeitig von einem Meteor getroffen und aus seiner Bahn geworfen. Ca. eine halbe Stunde später, nachdem Scherben und Kaffeereste weggeräumt sind und der Diensthabende nach dem Jupiter schaut, wird er 00.30 Uhr Zeuge dieser kosmischen Katastrophe. Nachdem der Wissenschaftler die Laufzeiten berechnete hatte, stellte er fest, dass exakt zum Zeitpunkt des Herunterfallens der Tasse der Meteor den Jupitermond Europa getroffen hat. Gleichzeitigkeit der Ereignisse und Ungleichzeitigkeit des Registrierens.
    Obwohl die Lichtgeschwindigkeit unvorstellbar hoch ist, ist sie doch nur mit Schneckentempo im Universum unterwegs. Da können auch die „überlichtschnellen Neutrinos“ nichts ändern. Selbst doppelte oder hundertfache Lichtgeschwindigkeit wird die Gleichzeitigkeit/Ungleichzeitigkeit nicht unentbehrlich machen. Es wird zwangsläufig immer mit +/- gerechnet werden müssen.

    Am 18. Oktober 1989 startete die Raumsonde Galileo zum Jupiter, um Jupiter selbst, aber auch seine Monde zu untersuchen. Am 7. Dezember 1995 hatte Galileo sein Ziel erreicht. Zwei Sätze über die sich niemand mehr wundert, noch nicht einmal mehr neugierig werdend von der Zeitung aufsieht, über solche Aktivitäten der Menschheit.
    Hat nichts mit Gleichzeitigkeit zu tun?
    Wie war bzw. ist es möglich das die Sonde den Jupiter inmitten der Unendlichkeit gefunden hat? Wie schafft die Raumfahrtzentrale es die Sonde genau zu diesem Punkt zu steuern an dem sich der Jupiter einmal befinden wird?
    Die Verantwortlichen des Flugplanes müssen wissen wo der Jupiter sich im Moment befindet, sie müssen wissen wo er sich in der Vergangenheit befand und wo er sich in Zukunft befinden wird, damit Sonde und Jupiter sich gleichzeitig treffen. Müssen auf Ereignisse reagieren die aus der Vergangenheit kommen und müssen in der Zukunft handeln um eine erfolgreiche Mission abzuliefern. Das ist die große Kunst der Navigation. Sie beherrschen die Gleichzeitigkeit und Ungleichzeitigkeit aus dem Effeff.

    Es bleiben die Fragen:
    Welchen Sinn hat das Ganze?
    Warum ist es so wichtig Uhren zu Synchronisieren?
    Was soll die Frage nach Gleichzeitigkeit bezwecken?

    Ich nehme an, dass dies die Vorbereitung auf das Beobachten der Beobachter ist.

    Folgendes Zitat habe ich entnommen aus: Physik 20, Lehrbriefe für das Fernstudium der Mittelstufenlehrer, Zweite Auflage, Abgeschlossen am 31. Dezember 1956, Seite 1342.

    Ich zitiere Einstein zu folgendem Ergebnis: „Ergebnisse, welche in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, sind in bezug auf den Zug nicht gleichzeitig und umgekehrt (Relativität der Gleichzeitigkeit).“

    Zu diesem Ergebnis kommt Einstein nach folgendem Gedankenexperiment:

    ... Das eine Bezugssystem sei ein Bahndamm, das andere ein darauf geradlinig gleichförmig fahrender Zug, der die Geschwindigkeit c habe. An zwei Stellen A und B des Bahndammes, die beide innerhalb der Zuglänge liegen sollen, blitze gleichzeitig ein Lichtzeichen auf. Die Angabe „gleichzeitig“ hat nur einen Sinn, wenn die Richtigkeit nachgeprüft werden kann. Wir können das so machen, dass wir uns in der Mitte M von AB aufstellen und auf Grund der Annahme, dass das Licht für die gleichlangen Strecken AM und BM gleiche Zeiten braucht, feststellen, ob die Signale sich in M begegnen. Dies sei der Fall. Erfolgen die beiden Signale auch für den Beobachter in M1 im Zug gleichzeitig? Beide Beobachter, der in M und der in M1, befinden sich, vom Bahndamm aus beurteilt, im Augenblick der Signale am gleichen Ort. Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Licht entgegen und eilt dem von A ausgehenden voraus, wird also den ersten früher wahrnehmen und feststellen, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden ...

    Zitat Ende.

    Seit diesen Gedankenexperiment sind mehr als 100 Jahre vergangen und die Technik hat sich weiterentwickelt. Wir würden heute den Beobachtern eine Funkuhr geben und das Signal wird mit einem Zeitsignal versehen.
    Nun den vorhergehenden Text geringfügig ändern und Funkuhren und Zeitzeichen statt der Lichtsignale einsetzen:

    ... Das eine Bezugssystem sei ein Bahndamm, das andere ein darauf geradlinig gleichförmig fahrender Zug, der die Geschwindigkeit c habe. An zwei Stellen A und B des Bahndammes, die beide innerhalb der Zuglänge liegen sollen, blitze gleichzeitig ein Zeitsignal (12.00Uhr) auf. Die Angabe „gleichzeitig“ hat nur einen Sinn, wenn die Richtigkeit nachgeprüft werden kann. Wir können das so machen, dass wir uns in der Mitte M von AB aufstellen und auf Grund der Annahme, dass das Zeitsignal für die gleichlangen Strecken AM und BM gleiche Zeiten braucht, feststellen, ob die Zeitzeichen (12.00 Uhr) sich in M begegnen. Dies sei der Fall. Erfolgen die beiden Zeitzeichen auch für den Beobachter in M1 im Zug gleichzeitig? Beide Beobachter, der in M und der in M1, befinden sich, vom Bahndamm aus beurteilt, im Augenblick der Zeitzeichen am gleichen Ort. Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Zeitzeichen (12.00 Uhr) entgegen und eilt dem von A ausgehenden Zeitzeichen (12.00 Uhr) voraus, wird also das erste früher wahrnehmen und feststellen, dass die Zeitzeichen gleichzeitig gegeben wurden aber ungleichzeitig ankommen ...

    Jetzt kann sich jeder selbst Gedanken machen über Gleichzeitigkeit und Ungleichzeitigkeit.

    Antwort von MP (29.3., 9:05): Die Frage, warum es so wichtig ist, Uhren zu synchronisieren (oder eben zu definieren, was Gleichzeitigkeit ist) wird ganz am Anfang
    des Beitrags (bzw. am Ende des letzten Beitrags) beantwortet: ohne Gleichzeitigkeitsdefinition gibt
    es z.B. keine Möglichkeit, zu bestimmen, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Körper (z.B. von A nach B)
    bewegt. Sprich: Bewegungen, die ganze Mechanik, so ziemlich alle physikalischen Gesetze darüber, wie sich Dinge
    mit der Zeit ändern – das alles lässt sich nur sinnvoll beschreiben, wenn Sie einen
    Gleichzeitigkeitsbegriff einführen.

    Haben Sie einen Gleichzeitigkeitsbegriff, dann können Sie wiederum jedem Ereignis irgendwo im Raum einen
    Zeitpunkt zuordnen (z.B.: das Ereignis fand zur Zeit t statt, wenn die Referenzuhr zur gleichen Zeit den
    Zeitwert t anzeigte). Damit können Sie dann selbstverständlich auch alle Arten von Ungleichzeitigkeit
    beschreiben, sprich: angeben, welche Zeitdifferenz zwischen gegebenen Ereignissen liegt.

    Was Sie im letzten Teil schreiben, ist allerdings in der Tat ein Vorgriff. Als nächstes werden wir erst noch ein wenig Mechanik betreiben und bestimmte Sorten von Beobachtern bzw. Bezugssystemen einführen müssen, dann kommt die Galilei'sche Relativität, und erst dann haben wir so ziemlich alles zusammen, was wir zur
    Beschreibung der Speziellen Relativitätstheorie brauchen.

  7. Reiner bergner Antworten | Permalink

    Gleichzeitigkeit - Ungleichzeitigkeit

    Kommentar auf Ihre Antwort vom 29.3.

    Eine Gleichzeitigkeitsdefinition benötige ich nicht, wenn ich die Geschwindigkeit eines Körpers ermitteln will der sich von A nach B bewegt. Wenn ich von A und B rede dann weiß ich wo sich A und auch wo B sich befindet. Alles andere wäre Nonsens, ich würde über ungelegte Eier reden. Wenn ich weiß wo A und B sich befinden und ein Körper bewegt sich von A nach B dann weiß ich auch bzw. kann ich ermitteln wie schnell die Bewegung ist. Es ist keine Gleichzeitigkeit notwendig, auch dann nicht wenn es um Entfernungen geht die Milliarden Lichtjahre betragen. Wie sonst ist zu erklären, dass das Hubble-Teleskop Galaxien erspäht welche 13,75 Milliarden Jahre entfernt und auch so alt sind. Handelt es sich hier um Präzisionsmessungen oder ist die Grundlage dafür die Definition der Gleichzeitigkeit?
    Punkt A = Erde - Punkt B = 13.75 Milliarden Jahre entfernte Galaxie. Unser Sonnensystem ist gerade einmal 5 Milliarden Jahre alt. Wie bringe ich es auf Gleichzeitigkeit der 13,75 Milliarden Jahre und der 5 Milliarden Jahre?

    Mein letzter Teil ist kein Vorgriff auf die (hoffentlich) noch kommenden Teile von „Einstein verstehen“ sondern ein von mir erweitertes und anschauliches Experiment von Einstein. Die Betonung liegt nicht auf „Beobachter/n“ sonder einzig auf die Herausarbeitung der Gleichzeitigkeit im Jahr 1905/1920 usw. und meines minimal erweiterten, den technischen Möglichkeiten von heute (2012) angepassten Experiments.
    Wenn ich schreiben würde, dass keine weitere Theorie mit Beobachtern beschrieben wird, sondern andere Theorien immer mit objektiven Messungen abgehandelt werden, dann wäre es ein Vorgriff auf die nächsten Themen.

    Gleichzeitigkeit oder Ungleichzeitigkeit muss immer erst ermittelt und nicht subjektiv durch einen fiktiven Beobachter behauptet werden. Gleichzeitigkeit, ist eine Behauptung, die ruhende und bewegte Systeme zusammenfasst um daraus verschiedene Zeiten zu konstruieren.

    Antwort von MP (23.4.2012): Um gleich am Anfang einzuhaken: Wie messen Sie denn die Zeitspanne, die der Körper benötigt, um von A nach B zu fliegen? Das ist der springende Punkt, an dem auf alle Fälle eine Gleichzeitigkeitsdefinition (äquivalent: eine Festlegung, wann Uhren synchron laufen) ins Spiel kommt.

  8. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Gleichzeitigkeit - Ungleichzeitigkeit

    Was ist los Herr Dr. Pössel?

    Das Blog „Diskussion mit unorthodoxen Kritikern“ war mehr als gut besucht von Kommentatoren die meinten das sagen zu müssen was sie sagten. Hat mir trotzdem gefallen.

    Das Blog „Einstein verstehen“ Teil I behandelt das Messen mit all seinen Möglichkeiten. Was da alles zur Sprache kam – bestimmt weil jeder einen Metermaßstab zu Hause liegen hat.

    Auch im Blog „Einstein verstehen“ Teil II war viel Neues für mich dabei obwohl es um etwas banales wie die Zeitmessung geht. Viele hatten da auch viel zu sagen – bestimmt weil sie eine Uhr ihr eigen nennen.

    Aufgrund der großen Resonanz in Teil I und Teil II war ich mir ganz sicher, dass die Wissenden über Zeit und Länge auch hier im Teil III, Gleichzeitigkeit, etwas mitzuteilen haben. Sind sie abgeschreckt durch die Ungleichzeitigkeit, die üblicherweise nicht so in der RT hervorgehoben wird? Hauptthema ist ja Gleichzeitigkeit und da wird gründlich darauf herumgeritten.
    Oder haben sämtliche Kommentatoren sich gleichzeitig auf den Server angemeldet um einen Kommentar abzugeben und damit den Server lahmgelegt?
    Eine andere Möglichkeit ziehe ich nicht in Betracht. Unerklärlich.
    Was, wenn erst die schwierigen Themen beginnen? Die Lichtuhr zum Beispiel, oder ...

  9. Chrys Antworten | Permalink

    @Reiner Bergner

    Zum Begriff von "Gleichzeitigkeit" braucht es doch offensichtlich zwei Dinge:

    a) eine Konvention zur Synchronisierung von Uhren,
    b) eine Erörterung, was ein Wechsel von Raumzeit-Koordinaten hierfür bedeutet.

    Von b) ist hier im Blogtext noch gar nicht die Rede, und an Markus Pössels Ausführungen zu a) hat anscheinend nicht einmal die "unorthodoxe Kritik" irgendwas zu kritisieren. In der Tat betreffen Ihre Betrachtungen zu Eisenbahnzügen doch den Teil b), und es wäre nur vorteilhaft, wenn für solche Fragen zunächst der Teil a) unmissverständlich klargestellt wird, meinen Sie nicht?

  10. Frank Wappler Antworten | Permalink

    doxy is as doxy does

    Chrys schrieb (23.04.2012, 10:14):
    > Zum Begriff von "Gleichzeitigkeit" braucht es doch offensichtlich zwei Dinge:
    > a) eine Konvention zur Synchronisierung von Uhren,

    Keineswegs. Stattdessen braucht man umgekehrt eine (Mess-)Definition zur Feststellung von Gleichzeitigkeit, um den Begriff der "Synchronität" von Uhren zu definieren:

    Zwei Uhren heißen "zueinander (hinreichend) synchron" falls ihre (paarweise) zueinander gleichzeitigen Anzeigen gleich (oder hinreichend ähnlich) aussahen.

    > b) eine Erörterung, was ein Wechsel von Raumzeit-Koordinaten hierfür bedeutet.

    Koordinaten?? -- Erst recht nicht.
    (Noch nicht mal "gute Koordinaten", wenigstens in Abgrenzung zu "irgendwelchen Koordinaten".)

    p.s.

    > an Markus Pössels Ausführungen zu a) hat anscheinend nicht einmal die "unorthodoxe Kritik" irgendwas zu kritisieren.

    Mal ganz abgesehen davon, dass Markus Pössel offenbar immer noch nicht das Wort "Dauer" benutzt (womöglich, weil immer noch nicht den Begriff "Zeit" in Ann. Phys. 17, 891, 1905, aufgesucht und verstanden hat?) ... verdient dieser, sein, Blogartikel aber wohl ordentliche Kritik.

    Hier in aller Kürze (wobei ich davon ausgehe, dass auch auf diesem Wege der Addressat zuverlässig erreicht wird):
    Markus Pössel schrieb (13. März 2012, 22:35):
    > Wir können noch viele weitere solche alternativen Rundwege bauen [...] Wenn sich bei all diesen alternativen Rundreisen jeweils ergibt, dass die Reisezeit die erwartete Summe der "Teilzeiten" ist

    ... dann hätten "wir" unerwartete bzw. unerwartbare Signal-Rundwege schlicht noch nicht ausgewertet (unabhängig davon, ob "wir sie gebaut" bzw. in vorausgehenden Versuchen schon ausgewertet hätten, oder nicht).

    Antwort von MP (27.4.2012): Oooch, Herr Wappler – könnten Sie nicht die Energie, die in Ihrem Text in halbverdeckte Beleidigungen, Andeutungen und Spekulationen, was ich denn nun gelesen und verstanden habe und was nicht, einfliesst, stattdessen investieren, um ihre eigentliche Kritik etwas näher auszuführen? Das wäre für die Sachdiskussion sicher hilfreicher als Ihr bisheriges Vorgehen.

    Bei Ihrer "Kritik in Kürze" sehe ich jedenfalls nicht, was in der von mir beschriebenen Situation anders wäre als in allen anderen Fällen, in denen man Annahmen experimentell testet. Natürlich kann man nicht jeden Einzelfall z.B. eines physikalischen Gesetzes testen. So what? Hinreichend viele gelungene Tests sind trotzdem Informationen, die man nicht vernachlässigen darf.

  11. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Auf p. 894 von Ann. Phys., 322, 10 (1905), lesen wir folgendes:

    Wir haben so [...] festgelegt, was unter synchron laufenden, an verschiedenen Orten befindlichen, ruhenden Uhren zu verstehen ist und damit offenbar eine Definition von gleichzeitig und Zeit gewonnen. Die Zeit eines Ereignisses ist die mit dem Ereignis gleichzeitige Angabe einer am Orte des Ereignisses befindlichen, ruhenden Uhr, welche mit einer bestimmten, ruhenden Uhr, und zwar für alle Zeitbestimmungen mit der nämlichen Uhr, synchron läuft.

    Einstein gelangt somit von einer Konvention zum Uhrenabgleich u.a. zu einem Begriff von Gleichzeitigkeit, nicht umgekehrt. In Hinblick auf die Devise "Einstein verstehen" wird Markus Pössel diese vorgegebene Betrachtungsweise lediglich erläutern und keinesfalls auf den Kopf stellen wollen.

    Die Einstein-Synchronisierung von Uhren ist ja per definitionem auf ein Koordinatensystem bezogen, denn alle Uhren ruhen hierbei. Wie sich das so erhaltene Konzept von Gleichzeitigkeit bezüglich der Lorentzgruppe verhält, bleibt noch auszuführen. Das ist dann gerade der Teil, auf den Herr Bergner augenscheinlich schon gespannt wartet.

    Kommentar von MP (27.4.2012): Ich sehe nicht, wie man die beiden Konzepte in dem hier gegebenen Zusammenhang sinnvoll trennen kann. Sobald ich lokale Uhren synchronisieren kann, habe ich automatisch einen Gleichzeitigkeitsbegriff – die Zeit eines Ereignisses ist ja hier über die Uhren festgelegt.

  12. Chrys Antworten | Permalink

    N.B.

    Die hexadezimale HTML Codieriung von Unicode Zeichen funktioniert hier offenbar auch nicht, wodurch mein Einstein-Zitat unbeabsichtiget verfremdet wurde.

  13. Frank Wappler Antworten | Permalink

    shadow academics

    Chrys schrieb (27.04.2012, 14:37):
    > Auf p. 894 von Ann. Phys., 322, 10 (1905),

    ... oder sicher gern auch auf S. 894 von Ann. Phys. 17 (1905),
    d.h. in Band 17 der IV. Folge, im Heft Nr. 10 ...

    > lesen wir folgendes:
    (ich versuche das oben schon gezeigte Zitat hier unentstellt zu wiederholen):

    Wir haben so [...] festgelegt, was unter synchron laufenden, an verschiedenen
    Orten befindlichen, ruhenden Uhren zu verstehen ist und damit offenbar eine Definition von „gleichzeitig“ und „Zeit“ gewonnen. Die „Zeit“ eines Ereignisses ist die mit dem Ereignis gleichzeitige Angabe einer am Orte des Ereignisses befindlichen, ruhenden Uhr, welche mit
    einer bestimmten, ruhenden Uhr, und zwar für alle Zeitbestimmungen mit der nämlichen Uhr, synchron läuft.

    Bis dahin sollten wir allerdings auch schon (auf S. 893) gelesen haben:

    [...] daß ich an Stelle der „Zeit“ die „Stellung des kleinen Zeigers meiner Uhr“ setze.

    ... wobei eine (einvernehmliche) Verknüpfung dieser „Zeiten“ bzw. „Anzeigen" verschiedener

    Beteiligter durch eine nachfolgende (gedanken-experimentelle) Festsetzung erreicht werden soll; u.a.

    [...] Die beiden Uhren laufen definitionsgemäß synchron, wenn
    tB – tA = t'A – tB

    > Einstein gelangt somit von einer Konvention zum Uhrenabgleich u.a. zu einem Begriff von Gleichzeitigkeit

    Wie kommst du denn darauf, dass Einstein somit überhaupt schon eine(nachvollziehbaren) "Konvention zum Uhrenabgleich" erreicht hätte, von der aus man noch weitergelangen könnte??

    Einstein mag ja dieses Ziel schon 1905 verfolgt haben; aber der vorliegende Text zeigt lediglich (u.a.), dass dafür verschiedene „Stellungen der kleinen Zeiger“ bzw. „Anzeigen" verschiedener
    Beteiligter (A and B) durch bestimmte algebraische Symbolik ("Minuszeichen" und "Gleichheitszeichen") miteinander verknüpft sein sollen.

    Man gäbe sich aber als Physiker (allerdings auch als Nichtphysiker!) einer Täuschung hin,
    wenn man glaubte, ohne eine definitive gedanken-experimentelle Möglichkeit auszukommen, im konkreten Falle herauszufinden, ob auf gegebene „Anzeigen" eine solche Verknüpfung zutrifft oder nicht. Anzeigen sind keine Zahlen von vornherein; man kann ihnen (nachträglich) höchstens Zahlenwerte zuordnen.

    Und dass Einstein diese Notwendigkeit verstand, und eine entsprechend nachvollziehbare Methode skizzierte (durch die er, zusammen mit den schon genannten Festsetzungen von 1905, eine
    "Konvention zum Uhrenabgleich" schließlich erreicht), ist meines Wissens erst im 1917 erschienenen Büchlein "Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie
    (Gemeinverständlich)" erkennbar, zumindest in § 8. "Über den Zeitbegriff in der Physik";
    vgl. z.B.
    http://archive.org/...spezielle00unkngoog_djvu.txt

    Natürlich geht es dort um eine Definition von "Gleichzeitigkeit", die ohne irgendwelche Voraussetzungen oder Betrachtungen zu "Synchronität" auskommt, und nur deshalb überhaupt
    nachvollziehbar ist und wiederum als Grundlage dienen kann, die oben gezeigte
    Verknüpfungsbedingung und somit "Sychronität" zu definieren.

    > In Hinblick auf die Devise "Einstein verstehen" wird Markus Pössel diese vorgegebene Betrachtungsweise lediglich erläutern und keinesfalls auf den Kopf stellen wollen.

    "Einstein verstehen" ist sicherlich ein hoher Anspruch (zu dem sich meinen Wissens auch Einstein geäußert hat); Verständnis für Einstein's RT wird man jedenfalls nicht vermitteln, ohne Einsteins Gleichzeitigkeitsbegriff von 1916/1917 zu würdigen, und seinen dort
    ausgedrückten Anspruch an die Begriffsbildung in der Physik insgesamt.

    > Die Einstein-Synchronisierung von Uhren ist ja per definitionem auf ein
    Koordinatensystem bezogen

    Sofern man entsprechend Einsteins Vorschlag die oben gezeigte algebraische Verknüpfung fordert, und den gegebenen Anzeigen dafür Zahlenwerte "t" zuordnen muss. Sonst nicht.

    > denn alle Uhren ruhen hierbei [zueinander].

    Auch. Aber was soll das (diese Forderung, bzw. die gedanken-experimentelle Methode zu Feststellung, ob diese Forderung in einem gegebenen Versuch erfüllt gewesen wäre, oder nicht) mit Koordinaten zu tun haben ???
    Von vornherein gar nichts; und im Nachhinein per definitionem nichts Spannendes.

    Kommentar von MP (27.4.2012): Moment mal! Der "vorliegende Text" verknüpft die Zeigerstellungen aber (S. 894, Z. 5 ff.) auch durchaus bereits mit der Bewegung von Lichtsignalen von A nach B und zurück. Was ist das denn anderes als die geforderte Konvention zum Uhrenabgleich?

  14. Frank Wappler Antworten | Permalink

    p.s. -- btw:

    Da die Vorschau hier bekanntermaßen auch nicht funktioniert, sind die Minuszeichen "-", die in der zitierten "algebraischen Verknüpfung" auftreten, zu "" entstellt worden. Geschieht denen recht! ...

    Kommentar von MP (27.4.2012): Habe ich jetzt mal klammheimlich repariert...

  15. Chrys Antworten | Permalink

    .

    @MP: »Ich sehe nicht, wie man die beiden Konzepte in dem hier gegebenen Zusammenhang sinnvoll trennen kann.«

    Synchronität und Simultaneität lassen sich auch nach meinem Verständnis nicht voneinander trennen. Es ist eher nur die Frage, von welcher Seite man das Pferd aufzäumen soll. Man könnte es ja auch anders angehen:
    In einer global hyperbolischen Raumzeit M existiert stets eine Funktion f : M → R sodass grad f überall zeitartig und jede Niveaumenge f^{-1}(t), t∈R, eine Cauchy Hyperfläche in M ist. Diese Hyperflächen bestimmen dann geometrisch einen Begriff von Gleichzeitigkeit, ohne dass man zuvor überhaupt von Uhren und deren Synchronität reden müsste. Theoretisch liesse sich daraus auch für die SR das Konzept von Gleichzeitigkeit rein geometrisch motivieren. Die Wahl einer solchen "Cauchy Zeitfunktion" f ist prinzipiell dasselbe wie die Festlegung einer Methode zur Synchronisierung von Uhren, nur vielleicht abstrakter ausgedrückt. Didaktisch scheint es jedenfalls sinnvoller zu sein, die Synchronisierung von Uhren an den Anfang zu stellen -- nicht zuletzt deswegen, weil Einstein das auch so gemacht hat.

    @Frank Wappler: Danke für's Restaurieren des Einstein-Zitats. Aber noch zu den Uhren:

    Eine Uhr im Minkowski Raum ruht, wenn ihre Weltlinie übereinstimmt mit einer t-Koordinatenlinie. Eigenzeit und Koordinatenzeit lassen sich dann miteinander identifizieren. Indem Einstein von einer "ruhenden Uhr" spricht, bezieht er sich auf ein spezielles Koordinatensystem, nämlich das Ruhesystem einer Referenzuhr ("einer bestimmten, ruhenden Uhr", von der er da spricht). Nur für "ruhende Uhren" spezifiziert er seine Synchronisierung und gewinnt damit eine Definition von Gleichzeitigkeit. Diese Gleichzeitigkeit kommutiert aber nicht mit einem Lorentz boost, das Konzept hängt also ganz und gar von den Koordinaten ab und ist kein intrinsisches Merkmal der Minkowski Geometrie.

    Antwort von MP (28.4.2012): Zustimmung. Und obwohl ich die geometrische Formulierung sehr schätze, ist das natürlich nur das mathematische Modell; auch jenseits pädagogischer Notwendigkeiten darf man als Physiker natürlich nicht aus den Augen verlieren, wie man seine Modelle mit Messungen verknüpft.

  16. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Kärnerarbeit (vom Kopf her Zäumen)

    Chrys schrieb (28.04.2012, 11:01):
    > Indem Einstein von einer "ruhenden Uhr" spricht, bezieht er sich auf ein spezielles Koordinatensystem, nämlich das Ruhesystem einer Referenzuhr ("einer bestimmten, ruhenden Uhr", von der er da spricht).

    Es lässt sich ja nicht bestreiten, dass Einstein von Koordinaten(systemen) schrieb; sowohl 1905, als auch (immer noch) 1916/17.

    Ruht ein materieller Punkt relativ zu diesem Koordinatensystem, so kann seine Lage relativ zu letzterem durch starre Maßstäbe unter Benutzung der Methoden der euklidischen Geometrie bestimmt und in kartesischen Koordinaten ausgedrückt werden.

    Indem aber Einstein eine Methode zumindest andeutet, durch deren Anwendung zu entscheiden wäre, ob gegebene identifizierbare Beteiligte ("Uhren", "materielle Punkte") zueinander ruhten, oder nicht, unterstreicht er den Vorrang der zugrundeliegenden gedanken-experimentellen Definition. Es muss nämlich schon ohne Bezug auf irgendwelche Koordinaten entschieden werden, ob die gegebenen Beteiligten zueinander "starr" waren, oder nicht; und falls so, ob die gegebenen zueinander starren Beteiligten zueinander "euklidisch" waren (d.h. "flach" im Sinne des Verschwindens ihrer entsprechenden Cayley-Menger-Determinante), oder nicht.

    Ob und welche Koordinaten im Nachgang eventuell noch darübergestreuselt werden, ist (hinsichtlich Physik) Wurst.

    > Eine Uhr im Minkowski Raum ruht, wenn ihre Weltlinie übereinstimmt mit einer t-Koordinatenlinie.

    Soso. Nach welcher Methode wäre denn zu entscheiden, ob die Weltlinie einer gegebenen Uhr in einem Minkowski-Diagramm in Übereinstimmung mit einer t-Koordinatenlinie zu malen ist, oder nicht? ...

    > Nur für "ruhende Uhren"

    ... N.B. _zueinander_ "ruhende Uhren" ...

    > spezifiziert er seine Synchronisierung und gewinnt damit eine Definition von Gleichzeitigkeit.

    Wie schon festgestellt (27.04.2012, 17:50) ist per Ann. Phys. 17, 891 (1905) keine Synchronisierung nachvollziehbar. Nochmal ganz explizit:

    den Elementen einer gegebenen geordneten Menge (d.h. insbesondere: die geordnete Menge der Anzeigen des Beteiligten "A") mit hinreichend vielen Elementen (hier z.B. mit mindestens vier verschiedenen Elementen, "A_j" vor "A_k" vor "A_p" vor "A_q") lassen sich drei reelle Zahlen "tA R mit
    g[ A_j ] == tA,
    g[ A_k ] == (tA + tB)/2,
    g[ A_p ] == tB,
    g[ A_q ] == tA'.

    Welche dieser beiden (oder noch anderer denkbarer) Zuordnungen von reellen Zahlen zu den Anzeigen des Beteiligten "A" sollte der Beurteilung zugrundegelegt werden, ob diese Anzeigen synchron zu Anzeigen geeigneter anderer Beteiligter (insbesondere: zur geordneten Menge der Anzeigen des Beteiligten "B") waren, oder nicht? (Oder findest du das egal??)

    > Diese Gleichzeitigkeit kommutiert aber nicht mit einem Lorentz boost

    Warum sollte sie???
    Gleichzeitigkeit ist (wie der Name schon sagt) eine Beziehung zwischen (zwei) Zeiten,
    also im Sinne der schon mehrfach zitierten Einsteinschen Definition von Anzeigen zweier geeigneter Beteiligter;
    und nicht eine Beziehung zwischen zwei Ereignissen mit allen möglichen verschiedenen Beteiligten.

  17. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Halbgewalkt ist auch zerlatscht

    MP schrieb (29.3., 9:05):
    > [...] ohne Gleichzeitigkeitsdefinition gibt es z.B. keine Möglichkeit, zu bestimmen, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Körper (z.B. von A nach B) bewegt.

    Ganz recht.
    (Wer hat diese Erkenntnis eigentlich zuerst zum Ausdruck gebracht? In Einstein's Arbeiten selbst scheint sie mir nicht besonders deutlich zu sein.)

    Und weil das so ist, sollten jegliche Annahmen oder Forderungen hinsichtlich "Geschwindigkeits"-Werten vermieden werden, bevor man eine (abschließende, nachvollziehbare) Gleichzeitigkeitsdefinition abgegeben hat. Nicht wahr?

    p.s.
    MP schrieb (27.4.2012):
    > [Frank Wappler schrieb (27.04.2012, 17:56): Da die Vorschau hier bekanntermaßen auch nicht funktioniert ...]

    > Habe ich jetzt mal klammheimlich repariert...

    Antwort von MP (1.5.2012): Dass man gleich eine "abschließende" Definition haben muss, um über Geschwindigkeiten reden zu dürfen, ist aus meiner Sicht schlicht Unsinn. Woraus soll das folgen? In meiner Einführung wird es jedenfalls in Stufen weitergehen – mit vorläufigen Definitionen, die dann weiter verfeinert werden. Anders kann man dieses Thema nicht nachvollziehbar behandeln.

  18. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Nachsichtsfülle

    Frank Wappler schrieb (30.04.2012, 00:01)
    > [...] drei reelle Zahlen "tA [< tB < tA'" ... g: A -->]R [...]

    Autsch -- der Parser hat mal wieder jede Menge verschluckt und meinen Kommentar entstellt.

    (Was ich leider erst jetzt festgestellt habe; so genau ich mir die ((noch) nichtvorhandene) Vorschau auch hätte ansehen wollen ...).

    Deshalb hiermit bitte nocheinmal explizit:

    den Elementen einer gegebenen geordneten Menge (d.h. insbesondere: die geordnete Menge der Anzeigen des Beteiligten "A") mit hinreichend vielen Elementen (hier z.B. mit mindestens vier verschiedenen Elementen, "A_j" vor "A_k" vor "A_p" vor "A_q") lassen sich drei reelle Zahlen
    "tA < tB < tA'" monoton auf mehrere verschiedene Weisen zuordnen, z.B. durch

    f: A --> R mit

    f[ A_j ] == tA,
    f[ A_k ] == tB,
    f[ A_p ] == (tB + tA')/2,
    f[ A_q ] == tA';

    oder durch

    g: A --> R mit

    g[ A_j ] == tA,
    g[ A_k ] == (tA + tB)/2,
    g[ A_p ] == tB,
    g[ A_q ] == tA'.

    Welche dieser beiden (oder noch anderer denkbarer) Zuordnungen von reellen Zahlen zu den Anzeigen des Beteiligten "A" sollte der Beurteilung zugrundegelegt werden, ob diese Anzeigen synchron zu Anzeigen geeigneter anderer Beteiligter (insbesondere: zur geordneten Menge der Anzeigen des Beteiligten "B") waren, oder nicht? (Oder findest du das egal??)

  19. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Einstein will auf besagter p. 894 ja keine Uhren synchronisieren, die schlicht "zueinander ruhen". Seine Synchronisierung verlangt, dass die Eigenzeit einer jeden beteiligten Uhr mit der Koordnatenzeit identifizierbar ist. Ihre Eigenzeit ist das, was eine Uhr anzeigt, und dies ist zunächst ausschliesslich für die Weltlinie dieser Uhr von irgendeinem Belang. Einstein verwendet zur Synchronisierung Differenzen von Eigenzeitangaben zweier verschiedener Uhren, die er gleichsetzt, und diese gemischten Ausdrücke sind dann als Koordinatenzeit zu behandeln.

    In einem Koordinatensystem, wo zwei Uhren A und B zwar zueinander ruhen, aber relativ zum Ursprung bewegt sind, kann er nicht generell unterstellen, dass die Koordinatenzeit für ein Lichtsignal von A nach B dieselbe ist wie umgekehrt von B nach A. Diese Gleichheit ist ihm aber wesentlich, und in einem solchen Bezugssystem führt er folglich auch keine Synchronisierungen aus.

  20. Frank Wappler Antworten | Permalink

    slant stopper

    (Zuerst ein nachträgliches "</i>", das ich (30.04.2012, 00:01) offenbar vergessen hatte: ...)

    Chrys schrieb (30.04.2012, 17:02):
    > Ihre Eigenzeit ist das, was eine Uhr anzeigt

    Schön -- das ist eine naheliegende Konvention, die es festzuhalten gilt.
    (Das Wort "Eigenzeit" tritt z.B. im besagten Ann.-Phys.-Artikel gar nicht auf; und so wie dort ziehe ich trotzdem das eindeutige und (entsprechend deiner Konvention) äquivalente Wort "Anzeige" vor, weil es eben offenbar auch andere Konventionen hinsichtlich des Gebrauchs des Wortes "Eigenzeit" gibt.)

    > [Einsteins] Synchronisierung verlangt, dass die Eigenzeit einer jeden beteiligten Uhr mit der Koordnatenzeit identifizierbar ist.

    Nicht "identifizierbar", sondern "zuzuordnen" (falls überhaupt).
    Eine bestimmte Eigenzeit, also (prototypisch) eine bestimmte "Stellung des kleinen Zeigers" eines bestimmten Beteiligten, ist etwas kategorisch anderes als ein bestimmter reeller Zahlenwert.
    (Oben, (30.04.2012, 00:01) bzw. (30.04.2012, 10:20), habe ich die beiden verschiedenen Funktionen "f" und "g" als Beispiele solcher Zuordnungen angegeben.)

    > Einstein verwendet zur Synchronisierung Differenzen von Eigenzeitangaben zweier verschiedener Uhren

    Daher ja die Frage: Wie wäre das zu machen??
    (Differenzen zwischen Anzeigen bilden, so dass außerdem noch Gleichheit bzw. Ungleichheit dieser Differenzen beurteilt werden könnte, wie es die erste Gleichung auf S. 894 nahelegt.)

    Es handelt sich dabei doch um etwas kategorisch anderes (und vermutlich schwierigeres) als das Subtrahieren und Vergleichen reeller (Koordinaten-)Zahlen!
    (Auch wenn Einstein und (prototypisch) Markus Pössel offenbar wenig Hemmungen zeigen, das selbe algebraische Symbol, "-", dafür einzusetzen.)

    > In einem Koordinatensystem, wo zwei Uhren A und B zwar zueinander ruhen aber relativ zum Ursprung bewegt sind [...]

    (Diese Formulierung wirkt, als sei gegenseitige Ruhe (oder ansonsten Bewegung) von Paaren Beteiligter in irgendeiner Weise davon abhängig, ob und wie ihnen Koordinaten aufgestreuselt würden.)

    > [...] in einem solchen Bezugssystem führt er folglich auch keine Synchronisierungen aus.

    Wer sich bzgl. A und/oder B bewegte, kommt dabei sicherlich nicht als "Mitte zwischen" A und B in Frage, und war folglich nicht an Feststellung von Gleichzeitigkeit (oder Ungleichzeitigkeit) der Anzeigen As und Bs beteiligt.

  21. Rein er Bergner Antworten | Permalink

    Gleiche Zeit, gleicher Ort

    Herr Dr. Pössel,
    Ihre Frage vom 23.4.12 nach der Messung einer Zeitspanne die ein Körper benötigt um von A nach B zu gelangen. Habe ich eigentlich in meinem Kommentar vom 28.3.12 mehr als ausreichend beantwortet. Um möglichst wenig subjektives einzubringen habe ich Einstein zitiert. Zuerst Einsteins Methode zur Anschauung um dann mit leichten Änderungen Einsteins Vorstellung von der Gleichzeitigkeit zu korrigieren. Er interpretiert Gleichzeitigkeit als Ungleichzeitigkeit. Diese Gegenüberstellung der alten Gedanken mit den neuen Gedanken dürfte Ihnen gewiss nicht entgangen sein.
    Ich bin der Meinung, dass nicht nur die RT mit neuen Fragen überprüft werden müssen, da die technische Entwicklung der letzten hundert Jahre mehr als fortgeschritten ist. Die Entwicklung war so rasant, dass die alten Theorien nicht Schritt halten konnten.

    Ich füge hier noch einmal meine Darstellung, von Einsteins Ermittlung der Gleichzeitig zur Diskussion und Überprüfung, ein:

    Folgendes Zitat habe ich entnommen aus: Physik 20, Lehrbriefe für das Fernstudium der Mittelstufenlehrer, Zweite Auflage, Abgeschlossen am 31. Dezember 1956, Seite 1342.
    Ich zitiere Einstein zu folgendem Ergebnis: „Ergebnisse, welche in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, sind in bezug auf den Zug nicht gleichzeitig und umgekehrt (Relativität der Gleichzeitigkeit).“

    Zu diesem Ergebnis kommt Einstein nach folgendem Gedankenexperiment:

    ... Das eine Bezugssystem sei ein Bahndamm, das andere ein darauf geradlinig gleichförmig fahrender Zug, der die Geschwindigkeit c habe. An zwei Stellen A und B des Bahndammes, die beide innerhalb der Zuglänge liegen sollen, blitze gleichzeitig ein Lichtzeichen auf. Die Angabe „gleichzeitig“ hat nur einen Sinn, wenn die Richtigkeit nachgeprüft werden kann. Wir können das so machen, dass wir uns in der Mitte M von AB aufstellen und auf Grund der Annahme, dass das Licht für die gleichlangen Strecken AM und BM gleiche Zeiten braucht, feststellen, ob die Signale sich in M begegnen. Dies sei der Fall. Erfolgen die beiden Signale auch für den Beobachter in M1 im Zug gleichzeitig? Beide Beobachter, der in M und der in M1, befinden sich, vom Bahndamm aus beurteilt, im Augenblick der Signale am gleichen Ort. Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Licht entgegen und eilt dem von A ausgehenden voraus, wird also den ersten früher wahrnehmen und feststellen, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden ...
    Zitat Ende.

    Seit diesen Gedankenexperiment sind mehr als 100 Jahre vergangen und die Technik hat sich weiterentwickelt. Wir würden heute den Beobachtern eine Funkuhr geben und das Signal wird mit einem Zeitsignal versehen.
    Nun den vorhergehenden Text geringfügig ändern und Funkuhren und Zeitzeichen statt der Lichtsignale einsetzen:

    ... Das eine Bezugssystem sei ein Bahndamm, das andere ein darauf geradlinig gleichförmig fahrender Zug, der die Geschwindigkeit c habe. An zwei Stellen A und B des Bahndammes, die beide innerhalb der Zuglänge liegen sollen, blitze gleichzeitig ein Zeitsignal (12.00Uhr) auf. Die Angabe „gleichzeitig“ hat nur einen Sinn, wenn die Richtigkeit nachgeprüft werden kann. Wir können das so machen, dass wir uns in der Mitte M von AB aufstellen und auf Grund der Annahme, dass das Zeitsignal für die gleichlangen Strecken AM und BM gleiche Zeiten braucht, feststellen, ob die Zeitzeichen (12.00 Uhr) sich in M begegnen. Dies sei der Fall. Erfolgen die beiden Zeitzeichen auch für den Beobachter in M1 im Zug gleichzeitig? Beide Beobachter, der in M und der in M1, befinden sich, vom Bahndamm aus beurteilt, im Augenblick der Zeitzeichen am gleichen Ort. Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Zeitzeichen (12.00 Uhr) entgegen und eilt dem von A ausgehenden Zeitzeichen (12.00 Uhr) voraus, wird also das erste früher wahrnehmen und feststellen, dass die Zeitzeichen gleichzeitig gegeben wurden aber ungleichzeitig ankommen ...

    Jetzt kann sich jeder selbst Gedanken machen über Gleichzeitigkeit und Ungleichzeitigkeit.

    Damit aber nicht genug. Die Christliche Seefahrt hatte lange das Problem mit den Längengraden. Diese waren sehr schwer bis gar nicht zu ermitteln. Es machte sich erforderlich zur Bestimmung des Längengrades die Zeit des Nullmeridians zu kennen. Die Uhren waren noch nicht so weit. Also half man sich mit astronomischen Beobachtungen. Diese waren aufwändig und wegen des Wetters nicht immer durchführbar. Der Kartograf und Mathematiker Tobias Meyer erarbeitete brauchbare Mondtabellen die noch lange Zeit in Gebrauch waren.
    Galilei entdeckte nicht nur die Jupitermonde sondern auch, dass diese, durch ihr Erscheinen und verschwinden sich als Zeitmarken eigneten. (mehr nachzulesen auf: http://de.wikipedia.org/wiki/Längenproblem) So konnte man die Gleichzeitigkeit zwischen Heimathafen und vor Ort errechnen und damit den Längengrad ermitteln.
    Erst Kandells K1, eine Kopie von Harrisens Uhr, Diese Uhr nahm die Zeit des Heimathafens mit und aus der Differenz zur Ortszeit war die Länge bestimmbar.
    Transport von Uhren um Gleichzeitigkeit festzustellen.

    Heute gibt es die Satellitennavigation die eine Gleichzeitigkeit erfüllen kann. Das neueste Beispiel dafür ist das Messen der Neutrinos. Da wurden auch zwei Uhren mittels Satelliten synchronisiert.

    Für kurze Strecken reichen Zeichen oder Transport von Uhren, für größere Strecken ist die Astronomie geeignet, ansonsten kommt die Technik zum Zuge, Funkuhren, Satelliten usw. Das Allerwichtigste ist natürlich der menschliche Geist mit seinem Wissen und seiner Phantasie.

    Dieser Geist hat auch die Quantentheorie hervorgebracht und die verschränkten Quanten die merkwürdige Eigenschaften besitzen. Sie funktionieren augenblicklich mindestens aber mit 10 000facher Lichtgeschwindigkeit. Darf aber nicht sein wegen der RT. Eine Information mit so hoher Geschwindigkeit übertragen ist nicht möglich (so wurde es beschlossen). Für mich ist es schon eine Information wenn der Quant bei mir seinen Zustand ändert, aber ich bin ja kein Wissenschaftler. Wenn die Quanten augenblicklich reagieren wären das doch idealsten Überbringer der Gleichzeitigkeit.

    Bei Interesse über verschränkte Quanten: (http://de.wikipedia.org/...antenverschr%C3%A4nkung)

    @Chrys
    Zum Begriff „Gleichzeitigkeit“ braucht es nur eines, nämlich das Wissen über Ungleichzeitigkeit.
    Ihre Konvention zur Synchronisierung von Uhren hat mit Gleichzeitigkeit nichts zu tun. Hier muss nur das Kunststücken fertig gebracht werden zwei Uhren dazu zu bringen synchron die Zeit anzuzeigen. Mit welchen Mitteln auch immer.
    Ihre Erörterung über einen Wechsel von Raumzeit-Koordinaten und deren Bedeutung hat in der Tat hier nichts zu suchen. Einen Grund dafür kann ich nennen: Es gibt kein Ding oder Unding was man als Raumzeit benennen kann. Raum oder Zeit oder Raum und Zeit etwas anderes gibt es nicht. Die Koordinaten, welche auch immer, sind keine physikalischen Erscheinungen.
    Meine Betrachtungen zu Eisenbahnzügen, wie Sie meinen, müssen Sie gründlichst missverstanden haben. Es ist Einsteins Gedankenexperiment zur Relativität der Gleichzeitigkeit, und zwar Wort für Wort. Lesen Sie bitte diese Texte, original Einstein und meine leicht geänderte Fassung von Einstein durch neue Fragen und Gedanken. Der historische Wert Einsteins Gedankenexperiment bleibt erhalten. Nur das Ergebnis ist anders und nicht nur anders sondern auch richtiger.

    Antwort von MP (1.5.2012): In der Tat zitieren Sie in Ihrem Kommentar vom 28.3. (und jetzt oben wiederholt) die Einsteinsche Gleichzeitigkeitsdefinition.

    Aber meine Nachfrage bezog sich auf etwas anderes, nämlich auf das, was Sie am 8.4.2012 schrieben: "Eine Gleichzeitigkeitsdefinition benötige ich nicht, wenn ich die Geschwindigkeit eines Körpers ermitteln will der sich von A nach B bewegt."

    Das steht im direkten Gegensatz zu der von Ihnen zitierten Einstein-Definition, die ja u.a. gerade angewandt wird, um die Geschwindigkeit eines Körpers zu ermitteln, der sich von A nach B bewegt (sprich: man synchronisiere in A und B befindliche Uhren mit Hilfe von Einsteins Definition; dann kann man anhand der Anzeigen der beiden Uhren beim Abflug des Körpers von A, und bei seiner Ankunft in B, direkt die Flugdauer ermitteln).

    Insofern noch einmal: Alles, was Sie da an Einstein-Ausführungen zitieren: geschenkt; aber wie gelangen Sie zu der erwähnten zusätzlichen Aussage? Wie ermitteln Sie ohne jede Gleichzeitigkeitsdefinition die Geschwindigkeit eines Körpers, der sich von A nach B bewegt?

  22. Frank Wappler Antworten | Permalink

    form follows function

    MP schrieb (1.5.2012):
    > Dass man gleich eine "abschließende" Definition [von "Gleichzeitigkeit"] haben muss, um über Geschwindigkeiten reden zu dürfen, ist aus meiner Sicht schlicht Unsinn. [...]

    > In meiner Einführung wird es jedenfalls in Stufen weitergehen – mit vorläufigen Definitionen, die dann weiter verfeinert werden.

    Falls auch schon jede vorläufige Definitions-Stufe an sich nachvollziehbar wäre,
    und falls die entsprechenden Begriffe dabei deutlich unterschieden und konsequent benutzt würden, also z.B.

    "Gleichzeitigkeit in einem bestimmten, aber vorläufigen Sinne" gegenüber
    "Gleichzeitigkeit im eigentlichen, endgültigen Sinne"

    und entsprechend
    "Geschwindigkeit in einem bestimmten, aber vorläufigen Sinne" gegenüber
    "Geschwindigkeit im eigentlichen, endgültigen Sinne",

    dann gäbe es keine Möglichkeit zur Beanstandung.

  23. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Daher ja die Frage: Wie wäre das zu machen??«

    Ein "Anzeiger" ist doch erst dann eine Uhr (und nicht etwa ein Manometer), wenn seine Anzeige eine natürliche Parametrisierung seiner eigenen Weltlinie liefert. I.e., wenn die Anzeige (allfällig multipliziert mit der Lichtgeschw. c) ein Bogenlängen-Parameter s für die Weltlinie des "Anzeigers" ist (bezogen auf die Minkowski Metrik). Das s ist stets ein reeller Wert, also ist auch die Eigenzeit τ = s/c reell, und man kann damit Differenzen bilden.

    Strenggenommen zeigt der kleine Zeiger auf Einsteins Uhr nicht die Eigenzeit, sondern, ausgedrückt durch einen Winkel, die Eigenzeit mod 2π an. Das reicht aber hin, um im vorgenannten Sinne eine natürliche Parametrisierung lokal zu liefern. Etwa mittels Liftung kriegt man dann auch global.

    »Nicht "identifizierbar", sondern "zuzuordnen" (falls überhaupt).«

    Doch, durchaus identifizieren. Längs einer t-Koordinatenline im Minkowski Raum haben wir
    ds² = c² dt²
    und folglich dτ = dt längs einer zukunftsorientierten Weltlinie, die mit einer t-Koordinatenline zusammenfällt (oBdA sind zeitartige Weltlinien per definitionem zukunftsorientiert). Für die besagte "bestimmte, ruhende Uhr" gilt τ = t, denn das gewählte Koordinatensystem sollte gerade das Ruhesystem dieser Uhr sein. Für jede andere "ruhende Uhr" folgt zunächst nur τ = t + const. Und so eine andere ruhende Uhr läuft genau dann synchron zur "bestimmten, ruhenden Uhr", wenn die Integrationskonstante verschwindet, also identisch τ = t gilt.

  24. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Stetes Gammeln macht Kompost

    Chrys schrieb (02.05.2012, 16:43):
    > Ein "Anzeiger" ist doch erst dann eine Uhr (und nicht etwa ein Manometer), wenn seine Anzeige eine natürliche Parametrisierung seiner eigenen Weltlinie liefert.

    Ein "Anzeiger" ist insofern eine Uhr, als er/sie/es seine Anzeigen ordnen kann (etwa: "zuerst stellte A eine Signalanzeige dar, und danach zeigte A die Wahrnehmung an, dass B die Wahrnehmung von As Signalanzeige angezeigt hatte").
    Folglich kann unterschieden werden, welche Parametrisierungen "monoton" zu dieser gordneten Menge sind, und welche nicht.
    N.B.: die oben, (30.04.2012, 00:01) bzw. (30.04.2012, 10:20), gezeigten Parametrisierungsbeispiele "f" und "g" sind _beide_ monoton bzgl. der geordneten Menge A.

    Ob und wie die geordnete Menge der Anzeigen einer Uhr darüberhinaus als "Weltlinie" in irgendeine Mannigfaltigkeit abgebildet würde, scheint allerdings bestenfalls nebensächlich.

    > I.e., wenn die Anzeige (allfällig multipliziert mit der Lichtgeschw. c) [...]

    ... da zumindest im Rahmen dieser Blog-Reihe und unserer darauf basierenden Diskussion der Begriff "Geschwindigkeit" offenbar noch nicht abschließend als Messgröße definiert ist, und vermutlich noch nicht einmal in irgendeinem bestimmten vorläufigen Sinne nachvollziehbar ist, wohl genauer:
    "die Anzeige (allfällig multipliziert mit dem Buchstaben "c").
    Immerhin ist irgendein bestimmter Buchstabe ja nicht "Null" ...

    > ein Bogenlängen-Parameter s für die Weltlinie des "Anzeigers" ist (bezogen auf die Minkowski Metrik).

    Vermutlich meinst du ja nicht einfach irgendeine monotone Parametrisierung der geordneten Anzeigenmenge, sondern, unter diesen, nur eine bestimmte Äquivalenzklasse (äquivalent bzgl. allen möglichen affinen Transformationen) von Parametrisierungen.

    Aber welche??
    Wie sollte man denn für einen gegebenen "Anzeiger" "dessen [!] Weltlinien-Bogenlänge (bezogen auf die Minkowski Metrik)" ermitteln, falls das tatsächlich erforderlich wäre?
    (Und meinst du nicht endlich, dass der Begriff "Dauer des Anzeigers, von einer bestimmten seiner Anzeigen bis zu einer bestimmten anderen" dabei nützlich wäre?)

    > Längs einer t-Koordinatenline im Minkowski Raum haben wir
    > ds² = c² dt²
    > und folglich dτ = dt längs einer zukunftsorientierten Weltlinie, die mit einer t-Koordinatenline zusammenfällt (oBdA sind zeitartige Weltlinien per definitionem zukunftsorientiert).

    Ich hatte dich oben (30.04.2012, 00:01) schon gefragt, nach welcher Methode denn zu entscheiden wäre, ob die Weltlinie einer gegebenen Uhr in einem Minkowski-Diagramm in Übereinstimmung mit einer t-Koordinatenlinie zu malen ist, oder nicht. (Und ich habe darauf bisher keine erkennbare Antwort erhalten.)

    Und falls so, dann wäre immer noch zu fragen, welche Anzeige denn welchem "t"- bzw. "τ"-Wert der Achse zugeordnet sei.

    (Mittlerweile ist offenbar von drei Arten Koordinaten bzw. reellen Parametern die Rede: "t", "s" und "τ". Die oben vorgeschlagenen Beispiele für verschiedene Zuordnungsfunktionen "f" bzw. "g" lassen sich sicher entsprechend auffassen. Mittlerweile ist sowieso von "t" als Koordinate bzw. reellem Parameter die Rede, weil man diesbezüglich ja ach-so-einfach mit "-" und "=" operieren kann. Die Anzeigen an sich habe ich stattdessen oben mit "A_j" usw. benannt.)

    > Für die besagte "bestimmte, ruhende Uhr" gilt τ = t, denn das gewählte Koordinatensystem sollte gerade das Ruhesystem dieser Uhr sein.

    Es würde vermutlich den Rahmen dieser Diskussion sprengen zu untersuchen, ob und wie Beteiligte feststellen könnten, ob sie (paarweise) zueinander "ruhten" (so wie es z.B. A und B sollten), oder nicht.

    Allerdings bestehe ich darauf, dass das "Ruhesystem" eines gegebenen Beteiligten, z.B. "A", also die Menge von Beteiligten (einschließlich dieses "A"), die übereinstimmen feststellten, dass sie (paarweise) zueinander ruhten, oder ansonsten die leere Menge, gänzlich unabhängig von irgendwelchen nachträglichen Koordinatenzuordnungen ist.

    > Für jede andere "ruhende Uhr" folgt zunächst nur τ = t + const.

    Ich kann nicht beurteilen ob und wie das z.B. "für" B folgen sollte.
    Wesentlich scheint eher: Wie sollten die rellen Zahlen "τ" den (gegebenen) Anzeigen Bs zugeordnet werden?

    > Und so eine andere ruhende Uhr läuft genau dann synchron zur "bestimmten, ruhenden Uhr", wenn die Integrationskonstante verschwindet, also identisch τ = t gilt.

    Das ist sicherlich nicht hinreichend, denn sicherlich kommt es zur Feststellung von Synchronität nicht zuletzt auf das Aussehen der Anzeigen an. Oder meinst du, dass sich Synchronität z.B. zwischen einer gegebenen Blumenuhr und einer gegebenen Verwesungsuhr feststellen ließe, auch falls diese beiden zueinander ruhten, und falls ein weiterer Beteiligter als "Mitte zwischen" diesen beiden identifiziert werden könnte, so dass Gleichzeitigkeit (bzw. natürlich auch Ungleichzeitigkeit) zwischen Paaren ihrer Anzeigen festzustellen wäre?

  25. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Ob und wie die geordnete Menge der Anzeigen einer Uhr darüberhinaus als "Weltlinie" in irgendeine Mannigfaltigkeit abgebildet würde, scheint allerdings bestenfalls nebensächlich.«

    Das sehe ich offenbar ganz anders. Allerdings denke ich auch, dass es den Rahmen dieses Blogbeitrags sprengen würde, diese Sache erschöpfend diskutieren zu wollen. Die Gelegenheit dazu wird sich gewiss im weiteren Verlauf dieses Projekts noch bieten.

    Im übrigen habe ich gegen eine normierte Lichtgeschw., c = 1, nichts einzuwenden (nur kann man hier nicht so genau wissen, wer alles daran Anstoss nimmt). In diesem Fall wären dann "Eigenzeit" τ und "Bogenlänge" s für zeitartige Weltlinien gleich, und nicht nur zueinander proportional.

    Damit das nicht als unbeantwortet gelten muss: Mit einer t-Koordinatenlinie bzgl. eines (t,x,y,z)-Koordinatensystems im Minkowski Raum meine ich schlicht
    {(t,x,y,z) | t ∈ R}
    wobei x,y,z beliebig aber fest sind. Mit anderen Worten, jede Parallele zur t-Koordinatenachse. Eine Uhr ruht, wenn sie sich nicht raumartig bewegt, ihre x-, y-, und z-Koordinaten also konstant sind. Eine solche Feststellung ist freilich immer nur in Bezug auf ein spezifisches Koordinatensystem zu verstehen, etwa das Ruhesystem "einer bestimmten, ruhenden Uhr", von der Einstein spricht. Für diese "bestimmte, ruhende Uhr" ist dann speziell x = y = z = 0.

  26. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Ungleichzeitigkeit des Gleichzeitigen

    Ich weiß nicht, ob Alzheimer grüßen lässt oder ob die jungen Pferde mit mir durchgegangen sind, ich weiß es nicht.
    War aber trotzdem nicht umsonst Einsteins und meine Definition der Relativität Gleichzeitigkeit zu wiederholen und zusätzlich noch mit vielen anderen Informationen zu schmücken.

    Gleichzeitigkeit ermitteln zwischen Punkt A und B oder Uhren synchronisieren.

    Am einfachsten zwischen A und B dem Punkt M ermitteln der gleich weit von beiden Punkten entfernt ist. Glänzendes Beispiel das Neutrinoexperiment. Wie gesagt, dass ist das einfachste Beispiel. (Die technische Umsetzung mag komplizierter sein als es sich spricht)

    Eine Gleichzeitigkeit zwischen A (Erde) und B (13,2 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie) herstellen ist schon etwas Komplizierter. Bereits eine Gleichzeitigkeit zwischen Erde und Jupiter herzustellen dürfte einige Probleme bereiten. Auch dann, wenn Uhren auf beiden Planeten synchron laufen. Synchron laufen bedeutet noch keine feststellbare Gleichzeitigkeit. Die Signale die vom Jupiter kommen werden von uns als Signale aus der Vergangenheit in unserer Gegenwart registriert. Eine Vergangenheit die nur in unserer Fantasie existiert.

    Die Geschwindigkeit eines Körpers zwischen A und B zu ermitteln ohne die Gleichzeitigkeit zu Bemühen praktizieren die Astronomen fast täglich. Einfachstes Beispiel die Lichtgeschwindigkeit von der Sonne zur Erde.
    Die Faktoren dazu sind einmal die Lichtgeschwindigkeit c, 300 000km/s und der Abstand Sonne – Erde ca. 150 Millionen km.
    Es ist das Wissen, dass das Lichts von der Sonne zur Erde ca. 8 Minuten braucht, und nicht die Gleichzeitigkeit. Wenn sie aber eine Gleichzeitigkeit herstellen wollen/müssen, rechnen sie die Signale, die aus der Vergangenheit kommen, zurück in die Gegenwart, damit sie auf Ereignisse in der Zukunft reagieren können. Hat jemals ein Mensch im Punkt M zwischen Erde Punkt A, und Sonne Punkt B, gestanden und die Geschwindigkeit eines Körpers oder die des Lichts gemessen? Hat jemals ein Mensch im Punkt M zwischen Erde Punkt A und Galaxie Punkt B (13,2 Milliarden Lichtjahre entfernt), gestanden? Ein Punkt der 6,6 Milliarden Lichtjahre von A und B entfernt ist? Wurden Uhren behutsam transportiert um eine Gleichzeitigkeit herzustellen zwischen diesen riesigen Entfernungen? Was, wenn die Galaxie gar nicht mehr existiert? Sprechen wir dann von einer Gleichzeitigkeit mit einem Punkt der gar nicht mehr existiert?
    Im Kleinen, wenn es um einen Zug oder 730 Km entfernte Orte geht, funktionieren Uhrentransporte oder Uhren die im Punkt M, die Uhren in A und B synchronisieren. Überall da wo es nicht möglich ist Uhren zu synchronisieren muss gerechnet werden, mit Signalen aus der Vergangenheit, mit Signalen der Gegenwart und weiter in die Zukunft.

    Die Ungleichzeitigkeit überschattet nun mal die Gleichzeitigkeit.

    Meine verbesserte Variante von Einsteins Relativität der Gleichzeitigkeit findet gar keinen Anklang. Hätte zu gern gewusst was man davon zu halten hat.

  27. Chrys Antworten | Permalink

    @Reiner Bergner

    »Meine verbesserte Variante von Einsteins Relativität der Gleichzeitigkeit findet gar keinen Anklang.«

    Ihre Verbesserung besteht augenscheinlich darin, dass ein Beobachter B am Bahndamm bestimmen darf, was gleichzeitig passiert, während ein im Zug reisender Beobachter B' das nicht darf. Prima, nun vergessen wir mal die Spielchen mit der Eisenbahn und nehmen stattdessen zwei Inertialsysteme K und K', um die es Einstein eigentlich geht. Da hinein setzen wir nun Beobachter B und B', wobei B in K und B' in K' fixiert sei. Welcher von den beiden darf dann bestimmen, was gleichzeitig passiert? Und warum sollte ausgerechnet der das dürfen und nicht der andere?

  28. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Gleich, Gleicher, Gleichzeitigkeit

    Wenn das der verehrte Einstein wüsste, Chrys, er würde Sie aus allen Inertialsystemen hinaus werfen. Spielchen mit der Eisenbahn - ? Einstein würde sich im Grab drehen, wenn er von Ihnen erfahren könnte.

    Chrys, meine Verbesserung an EINSTEINS Variante ist die Benutzung einer Funkuhr anstelle eines irreführendes Signals. Dann nämlich wird schon die fehlerhafte Feststellung einer Gleichzeitigkeit/Ungleichzeitigkeit deutlich. Er behauptet, dass die registrierten Signale ungleichzeitig gegeben wurden obwohl sie gleichzeitig gegeben wurden. Nur weil er die undefinierten Signale ungleichzeitig registrierte.
    Lesen Sie bitte meinen Kommentar (quatsch, Einsteins Gedankenexperiment) dazu noch einmal und falls nötig ein zweites oder gar drittes Mal.

    Um die Relativität der Gleichzeitigkeit nach dem Gedankenexperiment von Einstein festzustellen, brauchen wir auch keine Inertialsysteme.
    Obwohl Einstein von einem Experiment spricht, sind es in Wirklichkeit zwei. Einmal in Ruhe und einmal in Bewegung. Also spricht auch nichts dagegen, wenn wir die Experimente aufteilen und eines heute (in Ruhe) untersuchen, das andere morgen (in Bewegung).
    Zwischendurch noch eine Bemerkung: Lösen Sie sich von „den Intertialsystemen“, wir leben in einem einzigen System – dem System des Universums und unser Bezugssystem ist und bleibt die gute alte Erde.
    Heute: Experiment 1, Feststellung einer Gleichzeitigkeit in Ruhe
    Das Bezugssystem sei ein Bahndamm. An zwei Stellen A und B (Entfernung – eine Zuglänge) des Bahndammes blitze gleichzeitig ein Lichtzeichen auf.
    Die Angabe „gleichzeitig“ hat nur einen Sinn, wenn die Richtigkeit nachgeprüft werden kann. Wir können das so machen, dass wir uns in der Mitte M von AB aufstellen und auf Grund der Annahme, dass das Licht für die gleichlangen Strecken AM und BM gleiche Zeiten braucht, feststellen, ob die Signale sich beim Beobachter M begegnen. Dies sei der Fall.
    Experiment erfolgreich abgeschlossen.

    Morgen (Obwohl es schon wieder das nächste heute ist): Experiment 2, Feststellung der Gleichzeitigkeit in Bewegung auch mit ruhendem Signalgeber.
    Das Bezugssystem sei ein Bahndamm. An zwei Stellen A und B (Entfernung – eine Zuglänge) des Bahndammes blitze gleichzeitig ein Lichtzeichen auf. Die Lichtzeichen blitzen auf, wenn Anfang und Ende des fahrenden Zuges mit den Lichtzeichen überein stimmen. In der Mitte des Zuges befindet sich Beobachter M1. Der Beobachter M1 befindet sich im Augenblick der Signale genau in Höhe der Stelle an der sich gestern der Beobachter M befand, also genau zwischen den beiden Signalen. Aber der Beobachter M1 fährt. Er fährt also dem Signal von B entgegen und fährt dem Signal von A ausgehenden voraus. Er wird den ersten früher wahrnehmen und feststellen, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben wurden.
    So ist Einsteins Schlussfolgerung des 2. Experiments. Aber diese Schlussfolgerung ist falsch weil die Signale keine Zeitmarkierung enthalten, sonst würde er anders Schlussfolgern. Er macht sich auch keine Mühe die eigene Geschwindigkeit, die Signallaufzeiten und Entfernungen rechnerisch zu ermitteln um zu einem richtigen Ergebnis zu kommen.

    Meine Verbesserung besteht darin, dass ich die Lichtblitze ersetze durch Funkuhren. Die Signale mit einem Zeitzeichen präge.

    Sie wollen wahrscheinlich mit den vorgeschlagenen Inertialsystemen K und K´ mir das Koordinatensystem schmackhaft machen. Sie wollen mit Hilfe der Mathematik beweisen wie die Physik funktioniert. Mir hat vor gar nicht allzu langer Zeit, mit Hilfe des Koordinatensystem und weiteren mathematischen Taschenspielertricks, jemand vorgerechnet wie der k-Faktor errechnet/ermittelt wird. Ich war auch erstaunt darüber und gleichzeitig entsetzt. Wenn die Mathematik solche Dinge (ich sage bewusst nicht Formeln) hervorzaubern kann, dann bin ich im falschen Film. Wenn die Formeln der RT die Spitze des Eisberges sind, den ich vermute, was mag da noch alles im Argen liegen?

    Es heißt immer so schön: „Zahlen lügen nicht“. Sie sagen aber auch nicht immer die (physikalische) Wahrheit. Dafür gibt es mehr als genug Beispiele.

    Wenn Sie mich aufklären möchten, dann bitte mit ordentlichen physikalischen Beispielen. Lassen Sie die Physik sprechen und Sie werden eine Welt der Wunder entdecken.

  29. Chrys Antworten | Permalink

    @Reiner Bergner

    Wenn Sie lieber funken statt leuchten -- kein Problem. Dagegen hätte Einstein gewiss nichts einzuwenden gehabt. Nehmen Sie am besten noch zwei Zeitsignalsender mit hinzu, welche im fahrenden Zug in gleichem Abstand vor und hinter dem Aufenthaltsort des reisenden Beobachter angebracht und durch eine ebenfalls an diesem Ort befindliche Uhr miteinander synchronisiert seien. Das demonstriert dann ganz trefflich die Gleichzeitigkeit aus der Sicht dieses Bobachters.

    Nein, es geht bei der SR nicht um Eisenbahnzüge und -gleise, das sind nur bildhafte Umschreibungen für Inertialsysteme, derer sich Einstein gerne illustrativ bedient hat. Die Erinnerung an Inertialsysteme sollte Ihnen eigentlich nur ins Bewusstsein rufen, dass hier alle solche Systeme gleichberechtigt sind, und das gilt insbesondere auch hinsichtlich der Beurteilung von Gleichzeitigkeit. Indem Sie in Ihrem Szenario dem bahnreisenden Beobachter vorschreiben möchten, er solle zur Feststellung der Emission der Zeitsignale nicht sein eigenes Bezugssystem, sondern das seines Kollegen draussen am Bahndamm verwenden, fordern Sie eine Verletzung des Relativitätsprinzips. Im Formalismus der SR existiert grundsätzlich kein bevorzugtes Inertialsystem, und dann ist Einsteins Schlussfolgerung ebenso korrekt wie unausweichlich.

    Markus Pössel wird zu gegebener Zeit noch darauf eingehen, wie die Dinge sich unter einem Wechsel der Beobachterperspektive (d.h. Koordinatenwechsel) darstellen. Bis dahin lässt sich die "Relativität der Gleichzeitigkeit" nicht vollständig fassen, wir sind hier ja noch mit der Synchronisierung von Uhren befasst.

  30. Frank Wappler Antworten | Permalink

    On the origin of acuteness

    Chrys schrieb (04.05.2012, 14:42):
    > Eine Uhr ruht, wenn sie sich nicht raumartig bewegt, ihre x-, y-, und z-Koordinaten also konstant sind. Eine solche Feststellung ist freilich immer nur in Bezug auf ein spezifisches Koordinatensystem zu verstehen, etwa das Ruhesystem "einer bestimmten, ruhenden Uhr"

    Im obigen Blogartikel werden drei Uhren betrachtet, "A", "B" und "R"; zusammen mit der Versuchsanordnung (soweit ich sie nachvollziehen kann), dass sich A und B während des Versuches nicht treffen, aber dass sich R zuerst mit A traf, danach mit B, und danach wiederum mit A.

    Das Paar A und B wird dort "zueinander ruhend" genannt (und R nicht ausdrücklich als "ruhend"). Daraus ergeben sich zwei Fragenkomplexe. Erstens zur Terminologie:

    Sind A und B folglich gemeinsam Mitglieder eines bestimmten "Ruhesystems" (R aber nicht)?
    Oder wie würdest du eine Menge von Beteiligten nennen, die (paarweise) "zueinander ruhend" genannt wurden, und unter Ausschluss von Beteiligten, die nicht bzgl. irgendeines Mitgliedes der betrachteten Menge "zueinander ruhend" genannt wurden?

    Zweitens zur Nachvollziehbarkeit:
    Kann sich R drei konstanten reellen Koordinaten-Zahlen zulegen und sich (deiner Erklärung nach folglich) "ruhend" nennen? (Wobei dann sicher weder A noch B (einzeln) "ruhend" zu nennen wären.)
    Falls nicht -- warum ausgerechnet A und/oder B, aber nicht R?

  31. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler / Reisewecker

    Diese "Reiseuhr R" tritt in Erscheinung bei der Synchronisierung via Uhrentransport. Derlei hatte Einstein (auf p. 894) wohl nicht beabsichtigt, denn er bezieht sich dort ja ausdrücklich auf Lichstrahlen zur Synchronisierung von "an verschiedenen Orten befindlichen, ruhenden Uhren".

    Zum Hin- und Rücktransprt bemerkt MP: "Außerdem betrachten bis auf weiteres relativ zueinander ruhende Uhren A und B, deren Abstand voneinander sich also nicht verändert; so sind Hin- und Rückweg auf alle Fälle gleich lang." Hm, wenn die Uhren etwa fest auf dem Rand einer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierenden Kreisscheibe sitzen, dann wären sie gewiss nicht ruhend in vorgenanntem Sinne. Ob ein solcher Fall hier berücksichtigt sein soll, dazu befragen wir besser MP selbst.

  32. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Die Courage kommt beim Trinken

    Reiner Bergner schrieb (06.05.2012, 20:04) -- im Wesentlichen:

    > zwei Stellen A und B (Entfernung – eine Zuglänge) des Bahndammes [...] blitzen auf, wenn Anfang und Ende des fahrenden Zuges mit den Lichtzeichen überein stimmen.

    > Mitte M von AB [... kann] feststellen, ob die Signale sich beim Beobachter M begegnen.

    Falls M diese beiden (Blitz-)Signale der Treffen von A und Zuganfang bzw. von B und Zugende koinzident wahrnahm (und folglich feststellte, dass As Anzeige bei Durchfahrt des Zuganfangs und Bs Anzeige bei Durchfahrt des Zugendes zueinander gleichzeitig waren),
    dann gilt (bekanntermaßen) die Entfernung von A und B zueinander als gleich dem
    "Sqrt[ 1 - beta^2 ]"fachen der Zuglänge (also dem "Sqrt[ 1 - beta^2 ]"fachen der Entfernung von Zuganfang und Zugende zueinander).

    > In der Mitte des Zuges befindet sich Beobachter M1. Der Beobachter M1 befindet sich im Augenblick der Signale genau [... bei] Beobachter M

    Sicherlich kann durch die Versuchsanordnung gewährleistet werden, dass Ms Anzeige bei Durchfahrt von M1 gleichzeitig zu As Anzeige bei Durchfahrt des Zuganfangs war, und ebenfalls gleichzeitig zu Bs Anzeige bei Durchfahrt des Zugendes.
    (Genaugenommen müsste dafür ein Beteiligter als "Mitte zwischen" A und M indentifiziert werden, sowie ein weiterer Beteiligter as "Mitte zwischen" M und B, und deren Urteile hinsichtlich Koinzidenz oder Reihenfolge der gesammelten Beobachtungen müssten herangezogen werden. Das ist im gedanken-experimentellen Prinzip sicherlich gewährleistet.)

    > M1 [...] wird den ersten früher wahrnehmen

    Stimmt: M1 nahm zuerst das (Blitz-)Signal des Treffens von A und Zuganfang wahr, und deutlich danach das (Blitz-)Signal des Treffens von B und Zugende.

    > und feststellen, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben wurden.

    Feststellungen hinsichtlich Gleichzeitigkeit oder Ungleichzeitigkeit betreffen nicht Paare von ganzen (Signal-)Ereignissen, sondern Paare von Anzeigen bestimmter Beteiligter (als Bestandteile von Ereignissen).
    Aus der genannten Reihenfolge der von M1 gesammelten Beobachtungen sowie der (als
    Versuchsanordnung vorgegebenen) Tatsache, dass M1 "Mitte zwischen" Zuganfang und Zugende war und blieb (und nicht etwa so wie M "Mitte zwischen" A und B), folgt (lediglich) die Feststellung, dass die Anzeige des Zuganfangs bei Durchfahrt As und die Anzeige des Zugendes bei Durchfahrt Bs als zueinander ungleichzeitig gelten.

    > Aber diese Schlussfolgerung ist falsch weil die Signale keine Zeitmarkierung enthalten

    Die Beteiligten A, B, Zuganfang und Zugende wurden doch als deutlich unterscheidbar benannt.

    Entsprechend gelten natürlich auch ihre jeweiligen Anzeigen ("Zeiten", "Zeigerstellungen") als deutlich unterscheidbar und jeweils dem einzelnen Beteiligten zuzuordnen; auch falls mehrere Beteiligte gemeinsam am selben Ereignis ("Blitz" bzw. "Treffen") teilnahmen.

    > [...] macht sich auch keine Mühe die eigene Geschwindigkeit, die Signallaufzeiten und Entfernungen rechnerisch zu ermitteln

    Jedenfalls ist es der Mühe wert zu untersuchen, wie Werte "beta^2" zumindest im Prinzip zu ermitteln sind; so dass z.B. Versuche von vornherein als "irregulär" aussortiert werden könnten, in denen der "beta^2"-Zahlenwert den A, B, M usw. hinsichtlich von Zuganfang, Zugende, und M1 fanden ungleich des "beta^2"-Zahlenwertes war, den Zuganfang, Zugende, M1 usw. hinsichtlich A, B und M ermittelten.

  33. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Wenn alle ihre Reisen tun, hat jeder ...

    Chrys schrieb (07.05.2012, 16:00):
    > Hm, wenn die Uhren etwa fest auf dem Rand einer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierenden Kreisscheibe sitzen, dann wären sie gewiss nicht ruhend in vorgenanntem Sinne.

    Nanu!?
    Gehört zur Feststellung von "Ruhe" etwa mehr, als du oben (04.05.2012, 14:42) vorgegeben hast:
    sich einfach (irgendwelche) drei reellen Zahlen auszusuchen, und dem
    gegebenen Beteiligten permanent zuzuschreiben? ...

    (Falls im weiteren Verlauf der Versuch unternommen werden sollte, nachvollziehbar zu machen, was denn als "Winkelgeschwindigkeit" gemeint bzw. zu messen sei, dann doch bitte unbedingt ohne dabei wiederum das Wort "Ruhe" zu benutzen oder schon als nachvollziehbaren Begriff vorauszusetzen.)

    > Diese "Reiseuhr R" tritt in Erscheinung bei der Synchronisierung via Uhrentransport.

    Die Vorgabe bzw. Versuchsanordnung, dass jemand (nach eigener Beobachtung) zuerst A traf, danach B traf, und danach wiederum A traf, ist von vielen verschiedenen Beteiligten erfüllbar.
    Auch falls man darunter einen bestimmten (o.B.d.A.) in Betracht zieht und benennt (z.B. als "Reiseuhr R") bleiben doch alle anderen ebenso denkbar und nach Belieben ebenfalls in Betracht zu ziehen.
    Entsprechend unspezifisch und untauglich ist der Einsatz von "Uhrentransport" zur Definition von einvernehmlichen geometrischen Beziehungen (z.B. von A und B zueinander).

  34. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Nanu!?«

    Gewiss doch. Einsteins Synchronisierung für "ruhende" Uhren gemäss p. 894 beruht darauf, dass die Koordinatenzeit Δt für ein Licht von der Uhr A zur Uhr B die gleiche ist wie umgekehrt von B nach A. Wenn nun die t-Koordinatenlinien nicht orthogonal sind zu den Hyperflächen {t = const.}, dann ist diese Gleichheit nicht mehr generell erfüllt.

    Zwischen "ruhend im Minkowski Raum" und "ruhend auf einer im Minkowski Raume gleichförmig rotierenden Kreisscheibe" wäre also deutlich zu unterscheiden. In co-rotierenden Koordinaten ist die fragliche Orthogonalität nicht länger gegeben, die Lichtkegel sind dort durch die Rotation getwisted. Die co-rotierenden Koordinaten liefern allerdings auch keine globale Karte des Minkowski Raums, und mit der linearen Geometrie der Lorentz Gruppe hat das ohnehin nichts zu tun.

  35. Frank Wappler Antworten | Permalink

    scaled isometry going once ...

    Chrys schrieb (09.05.2012, 09:12):
    > Wenn nun die t-Koordinatenlinien

    ... d.h. per (04.05.2012, 14:42) wohl (auch) Koordinatenlinien mit "x-, y-, und z-Koordinaten also konstant", die du zwar den (geordneten) Mengen von Anzeigen (z.B. "{ A_j }" bzw. "{ B_k }") von manchen Beteiligten (nämlich A bzw. B) zuordnen würdest, aber (u.a.?) nicht der (geordneten) Menge von Anzeigen von "Reiseuhr R", ohne dass du bisher nachvollziehbar gemacht hättest, warum den einen, aber nicht den anderen ...

    > nicht orthogonal sind zu den Hyperflächen {t = const.} [...]

    "Fläche"?
    Meint das lediglich irgendeine Menge von Elementen (Anzeigen), denen eine bestimmte reelle Koordinatenzahl "t" zugeordnet wurde?
    Oder verbindest du damit zusätzliche Forderungen an die "Gestalt" jeder so gekennzeichneten Menge?

    Und "nicht orthogonal"??
    Hinsichtlich welcher Definition von "(rechtem) Winkel" denn?
    Verbindest du damit irgendwelche bestimmten Forderungen an "geometrische" Beziehungen zwischen Elementen der Menge(n), auf die Koordinatenzahlen gestreuselt wurden?

    Im oben genannten Artikel aus dem Jahre 1905 verbindet Einstein den Einsatz von Koordinaten mit "NEWTONschen mechanischen Gleichungen" und (möglicherweise) damit im Zusammenhang mit der Vorstellung, es sei von vornherein nachvollziehbar zu unterscheiden, welche Beteiligten als "frei/fallend/schwerelos" gelten, und welche nicht.

    Wer als Physiker (allerdings auch als Nichtphysiker!) nicht eine (gedanken-experimentell definierte) Möglichkeit fordert, wie im konkreten Falle herauszufinden wäre, ob auf einen gegebenen Beteiligten das eine order das andere zutraf, der hat nicht mal Einsteins diesbezügliche Forderung (von 1916/17) verstanden, geschweige denn seinen Lösungsansatz.

    "A_j", "A_sah_B_sah_A_j", "A_sah_B_sah_A_sah_B_sah_A_j" usw. bzw.
    "B_k", "B_sah_A_sah_B_k", "B_sah_A_sah_B_sah_A_sah_B_k" usw.
    monoton zugeordnet wurden.
    Sicherlich kann auch die Anzeigenfolge von "Reiseuhr R" monoton durch reelle Zahlen parametrisiert werden.

    Sonst noch was (um eine Unterscheidung zwischen "A" und "B" bzw. "R" und z.B. einem weiteren Beteiligten "Q" nachvollziehbar zu machen)?

  36. Chrys Antworten | Permalink

    Closing tag

    Ich versuch mal, die Tür zu schliessen

    @MP: Bitte später löschen.

  37. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Koordinaten sind doch zunächst einmal Schemata zur Beschreibung geometrischer Punkte durch Zahlentupel. Vom Konzept her sind Koordinaten keine Observablen und ihre jeweiligen Zahlwerte keine Messwerte. Sofern man nichts weiter dazu sagt, ist eine Zeitkoordinate im Minkowskischen Raume dissoziiert von jeglicher Anzeige irgendeiner Uhr. Ein Wechsel des Koordinatensystems (also ein Wechsel der Beschreibungsweise) wird i.a. auch die Zeitkoordinaten verändern, aber eine Uhr wird deshalb ja ihre Anzeige nicht umstellen. Die Anzeige entspricht einer koordinatenunabhängigen Observablen, der Eigenzeit.

    »"Fläche"?«
    Hyperfläche, ja. Die Mengen {t = const.} meinen hier die Niveaumengen derjenigen reellen Funktion auf dem Minkowski Raum, welche einem durch die Koordinaten (t,x,y,z) beschriebenen Punkt den Wert t zuordnet. Solche Niveaumengen sind im regulären Fall Hyperflächen.

    »Und "nicht orthogonal"??«
    Wir haben mit der Minkowskischen Metrik g schliesslich ein Pseudo-Skalarprodukt, mit dem sich Orthogonalität wie gewohnt definieren lässt. D.h., zwei Vektoren X und Y heissen orthogonal falls g(X,Y) = 0. Lichtartige Vektoren sind hierbei zu sich selbst orthogonal.

    Eine Reiseuhr kommt bei Einsteins Synchronisierung gar nicht vor. Markus Pössel hat hier Grundsätzlicheres zum Thema Gleichzeitigkeit vorgestellt, und nicht alle Konventionen zum Uhrenabgleich sind äquivalent. Es ist eben auch wichtig zu betonen, dass Gleichzeitigkeit keinesfalls eine gottgegebene Selbstverständlichkeit ist, wie so mancher Zeitgenosse es ganz naiv glauben mag.

    Einstein hat in seiner Terminologie die Begriffe "Koordinatenzeit" und "Eigenzeit" nicht verwendet. Ob er es in späteren Jahren getan hat, das weiss ich nicht aus dem Stand. Aber auch andere relativistische Autoren bezeichnen beides oft schlicht als "Zeit". Es stellt nach meiner Einschätzung aber eine nicht geringe Hürde für das Erlernen der RT dar, wenn die Lehrenden an dieser Stelle schlampig daherreden. -- Erinnert sei noch an Louis Essen, der den Unterschied der relativistischen Zeitbegriffe scheinbar nie kapiert hat. Was nicht damit als erledigt gelten kann, dass man ihn einfach für blöd erklärt, denn das war er allzu offensichtlich nicht. Versagt haben hier gewiss jene, die ihm den Sachverhalt nicht klar begreiflich machen konnten.

  38. Frank Wappler Antworten | Permalink

    ... aber nicht schlampiger!

    Chrys schrieb (10.05.2012, 10:36):
    > Eine Reiseuhr kommt bei Einsteins Synchronisierung gar nicht vor.

    Offenbar kann ich kaum genug betonen, was (mir) hier wesentlich ist:
    Die Beteiligten sind von vornherein (und sozusagen bis zum experimentellen Beweis des Gegenteils, falls überhaupt) alle gleichermaßen als "Reiseuhren" zu betrachten.
    R reiste von A zu B und zurück; A reiste von R zu Q und zurück; usw.
    Dass Einstein in gedanken-experimentellen Beschreibungen nicht immer alle Beteiligten benannt hat, die denkbar sind, ändert nichts daran, dass in einem Gedankenexperiment alles was denkbar ist (also nicht per Versuchsanordnung ausgeschlossen wurde) auch in Betracht zu ziehen ist.

    > Sofern man nichts weiter dazu sagt, ist eine Zeitkoordinate im Minkowskischen Raume dissoziiert von jeglicher Anzeige irgendeiner Uhr.

    Mag sein. Aber du (u.a.) meinst ja offenbar, durch Bezug auf Koordinaten eine Unterscheidung zwischen A und B (gemeinsam, oder einzeln; als "(zueinander) ruhend") einerseits, und andererseits R (ggf. mit geeigneten weiteren Beteiligten wie Q) nachvollziehbar machen zu können. Das ist mit "Dissoziation" und "nichts weiter dazu sagen" bestimmt nicht getan.

    Und tatsächlich hattest du ja oben (09.05.2012, 09:12) schon "etwas gesagt", dass für die Assoziation von Koordinatenzahlen zu Anzeigen relevant ist:

    ... (Jetzt fällt mir auf: das entsprechende Zitat ist mir (09.05.2012, 12:38) ja leider auch misslungen! Wie bescheiden sind doch Umstände, unter denen man in SciLogs wissenschaftliche Korrespondenz betreiben kann! &)
    nämlich: ...

    > > > [...] dass die Koordinatenzeit Δt für ein Licht von der Uhr A zur Uhr B die gleiche ist wie umgekehrt von B nach A
    woraus folgt, wie schon oben geschrieben,

    > > dass (Teil-)Mengen der reellen Zahlen "t" den Anzeigenfolgen
    > > "A_j", "A_sah_B_sah_A_j", "A_sah_B_sah_A_sah_B_sah_A_j" usw. bzw.
    > > "B_k", "B_sah_A_sah_B_k", "B_sah_A_sah_B_sah_A_sah_B_k" usw.
    > > monoton zugeordnet wurden.

    Aber:
    > > Sicherlich kann auch die Anzeigenfolge von "Reiseuhr R" monoton durch reelle Zahlen parametrisiert werden.
    D.h. daraus allein ergäbe sich noch längst keine nachvollziehbare Unterscheidung zwischen A (und B) einerseits, und andererseits R (und Q).
    Also: hast du doch noch irgendwas weiteres "dazu zu sagen?:

    > [...] Lichtartige Vektoren

    Damit verbindet sich ja die Assoziation, zwar nicht von jeder einzelnen Anzeige allein, aber wohl geordneten Anzeigenfolgen, anhand der sich monotone von nicht-monotonen Parametrisierungen unterscheiden lassen.
    Es sei ja auch ohne Weiteres zugestanden, dass die fragliche Koordinatenzuordnung hinsichtlich Paaren zueinander "lichtartiger" Anzeigen systematisch erfolgen sollte. So what??

    > Wir haben mit der Minkowskischen Metrik g schliesslich ein Pseudo-Skalarprodukt [...] g(X,Y)

    Woher denn das??
    Wir haben ja gewiss eine nachvollziehbare (koordinatenfreie) Messdefinition um zu unterscheiden, welche Beteiligte zueinander ruhen, und welche nicht;
    und erstere haben zweifellos die Möglichkeit (in Anwendung der Einstein-Syngeschen Distanzdefinition) ihre Distanzverhältnisse untereinander festzustellen
    (d.h. z.B. die Beteiligten A, B und F die Zahlen "AB/AF" und "BF/AF"); und darauf beruhend z.B. die Zahl

    ArcSin[ 1/2 Sqrt[
    2 + 2 (AF/AB)^2 + 2 (AF/BF)^2 - (AB/BF)^2 - (BF/AB)^2 - (AF/AB)^2 (AF/BF)^2
    ] ]

    zu ermitteln;
    und verschiedene (disjunkte) Mengen (z.B. "H", "J", "K") von jeweils zueinander ruhenden Beteiligten haben sicherlich die Möglichkeit (in Anwendung der entsprechenden Messoperation) die Zahlen "βHJ²", "βHK²" und "βJK²"; auszuwerten; und darauf beruhend z.B. die Zahl

    ArcCos[ (1 - Sqrt[ (1 - βHJ²) (1 - βJK²) / (1 - βHK²) ]) / (βHJ² βJK²) ].

    Daraus lassen sich gewiss problemlos Skalarprodukte definieren.
    (Ob und wie die sich zu einem Pseudo-Skalarprodukt zusammenfassen ließen, überblicke ich zwar im Moment nicht ganz ...)

    Nur: Das hat erstens an sich rein gar nichts mit irgendwelchen Koordinaten zu tun; und ist zweitens nicht geeignet, etwas im Nachhinein zu definieren, was doch schon vorausgesetzt wurde: dass unterschieden werden kann, wer zueinander ruhte (und folglich Distanzverhältnisse untereinander usw. festzustellen im Stande war), und wer nicht.

    > Ein Wechsel des Koordinatensystems (also ein Wechsel der Beschreibungsweise) wird i.a. auch die Zeitkoordinaten verändern, aber eine Uhr wird deshalb ja ihre Anzeige nicht umstellen.

    Auch diese Aussage unterstellt ja bestimmte Assoziierungen (Zuordnungen) sogar jeweils einer gegebenen Anzeige zu der einen oder anderen Koordinatenzahl.
    Und macht dabei doch keinen erkennbaren Unterschied zwischen "A (und B)" oder "R (und Q)".

    > Die Anzeige entspricht einer koordinatenunabhängigen Observablen, der Eigenzeit.

    Genau so verstehe ich Einsteins schon mehrfach zitierten Ansatz. (Ganz genau so! -- s.u.)

    > Einstein hat in seiner Terminologie die Begriffe "Koordinatenzeit" und "Eigenzeit" nicht verwendet.

    Er hat ja noch nicht mal den Begriff "Dauer" verwendet!
    Nämlich um wenigstens zwischen "guten Koordinaten" (im Sinne von MTW; also Koordinatenzahlen, deren Differenzen skaliert isometrisch zu den Dauer-Verhältnissen zwischen den entsprechenden Anzeigen wären) von "irgendwelchen (lediglich monotonen) Koordinaten" zu unterscheiden.

    > Aber auch andere relativistische Autoren bezeichnen beides oft schlicht als "Zeit".

    Schlimmer! -- das Wort "Zeit" wird offenbar gebraucht

    (1): für jede einzelne Anzeige eines (jedes) bestimmten Beteiligten
    (d.h. im ausdrücklichen Sinne Einsteins: Eigenzeit, auch wenn Einstein diesen Sinn offenbar nicht sorgfältig festhielt),

    (2): für die (geordnete) Menge aller Anzeigen eines bestimmten Beteiligten (zur Unterscheidung könnte man hierfür ja z.B. auf dem Begriff "Zeitverlauf des jeweiligen Beteiligten" bestehen ...),

    (3): für die Dauer eines bestimmten Beteiligten von einer bestimmten seiner Anzeigen bis zu einer bestimmten anderen,

    (4a): für Koordinatenzahlen, die den Anzeigen eines bestimmten Beteiligten skalier isometrisch zur Dauer dieses Beteiligten zwischen Anzeigenpaaren zugeordnet wurden (die wohl eher mit "τ" als mit "t" benannt werden),

    (4b): für Koordinatenzahlen, die den Anzeigen eines bestimmten Beteiligten zumindest monoton zur Anzeigenreihenfolge zugeordnet wurden,

    (4c): für Zahlen, die den Anzeigen eines bestimmten Beteiligten beliebig zugeordnet wurden (also eher zur systematisch unterscheidbaren Benennung dieser Anzeigen im Sinne von "Timestamps", als zur zumindest prä-geometrischen Beschreibung),

    (5a) bzw. (5b): für entsprechende Differenzzahlen "Δτ" bzw. "Δt".

    Es mag ja i.A. möglich sein, aus vorhandenem Kontext zu schließen, in welchem Sinne das Wörtchen "Zeit" jeweils gemeint ist. Das setzt aber voraus, dass alle, die es (undifferenziert) gebrauchen, sich zumindest all seiner genannten verschiedenen Bedeutungen bewusst sind.

    > Es stellt nach meiner Einschätzung aber eine nicht geringe Hürde für das Erlernen der RT dar, wenn die Lehrenden an dieser Stelle schlampig daherreden.

    Soso ...

    p.s.
    > Erinnert sei noch an Louis Essen [...]

    Ein warnendes Andenken liefert eher, wie unbeholfen sich z.B. gewisse "visiting scholars" (I.I.Rabi?) gegenüber Essen angestellt haben. (Vgl. http://www.btinternet.com/...terthoughts.html#When the first atomic clock was made at the NPL ...
    Die hatten vermutlich den Begriff "Dauer" selber kaum verinnerlicht.

    p.p.s.
    > Die Mengen {t = const.} meinen hier die Niveaumengen [...] Niveaumengen sind im regulären Fall Hyperflächen.

    Um die damit verbundenen Gedankenexperimente auf den "regulären Fall" einzuschränken:
    Was würde den denn auszeichnen?, bzw. welche Möglichkeit bestünde im konkreten Fall festzustellen, ob der "Fall regulär" war, oder nicht?.

  39. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Die Beteiligten sind von vornherein [...] alle gleichermaßen als "Reiseuhren" zu betrachten.«

    Lichtstrahlen tragen aber doch keine Uhren, denn Licht reist lichtartig und nicht zeitartig. Einsteins Synchronisierung durch Lichtsignale ist in dieser Hinsicht zu unterscheiden von einer Synchronisierung durch Uhrentransport.

    So allmählich droht bei mir der Ausgangspunkt etwas aus dem Blickfeld zu geraten, der eigentlich in der Frage bestand, ob Einstein auf p. 894 unter "ruhenden Uhren" wohl dasselbe versteht wie unter "zueinander ruhenden Uhren". Es sollte zumindest angestrebt werden, dies noch zu klären und mithin Einstein zu verstehen.

    Für mich sind die beiden fraglichen Formulierungen nicht bedeutungsgleich: Einstein spricht auf p. 894 von "ruhenden Uhren" A und B wenn »die "Zeit", welche das Licht braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der "Zeit", welche es braucht, um von B nach A zu gelangen«. Diese "Zeit", die er dort einführt, hat noch nichts mit dem zu tun, was die Uhren A und B anzeigen, und was er die "A-Zeit" und die "B-Zeit" nennt. Erst durch seine Konvention zur Synchronisierung wird eine Beziehung zwischen "Zeit", "A-Zeit", und "B-Zeit" hergestellt.

    Hätte Einstein 1905 schon die Minkowski Geometrie zur Hand gehabt, dann hätte er seine "Zeit" auch definieren können als die Koordinatenzeit t in einem (inertialen) Koordinatensystem mit Komponenten (t,x,y,z), in welchem speziell die 3-Raum Koordinaten x,y,z resp. x',y',z' der Uhren A resp. B nicht von t abhängen. Diese letztgenannte Bedingung ergibt sich zwingend aus der Forderung, dass die Koordinatenzeit-Differenz Δt für ein Lichtsignal von A nach B gleich sein soll der für Lichtsignal von B nach A.
    Man beachte: zur Beschreibung "zueinander ruhender Uhren" durch solche Koordinaten wäre die spezielle Zusatzbedingung an das Bezugssystems nicht erforderlich. Das "zueinander Ruhen" von Uhren ist Lorentz-invariant, ihr "Ruhen" aber nicht.

    Die Beziehung zwischen "Zeit", "A-Zeit", und "B-Zeit" wird dann letztlich festgelegt durch die Synchonisierungsformel
    Δt = tB - tA = t'A - tB,
    wobei Δt wie zuvor die Koordinaten-Lichtlaufzeit von A nach B resp. umgekehrt sei. Ist das so weit konsensfähig?

    So, das war nur nochmals zusammengefasst, was ich weiter oben schon geschrieben hatte oder wenigstens dort hatte ausdrücken wollen. Ohne jetzt alle Punkte des vorigen Kommentars aufgegriffen zu haben, möchte ich an der Stelle doch einen kleinen Schnitt machen, verbunden noch mit einer Frage:
    Welcher didaktisch-methodische Gewinn soll darin liegen, die geometrischen Aspekte des Begriffes "Gleichzeitigkeit" möglichst koordinatenfrei behandeln zu wollen, wenn dieser sich a posteriori doch wieder als koordinatenabhängig erweist?

    Ich bin ja durchaus der Auffassung, dass man besser nicht die formale Geometrie sondern die Uhren motivierend an den Anfang stellt, weil das sicherlich "physikalischer" ist, und dies ist nicht zuletzt auch der von Markus Pössel hier beschrittene Weg. Aber wenn es dazu kommt, physikalische Messungen und geometrische Grössen miteinander zu verknüpfen, dann sind Koordinaten als zweckmässiges Mittel der Beschreibung absolut angebracht.

    P.S. Danke noch für den Link betreffend Louis Essen.

  40. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Scaled isometry going twice ...

    Chrys schrieb (11.05.2012, 15:30):
    > der Ausgangspunkt [...]

    Schön: man soll sich beim Lernen ja da abholen lassen, wo man sich schon zurechtfindet ...

    > ob Einstein auf p. 894 unter "ruhenden Uhren" wohl dasselbe versteht wie unter "zueinander ruhenden Uhren".

    Na gut, diese Frage mag man stellen und versuchen zu beantworten.
    (Aus dem Gedächtnis würde ich meinen Ausgangspunkt in unsere Diskussion aber deutlich anders ausdrücken:
    sofern Einstein die Begriffe "ruhende Uhr" oder "Paar zueinander ruhender Uhren" benutzte bzw. zu definieren versuchte, und sofern als selbstverständlich gelten kann, dass nicht alle denkbaren Uhren "(einzeln) ruhend" waren bzw. alle Paare denkbarer Uhren "zueinander ruhend" waren, sind diese Begriffe oder deren unterbreitete Definitionen nachvollziehbar,
    im Sinne von Einsteins Forderung (Über die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie. Gemeinverständlich, Kap. 8, Vieweg & Sohn, 1917 (Manuskript datiert 1916), Kap. 8; oben verlinkt) dass

    die Möglichkeit gegeben ist, im konkreten Falle herauszufinden,
    ob der Begriff zutrifft oder nicht.

    )

    > Für mich sind die beiden fraglichen Formulierungen nicht bedeutungsgleich: Einstein spricht auf p. 894 von "ruhenden Uhren" A und B wenn »die "Zeit", welche das Licht braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der "Zeit", welche es braucht, um von B nach A zu gelangen«.

    Erstens: das scheint mir doch eher die Beschreibung (sofern sie überhaupt nachvollziehbar ist) einer gegenseitig gleichwertigen Beziehung zwischen einem Paar ("A und B"), als nur eines Beteiligten. -- Frage beantwortet??

    Zweitens: im gerade zitierten Text, und darüberhinaus mehrfach in deinem Kommentar (11.05.2012, 15:30) tritt das Wort "Zeit" auf. Oben (11.05.2012, 00:00) hatte ich darauf hingewiesen, dass dieses Wort verschiedene Bedeutungen haben kann und diejenigen aufgelistet, die ich (im Wesentlichen) kenne. Also ... bitte ... hol mich doch dort ab.

    Drittens, hinsichtlich der "Synchonisierungsformel", hilft dabei vielleicht das Folgende zu bedenken:
    existieren Paare von Uhren, die zwar "zueinander ruhten", aber dabei dennoch nicht "synchron" waren; und falls so, wie wäre das im Detail als Formel zu formulieren?

    > Welcher didaktisch-methodische Gewinn soll darin liegen, die geometrischen Aspekte des Begriffes "Gleichzeitigkeit" möglichst koordinatenfrei behandeln zu wollen, wenn dieser sich a posteriori doch wieder als koordinatenabhängig erweist?

    Wie kommst du darauf, dass sich der Begriff "Gleichzeitigkeit" "a posteriori als koordinatenabhängig" erwiese; und insbesondere der Begriff "Mitte zwischen" einem gegeben Paar geeigneter Beteiligter (wie z.B. "A und B")??

    > [...] Uhren motivierend an den Anfang stellt, weil das sicherlich "physikalischer" ist, und dies ist nicht zuletzt auch der von Markus Pössel hier beschrittene Weg.

    Mit Blick auf http://www.scilogs.de/...ein-blogexperiment-teil-i ist das zu bezweifeln. Auf den oben vorliegenden Blogtext ("Teil III") mag es allerdings zutreffen; und auch auf den "Teil 2".

    Zu blöd nur, dass das Geschwafel von "alle[n] nur erdenklichen Vorkehrungen: Wir eliminieren so weit wie möglich alle Störfaktoren [...] gleiche oder zumindest baugleiche, direkt nebeneinander verlegte Kabel benutzen, baugleiche Sender am Ort A und am Ort B" und Ähnliches genau Essens Argumentation entspricht, die von den (nachweislichen) "visiting scholars" zurecht zurückgewiesen wurde, weil sie ein ganz grundsätzliches Unverständnis der Relativitätstheorie ausdrückt.
    Die RT bietet die (einzige?) nachvollziehbare Möglichkeit, im konkreten Falle herauszufinden, ob oder inwiefern z.B. Paare gegebener "Sender (bau-)gleich" waren bzw. blieben, oder ob oder inwiefern in einem bestimmten Versuch "Störfaktoren eliminiert" waren, usw.
    gerade deshalb, weil die RT dahingehend keinerlei Voraussetzungen stellt.
    Für die Feststellung, ob ein bestimmter Beteiligter in einem bestimmten Versuch "Mitte zwischen" gegebenen A und B war, ist es z.B. vollkommen egal, ob A und B (oder M) einander "baugleich" waren, oder nicht.

    > Aber wenn es dazu kommt, physikalische Messungen und geometrische Grössen miteinander zu verknüpfen, dann sind Koordinaten als zweckmässiges Mittel der Beschreibung absolut angebracht.
    Nein: nicht irgendwelche/alle mehr oder minder planlos auf die Beteiligten bzw. deren Anzeigen gestreuselte Koordinatenzahlen. (Skalierte Isometrie zum Zweiten ... &)

  41. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Die "Zeit" mit den double quotes stammt von Einstein, p. 894.

    Es ist aber ohne weitere Festsetzung nicht möglich, ein Ereignis in A mit einem Ereignis in B zeitlich zu vergleichen; wir haben bisher nur eine "A-Zeit" und eine "B-Zeit", aber keine für A und B gemeinsame "Zeit" definiert. Die letztere Zeit kann nun definiert werden, indem man durch Definition festsetzt, daß die "Zeit", welche das Licht braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der "Zeit", welche es braucht, um von B nach A zu gelangen.

    Einsteins dergestalt definierte "Zeit" erweist sich dann geometrisch als Minkowskische Koordinatenzeit t in einem Lorentz frame K, wo speziell die x-, y-, und z-Koordinaten beider Uhren A und B unabhängig von t sind. Bezogen auf ein solches K sind die Orte von A und B im 3-Raum fixiert, und man kann hier berechtigt davon reden, diese Uhren seien ruhend. Aber diese "Zeit" hängt nun einmal ab vom Koordinatensystem K, und dies vererbt sich in der Folge auf die daraus gewonnene Vorstellung von "Gleichzeitigkeit".

    Im Gegensatz dazu versteht Einstein die "A-Zeit" resp. "B-Zeit" über die "Zeigerstellung" der jeweiligen Uhr A resp. B, gemäss p. 893. Konzeptionell ist das nun ganz etwas anderes als die "Zeit" von p. 894, insbesondere hängen "A-Zeit" und "B-Zeit" nicht von Koordinaten ab. Wer diesen Unterschied nicht begreift und konsequent beachtet, wird die komplette RT nicht begreifen können. Jegliche didaktischen Bemühungen zur RT sollten diesem Umstand gesonderte Beachtung schenken, sonst wird das nichts.

  42. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Leibnitz' Teig und Ockhams Schaber

    Chrys wrote (15.05.2012, 10:57):
    > [...] versteht Einstein die "A-Zeit" resp. "B-Zeit" über die "Zeigerstellung" der jeweiligen Uhr A resp. B, gemäss p. 893

    Gemäss p. 893 nicht "über", sondern "[als] die".

    Eine Zuordnung irgendwelcher Koordinatenzahlen zu "Zeigerstellungen" von Beteiligten (bzw. ganz allgemein zu deren "Anzeigen") erfolgt (wenn überhaupt) über Funktionen wie z.B. f oder g, die oben (30.04.2012, 00:01) bzw. (30.04.2012, 10:20) beispielhaft gezeigt wurden; die in Einsteins Artikel von 1905 aber offenbar nicht ausdrücklich benannt werden.
    > [...] Minkowskische Koordinatenzeit t in einem Lorentz frame K, wo speziell die x-, y-, und z-Koordinaten beider Uhren A und B unabhängig von t sind.

    A (und B) lassen sich sicherlich Koordinaten so zuordnen.
    Auch R (und Q)?
    Oder warum nicht?

    > p. 894. [...] indem man durch Definition festsetzt, daß die "Zeit", welche das Licht braucht, um von A nach B zu gelangen, gleich ist der "Zeit", welche es braucht, um von B nach A zu gelangen.

    Wenn man in dieser "Definition" die Phrasen "A nach B" bzw. "B nach A" durch "R nach Q" bzw. "Q nach R" ersetzt, erhält man offenbar ebenfalls eine. Sind diese beiden "Definitionen" gleichberechtigt?

    > [...] "A-Zeit" resp. "B-Zeit" [...] gemäss p. 893.
    > Konzeptionell ist das nun ganz etwas anderes als die "Zeit" von p. 894

    Sofern es hier tatsächlich um unterscheidbare Konzepte geht, ist es sicherlich dem Verständnis zuträglich und didaktisch vorteilhaft, dafür verschiedene Worte zu benutzen;
    und sofern "A-Zeit" verständlicher "As Zeigerstellung" bzw. ganz allgemein "As Anzeige" genannt wird,
    sollte man für jedes Auftreten des Wortes "Zeit", insbesondere auch dem von p. 894, Formulierungen verwenden, die das damit gemeinte Konzept separat deutlich machen.

  43. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Nochmals im Wortlaut Einsteins, p. 894f, letzter Absatz von Sec. I, §1:

    Wesentlich ist, daß wir die Zeit mittels im ruhenden System ruhender Uhren definiert haben; wir nennen die eben definierte Zeit wegen dieser Zugehörigkeit zum ruhenden System "die Zeit des ruhenden Systems".

    Aus dem Kontext mag man erschliessen, dass hier wieder die "Zeit" gemeint ist, nun jedoch ihrer double quotes beraubt. Anders gibt es keinen wirklichen Sinn, denn nur seine "Zeit" ist einem Lorentz frame K zugehörig, welcher forthin das "ruhende System" genannt wird, und in Bezug auf den die Uhren A und B "ruhen".

    So ganz ohne Tücke ist die Sache aber dennoch nicht. Sei U eine im "ruhenden System" K "ruhende Uhr" und t die Koordinatenzeit in K, also Einsteins "Zeit". Dann ist die Weltlinie von U, parametrisiert durch t, von der Form u(t) = (t,x,y,z), und mit u' := du/dt sowie Minkowskis Metrik g gilt
    g(u',u') = |u'|² = 1.
    Folglich ist t in diesem Fall auch ein Eigenzeit- resp. Bogenlängen-Parameter. Die generelle Beziehung zwischen Eigenzeit s (also was die Uhr U anzeigt) und Koordinatenzeit t ist damit gegeben durch
    s = s(t) = t + s(0).
    Obwohl konzeptionell ganz verschieden, stimmen Eigenzeit und Koordinatenzeit in diesem Szenario bis auf eine additive Konstante numerisch überein, und die Konstante liesse sich noch via Synchronisierung abschaffen, d.h. oBdA s(0) = 0. Ergo könnte Einstein bei der "Zeit ohne double quotes" in dem besagten Abschnitt durchaus auch die Zeigerstellung im Sinne gehabt haben. Im Ruhesystem ist eben fast alles wie in der nichtrelativistischen Welt, wo zwischen Koordinaten- und Eigenzeit kein begrifflicher Unterschied zu machen ist.

    Aus didaktischer Sicht ist die von Einstein 1905 verwendete Terminologie gewiss alles andere als optimal. Aus didaktischer Sicht sind freilich alle Research Papers suboptimal. Nur haben sich in den vergangenen 100+ Jahren nicht gerade alle relativistisch gelehrten Gentlemen mit didaktischem Ruhm bekleckert, das muss man leider feststellen.

    Wenn nun R und Q irgendwelche Reiseuhren sind (bezogen auf das "ruhende System" K), so kommt offenbar das Wörtchen "wesentlich" aus obigem Zitat zur Geltung. Die Koordinatenzeit t von K ist weder das, was diese Uhren anzeigen, noch wäre diese die richtige "Zeit", mittels derer sich R und Q nach Einsteins Konvention synchronisieren könnten, sollten sie "zueinander ruhen".
    Ruhe ist sozusagen die Erste Bürger- und Uhrenpflicht.

  44. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Ohne Ungleichzeitigkeit geht es nicht

    Frank Wappler, Chrys,

    Ihr meint es sicherlich gut mit mir (und den anderen) wenn Ihr so ausführlich über die Gleichzeitigkeit diskutiert, aber Ihr seid so weit oben in der mathematischen Theorie, dass der eigentliche Sinn der RT-Aufklärung verloren geht.
    Was ich damit meine? Wenn ich mich umschaue, sehe ich Sonne, Mond und Sterne und unsere gute alte Erde auf der wir stehen, nichts weiter. Ich sehe kein Minkowski Raum, keine Koordinatenlinien, keine rotierenden Koordinaten, keine Zeitkoordinaten, keine ruhende Uhren, keine relativistischen Zeitbegriffe. Ich sehe die blanke, nackte Natur, mit all den menschlichen Hinterlassenschaften wie z. B. den Bahndamm oder die Uhr.
    Theorien sind nur geistige Auswüchse die mal stimmen und mal nicht stimmen. Gleichzeitigkeit (Ungleichzeitigkeit) herzustellen ist der Drang des menschlichen Geistes um wieder etwas zu theoretisieren. Besonders in Einsteins Relativität der Gleichzeitigkeit werden zwei Vorgänge, Ruhe und Bewegung, vermengt, dass es unvermeidlich zu Falschaussagen kommt.
    Die Forderung, von Dr. Pössel, an mich die Geschwindigkeit eines Körpers zwischen A und B zu ermitteln ohne die Gleichzeitigkeit (habe ich behauptet) zu bemühen, wird doch tausendfach bewiesen. Die Entfernung Erde bis zur Andromedagalxie beträgt 2,5 Millionen Lichtjahre. Wie zum Teufel haben die Astronomen, Astrophysiker diese Entfernung gemessen ohne die Gleichzeitigkeit? Brauchten sie diverse ruhende, transportierte, synchronisierte Uhren, den Minkowski Raum usw.? Sie hatten Punkt A und Punkt B und nichts weiter. Sie hatten auch keinen Beobachter (in Ruhe und Bewegung) um festzustellen wer was und wie sieht. Es gibt da auch keinen Bahndamm bis dorthin mit irreführenden Lichtsignalen – Nichts, einfach Nichts nur Punkt A und Punkt B.
    Das ist Praxis von der ich spreche und nicht irgendwelches theoretisches (ich bin Human) Zeugs.
    Die Feststellung der Relativität der Gleichzeitigkeit von Einstein ist nicht stimmig.

    Meine Bitte an Frank Wappler und Chrys: „Könntet Ihr etwas praxisnaher diskutieren?“ Ich weiß ohne Mathematik und ihren Formeln geht es nicht, aber Mathematik hat auch ihre Tücken.

  45. Frank Wappler Antworten | Permalink

    auf Dauer schlauer

    Chrys schrieb (16.05.2012, 14:09):
    > Sei U eine im "ruhenden System" K "ruhende Uhr" und t die Koordinatenzeit in K [...]
    > Die generelle Beziehung zwischen Eigenzeit s (also was die Uhr U anzeigt) und Koordinatenzeit t ist damit gegeben durch
    s = s(t) = t + s(0).

    ???

    Damit widersprichst du dir offenbar selbst --
    Chrys schrieb (10.05.2012, 10:36):
    > Die Anzeige entspricht einer koordinatenunabhängigen Observablen, der Eigenzeit.

    Eine Anzeige ist keine reelle Zahl!
    Eine Anzeige ist vielmehr eine Menge von gegebenen Beobachtungsdaten eines Beteiligten, so dass sich aus mehreren Anzeigen dieses Beteiligten deren Reihenfolge feststellen lässt.
    Ein typisches Beispiel sind die zwei Anzeigen einer Blumenuhr:
    "Die Pusteblume hat alle Achänen ausgebreitet" und (später)
    "Die Pusteblume hat alle Achänen verloren".

    > Aus didaktischer Sicht ist die von Einstein 1905 verwendete Terminologie gewiss alles andere als optimal.

    Wir haben ja gerade hier die ("blog-experimentelle") Möglichkeit, geeignetere Terminologie zu entwickeln.

    > [...] Ruhe ist sozusagen die Erste Bürger- und Uhrenpflicht.

    Manche würden den ersten Satz des "Kinematischen Teils" (S. 892),

    Es liege ein Koordinatensystem vor, in welchem die Newtonschen mechanischen Gleichungen gelten.

    ja vielleicht dahingehend interpretieren, dass Worte wie "Ruhe" bzw. "gleichförmige Bewegung" von vornherein nachvollziehbar und selbstverständlich wären.
    (Inwiefern deshalb "Die Newtonsche Mechanik" deshalb koordinaten-abhängig wäre, sei dahingestellt.)

    Dass das Einsteins Verständnis von 1905 entsprach, ist schwer zu bestreiten.
    (Schon bemerkenswert, dass du das im Verlauf der Diskussion nicht angeführt hattest.)
    Ebenso schwer bestreitbar scheint aber, dass sich Einsteins Verständnis von "Gleichzeitig" im Besonderen, und gedanken-experimenteller Definition von physikalischen Begriffen im Allgemeinen, bis 1916 entscheidend weiterentwickelt hatte.

  46. Frank Wappler Antworten | Permalink

    ... der Rest ist Pusteblume

    Reiner Bergner schrieb (16.05.2012, 19:35):
    > Die Entfernung Erde bis zur Andromedagalxie beträgt 2,5 Millionen Lichtjahre.

    Wirklich?? Oder (entsprechend irgendeinem bestimmten, nachvollziehbaren Modell) mutmaßlich? Oder ganz ohne irgendeinen Anspruch auf Nachvollziehbarkeit? ...

    > Wie zum Teufel haben die Astronomen, Astrophysiker diese Entfernung gemessen ohne die Gleichzeitigkeit
    [... bzw. ohne zumindest während der relevanten 5 Millionen Jahre nachgewiesen zu haben, dass Erde und Andromedagalxie dabei (hinreichend genau) zueinander ruhten ...]
    > ?

    Eben.
    Die haben wohl andere Prioritäten, als die (gedankliche) Sorgfalt von (Experimental-)Physikern nachzuvollziehen.

    > Meine Bitte [...]
    Ich hatte oben (07.05.2012, 16:49) versucht, sorgfältig zu antworten. Falls du dem zwar nicht (ganz) zustimmen kannst, aber diesbezüglich zumindest Fragen formulieren kannst, die ich beantworten sollte -- hätte ich dafür gern einen eigenen Scilog.

  47. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler / Flower-Dauer?

    »???«

    Kontext: »Sei U eine im "ruhenden System" K "ruhende Uhr" und t die Koordinatenzeit in K [...] Folglich ist t in diesem Fall auch ein Eigenzeit- resp. Bogenlängen-Parameter. Die generelle Beziehung zwischen Eigenzeit s (also was die Uhr U anzeigt) und Koordinatenzeit t ist damit gegeben durch [...]«

    Das "damit" sollte vermeintlich den kontextuellen Bezug schaffen zu dem in Betracht stehenden Spezialfall. Zugegeben, das "generell" ist dient hier absolut nicht der Verständlichkeit, weshalb ich es nun gerne streichen würde. Es geht schlicht darum, dass eine Identifizierung von s-Werten mit t-Werten möglich ist unter der genannten, sehr spezifischen Voraussetzung "ruhende Uhr im ruhenden System".

    »Eine Anzeige ist keine reelle Zahl!«

    Sei der reelle Eigenzeit-Parameter s für Einsteins Uhr so gewählt, dass -(s mod 2π) dem orientierten Winkel entspricht, den der kleine Zeiger mit der "Zwölf" auf dem Ziffernblatt bildet. So passt es doch zusammen.

    Blumen im Minkowski Raum bereiten da schon eher gewisse Schwierigkeiten. Ob Markus Pössel bei seinem bisherigen Entwurf zu "Einstein verstehen" wohl schon an eine Blumenuhr gedacht hat?

  48. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Gleichzeitig ist Männertag

    An Kritiker und Anhänger der RT gleichermaßen ein Wort zum Männertag:

    Die RT soll doch Real sein (ich weiß, wurde ja oft bewiesen) mit all der Zeitdehnung und Längenverkürzung. Heute macht mir die Längenverkürzung große Sorgen. Stellt Euch mal vor, demnächst ist es vollbracht und die Raumschiffe fliegen mit annähernd c und Ihr und ich sollen die Ersten glücklichen sein die eine Reise zur Andromedagalaxie unternehmen. Mich schauert es schon jetzt bei dem Gedanken. Ich werde niemals so einer Reise zustimmen, nie und nimmer.
    Als Erstes kommt die Zeitdehnung dann die Längenverkürzung oder beides gleichzeitig, dann verkürzt sich doch nicht nur das Raumschiff – auch mein kleiner Reiner wird kürzer – ich lehne die Reise ab! Ohne mich!

    Um 1900 rum, gab es da schon ein Drogengesetz? Wenn nicht, ist vieles erklärbar. Was mögen die damals geraucht haben?

    Etwas zum Lachen: (aus: http://www.familie-ahlers.de/...hysiker_witze.html)

    Ein Experimentalphysiker kommt aufgeregt in das Büro eines Theoretikers und zeigt ihm einen Graphen mit seinen neuesten Messergebnissen.
    "Hmmm," sagt der Theoretiker, "das ist genau die Stelle, wo ein Peak zu erwarten war. Und hier ist die Erklärung..." (Eine lange logische Ausführung folgt.)
    Mittendrin unterbricht ihn der Experimentalphysiker: "Moment mal!" Er betrachtet den Plot einen Augenblick und sagt: "Ups, der steht kopfüber."
    Nach einer entsprechenden Korrektur setzt der Theoretiker neu an: "Hmmm, das ist genau die Stelle wo ein Dip zu erwarten war. Und hier ist die Erklärung..."

    Ein Professor für theoretische Informatik und ein Professor für Software-Engineering befinden sich auf einem Kongress in einer Bananenrepublik. Genau zu diesem Zeitpunkt bricht eine Revolution aus und das neue Regime lässt beide verhaften und zum Tode verurteilen. Allerdings gewährt man beiden einen letzten Wunsch.
    Darauf sagt der Theoretiker: "Wissen Sie, ich habe mein ganzen Leben der Theorie geopfert, der Prädikaten-, Modal, und Temporallogik und natürlich auch den Turing-Maschinen. Nur wurde es mir nie gedankt. Auf Kongressen schliefen meine Zuhörer ein und meine Vorlesungen waren immer leer. Darum wünsche ich mir, dass ich einmal in meinem Leben einen Bericht über meine Forschung vor einem rappelvollen Hörsaal halten darf."
    Der Richter gewährt ihm den Wunsch und wendet sich an den Praktiker. Der entgegnet: "Ich möchte gerne vor diesem Vortrag hingerichtet werden!"

    Ein Physikprofessor erklärte seiner Klasse ein besonders komplexes Konzept, als ein entgeisterter Student ihn unterbrach:
    "Wozu lernen wir eigentlich den Kram?", rief der junge Mann.
    "Um Leben zu retten," entgegnete der Professor und machte dann weiter.
    Ein paar Minuten später meldete sich der Student wieder:
    "Wie rettet die Physik denn Leben?"
    Der Professor starrte den Studenten einen Moment lang an und antwortet dann:
    "Physik rettet Leben," sagte er, "denn sie hält die Idioten aus der Medizin heraus."

    Antwort von MP (17.5.): Lieber Herr Bergner, Ihre Nachfragen zur Gleichzeitigkeit in allen Ehren (und in meiner nächsten Antwort will ich mich genau darum kümmern), aber dieser Kommentar ist wirklich zuweit vom Thema weg – Längenkontraktion ist hier noch nicht dran, und ein Humorforum sind wir auch nicht.

  49. Markus Pössel Antworten | Permalink

    @Reiner Bergner

    Sie müssen bei Ihrer Nachfrage zwei Dinge auseinander halten: Als erstes muss man überhaupt eine Möglichkeit haben, Geschwindigkeiten zu definieren und direkt zu messen; um das zu tun, kommt man um eine Gleichzeitigkeitsdefinition nicht herum (siehe Haupttext).

    Hat man Geschwindigkeiten eingeführt und darauf aufbauend physikalische Bezugssysteme definiert, darauf aufbauend bestimmte allgemeine Gesetzmäßigkeiten z.B. für die Lichtausbreitung abgeleitet und so weiter, dann kann man auch in Zusammenhängen von Geschwindigkeiten reden, in denen man keine Uhr an Anfang- und Endpunkt der Strecke stellen kann.

    Die Aussage, dass Licht 2,5 Millionen Jahre braucht, um vom Andromeda-Nebel zu uns zu laufen, ist so eine Aussage. Sie setzt die (aus irdischen und einigen anderen Experimenten bestimmte) Lichtgeschwindigkeit und eine Entfernungsmessung (in der Astronomie ein ganz eigenes Thema) bereits voraus und ist damit eine indirekte, auf bestimmten Annahmen beruhende Aussage.

    Solche Aussagen sind von ganz anderer Art als direkte Aussagen vom Typ "wie lange braucht ein Körper, um von A nach B zu laufen", wie ich sie im Haupttext behandle. Nur um solche direkten Aussagen ging es mir in meinem Text; die braucht man nämlich, um überhaupt erst einmal zu definieren, wie man der Bewegung von A nach B eine Zeitspanne zuordnen kann.

  50. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Wenn Zwei das Gleiche tun ...

    Um Geschwindigkeiten direkt zu messen brauche ich eine Gleichzeitigkeitsdefinition, ist mir soweit klar, ist auch so angekommen bei mir, deshalb erwähnte ich das Neutrinoexperiment. Dort wurden Uhren A und B mittels Satellit synchronisiert.
    Den Transport von Uhren um eine Gleichzeitigkeit herzustellen habe ich am Beispiel der Längengradermittlung in der Seefahrt nachvollzogen. Es sollte eine Erklärung von mir sein um zu zeigen, das Ihre Einleitung bei mir angekommen ist.
    In meinen weiteren Beispielen, die auch physikalischer Natur sind, wollte ich nur deutlich machen, das nicht unbedingt eine Gleichzeitigkeit vorhanden sein muss um die Geschwindigkeit eines Körpers von A nach B zu ermitteln.
    Größere Entfernungsmessungen sind auch Physik und nicht allein der Astronomie vorbehalten. Wenn wir von Einsteins Bahnexperiment oder Straßenexperiment sprechen tun wir das auch nicht ab: Das fällt unter Verkehr und ist damit ein eigenes Thema. Schließlich wollen wir ja auch mal mit Raumschiffen große Distanzen mit Einsteins RT überbrücken, aber ich greife schon wieder vor, soweit sind wir noch nicht.
    Aber wenn wir von vornherein solche Aspekte, wie Ungleichzeitigkeit, weglassen werden wir das Klassenziel nicht erreichen. Dazu gehört auch Einsteins Relativität der Gleichzeitigkeit, die ich bereits zitierte aber bis jetzt noch nicht richtig gestellt wurde. Ich würde mich freuen wenn Sie auch dazu Stellung nehmen würden.
    Ansonsten bin ich soweit zufrieden, wie man es als Praktiker mit leichtem theoretischen Hang, sein kann.

  51. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Warmup lap with Randy Malcolm

    Chrys schrieb (17.05.2012, 13:54):
    > [...] Es geht schlicht darum, dass eine Identifizierung von s-Werten mit t-Werten möglich ist unter der genannten, sehr spezifischen Voraussetzung "ruhende Uhr im ruhenden System".

    Es geht doch nicht (in erster Linie) um Zusammenhänge (meinentwegen "Identifizierung") zwischen irgendwelchen Parameter- oder Koordinatenzahlen, sondern (vor allem) um Zusammenhänge zwischen Anzeigen und deren Parametrisierung.

    Wenn (entsprechend deiner obigen Vorgaben, so weit ich sie verstanden habe) Zahlen "t" den Anzeigen von A so zugeordnet werden sollen, dass für alle Paare von Anzeigen "A_j" und "A_k"

    "t[ A_sah_B_sah_A_j ] - t[ A_j ] == t[ A_sah_B_sah_A_k ] - t[ A_k ]",

    und wenn es eine bestimmte Anzeige Bs gab, die durch die Zahl

    "(t[ A_sah_B_sah_A_j ] + t[ A_j ]) / 2" parametrisiert werden soll,

    und wenn es hinreichend viele verschiedene Anzeigen As nach Anzeige "A_j" und vor Anzeige "A_sah_B_sah_A_j" gab,

    welche bestimmte einzelne davon ist ebenfalls durch den Zahlenwert "(t[ A_sah_B_sah_A_j ] + t[ A_j ]) / 2" zu parametrisieren?
    Wenn man zu dem Ergebnis gelangen will "jene Anzeige As und Bs Anzeige B_sah_A_j waren zueinander gleichzeitig" bzw. "jene Anzeige As und Bs Anzeige B_sah_A_j sollen zur Synchronisierung beide mit dem Wert "(t[ A_sah_B_sah_A_j ] + t[ A_j ]) / 2" parametrisiert werden",
    muss es doch eine (gedanken-)experimentelle Möglichkeit geben, im konkreten Fall herauszufinden und zu benennen bzw. zu beschreiben welche Anzeige As damit gemeint ist.

    Und eine solche Beschreibung ist sicherlich nicht dadurch zu gewinnen, dass ausschließliche die Beobachtungen As und Bs voneinander in Betracht gezogen werden; sonderen man bezieht sich ggf. insbesondere auf jemanden, der dabei als "Mitte zwischen" festgestellt wurde, usw.

    > Sei der reelle Eigenzeit-Parameter s für Einsteins Uhr so gewählt, dass -(s mod 2n) dem orientierten Winkel entspricht, den der kleine Zeiger mit der "Zwölf" auf dem Ziffernblatt bildet. So passt es doch zusammen.

    Also falls "Zeigerachse A" und "Reset-Zwölf R" und B ihre Distanzverhältnisse untereinander feststellten und (z.B.) die Zahl

    "ArcSin[ 1/2 Sqrt[
    2 + 2 (BR/AR)^2 + 2 (BR/AB)^2 - (AR/AB)^2 - (AB/AR)^2 - (BR/AR)^2 (BR/AB)^2
    ] ]"

    ausrechnen, dann kann man den entsprechenden Wert gut und gern Bs Anzeige "bei Durchfahrt der Zeigerspitze" zuordnen.
    Aber welcher Anzeige von A bzw. welcher Anzeige von R sollte dieser Wert zugeordnet werden?

    In anderen Worten: die Messung von (Un-)Gleichzeitigkeit ist recht grundlegend in der Feststellung geometrischer Beziehungen; nicht zuletzt als Grundlage zur Bewertung von "Geschwindigkeit" (was in den obigen Kommentaren auch schon von anderen hervorgehoben wurde), und natürlich ebenso als Grundlage zur Bewertung von "Winkelgeschwindigkeit".

  52. Chrys Antworten | Permalink

    .

    @Frank Wappler
    Was das Verstehen von Einsteins Überlegungen und speziell Sec. I, §1 angeht, da ist es schon wichtig, die Beziehung zwischen s und t zu klären. Er kann die uhreigene Zeit einer im ruhenden System ruhenden Uhr betrachten als die "Zeit des ruhenden Systems", sodass bezogen auf dieses Ruhesystem effektiv wieder nur eine Vorstellung von Zeit physikalisch relevant ist und dort dieselbe Rolle spielt wie die Zeit bei Newton. Die Bestimmung von Abständen oder Geschwindigkeiten, ausgeführt im Ruhesystem, liefert dann stets dasselbe Ergebnis wie die Newtonsche Mechanik. Ungeachtet Einsteins Begriffsbestimmungen von Zeit ist im Ruhefall die Welt noch in Ordnung, und seine Konzepte sind in diesem Sinne verträglich mit der emprisch bestätigten Physik.

    Die Unterschiede zur traditionellen Physik treten erst dadurch auf, dass diese "Ruhephysik" dann als Lorentz-invariant und nicht länger als Galilei-invariant postuliert wird. Damit lassen sich dann Mechanik und Elektrodynamik aus einem gemeinsamen theoretischen Rahmen heraus verstehen, und zwar ohne ad hoc Annahmen über einen hypothetischen, lichttragenden Aether mit unsinnigen Eigenschaften machen zu müssen.

    Dass auch andere als Einsteins Betrachtungen -- physikalisch oder geometrisch -- zur Motivierung der RT dienen können, ist nicht zu bestreiten. Die Frage ist doch eher, welche Beachtung dem bei einer weitgehend elementar gehaltenen Einführung gewidmet werden sollte. So oder so, Markus Pössel wird für sein Vorhaben einige Aspekte auslassen müssen, sonst wird es unverdaulich. Und wie er das dann konkret macht, muss er entscheiden, es ist ja auch sein Projekt.

    @Reiner Bergner
    Eine Idee von Gleichzeitigkeit braucht man bereits, wenn man ganz klassisch nach der Meterstab-Methode den Abstand zwischen zwei Punkten A und B ermitteln will. Dazu ist es im Prinzip erforderlich, den Meterstab gleichzeitig mit A und B in Messkontakt zu bringen. In der Praxis hat das die Konsequenz, dass man nach dieser Methode nur Ruhelängen messen kann, denn wegen der endlichen Signalgeschwindigkeit kann man nie zwei räumlich getrennte Punkte gleichzeitig übersehen. Noch nie hat jemand mit einem ruhenden Zollstock eine bewegte Gardinenstange oder, umgekehrt, mit einem bewegten Zollstock eine ruhende Gardinenstange abgemessen! Dass die Länge einer Gardinenstange unabhängig von ihrem Bewegungszustand sei, ist schon immer nur ein Postulat gewesen, das sich nicht weiter beweisen lässt.

  53. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Ungleich Gleichzeitiger

    An Frank Wappler

    Das Gedankenexperiment über die Relativität der Gleichzeitigkeit ist nicht von mir, sondern das habe ich entnommen aus:
    Physik 20, Lehrbriefe für das Fernstudium der Mittelstufenlehrer, Zweite Auflage, Abgeschlossen am 31. Dezember 1956, Seite 1342. (Ich will nur noch mal darauf hingewiesen haben)

    Mir hat es insofern gefallen, weil an einem anschaulichen Beispiel die Relativität und die Gleichzeitigkeit mit knappen Worten darstellt. Was mir nicht gefällt, sind die Schlussfolgerungen daraus und die fehlende Realität.

    Zitat:
    ... Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Licht entgegen und eilt dem von A ausgehenden voraus, wird also den ersten früher wahrnehmen und feststellen, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden ...

    Mein Standpunkt:
    Die Schlussfolgerung, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden, ist völlig aus der Luft gegriffen, wenn nicht gar völlig unwissenschaftlich.
    Richtig muss es heißen: ... er hat die Signale ungleichzeitig wahrgenommen ...! Und weiter muss es heißen: Basiert die Ungleichzeitigkeit auf ein zufälliges Ereignis, das auf Gleichzeitigkeit beruht? Wodurch entsteht die Ungleichzeitigkeit? Was ist die Ursache? Nicht umsonst heißt es, einer Ursache auf den Grund gehen. Immerhin leben wir in der Natur und da geschehen diverse Ereignisse gleichzeitig die wir ungleichzeitig wahrnehmen.
    Aber auch, wenn theoretische Physiker, Theorien aufstellen, dürfen sie die Natur nicht außer Acht lassen. Was aber noch schlimmer ist, wenn „vergessen“ wird die Gedanken zu überprüfen. Was für einen Theoretiker ein Klacks sein dürfte. Wenn man im Zweifel ist, muss eine Gegenprobe her um über funktionieren oder nichtfunktionierten zu entscheiden. Und das meine ich auch, wenn ich sage, es müssen die Fragen neu gestellt werden.
    Ich weiß auch, dass meine Erklärung und Wahrheitsfindung, nicht willkommen ist. Bekommt doch eine Theorie ein paar Kratzer in ihren Lack. Was da drunter ist, will niemand wissen.

    Sie schreiben: ... Die Beteiligten A, B, Zuganfang und Zugende wurden doch als deutlich unterscheidbar benannt ...

    Ich: Das ist nicht der springende Punkt, der springende Punkt ist die Schlussfolgerung durch M1, wenn er dem von A ausgehenden Licht voraus und dem von B kommenden Licht entgegen fährt und feststellt, das die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden. Da liegt der Hase im Pfeffer.
    Wie kommt man auf so eine Behauptung, zu sagen, die Signale werden nicht gleichzeitig gegeben, wenn man nur diese eine, wenn auch nur gedankliche, Erfahrung hat?

    An Chrys

    Sie machen es mir aber auch nicht leicht.
    Eine Strecke zwischen A und B zu messen mit Hilfe eines Meterstabes ist eine gleichzeitige Sache solange die Strecke nicht länger als der Meterstab ist. Beträgt die Strecke zischen A und B mehr als einen Meter ist es vorbei mit der Gleichzeitigkeit.

    OT Chrys:
    In der Praxis hat das die Konsequenz, dass man nach dieser Methode nur Ruhelängen messen kann, denn wegen der endlichen Signalgeschwindigkeit kann man nie zwei räumlich getrennte Punkte gleichzeitig übersehen.

    Mein Kommentar darauf beschränkt sich mit dem Hinweis auf das umstrittene Neutrinoexperiment.
    OT Chrys:
    Noch nie hat jemand mit einem ruhenden Zollstock eine bewegte Gardinenstange oder, umgekehrt, mit einem bewegten Zollstock eine ruhende Gardinenstange abgemessen!

    Mein Hinweis: Hochgeschwindigkeitskamera. Ist zwar sinnlos, aber machbar.

    OT Chrys:
    Dass die Länge einer Gardinenstange unabhängig von ihrem Bewegungszustand sei, ist schon immer nur ein Postulat gewesen, das sich nicht weiter beweisen lässt.

    Meine Meinung: Sie haben wahrscheinlich aus versehen einen kleinen Fehler gemacht oder sie sind ein Kritiker der RT. Wenn Sie feststellen, das die Länge einer Gardinenstange unabhängig von ihrem Bewegungszustand sei, dann sind auch andere materielle und nichtmaterielle Dinge davon betroffen, oder?
    Ein Postulat ist aber auch nicht das wonach es klingt. Was glauben Sie, was ich alles postulieren kann.

    Vielen Dank an Euch, Frank und Chrys, dass Ihr auch mal an mich armen Praktiker denkt.

  54. Frank Wappler Antworten | Permalink

    123456789.012345678..01234567...0123456.

    Chrys schrieb (18.05.2012, 11:17):
    > [Einstein] kann die uhreigene Zeit einer im ruhenden System ruhenden Uhr betrachten als die "Zeit des ruhenden Systems", sodass bezogen auf dieses Ruhesystem effektiv wieder nur eine Vorstellung von Zeit physikalisch relevant ist

    Ich versuche ein weiteres Mal zu verdeutlichen, dass dem zu widersprechen ist.
    Es seien A und B zueinander ruhende Uhren, und einige ihrer Anzeigen folgendermaßen parametrisiert:

    "τ[ A_j ] := 0",
    "τ[ A_sah_B_sah_A_j ] := 2",
    "τ[ B_sah_A_j ] := 1".

    Andere, für alle Anzeigen von A bzw. B konstante Koordinaten seinen geeignet gewählt.

    A habe zahlreiche weitere Anzeigen nach "A_j" und vor "A_sah_B_sah_A_j".
    Welche davon ist mit der Zahl "1" zu parametrisieren, und warum?

    > und dort dieselbe Rolle spielt wie die Zeit bei Newton. [...]

    Die wäre?? ...

    > welche Beachtung dem bei einer weitgehend elementar gehaltenen Einführung gewidmet werden sollte

    Sofern in einführenden Diskussionen oft ohne Weiteres vorausgesetzt und hingenommen wird, dass offensichtlich wäre, wer zueinander ruht (z.B. "Eisenbahnschwellen zueinander" oder "Zug-Sitzreihen zueinander") und wer nicht (z.B. "eine Eisenbahnschwelle und eine Zug-Sitzreihe zueinander"), dann kann und sollte die damit verbundene Herleitung geometrischer Beziehungen (insbesondere Feststellung von Geschwindigkeiten und Vergleiche von Abständen) erst recht dargestellt werden, ohne irgendwelche Koordinaten darüberzustreuseln, die nur von der Physik ablenken.

  55. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Mittigkeit

    Reiner Bergner schrieb (19.05.2012, 19:30):
    > [...] der springende Punkt ist die Schlussfolgerung durch M1, wenn er dem von A ausgehenden Licht voraus und dem von B kommenden Licht entgegen fährt

    ... ganz recht; wobei M1 durchgängig die "Mitte zwischen" Zuganfang und Zugende war ...

    > und feststellt, das die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden.

    Nein! Aussagen zu Gleichzeitigkeit bzw. Ungleichzeitigkeit betreffen nicht Paare ganzer Signal-Ereignisse, sondern Paare von Anzeigen einzelner Beteiligter.

    M1, als "Mitte zwischen" Zuganfang und Zugende, konnte entsprechend der Versuchsanordnung feststellen, dass die Anzeige des Zuganfangs bei Durchfahrt von B nicht gleichzeitig zur Anzeige des Zugendes bei Durchfahrt von A, sondern davor.

    Und M, als "Mitte zwischen" A und B, konnte entsprechend der Versuchsanordnung feststellen, dass Bs Anzeige bei Durchfahrt des Zuganfangs und As Anzeige bei Durchfahrt des Zugendes einander gleichzeitig waren.

    Da M1 entsprechend der Versuchsanordnung ausdrücklich nicht "Mitte zwischen" A und B war, kann M1 keinerlei nachvollziehbare Feststellung zu Gleichzeitigkeit oder Ungleichzeitigkeit der Anzeigen von A und B machen.

    Und da M entsprechend der Versuchsanordnung ausdrücklich nicht "Mitte zwischen" Zuganfang und Zugende war, kann M keinerlei nachvollziehbare Feststellung zu Gleichzeitigkeit oder Ungleichzeitigkeit der Anzeigen von Zuganfang und Zugende machen.

    Wie käme man dazu, missverständlichere Darstellungsweisen zu bevorzugen!? ...

  56. Chrys Antworten | Permalink

    .

    @Reiner Bergner
    Die Zerlegung einer auszumessenden Strecke in handliche Teilabschnitte ist für eine Meterstab-Messungen zulässig. Das Gesagte gilt dann entsprechend für die einzelnen Abschnitte, und am Ende wird summiert.

    Die Verwendung einer Hochgeschwindigkeitskamera wäre hingegen unverträglich mit dem Meterstab-Prinzip. Die Einzelbilder geben ja keinen Zeitpunkt t wieder, sondern ein Zeitintervall, Δt;, entsprechend der Belichtungszeit. Bewegt sich nun während der Belichtungsphase ein Objekt quer durch die Bildebene, so resultiert daraus eine Bewegungsunschärfe im Abbild, sodass sich mitbewegte Punkte nicht exakt lokalisieren lassen. Man kann dabei also nicht beurteilen, ob etwa die Endpunkte einer bewegten Gardinenstange mit den Strichmarken auf einem ruhenden Meterstabe wirklich übereinstimmen. So klein der Effekt für technisch realistische Fälle sein mag, so entscheidend ist das für's allgemeine Prinzip.

    Jegliche "physikalische Geometrie" beruht ihrem Wesen nach auf irgendwelchen Postulaten, auch wenn dies meist nicht ausdrücklich so genannt wird. Die physische Welt hat keine natürliche Geometrie. Sie hat nur viele Facetten, zu deren Beschreibung sich die Geometrie in unterschiedlicher Form als mehr oder weniger brauchbar erweist.
    --

    @Frank Wappler
    Thus spake Isaac Newton:

    Absolute, true, and mathematical time, of itself, and from its own nature, flows equably without relation to anything external, and by another name is called duration ...

    Henri Poincaré widerspricht:

    There is no absolute time. When we say that two periods are equal, the statement has no meaning, and can only acquire a meaning by convention. [...] Not only have we no direct intuition of the equality of two periods, but we have not even direct intuition of the simultaneity of two events which occur in two different places.

    Dennoch kann Einstein in seinem "ruhenden System" mit Bezug auf die "Zeit des ruhenden Systems" berechtigt annehmen, dass dort die Newtonschen mechanischen Gleichungen gelten. Nochmals zu seinen "ruhenden Uhren" A und B, die zweifellos auch "zueinander ruhen". Wenn wir als deren Anzeigen tA = 0, t'A = 2, und tB = 4711 annehmen, dann wird es vielleicht klarer, dass die "A-Zeit" und "B-Zeit" erst einmal nichts voneinander wissen. Zueinander ruhende Uhren sowie deren "A-Zeit" und "B-Zeit" reichen Einstein für seine Synchronisierung noch nicht hin. Zum Uhrenabgleich braucht er zusätzlich noch die "Zeit", die er mit dem Lauf eines Lichtsignals von A nach B und umgkehrt assoziiert.

    Die Einsteinsche Synchronisierung funktioniert eigentlich doch ganz ähnlich wie NTP. Wenn man die Uhr A als "Client" nimmt und die Uhr B als "Server", der den Wert tB als timestamp dem rücklaufenden Signal mitgibt, dann kann A ihre Abweichung von B bestimmen gemäss tB - (tA + t'A)/2. Diesen Wert muss A zu ihrer eigenen Anzeige addieren, um mit B synchron zu sein.

  57. Frank Wappler Antworten | Permalink

    the.young.Marglarg.spake.wisely

    Chrys schrieb (23.05.2012, 10:16):
    > Nochmals zu seinen "ruhenden Uhren" A und B, die zweifellos auch "zueinander ruhen".
    > Wenn wir als deren Anzeigen tA = 0, t'A = 2, und tB = 4711 annehmen,

    Du verwechselst nach wie vor Anzeigen (an sich), die unterscheidbar benannt sind und die dadurch eindeutig unterscheidbar beschrieben werden, dass man angibt, welche Beobachtungsdaten darin enthalten bzw. damit verbunden sind, und andererseits (reelle) Zahlenwerte, die gegebenen Anzeigen als Parameter bzw. Koordinate zugeordnet wurden.

    Vermutlich meinst du ja drei Anzeigen
    "A_j", "A_sah_B_sah_A_j" sowie "B_sah_A_j",

    zusammen mit der Parametrisierung
    "t[ A_j ] := 0", "t[ A_sah_B_sah_A_j ] := 2" sowie "t[ B_sah_A_j ] := 4711".

    > ganz ähnlich wie NTP. Wenn man die Uhr A als "Client" nimmt und die Uhr B als "Server", der den Wert tB als timestamp dem rücklaufenden Signal mitgibt, dann kann A ihre Abweichung von B bestimmen gemäss tB - (tA + t'A)/2. Diesen Wert muss A zu ihrer eigenen Anzeige addieren, um mit B synchron zu sein.
    Der Wert dieses Ausdrucks ist entsprechend deinem Beispiel 4710.

    Falls eine bestimmte von As Anzeigen (als Variable im Folgenden "A_X" bezeichnet) mit
    "t[ A_X ] := 1" parametrisiert würde,
    dann wäre offenbar
    "tNTP[ A_X ] := t[ A_X ] + tB - (tA + t'A)/2 == 1 + 4710 == t[ B_sah_A_j ]"
    erfüllt.

    Aber genau welche von As i.A. zahlreichen verschiedenen Anzeigen nach "A_j" und vor "A_sah_B_sah_A_j" sollte so parametrisiert werden, falls überhaupt eine?
    Wie lautet deren Beschreibung hinsichtlich darin enthaltenden Beobachtungsdaten?

    (Merke: das erfordert die Betrachtung weiterer Beteiligter; insbesondere jemand, der dabei als "Mitte zwischen" A und B identifiziert werden konnte.)

    Übrigens: http://de.wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol erwähnt auch einen Begriff
    (leider, wie dort nur allzuoft üblich, unverlinkt), der relevant sein dürfte: "Frequenz".

    > Henri Poincaré [...: We have] no direct intuition of the equality of two periods

    ("Praktiker" wie Ingenieure oder Biologen würden wohl zu recht widersprechen, dass eine gewisse diesbezügliche Intuition durchaus trainiert werden könne. Aber es geht hier eben um jeden einzelnen Vergleich, insbesondere im allerersten Versuch, der zwangsläufig ohne irgendein Training erfolgen müsste.)

    > Henri Poincaré [...: Saying] that two periods are equal [...] can only acquire a meaning by convention.

    Die Leistung von Physikern (nicht zuletzt Einstein) besteht natürlich darin, Konventionen zu entwickeln, die von allen Beteiligten gleichberechtigt anwendbar sind, und die ohne Anrufung irgendwelcher "Intuitionen" auskommen. Bekanntestes Beispiel sicherlich: Einsteins Definition wie "Gleichzeitigkeit" festzustellen ist.

    > Henri Poincaré [...] we have not even direct intuition of the simultaneity of two events which occur in two different places.

    (Entsprechend Einsteins Mess-Definition ist Gleichzeitigkeit ja sowieso keine Beziehung zwischen ganzen Ereignissen, sondern zwischen bestimmten Anzeigen; d.h. zwischen Anteilen von Ereignissen, die bestimmte einzelne Beteiligte betreffen.)

    > Dennoch kann Einstein in seinem "ruhenden System" mit Bezug auf die "Zeit des ruhenden Systems" berechtigt annehmen, dass dort die Newtonschen mechanischen Gleichungen gelten.

    Im Sinne der zitierten Bemerkung Poincarés (und noch deutlicher im Sinne der entsprechenden Bemerkung Einsteins, die oben schon mehrfach zitiert wurde) ist festzustellen, dass die Entscheidung, wer sich "geradlinig-gleichförmig bewegte", und wer nicht, keine "intuitive Selbstverständlichkeit" sein kann, sondern durch Anwendung einer konventionellen nachvollziehbaren Messdefinition erfolgen muss.

    Dein obiger Vorschlag (u.a. 11.05.2012, 15:30), "Koordinaten x,y,z [zuzuordnen, die] nicht von t abhängen", ist offensichtlich nicht nachvollziehbar, weil (bzw. sofern) auch Beteiligte denkbar wären, denen "Koordinaten x,y,z in Abhängigkeit von t" zuzuordnen wären.

  58. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Immer das Gleiche

    OT Frank Wappler:
    > und feststellt, das die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden.
    Nein! Aussagen zu Gleichzeitigkeit bzw. Ungleichzeitigkeit betreffen nicht Paare ganzer Signal-Ereignisse, sondern Paare von Anzeigen einzelner Beteiligter.

    Reiner Bergner:
    Frank, in diesem Blog geht es um Einstein verstehen und nicht um Reiner Bergner verstehen. Ich bemühe mich, mich an die Richtlinien der RT und damit an Einsteins Vorgaben zu halten um nicht aus Versehen mit persönlichen Vorstellungen vom abgesteckten Weg abzukommen.

    Leider ist es so, dass Einstein den Beobachter M1 feststellen lässt, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden. Richtiger: er sieht, stellt fest, registriert usw., das die Signale ungleichzeitig ankommen.
    Wenn der Boden für die RT schon vor bereitet wird, wie das Feld für das Getreide, dann müssen die Steine, die die Arbeit behindern, vom Acker geräumt werden, ansonsten fahre ich später eine schlechte bis gar keine Ernte ein.

    OT Frank Wappler:
    Da M1 entsprechend der Versuchsanordnung ausdrücklich nicht "Mitte zwischen" A und B war, kann M1 keinerlei nachvollziehbare Feststellung zu Gleichzeitigkeit oder Ungleichzeitigkeit der Anzeigen von A und B machen.

    Reiner Bergner:
    M1 ist, nach dem Gedankenexperiment von Einstein, Mitte Zug und gleichzeitig auf Höhe M während die Signale ausgelöst werden. (Vorgabe von Einstein)
    Also muss er zwangsläufig die Signale ungleichzeitig wahrnehmen.

    OT Frank Wappler:
    Wie käme man dazu, missverständlichere Darstellungsweisen zu bevorzugen!? ...

    Reiner Bergner:
    Eine Frage die mich schon seit 1972 beschäftigt.

    OT Chrys:
    Die Zerlegung einer auszumessenden Strecke in handliche Teilabschnitte ist für eine Meterstab-Messungen zulässig. Das Gesagte gilt dann entsprechend für die einzelnen Abschnitte, und am Ende wird summiert.

    Reiner Bergner:
    Soweit klar, aber es ist keine Gleichzeitigkeit mehr. Die gilt dann nur für die Teilabschnitte. (bedingt durch Länge des Meterstabes)

    OT Chrys:
    Die Verwendung einer Hochgeschwindigkeitskamera wäre hingegen unverträglich mit dem Meterstab-Prinzip. Die Einzelbilder geben ja keinen Zeitpunkt t wieder, sondern ein Zeitintervall, ”t;, entsprechend der Belichtungszeit. Bewegt sich nun während der Belichtungsphase ein Objekt quer durch die Bildebene, so resultiert daraus eine Bewegungsunschärfe im Abbild, sodass sich mitbewegte Punkte nicht exakt lokalisieren lassen.

    Reiner Bergner:
    Ich muss da schon wieder widersprechen.

    OT focus.de
    Sagenhafte eine Billion Bilder pro Sekunde fängt die schnellste Kamera der Welt ein. Ihre Zeitlupen sind so hochauflösend, dass sogar die Ausbreitung von Licht beobachtet werden kann. Jetzt gibt es erste Bilder.

    http://www.focus.de/...era-der-welt_vid_28658.html

    Sehen Sie sich mal diese Aufnahmen an und dann urteilen Sie noch mal.

    Wenn die Ausbreitung von Licht beobachtet werden kann, warum soll ich dann keine genauen Messungen machen können?

    OT Wikipedia:
    Seither ist also ein Meter definiert als „die Strecke, die das Licht im Vakuum in einer Zeit von 1/299.792.458 Sekunden zurücklegt“.

    Reiner Bergner:
    Highspeed Kameras, die in der Lage sind die Ausbreitung des Licht zu dokumentieren, werden gewiss geeignet sein, einen, an einer Gardinenstange, vorbeifliegenden Meterstab so in Deckung bringen, das ich eindeutig deren Länge messen kann.

    OT Chrys:
    Jegliche "physikalische Geometrie" beruht ihrem Wesen nach auf irgendwelchen Postulaten,

    Reiner Bergner:
    Schön wäre es, wenn die Annahmen sich mit der physischen Welt decken würden, das wäre das Optimalste. Das Maximalste kann man sowieso nicht erwarten.

    An Dr. M. Pössel,

    Man kann auch Geschwindigkeiten irgendwelcher Körper, ohne A und B zu kennen, messen, ohne die Gleichzeitigkeit von A und B zu bemühen.

    Reiner Bergner:
    Ich mach es kurz – Radar.

  59. Chrys Antworten | Permalink

    Closing tag #2

    Versuch der Textbegradigung

  60. Chrys Antworten | Permalink

    .

    @Frank Wappler
    »... Anzeigen (an sich), ...«

    Die Anzeige (an sich) einer Uhr sagt doch nur, wie lang ihr Weltliniensegment zwischen einem gewissen Raumzeitpunkt Q und dem aktuellen "jetzt und hier" ist, wobei Q dem Wert s = 0 sowie "jetzt und hier" dem aktuell angezeigten Wert von s entspricht. Wenn die Anzeige "umgestellt" wird, z.B. bei der Synchonisierung gemäss s' := s + 4710, dann ist s' wieder ein Bogenlängenparameter, nur gehört zu s' = 0 dann ein Raumzeitpunkt Q', der verschieden ist von Q.

    Eine Parametrisierung der Weltlinie proportional zur Bogenlänge erfüllt gerade auch die Forderung nach einer Konvention zum Gleichmass der Tickfrequenz einer Uhr -- ein Aspekt, der von Poincaré etwas deutlicher angesprochen wird als von Einstein 1905.

    »... ist offensichtlich nicht nachvollziehbar, weil (bzw. sofern) auch Beteiligte denkbar wären, denen "Koordinaten x,y,z in Abhängigkeit von t" zuzuordnen wären.«

    In Einsteins Synchronisierungs-Szenario sind ja keine weiteren Beteiligten ausser den beiden Uhren A und B. Da sehe ich nirgends ein Problem.

    Ich glaub', wir sollten mal 'ne Pause einlegen, bis Markus Pössel mit seiner Darstellung so weit gediehen ist, dass Sec. I, §1 damit inhaltlich abgedeckt ist. Irgendwie reden wir wohl etwas aneinander vorbei, nur weiss ich nicht so genau, woran das liegt.
    --

    @Reiner Bergner
    Das Meterstab-Prinzip verlangt halt, dass im während eines Messvorgangs die Gegebenheiten so sind wie in der Euklidischen Geometrie (denn die steckt ja dahinter, vgl. Teil I von "Einstein verstehen"). Da bei Euklid keine zeitliche Veränderung stattfindet, muss die zugehörige Messvorschrift für die "physikalische Geometrie" das berücksichtigen und eine Bewegungsunabhängigkeit für die Situation der Messung sicherstellen. Gegen die Zerlegung einer Messung in Teilmessungen ist dabei grundsätzlich nichts einzuwenden.

    Es ist schon beeindruckend, was solche Kameras leisten, aber es geht ja um's Messprinzip. Die Blichtungszeit für ein Einzelbild ist in jedem Fall ein (wenn auch winzig kleines) Zeitintervall. Wenn sich ein Objekt quer durchs Bild bewegt, ergibt sich prinzipiell daraus eine Bewegungsunschärfe, und die vorgenannte Bewegungsunabhängigkeit ist im Abbild nicht mehr gegeben. Wenn die Bewegung sehr, sehr schnell wäre, würde man die Unschärfe auch auf den Aufnahmen dieser Kamera noch erkennen können.

  61. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    Ein gewagtes Experiment

    "Einstein verstehen: Ein gewagtes Experiment"

    Dies war mein erster Gedanke als ich vor ein paar Tagen über diesen Blog gestossen bin. Wie konnte mir dieser Blog bisher nur entgehen? :-)

    Obwohl ich überzeugt bin, dass dieses Experiment zum Scheitern verurteilt ist, würde ich mich doch freuen wenn Sie es wirklich schaffen könnten, dem Otto-Normalbürger (der ich selbst auch einer bin) die Zweifel an der Plausibilität der Spezielle Relativitätstheorie zu nehmen!

    Gerne lass ich mich überraschen und hoffe, dass dieses Experiment wirklich zu Ende geführt wird und nicht eines Tages in der Versenkung verschwindet.

  62. Frank Wappler Antworten | Permalink

    °

    Chrys schrieb (27.05.2012, 17:05):
    > Die Anzeige (an sich) einer Uhr sagt doch nur, wie lang ihr Weltliniensegment zwischen einem gewissen Raumzeitpunkt Q und dem aktuellen "jetzt und hier" ist [...]

    Deine Auffassung des Begriffes "Anzeige" ist tatsächlich völlig anders als ich benutze und (nicht unbedingt stillschweigend) vorausgesetzt habe. Und das ist bedauerlich, da sich unsere Korrespondenz (nicht erst seit dieser Blogseite) vor allem um diesen Begriff dreht.

    Im "Teil 2" dieser Blogserie,
    http://www.scilogs.de/...instein-verstehen-teil-ii ,
    hat Markus Pössel eine relevante Animation eingebunden (im Anschluss an den Text

    das Aufblinken des roten Lichts beim Zählerstand 40:

    )
    bei der (so jedenfalls meine Beobachtungen) blaue und rote Pixel zuerst blass angezeigt werden, danach die blauen aufgeblinkt und die roten blass, danach die blauen und roten wieder blass, danach die blauen blass aber die roten aufgeblinkt, und danach wiederum die blauen und roten blass (usw.).

    Ich nenne das eine Folge von (unterscheidbaren) "Anzeigen" dieser Animation (genauer: ihres Teile auf der rechten Seite).

    Wie nennst DU das?

    Bevor du dir klar gemacht hast, dass da etwas ist, was anschließend auf die eine oder andere Weise mit reellen Zahlen bestreuselt werden mag, und bevor du mitgeteilt hast, wie du das nennen möchtest (da du das Wort "Anzeige" offenbar schon anderweitig verplant hast), ist unsere Diskussion wirklich nicht sinnvoll fortzusetzen.

    p.s.
    > Versuch der Textbegradigung

    Ich möchte mich bedanken, dass du meine gelegentliche Unzulänglichkeit beim Verfassen von HTML-Code zum wiederholten Male korrigiert hast;
    aber nicht weniger deutlich möchte ich (zum wiederholten Male) Markus Pössel auffordern, sein SciLog-Privileg endlich für die Einrichtung einer Vorschaufunktion einzusetzen.

  63. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Damit wäre der Ball erst einmal wieder bei Markus Pössel. Aber dazu dient diese Aktion hier ja auch, dass man erkenne, wo sich beim "Einstein verstehen" mögliche Schwierigkeiten auftun.

    Die von vielen ersehnte SciLogs Vorschau Funktion wird er allein aber wohl nicht herbeizaubern können...

  64. Frank Wappler Antworten | Permalink

    seconde service

    Chrys schrieb (31.05.2012, 17:11):
    > Damit wäre der Ball erst einmal wieder bei Markus Pössel.

    Soweit es das "p.s." angeht schon.

    Aber in der thematischen Hauptsache hatte ich dir gerade (30.05.2012, 23:49) eine direkte Frage gestellt, auf die du nicht eingegangen bist.
    Und gar keine Antwort wirkt trotzdem wie ein gewisses Eingeständnis.

  65. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Das Aufleuchten des blauen Punktes und das des roten Punktes wären in Einsteins Terminologie gewiss ebenso Ereignisse wie sein eigenes Beispiel der Ankunft eines Zuges. Gleichzeitig zu diesen genannten sind jeweils die Ereignisse "Zählerstand 18", "Zählerstand 40", und "Zeigerstellung 7". Das Anzeigen einer Uhrzeit fällt bei Einstein jedenfalls unter den Oberbegriff Ereignis.

    Eine Zeitanzeige wäre dann also stets ein Ereignis, ein Ereignis aber nicht notwendig eine Zeitanzeige. Nur Uhren haben Zeitanzeigen. Geometrisch kann zwar jede zeitartige Weltlinie als die einer Uhr angenommen werden, physikalisch wird man aber nicht jedes sich zeitartig bewegende Objekt eine Uhr nennen wollen. Eine physikalische Uhr sollte wohl grundsätzlich bestehen aus "Oszillator + Zählwerk" -- auch wenn eine übliche Sanduhr in diesem Sinne keine richtige Uhr mehr ist.

    War das die Frage?

  66. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Can you repeat the question?.

    Chrys schrieb (05.06.2012, 23:14):
    > Das Aufleuchten des blauen Punktes und das des roten Punktes wären in Einsteins Terminologie gewiss ebenso Ereignisse wie sein eigenes Beispiel der Ankunft eines Zuges.

    Da übersiehst du den entscheidenden Unterschied (den Einstein sicherlich verstanden und vermutlich auch gemeint hat):

    den Unterschied zwischen einem Ereignis
    (als Ganzem, einschließlich Bahnsteig und wartendem Reisenden und allen tatsächlichen oder sogar allen vorstellbaren Zügen, die koinzident "am Bahnsteig" ein-, ab- oder durchfahren) einerseits,

    und andererseits einem bestimmten Anteil an einem Ereignis, den (jeweils) nur ein bestimmter Beteiligter hat:

    - entweder der Anteil des Reisenden, der insbesondere z.B. darin bestand, dass er sein Handgelenk verdrehte und zu seinem Armband schaute, als er z.B. wahrnahm, dass der eine Zug ankam und der andere (auf dem Gleich gegenüber) vorbeifuhr,

    - oder der Anteil des einen (am Bahnsteig haltenden) Zuges, der z.B. darin bestand, dass er dabei seine Türen öffnete,

    - oder der Anteil des Zuges auf dem Gleis gegenüber, der z.B. darin bestand, dass er "einen Gang höher schaltete" als er den Bahnsteig und den dort haltenden Zug passierte;

    d.h. das, was jeder einzelne Beteiligte anzeigte, als er/sie/es am betrachteten Ereignis teilnahm.
    Daher der Begriff "Anzeige" für jeden solchen Ereignis-Anteil.

    Da du mit "Anzeige" aber offenbar etwas anderes benennst (was laut (27.05.2012, 17:05) damit zu tun hat, "wie lang" bestimmte "Weltliniensegmente" seien), fragt sich,
    ob du den Unterschied zwischen "Ereignis (als Ganzem)" und "Anteil eines Ereignisses, der einem bestimmten Beteiligten gehört" überhaupt verstanden hattest bzw. nun akzeptierst?,
    und mit welchen Worten du das ggf. lieber ausdrückst?.

    > Gleichzeitig zu diesen genannten [Ereignissen] sind jeweils die Ereignisse [...]

    Nebenbei bemerkt:
    Aus der Einsteinschen Gleichzeitigkeitsdefinition ergibt sich, dass (verschiedene) Ereignisse (insgesamt) nicht zueinander gleichzeitig sein können,
    sondern allenfalls Anteile von Ereignissen, die bestimmte (zueinander ruhende) Beteiligte betreffen; dass also bestimmte Paare von Anzeigen zueinander gleichzeitig sein können.

    Praktisch koinzident zu den Aufblink-Anzeigen des blauen bzw. roten Kreises in der kleinen braunen Box auf http://www.scilogs.de/...instein-verstehen-teil-ii sind die Anzeigen "*018" bzw. "*040" (einer Box neben der Box mit den beiden Kreisen).

    Offensichtlich kann man sich daneben noch allerlei andere Boxen mit allerlei anderen Anzeigen vorstellen (und z.T. sogar tatsächlich programmieren und vorführen).
    Falls die Anzeigen der einen oder anderen bestimmten Anzeigenfolge wie ganze Zahlen aussehen, deren Werte monoton zu ihrer Reihenfolge sind, und so, dass für je zwei verschiedene Werte auch alle (ganzzahligen) Wert dazwischen auftraten, dann mag man diese ja "Zähler"-Anzeigenfolgen nennen ...

    > Eine physikalische Uhr sollte wohl grundsätzlich bestehen aus "Oszillator + Zählwerk" -- auch wenn eine übliche Sanduhr in diesem Sinne keine richtige Uhr mehr ist.

    Sanduhren scheinen für's "Oszillieren & Zählen" doch durchaus geeignet;
    aber "Blumenuhren", "Verwesungsuhren" oder "C-14-Uhren" wohl kaum.

    In Einem möchte ich dir recht geben:
    es wäre unhistorisch und unüblich und wenig sinnvoll, absolut jeden Beteiligten (dem man von vornherein zumindest im gedanken-experimentellen Prinzip zutraut, die eigenen Anzeigen ordnen zu können) allein deshalb auch "Uhr" zu nennen.

    Sondern:
    absolut jeder Beteiligte zusammen mit einer bestimmten reell-wertigen Parametrisierung seiner Anzeigen, die monoton zur Reihenfolge dieser Anzeigen ist, kann "Uhr" genannt werden.
    Dabei ist und bleibt es die wesentliche Aufgabe (die von der RT gelöst wird, aber von MTW wohl überhaupt erst erkennbar formuliert wurde), "gute Uhren" von "irgendwelchen Uhren" nachvollziehbar zu unterscheiden.

    p.s.
    > War das die Frage?

    Eine Frage ist typischer Weise als ein Satz (oder Teilsatz) erkennbar, der mit einem Fragezeichen endet.
    Übrigens macht es sich i.A. gut, Fragen zu zitieren, falls man diesbezügliche Antworten und/oder Nachfragen mitteilen möchte ...
    ... aber jedenfalls vielen Dank für deinen m. E. konstruktiven Kommentar.

  67. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Sonst noch Fragen?

    Reiner Bergner schrieb (25.05.2012, 19:07):

    > in diesem Blog geht es um Einstein verstehen und nicht um Reiner Bergner verstehen. Ich bemühe mich, mich an die Richtlinien der RT und damit an Einsteins Vorgaben zu halten um nicht aus Versehen mit persönlichen Vorstellungen vom abgesteckten Weg abzukommen.

    Zum "Verstehen" (m.E. insbesondere auch im Sinne von "stellvertreten können", und im Gegensatz z.B. zum "bloßen Zitieren") gehört aber, die (vermutlich gegebenen bzw. vorhandenen) Begriffe in eigen(-verantwortlich-)e Vorstellungen und ggf. Äußerungen zu fassen.

    > Leider ist es so, dass Einstein den Beobachter M1 feststellen lässt, dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden. Richtiger: er sieht, stellt fest, registriert usw., das[s] die Signale ungleichzeitig ankommen.

    Erstens: danke, dass du die Beobachterin bzw. Sitzreihe, die als "Mitte zwischen" Zugspitze und Zugende identifizierbar sein soll, "M1" nennst; anstatt, wie Einstein, "M'". Denn das halte ich für erheblich besser lesbar, und ansonsten trotzdem für hinreichend verschieden insbesondere von "M".

    Zweitens: leider hat Einstein das Wort "koinzident" (in Unterscheidung zu "gleichzeitig") kaum oder gar nicht benutzt, wo es angebracht wäre. Machen wir es besser:

    M1 nahm das Treffen (im Aneinander-Vorbeifahren) von Zugspitze und A (samt praktischem Blitzeinschlag) nicht koinzident mit dem Treffen (im Aneinander-Vorbeifahren) von Zugende und B (einschl. obligatorischem Aufleuchten) wahr; sondern zuerst das eine, und deutlich danach das andere.

    Die Schlussfolgerung:
    Die Anzeige der Zugspitze, dass sie von A passiert wurde, und die Anzeige des Zugendes, dass es von B passiert wurde, gelten als "zueinander ungleichzeitig".

    > M1 ist, nach dem Gedankenexperiment von Einstein, Mitte Zug und gleichzeitig auf Höhe M während die Signale ausgelöst werden. (Vorgabe von Einstein)

    Das ist zu ungenau bis falsch.
    (1) M1 ist, nach dem Gedankenexperiment von Einstein, "Mitte Zug" während des gesamten Versuches.
    (2) M und M1 trafen sich im Verlauf des Versuches genau einmal (im Aneinander-Vorbeifahren).

    Außerdem (was von Einstein zwar gar nicht ausdrücklich so vorgegeben bzw. diskutiert wurde, aber sicherlich trotzdem so gemeint war):

    (3) Die Anzeige der Schwelle A, dass sie von der Zugspitze passiert wurde, und die Anzeige der Schwelle M, dass sie von M1 passiert wurde, gelten als "zueinander gleichzeitig". (Die entsprechende Messung würde natürlich erfordern, einen weiteren Beteiligten als "Mitte zwischen" Schwellen A und M zu identifizieren, usw.)

    (4) Ebenso gelten die Anzeige der Schwelle B, dass sie vom Zugende passiert wurde, und die Anzeige der Schwelle M, dass sie von M1 passiert wurde, als "zueinander gleichzeitig".

    Weiterhin (auch das wurde zwar nicht ausdrücklich diskutiert, ist aber ebenso selbstverständlich):

    (5) Die Anzeige der Zugspitze, dass sie von A passiert wurde, und die Anzeige der Sitzreihe M1, dass sie von Schwelle M passiert wurde, gelten als "zueinander ungleichzeitig".

    (6) Analog gelten die Anzeige des Zugendes, dass es von B passiert wurde, und die Anzeige der Sitzreihe M1, dass sie von Schwelle M passiert wurde, als "zueinander ungleichzeitig".

    > Also muss er [Sitzreihe M1] zwangsläufig die Signale ungleichzeitig wahrnehmen.

    Besser gesagt (s.o.): als nicht koinzident; sondern erst das eine, dann das andere. Passt do alles prima zusammen.

    p.s.

    > [...] dass sogar die Ausbreitung von Licht beobachtet werden kann. [...] http://www.focus.de/...era-der-welt_vid_28658.html

    ???
    Das zeigt doch nicht "Ausbreitung von Licht" sondern leuchtende bzw. angeleuchtete Regionen (die Rauchpartikel oder Ähnliches enthalten), in einer bestimmten Reihenfolge.
    Signale werden zwischen beeiligten Beobachtern ausgetauscht; nicht zwischen Signalen.

  68. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Ungleichzeitig = Gleichzeitig

    Chrys

    Euklidische Geometrie – ist auch schon eine ziemlich alte Sache und mag in weiten Teilen seine Berechtigung haben – aber seitdem sind über 2000 Jahre vergangen und viel ist geschehen in dieser Zeit. Euklid konnte sich, mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit, keine Kameras mit so hoher Aufnahmegeschwindigkeit vorstellen. Das konnte nicht mal Einstein und der hat die Entwicklung von Kameras mit erlebt.
    Und was ist das weiter als eine Zerlegung einer Messung in Teilmessungen? Jedes Bild ist eine Teilmessung.
    Die von Ihnen behauptete Bewegungsunschärfe wird vernachlässigbar sein. Schon mit herkömmlichen Hochgeschwindigkeitskameras werden abgeschossene Projektile untersucht und haben keine Unschärfe durch Bewegung. Die Crashtest in der Auto- und Flugzeugindustrie sind das beste Beispiel für Messungen im mm-Bereich und das ohne Unschärfe.
    Wo bleibt die wissenschaftliche Herangehensweise, eine Einmal-Messung hat nichts mit Wissenschaft zu tun. Um gute Ergebnisse zu bekommen müssen wahrscheinlich mehrere Messungen vorgenommen werden. Dazu kommt noch das Protokoll. Schließlich muss dieses Ergebnis der Messung ausgewertet werden, von wem auch immer.

    Frank Wappler

    Begriffe in eigenverantwortliche Vorstellungen und eigene Äußerungen zu fassen, ist so eine Sache wenn man über die RT diskutiert. Da wird schnell mal z.B. der Zuganfang mit einer bestimmten Schwelle in Verbindung gebracht oder noch abenteuerliche Vorstellungen ins Spiel gebracht, die nur dazu dienen Verwirrung zu stiften um vollends die RT unverständlich erscheinen zu lassen.

    OT Frank:
    Erstens: danke, dass du die Beobachterin bzw. Sitzreihe, die als "Mitte zwischen" Zugspitze und Zugende identifizierbar sein soll, "M1" nennst; anstatt, wie Einstein, "M'". Denn das halte ich für erheblich besser lesbar, und ansonsten trotzdem für hinreichend verschieden insbesondere von "M".

    Ich:
    Siehst Du Frank, das meine ich mit abenteuerlichen Vorstellungen ins Spiel bringen, es stiftet Verwirrung. Warum „Beobachterin oder Sitzreihe“? Können wir uns nicht auf Einsteins Vorgaben halten und trotzdem eigene Schlüsse ziehen? Auch wenn ich das Wort „koinzident“ nicht benutze und „gleichzeitig“ vorziehe bzw. beibehalte, denn dieser Blog soll die Gleichzeitigkeit deutlich machen. Für mich völlig unverständlich, wieso Einsteins Erklärung zur Gleichzeitigkeit immer noch gültig ist obwohl keine wissenschaftliche Grundlage vorhanden ist.

    Deine Schlussfolgerung:
    “Die Anzeige der Zugspitze, dass sie von A passiert wurde, und die Anzeige des Zugendes, dass es von B passiert wurde, gelten als "zueinander ungleichzeitig".“ - Verstehe ich nicht, hier brauche ich Aufklärung.

    OT Frank Wappler:
    Besser gesagt (s.o.): als nicht koinzident; sondern erst das eine, dann das andere. Passt do alles prima zusammen.

    Ich:
    Frank, genauso denkt Einstein, er behauptet auch die Ungleichzeitigkeit der Signale, der entscheidende Punkt ist aber – er behauptet die Signale sind ungleichzeitig gegeben worden – und das stimmt nicht! Er kann doch nicht über die momentane ungleichzeitige Registrierung der Signale schließen, dass die Signale ungleichzeitig gegeben wurden. Dazu sind doch weitere Untersuchungen notwendig um festzustellen ob gleichzeitig oder nicht.

    Die Punkte 1 bis 6, überspringe ich, weil sie mit Schwellen und dergleichen gefüttert sind die Einstein niemals im Sinn hatte.

    Dein p.s.:
    „???
    Das zeigt doch nicht "Ausbreitung von Licht" sondern leuchtende bzw. angeleuchtete Regionen (die Rauchpartikel oder Ähnliches enthalten), in einer bestimmten Reihenfolge.
    Signale werden zwischen beeiligten Beobachtern ausgetauscht; nicht zwischen Signalen.“

    zeigt mir, dass Du kritisch gegenüber wissenschaftlichen Neuerungen bist. Warum nicht auch kritisch den Aussagen von Einstein gegenüber, der Ungleichzeitigkeit mit Gleichzeitigkeit verwechselt?

  69. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Abenteuer Relativitätstheorie

    Reiner Bergner schrieb (12.06.2012, 19:48):
    > Warum „Beobachterin oder Sitzreihe“?

    Nicht zuletzt basierend auf Einsteins Originaltext (Kap. 9):

    Würde ein bei M' sitzender Beobachter [...]

    > Schwellen und dergleichen

    Hmm ... Schwellen werden von Einstein offenbar tatsächlich nicht ausdrücklich erwähnt ( -- wieder was gelernt -- ); sondern (insbesondere in Kap. 8):

    [...] Stellen A und B unseres Bahndammes

    Die Schwellen eines Eisenbahngleises sind aber doch wesentliche identifizierbare Bestandteile eines ("unseres") Bahndammes -- oder etwa nicht?.

    > er behauptet die Signale sind ungleichzeitig gegeben worden

    In den wesentlichen Kapiteln 8 bzw. 9 tritt das Wort "Signal" gar nicht auf (Überraschung!?).

    Du solltest dir also vor allem mal Rechenschaft geben:
    Was genau gilt denn eigentlich entsprechend der Feststellung von M als gleichzeitig;
    und was genau gilt denn eigentlich entsprechend der Feststellung von M1 als ungleichzeitig?

    > [...] kann doch nicht über die momentane ungleichzeitige Registrierung der Signale schließen, dass die Signale ungleichzeitig gegeben wurden.

    Um zunächst nochmals eine sinnvollere Terminologie zu unterbreiten:
    Daraus, dass M1 (d.h. die "Mitte zwischen" Zugspitze und Zugende) die bekannten Signale nicht koinzident registrierte, sondern zuerst das eine, und danach das andere, wird geschlossen, dass die Anzeige der Zugspitze bei Passage von A nicht gleichzeitig zur Anzeige des Zugendes bei Passage von B war; und
    daraus, dass M (d.h. die "Mitte zwischen A und B") die bekannten Signale in Koinzidenz registrierte, wird geschlossen, dass As Anzeige bei Passage der Zugspitze gleichzeitig zu Bs Anzeige bei Passage des Zugendes war.

    > Dazu sind doch weitere Untersuchungen notwendig um festzustellen ob gleichzeitig oder nicht.

    Überhaupt nicht.
    Erstens, weil es um eine Messdefinition geht. Weil (bzw. sofern) Einstein nachvollziehbar festgelegt hat, dass das, was Einstein unter "Gleichzeitigkeit" bzw. "Ungleichzeitigkeit" verstanden wissen will, genau so entsprechend Beschreibung festgestellt werden soll, dann ist das doch wohl genau so und nicht anders gemeint.

    Das schließt natürlich die Möglichkeit nicht aus, auch irgendwelche anders definierten nachvollziehbaren Messgrößen in Betracht zu ziehen und zu versuchen, diese anhand der gegebenen Beobachtungsdaten ebenfalls auszuwerten; meinentwegen "(Un-)Gleichzeitigkeit entsprechend der (noch im Detail anzugebenden) Definition von Reiner Bergner".

    Aber, zweitens, und nicht minder wichtig:
    Einsteins Definition erfordert (lediglich) eine Fähigkeit, die zumindest im Prinzip jedem Beteiligten zuzutrauen und demnach auch verständlich sein dürfte; nämlich zu beurteilen, welche seiner Beobachtungen der betreffende Beteiligte koinzident oder nacheinander registrierte.
    Demnach gilt Einsteins Definition als allgemein nachvollzíehbar (und ich weiß ja nicht, was du z.B. stattdessen vorschlagen würdest).

    (Dieses Argument steht und fällt natürlich auch damit, dass zur Feststellung, wer "Mitte zwischen" gegebenen Beteiligten war, und wer nicht, auch nicht mehr erforderlich bzw. vorauszusetzen ist, als dass jeder Beteiligte Konizidenz oder Reihenfolge der eigener Beobachtungen beurteilen könne.)

    > Für mich völlig unverständlich, wieso Einsteins Erklärung zur Gleichzeitigkeit immer noch gültig ist obwohl keine wissenschaftliche Grundlage vorhanden ist.

    Was könnte denn nachvollziehbarer (also: wissenschaftlicher) und grundlegender sein, als die Fähigkeit im Prinzip aller Beteiligten, Konizidenz oder Reihenfolge eigener Beobachtungen beurteilen zu können; bzw. Konstruktionen von Messgrößen in Anwendung genau dieser nachvollziehbaren Fähigkeit?
    Übrigens besitzen Hochgeschwindigkeitkameras ja gerade diese Fähigkeit in beispielhafter Weise ...

  70. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    GleichunGleich-zeitig

    Frank, warum diese Auflösung in Schwellen, Sitzreihen oder Beobachterin? Wenn Du mit Schwellen kommst, dann komme ich mit dem Schotterstein der darunter liegt, der nächste will es noch „präziser“ machen und findet unter dem Schotterbett noch ein uralten Grenzstein und will den zum Bezugspunkt nehmen. Wo soll das hinführen?
    Für mich reichen Einsteins gedankenexperimentelle Vorlagen vollkommen. Er hat damit die Theorie aufgestellt und wir wollen sie anhand dieser Vorlagen einfach nur nachvollziehen ob er richtig oder falsch lag, nichts weiter. Wir brauchen kein weiteres Loch im Loch.

    Einstein hat einen Bahndamm, einen stehenden Zug, einen fahrenden Zug, zwei Stellen an denen ein Lichtsignal gegeben wird, die am Anfang und am Ende des Zuges stehen, zwei Beobachter, einer im Zug, einer neben dem Bahndamm – weiter nichts, damit konstruiert er bzw. beweist er eine Ungleichzeitigkeit die so nicht gegeben ist.

    Du sagst in den wesentlichen Kapiteln 8 bzw. 9 tritt das Wort „Signal gar nicht auf – ich bin da nicht überrascht auch wenn ich es sein sollte.
    Das Zitat welches ich vorgebracht habe, habe ich Wort für Wort aus „Physik 20“ Lehrbriefe für das Fernstudium der Mittelstufenlehrer aus dem Jahr 1956, entnommen. Ich weiß nicht worauf Du Dich beziehst, aber falls Du eine PDF Datei davon hast, würde ich mich freuen wenn Du mir eine Kopie zukommen lassen würdest. (Danke im voraus für Deine Bemühungen)
    In diesem Gedankenexperiment hat Einsteins Beobachter behauptet die Signale sind ungleichzeitig gegeben worden, er hat sie ungleichzeitig wahrgenommen aber sie sind nicht ungleichzeitig gegeben worden. Hier werden sämtliche wissenschaftliche Herangehensweisen an ein physikalisches Experiment vernachlässigt.

    Dieses Gedankenexperiment von Einstein ist keine Messdefinition.

    Du schreibst:
    Erstens, weil es um eine Messdefinition geht. Weil (bzw. sofern) Einstein nachvollziehbar festgelegt hat, dass das, was Einstein unter "Gleichzeitigkeit" bzw. "Ungleichzeitigkeit" verstanden wissen will, genau so entsprechend Beschreibung festgestellt werden soll, dann ist das doch wohl genau so und nicht anders gemeint.

    Ich:
    Was Einstein nachvollziehbar festgelegt hat – subjektiv;
    Was Einstein unter „Gleichzeitigkeit“ bzw. „Ungleichzeitigkeit“ verstanden wissen will – subjektiv;
    Was genau den entsprechenden Beschreibungen festgestellt werden soll – subjektiv;
    Dann ist das genau so und nicht anders gemeint – Gemeint hat er das so aber es ist nicht richtig - subjektiv!
    Die Physik fordert rein objektive Ergebnisse, Vorgehensweise irgendwelcher Experimente. Warum soll das in der Relativitätstheorie anders sein? Experimente müssen Überprüfbar sein, jeder Teilschritt, muss den physikalischen Anforderungen standhalten. Hat man Dir nicht beigebracht eine Gegenprobe zu machen?

    Die Fähigkeit die jedem Beteiligten (Ich glaube Du meinst sicherlich die hier Schreibenden, insbesondere mich) zuzutrauen ist eine Beobachtung gleichzeitig oder ungleichzeitig zu registrieren ist hinreichend gegeben. Was ist einfacher als eine Gleichzeitigkeit/Ungleichzeitigkeit festzustellen? Ich glaube das kann jeder der Augen und Ohren hat und über einen Denkapparat verfügt. Was aber nicht jeder kann, ist, ob der Ursprung gleichzeitig/ungleichzeitig ist.

    Diese Aussage von Einstein, das die Signale ungleichzeitig gegeben wurden, weil er sie ungleichzeitig wahrnahm, diese Aussage kritisiere ich.

    Na wenigstens sind wir uns beim Thema, Hochgeschwindigkeitskameras, einig.

  71. Frank Wappler Antworten | Permalink

    vote early -- vote often

    Reiner Bergner schrieb (22.06.2012, 18:16):
    > Ich weiß nicht worauf Du Dich beziehst, aber falls Du eine PDF Datei davon hast [...]

    Ich beziehe mich auf (Kapitel 8 und 9 des Buches) [1]:
    "Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie (Gemeinverständlich)",
    das Einstein 1916 verfasste und das 1917 (von Vieweg, Braunschweig) erstmals veröffentlicht wurde.

    Leider kann ich dafür nicht auf eine PDF-Datei verweisen; vielleicht auch kein Wunder, weil es immer noch (2009) verlegt und zum Kauf angeboten wird.

    Die nächst-besten Web-Referenzen wären wohl einerseits ein Faksimile der ersten Ausgabe
    http://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/...;mode=imagepath
    (was leider nicht zum Durchsuchen geeignet ist), sowie
    http://archive.org/...spezielle00unkngoog_djvu.txt
    (das dafür leider andere Nachteile hat, und was ich oben (27.04.2012, 17:50) schon verlinkt hatte).

    > Das Zitat welches ich vorgebracht habe, habe ich Wort für Wort aus „Physik 20“ Lehrbriefe für das Fernstudium der Mittelstufenlehrer aus dem Jahr 1956, entnommen.

    Ist ja sicher auch nicht schlecht, solang du das für hinreichend nachvollziehbar hälst, um es zur Diskussion zu stellen. Aber ich selbst kann mir davon so leicht wohl keinen Eindruck machen ... (Mich würde besonders interessieren, ob Einsteins o.g. Buch ([1]) dort als Referenz
    angegeben wurde.)

    > [...] hat einen Bahndamm, einen stehenden Zug, einen fahrenden Zug,

    Ein "stehender Zug" (in Unterscheidung zum "Bahndamm an sich und insgesamt" kommt in [1] SWIW gar nicht vor.
    Aber das ist sicherlich ein didaktisch interessantes Mittel, um die "Gleichberechtigung der verschiedenenen Systeme" (bzw. sorgfältiger ausgedrückt: die Nachvollziehbarkeit der Feststellungen, welche Beteiligten paarweise gegenüber einander "ruhten", und welche nicht) zu
    betonen.
    Man könnte unser beliebtes Gedankenexperiment ja überhaupt gerne auch so anordnen:
    "Zwei Züge begegnen sich (im Aneinander-Vorbeifahren) auf freier (mindestens zweigleisiger) Strecke."

    > zwei Stellen an denen ein Lichtsignal gegeben wird, die am Anfang und am Ende des Zuges

    (... nur eines der beiden Züge? ...)

    > stehen [...]

    > Frank, warum diese Auflösung in Schwellen, Sitzreihen oder Beobachterin? Wenn Du mit Schwellen kommst, dann komme ich mit dem Schotterstein der darunter liegt

    Auch gut, solange damit im Interesse der didaktischen Deutlichkeit eindeutig ein bestimmter erkennbarer Bestandteil des Bahndammes benannt ist, in sprachlich offensichtlicher Unterscheidung zu jeglichen Bestandteilen des ("durchfahrenden") Zuges.
    (Wenn man die Auflösung noch weiter z.B: bis zur Betrachtung einzelner Atome triebe, wäre diese sprachliche Unterscheidbarkeit nicht mehr gegeben, sondern man hätte wieder umständlich
    "Atome des Bahndammes" von "Atomen des Zuges" zu unterscheiden.)

    Außerdem kommt es darauf an, dass von konkreten Beteiligten die Rede ist, die (zumindest im gedanken-experimentellen Prinzip) jeder Beobachtungen sammeln, im Gedächtnis behalten bzw. wiedererkennen und (insbesondere hinsichtlich Reihenfolge oder Koinzidenz) bewerten können.
    Diese Forderung verbindet sich MBMN eher mit dem Wort "Schotterstein" als mit "Stelle".

    Und letztlich gilt es zu beachten, dass das Signal-Ereignis nicht nur bestimmte Bestandteile des Bahndammes (bzw. sicherlich auch des "stehenden Zuges") betrifft, sondern ebenso bestimmte
    Bestandteile des "durchfahrenden Zuges". Diesen wesentlichen Feinheiten gerecht zu werden, scheint mir mit dem Wort "Stelle" bestenfalls nur umständlich möglich.

    > zwei Beobachter, einer im Zug, einer neben dem Bahndamm

    Erstens heißt das nicht, dass alle anderen einzeln benannten und erkennbaren Bestandteile nicht ebenso Beobachter wären; meinentwegen "der Lokführer", "der Bremser (am Zugende)", jeder am Bahnsteig wartende Reisende und/oder jeder Schotterstein als selbstständige "Rundumblick-Kamera", usw.

    Zweitens sind die beiden Beobachter, die mit "M" bzw. (hier, oben) mit "M1" benannt sein sollen, nicht irgendwelche Bestandteile des Bahndammes bzw. des "durchfahrenden Zuges", sondern in ganz bestimmten festzustellenden geometrischen Beziehungen zu bestimmten anderen Beteiligten (Stichwort: "Mitte zwischen").

    > Diese Aussage von Einstein, das[s] die Signale ungleichzeitig gegeben wurden [...]

    Diese Aussage wird aber nicht getroffen!
    Vielmehr wird gefolgert und ausgesagt, dass die Blitz-Signal-Ereignisse einander gleichzeitig waren, sofern Bestandteile des Bahndammes daran Anteil hatten; und dass die Blitz-Signal-Ereignisse einander ungleichzeitig waren, sofern Bestandteile des durchfahrenden Zuges daran Anteil hatten.

    (Die entsprechende Aussage, die man erhält, wenn man den "Anteil, den ein bestimmter Beteiligter an einem Ereignis hat" knapper und didaktisch deutlicher "dessen Anzeige (bei diesem Ereignis)" nennt, habe ich oben schon mehrfach dargestellt.)

    > [...] subjektiv!

    Abhängig (jeweils) vom Urteil eines Einzelnen, ja;
    aber eines Jeden, "wie du und ich",
    dem gleichermaßen zuzugestehen ist, den Unterschied zwischen "nacheinander" und "zusammen (koinzident)" zumindest zu verstehen und "nach bestem Gewissen" zu bewerten.
    Also sind diese Urteile zumindest jedem nachvollziehbar. Geht's hier überhaupt "objektiver"?

    > [...] ob der Ursprung gleichzeitig/ungleichzeitig ist.

    Der Ansatz ist, zuerst zu fragen, was damit überhaupt gemeint sein soll; bzw. vorzuschlagen (wie es Einstein 1916 gemacht hat), was damit gemeint sein soll, und zwar so, dass der Vorschlag jedem einzelnen nachvollziehbar ist.

    > Hat man Dir nicht beigebracht eine Gegenprobe zu machen?

    In Angelegenheiten, die allein meiner Gewissenhaftigkeit unterliegen, durchaus.
    (Weswegen ich mal (wieder) eine Kommentar-Vorschaufunktion anregen möchte ... &)

    Aber welche Art von "Gegenprobe" soll denn hier in Frage kommen?:

    Falls gegebene Beobachtungsdaten (betreffend "einen bestimmten Versuch") durch Anwendungen verschiedener Messoperationen bewertet werden, und ungleiche Werte gefunden würden (sofern die Werte überhaupt kommensurabel wären) -- welche Werte sollten als "falsch" verworfen werden?

    Und falls aus gegebene Beobachtungsdaten mehrerer Versuche durch Anwendungen der selben (nachvollziehbaren) Messoperation ungleiche Werte ermittelt würden -- welche davon sollten als "falsch" verworfen werden?

    Nein: Definitionen (insbesondere von Messoperationen, als wie Werte aus gegebenen Beobachtungsdaten zu ermitteln sind) können nicht experimentell überprüft werden;
    und ein gewissenhaft und nachvollziehbar ermittelter Messwert ist so gut wie jeder andere.
    Experimentell falsifizierbar sind lediglich Erwartungen hinsichtlich noch zu gewinnender Messwerte bzw. Modelle, die schon gewonnene Ergebnisse mit weiteren Erwartungen verbinden.

  72. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    Laaaaaangweilig!!!!

    Kommt da jetzt eigentlich noch irgendwann was, oder ist das Thema im Prinzip schon beerdigt?

    I'm sorry for asking!

    Kommentar von MP: Danke für das indirekte Kompliment. Die Einführung geht auf alle Fälle weiter. Wann, kann ich noch nicht absehen.

  73. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Es gibt solche und solche ...

    Jocelyne Lopez schrieb (08.10.2012, 08:25):
    > Es gibt nur eine einzige physikalische Realität.

    Wenn man Beziehungen zwischen mehreren Beteiligten zu bewerten versucht -- und erst recht, wenn man selbst einer der Beteiligten ist -- dann gibt es sicherlich gute Gründe, nach einer Bewertung zu suchen, die (wenigstens im Prinzip) alle betreffenden Beteiligten verstehen, ihr zustimmen bzw. diese ggf. auch selbst erhalten könnten und würden. (Sonst noch was? ...)

    > man kann nur die Dauer zwischen zwei Ereignissen messen

    Na ja ...
    (Dem will ich hier nicht ganz widersprechen; auch wenn ich die Betrachtung der Bestandteile eines jeden Ereignisses, nämlich der einzelnen Anzeigen der daran Beteiligten, zumindest für nützlich halte.)

    Man kann jedenfalls geometrische Beziehungen zwischen ganzen Ereignissen ermitteln (üblicher Weise "s"-Werte genannt); und darunter sind i.A. auch Paare von Ereignissen, deren Beziehungen untereinander durch Dauer-Verhältnisse charakterisiert sind. (Und ob es dazu erforderlich ist, auch bzw. zunächst Bestandteile von Ereignissen in Betracht zu ziehen, sei zunächst dahingestellt.)

    > die berühmte Zwillingsparadoxon-Rundreise:
    > Wenn man die Dauer der Rundreise misst, sprich die Dauer der Trennung der Zwillinge zwischen zwei physikalischen Ereignissen
    ... des "Auseinandergehens" und des "Wiederzusammentreffens".

    So weit, so gut. Aber:
    Die Rede ist ja nicht umsonst von "Rundreise. D.h. einer der beiden ("der Reisende") nahm nicht nur an den beiden genannten Ereignissen (zusammen mit "dem Heimbleibenden") teil, sondern war außerdem an mindestens einem weiteren Ereignis beteiligt (z.B. der "Passage der Boje"), an dem der andere eben nicht teilnahm. Und i.A. sicherlich auch umgekehrt; "der Heimbleibende" begann z.B. einen Apfelkuchen zu backen (ohne dass "der Reisende" dabei war).

    Wir haben also nicht nur die Dauer
    "s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ]", sondern auch die Dauern
    "s[ Auseinandergehen Bojenpassage ]",
    "s[ Bojenpassage Wiederzusammentreffen ]", sowie
    "s[ Auseinandergehen Kuchenbacken ]", und
    "s[ Kuchenbacken Wiederzusammentreffen ]" zu betrachten.

    Sicherlich können sich alle Beteiligen ("Reisender", "Heimbleibender", "Boje", "Hefestück" usw. usf.) auf eine nachvollziehbare Messdefinition einigen, um zumindest die (reellen, positiven) Verhältniszahlen

    "s[ Auseinandergehen Bojenpassage ] / s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ]",
    "s[ Bojenpassage Wiederzusammentreffen ] / s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ]",
    "s[ Auseinandergehen Kuchenbacken ] / s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ]" und
    "s[ Kuchenbacken Wiederzusammentreffen ] / s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ]"

    eindeutig und einvernehmlich zu ermitteln.
    Um aber zu beurteilen, ob z.B.

    "s[ Auseinandergehen Bojenpassage ] / s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ] +
    s[ Bojenpassage Wiederzusammentreffen ] / s[ Auseinandergehen Wiederzusammentreffen ] == 1",
    oder nicht,

    müsste man sich mit den Details auseinandersetzen, wie die genannten Verhältniszahlen ermittelt werden sollten ...

  74. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Es gibt nur eine Realität

    Zitat Jocelyne Lopez: Es gibt nur eine einzige physikalische Realität.

    Zitat Frank Wappler: Wenn man Beziehungen zwischen mehreren Beteiligten zu bewerten versucht -- und erst recht, wenn man selbst einer der Beteiligten ist -- dann gibt es sicherlich gute Gründe, nach einer Bewertung zu suchen, die (wenigstens im Prinzip) alle betreffenden Beteiligten verstehen, ihr zustimmen bzw. diese ggf. auch selbst erhalten könnten und würden. (Sonst noch was? ...)

    Wenn z.B. ein Holzhacker auf dem Berg auf einen Baum einschlägt, hört ein Beobachter, der direkt davor steht den Schlag zu einem bestimmten Zeitpunkt, ein Beobachter im Tal hört dagegen den Schlag zu einem späteren Zeitpunkt. Das bedeutet aber nicht, dass der Holzhacker zwei Mal zu zwei verschiedenen Zeitpunkten auf den Baum eingeschlagen hat, sondern nur ein Mal an einem einzigen Ort. Man sollte nicht wie in der SRT ein physikalisches Ereignis, das immer einmalig ist, mit den Wahrnehmungen bzw. Messungen eines physikalischen Ereignisses gleichstellen, die u.U. unendlich und beliebig verschieden ausfallen können.

    Zitat Jocelyne Lopez:
    die berühmte Zwillingsparadoxon-Rundreise:
    Wenn man die Dauer der Rundreise misst, sprich die Dauer der Trennung der Zwillinge zwischen zwei physikalischen Ereignissen

    Zitat Frank Wppeler:

    So weit, so gut. Aber:
    Die Rede ist ja nicht umsonst von "Rundreise. D.h. einer der beiden ("der Reisende") nahm nicht nur an den beiden genannten Ereignissen (zusammen mit "dem Heimbleibenden") teil, sondern war außerdem an mindestens einem weiteren Ereignis beteiligt (z.B. der "Passage der Boje"), an dem der andere eben nicht teilnahm. Und i.A. sicherlich auch umgekehrt; "der Heimbleibende" begann z.B. einen Apfelkuchen zu backen (ohne dass "der Reisende" dabei war).

    Es ist völlig irrelevant für die Messung der Dauer der Trennung was die beiden getrennten Brüder während der Trennung getan oder gelassen haben, man braucht sich damit nicht zu beschäftigen: Man ermittelt die Dauer zwischen dem Zeitpunkt des Auseinandergehens und dem Zeitpunkt des Wiederzusammentreffens und man erzielt zwangsläufig nur eine einzige Dauer, völlig unabhängig davon, was die Zwillinge während der Trennung getan haben.

    Siehe zum Beispiel Meine experimentelle Widerlegung des Zwillingsparadoxons

    Was meinen Sie darüber?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  75. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Axt an den Stamm (?)

    Jocelyne Lopez schrieb (11.10.2012, 13:19):
    > Wenn z.B. ein Holzhacker auf dem Berg auf einen Baum einschlägt, [...]

    Worauf ich von wegen "Realität" hinauswollte, wäre anhand dieses Beispiels, dass:

    Wenn z.B. ein Holzhacker auf einen Baum einschlägt, und demnach der Holzhacker sicherlich anzeigt und versteht und zustimmt, dass er auf den Baum einschlägt, dann auch der Baum anzeigen und (zumindest im Prinzip) zustimmen sollte, dass auf ihn ("vom Holzhacker") eingeschlagen wird (falls auch er, der Baum, hinreichend Verständnis hätte).
    (Ach ja -- und 'ne Axt ist daran ja sicherlich auch mit beteiligt ...)

    > [...] hört ein Beobachter, der direkt davor steht den Schlag zu einem bestimmten Zeitpunkt, ein Beobachter im Tal hört dagegen den Schlag zu einem späteren Zeitpunkt.

    Sicherlich können die genannten Anzeigen des Holzfällers (bzw. der Axt) und des Baumes im Prinzip von jeder Menge anderer Beteiligter beobachtet/wahrgenommen werden; und sicherlich gibt es gewisse nachvollziehbare Prinzipien zur Beurteilung von "Reihenfolge", auch unter mehreren Beteiligten (oder ansonsten eben z.B. auch: "Gleichzeitigkeit").

    > Das bedeutet aber nicht, dass der Holzhacker zwei Mal [...] auf den Baum eingeschlagen hat

    Richtig. Der Unterschied zwischen "nur einmal" und "erst einmal, und danach noch einmal" sollte zumindest im Prinzip ganz unstrittig und nachvollziehbar sein; und mit eventuellen Fragen des "Auflösungsvermögens" von konkreten Beteiligten kann man sich ja nur auf der Grundlage beschäftigen, dass der Unterschied zwischen "nur einmal" und "erst einmal, und danach noch einmal" zumindest im Prinzip ganz unstrittig und nachvollziehbar ist.

    > Man sollte nicht wie in der SRT ein physikalisches Ereignis, das immer einmalig ist, mit den Wahrnehmungen bzw. Messungen eines physikalischen Ereignisses gleichstellen, die u.U. unendlich und beliebig verschieden ausfallen können.

    Selbstverständlich soll unterschieden werden (und wird im Rahmen der RT unterschieden) was unterschiedbar ist;
    also z.B.
    - das Ereignis, bei dem der Holzhacker (erstmals) auf den Baum einschlug,
    - vom Ereignis, bei dem der Nächstbeste davon hörte,
    - vom Ereignis, bei dem ein bestimmter weiterer Beteiligter davon hörte,
    - vom Ereignis, bei dem der Holzhacker ein weiteres Mal auf den Baum einschlug,
    usw.

    Aber es ist doch trotzdem eine übliche und effektive Beschreibung von Ereignissen, dass die daran Beteiligten bestimmte Wahrnehmungen hatten bzw. anzeigten.

    > Es ist völlig irrelevant für die Messung der Dauer der Trennung was die beiden getrennten Brüder während der Trennung getan oder gelassen haben, man braucht sich damit nicht zu beschäftigen

    Nicht ganz: denn es ist offenbar doch relevant, dass die beiden "während der Trennung" getrennt waren und blieben.
    Also steht die Frage: Wie ist "Trennung" bzw. "Getrenntsein" überhaupt definiert?; insbesondere im Zusammenhang mit "Ereignissen" usw.

    > Man ermittelt die Dauer zwischen dem Zeitpunkt

    ... Ereignis? ...

    > des Auseinandergehens und dem Zeitpunkt [Ereignis] des Wiederzusammentreffens und man erzielt zwangsläufig nur eine einzige Dauer

    Das ist ganz richtig. (Aber das ist keineswegs einfach.)

    > völlig unabhängig davon, was die Zwillinge während der Trennung getan haben.

    Völlig unabhängig davon, was die Zwillinge während der Trennung getan haben -- abgesehen davon, dass sie "dabei" voneinander getrennt sein mussten (damit nachvollziehbar ist, um welche beiden Ereignisse es bei "Auseinandergehen" und "Wiederzusammentreffen" überhaupt geht).

    Wir haben also zwei bestimmte Ereignisse, "Auseinandergehen" und "Wiederzusammentreffen", und eine bestimmte Dauer (den "s"-Wert) dieser beiden Ereignisse voneinander.
    Aber -- und das sollte nicht überraschen -- es gibt eben sogar noch mehr Ereignisse, als nur die beiden genannten. Was nun? ...

  76. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Perfekte Gleichzeitigkeit

    Zitat Frank Wappler:

    Nicht ganz: denn es ist offenbar doch relevant, dass die beiden "während der Trennung" getrennt waren und blieben. Also steht die Frage: Wie ist "Trennung" bzw. "Getrenntsein" überhaupt definiert?; insbesondere im Zusammenhang mit "Ereignissen" usw.

    Eine Trennung ist für jedermann implizit und nachvollziehbar definiert: Das ist die Dauer zwischen zwei ganz bestimmten, definierten Ereignissen - wie eben bei dem Zwillingsparadoxon zwischen dem Zeitpunkt des Auseinandergehens und dem Zeitpunkt des Wiederzusammentreffens.

    Eine Dauer betrifft zwangsläufig immer nur zwei Ereignisse. Welche anderen Ereignisse während der Trennung stattgefunden haben ist nicht Bestandteil der Messung und deren Dauer könnten nur jeweils durch beliebig viele separate Messungen ermittelt werden. Das interessiert hier aber nicht: gesucht wird einzig die Dauer der Trennung zwischen den beiden.

    Und es ist messtechnisch ganz einfach die Dauer der Trennung der Zwillinge zu ermitteln, und zwar ganz präzis mit nur einer Uhr: Beide Zwillinge stoppen die Uhr gleichzeitig und Zwilling B fliegt gleich auf Reise. Wenn er zurückkommt, stoppen beide wieder gleichzeitig die Uhr.

    NB: Die Gleichzeitigkeit des jeweiligen Stoppens der Uhr kann man sogar perfekt gewährleisten, zum Beispiel mit dieser einfachen Methode: Beide Zwillinge legen den Zeigefinger übereinander auf dem Knopf, zum Beispiel Zwilling A auf dem Zeigefinger von Zwilling B, jedoch nur Zwilling A übt dabei einen Druck auf den Zeigefinger von Zwilling B und zwangsläufig auf den Knopf: Die Uhr ist damit perfekt gleichzeitig von den beiden Zwillingen gestoppt worden. ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  77. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Freitag nach Eins

    Jocelyne Lopez schrieb (12.10.2012, 07:43):
    > Eine Dauer betrifft zwangsläufig immer nur zwei Ereignisse.

    Dieser hier schon mehrfach gemachten Aussage habe ich (hier) bisher stets zugestimmt. (Mal sehen, wie lang ich das durchhalte. ;)

    > [...] gesucht wird einzig die Dauer der Trennung zwischen den beiden.

    Wenn das so wäre, bräuchte man das Gesuchte doch nur (so) benennen, um es zu finden:
    "Dauer der Trennung zwischen den beiden". Punkt.

    Bzw. auch für mehrere (i.A. verschiedene) Ereignisse "$", "€", "¥", "£", einfach "s"-Werte für jedes Paar nennen:

    "s[ $, € ]",
    "s[ $, ¥ ]",
    "s[ $, £ ]",
    "s[ €, ¥ ]", usw.,

    fertig. Oder?

    > [...] Und es ist messtechnisch ganz einfach die Dauer der Trennung der Zwillinge zu ermitteln, und zwar ganz präzis mit nur einer Uhr

    Wie kommst du darauf, dass die "Zwillinge" selbst und an sich keine Uhren wären? ...

    Hier ein hoffentlich anschaulicher Denkanstoß:
    http://www.watchtime.net/...pdf=CH_2005_03_104.pdf

    > Beide Zwillinge stoppen die Uhr gleichzeitig und Zwilling B fliegt gleich auf Reise. Wenn er zurückkommt, stoppen beide wieder gleichzeitig die Uhr.

    Das hab ich schon mal irgendwo anders gelesen. Mich verwirrt daran ganz unmittelbar, dass die eine Uhr, von der da die Rede ist, zuerst "gestoppt" und dann/erneut "gestoppt" werden soll ... Ist mir da irgendetwas entgangen?

    > NB: Die Gleichzeitigkeit des jeweiligen Stoppens der Uhr kann man sogar perfekt gewährleisten, zum Beispiel mit dieser einfachen Methode: Beide Zwillinge legen den Zeigefinger übereinander auf dem Knopf, zum Beispiel Zwilling A auf dem Zeigefinger von Zwilling B, jedoch nur Zwilling A übt dabei einen Druck auf den Zeigefinger von Zwilling B und zwangsläufig auf den Knopf: Die Uhr ist damit perfekt gleichzeitig von den beiden Zwillingen gestoppt worden.

    Das nennt man nicht (nur) "gleichzeitig", sondern genauer und eingeschränkter: "koinzident".
    Jedenfalls sofern man von "Eigenschaften" ("Kompressibilität", "Dicke", "Dichte", ...) mindestens von Bs Zeigefinger absieht.

    Die Feststellung von "Koinzidenz" (bzw. die Annahme, dass der Begriff "Koinzidenz" mindestens so perfekt implizit und nachvollziehbar ist, wie der Begriff des "Getrenntseins") spielt übrigens eine wesentliche Rolle in der SRT-Definition von "Gleichzeitigkeit" im Allgemeinen.

  78. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Einstein verstehen ?

    Seit über 100 Jahren bemühen sich Menschen Einstein zu verstehen, offenbar vergeblich. Jetzt wollen Sie Herr Pössel das Wunder vollbringen und das Unverständliche verständlich machen?!
    Wann kommt die Lichtuhr??
    Alles andere ist pure Ablenkung.

    Antwort von MP: Ach kommen Sie - die Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie (und um die geht es hier ja) sind wirklich nicht allzu schwer zu verstehen. Man muss es freilich systematisch angehen, und dazu gehört, dass man eben nicht gleich bei der Lichtuhr anfängt. Ohne die Grundlagen geht es nicht.

  79. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    genau: die Grundlagen

    und dazu gehört für mich als Erstes: was verstehen Sie, bzw. ein Relativist unter dem Wort Zeit? Ist es nur ein Produkt unseres Gehirns oder existiert die Zeit unabhängig von uns, wie Sie unabhängig von mir existieren? Ein Begriff kann sich nicht ausdehenen, nur ein Objekt. Das ist das Problem, Herr Pössel. Das ist für mich das Unverständliche.
    In die Mathematik habe ich kein Vertrauen, denn diese interessiert sich nicht für das was man schlechthin als Verständnis versteht. Diese ist (außer der angewandten Mathematik, wo es nicht um 3, sondern z. B. um 3 Menschen geht) pure Formalität: sinnentleert.

    Antwort von MP: Auf die Grundlagen der Zeitmessung bin ich ja schon in Teil 2, auf Gleichzeitigkeitsbegriffe im obigen Beitrag eingegangen. Dass sich die Definitionen später noch etwas verändern, hatte ich allerdings auch schon angekündigt; ohne die Vorstufen kann man aber, denke ich, nicht verstehen, was da vorgeht.

  80. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    zusammengefasst

    es gibt Menschen, die die Zeit als Objekt betrachten und andere, die die Zeit als reinen Begriff auffassen.
    Keiner kann den anderen überzeugen. Also nehemn wir es an, wie es ist.
    Was ich als Diskriminierung empfinde, ist die Tatsache, dass, die einen die anderen als Doofe betrachten und das dies von der Politik - im globalen Unterrichtswesen - akzeptiert wird, das man die einen ganz einfach ignoriert.

  81. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Ein und Aus

    Zitat Jocelyne Lopez: „gesucht wird einzig die Dauer der Trennung zwischen den beiden.“

    Zitat Frank Wappler: “Wenn das so wäre, bräuchte man das Gesuchte doch nur (so) benennen, um es zu finden: "Dauer der Trennung zwischen den beiden". Punkt.

    Ja, und ich habe es auch mehrfach benannt: Ich suche die Dauer der Trennung zwischen den beiden Zwillingen, also die Dauer zwischen dem Zeitpunkt des Auseinandergehens und dem Zeitpunkt des Wiederzusammentreffens, das war klar definiert. Die Dauer von beliebig viele anderen Ereignissen interessiert hier nicht.

    Zitat Frank Wappler:
    „Wie kommst du darauf, dass die "Zwillinge" selbst und an sich keine Uhren wären? ...

    Weil man in der Physik eine Dauer mit einer Uhr misst, und nicht mit Zwillingen... ;)

    Zitat Frank Wappler:
    “Mich verwirrt daran ganz unmittelbar, dass die eine Uhr, von der da die Rede ist, zuerst "gestoppt" und dann/erneut "gestoppt" werden soll ... Ist mir da irgendetwas entgangen?“

    Ich kenne leider in der deutschen Sprache kein anderes Verb als „stoppen“, um den Vorgang zu beschreiben, dass man eine Uhr sowohl erst einmal zum Laufen bringt als auch nachträglich wieder abstellt. Gemeint mit „gestoppt“ ist also in anderen Worten ausgedrückt: „Ein“ und „Aus“, sprich „Ein“ zum Zeitpunkt des Auseinandergehens, „Aus“ zum Zeitpunkt des Wiederzusammentreffens. Ist der Meßvorgang jetzt klarer?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  82. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @MP

    I'm sorry, da bin ich aber ganz anderer Meinung. Die Lichtuhr lässt sich inzwischen sehr sehr leicht als "reiner Unfug" der theoretischen Physik entlarven -- Es bedarf dazu lediglich des "Physikers" eigene Argumentation.

    Antwort von MP: Kein Problem. Wenn wir mit Mechanik, Relativitätsprinzip und den Grundannahmen der Speziellen Relativitätstheorie durch sind, kommt auch bei mir die Lichtuhr. Und dass diese Teile schneller aufeinander folgen sollen als die bisherigen, habe ich mir auch vorgenommen; wie realistisch das ist, werden wir sehen.

  83. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Schalten u.walten? Lesen u.lesen lassen!

    Jocelyne Lopez schrieb (13.10.2012, 09:42):
    > Ich suche die Dauer der Trennung zwischen den beiden Zwillingen, also die Dauer zwischen dem Zeitpunkt

    ... Ereignis ? ...

    > des Auseinandergehens und dem [Ereignis] des Wiederzusammentreffens, das war klar definiert. Die Dauer von beliebig viele anderen Ereignissen interessiert hier nicht.

    Und ich wiederhole, dass MBMN wir hiermit gefunden haben, was du gesucht hast, so konkret das möglich ist:
    "die Dauer der Trennung zwischen den beiden Zwillingen".

    Und viele interessiert neben dieser bestimmten Dauer an sich eben trotzdem auch die reell-wertige Verhältnisse dieser Dauer im Vergleich mit anderen Dauern;
    sei es im Vergleich mit der Dauer zwischen dem Ereignis des Auseinandergehens der beiden Zwillinge und dem Ereignis des Aneinandervorbeirauschens eines dieser beiden Zwillinge und einer bestimmten Boje,
    oder im Vergleich mit der Dauer dem Ereignis des aneinander Vorbeirauschens eines dieser beiden Zwillinge und einer bestimmten Boje und dem Ereignis des Wiederzusammentreffens der beiden Zwillinge,
    oder im Vergleich mit der Dauer zwischen dem Ereignis des Auseinandergehens der beiden Zwillinge und dem Ereignis bei dem der andere dieser beiden Zwillinge begann einen Kuchen zu backen,
    oder im Vergleich mit der Dauer zwischen dem Ereignis bei dem der andere dieser beiden Zwillinge begann einen Kuchen zu backen und dem des Wiederzusammentreffens der beiden Zwillinge,
    oder im Vergleich sogar mit noch anderen Dauern.

    > Weil man in der Physik eine Dauer mit einer Uhr misst, und nicht mit Zwillingen...

    Mal ganz abgesehen davon, dass der Begriff "Uhr" (in der Physik) "biologische", "forensische", "radiologische", "thermoluminiszente" uva. einschließt --
    was meinst du mit "Dauer messen" ??
    Geht's dir vielleicht doch auch um weitere Ereignisse, neben den beiden zweifellos wesentlichen Ereignissen des Auseinandergehens und des Wiederzusammentreffens der beiden Zwillinge?

    > Ich kenne leider in der deutschen Sprache kein anderes Verb als „stoppen“, um den Vorgang zu beschreiben, dass man eine Uhr sowohl erst einmal zum Laufen bringt als auch nachträglich wieder abstellt.

    Wie wär's denn mit "(an)laufen (lassen)" bzw. "abstellen"; spezifisch und separat?
    Die betreffende Uhr soll doch sicherlich nicht beides zusammen (koinzident) gemacht bzw. angezeigt haben, dass dafür ein einziges, zusammenfassendes Verb gebraucht würde; sondern sicherlich erst das Eine, und dann das Andere?

    > Gemeint mit „gestoppt“ ist also in anderen Worten ausgedrückt: „Ein“ und „Aus“

    Oder wie wär's entsprechend mit "einlesen" bzw. "auslesen"; ebenso spezifisch und separat? ...

    Man kann sich übrigens jede Menge verschiedener Uhren (einschl. bestimmter Zwillinge) vorstellen, deren Anzeigen bei einem bestimmten Ereignis alle zusammen eingelesen und deren Anzeigen bei einem anderen bestimmten, nachfolgenden Ereignis alle zusammen ausgelesen wurden; wohl auch ohne noch irgendwelche weiteren Ereignisse überhaupt zu erwähnen.

    > Ist der Meßvorgang jetzt klarer?

    Zumindest steht nach wie vor meine Frage, ob du auch irgendetwas gesucht hast, das mit
    "die Dauer der Trennung zwischen den beiden Zwillingen"
    noch nicht vollumfänglich gefunden und beantwortet ist.

  84. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Herr Pössel

    Sie wollen ein Lehrbuch für Dummis schreiben. Ist schon x-mal gemacht worden.
    Da kommt nichts Neues heraus.
    Das ist alles, was ich zu Ihrem Blog sagen kann.

    Antwort von MP: Tja, wenn Sie meinen - dann noch viel Spaß mit dem Rest des WWW!

  85. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Ich gebe zu, Herr Pössel

    Sie haben den Vorteil, dass die Relativisten einer Meinung sind, eine Theorie haben, während die anderen keine - einheitliche Theorie haben. Das heißt aber nicht, dass Ihre, die relativistische Theorie die richtige sei.

    Ich halte mich gerne im www auf.
    Ich wünsche Ihnen viel Erfolg.

    Viele Grüße!

  86. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Eine Dauer Messen mit einer Uhr

    Zitat Jocelyne Lopez: “Ich suche die Dauer der Trennung zwischen den beiden Zwillingen, also die Dauer zwischen dem Zeitpunkt ..."

    Zitat Frank Wappler: ... Ereignis ? ...

    Eine Trennung ist ein physikalisches Ereignis, das sich messtechnisch durch die Zeitdifferenz zwischen Zeitpunkt des Auseinandergehens und Zeitpunkt des Wiederzusammentreffens ermitteln lässt. Ein ganz nachvollziehbarer und alltäglicher Vorgang.

    Und ich will wissen wie lange die Trennung zwischen den beiden Zwillingen gedauert hat. Mehr will ich hier nicht wissen. Was sie während der Trennung getan oder gelassen haben interessiert mich hier nicht. Wo sie sich während der Trennung aufgehalten oder nicht aufgehalten haben interessiert mich hier nicht.

    Zitat Frank Wappler:: „Mal ganz abgesehen davon, dass der Begriff "Uhr" (in der Physik) "biologische", "forensische", "radiologische", "thermoluminiszente" uva. einschließt -- was meinst du mit "Dauer messen" ??“

    Ich habe schon definiert, dass ich in meinem Experiment die Dauer der Trennung mit einer Uhr messen will, und zwar mit einem Gerät „Uhr“ und nicht mit einer „biologischen Uhr Zwilling“. Meinetwegen mit einer Atomuhr oder mit sonstiger Uhr anderer Bauart, spielt keine Rolle in meinem Experiment.

    Zitat Frank Wappler:: “Wie wär's denn mit "(an)laufen (lassen)" bzw. "abstellen"; spezifisch und separat? Die betreffende Uhr soll doch sicherlich nicht beides zusammen (koinzident) gemacht bzw. angezeigt haben, dass dafür ein einziges, zusammenfassendes Verb gebraucht würde; sondern sicherlich erst das Eine, und dann das Andere? „

    Doch, gemeint ist, dass beide Zwillinge die gleiche Uhr „(an)laufen (lassen)" wenn sie sich trennen, und die gleiche Uhr „abstellen“, wenn sie sich wieder treffen.

    Die Dauer der Trennung ermittelt man dann durch die Zeitdifferenz zwischen Zeitpunkt des Anlaufens und Zeitpunkt des Abstellens.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  87. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    ein bestimmter Vorgang

    kann nur mit einer Uhr beschrieben werde - das ist denknotwendig!!!. Mit zwei Uhren, die nicht synchron laufen ist das nicht möglich.
    "Die" Zeit kann mit keiner Uhr gemessen werden, nur eine bestimmte Dauer.Die Dauer kann ich wahrnehmen, "die" Zeit ist ein idealer Begriff.

    Antwort von MP: Darauf, dass Zeitangaben auf Messungen der Zeitdauer zurückgehen, können wir uns, nehme ich an, einigen. Aber auf Grundlage solcher Messungen lassen sich dann eben auch Zeitkoordinaten einführen, bei denen man jedem Moment eine Zeit zuordnet - eben die Zeit, die seit einem bestimmten Bezugszeitpunkt vergangen ist (anders ausgedrückt, die "Dauer zwischen Bezugszeitpunkt und dem betreffenden Moment"). Jenseits solcher auf die Dauer zurückzuführenden Zeitmessungen sehe ich auch keine Notwendigkeit, für Zeitmessungen an einem bestimmten Ort eine "ideale Zeit", was immer das sein soll, einzuführen.

    Darüber, wie die Zeitmessungen verschiedener Uhren, insbesondere von Uhren an verschiedenen Orten, zusammenhängen, muss man sich dann natürlich immer noch Gedanken machen. Und wenn Sie alle Uhren bis auf eine einzige verbieten, sollten Sie dafür gute Gründe anführen können - warum ist jetzt gerade diese eine Uhr vor allen anderen ausgezeichnet?

  88. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Naturerscheinungen verstehen

    Zitat Michael Istvancsek: „ ein bestimmter Vorgang kann nur mit einer Uhr beschrieben werde - das ist denknotwendig!!!. Mit zwei Uhren, die nicht synchron laufen ist das nicht möglich.
    "Die" Zeit kann mit keiner Uhr gemessen werden, nur eine bestimmte Dauer.Die Dauer kann ich wahrnrhmen, "die" Zeit ist ein idealer Begriff.

    Ganz genau!

    Das Messen der Dauer eines Vorganges kann man zuverlässig und gültig nur mit einer Uhr vornehmen. Mit zwei Uhren, die nicht synchron laufen ist es nicht möglich.

    Die Dauer eines abgeschossenen Ereignisses wie hier eine Hin-und-Rückreise von A nach A kann man zuverlässig und zulässig mit einer einzigen Uhr an A messen. Das ist Gang und Gebe und es ist mestechnisch hundertprozentig gültig.

    Wenn ich z.B. ein 4-Minuten Ei kochen möchte, dann messe ich die Dauer mit einer einzigen Uhr. Ich laufe nicht hin und her zwischen Küchenuhr und Wohnzimmeruhr mit einer Rechenmaschine, um eine vermeintliche „Zeitdilatation“ auszurechnen... :-(

    Wenn die beiden Uhren in der Küche und im Wohnzimmer nicht synchron laufen, bedeutet es keine ominöse „Zeitdilatation“, sondern eben nur, dass sie nicht synchron laufen, ganz einfach und ganz gängig: Milliarden von Uhren auf der Welt laufen nicht synchron... Das Asynchronlaufen von Uhren als „Zeitdilatation“ zu bezeichnen ist doch völlig absurd.

    Hier würde ich den Physik-Nobelpreisträger Wilhelm Conrad Röntgen zitieren:

    “Mir will es nicht in den Kopf hinein, dass man so ganz abstrakte Betrachtungen und Begriffe brauchen muss, um Naturerscheinungen zu verstehen.“

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  89. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ „unorthodoxe“ Kritiker

    Habt ihr euch schon mal den Titel durchgelesen, es geht hier um „Einstein verstehen“ und nicht um „SRT runtermachen“. Die Seite ist ein nettes Angebot an Menschen, die mit der klassischen Physik einigermaßen und auch mehr klarkommen und nun die Theorie von Einstein verstehen möchten.

    Ihr wollt das ganz sicher nicht, ihr haltet die SRT für falsch und euer Ziel ist es, sie zu vernichten. Darum seid ihr hier eben falsch, es geht hier nicht darum die Frage zu diskutieren, ob die SRT falsch oder richtig ist, sondern wie sie zu verstehen ist, was sie genau aussagt.

    Ihr habt doch eigene Seiten und Blogs (wenn diese mal nicht wegen Rufmord vom Provider abgeschaltet sind) und dort unterdrückt ihr doch jede Diskussion, Personen die nicht gegen die SRT sind, werden von euch dort nicht lange geduldet, wenn überhaupt.

    Euer Ziel ist es hier, die Diskussion hier zu stören, eure Kritik und eure Motivation ist bekannt, warum könnt ihr eure Kritik nicht einfach auf euren Seiten verbreiten und hier die Menschen die „Einstein verstehen“ wollen in Ruhe diskutieren lassen?

    Ihr müllt hier ganz bewusst den Blog zu. Keiner zwingt euch die SRT zu verstehen, oder Einstein zu mögen, ihr schreibt gezielt am Thema vorbei. Personen die sich so verhalten werden im Web in der Regel als Trolle bezeichnet.

    Es wäre sicher für die Diskussion von Vorteil, wenn die „Kritik“ der „unorthodoxe“ Kritiker abgetrennt werden würde, damit die Personen die sich hier zum Thema unterhalten wollen nicht gestört werden. Wie „unorthodoxe“ Kritiker oder kurz Cranks ihre Eier kochen, ist ganz sicher hier nicht Thema der Diskussion.

  90. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Die richtige Uhrzeit ist eine Konvention

    Zitat Markus Pössel: “Und wenn Sie alle Uhren bis auf eine einzige verbieten, sollten Sie dafür gute Gründe anführen können - warum ist jetzt gerade diese eine Uhr vor allen anderen ausgezeichnet?“

    Es gibt einen sehr guten Grund um eine Uhr vor allen anderen auszuzeichnen, der Grund liegt auf der Hand, ist für jedermann einleuchtend und es wird auch seit langem aus ganz praktischen und nachvollziehbaren Gründen umgesetzt: Man zeichnet per Konvention eine bestimmte Uhr als Maßstab aus.

    Die „Maßstabuhr“ zeigt per Konvention immer die richtige Uhrzeit an, sie kann nie vor- oder nachgehen, sie geht per Konvention immer richtig. Alle andere Uhren, die vor- oder nachgehen laufen falsch und müssen auf die Maßstabuhr synchronisiert werden.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  91. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    die richtige Uhr

    Sie haben Recht Herr Pössel und Frau Lopez hat auch Recht.
    Bei einer analogen Uhr mit Ziffernblatt z. B. erkennen wir zwar gleichgroße Kreisbogen nur die Dauer der entsprechenden Bogen kann - de facto - nicht verglichen werden, weil die zu vergleichende Dauer ganz einfach nicht mehr da ist. Das ist das Uhrenproblem. Welches ist nun die zuverlässigste Uhr? Die war und ist diejenige, von deren Funktionsweise man am meisten überzeugt ist und das ist sicher nicht eine von uns "handgefertigte" Uhr, die müssen wir in der Natur auffinden. Man vertraut heute der Konstanz elektromagnetischer Schwingungen, und für mich ist das Überzeugende das Phänomen der Resonanz der El.-mag. Kreise.
    Per Konvention hat man nun eine bestimmte Schwing eines Atoms gewählt.

    Antwort von MP: Wichtig ist aber auch, dass die verschiedenen Uhren im Rahmen ihrer typischen Genauigkeit (kann man z.B. abschätzen, indem man Uhren gleicher Bauart untereinander vergleicht) gleich gehen. Zum Beispiel ist meine Armbanduhr deutlich ungenauer als die Atomuhren der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, aber im Rahmen ihrer Genauigkeit stimmt sie mit der offiziellen Zeit durchaus überein. Das ist ein deutliches Anzeichen dafür, dass Zeit ein Konzept ist, das durchaus über die konkrete Bauart unserer Uhren hinausgeht. Dass wir für ganz unterschiedliche Systeme physikalische Gesetze finden, in denen ein und derselbe Zeitparameter vorkommt, bestätigt uns in dieser Ansicht.

    Auch wenn wir uns auf eine praktische Umsetzung der Zeitmessung geeinigt haben, indem wir so etwas wie "zuverlässigste Uhren" definiert haben, sollten wir dann noch erforschen, was denn nun den Uhrengang beeinflusst. So kommen wir schnell darauf, was z.B. unterschiedliche Temperaturen für Uhren von der gleichen Bauart wie unsere Maßstabsuhr ausmachen, und können damit wiederum unsere Maßstabsuhren verbessern (in diesem Falle: ihre Temperatur konstant halten).

    In vielen Fällen werden die Effekte bauartspezifisch sein. Eine Pendeluhr reagiert auf Temperaturschwankungen anders als eine Atomuhr, und wir können anhand der unterschiedlichen Funktionsprinzipien auch nachvollziehen, warum das so ist. Ein Effekt, der offenbar alle Uhren im Rahmen ihrer Messgenauigkeiten gleich beeinflusst, ist von ganz anderer Natur. Genau so ein Effekt ist die relativistische Zeitdilatation. Dazu kommen wir dann ja auch in dieser Einführung später noch.

  92. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Ausgezeichnet

    Herr Krüger, warum so aufgebracht? Ohne die "Unorthodoxen" wäre die Diskussion hier doch schon längst zum erliegen gekommen. Ich, für meinen Teil, habe speziell durch deren Argumentation rlativ viel dazugelernt. Gerde die zuletzt geäußerte Idee einer "Maßstabsuhr" kannte ich noch nicht - und halte ich für genial, ein ausgezeichneter Gedanke.

    Übertagen Sie diese Idee doch einmal auf andere Domänen. Lassen Sie mich das an einem Beispiel ausführen.

    Es gibt einen sehr guten Grund um eine Meinung vor allen anderen auszuzeichnen, der Grund liegt auf der Hand, ist für jedermann einleuchtend und es wird auch seit langem aus ganz praktischen und nachvollziehbaren Gründen umgesetzt: Man zeichnet per Konvention eine bestimmte Meinung als Maßgeblich aus.
    Die „Maßgebliche Meinung“ gibt per Konvention immer die richtige Meinung wieder, sie kann nie falsch- oder danebenliegen, sie ist per Konvention immer richtig. Alle andere Meinungen, die falsch- oder danebenliegen sind abweichend und müssen auf die Maßgebliche Meinung synchronisiert werden.

    Dadurch wird Frieden möglich. (Damit wird auch der Bezug zu Einstein deutlich, den wollte auch er.) Das ist meine Meinung. Ich schlage vor wir machen meine Meinung per Konvention zur "Maßgeblichen Meinung".

  93. Manuel Antworten | Permalink

    @ Joker, 14.10.2012, 14:01

    Herr Krüger, warum so aufgebracht? Ohne die "Unorthodoxen" wäre die Diskussion hier doch schon längst zum erliegen gekommen.

    Ist nur ihre Annahme, die Diskussion läuft ohne Cranks sicherlich besser, den die "Unorthodoxen" haben eine zum Thema des Blogbeitrages konträre Zielsetzung.

    Wenn es eine Diskussion über die Besteigung des Mount Everest gibt, in der erfahrende Bergsteiger ihr Wissen an noch weniger Erfahrene weiter geben wollen, dann stören Personen die ständig rufen: „den Berg gibt es gar nicht, wer behauptet da ist einer, der ist ein Lügner und Betrüger“ einfach.

    Betrachten sie einfach die Zielsetzung, der Artikel richtet sich an Personen, die Einstein verstehen wollen, die Cranks sehen in Einstein einen Betrüger und halten die SRT für falsch, damit fehlt eben die gemeinsame Basis für eine Diskussion.

    Es gibt einen sehr guten Grund um eine Meinung vor allen anderen auszuzeichnen, der Grund liegt auf der Hand, ist für jedermann einleuchtend und es wird auch seit langem aus ganz praktischen und nachvollziehbaren Gründen umgesetzt: Man zeichnet per Konvention eine bestimmte Meinung als Maßgeblich aus.
    Die „Maßgebliche Meinung“ gibt per Konvention immer die richtige Meinung wieder, sie kann nie falsch- oder danebenliegen, sie ist per Konvention immer richtig. Alle andere Meinungen, die falsch- oder danebenliegen sind abweichend und müssen auf die Maßgebliche Meinung synchronisiert werden.

    Dadurch wird Frieden möglich. (Damit wird auch der Bezug zu Einstein deutlich, den wollte auch er.) Das ist meine Meinung. Ich schlage vor wir machen meine Meinung per Konvention zur "Maßgeblichen Meinung".

    Das können sie in ihrer Glaubensgemeinschaft gerne so halten, auch die Sekte der Kritiker G. O. Mueller gibt eine Meinung vor, mit Wissenschaft hat so etwas aber nicht zu tun.

    Es werden Experimente gemacht und man bekommt dabei Messwerte. Eine Theorie soll und kann nun diese Ergebnisse berechnen und das ist eben das Ziel. Die SRT leistet das, die LET auch, aber die LET kann eben nicht erklären, warum die LT richtige Werte gibt. Auch postuliert die LET einen Äther, der nicht messbar und nicht beschreibbar ist. Die SRT ist da eben überlegen, sie kann die LT einfach ableiten und benötigt ein Postulat weniger.

    Die SRT wurde also nicht per Konvention zur "Maßgeblichen Meinung" erhoben.

    Es ist doch ganz einfach, wenn man nicht Tauchen lernen will (warum auch immer) macht man doch keinen Tauchkurs, wer das macht will einfach die Anderen im Kurs stören. Es steht den Cranks doch frei in ihren eigenen Blogs fanatischen Verschwörungstheorien zu frönen.

  94. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Diskussionsstil hier in den Kommentaren

    Dass ich die durchaus unkonstruktiven und nervigen Seiten der Diskussion mit Relativitätskritikern kenne, sollte allgemein bekannt sein - das habe ich hier ja ausführlich dokumentiert.

    Was "Einstein verstehen" angeht, spricht aus meiner Sicht überhaupt nichts dagegen, wenn hier Menschen mitdiskutieren, die der SRT gegenüber skeptisch eingestellt sind, und sogar einiges dafür. Ich persönlich habe aus Argumenten der Relativitätskritiker viel darüber gelernt, was man an der SRT (bzw. zum Teil allgemein an den Grundlagen der Physik) alles missverstehen kann; das ist für jemanden, der eine pädagogische Einführung schreiben möchte, natürlich wertvolles Wissen.

    Damit das Ganze nicht ausufert, sollten sich nur alle Beteiligten, egal welcher Haltung zur SRT, an die Grundregel halten: Dies ist eine Schritt-für-Schritt-Einführung; bitte der Entwicklung nicht allzu sehr vorgreifen; Kommentare, die sich allzu demonstrativ nicht daran halten, werde ich, wie angekündigt, auf eine separate Seite verschieben (wie z.B. gleich den Kommentar von Herrn Sommer, der sich ja noch nicht einmal die Mühe macht, auf das, was ich hier geschrieben habe, einzugehen, sondern gleich in seine eigene Richtung davonprescht).

    Die Diskussion zwischen Herrn Wappler und Frau Lopez ist in dieser Hinsicht grenzwertig; bislang hat sie zumindest noch einen ungefähren Bezug zum Thema Definition von Zeit und Gleichzeitigkeit, aber das Zwillingsproblem ist natürlich ein gewaltiger Vorgriff. Mal sehen, wie sich das entwickelt.

  95. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    @ Manuel

    so eine Unverschämtheit kann nicht stehengelassen werden.
    Was bilden Sie sich ein?! Warum nennen Sie nicht Ihren Namen? Daran erkennt man schon, dass Sie unehrlich sind.
    Zum Kotzen. Da will niemand Einstein kaputt machen. So ein Blödsinn.

    Kommentar von MP: Ich bitte darum, diese unschöne Meta-Diskussion zu beenden. Meine Haltung dazu habe ich in einer vorigen Mail dargelegt; bitte jetzt wieder zur Diskussion zum Thema Gleichzeitigkeit/Zeitmessung zurückkehren.

  96. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Dauer und Abstand vs. Koordinaten

    Als Reaktion insbesondere auf diverse Kommentare von Frank Wappler (dem ich allerdings bei weitem nicht in jedem Punkt zustimme) habe ich jetzt in Teil I und in Teil II sauberer als vorher getrennt zwischen koordinatenunabhängigen Größen (Abstände etc. beim Raum, Zeitabstände/Dauer bei der Zeit) einerseits und der Definition von Koordinaten andererseits. Die vorigen Fassungen waren sehr darauf bedacht gewesen, schnell zum Konzept der Koordinaten vorzudringen; rückblickend ist es aber didaktisch deutlich sinnvoller, da schon ganz von Anfang an zu differenzieren.

    Den Begriff der "Dauer", der in den Diskussionen des öfteren aufgetreten ist, verwende ich dabei allerdings nur für die Dauer von Vorgängen. Eine Formulierung wie "die Dauer zwischen Ereignis A und Ereignis B" empfinde ich als sprachlich schief; da spreche ich dann stattdessen vom "zeitlichen Abstand". Das macht in der Sache keinen Unterschied.

  97. Chrys Antworten | Permalink

    @Joker / Gute Idee

    In der Tat, mein lieber Joker, in Einsteins Theorie ist jede Uhr für sich selbst massgeblich, sofern sie nur die Bezeichnung Uhr verdient. Das führt dennoch nicht zur Anarchie, denn die Uhren können jederzeit ihren Zeitvertreib mittels einer Koordinatenzeit koordinieren, um beispielsweise ein Date zu machen. Paradiesische Zustände für Uhren, fast wie in der Schweiz.

    Den "Unorthodoxen" schwebt indes noch die preussische Obrigkeitstreue als Ideal vor, wo alle Uhren Pickelhauben tragen und -- zack zack -- im Gleichschritt marschieren. Klarer Fall, Einstein war ein solches Gehabe zuwider, und so kam er auf seine Theorie ;-)

  98. Manuel Antworten | Permalink

    @ Markus Pössel, 14.10.2012, 15:35

    Was "Einstein verstehen" angeht, spricht aus meiner Sicht überhaupt nichts dagegen, wenn hier Menschen mitdiskutieren, die der SRT gegenüber skeptisch eingestellt sind, und sogar einiges dafür. Ich persönlich habe aus Argumenten der Relativitätskritiker viel darüber gelernt, was man an der SRT (bzw. zum Teil allgemein an den Grundlagen der Physik) alles missverstehen kann; das ist für jemanden, der eine pädagogische Einführung schreiben möchte, natürlich wertvolles Wissen.

    Dem habe ich auch nicht widersprochen, Kritik ist ganz wichtig in der Physik, man stellt Theorien immer wieder infrage, ohne Kritik würde es nicht weitergehen. Nur sollte sie konstruktiv sein. Ich kann aber an persönlichen Angriffen gegen Einstein und in den üblichen und immer wieder vorgebrachten „kritischen“ Aussagen nichts Konstruktives erkennen. Das wurde so schon zigmal und auch in den anderen beiden Teilen durchgekaut. Auch halte ich es für wenig zielführend, wenn hier neben der SRT auch gleich noch das Relativitätsprinzip abgeschafft werden soll. Ist doch ein wenig am Thema vorbei. Wo hin werden die Beiträge verschoben, Link?

  99. Manuel Antworten | Permalink

    @ Michael Istvancsek, 14.10.2012, 15:40

    So eine Unverschämtheit kann nicht stehengelassen werden.

    Das fand ich eben auch, darum habe ich mich ja dann auch zu Wort gemeldet.

    Was bilden Sie sich ein?! Warum nennen Sie nicht Ihren Namen? Daran erkennt man schon, dass Sie unehrlich sind.

    Ich habe hier:

    http://www.scilogs.de/...hzeitigkeit#comment-42560

    meinen Namen genannt, also nehmen sie sich mal zurück.

    Zum Kotzen. Da will niemand Einstein kaputt machen. So ein Blödsinn.

    Eventuell lesen sie nicht richtig, auf der von Herrn Sommer verlinkten Seite kann man lesen:

    G. O. Mueller ist das Pseudonym für eine Organisation, die sich zur Aufgabe gesetzt hat, die unter dem Namen „Relativitätstheorie“ bekannte Ideologie zu Fall zu bringen.

    Und wenn hier die offiziellen Vertreter von G. O. Mueller schreiben, liegt die Vermutung eben nahe, dass deren Ziel hier nicht ist „Einstein zu verstehen.“ Weiter kann man dort lesen:

    „Das Geschehen von 1922 kann man durchaus als eine Verschwörung bezeichnen: Als Verabredung einer Personengruppe, angeführt von Planck, v. Laue, Born und Einstein, zum heimlichen gemeinsamem Handeln zum Schaden der Allgemeinheit, indem die Wissenschaftsfreiheit in der theoretischen Physik abgeschafft und der Öffentlichkeit die Schmierenkomödie einer redlich objektivkritisch arbeitenden Naturwissenschaft vorgegaukelt wird.

    Diese akademischen Wissenschaftler agieren fortan als Lügner und Betrüger.

    Damit wird auch der Blogbetreiber als Physiker persönlich diffamiert, ich finde so etwas sehr unschön und wenig konstruktiv. Ihre Meinung dazu kenne ich ja nun nicht, kann ich davon ausgehen, dass sie solche Aussagen nicht mittragen und die Wissenschaftler nicht als Lügner und Betrüger benennen?

    Ich möchte hier Niemanden zu nahe treten, ich bin immer für einen konstruktiven Dialog oder gar Disput mit Kritikern zu haben. Noch einmal ganz deutlich, Kritik ist ganz wichtig in der Wissenschaft, das die Sonne um die Erde kreist wurde auch mal kritisiert und diese Kritik war sehr mutig und hat die Welt weitergebracht. Wissenschaftliche Kritik sollte aber doch sachlich erfolgen und nicht gegen die Person gerichtet sein.

  100. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Zu lasche Moderation

    Zitat Markus Pössel: Die Diskussion zwischen Herrn Wappler und Frau Lopez ist in dieser Hinsicht grenzwertig; bislang hat sie zumindest noch einen ungefähren Bezug zum Thema Definition von Zeit und Gleichzeitigkeit, aber das Zwillingsproblem ist natürlich ein gewaltiger Vorgriff. :

    Ich wüsste nicht, was bei der Themathik Gleichzeitigkeit „grenzwertig“ sein sollte, wenn man Anhand des berühmten Zwillingsparadoxons zeigt, dass ein Ereignis für zwei Personen gleichzeitig ist: Auseinandergehen der Zwillinge bzw. Wiederzusammentreffen der Zwillinge. Das ist kein "ungefährer Bezug" zur Gleichzeitigkeit, sondern das Erkennen bzw. Anerkennen dieser Gleichzeitigkeit ist absolut maßgebend für die Messung der Zeitdauer zwischen zwei Ereignissen. Wir sind voll im Thema.

    Was dagegen mehr als „grenzwertig“ ist, sind die heutigen hochpolemische und aggressiven zwei Beiträge des Teilnehmers Manuel Krüger:

    Manuel Krüger @ „unorthodoxe“ Kritiker 14.10.2012, 12:32
    und
    Manuel @ Joker, 14.10.2012, 15:18

    Diese hochtendenziösen und feindseligen Beiträge enthalten Beleidigungen, üble Nachrede und Verleumdungen (z.B.“cranks,“ „Sekte“, „fanatische Verschwörungstheorie“) über identifizierbare Kritiker der Relativitätstheorie: Die Forschungsgruppe G.O. Mueller, deren Nachschlagewerk über 95 Jahre weltweite Kritik der Relativitätstheorie ich als offizielle Interessenvertreterin im Internet vorstelle.

    Ich gehöre keiner „Sekte“ und vertrete keine „fanatische Verschwörungstheorie“ und halte Ihren Moderationshinweis „Diskussionsstil hier in den Kommentaren“ für viel zu lasch. Ich bitte Sie ausdrücklich, diese beiden Beiträge aus der Diskussion zu entfernen, insbesondere im Hinblick auf eine kürzliche Gerichtsverhandlung in einem ähnlichen gelagerten Fall und im selben Kontext vor dem Landgericht München: http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...opez/

    Vielen Dank im voraus
    Jocelyne Lopez

  101. Manuel Antworten | Permalink

    @Michael Istvancsek,14.10.2012, 13:23

    Mal konstruktiv zum Thema weiter:

    Man vertraut heute der Konstanz elektromagnetischer Schwingungen, und für mich ist das Überzeugende das Phänomen der Resonanz der El.-mag. Kreise. Per Konvention hat man nun eine bestimmte Schwing [sic] eines Atoms gewählt.

    Das ist richtig und die Sekunde kann so sehr genau definiert werden. Wie Längen gemessen werden und generell die Grundlagen zu diesen Thema hat er Pössel in den ersten beiden Teilen bereits sehr klar beschrieben. Darauf sollte man hier nun aufbauen.

  102. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Dauer und zeitliche Abstand sind Synonym

    Zitat Markus Pössel: :D en Begriff der "Dauer", der in den Diskussionen des öfteren aufgetreten ist, verwende ich dabei allerdings nur für die Dauer von Vorgängen. Eine Formulierung wie "die Dauer zwischen Ereignis A und Ereignis B" empfinde ich als sprachlich schief; da spreche ich dann stattdessen vom "zeitlichen Abstand". Das macht in der Sache keinen Unterschied.

    Das sehe ich genauso: Es macht in der Sache keinen Unterschied, wenn man den Begriff „Dauer“ oder „zeitlichen Abstand“ benutzt: Beide Begriffe sind Synonymen, definieren dasselbe und setzten dasselbe voraus: Die Ereignisse A und B müssen zwingend gleichzeitig für die beiden Beobachter geschehen, damit überhaupt den zeitlichen Abstand zwischen den zwei Ereignissen ermittelt werden kann.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  103. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    @ MP

    In Teil 2 schreiben Sie:
    "Etwas, das an einem gegebenen Ort zu einem bestimmten Zeitpunkt stattfindet, heißt in der Physik "Ereignis"."
    Bitte umformulieren:
    "Ein Ereignis beginnt in einem Zeitpunkt und endet in einem anderen." oder so ähnlich.

    Sie geben da ein Buch an mit dem Titel "Wie Zeit gemacht wird." Ich frag mich was ist das für ein seriöser Titel.

    In Teil 3 heißt es:
    "Außerdem betrachten bis auf weiteres relativ zueinander ruhende Uhren A und B, deren Abstand voneinander sich also nicht verändert" Woher weiß man, dass sich der Abstand nicht verändert? Welche Garantie hat man da?

    Bei der beschreibung eines Vorganges, eines Ereignisses, spielt allein die Dauer des Ereignisses eine Rolle, wann - also Synchronisation - ist unbedeutend.

    Antwort von MP: Nein, was ich da geschrieben habe ist in der Tat die Definition von "Ereignis" im Rahmen der Physik, die wir hier beschreiben. Ein Punkt in der Raumzeit; das Analogon zu einem Punkt im Raum.

    Zu "Wie Zeit gemacht wird": Dass Sie den Online-Artikel als Buch auffassen, spricht nicht dafür, dass Sie da sehr genau hingeschaut haben. Folgen Sie doch mal dem Link! Der Autor ist wesentlich für die offizielle Zeitmessung in Deutschland mitverantwortlich. Und der Artikel ist für die Diskussion, die hier stattfindet, durchaus relevant - da erfährt man nämlich, dass es eben nicht eine einzige Referenzuhr gibt, die per Definition nicht falschgehen kann.

    Zur Abstandsänderung der Uhren: Eine Garantie gibt es nicht. Aber man kann z.B. stichprobenhaft Messungen des Abstands vornehmen (und wiederholen) und sollte dann tunlichst immer das gleiche Ergebnis bekommen. Und es spielen natürlich vor-physikalische Erfahrungswerte eine Rolle, wie man Uhren (oder andere Dinge) fixieren, festhalten und sonstwie möglichst stabil anordnen kann.

  104. Markus Pössel Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez und Manuel Krüger

    Ich finde es höchst nervig, meine Arbeit an Teil IV: Mechanik von "Einstein verstehen" unterbrechen zu müssen, weil Sie beide hier nicht von der Meta-Diskussion lassen können.

    Frau Lopez und Herr Krüger: Bitte beschränken Sie sich im folgenden auf Sachbeiträge zum Thema des Blogbeitrags. Sie sind mit Ihren letzten Beiträgen ja beide schon wieder zur Sache zurückgekehrt; danke dafür; bitte widerstehen Sie jetzt der Versuchung, jeweils noch "nachzutreten".

    @Jocelyne Lopez (i): Das Zwillingsparadoxon ist "grenzwertig", weil es einen eindeutigen Vorgriff darstellt - in Teil III von "Einstein verstehen" sind wir noch ganz auf dem Boden der klassischen Physik und noch nicht in der SRT. Bitte nicht vorgreifen! Das kann doch nicht so schwer zu verstehen sein!

    @Jocelyne Lopez (ii): Außer zur Verwendung des Begriffs "Sekte" kann ich Ihre Behauptungen über in den von Ihnen genannten Blogposts von Herrn Krüger getroffenen Aussagen konkret zur Gruppierung G.O. Müller nicht nachvollziehen. Die Bezeichnung als "Sekte" scheint mir als juristischem Laien in den Bereich zulässige Meinungsäußerung zu fallen. Ihre Entgegnung mit den juristischen Begriffen "üble Nachrede" und "Verleumdungen" (sind das übrigens Tatsachenbehauptungen?) ist ebenso wenig zimperlich. Bitte lassen Sie's beide an dieser Stelle einfach gut sein. Ich möchte jetzt bitte, wie gesagt, an Teil IV weiterarbeiten und mich hier nicht in Diskussionen verzetteln, wer wann was gesagt hat und wie juristisch relevant das ist. Zeigen Sie bitte beide, dass es Ihnen hier vor allem um die Sache geht, indem Sie's bitte einfach gut sein lassen.

    @Jocelyne Lopez (iii): Die sehr dünnen Informationen in Ihrem zitierten Blogbeitrag zu dem genannten Vergleich sagen leider nichts darüber aus, welche Behauptungen von Ihnen oder den Menschen, mit denen Sie diskutieren, ein Gericht als unwahre Tatsachenbehauptungen oder gar Beleidungen werten würde und welche es als zulässige Meinungsäußerung einstufen würde. Wenn Sie ein relevantes dokumentiertes Gerichtsurteil haben und mir einen Scan davon schicken, will ich das gerne in zukünftige Entscheidungen dazu, wie ich mit entsprechenden Kommentaren in diesem Blog umgehe, einfließen lassen. Vage Andeutungen zu nicht näher spezifizierten Vergleichen sind für diesen Zweck überhaupt nicht hilfreich.

    So, und damit jetzt: Kommentare, die diese Meta-Diskussion weiter anheizen, werde ich erstmal auf Eis legen (sprich: unfrei schalten) und später, wenn ich Zeit habe, auf die externe Kommentar-Auslagerungsseite stellen. Wielange die Verzögerung ist, kann ich nicht sagen - jetzt will ich, wie mehrfach gesagt, erstmal zurück zur Arbeit an Teil IV.

  105. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    @MP

    und ich bleib jetzt im Regen stehen?

    Antwort von MP: Nur, weil ich nicht sofort auf Ihren Kommentar antworte? Mann, sind Sie anspruchsvoll... ...will sagen: Bitte haben Sie etwas Geduld, eine Antwort folgt.

  106. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Zur Meta-Diskussion

    Nachdem einige Unentwegte es doch nicht lassen können, habe ich das Blog jetzt notgedrungen wieder auf "moderiert" gestellt.

    Beiträge, die sich nur zur Sache (Zeitmessung/Gleichzeitigkeit) äußern, werden weiterhin freigeschaltet, sobald ich dazu kommen.

    Beiträge, die ganz oder zum Teil off-topic sind, kommen erst einmal auf Eis und werden irgendwann, wenn ich mal Zeit hatte, auf die Seite ausgelagerte Kommentare gestellt.

    Leser, die am Fortgang dieser Einführung Interesse haben, werden begrüßen, dass ich durch dieses Vorgehen mehr Zeit für die Arbeit an Teil IV haben.

  107. Herbert Sommer Antworten | Permalink

    Ich dachte, dass es hier nicht allein um Messvorgänge, oder gar um Herrn Einstein, sondern gerade um das Verständnis und freien Kritik seiner Theorie geht. Ich habe mich aber geirrt.

    Die Kritik über eine Theorie kann nur böswillig als Kritik über ihren Urheber aufgefasst und hingestellt werden. Da dies aber offenbar nicht zu vermeiden ist, will ich dem freundlichen Hinweis von Dr.Pössel gerne folgen und mich auf den Messvorgang allein beschränken..

    Also, Frau Lopez, Herr Istvancsek, Sie haben beide vollkommen Recht:

    Die Zeit an sich kann man nicht direkt messen, nur die beobachtbaren Änderungen von zeitabhängigen Zuständen oder Vorgängen sind messbar. Was man dabei misst, ist die herausfliessende Menge Sand (in Gramm oder in Körneranzahl) bei einer Sanduhr, oder Wasser (in Gramm, Kubikzentimeter oder Tropfenanzahl) aus einer Wasseruhr, oder die Anzahl von Pendelschwingungen, Radumdrehungen, Lichtblitze, akkustische und elektrische Schwingungen, usw., die während der betrachteten, absoluten Zeitdauer gezählt werden. Die gleiche, absolute Zeit kann also durch viele verschiedene Zahlen ausgedrückt werden, je nachdem welcher Vorgang – also, welche Uhr - zum Vergleich herangezogen worden ist.

    Der absolute Zeitablauf zwischen der Trennung und dem Wiederzusammentreffen beider Zwillinge ist unabhängig von ihren Uhren, deren Anzeige aber zweifellos zeitabhängig ist. Und wenn, bis zur Trennung, die Uhren beider Zwillinge synchron waren, und nach dem Wiederzusammentreffen nicht mehr übereinstimmen, dann gibt es dafür nur eine vernünftige Erklärung, nämlich die, dass während der betrachteten absoluten Zeit, die zeitabhängigen Vorgänge in beiden Uhren nicht gleich schnell abgelaufen sind. Der Gang der Uhren erweist sich also nicht nur als zeit- sondern u.a. auch als bewegungsabhängig.

    Und da nur eine von beiden Uhren ihren Bewegungszustand gegenüber allen anderen Objekten im Univerum dabei verändert hat, nämlich die, auf die man gewirkt hat, dann ergibt sich die Tatsache, dass nicht die Relativbewegung, sondern die absolute Bewegung der Uhren dabei eine beobachtbare, physikalische Rolle spielt. Absolute Bewegungen bewirken demnach absolute Änderungen der Eigenperioden der absolut bewegten Objekte. Die Beschleunigungen spielen dabei keine Rolle als solche, sondern nur die dadurch erreichten absoluten Geschwindigkeiten, da bei gleichbleibenden Beschleunigungen, der Uhrenunterschied beim Wiederzusammentreffen nur von der Länge der Rundreise abhängt.

    Wie sich dies physikalisch erklärt und ergibt, wurde seinerzeit streng logisch von Larmor und Lorentz theoretisch abgeleitet und begründet,

    Mit freundlichen Grüssen
    Herbert Sommer

  108. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Three's a crowd

    Jocelyne Lopez schrieb (13.10.2012, 19:42):
    > Eine Trennung ist ein physikalisches Ereignis, [...]

    Sind wir uns denn noch nicht mal einig, dass das Auseinandergehen der beiden Zwillinge und ihr Wiederzusammentreffen zwei verschiedene Ereignisse sein sollten?

    > Und ich will wissen wie lange die Trennung zwischen den beiden Zwillingen gedauert hat.

    Aber das heißt doch sicherlich:
    Im Vergleich zur Dauer von mindestens eines bestimmten anderen Paares von Ereignissen.

    Und damit geht es eben nicht nur einzig und allein um die beiden Ereignisse Auseinandergehen und Wiederzusammentreffen der beiden Zwillinge, sondern offenbar um mindestens ein anderes, drittes Ereignis.

    > [...] gemeint ist, dass beide Zwillinge die gleiche Uhr „(an)laufen (lassen)" wenn sie sich trennen, und die gleiche Uhr

    ... die selbe Uhr? ...

    > „abstellen“, wenn sie sich wieder treffen

    Welche Vergleiche mit Dauern zwischen anderen Paaren von Ereignissen würden sich denn daraus ergeben?

    > [...] Bauart, spielt keine Rolle in meinem Experiment.

    Gut -- dann müssen wir uns wohl nicht damit beschäftigen, wie die Anzeigen der betreffenden Uhr beim Auseinandergehen der beiden Zwillinge bzw. bei deren Wiederzusammentreffen in Einzelnen aussahen.

    > Die Dauer der Trennung ermittelt man dann durch die Zeitdifferenz zwischen Zeitpunkt des Anlaufens und Zeitpunkt des Abstellens.

    Was verstehst du unter "Zeitpunkt", dass man aus zweien davon eine Differenz ermitteln könnte?
    Und wie sollte jeweils einem bestimmten Ereignis ein solcher "Zeitpunkt" zugeordnet werden?
    (Die Dauer zwischen den beiden gegebenen, wesentlichen Ereignissen, also zwischen dem Auseinandergehen und dem Wiederzusammentreffen der Zwillinge, sollte ja kaum davon abhängen, welche der zahlreichen denkbaren Uhren, die außerdem an diesen beiden Ereignissen außerdem teilgenommen haben könnten, für "dein Experiment" ausgewählt würde; erst recht, da deren "Bauart" bzw. das Aussehen derer Anzeigen nicht berücksichtigt werden sollte.)

  109. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Gleichzeitigkeit durch Uhrenvergleich

    Zitat Herbert Sommer: “Also, Frau Lopez, Herr Istvancsek, Sie haben beide vollkommen Recht:Die Zeit an sich kann man nicht direkt messen, nur die beobachtbaren Änderungen von zeitabhängigen Zuständen oder Vorgängen sind messbar. [...] Die gleiche, absolute Zeit kann also durch viele verschiedene Zahlen ausgedrückt werden, je nachdem welcher Vorgang – also, welche Uhr - zum Vergleich herangezogen worden ist.

    Wir sind uns völlig einig.
    Wie bei jeder Messung besteht auch die Messung einer Dauer aus einem Vergleich, und zwar einem Vergleich mit einem per Konvention unveränderlichen Maßstab. Ohne Vergleich mit einem per Konvention unveränderlichen Maßstab ist keine Messung möglich und die Physik als messende Wissenschaft kann nicht existieren.

    Deshalb ist es absolut zwingend, den Gang einer bestimmten Uhr per Konvention als unveränderlichen Maßstab heranzuziehen und gemeinsam diesen Gang als einzig richtig anzuerkennen. Man kann nicht zwei oder mehrere Uhren gleichzeitig als Maßstab auszeichnen, denn ein Vergleich, sprich eine Messung, wäre dann nicht möglich: Man kann nicht zwei Uhren, die nicht synchron laufen, beide als Maßstab heranziehen, man muss sich per Konvention entscheiden, welche der zwei Uhren als Maßstab fungieren soll und dementsprechend einzig per Konvention die richtige Zeit anzeigt.

    Wenn man also den Gang von zwei Uhren vergleichen (synchronisieren) will, muss dieser Vergleich im Bezug auf eine als Maßstab ausgezeichnete Uhr erfolgen. Wenn die beiden Uhren synchron laufen und die gleiche Zeit anzeigen, dann ist die Gleichzeitigkeit gewährleistet und die Messung ist gültig. Laufen die beiden auf die Maßstabuhr synchronisierten Uhren nicht mehr synchron, dann ist einzig die Zeitanzeige der Maßstabuhr gültig, die Zeitanzeige der zweiten Uhr ist per Konvention falsch.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  110. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Kein "drittes" Ereignis...

    Zitat Jocelyne Lopez: “Und ich will wissen wie lange die Trennung zwischen den beiden Zwillingen gedauert hat.„

    Zitat Frank Wappler: “Aber das heißt doch sicherlich:
    Im Vergleich zur Dauer von mindestens eines bestimmten anderen Paares von Ereignissen.“ [...] Und damit geht es eben nicht nur einzig und allein um die beiden Ereignisse Auseinandergehen und Wiederzusammentreffen der beiden Zwillinge, sondern offenbar um mindestens ein anderes, drittes Ereignis.

    Nein, das heißt: Im Vergleich zu einer als Maßstab ausgezeichneten Uhr (siehe mein heutiger vorhergehender Beitrag).

    Andere Ereignisse als das Auseinandergehen und das Wiederzusammentreffen interessieren wie gesagt bei dieser Messung der Dauer der Trennung definitiv nicht. Ich berücksichtige bei der Messung der Dauer der Trennung nur zwei Ereignisse, und kein drittes Ereignis.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  111. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Sie schreiben: »Deshalb ist es absolut zwingend, den Gang einer bestimmten Uhr per Konvention als unveränderlichen Maßstab heranzuziehen und gemeinsam diesen Gang als einzig richtig anzuerkennen.«

    Es existiert aber gar keine Konvention, nach der eine bestimmte Uhr als "immer richtig gehend" anerkannt ist.

    Wenn Sie noch sagen würden, wie Sie auf die Idee einer solchen Konvention gekommen sind, dann kann Markus Pössel dies gewiss als ein Missverständnis aufklären.

  112. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Herbert Sommer, 14.10.2012, 21:11

    Ich dachte, dass es hier nicht allein um Messvorgänge, oder gar um Herrn Einstein, sondern gerade um das Verständnis und freien Kritik seiner Theorie geht. Ich habe mich aber geirrt. Die Kritik über eine Theorie kann nur böswillig als Kritik über ihren Urheber aufgefasst und hingestellt werden. Da dies aber offenbar nicht zu vermeiden ist, will ich dem freundlichen Hinweis von Dr.Pössel gerne folgen und mich auf den Messvorgang allein beschränken.

    Richtet sich eine Kritik gegen eine Person oder gegen eine Gruppe von Personen (Wissenschaftler/Physiker) ist diese nicht sachlich, andere als Betrüger und Lügner zu verunglimpfen kann sicher nicht der Weg sein und ich denke dem werden sie sicherlich zustimmen.

    Die Zeit an sich kann man nicht direkt messen, nur die beobachtbaren Änderungen von zeitabhängigen Zuständen oder Vorgängen sind messbar. Was man dabei misst, ist die heraus fließende Menge Sand […], die während der betrachteten, absoluten Zeitdauer gezählt werden.

    Man kann einen Zeitpunkt nicht als solchen messen, man nicht 12:13:56 messen, genauso wenig wie man einen Raumpunkt messen kann. Der Raum hat auch keine Punkte, welche man markieren könnte. Darum ist es auch nicht möglich eine Geschwindigkeit in Bezug zum Raum zu messen, und somit gibt es keine absolute Geschwindigkeit.

    Man misst die Anzahl der Schwingungen eines Atoms und bekommt durch teilen dann die Dauer einer Sekunde. Befindet man sich in Ruhe zu dem Atom, spricht man in der Physik von der Eigenzeit, welche man misst. Gibt es eine Geschwindigkeit zwischen Beobachter und dem Atom oder der Uhr, ist die Anzahl der Schwingungen des Atoms geringer als eines zu einem ruhenden Atoms.

    Das ist eine ganz oft im Experiment bestätigte Tatsache.

    Mit der LT kann nun berechnet werden um wie viel das zu einem bewegte Atom langsamer schwingt. Die Äthertheorie von Lorentz liefert aber keine Erklärung, warum der Faktor ³ = 1/(1-v²/c²) beträgt. Alle physikalischen Prozesse laufen langsamer, wenn diese bei Beobachtung zu einem bewegt sind, und das in Abhängigkeit der Geschwindigkeit. Und Der Faktor hängt alleine von der Geschwindigkeit ab. Auch der radioaktive Zerfall von Radionukliden verläuft um diesen Faktor verlangsamt.

    Das ist das was die Natur uns in Experimenten immer wieder zeigt.

    Sind nun zwei Beobachter (im All in einem Raumschiff) zueinander bewegt, wird jeder alle physikalischen Prozesse des anderen langsamer ablaufend messen. Konkret bedeutet das dann, dass die Atomuhr des anderen langsamer geht. Der „Zeitfluss“ ist für beide nicht gleich.

    Somit kann auch eine Zeitdauer für beide Beobachter nicht gleich sein, die Natur widerspricht dem Postulat einer absoluten Zeit.

    Die gleiche, absolute Zeit kann also durch viele verschiedene Zahlen ausgedrückt werden, je nachdem welcher Vorgang – also, welche Uhr - zum Vergleich herangezogen worden ist.

    Der absolute Zeitablauf zwischen der Trennung und dem Wiederzusammentreffen beider Zwillinge ist unabhängig von ihren Uhren, deren Anzeige aber zweifellos zeitabhängig ist. Und wenn, bis zur Trennung, die Uhren beider Zwillinge synchron waren, und nach dem Wiederzusammentreffen nicht mehr übereinstimmen, dann gibt es dafür nur eine vernünftige Erklärung, nämlich die, dass während der betrachteten absoluten Zeit, die zeitabhängigen Vorgänge in beiden Uhren nicht gleich schnell abgelaufen sind. Der Gang der Uhren erweist sich also nicht nur als zeit- sondern u.a. auch als bewegungsabhängig.

    Wie Herr Pössel schon deutlich schrieb, ist das Zwillingsparadoxon hier zum Zeitpunkt einfach noch nicht Thema und ein Vorgriff. Subjekte Wertung wie „vernünftig“ ist kein Kriterium für die Gültigkeit einer Theorie, sonst hätte die QT auch große Probleme. Und die Natur zeigt eben keine absolute Zeit.

    Und da nur eine von beiden Uhren ihren Bewegungszustand gegenüber allen anderen Objekten im Universum dabei verändert hat, nämlich die, auf die man gewirkt hat, dann ergibt sich die Tatsache, dass nicht die Relativbewegung, sondern die absolute Bewegung der Uhren dabei eine beobachtbare, physikalische Rolle spielt. Absolute Bewegungen bewirken demnach absolute Änderungen der Eigenperioden der absolut bewegten Objekte. Die Beschleunigungen spielen dabei keine Rolle als solche, sondern nur die dadurch erreichten absoluten Geschwindigkeiten, da bei gleichbleibenden Beschleunigungen, der Uhrenunterschied beim Wiederzusammentreffen nur von der Länge der Rundreise abhängt.

    Es gibt in der Physik, bis auf die Rotation, keine absoluten Bewegungen. Es ist nicht möglich bei zwei zueinander nicht ruhenden Objekten das „wirklich“ bewegte zu bestimmen. Es gilt das Relativitätsprinzip!

    Zum Titel des Blogs „Einstein verstehen“, Einstein baut auf die klassische Physik auf, will man Einstein verstehen, muss man die Grundlagen verstehen und ganz wichtig ist hier das Relativitätsprinzip von Galileo. Basis ist also, es gibt keine absoluten Bewegungen (in Bezug zum Raum), das Ziel hier ist „Einstein verstehen“ und nicht „Galileo widersprechen“ es ist ganz sicher nicht möglich „Einstein zu verstehen“ wenn man den Grundlangen der klassischen Physik widerspricht.

    Ein Bild, will man etwas bauen braucht man Werkzeug, schlägt man das kaputt, kann man nichts bauen. Hier ist das vorgegebene Werk „Einstein verstehen“, die Werkzeuge sind die Grundlagen der klassischen Physik, und dazu gehört eben auch das Relativitätsprinzip. Zerschlägt man dieses, kann das vorgegebene Ziel „Einstein verstehen“ ganz sicher nicht erreicht werden.

    Da sie sich hier im Blog beteiligen, gehe ich mal davon aus, ihr Ziel ist es hier auch, Einstein zu verstehen, oder nicht?

    Markus Pössel hat im Ersten Teil des Blogexperimentes dazu geschrieben:

    Der Weg zu einem Grundverständnis der Speziellen Relativitätstheorie beginnt in der klassischen Physik. Von dort stammen die grundlegenden Konzepte zur Beschreibung von Raum, Zeit und Bewegung, und außerdem gilt auch dort bereits eine Version des später dann so wichtigen Relativitätsprinzips.

    Quelle: http://www.scilogs.de/...ein-blogexperiment-teil-i
    Endlos über absolute Geschwindigkeit zu fabulieren ist ganz sicher kontraproduktiv und nicht wirklich zielorientiert. Kurze Anmerkung noch, das elektromagnetische Feld ist nicht die neue Bezeichnung des Äthers.

    Lassen sie uns also gemeinsam nach vorne schauen, und auf die Grundlagen der klassischen Physik aufbauen.

  113. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 5.10.2012, 07:25

    Zitat Jocelyne Lopez:Wie bei jeder Messung besteht auch die Messung einer Dauer aus einem Vergleich, und zwar einem Vergleich mit einem per Konvention unveränderlichen Maßstab. Ohne Vergleich mit einem per Konvention unveränderlichen Maßstab ist keine Messung möglich und die Physik als messende Wissenschaft kann nicht existieren. Deshalb ist es absolut zwingend, den Gang einer bestimmten Uhr per Konvention als unveränderlichen Maßstab heranzuziehen und gemeinsam diesen Gang als einzig richtig anzuerkennen. Man kann nicht zwei oder mehrere Uhren gleichzeitig als Maßstab auszeichnen, denn ein Vergleich, sprich eine Messung, wäre dann nicht möglich: Man kann nicht zwei Uhren, die nicht synchron laufen, beide als Maßstab heranziehen, man muss sich per Konvention entscheiden, welche der zwei Uhren als Maßstab fungieren soll und dementsprechend einzig per Konvention die richtige Zeit anzeigt.

    Es gibt keine Uhr, welche die absolute „wahre“ oder „einzig richtige“ Uhrzeit im Universum anzeigt. Das bestätigen Experimente auch immer wieder. Die Zeitdauer die man mit einer zu einem ruhenden Uhr bestimmt ist die Eigenzeit. Zwei zueinander bewegte Beobachter sind gleichwertig, jeder kann sich als ruhend und den anderen als zu einem bewegt definieren.

    Es gibt keinen Weg, durch eine beliebige Messung einen von Beiden auszuzeichnen. Jeder sieht/misst nun alle physikalischen Prozesse (dazu gehört auch der Ganz von Uhren) verlangsamt. Es gibt keine (auch nicht per Konvention) ausgezeichnete Uhr.

    @ Markus Pössel

    Viele „unorthodoxe“ Kritiker zeigen ein großes Verständnisproblem mit dem Zwillingsparadoxon, dies führt aber in der Regel immer zu einer endlosen Diskussion ohne Ergebnis, kann man das Thema „Zwillingsparadoxon“ nicht separat mal zur Diskussion stellen, mir scheint es stört hier einfach und ist auch vorgegriffen.

  114. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Markus Pössel

    Zur Synchronisation, Sie beschreiben den langsamen Transport einer Uhr R von A nach B und zurück. Die Uhr B wird dann um die Hälfte der Transportzeit verstellt. Dazu eine Frage, in A und B gibt es eine Uhr, A sendet ein Signal an B und B dieses zurück an A. Nun teilt A dem Beobachter B seine aktuelle Uhrzeit und auch die Laufdauer des Signals mit. B addiert die Hälfte der Laufdauer nun auf die von A genannte Uhrzeit und stellt seine Uhr auf diese Zeit. Damit hat B nun seine Uhr mit der von A synchronisiert. Sehe ich das soweit richtig?

  115. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Eine Dauer hat immer nur einen Wert

    Zitat Chrys:Es existiert aber gar keine Konvention, nach der eine bestimmte Uhr als "immer richtig gehend" anerkannt ist.“

    Doch, die Konvention existiert, muss sogar existieren - das Messen beruht grundsätzlich auf Konventionen - und das Prinzip ist auch hier einleuchtend: Eine Uhr wird als Maßstab ausgezeichnet und man synchronisiert alle anderen Uhren auf diese Maßstabuhr. Wahrscheinlich gibt es heutzutage aus technischen Gründen mehrere Maßstabuhren, die untereinander synchronisiert werden und die immer per Konvention die richtige Zeit anzeigen.

    Wir brauchen auch hier nicht in Details der Metrologie-Institute zu gehen, um das einfache Prinzip eines Maßstabes und einer Konvention über Maßstäbe zur Ermöglichung einer Messung zu verstehen. Der Maßstab ist (möglichst) unveränderlich zu gestalten und auf jeden Fall unveränderbar: Eine Sekunde dauert per Konvention immer nur eine Sekunde, sie kann nicht länger oder kürzer sein. Das ist elementar für das Verständnis einer Messung, dass man die besondere Rolle eines Maßstabes versteht.
    Und das versteht hier auch jeder sogar aus dem Alltag: Wenn zwei Uhren nicht synchron laufen, läuft eine der beiden per Konvention falsch (oder auch beide...).

    Wenn man also eine Dauer zwischen zwei Ereignissen mit zwei asynchron laufenden Uhren ermittelt, ist zwangsläufig ein der Ergebnisse falsch, weil eine Dauer zwischen zwei Ereignissen nur einen einzigen Wert haben kann.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  116. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 15.10.2012, 15:35

    Eine Sekunde dauert per Konvention immer nur eine Sekunde, sie kann nicht länger oder kürzer sein. Das ist elementar für das Verständnis einer Messung, dass man die besondere Rolle eines Maßstabes versteht. Und das versteht hier auch jeder sogar aus dem Alltag: Wenn zwei Uhren nicht synchron laufen, läuft eine der beiden per Konvention falsch (oder auch beide...).

    Wenn man also eine Dauer zwischen zwei Ereignissen mit zwei asynchron laufenden Uhren ermittelt, ist zwangsläufig ein der Ergebnisse falsch, weil eine Dauer zwischen zwei Ereignissen nur einen einzigen Wert haben kann.

    Die Sekunde ist eindeutig definiert/festgelegt, nämlich als das 9.192.631.770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands von Atomen des Cäsium Nuklids 133 entsprechenden Strahlung. Man sollte dabei zu dem Atom ruhen.

    Zwei zueinander bewegte Beobachter können so nun die Dauer einer Sekunde eindeutig bestimmen. Sind nun beide Beobachter zueinander bewegt, wird jeder die Dauer einer Sekunde des anderen verlängert wahrnehmen.

    Messen nun beide Beobachter die Dauer eines Ereignisses, werden beide für diese Dauer Ereignisses unterschiedliche Zeiten messen.

    Aber keine Uhr geht deswegen falsch, es gibt auch keine Oberuhr. Man spricht von Orts- oder Eigenzeit. Es geht ja hier um Physik, also reguläre anerkannte Physik, das ist die Basis. Geht ja um Einstein verstehen.

    Das ist so eine experimentell bestätigte Tatsache, da gibt es auch nicht weiter groß zu diskutieren.

    Laufen zwei Atomuhren also nicht gleich schnell, bedeutet dass nicht, das eine (per Konvention) falsch geht, sondern dass beide entweder nicht zueinander ruhen, oder nicht im gleichgroßen Gravitationsfeld sind.

    Ganz deutlich auf den Punkt bedeutet das, geht eine zu einem bewegte Uhr langsamer, heißt das nicht, dass sie falsch geht.

  117. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »... das Messen beruht grundsätzlich auf Konventionen ...«

    Stimmt, und dazu bedarf es einer Konvention über eine Masseinheit (incl. einer Regel, wie diese Einheit in der Praxis zu realisieren ist). So etwas haben wir für die Zeitmessung z.B. mit der SI-Sekunde. Bezogen auf die SI-Konvention geht dann aber jede Uhr "richtig", wenn sie die SI-Sekunde regelkonform realisiert. Jede solche Uhr nenne hier einmal eine "SI-Uhr".

    Ein Experimenter kann mit einer SI-Uhr also die Zahl der SI-Sekunden (als Dezimalbruch) zwischen einem Ereignis E1 und einem zeitlich nachfolgenden Ereignis E2 bei einem Experiment ermitteln. Seine SI-Uhr muss dazu nicht notwendig mit einer andern SI-Uhr synchron sein, es kommt ja nur auf die Zeitdifferenz zwischen den Ereignissen E1 und E2 an. Alle Forderungen für eine nachvollziehbare Zeitmessung sind durch den SI-Standard erfüllt, und andere Experimenter können mit ihren eigenen SI-Uhren überprüfen, ob sie den gleichen Wert für die Zeitdifferenz zwischen den entsprechenden Ereignissen bei eigenen Experimenten finden.

    Nun sollte man meinen, dass zwei SI-Uhren, die zu einem festgelegten Zeitpunkt T synchonisiert werden, auch noch zu allen nachfolgenden Zeitpunkten T' synchron sind. Beide Uhren zeigen regelkonform die Anzahl der seit dem Zeitpunkt T verstrichenen SI-Sekunden an. Wenn sich aber nun erweist, dass die Uhren nicht synchron bleiben, obwohl alle SI-Regeln strikt befolgt wurden, was machen wir dann? Soll dann eine der Uhren "falsch" gehen, und warum gerade diese und nicht die andere?

    Solche Verluste der Synchronität lassen sich mittlerweile routemässig nachweisen. Die Uhren müssen dazu auch nicht mehr in Flugzeugen um den Erdball reisen sonden können ganz bequem im selben Laborraum verbleiben.

  118. Herbert Sommer Antworten | Permalink

    Herbert Sommer @ Manuel Krüger

    Aus Höflichkeitsgründen kann ich Ihren an mich gerichteten Kommentar nicht unbeantwortet lassen, obwohl es sich dabei nicht mehr konkret um die Zeitmessung handelt. Ich hoffe, dass
    Dr.Pössel es ausnahmsweise, auch aus Höflichkeitsgründen, zulässt.

    Herr Krüger, ich habe mich an der Diskussion beteiligt, nicht um Einstein zu verstehen, sondern um seine Relativitätstheorie sachlich zu kritisieren. Andere Arbeiten von A.Einstein, z.B. über die Brownsche Bewegung, den lichtelektrischen Effekt u.a., verdienen gar keine Kritik, sondern, im Gegenteil, aufrichtigen Lob und die seinerzeit erfolgte Anerkennung durch den Nobelpreis.

    Der von Marcel Grossmann (übrigens auch jüdischer Abstammung) ausgearbeitete Teil der Allgemeinen Theorie, als Erweiterung der Lorentz-Transformation auf nichtlineare Bewegungen, ist auch vollkommen einwandfrei und in seiner Logik lobenswert (“logisch” oder “vernünftig” ist keine subjektive Wertung, es bedeutet “objektiv widerspruchsfrei”).

    Ganz anders ist es mit der Speziellen Theorie, aber ich kann hier nicht näher darauf eingehen, da dies ein nicht erlaubtes Vorgreifen unbedingt erfordert. Deshalb kann ich jetzt auch nicht Ihre Einwände zu meinen Kommentaren ausführlich genug erwidern.

    Ich habe nicht nur Einstein, sondern auch seine spezielle Relativitätstheorie immer bestens verstanden, und gerade deshalb betrachte ich die Lorentzsche Herleitung und Darstellung der wirklichen (nicht messtechnisch vorgetäuschten ), materiellen Veränderungen bei den wirklich (nicht nur relativ) bewegten Körpern als die einzig richtige Erklärung der relativistischen Erscheinung in der Physik.

    Dabei ist zu berücksichtigen, dass der abstrakte, nichtmaterielle und unbewegliche Äther von Lorentz in allem mit dem leeren Raum des 2. Postulats von Einstein und dem absoluten Raum von Newton und von den bedeutendsten Physikern aller Zeiten übereinstimmt, sodass er nicht als Grund für die Ablehnung angeführt werden kann. Einstein hat ihn, fünfzehn Jahre später, in seiner Leidener Anrede, rehabilitiert und ihn sogar als unbedingt notwendig erklärt. Ohne Äther, sagte er dort, gibt es nichts, weder Massstäbe noch Uhren. Interessant, nicht wahr?

    Sie werden wieder von mir hören, wenn es nach Dr.Pössel so weit ist. Über die Zeitmessung bei bewegten Uhren habe ich mich schon in diesem Blog ausführlich geäussert.

    Mit freundlichen Grüssen
    Herbert Sommer

    Antwort von MP: Ausnahmsweise durchgelassen - bitte dann aber tatsächlich, wie von Herrn Sommer dankenswerterweise auch anerkannt, die weiteren Punkte für und wider zumindest auf diesem Blog soweit vertragen, bis diese Einführung die entsprechenden Themen erreicht hat. (Vorab-Warnung an Herrn Sommer: Das kann, da ich immer nur nebenbei zur Fortführung dieses spezifischen Projekts komme, leider eine gehörige Zeit dauern.)

  119. Ralf Kannenberg Antworten | Permalink

    @Hr.Sommer: Missverständnisse ausräumen

    "z.B. über die Brownsche Bewegung, den lichtelektrischen Effekt u.a., verdienen gar keine Kritik, sondern, im Gegenteil, aufrichtigen Lob und die seinerzeit erfolgte Anerkennung durch den Nobelpreis."

    Sehr geehrter Herr Sommer,

    guter Trick: die Ihnen unwichtigen Sachen akzeptieren, nur die Ihnen wichtigen Sachen lehnen Sie ab.

    "Ganz anders ist es mit der Speziellen Theorie"
    Es ist logisch inkonsistent, die allgemeine Theorie zuzulassen und die spezielle Theorie abzulehnen, da letztere ein Spezialfall der ersteren ist.

    "mit dem leeren Raum des 2. Postulats von Einstein"
    was hat denn der leere Raum mit dem 2.Postulat von Einstein zu tun ?

    "fünfzehn Jahre später, in seiner Leidener Anrede, rehabilitiert und ihn sogar als unbedingt notwendig erklärt."
    Sie wissen sicherlich, dass der in der Leidener Rede genannte Äther NICHTS mit den Äthervorstellungen der damaligen Zeit zu tun hatte; insofern verstehe ich nicht, warum Sie von einer "Rehabilitierung" sprechen; es ist vielmehr eine Verallgemeinerung.

    Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

  120. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Einfach jung bleiben...

    Zitat Chrys: “ wenn sich aber nun erweist, dass die Uhren nicht synchron bleiben, obwohl alle SI-Regeln strikt befolgt wurden, was machen wir dann? Soll dann eine der Uhren "falsch" gehen, und warum gerade diese und nicht die andere?

    Wir synchronisieren sie neu, weil eine der Uhren hat sich verstellt und läuft falsch. Dass Uhren sich verstellen ist keine Seltenheit und auch keine Neuigkeit – deshalb gab es auch seit jeher Uhrmacher, die das reparieren konnten... Wenn meine Uhr sich verstellt hat und läuft auf einmal langsamer, bringe ich sie zum Uhrmacher und er bringt sie wieder in Ordnung. Ich würde nie auf die Idee kommen bzw. daran glauben, dass mein Organismus dabei langsamer altert, sonst würde ich meine langsamer laufende Uhr natürlich nicht zum Uhrmacher bringen, klar, sondern bei mir behalten - auch auf die Gefahr hin, dass ich alle meiner Termine verpasse. ;)

    Die Ursachen, die Uhren verstellen, können je nach Bauart bekannt oder unbekannt sein, aber man kann schon bei synchronisierten Uhren erkennen, welche sich verstellt hat.
    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  121. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Definitiv fragwürdig

    Jocelyne Lopez schrieb (15.10.2012, 08:30):
    > [...] Andere Ereignisse als das Auseinandergehen und das Wiederzusammentreffen interessieren wie gesagt bei dieser Messung der Dauer der Trennung definitiv nicht.

    Dann kann eben nichts weiter ausgedrückt und gefunden werden als die wörtliche
    "Dauer zwischen Auseinandergehen und Wiederzusammentreffen" (der betreffenden Zwillinge, im betreffenden Versuch). Sonst nichts. Suche beendet.

    Allerdings ...

    Jocelyne Lopez schrieb (15.10.2012, 15:35):
    > [...] Eine Sekunde dauert per Konvention immer nur eine Sekunde

    Dabei geht's aber offenbar eben doch um verschiedene Paare von Ereignissen; und darum, ob die Dauer zwischen dem einen Paar Ereignissen gleich der Dauer zwischen einem anderen Paar Ereignissen war, oder nicht.

    > das Messen beruht grundsätzlich auf Konventionen

    Und sicherlich wird man versuchen, eine geeignete Konvention so zu wählen, dass sie sich eben nicht ("so leicht") in Frage stellen lässt; sondern von allen verstanden und sogar unabhängig gefunden werden kann.

    p.s.
    Jocelyne Lopez schrieb (15.10.2012, 21:56):
    > Dass Uhren sich verstellen ist keine Seltenheit und auch keine Neuigkeit [...]

    Jedenfalls lassen sich zu gegebenen Uhren offenbar immer noch andere vorstellen oder sogar auffinden, die denen gegenüber "verstellt" wären;
    und daraufhin lässt sich stets fragen:
    Welche haben sich denn "verstellt"; und welche nicht?.

    Und was sich dermaßen in Frage stellen lässt, kann man jedenfalls nicht als überzeugende Grundlage einer Messkonvention betrachten.

  122. Manuel Antworten | Permalink

    @ Herbert Sommer, 15.10.2012, 21:16

    Dann hoffe ich mal, das meine Antwort „ausnahmsweise“ auch noch freigegeben wird.

    Herr Krüger, ich habe mich an der Diskussion beteiligt, nicht um Einstein zu verstehen, sondern um seine Relativitätstheorie sachlich zu kritisieren.

    Genau das sehe ich als problematisch, denn Arbeitstitel ist hier eindeutig „Einstein verstehen“ und eben nicht „Einsteins Relativitätstheorie sachlich zu kritisieren“. Herr Pössel bittet auch explizit beim Thema zu bleiben und nicht vorzugreifen, es geht hier im Teil III sogar ganz konkret um die Gleichzeitigkeit!

    Wenn sie hier nun beginnen die SRT zu kritisieren, dann verfehlen sie das Thema, könnte auch wer kommen, und den Verzehr von Fleisch kritisieren.

    Wenn sie hier anfangen die SRT zu kritisieren erwarten sie doch sicher Antworten, andere User werden also ihre Kritik aufgreifen und vermutlich auch angreifen und dann gibt es hier eine Diskussion die ehrlich am Thema vorbei geht. Sie schreiben doch im Blog der „unorthodoxen“ Kritiker, da kritisieren sie doch schon die SRT, warum müssen sie das hier in eine Diskussion tragen, die ein ganz anderes Thema hat?

    Können sie sich nicht vorstellen, dass sie damit den Verlauf der Diskussion stören?

    Andere Arbeiten von A.Einstein, z.B. über die Brownsche Bewegung, den lichtelektrischen Effekt u.a., verdienen gar keine Kritik, sondern, im Gegenteil, aufrichtigen Lob und die seinerzeit erfolgte Anerkennung durch den Nobelpreis.

    Welche Arbeiten ihrer persönlichen Meinung nach Kritik verdienen interessiert hier auch nicht.

    Der von Marcel Grossmann (übrigens auch jüdischer Abstammung) ausgearbeitete Teil der Allgemeinen Theorie, als Erweiterung der Lorentz-Transformation auf nichtlineare Bewegungen, ist auch vollkommen einwandfrei und in seiner Logik lobenswert (“logisch” oder “vernünftig” ist keine subjektive Wertung, es bedeutet “objektiv widerspruchsfrei”).

    Welche Rolle spielt denn hier bitte die Abstammung?

    Ganz anders ist es mit der Speziellen Theorie, aber ich kann hier nicht näher darauf eingehen, da dies ein nicht erlaubtes Vorgreifen unbedingt erfordert. Deshalb kann ich jetzt auch nicht Ihre Einwände zu meinen Kommentaren ausführlich genug erwidern.

    Da man im Blog der „unorthodoxen“ Kritiker eh nicht freigeschaltet wird, können wir das gerne hier: http://forum.alltopic.de/index.php diskutieren, wenn sie sich trauen.

    Ich habe nicht nur Einstein, sondern auch seine spezielle Relativitätstheorie immer bestens verstanden, und gerade deshalb betrachte ich die Lorentzsche Herleitung und Darstellung der wirklichen (nicht messtechnisch vorgetäuschten ), materiellen Veränderungen bei den wirklich (nicht nur relativ) bewegten Körpern als die einzig richtige Erklärung der relativistischen Erscheinung in der Physik.

    Sie glauben die SRT verstanden zu haben, ich habe ihre Texte gelesen und ich widerspreche ganz entschieden. Sie haben die SRT sicher nicht richtig verstanden. Da eben aber die „Kritik an der SRT“ hier nicht Thema ist, kann ich ihnen ihre Fehler hier leider nicht aufzeigen.

    Dabei ist zu berücksichtigen, dass der abstrakte, nicht materielle und unbewegliche Äther von Lorentz in allem mit dem leeren Raum des 2. Postulats von Einstein und dem absoluten Raum von Newton und von den bedeutendsten Physikern aller Zeiten übereinstimmt, sodass er nicht als Grund für die Ablehnung angeführt werden kann. Einstein hat ihn, fünfzehn Jahre später, in seiner Leidener Anrede, rehabilitiert und ihn sogar als unbedingt notwendig erklärt. Ohne Äther, sagte er dort, gibt es nichts, weder Maßstäbe noch Uhren. Interessant, nicht wahr?

    Ich finde es schon unverschämt hier so eine persönliche Wertung und Aussage am Thema vorbei in die Diskussion zu mogeln, denn hier müsste man einfach deutlich widersprechen, und schon geht die Diskussion am Thema vorbei. Ich spare mir darum hier an diesem Ort dazu etwas zu erwidern, an einem anderen Ort bin ich aber gerne dazu bereit.

    Sie werden wieder von mir hören, wenn es nach Dr.Pössel so weit ist. Über die Zeitmessung bei bewegten Uhren habe ich mich schon in diesem Blog ausführlich geäußert.

    Ich habe schon einiges von ihnen gelesen, ich glaube nicht, dass da noch was interessantes kommen wird.

    Mit freundlichen Grüßen
    Manuel Krüger

  123. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    synchronisierte Uhren

    Text Lopez: "Die Ursachen, die Uhren verstellen, können je nach Bauart bekannt oder unbekannt sein, aber man kann schon bei synchronisierten Uhren erkennen, welche sich verstellt hat."
    Das heißt doch, dass man mindestens drei Uhren immer am Laufen haben muss.
    Das Problem ist: Jede Messung beinhaltet eine Toleranz. Das ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Die Theorie, sprich: unser Denken verlangt eins, das Fleisch kann es aber nicht.
    Ich glaub es geht hier um Pingeligkeiten.
    Diese hier gefordete Genauigkeit ist im Mikrokosmos nötig. Anders gesagt: Jede räumlich-zeitliche Größe "Welt" sollte ihre eigenen Einheiten haben.

  124. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    L'horloge-étalon

    Zitat Frank Wappler: Jedenfalls lassen sich zu gegebenen Uhren offenbar immer noch andere vorstellen oder sogar auffinden, die denen gegenüber "verstellt" wären; und daraufhin lässt sich stets fragen: Welche haben sich denn "verstellt"; und welche nicht?.

    Verstellt haben sich per Konvention alle Uhren, die nicht mit der Maßstabuhr synchron laufen, sprich langsamer oder schneller als die Maßstabuhr laufen. Das ist der Sinn eines Maßstabes und das ist der Sinn einer Meßkonvention: Eine Messung ist immer ein Vergleich mit einem einzigen, per Konvention unveränderlichen und unveränderbaren Maßstab, auch die Zeitmessung.

    Als ich noch in der Grundschule ging und uns das Prinzip eines Maßstabes beigebracht wurde, hat man uns gelehrt, dass als Maßstab für die Zeitmessung eine Uhr in Greenwich international ausgewählt wurde, die Maßstabuhr ( l'horloge-étalon“ ), deren Gang als einzig richtiger Uhrengang per Konvention anzuerkennen sei und allen anderen Uhren danach zu synchronisieren seien. Die Greenwich-Uhr konnte sich per Konvention nicht verstellen, sie war ja der Maßstab, man kann nicht ein Maßstab mit sich selbst vergleichen, das ist nicht möglich: Ein Maßstab misst man nicht, man wählt ihn aus und man bewahrt ihn mit besonderen hohen Schutz- und Vorsichtsmaßnahmen, damit es sich möglichst materiell nicht verändert bzw. verstellt. Würde sich die Maßstabuhr trotz allen Vorsichtsmaßnahmen verstellen, könnte man es nicht merken, sie ist ja der Maßstab, sie kann nicht mit anderen Uhren verglichen und synchronisiert werden, sondern es geht ausschließlich andersrum: Alle andere Uhren, die nicht synchron mit ihr laufen, laufen per Konvention falsch und müssen nach ihr synchronisiert werden. Die Maßstabuhr und alle Uhren, die synchron mit ihr laufen, sind sozusagen ausgezeichnete Uhren, die einzig die richtige Zeit per Konvention anzeigen.

    Wenn man in der Physik keine Meßkonvention anerkennen will, vernichtet man die Physik als messende Wissenschaft, die Meßkonventionen sind die Grundlage der Messungen, ohne Meßkonventionen sind keine Messungen möglich bzw. gültig und zulässig.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  125. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Die richtige und gültige Zeit

    Zitat Lopez: "Die Ursachen, die Uhren verstellen, können je nach Bauart bekannt oder unbekannt sein, aber man kann schon bei synchronisierten Uhren erkennen, welche sich verstellt hat."

    Zitat Michael Istvancsek: “Das heißt doch, dass man mindestens drei Uhren immer am Laufen haben muss. Das Problem ist: Jede Messung beinhaltet eine Toleranz. Das ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis.“

    Mit der Maßstabuhr hat man mehr als 3 Uhren zum Vergleichen: Alle Uhren der Länder, die diese Konvention anerkennen, müssen ja mit ihr verglichen und synchronisiert werden. Und es gibt hier absolut keine Toleranz: Jegliche Abweichung gegenüber der Maßstabuhr, so geringfügig sie auch sei, bedeutet ein falscher Gang aller anderen Uhren.

    Es gibt mittlerweile wohl nicht nur eine Maßstabuhr in Greenwich, sondern als technische Vorsichtsmaßnahme mehrere Maßstabuhren, die immer unter sich synchronisiert werden, damit will man vermeiden, dass die Maßstabuhr sich unbemerkt verstellt. Die synchronisierte Maßstabuhren zeigen immer per Konvention die richtige und gültige Zeit. Alle andere Uhren laufen falsch, wenn sie nicht mit den synchron laufen, es gibt keine Toleranz.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  126. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Die Ursachen, die Uhren verstellen, können je nach Bauart bekannt oder unbekannt sein, aber man kann schon bei synchronisierten Uhren erkennen, welche sich verstellt hat.«

    Eigentlich hatte ich als Entgegnung erwatet: "Man führt eine Konvention ein". Tatsächlich tut man so etwas für die zivile Zeitrechnung, nicht aber für die wissenschaftl. Zeitmessung.

    Dazu muss man allerdings noch wissen, dass sich als systematische Ursache des genannten Verlusts der Synchronität von SI-Uhren die Gravitation am jeweiligen Aufstellungsort einer solchen Uhr herausfinden lässt. Die UTC-Uhren für die zivile Zeitrechnung werden aus diesem Grunde auf ein per Konvention festgelegtes Gravitationsniveau "geeicht". Der Bequemlichkeit halber zitiere ich hierzu einfach mal aus einer früheren Antwort von Markus Pössel:

    Die Internationale Atomzeit (TAI), auf der auch die Weltzeit (UTC) ist für erdfeste Uhren auf dem Geoid (sprich: auf Höhe des Meeresspiegels) definiert. Aber in dieser Schritt-für-Schritt-Einführung sind wir natürlich längst nicht bei diesem Effekt (obwohl er im nächsten Teil, wenn es um Gleichzeitigkeit geht, irgendwo im Hintergrund steht).

    http://www.scilogs.de/...hen-teil-ii#comment-26691

    Für die Wissenschaft ist das keine praktikable Methode. Verwenden die Experimenter statt der SI-Uhren nämlich UTC-Uhren um die Zeitdifferenz zwischen zwei Ereignissen E1 und E2 bei einem Experiment zu ermitteln, dann finden sie unterschiedliche Werte in Abhängigkeit davon, wie hoch jeweils das Laboratorium über NN liegt, auch wenn die mit SI-Uhren gemessenen Werte gleich sind.

    Wenn man also alle Zeitdifferenzen mit nur einer Massstabsuhr messen wollte, dann hätten gleiche physikalische Vorgänge plötzlich eine ungleiche Dauer. Deshalb will die Physik keine Massstabsuhr, sondern einen Zeitmassstab in Gestalt einer reproduzierbaren Zeiteinheit.

  127. Herbert Sommer Antworten | Permalink

    Herbert Sommer @ Ralf Kannenberg: Missverständnisse ausräumen

    Sehr geehrter Herr Kannenberg, ich würde sehr gerne meinerseits “Ihre” Missverständnisse über die echt physikalische Natur der relativistischen Erscheinung in der Physik ausräumen, aber die wiederholte Mahnung von Dr.Pössel, beim augenblicklichen Thema zu bleiben, hindert mich daran. Es tut mir Leid. Anderenfalls würden Sie manche, für Sie überraschende, interessante und bereichernde Dinge erfahren, die Ihnen bisher offensichtlich entgangen sind.

    Und nur, um Ihre einzige Frage kurz zu beantworten, das zweite Postulat von Einstein besagt wortwörtlich, “dass sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze”

    Ist es Ihnen jetzt klar, Herr Kannenberg, was der leere Raum, als ausgezeichnetes Bezugsystem für das Licht und für alle Bewegungen relativ zum Licht, mit dem 2.Postulat von Einstein zu tun hat?

    Mit freundlichen Grüssen
    Herbert Sommer

  128. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Toleranz

    Text Lopez: "Es gibt keine Toleranz."
    Mit Toleranz meinte ich dass jedes Messgerät seine kleinste Einheit hat. Was kleiner als diese ist kann nicht genau erfasst werden. Mit einem Meter kann man keine Dezimeter messen.

  129. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Sehr strenge wissenschaftliche Vorgaben

    Zitat Chrys:Eigentlich hatte ich als Entgegnung erwatet: "Man führt eine Konvention ein". Tatsächlich tut man so etwas für die zivile Zeitrechnung, nicht aber für die wissenschaftl. Zeitmessung.

    Doch, aber sicher doch, auch für wissenschaftliche Zeitmessungen bei Experimenten oder auch bei technischen Anwendungen hat man sich an das Prinzip eines unveränderlichen und unverändertbaren Maßstabes zu halten, sonst ist keine korrekte Messung möglich. In der Wissenschaft braucht man genauso die Meßkonventionen wie in der zivilen Zeitrechnung. Wie könnte es anders sein? Das wäre sonst der kompletter Chaos: Messen ist per Prinzip vergleichen. Wie sollte man eben merken, dass eine Uhr sich verstellt hat, wenn man sie nicht mit einem Maßstab vergleicht? Wie sollten die Messungen einer Dauer gültig sein, wenn sie mit Uhren gemessen werden, die nicht mit demselben Gang laufen?

    Auch Satelliten-Uhren verstellen sich am laufenden Band aufgrund verschiedenen Ursachen - bekannten und unbekannten - und man muß ihren Gang überwachen, mit den Uhren der Bodenstationen vergleichen, bei Bedarf korrigieren und sie wieder synchronisieren.

    Auch bei dem berühmten Experiment Hafele-Keating verstellten sich die 4 Atomuhren, und zwar gewaltig, ich zitiere hier aus einer Studie des Autors A. Kelly, wiederum zitiert von G.O. Mueller:
    http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...ting/

    Zitat:
    Die Gangabweichungen (S. 2) von kleinen transportablen Cäsium-Uhren sind generell doppelt so groß wie die von großen stationären Uhren. Ursache sind u.a. Änderungen des Magnetfelds. Vor dem Rundflug wurden 16 transportable Uhren durch Vergleich mit einer stationären Uhr getestet; die 4 Uhren mit dem stabilsten Verhalten wurden für den Versuch ausgewählt. Jede portable Cäsium-Uhr hat eine bestimmte Driftrate, positive oder negative; entscheidend für ihre Verwendbarkeit ist die Konstanz der Driftrate, um die gesamte Ungenauigkeit während eines Versuchs berechnen zu können: die Driftraten liegen bei einigen Nanosekunden pro Stunde. Entscheidendes Problem sind plötzlich auftretende Sprünge in den Driftraten der Uhren: sie sind während des Versuchs nicht zu erkennen. Die Driftraten für die 4 verwendeten Uhren vor und nach den Flügen zeigen erratische Sprünge, bei der dritten Uhr sogar zwischen Vorgehen und Nachgehen (S. 3) [...]
    Zitatende

    Auch die Wissenschaft kann nicht auf Meßkonventionen verzichten. Wie sollte das gehen? Dafür sind auch die Metrologie-Institute und die Eichungen mit sehr strengen Vorschriften für die Wissenschaft da, wo ausgerechnet eine sehr hohe Präzision zu gewährleisten ist.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  130. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Die weiteren Beiträge...

    ...in der Diskussion Sommer-Kannenberg-Krüger sind jetzt auch in Quarantäne.

    Für allgemeinere Diskussionen gibt es online andere Foren; hier möchte ich Ausufern und Vorgriffe einigermaßen verhindern (auch wenn ich dabei bislang nicht sonderlich streng durchgegriffen habe).

  131. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Nachvollziehbarkeit -- und mehr

    Jocelyne Lopez schrieb (16.10.2012, 08:42):
    > [...] dass als Maßstab für die Zeitmessung eine Uhr in Greenwich international ausgewählt wurde, die Maßstabuhr ( l'horloge-étalon ), deren Gang als einzig richtiger Uhrengang per Konvention anzuerkennen sei [...]

    Stimmt -- das ist der entscheidende Mangel jedes solchen Versuches einer Messkonvention auf der Basis eines bestimmten "Prototyps":
    der kann ja wohl nicht überall gewesen sein!
    Es gibt jede Menge Ereignisse, an denen eine solche Prototyp-"Maßstabsuhr" nicht teilgenommen hat.

    (Wäre es auf diese Weise wohl überhaupt möglich, z.B. die Dauer vom Auseinandergehen der Zwillinge bis zur Passage mit Boje und dem einen Zwilling und die Dauer vom Auseinandergehen der Zwillinge bis zum Teigkneten mit dem anderen Zwilling zu vergleichen? ...)

    > Eine Messung ist immer ein Vergleich mit einem einzigen, per Konvention unveränderlichen und unveränderbaren Maßstab

    Das Verhältnis der Dauer zwischen einem Paar Ereignissen und der Dauer zwischen einem anderen Paar Ereignissen, als ein bestimmter reeller Zahlenwert, ist ja gewiss auch ein Messwert; und der hängt jedenfalls nicht davon ab, ob die Dauer zwischen dem eine Paar Ereignissen "Maßstab" genannt wurde, oder die Dauer zwischen dem anderen Paar Ereignissen, oder irgendeine Dauer, falls überhaupt.

    > Wenn man in der Physik keine Meßkonvention anerkennen will [...]

    Davon ist insbesondere in der RT ja keine Rede. Sondern:
    Meßkonventionon ausschließlich daraus zu konstruieren, was jedem Beteiligten im Prinzip gleichermaßen zuzugestehen ist: über Reihenfolge (oder Koinzidenz) der eigenen Wahrnehmungen zu urteilen.

  132. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Da Sie oben (16.10.2012, 08:42) die Greenwich Mean Time (GMT) als Beispiel einer Massstabuhr (horloge étalon) angesprochen hatten, vorab eine Bemerkung zur Terminologie. Die vom BIPM für solche Schemata wie GMT verwendete Bezeichnung ist échelle de temps, auf engl. time scale, und auf deutsch wäre das Zeitskala. Die GMT ist aus diversen Gründen heute nicht mehr gebräuchlich, Zeitskalen wie UTC und die daraus abgeleiteten Zonenzeiten oder die GPS-Zeit basieren auf der Internationalen Atomzeit TAI. In Appendix 2 zur SI Brochure (http://www.bipm.org/fr/si/si_brochure/appendix2/) lesen wir:

    Le TAI est une échelle de temps-coordonnée définie dans un repère de référence géocentrique avec comme unité d'échelle la seconde du SI telle qu'elle est réalisée sur le géoïde en rotation.

    Das sagt uns insbesondere, dass TAI eine Koordinatenzeitskala ("échelle de temps-coordonnée") ist. Koordinatenzeit ist aber nicht das, was physikalisch zu messen ist, denn Koordinaten sind keine physikalischen Grössen, sondern Artefakte zur (rechnerischen) Beschreibung oder Darstellung. Populär gesagt, Koordinatenzeit dient dem Zweck der Zeitrechnung, nicht dem der Zeitmessung, und zwischen diesen beiden Konzepten ist sorgfältig zu unterscheiden.

    Der Massstab zur standardisierten Zeitmessung ist hingegen durch die Def. der SI-Sekunde als Masseinheit gegeben (incl. der Regeln zu ihrer praktischen Realisierung). Diese SI-Sekunde gilt dann per Konvention auch als "gleich lang". In einer Darstellung mit Koordinatenzeit erscheinen SI-Sekunden aber nicht immer "gleich lang", was jedoch kein Hindernis für die Zeitmessung ist, sondern nur die Zeitrechnung verkompliziert.

    Hafele-Keating, das war vor 40 Jahren, und die Zeit ist seither nicht stehengeblieben. Die neuesten Atomuhren sind 1000mal genauer als die von 1972. Die stehen dann in z.B. einem Laborraum, die eine etwas tiefer als die andere. Und wenn die Uhren synchron starten, dann geht die weiter unten stehende alsbald signifikant nach, wobei der Effekt um so deutlicher ausfällt, je grösser der vertikale Abstand der Uhren ist. Die nicht-relativistische Physik kann diesen Verlust an Synchronität nicht erklären und sagt stattdessen vorher, dass diese Uhren synchron bleiben sollten. Die Gangabweichung ist aber ein empirisches Faktum, mit dem man sich arrangieren muss.

  133. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Notwendigkeit von Meßkonventionen

    Zitat Jocelyne Lopez:
    [...] dass als Maßstab für die Zeitmessung eine Uhr in Greenwich international ausgewählt wurde, die Maßstabuhr ( l'horloge-étalon ), deren Gang als einzig richtiger Uhrengang per Konvention anzuerkennen sei [...]

    Zitat Frank Wappler: “Stimmt -- das ist der entscheidende Mangel jedes solchen Versuches einer Messkonvention auf der Basis eines bestimmten "Prototyps": der kann ja wohl nicht überall gewesen sein!
    Es gibt jede Menge Ereignisse, an denen eine solche Prototyp-"Maßstabsuhr" nicht teilgenommen hat.

    Wieso „Mangel“ der Meßkonventionen“?? Man kann ja nichts messen ohne Maßstab und man kann nichts gültig messen ohne Konvention über einen Maßstab. Das Prinzip des Maßstabes wurde schon in der Frühgeschichte der Menschheit überall auf der Welt erfunden und verwendet, auch wenn der Maßstab ein Stück Holz, ein Knochen, ein Fuß, eine Hand oder die Sonne war. Wie sollte man anders messen als mit einem Maßstab und einer Konvention über einem Maßstab? Wie könnte die Physik existieren ohne Maßstäben und Konventionen über Maßstäbe?

    Sich an Meßkonventionen bewußt nicht halten wird im Alltagsleben als Betrug eingestuft und war sogar damals in Einzelfällen mit der Todestrafe bestraft, siehe zum Beispiel Ausführungen des Autors Georg Bourbaki in seinem Buch „Die Hin-Krieger“:

    Die Hin-Krieger: Einstein und die Metrik von Raum und Zeit
    http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...zeit/

    Man kann auch nicht mit einem einzigen Meßvorgang alle möglichen Dauer auf einmal messen, sondern kann man nur paarweise zwischen zwei Ereignissen eine Dauer messen. Wenn man die Dauer aller Ereignisse separat messen könnte, die während einer Trennung stattgefunden haben, müsste man zwingend genau auf die Gesamtdauer der Trennung kommen, sonst sind die Messungen fehlerhaft und ungültig. Die Gleichzeitigkeit des Gangs der Uhren, die die Dauer zwischen zwei Ereignissen messen, muss zwingend gewährleistet sein, wenn die Messungen gültig sein sollten, da darf keine der Uhren langsamer oder schneller laufen als die anderen.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  134. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Punkt und Dauer bzw. Zeitabschnitt

    Antwort von MP: Nein, was ich da geschrieben habe ist in der Tat die Definition von "Ereignis" im Rahmen der Physik, die wir hier beschreiben. Ein Punkt in der Raumzeit; das Analogon zu einem Punkt im Raum.

    Nein! Ein Ereignis kann nur innerhalb eines Abschnittes stattfinden. Ein Punkt ist der Anfang oder Ende eines Ereignisses.
    Zenon hatte auch in seinem Pfeilparadoxon Punkt und Dauer nicht unterschieden, darauf wies schon vor 2500 Jahren Aristoteles hin.

  135. Herr Senf Antworten | Permalink

    @ dürfen oder nicht dürfen 09:21

    Zitat: "Die Gleichzeitigkeit des Gangs der Uhren, die die Dauer zwischen zwei Ereignissen messen, muss zwingend gewährleistet sein, wenn die Messungen gültig sein sollten, da darf keine der Uhren langsamer oder schneller laufen als die anderen."
    Dieser Wunsch interessiert die Uhren nicht, sie tun es einfach, wenn sie relativ zueinander in Bewegung sind. Wie "Einstein verstehen" es ja gezeigt hat, ist das ein Effekt, dessen Ursache in ihrer Geschwindigkeit relativ zueinander begründet ist. Er liegt also in der Natur der Sache, die verstanden werden muß. Jeder Zwilling braucht für seine Zeit eine eigene Uhr, eine nur ruhende Uhr kann den Ablauf des bewegten nicht dokumentieren. Der Vergleich muß dann über die Lorentztransformationen gerechnet werden. Insofern ist die hier eingebrachte Ein-Uhren-Diskussion logisch unbrauchbar, weil der zwingende Vergleich a-priori ausgeschaltet wird, also auch keinerlei Erkenntnisse zu gewinnen sind. Die hartnäckigen Zweifel an allen Atomuhrenexperimenten, die die Geschwindigkeitsabhängigkeit der Zeit in Übereinstimmung mit der SRT belegen, sind nur untauglicher Selbsterhalt eines nicht verstandenen Weltbildes.

  136. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Diskussion Zwillingsproblem

    Hallo allerseits,

    jetzt ist auch die Zwillingsproblem-Diskussion soweit ausgeufert, dass ich die Notbremse ziehe. Ich hatte am Anfang und habe in der Zwischenzeit wiederholt darum gebeten, in den Kommentaren zu dieser Blogbeitrag-Serie nicht vorzugreifen. Gerade die elementaren Missverständnisse, die sich in Frau Lopez' Argumentation an vielen Stellen offenbaren, kann eine systematische Einführung, wie ich sie hier bieten möchte, vermeiden, aber natürlich erst, wenn sie bei dem betreffenden Teilthema angelangt ist.

    Am Anfang hatte die Zwillingsproblem-Diskussion ja zumindest noch einen vagen Bezug zum Thema des obigen Blogbeitrags. Mittlerweile sind wir ganz bei Fragen angelangt, die sich mit den bislang im Blogbeitrag eingeführten Konzepten weder verstehen noch nachvollziehen lassen. Für solche allgemeinen Diskussionen gibt es genügend andere Foren und Plattformen im Internet.

    Diskussionen direkt zu den Inhalten des Blogbeitrags sind natürlich nach wie vor willkommen; Kommentare, die ganz oder teilweise abschweifen, schalte ich, wie angekündigt, nicht frei.

  137. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ zum Thema

    Will man nun die Zeit an zwei Orten im Raum synchronisieren benötigt man ohne Frage zwei Uhren. Selbstverständlich ist es unumgänglich das diese beiden Uhren richtig gehen und sehr genau sind.

    „Einstein verstehen“ setzt Physik verstehen voraus, die Grundlagen ist natürlich die klassische Physik, und Einstein baut darauf auf.

    Wann geht nun eine Uhr richtig und wie kann man das feststellen?

    Das ist recht einfach und ganz klar in der Physik definiert, Dr. Joachim Schulz hat auf seiner Seite dazu etwas geschrieben:

    Die moderne Festlegung der Sekunde über atomare Übergänge ist nicht mehr an der Erdbewegung gekoppelt. Der Tag ist somit nicht ganz genau 24 mal 3600 Sekunden lang. Ab und zu muss eine Schaltsekunde eingesetzt werden um die Atomzeit mit der Erdrotation zu koordinieren. Aufgrund der Effekte der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie ist die Länge der Sekunde zudem Orts- und Geschwindigkeitsabhängig. Für die internationale Atomzeitsekunde wurde deshalb festgelegt, dass die Weltzeitsekunde auf Höhe des normalen Meeresspiegels zu messen ist. Es gibt also eigentlich zwei offizielle Definitionen der Sekunde: Die Weltzeitsekunde, die ein einheitliches globales Zeitmaß definiert, mit dem Gleichzeitigkeit über die Erdkugel definiert werden kann. Und die SI-Sekunde, die Orts- und Geschwindigkeitsabhängig ist und sich zur Untersuchung physikalischer Vorgänge eignet.

    Bemerkbar macht sich dieser Unterschied in den Uhren der Satelliten des Global Positioning System. Die dort verwendeten Atomuhren messen die SI-Sekunde sehr genau. Da sie sich aber mit großer Geschwindigkeit in großer Höhe bewegen, muss die Zeit um 38 Mikrosekunden pro Tag korrigiert werden, damit sie mit der Weltzeitsekunde überein stimmt. (siehe Relativistische Effekte im GPS)

    Quelle: Dr. Joachim Schulz (DESY) http://www.quantenwelt.de/einheiten/sekunde.html

    Hier kann man nun den Irrtum von Frau Lopez sehr schön erkennen. Frau Lopez verwechselt leider zwei Definitionen der Sekunde, und zwar die Weltzeitsekunde und die SI-Sekunde.

    Die Weltzeitsekunde baut auf der Definition der SI-Sekunde auf. Die SI-Sekunde ist so definiert:

    Seit 1967 ist die Sekunde als das 9.192.631.770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands von Atomen des Nuklids 133 Cs entsprechenden Strahlung festgelegt, welche daher auch Atomsekunde genannt wird.

    Jede Uhr die so eine Dauer (SI-Sekunde/Atomsekunde) für eine Sekunde anzeigt, geht also richtig und nicht falsch!

    Aus Experimenten wissen wir nun jedoch, dass Atomuhren die auf unterschiedlicher Höhe und/oder auch zum Beobachter bewegt sind, eben für diesen eine andere Dauer für eine Sekunde anzeigen, als die Atomuhr welche die Ortszeit des Beobachters anzeigt.

    Und hier liegt der Irrtum von Frau Lopez begraben, physikalisch geht jede Uhr welche die SI-Sekunde misst richtig! Auch wenn diese nicht mit der Weltzeitsekunde übereinstimmt.

    Ich halte diesen Unterschied (Weltzeitsekunde und SI-Sekunde) für die Diskussion für sehr wichtig, denn wie sich gezeigt hat, kommt es da schnell mal zu Missverständnissen und Einige glauben dann, nur die Weltzeitsekunde würde die einzig richtige Dauer für eine Sekunde messen und alle anderen Uhren würden falsch gehen, auch wenn sie die SI-Sekunde messen.

    Auch für Laien und „unorthodoxe“ Kritiker (kurz Cranks) sollte nun klar sein: physikalisch geht eine Uhr richtig, wenn sie die SI-Sekunde anzeigt.

    Experimente zeigen nun zweifelsfrei, Uhren welche die SI-Sekunde anzeigen, können dennoch unterschiedlich schnell gehen, wenn sie nicht auf gleicher Höhe und/oder zueinander bewegt sind.

    Um dieser Laufzeitunterschiede zu beschreiben und zu erklären reicht die klassische Physik nicht aus, hier kommt dann die Spezielle Relativitätstheorie von Einstein ins Spiel.

  138. Chrys Antworten | Permalink

    @Markus Pössel

    Dass ein "Massstab" zur standardisierten Zeitmessung durch die Def. der SI-Sekunde gegeben ist, sollte eigentlich seit dem Teil II, "Zeitmessung", hinreichend geklärt sein. Mit ihrer Wortneuschöpfung von der "Massstabuhr" offenbart Frau Lopez m.E. ein Missverständnis, das ein bereits behandeltes Teilthema betrifft.

    Die Einsicht, dass zwei im strikten SI-Sekundentakt tickende Uhren nicht zwangsläufig synchron bleiben, ist freilich nicht so ganz trivial und mit den hier bereitstehenden Mitteln auch noch nicht recht zu begreifen. Vielleicht wäre es aber doch angebracht, an geeigneter Stelle zumindest eine Vorwarnung zu geben, dass die Weltzeit-Sekunde aus eben diesem Grunde seit 1977 nicht länger schlicht die SI-Sekunde ist -- um Missverständnissen und privatsprachlichen Kreationen von vornherein bestmöglichen Einhalt zu gebieten.

  139. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Kampf um die Sekunde - interssant

    Bisher binden wir die Universelle Zeit mit Hilfe der Schaltsekunden an die Greenwich Mean Time", erklärt es der Kurator des Königlichen Observatoriums in Greewich, David Rooney. "Die Verbindung zwischen unseren Uhren und den Sternen zu kappen, wäre ein kühner Schritt.

    Ein Quentchen Ressentiment gegenüber einer alten Rivalin könnte indes auch mitspielen beim britischen Aufbegehren gegen die ausschließlich atomar bemessene Zeitrechnung. Im Falle der Abschaffung der Extra-Sekunden, hat schon die konservative Londoner Times vorgerechnet, "würde die Universelle Zeit über Jahrhunderte hin sich nach und nach von Greenwich nach Osten verlagern, bis sie irgendwann Paris erreichte - bevor sie durch eine Schaltstunde wieder nach Westen zurück befördert würde".

    Beim Meridian-Kongress von 1844, warnen manche Briten, hätten sich die Franzosen ja auch der Stimme enthalten. Und wer, bitte schön, ist denn der Hüter der Internationalen Atomzeit, die eine Sekunde als 9 192 631 770 Schwingungen eines Caesium-133-Atoms definiert? Das Internationale Amt für Maße und Gewichte natürlich. In Paris.

    Aus "Frankfurter Runschau" googeln bitte

  140. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Das Grundwissen vergessen?

    Zitat Chrys:: "Dass ein "Massstab" zur standardisierten Zeitmessung durch die Def. der SI-Sekunde gegeben ist, sollte eigentlich seit dem Teil II, "Zeitmessung", hinreichend geklärt sein. Mit ihrer Wortneuschöpfung von der "Massstabuhr" offenbart Frau Lopez m.E. ein Missverständnis, das ein bereits behandeltes Teilthema betrifft."

    Wie sollte die Definition der SI-Sekunde überhaupt realisiert werden, wenn nicht durch eine Uhr? Man findet ja eine SI-Sekunde nicht per Zufall in einer Tüte Pommes, oder? ;)

    Eine SI-Sekunde existiert nicht durch eine Definition, sondern sie muß schon von einer Uhr vorgegeben werden, logisch, wie sonst? Und die Uhr, die die SI-Sekunde vorgibt ist eben die Maßstabuhr (oder die Ur-Uhr?), im französischen „l’horloge-étalon“, die ausgewählt wird und wonach alle anderen Uhren zu eichen bzw. zu synchronisieren sind. Ich kann mir nicht vorstellen, dass die deutsche Sprache keinen Begriff für „l’horloge-étalon“ kennt, oder keinen Begriff für den „mètre-étalon“ (Urmeter) kennt.
    Und wenn Markus Pössel in seinem Artikel "Teil II Zweitmessung" nicht das Prinzip eines Maßstabes und einer Konvention über einen Maßstab erklärt hat, dann hat er das Wesentliche versäumt - zumal es sich an Schüler ab der 10. Klasse richtet. Für mich jedoch kein Problem, ich hatte es schon in der Grundschule beigebracht bekommen. :-)
    Kann es sein, dass Sie das Prinzip eines Maßstabes und die Notwendigkeit einer Konvention über einen Maßstab nicht verstanden haben? Oder vergessen haben?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  141. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Ursachen der Verstellungen von Uhren

    Chrys: „Die Einsicht, dass zwei im strikten SI-Sekundentakt tickende Uhren nicht zwangsläufig synchron bleiben, ist freilich nicht so ganz trivial und mit den hier bereitstehenden Mitteln auch noch nicht recht zu begreifen.„

    Wieso „noch nicht recht zu begreifen“??

    Natürlich ist es zu begreifen und auch erforscht, warum zwei im strikten SI-Sekundentakt tickende Uhren nicht zwangsläufig synchron bleiben. Eine Menge Ursachen zur Erklärung dieser Tatsachen sind je nach Bauart der Uhren erforscht und bekannt, z.B. Änderungen der Temperaturen, des Drucks, der Dichte eines Mediums, der Magnetfelder, der Gravitation, aufgrund von Vibrationen, Erschütterunen oder Bewegungen usw.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  142. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Experimentalphysik

    Manuel Krüger schrieb (18.10.2012, 11:07):
    > Seit 1967 ist die Sekunde als das 9.192.631.770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands von Atomen des Nuklids 133 Cs entsprechenden Strahlung festgelegt

    Die SI-"Sekunden"-Definition (vgl. http://www.bipm.org/...on/pdf/si_brochure_8_en.pdf ) beinhaltet auch

    - dass sich die Definition auf Cs-133 "in Ruhe, und bei 0 K" bezieht (CIPM 1997), bzw.

    - dass sich die Definition auf Cs-133 "ungestört von externen Feldern" bezieht (CIPM 1964).

    Aus den geometrischen/kinematischen Beziehungen eines gegebenen Cs-133-Atoms (bzw. einer entsprechenden Uhr) zu geeigneten weiteren Beteiligten, insbesondere aus den Verhältnissen der "s"-Werte von Paaren von Ereignissen, an denen dieses Cs-133-Atom teilgenommen und periodische Anzeigen dargestellt hatte, lässt sich deshalb ermitteln,
    ob dieses Cs-133-Atom während des betreffenden Versuchs effektiv entweder zumindest konstant "gestört" (wenn nicht sogar "ungestört) war, oder ansonsten veränderlich "gestört" war;

    und aus den geometrischen/kinematischen Beziehungen zweier gegebener Cs-133-Atome (bzw. der entsprechenden Uhren) zu geeigneten weiteren Beteiligten (und untereinander), insbesondere aus den Verhältnissen der "s"-Werte von Paaren von Ereignissen, an denen das eine und/oder das andere Cs-133-Atom teilgenommen und periodische Anzeigen dargestellt hatte, lässt sich ermitteln,
    diese beiden Cs-133-Atom während des betreffenden Versuchs effektiv entweder zumindest gleich "gestört" (wenn nicht sogar beide "ungestört) waren, oder ansonsten ungleich "gestört" waren.

    Anders ausgedrückt: wir wissen, dass und wie man Feststellungen der "Bewegung" von Uhren (einschl. Feststellungen hinsichtlich damit verbundener "Höhen"-Unterschiede) berücksichtigt, um die "Genauigkeit" von gegebenen Atomuhren zu beurteilen.

    > Aus Experimenten wissen wir nun jedoch, dass Atomuhren die auf unterschiedlicher Höhe und/oder auch zum Beobachter bewegt sind, eben für diesen eine andere Dauer für eine Sekunde anzeigen, als die Atomuhr welche die Ortszeit des Beobachters anzeigt.

    Was soll "für einen Beobachter eine Dauer anzeigen" bedeuten? --
    Geht es um die Dauern der jeweiligen Uhr selbst, zwischen Paaren ihrer (Signal-)Anzeigen?
    Oder geht es um Dauern des genannten Beobachters, zwischen Paaren seiner (Wahrnehmungs-)Anzeigen?

    Und geht es um Experimente, bei denen (auch) die Genauigkeit der jeweiligen Uhren festgestellt wurde? (Oder wäre das egal? ...)

  143. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Weiter im Takt

    Jocelyne Lopez schrieb (17.10.2012, 09:21):
    > Man kann ja nichts messen ohne Maßstab

    Doch, doch; z.B.:
    zwei zueinander ruhende gleichmäßig "tickende" Uhren (also "ideale" Uhren, keine forensischen, radiologischen, o.ä.) können doch leicht feststellen, ob sie mit gleichen Periodendauern "tickten", bzw. das reell-wertige Verhältnis ihrer Periodendauern feststellen; ohne dass eine von beiden zum "Maßstab" erklärt werden müsste, oder irgendein anderer "Maßstab der Dauer" ausdrücklich involviert wäre.

    > Die Gleichzeitigkeit des Gangs der Uhren, die die Dauer zwischen zwei Ereignissen messen, muss zwingend gewährleistet sein, wenn die Messungen gültig sein sollten

    Die Möglichkeit der Feststellung von Gleichzeitigkeit der Anzeigen zweier gegebener Uhren ist natürlich eng verbunden mit der Feststellung (bzw. der Vorgabe) des gegenseitigen Ruhens dieser beiden Uhren gegenüber einander;
    und die Dauer einer dieser beiden Uhren von einer bestimmten ihrer Anzeigen bis zu einer bestimmten anderen Anzeige gilt als gleich der Dauer der anderen Uhr von deren Anzeige gleichzeitig zur ersten Anzeige, bis zu deren Anzeige gleichzeitig zur zweiten Anzeige.

    Aber die Feststellung, dass eine bestimmte Anzeige der einen Uhr und eine bestimmte Anzeige der anderen Uhr einander gleichzeitig waren, heißt doch längst nicht, dass diese beiden Anzeigen einander besonders ähnlich aussehen müssten; oder gar, dass diese beiden Uhren mit gleichen Periodendauern "getickt" haben müssten.

    > Wenn man die Dauer aller Ereignisse separat messen könnte, die während einer Trennung stattgefunden haben, müsste man zwingend genau auf die Gesamtdauer der Trennung kommen

    Das kommt jedenfalls auf die zugrundeliegende Messkonvention an, die Dauern (zwischen verschiedenen Paaren von Ereignissen) denn überhaupt miteinander zu vergleichen wären. Entsprechend den RT-Konventionen gilt für je drei Ereignisse "£", "$" und "€", die alle paarweise eine "Dauer" zueinander haben (und nicht stattdessen eine "Distanz"), dass:
    falls
    s[ £, $ ] / s[ £, € ] < 1 und
    s[ $, € ] / s[ £, € ] < 1,

    dann
    s[ £, $ ] / s[ £, € ] +
    s[ $, € ] / s[ £, € ] ≤ 1,

    aber eben nicht unbedingt
    s[ £, $ ] / s[ £, € ] +
    s[ $, € ] / s[ £, € ] == 1.

  144. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Gleichzeitigkeit von Ereignissen

    in diesm Teil geht es nicht um die Gleichzeitigkeit bei Uhren, sondern um Gleichzeitigkeit von Ereignissen.
    Die Gleichzeitigkeit von Ereignissen an zwei verschiedenen Orten kann nur dann festgestellt werden, wenn die Abstände des Beobachters zu diesen Orten gleich groß sind, bzw. gleichgroß bleiben - bei konstanter Lichtgeschwindigkeit.
    Ist das nicht der Fall, bzw. kenne ich diese Voraussetzung nicht, dann kann ich auch nichts über die Gleichzeitigkeit sagen.
    Einstein sagt aber was ganz anderes, siehe Kommentar von Reiner Bergner vom 28.03.2012
    Die Schlussfolgerung Einsteins ist nicht annehmbar.

  145. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Wie sollte die Definition der SI-Sekunde überhaupt realisiert werden, wenn nicht durch eine Uhr?«

    Die Def. der SI-Sekunde besagt, dass eine SI-Uhr die Schwingungen einer charakterist. Strahlung von Cs133 Atomen zählen soll. Die Konvention besteht also darin, dass es stets exakt eine SI-Sekunde dauert, um 9,192,631,770 dieser Schwingungen regelkonform abzuzählen.

    »Eine Menge Ursachen zur Erklärung dieser Tatsachen sind je nach Bauart der Uhren erforscht und bekannt, ...«

    Unter kontrollierten Laborbedingungen lässt sich der Einfluss der Schwerkraft als systematische Ursache für eine Gangabweichung zweier solcher SI-Uhren zweifelsfrei nachweisen. Die Pointe ist aber, dass nach der klassischen Theorie ein solcher Einfluss gar nicht existieren sollte. Die klassische Theorie erklärt zwar sehr befriedigend eine Gangabweichung von Kuckucksuhren, aber hier versagt sie.

    »Und wenn Markus Pössel in seinem Artikel "Teil II Zweitmessung" nicht das Prinzip eines Maßstabes und einer Konvention über einen Maßstab erklärt hat, dann hat er das Wesentliche versäumt ...«

    Irgendwie habe ich den Eindruck, dass alles, was Markus Pössel über Zeitmessung schreibt, bei Ihnen nicht so richtig ankommt. Ob das besser wird, wenn er irgendwo noch nachbessert, darüber könnte ich aber auch nur spekulieren.

  146. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Vergleich mit dem Mastab ist zwingend

    Zitat Lopez: “Man kann ja nichts messen ohne Maßstab“

    Zitat Frank Wappler: „Doch, doch; z.B.:
    zwei zueinander ruhende gleichmäßig "tickende" Uhren (also "ideale" Uhren, keine forensischen, radiologischen, o.ä.) können doch leicht feststellen, ob sie mit gleichen Periodendauern "tickten", bzw. das reell-wertige Verhältnis ihrer Periodendauern feststellen; ohne dass eine von beiden zum "Maßstab" erklärt werden müsste, oder irgendein anderer "Maßstab der Dauer" ausdrücklich involviert wäre.“

    Das stimmt schon, dass man mit zwei gleichmäßig „tickenden“ Uhren die Dauer eines Ereignisses messen kann. Das heißt aber nicht, dass die ermittelte Dauer der gültigen Dauer in SI-Sekunden entspricht, falls die beide Uhren nicht auf den Maßstab für eine SI-Sekunde vorher geeicht wurden. Wurden sie nicht auf die per Konvention festgesetzte Dauer einer SI-Sekunde geeicht, sprich würden sie beide synchron schneller oder langsamer ticken als die Maßstabuhr, wäre die Messung der Dauer nicht gültig: Ein Vergleich mit dem Maßstab, der per Konvention eine SI-Sekunde vorgibt, ist immer zwingend.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  147. Manuel Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 18.10.2012, 14:36

    @ Jocelyne Lopez, 18.10.2012, 14:36

    Und wenn Markus Pössel in seinem Artikel "Teil II Zweitmessung" nicht das Prinzip eines Maßstabes und einer Konvention über einen Maßstab erklärt hat, dann hat er das Wesentliche versäumt - zumal es sich an Schüler ab der 10. Klasse richtet.

    Herr Pössel war im Teil II recht ausführlich, hin und wieder liegt das „Verständnisproblem“ am Leser.

    @ Jocelyne Lopez, 18.10.2012, 14:48

    Natürlich ist es zu begreifen und auch erforscht, warum zwei im strikten SI-Sekundentakt tickende Uhren nicht zwangsläufig synchron bleiben. Eine Menge Ursachen zur Erklärung dieser Tatsachen sind je nach Bauart der Uhren erforscht und bekannt, z.B. Änderungen der Temperaturen, des Drucks, der Dichte eines Mediums, der Magnetfelder, der Gravitation, aufgrund von Vibrationen, Erschütterungen oder Bewegungen usw.

    Auf den Gang von Atomuhren wirken sich Druck, Dichte und Temperaturen nicht aus.

    @ Michael Istvancsek, 19.10.2012, 07:49

    in diesem Teil geht es nicht um die Gleichzeitigkeit bei Uhren, sondern um Gleichzeitigkeit von Ereignissen. Die Gleichzeitigkeit von Ereignissen an zwei verschiedenen Orten kann nur dann festgestellt werden, wenn die Abstände des Beobachters zu diesen Orten gleich groß sind, bzw. gleichgroß bleiben - bei konstanter Lichtgeschwindigkeit. Ist das nicht der Fall, bzw. kenne ich diese Voraussetzung nicht, dann kann ich auch nichts über die Gleichzeitigkeit sagen. Einstein sagt aber was ganz anderes, siehe Kommentar von Reiner Bergner vom 28.03.2012 Die Schlussfolgerung Einsteins ist nicht annehmbar.

    Die Aussagen von Einstein sind klar und wurden angenommen und sind in der Physik Grundlage für die genaueste Theorie die es in der Physik gibt. Die Kommentare von Herrn Berger wirken auf mich oft wirr (ist nicht böse gemeint), der vom 28.3 ist recht unübersichtlich und lang. Es wäre nett, wenn sie die „Schlussfolgerung“ die sie nicht verstehen können, oder der sie nicht zustimmen können, mal kurz zitieren. Du dann mit ein paar Sätzen, wo sie da genau nun ein Problem zu erkennen glauben.

  148. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Korrektur von 19.10.2012, 07:49

    "Ist das nicht der Fall, bzw. kenne ich diese Voraussetzung nicht, dann kann ich auch nichts über die Gleichzeitigkeit sagen."
    Ist missverständlich ausgedrückt. Sorry!
    Soll heißen:
    "Kann man die Konstanz der Abstände nicht bestimmen, so kann man auch nichts über die Gleichzeitigkeit der Ereignisse sagen."

  149. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Weiter zum Thema und mehr...

    Ich möchte in Anbetracht der weiterhin bei einigen unorthodoxen Kritikern vorhandenen „Missverständnissen“ noch mal auf die Definition der Sekunde zusprechen kommen. Wichtig ist, dass man den klar formulierten Arbeitstitel „Einstein verstehen – Gleichzeitigkeit“ nicht aus dem Auge verliert. Thema ist nicht „Kritik an der SRT“ oder „Kritik an der Atomuhr“.

    Zur Atomuhr, die Funktion einer Atomuhr hat nichts primär mit der SRT zu tun, natürlich ist es aber wichtig, dass so eine Uhr durch nichts in ihrem Gang beeinflusst werden kann. Die genaue Funktionsweise einer Atomuhr im Detail hier zu erörtern sprengt sicher den Rahmen des Artikels. Das diese Uhren aber die Zeit unglaublich genau und eben auch richtig messen, erkennt man an den ganzen vielen Experimenten, bei denen ein genauer Zeitgang entscheidend ist.

    Man kann in seiner Kritik immer tiefer gehen, und Dinge die Basis sein sollten infrage stellen. Das ist aber hier sicher nicht konstruktiv und im Sinne des Arbeitstitel.

    Es geht um Gleichzeitigkeit, dafür Bedarf es genauer Uhren und einer eindeutigen Definition eines Zeitmaßes. Das Zeitmaß ist die SI-Sekunde und diese wird mit einer Atomuhr gemessen. Die SI-Sekunde ist eine physikalisch anerkannte Basiseinheit, und sollte damit auch Grundlage sein.

    Aber mal ein Beispiel, zwei zueinander bewegte Beobachter haben jeder eine Atomuhr und 1kg Jod 131 mit einer Halbwertszeit von ca. acht Tagen. Jeder Beobachter wartet nun nach seiner Atomuhr acht Tage und misst dann, wie viel Jod in der Zeitdauer zerfallen ist. Beide werden die gleiche Menge messen. Für beide gelten die gleichen physikalischen Gesetze.

    Es gibt kein Experiment, das die Beobachter machen können, welches zu unterschiedlichen Ergebnissen führen würde, was die Naturkonstanten betrifft. (Um Wortklauberei vorzubeugen, wenn sie 10mal würfeln, müssen sie nicht das Gleiche würfeln, dass was aber etwas anderes).

    Bis hier sollte auch der „unorthodoxeste“ Kritiker keine größeren Verständnisproblem haben.

    Nun beobachtet aber der eine Beobachter nach der Dauer von acht Tagen auf seiner Uhr, die Uhr des anderen Beobachter. Und er stellt fest, nach der andere Uhr sind noch keine acht Tage vergangen.

    Hier mag der Kritiker nun sagen, wenn die andere Uhr nicht auch acht Tage zeigt, geht sie eben falsch. Dem wird aber der dortige Beobachter entschieden widersprechen. Beide Beobachter haben die Zeitdauer mit ihren Atomuhren richtig gemessen und der nach acht Tagen gemessene Zerfall des Jods bestärkt sie darin.

    Es ist auch nicht nur die Uhr des jeweils anderen Beobachters die verlangsamt läuft, auch die Menge des zerfallenen Jods des Anderen ist geringer.

    Ich konkretisiere das noch mal:

    1. Nach acht Tagen (eigene Uhr) ist die Hälfte des (eigenen) Jods von beiden Beobachtern zerfallen.
    2. Beobachtet A nun nach acht Tagen (eigene Uhr) die Uhr und das Jod von B wird er feststellen, das erstens nach der Uhr von B weniger Zeit vergangen ist und das auch weniger Jod von B zerfallen ist. Aber die Menge des zerfallenen Jods (B) stimmt mit der bis dahin verstrichenen Zeit überein.
    3. Das gilt so für beide Beobachter.
    Das ist so eine physikalisch anerkannte Tatsache.

    Hier ist meine Frage an die Kritiker, stimmen sie den drei Punkten zu, oder bestreiten sie diese?

    Wer diese Punkte bestreitet, bewegt sich in eine andere Diskussion und bewegt sich nicht mehr im Rahmen des Arbeitstitel, diese Form der Kritik soll hier nicht unterdrückt werden, führt aber vom vorgegeben Weg des Blogartikels weg. Wenn der Titel „Bergsteigen verstehen“ ist, dann ist eben die Basis, es gibt Berge. Wer diese Tatsache infrage stellt, stört dann in einer Diskussion zum Bergsteigen. Es liegt dann an den Kritikern zu beweisen, das die Punkte 1. - 3. physikalisch falsch sind. Dieser Beweis ist aber nicht hier zu erbringen. Bisher wurde so ein Beweis nicht erbracht, nicht einer in den letzten 100 Jahren. Ganz deutlich, um sich hier im Rahmen des Arbeitstitel zu bewegen, muss man bestimmte gemessene und anerkannte physikalische Gegebenheiten annehmen. Wer davon felsenfest überzeugt ist, es gibt keine Berge, kann in „Bergsteigen verstehen“ nie zum Gipfel kommen. In einem Dialog stört es einfach, wenn Jemand immer schreit, es gibt aber keine Berge. So Jemand hat natürlich auch kein Interesse an „Bergsteigen verstehen“, sondern verfolgt sein eigenes Ziel, eben anderen aufzuzeigen, dass es keine Berge gibt. Kann er auch gerne, aber dann eben an einem anderen Ort.

    Nun zurück zu den beiden Beobachtern.

    Beide Uhren gehen richtig, beide messen die SI-Sekunde und beide zeigen die richtigen Zerfallszeiten des Jods an. Dennoch gehen beide Uhren nicht synchron. Auch zerfällt das Jod von B für A zu langsam, wenn A sich nach seiner Uhr richtet.

    Da die Zerfallszeiten von B aber mit der Uhr von B übereinstimmen, sieht es für A so aus, als laufe die Zeit von B einfach nur langsamer. Der Kritiker mag sagen, die Uhr von B läuft falsch und B sollte sich mal an der Zeit von A halten. Das hilft aber nicht, denn die Zerfallszeit des Jods von B hält sich ganz sicher nicht an die Uhr von A.
    Diese physikalische und experimentell bestätigte Tatsache kann mit der klassischen Physik nicht beschrieben werden.

    Diese Tatsachen erklärt die SRT, Endziel dieses Blogartikels ist es Menschen die verstehen wollen, wie die SRT diese Tatsachen erklärt und beschreibt, dieses zu erklären. Das Bestreiten dieser Tatsachen führt zwangsläufig an diesem Ort zu einer Meta-Diskussion, wer diese beginnt, verfolgt nicht das ausgelobte Ziel, sondern arbeitet diesem entgegen und das stört ohne Frage.

    Also wir haben hier ein klar definiertes Zeitmaß, die SI-Sekunde und auch Uhren, welche diese ganz genau messen können. Uhren welche die SI-Sekunde messen gehen richtig, und das auch wenn sie nicht synchron laufen.

    Es ist eine physikalische Tatsache, dass SI-Uhren nicht gleich schnell laufen, wenn diese zueinander bewegt sind, und das ohne das eine der Uhren falsch geht. Beide gehen richtig. Das ist eine Tatsache und eine Basis für den Artikel hier. Das hier infrage zustellen, ist so konstruktiv und zielführend, wie hier zu behaupten, Einstein gab es gar nicht, der hat nie gelebt.

    Ich finde das Angebot von Herrn Pössel nett, und würde gerne mit anderen Menschen, die sich mit dem Ziel des Arbeitstitels „Einstein verstehen“ hier eingefunden haben, gerne dazu diskutieren. Und darum bitte ich ganz höflich die Kritiker sich zu überlegen, ob sie mit der Zielsetzung leben können und sich in diesem Rahmen bewegen, oder ob sie primär doch ein ganz anderes Ziel verfolgen. Wer hier nicht „Einstein verstehen“ will, sondern anderen aufzeigen, das Einstein irrt, möge so nett sein, dass dann an einem anderen Ort zu tun und hier nicht weiter zu stören.

  150. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 19.10.2012, 10:35

    Jocelyne Lopez, 19.10.2012, 10:35

    Das heißt aber nicht, dass die ermittelte Dauer der gültigen Dauer in SI-Sekunden entspricht, falls die beide Uhren nicht auf den Maßstab für eine SI-Sekunde vorher geeicht wurden. Wurden sie nicht auf die per Konvention festgesetzte Dauer einer SI-Sekunde geeicht, sprich würden sie beide synchron schneller oder langsamer ticken als die Maßstabuhr, wäre die Messung der Dauer nicht gültig: Ein Vergleich mit dem Maßstab, der per Konvention eine SI-Sekunde vorgibt, ist immer zwingend.

    wenn ich ihre Beiträge lese, frage ich mich ob sie nicht verstehen wollen oder nicht können. Eine Atomuhr misst IS-Sekunden, das ist Bauart bedingt. Ein Cäsium Ion kann nicht falsch schwingen und muss geeicht werden. Das ist ja eben der Clou an der Sache, man kann überall die Sekunden des Ions messen und daraus die SI-Sekunde ermitteln. Und das eben ohne diese mit einer anderen abgleichen zu müssen.

    Sie können auch die Zerfallszeit von Isotopen nicht eichen. Sie haben es hier mit physikalischen Konstanten zu tun, und die sind überall (mit ganz großer Wahrscheinlichkeit) eben gleich.

    Dann könnten sie mal sagen, wo ihre ominöse Maßstabsuhr stehen soll, im Internet findet sich nichts dazu.

    Der Begriff ist ihre Wortneuschöpfung und kein physikalischer Begriff. Sie befinden sich hier in einen physikalischen Dialog, (so die Zielsetzung) damit man sich richtig versteht, benutzt man Begriffe, welche physikalisch klar definiert sind. Logisch.

    SI-Sekunde ist klar definiert, ihre „Maßstabsuhr“ eine (offenbar aus Unwissenheit geschaffene) Erfindung.

    Neben der SI-Sekunde ist die Weltzeitsekunde definiert, wie ich schon erklärt habe, aber sie können sich gerne hier weiterbilden und versuchen ihre Wissenslücken zu schließen, damit sie dem Thema besser folgen können:

    http://www.einstein-online.info/...set_language=de
    Da lesen und lernen (hoffentlich) sie dann:


    Dementsprechend wird das Rückgrat der Weltzeit durch eine Gruppe von derzeit rund 220 Uhren gebildet, die über die ganze Welt verteilt sind.

    Selbst für die Weltzeit gibt es also nicht eine einzige „Maßstabsuhr“. Es gibt eben eine Einigung, wie Dinge definiert sind, bestimmt die Allgemeinheit, in der Physik sind diese Begriffe klar definiert, diese sind hier Basis. Es muss ihnen doch klar sein, dass sie keine Zustimmung bekommen werden, auch wenn sie noch solange ihre „Ideen“ wiederholen. Es wäre schön, wenn sie wieder zum Thema finden würden, und gegebene Tatsachen akzeptieren, auch wenn sie persönlich eine andere Meinung vertreten. Ihre Meinung will ihnen keiner nehmen, nur eben nicht endlos ans Ohr gekaut kommen. Toleranz ist das Zauberwort, man lässt ihnen ihre Meinung, und sie bitte den anderen auch die eigene.

    Ziel hier ist doch das etwas verstanden wird, ihr Einwand zur Uhr war sogar mal hilfreich und nützlich, wir wissen nun, es gibt zwei Definitionen für Sekunde, die SI-Sekunde und eben die darauf aufbauende Weltzeitsekunde. Die Weltzeitsekunde wird aber nun auch nicht mit einer einzigen „Ur-Uhr“ oder Maßstabsuhr gemessen, sondern Mithilfe von 220 auf der Welt verteilten Uhren.

    Wir wissen auch, dass eine Atomuhr richtig geht, wenn sie die SI-Sekunde misst, und wir wissen auch, dass zwei Atomuhren richtig gehen, wenn sie die SI-Sekunde messen, auch wenn beide nicht synchron laufen. Konkret heißt dass:

    Beobachtet A eine zu ihm bewegte SI-Uhr und zeigt diese eine langsamere Laufzeit als eine zu ihm ruhende SI-Uhr, geht die bewegte SI-Uhr nicht falsch.

    Das ist physikalische Tatsache, auch wenn sie dieser nicht zustimmen können/wollen/mögen, ist das hier eben Basis. Si können gerne weiter glauben, die bewegte SI-Uhr geht warum auch immer falsch, aber sie können einfach nicht erwarten, dass sich hier die Anderen von ihnen ihre Sichtweise aufzwingen lassen.

  151. Michael Istvancsek Antworten | Permalink

    Manuel 19.10.2012 11:07

    Ein stein:
    Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Licht entgegen und eilt dem von A ausgehenden voraus, wird also den ersten früher wahrnehmen und feststellen,
    "dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden ."

    Das in Klammern gesetzte ist falsch, weil der Beobachter nicht gleichweit von A und B entfernt ist und somit nicht die Voraussetzungen für das Erfassen der Gleichzeitigkeit erfüllt sind.
    So einfach ist das.

  152. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel: Abgekühlt oder erhitzt?

    Vorab:
    Ich weiß, all das von mir unten Gesagte bezieht sich nicht direkt auf Gleichzeitigkeit, sondern eher noch rückblickend auf den Teil 2 dieser Serie. Trotzdem wollte ich es loswerden, da die Diskussion dazu ja gerade hier stattfindet - und zumindest enthält es keinen Vorgriff auf die Relativität.

    Zur Sache:

    "Auf den Gang von Atomuhren wirken sich Druck, Dichte und Temperaturen nicht aus." (Manuel 19.10.2012, 11:07)

    Warum wird dann bei der Definition der "SI-Sekunde" eine Temperatur von 0 K mit angegeben? (Wie schon Frank Wappler erwähnte, vrgl. seinen Kommentar vom 18.10.2012, 22:08)

    "seit 1999 gibt es primäre Uhren mit lasergekühlten Atomen" (einstein-online)

    Warum werden die Atome denn gekühlt, wenn Temperatur keinen Einfluss hat?

    Wird die Seite einstein-online, auf die Sie verlinkt hatten, von "Unorthodoxen" betrieben? Ich war ganz baff, was ich da sonst noch so alles lesen konnte. Gleich am Anfang steht dort:

    "Es gibt in der Natur keine allgemein gültige, allein aus den physikalischen Gesetzen ableitbare Definition der Gleichzeitigkeit. Und doch ist es in der Praxis sehr wichtig, sich zumindest per Konvention auf eine einheitliche Zeit zu einigen."

    Genau das wird doch auch hier immer wieder von "Unorthodoxen" verlangt, eine Konvention. Und zwar eine Konvention, eben nicht nur wie Zeit (Dauer) gemessen wird, sondern auch eine Konvention, wie spät es (hier) gerade "jetzt" ist.

    Wohlwollend interpretiert könnte man ja auch die Gruppe von derzeit rund 220 Uhren, mit deren Hilfe die UTC ermittelt (oder gemittelt) wird, als Einheit auffassen, als eine einzige Uhr, und diese als Maßstabsuhr bezeichnen.

    Sie schreiben:

    "Wir wissen auch, dass eine Atomuhr richtig geht, wenn sie die SI-Sekunde misst, und wir wissen auch, dass zwei Atomuhren richtig gehen, wenn sie die SI-Sekunde messen, auch wenn beide nicht synchron laufen."

    Auf einstein-online steht:

    "[...] aufgrund der begrenzten Ganggenauigkeit selbst der besten Uhren [...]"

    Und weiter:

    "Eine einzelne Uhr, und sei sie noch so gut im landläufigen Sinn, kann als Basis der Weltzeit nicht ausreichen. Zum einen könnte sie eben doch jeden Moment stehen bleiben. Zum anderen ist es bei einer einzelnen Uhr unmöglich festzustellen, wie stark ihre Sekundenlänge mit der Zeit schwankt."

    Mir dünkt, wir wissen, dass keine Atomuhr richtig geht!

  153. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Pointen-Nachweis?

    Chrys schrieb (19.10.2012, 09:45):
    > Unter kontrollierten Laborbedingungen lässt sich der Einfluss der Schwerkraft als systematische Ursache für eine Gangabweichung zweier solcher SI-Uhren zweifelsfrei nachweisen.

    Wie hätte denn zunächst nachgewiesen werden sollen, dass Versuch zu Versuch
    "Laborbedingungen kontrolliert" geblieben wären (oder zumindest effektiv hinreichend gleich "(unkontrolliert" geblieben wären),
    ohne "Schwerkraft" bzw. "Krümmung" Versuch für Versuch mit den Mitteln der RT festzustellen und beim Vergleich von "Gang" entsprechend zu berücksichtigen?

    Auch "Bedingungen" muss man messen; erst recht im Labor.

  154. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Maßstabuhr = Primäruhr

    Chrys: „Die Def. der SI-Sekunde besagt, dass eine SI-Uhr die Schwingungen einer charakterist. Strahlung von Cs133 Atomen zählen soll. Die Konvention besteht also darin, dass es stets exakt eine SI-Sekunde dauert, um 9,192,631,770 dieser Schwingungen regelkonform abzuzählen.“

    Die Definition einer Maßeinheit ist eine Sache, aber eine Definition ist kein physikalisches Ereignis, das sind nur Worte, einverstanden? Die Definition einer Sekunde ist keine Sekunde, ich kann mit Worten nichts messen: Um eine Sekunde zu sein, muss sie von einer Uhr praktisch vorgegeben werden, sie muß in der Praxis realisiert werden.

    Dafür wählt man eben per Konvention eine Maßstabuhr (bzw. mehrere, die unter sich synchronisiert werden), die diese Dauer von einer Sekunde offiziell per Konvention als Maßstab in der Praxis vorgeben. Markus Pössel nennt diese Maßstabuhren „Primäruhren“ in seinem Artikel über die Zeitmessung (in Anführungszeichen in seinem Text - Warum in Anführunszeichen? Ist "Primäruhr" auch kein offizieller Begriff?) und bildet sogar die „Primäruhr CS2“ der PTB ab, siehe hier: http://www.scilogs.de/...instein-verstehen-teil-ii

    Zitat Markus Pössel: “Die Dauer von 9.192.631.770 Schwingungsperioden des dabei ausgesandten Lichts definiert eine Sekunde. Das folgende Bild zeigt die Uhr CS2, eine der "Primäruhren" der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), mit denen sichergestellt wird, dass die Sekunden der offiziellen Weltzeit der SI-Definition so nahe wie praktisch möglich kommen“

    Jetzt klarer?
    Wenn Sie sich durch meinen Begriff „Maßstabuhr“ (oder „Ur-Uhr“) in der Maßen stören lassen, dass Sie sich nicht mal vorstellen können, über welches Prinzip gerade die Rede ist, dann verstehen Sie es vielleicht besser mit dem sehr ähnlichen Begriff „Primäruhr“ von Markus Pössel. Oder auch dann nicht?

    Eine „Primäruhr“ stellt wie ihr Namen schon sagt primär den Maßstab dar, sie gibt per Konvention in der Praxis vor, wie alle anderen Uhren („Sekundäruhren“?) richtig zu ticken haben. Sie gibt einzig per Konvention in der Praxis die richtige Dauer der SI-Sekunde vor. Alle anderen Uhren müssen nach ihr geeicht und synchronisiert werden, um auch die richtige Dauer einer SI-Sekunde in der Praxis vorzugeben. Und wenn die "Sekundäruhren" langsamer oder schneller ticken als die "Primäruhren", haben sie sich verstellt und ticken sie falsch. Punkt, aus, fertig.

    Was ist denn so kompliziert an das Prinzip eines Maßstabes zu verstehen? Haben Sie in der Grundschule etwa geschwänzt, als es den Schülern beigebracht wurde?

    Hier zitiere ich zum Beispiel der Autor Helmut Hille in seiner Arbeit „Messen als Erkenntnisakt“: http://deposit.d-nb.de/...tand_2009_03_26/lt5.html

    “ Alles Messen ist vergleichen - Maßstäbe werden nicht gemessen sondern gesetzt. Sie sind etwas Geistiges, mit deren Hilfe wir verstehen. Ihre Maßeinheiten sind zu definieren und durch Konvention zur Geltung zu bringen.“

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  155. Kurt Antworten | Permalink

    Uhrengang

    Hafele-Keating, das war vor 40 Jahren, und die Zeit ist seither nicht stehengeblieben. Die neuesten Atomuhren sind 1000mal genauer als die von 1972. Die stehen dann in z.B. einem Laborraum, die eine etwas tiefer als die andere. Und wenn die Uhren synchron starten, dann geht die weiter unten stehende alsbald signifikant nach, wobei der Effekt um so deutlicher ausfällt, je grösser der vertikale Abstand der Uhren ist. Die nicht-relativistische Physik kann diesen Verlust an Synchronität nicht erklären und sagt stattdessen vorher, dass diese Uhren synchron bleiben sollten. Die Gangabweichung ist aber ein empirisches Faktum, mit dem man sich arrangieren muss.

    Gibts denn nur zwei Physik(en), relativistisch und nichtrelativistisch?
    Warum nicht die Physik der Natur?
    In dieser geht die Uhr immer so wie es der Ort an dem sie geade -steht- es hergibt.

    So wird es ja schliesslich beobachtet.

    Kurt

  156. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Gruppe der Primäruhren

    Zitat Joker:Wohlwollend interpretiert könnte man ja auch die Gruppe von derzeit rund 220 Uhren, mit deren Hilfe die UTC ermittelt (oder gemittelt) wird, als Einheit auffassen, als eine einzige Uhr, und diese als Maßstabsuhr bezeichnen.“

    Meiner Meinung nach sehr einleuchtend erklärt! :-)

    Die Gruppe der 220 „Primäruhren“, die von selber Bauart sind und unter denselben Umweltbedingungen gehalten werden, bildet die "Maßstabsuhr" bzw. die "Primäruhr".

    Es ist wie Markus Pössel es auch darlegte eine zusätzliche Vorsichtsmaßnahme, um die unmerkbare Gangveränderung einer einzigen Primäruhr in den Griff zu bekommen: Man könnte mit einer einzigen Primäruhr als Maßstab nicht merken, dass sie ihren Gang verändert hat, man kann ja nicht eine Uhr mit sich selbst vergleichen.

    Zitat Markus Pössel: „"Eine einzelne Uhr, und sei sie noch so gut im landläufigen Sinn, kann als Basis der Weltzeit nicht ausreichen. Zum einen könnte sie eben doch jeden Moment stehen bleiben. Zum anderen ist es bei einer einzelnen Uhr unmöglich festzustellen, wie stark ihre Sekundenlänge mit der Zeit schwankt."

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  157. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Michael Istvancsek,19.10.2012, 13:41

    Ein stein: [sic]

    Leerzeichen vergessen, oder Absicht?

    Aber der Beobachter im Zug fährt, wieder vom Bahndamm aus beurteilt, dem von B kommenden Licht entgegen und eilt dem von A ausgehenden voraus, wird also den ersten früher wahrnehmen und feststellen,
    "dass die Signale nicht gleichzeitig gegeben werden ." Das in Klammern gesetzte ist falsch, weil der Beobachter nicht gleichweit von A und B entfernt ist und somit nicht die Voraussetzungen für das Erfassen der Gleichzeitigkeit erfüllt sind. So einfach ist das.

    1. Da gibt es da keine Klammern.
    2. Dann zitiert man mit einer Quellenangabe.
    3. Wo wurde definiert, dass die Voraussetzung für das Erfassen der Gleichzeitigkeit ist, das der Beobachter gleich weit von A und B entfernt ist?

    Zum letzen Punkt, wenn sie in der Mitte zwischen A und B stehen, können sie als „Erfassen“ das dort etwas gleichzeitig geschieht, aber wenn sie näher an A stehen nicht mehr? Wie sieht es dann aus, wenn sie in der Mitte stehen, und ich näher bei A. Sie „erfassen die Gleichzeitigkeit“ eines Ereignisses bei A und B, und ich kann das nicht, oder ist es für mich dann nicht gleichzeitig? Und was ist bitte „erfassen“ meinen sie „messen“?

    Also auch in der klassischen Physik gibt es keine Definition, dass Gleichzeitigkeit nur zu gleich weit entfernten Punkten „erfasst“ werden kann. Wenn das hier nur ihre private Vorstellung ist, eine Privatnotation, dann kennzeichnen sie das bitte deutlicher. Und dann ist das auch nicht Basis hier, und schon gar nicht eine anerkannte Tatsache.

  158. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Die praktische Realisierung der SI-Sekunde betreffend schrieb ich, dass laut Def. eine SI-Uhr die Schwingungen einer charakteristischen Strahlung von Cs133 Atomen zählen soll. Jeweils 9 192 631 770 Schwingungen entsprechen bei regelkonformer Zählung der Dauer einer SI-Sekunde. Ist das so schwer zu verstehen?

    Und nein, eine "Prmäruhr" geht nicht "per Konvention immer richtig". Auch sie geht nur dann "richtig", wenn sie die SI-Sekunde regelkonform im Sinne der Def. realisiert.

  159. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 19.10.2012, 15:15

    "Auf den Gang von Atomuhren wirken sich Druck, Dichte und Temperaturen nicht aus." (Manuel 19.10.2012, 11:07) Warum wird dann bei der Definition der "SI-Sekunde" eine Temperatur von 0 K mit angegeben? (Wie schon Frank Wappler erwähnte, vrgl. seinen Kommentar vom 18.10.2012, 22:08) "seit 1999 gibt es primäre Uhren mit lasergekühlten Atomen" (einstein-online) Warum werden die Atome denn gekühlt, wenn Temperatur keinen Einfluss hat?

    Mal vorab zu den Grundlagen, und da ich nicht immer nur erklären will, stelle ich mal eine Frage, meinen sie ein Atom alleine kann eine Temperatur haben? Gibt es ein einzelnes Cäsiumatom bei 0K? Und die Fragen obendrauf, kann etwas überhaupt eine Temperatur von 0K haben? Ich habe vor ein paar Monaten mit Dr. Schulz darüber gesprochen, er sagte, es mache eigentlich keinen Sinn bei einem Atom von einer Temperatur zu sprechen, komme aber unter bestimmten Umständen schon mal vor. Aber auch das entfernt uns hier immer weiter vom eigentlichen Thema. Ich komme aber auf den Punkt zurück, ist ja ein begründeter Einwand, auch wenn er vom Wege führt.

    Wird die Seite einstein-online, auf die Sie verlinkt hatten, von "Unorthodoxen" betrieben? Ich war ganz baff, was ich da sonst noch so alles lesen konnte. Gleich am Anfang steht dort: "Es gibt in der Natur keine allgemein gültige, allein aus den physikalischen Gesetzen ableitbare Definition der Gleichzeitigkeit. Und doch ist es in der Praxis sehr wichtig, sich zumindest per Konvention auf eine einheitliche Zeit zu einigen." Genau das wird doch auch hier immer wieder von "Unorthodoxen" verlangt, eine Konvention. Und zwar eine Konvention, eben nicht nur wie Zeit (Dauer) gemessen wird, sondern auch eine Konvention, wie spät es (hier) gerade "jetzt" ist.

    Nein, die Seite Einstein-Online wird von Personen betrieben welche Ahnung von Physik haben und die wissen was sie und wovon sie schreiben.

    Und ich glaube nicht, dass die „Unorthodoxen“ in Summe ihre Euphorie teilen werden. Die Kritiker glauben in der Regel (nicht alle), das es eine absolute Zeit im Universum gibt, also in dem Sinne, seit dem Urknall (ich weiß, auch der Urknall wird von vielen Unorthodoxen nicht akzeptiert, spielt aber hier nun keine Rolle, da es nur ein Beispiel ist) sind x SI-Sekunden vergangen. Und „x“ ist eben absolut, also eine überall gleichschnell vergehende Zeit. So könnten dann Aussagen über die Gleichzeitigkeit gemacht werden, die wir aber eben nicht machen können. Das Universum hat nicht an jedem Punkt eine Uhr und diese geht mit allen anderen Uhren synchron.

    Konkret bedeutet dass, man kann nicht sagen, wie viele SI-Sekunden seit dem Urknall vergangen sind, wenn man nicht den Ort dazu angibt. Ganz deutlich, im Universum sind an verschiedenen Orten unterschiedlich viele SI-Sekunden vergangen. In der Nähe von großen Gravitationsquellen vergeht die Zeit eben langsamer.

    Es kann also keine Konvention liefern, was sie gerne hätten. Es gibt keine absolute Universumszeit. Aber sie können ja mal einen Vorschlag machen, wie sie sich so eine Konvention für „wie spät es (hier) gerade ‚jetzt’ ist“ vorstellen.

    Wohlwollend interpretiert könnte man ja auch die Gruppe von derzeit rund 220 Uhren, mit deren Hilfe die UTC ermittelt (oder gemittelt) wird, als Einheit auffassen, als eine einzige Uhr, und diese als Maßstabsuhr bezeichnen.

    Können kann man Vieles, warum und macht es denn Sinn, kann man das Gemachte dann hinterfragen. Aber schön das es sich nun unter den „Unorthodoxen“ langsam herumspricht, dass es nicht eine einzige Maßstabsuhr gibt. Um nun die eigenen Aussagen zu retten, definiert man also mal eben 220 Uhren zu einer einzigen Uhr, und hofft auf „Wohlwollen“.

    Man könnte auch nicht wohlwollend einfach die Dinge lassen wie sie sind, und interpretiert 220 Uhren einfach als 220 Uhren, wie ist denn diese Idee? Könnten sich die Unorthodoxen eventuell da wohlwollen zu einlassen?

    Sie schreiben: "Wir wissen auch, dass eine Atomuhr richtig geht, wenn sie die SI-Sekunde misst, und wir wissen auch, dass zwei Atomuhren richtig gehen, wenn sie die SI-Sekunde messen, auch wenn beide nicht synchron laufen." Auf einstein-online steht: "[...] aufgrund der begrenzten Ganggenauigkeit selbst der besten Uhren [...]" Und weiter: "Eine einzelne Uhr, und sei sie noch so gut im landläufigen Sinn, kann als Basis der Weltzeit nicht ausreichen. Zum einen könnte sie eben doch jeden Moment stehen bleiben. Zum anderen ist es bei einer einzelnen Uhr unmöglich festzustellen, wie stark ihre Sekundenlänge mit der Zeit schwankt." Mir dünkt, wir wissen, dass keine Atomuhr richtig geht!

    Vorab, wie immer und wer immer sie dünkt, „wissen“ sie bitte mal nur für sich und nicht für „wir“. Deutlich, was sie wissen und glauben zu wissen, ist nicht zwingend kohärent mit dem was andere glauben zu wissen oder eben wissen.

    Dann ist verstehendes Lesen gefragt, Betonung liegt auf: „…kann als Basis der Weltzeit nicht ausreichen.“

    Und ich schrieb von „SI-Sekunde“ oder?

    Die Uhren dienen in Summe als Basis für die Weltzeit, nicht um die Dauer der „richtigen“ SI-Sekunde vorzugeben, wie Frau Lopez irrtümlicher Weise noch immer glaubt und auch behauptet. „Wir“ wissen also das Atomuhren sehr genau gehen, und ganz sicher nicht, dass keine Atomuhr richtig geht.

    Noch einmal, es ist wichtig hier deutlich zu unterscheiden, was ist eine SI-Sekunde, und wie ist die Weltzeit definiert und was genau ist das.

    Wenn wir Menschen uns auf der Welt über die aktuelle Zeit einigen wollen, brauchen wir eine Weltzeit.

    Wollen wir aber im Labor eine Zeitdauer genau messen, reicht eine SI-Uhr und diese muss nicht mit anderen synchronisiert werden. Frau Lopez glaubt offensichtlich noch immer, wenn man in einem Labor die Halbwertszeit von Isotopen messen will, reicht es nicht, einfach eine SI-Uhr zu nehmen, und die Dauer mit dieser Uhr zu messen.

    Frau Lopez glaubt anscheinend, die Wissenschaftler müssen ihre SI-Uhr auf die „Maßstabsuhr“ eichen, also die SI-Sekunden der eigenen Uhr auf die Dauer der SI-Sekunden der Maßstabsuhr abgleichen. Das ist aber falsch, das wird auch so nicht gemacht, denn eine SI-Sekunde wird gemessen und nicht vorgegeben.

    Auch führt das zu einem großen Problem, folgen wir man dem Irrtum von Frau Lopez und haben zwei Labore mit je einer SI-Uhr. Labor A befindet sich in 1000m über NN und Labor B in 3500m über NN. Die Wissenschaftler haben nun eine Probe eines Isotops und bestimmen mit ihrer SI-Uhr (die nicht auf die Maßstabsuhr geeicht wurde) und kommen auf 100ms.

    Nun nimmt ein Wissenschaftler die Probe mit in das andere Labor, also von 1000m auf eine Höhe von 3500m über NN. Dort wird nun wieder die Halbwertszeit mit der dortigen SI-Uhr bestimmt (die ist auch nicht auf die „Maßstabsuhr“ geeicht). Mit der SI-Uhr messen nun die Wissenschaftler im Labor B auch 100ms für die Halbwertszeit.

    Das macht die Physiker glücklich, das Isotop zeigt eine konstante Halbwertszeit, man kann diese in jedem Labor mit einer SI-Uhr messen. Toll!

    Und das ist eben auch dann der Fall, wenn die SI-Uhr aus Labor B schneller läuft, als die Uhr im Labor A.

    Nun die Version auf Grundlage der falschen Annahmen von Frau Lopez. Die „Maßstabsuhr“ befindet sich auf 0m über NN und gibt nun für alle Uhren in allen Laboren der Welt die Dauer der SI-Sekunde vor. Die Folge ist, die Halbwertszeiten von Isotopen sind auf einmal von der Höhe abhängig. Aber nicht nur die, auch die Hyperfeinaufspaltung im Grundzustand des Cäsium-133-Atom liegt dann nicht mehr immer bei genau 9.192.631.770Hz sondern ist auch von der Höhe abhängig. Konkret sind alle physikalischen Prozesse was die Dauer angeht von der Höhe abhängig. Und das eben im gleichen Maße.

    Man könnte nun natürlich auch sagen, egal, ist es eben so, die Gravitation bewirkt eben, dass Atome langsamer zerfallen und sie hat auch einen Einfluss auf die Hyperfeinaufspaltung. Nur ist es dann aber so, dass die Gravitation wirklich alle physikalischen Prozess um den gleichen Faktor verlangsamt und hier sprechen dann eben die Physiker davon das die Zeit langsamer geht. Für eine große Menge an Wissenschaftlern macht das wirklich Sinn. Dazu aber später mehr.

  160. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 19.10.2012, 21:23

    Jocelyne Lopez: Die Definition einer Sekunde ist keine Sekunde, ich kann mit Worten nichts messen: Um eine Sekunde zu sein, muss sie von einer Uhr praktisch vorgegeben werden, sie muß in der Praxis realisiert werden. Dafür wählt man eben per Konvention eine Maßstabuhr (bzw. mehrere, die unter sich synchronisiert werden), die diese Dauer von einer Sekunde offiziell per Konvention als Maßstab in der Praxis vorgeben.

    Es wird durch monotones wiederholen auch nicht richtiger. Was sie schreiben ist und bleibt falsch.

    Sie verwechseln immer noch SI-Sekunde und die Weltzeitsekunde!

    Die Weltzeitsekunde „mittelt“ sich aus vielen Uhren, aber die Weltzeitsekunde gibt eben nicht die „richtige“ Dauer einer SI-Sekunde auf der Welt vor!

    Die Dauer einer SI-Sekunde ist eindeutig definiert, dies können sie nachlesen, da steht nichts von „wird durch eine Maßstabuhr weltweit vorgegeben“!

    Die Dauer einer Weltzeitsekunde entspricht eben nur auf 0m über NN einer SI-Sekunde. In einem Labor in 1000m über NN dauert die Weltzeitsekunde länger als eine SI-Sekunde vor Ort.

    Konkret, wenn sie in ihrer Aussage oben, deutlicher trennen würden und nicht nur Sekunde, sondern SI-Sekunde und Weltzeitsekunde schreiben würden, wäre es klarer und eventuell erkennen sie dann sogar ihren Irrtum. Es ist ja so, wäre Weltzeitsekunde immer gleich SI-Sekunde bräuchte man nicht zwei Begriffe dafür. Also gibt es einen Unterschied zwischen den Definitionen, logisch.

    Bei ihrer Aussage ist aber nicht klar, welche Sekunde sie nun meinen, möglich ist:

    1. Die Definition einer SI-Sekunde ist keine SI-Sekunde, ich kann mit Worten nichts messen: Um eine SI-Sekunde zu sein, muss sie von einer Uhr praktisch vorgegeben werden, sie muss in der Praxis realisiert werden. Dafür wählt man eben per Konvention eine Maßstabuhr (bzw. mehrere, die unter sich synchronisiert werden), die diese Dauer von einer SI-Sekunde offiziell per Konvention als Maßstab in der Praxis vorgeben.

    Das ist eindeutig falsch, die SI-Sekunde wird gemessen und nicht von einer oder vielen Maßstabuhren vorgegeben. Weiter unten mehr.

    2. Die Definition einer Weltzeitsekunde ist keine Weltzeitsekunde, ich kann mit Worten nichts messen: Um eine Weltzeitsekunde zu sein, muss sie von einer Uhr praktisch vorgegeben werden, sie muss in der Praxis realisiert werden. Dafür wählt man eben per Konvention eine Maßstabuhr (bzw. mehrere, die unter sich synchronisiert werden), die diese Dauer von einer Weltzeitsekunde offiziell per Konvention als Maßstab in der Praxis vorgeben.

    Und so passt es dann. Hätten sie also „Weltzeitsekunde“ geschrieben, hätte ich ihnen sogar mal Recht gegeben. (Wohlwollend…)

    Jocelyne Lopez: Markus Pössel nennt diese Maßstabuhren „Primäruhren“ in seinem Artikel über die Zeitmessung (in Anführungszeichen in seinem Text - Warum in Anführungszeichen? Ist "Primäruhr" auch kein offizieller Begriff?) und bildet sogar die „Primäruhr CS2“ der PTB ab, siehe hier: […]

    Zitat Markus Pössel: “Die Dauer von 9.192.631.770 Schwingungsperioden des dabei ausgesandten Lichts definiert eine Sekunde. Das folgende Bild zeigt die Uhr CS2, eine der "Primäruhren" der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), mit denen sichergestellt wird, dass die Sekunden der offiziellen Weltzeit der SI-Definition so nahe wie praktisch möglich kommen.“

    Jetzt klarer?

    Wo nennt da Herr Pössel die Primäruhr eine Maßstabsuhr? Sie behaupten:

    Jocelyne Lopez: Markus Pössel nennt diese Maßstabuhren „Primäruhren“ in seinem Artikel über die Zeitmessung…

    Also ich finde da keine Stelle, wo Herr Pössel Maßstabuhren „Primäruhren“ nennt. Frau Lopez, sie legen hier wieder einmal Jemanden etwas in den Mund. Sie setzten hier Maßstabuhren mit „Primäruhren“ gleich, sie sind es, die hier was genannt hat.

    Die Aussage von Herrn Pössel ist recht klar, wenn man sie dann verstehen will. Er beschreibt die Definition der Sekunden der offiziellen Weltzeit oder kurz die Weltzeitsekunde und nicht die Definition der SI-Sekunde für die Welt. Die Primäruhren geben nicht die „richtige“ Dauer der SI-Sekunde auf der Welt vor.

    Jocelyne Lopez: Wenn Sie sich durch meinen Begriff „Maßstabuhr“ (oder „Ur-Uhr“) in der Maßen stören lassen, dass Sie sich nicht mal vorstellen können, über welches Prinzip gerade die Rede ist, dann verstehen Sie es vielleicht besser mit dem sehr ähnlichen Begriff „Primäruhr“ von Markus Pössel. Oder auch dann nicht?

    Eine „Primäruhr“ stellt wie ihr Namen schon sagt primär den Maßstab dar, sie gibt per Konvention in der Praxis vor, wie alle anderen Uhren („Sekundäruhren“?) richtig zu ticken haben. Sie gibt einzig per Konvention in der Praxis die richtige Dauer der SI-Sekunde vor. Alle anderen Uhren müssen nach ihr geeicht und synchronisiert werden, um auch die richtige Dauer einer SI-Sekunde in der Praxis vorzugeben. Und wenn die "Sekundäruhren" langsamer oder schneller ticken als die "Primäruhren", haben sie sich verstellt und ticken sie falsch. Punkt, aus, fertig.

    Wo haben sie denn ihre Definition von „Primäruhr“ her, denken sie sich das einfach mal nur so, oder gibt es da mehr zu?

    Wo steht, dass die Primäruhr einzig per Konvention in der Praxis die richtige Dauer der SI-Sekunde vorgibt?

    Wie auch immer, das ist und bleibt falsch! Punkt, aus, fertig.

    Jocelyne Lopez: Was ist denn so kompliziert an das Prinzip eines Maßstabes zu verstehen? Haben Sie in der Grundschule etwa geschwänzt, als es den Schülern beigebracht wurde?

    Klingt ja fast wie „Schmähkritik“. Wissen sie Frau Lopez, es ist schlimmer immer im Unterricht anwesend gewesen zu sein, und die Dinge dann auch noch seit Jahren immer und immer wieder ganz genau erklärt zu bekommen, und dennoch nichts zu verstehen und zu begreifen, so wie sie eben.

    Noch mal etwas zur SI-Sekunde:

    Es zeigt sicher hier leider, dass die (oder einige) Unorthodoxe immer noch nicht das Prinzip hinter der SI-Sekunde verstanden haben. Es geht hier um die Messung einer Naturkonstante, welche die Basis für die Sekunde liefert. Die SI-Sekunde wird also ausgemessen und nicht vorgegeben.

    Da es mit der Zeit für einige so schwer zu begreifen ist, nehmen wir mal die Temperatur als Beispiel.

    Wir wollen nun ein Maß für 1 Grad Celsius haben. Geht ganz einfach, man nimmt Wasser bei Normaldruck, macht es kalt bis es friert und hat da den Nullpunkt. Dann macht man es warm bis es kocht und hat da dann 100 Grad. Nun kann man das Ganze durch 100 teilen und bekommt Einheiten für 1 Grad.

    Das kann man nun überall auf der Welt machen, man misst also die Einheit 1 Grad aus.

    Nun kann man das natürlich auch nur bis zu einer gewissen Genauigkeit, wenn man da einen Strich macht, hat der auch eine Breite, und so weiter. Wenn man aber diese Messung 220mal macht, und den Schnitt durch alle Messungen nimmt, dann kompensieren sich Ungenauigkeiten zum Teil gegenseitig.

    Noch ein Beispiel, sagen wir mal 1kg Masse besteht aus x Atomen der Sorte y. Will man wissen, was nun ein kg ist, muss man nur x Atome der Sorte y auszählen. Egal wo man ist, man kann so sein kg bestimmen.

    Und so ist es nun auch mit der SI-Sekunde, die Dauer dieser wird ausgezählt, man zählt eben die Schwingungen und nach 9.192.631.770 davon hat man eine SI-Sekunde.

    Das ist wirklich ganz einfach zu verstehen, selbst wenn man mal in der Schule „gefehlt“ haben sollte.

    Ganz deutlich:

    Es gibt keine Maßstabsuhr, welche die „richtige“ Dauer für eine SI-Sekunde auf der Welt vorgibt. Atomuhren werden somit auch nicht auf die SI-Sekunde einer Maßstabsuhr geeicht oder synchronisiert.

    Auch die Primäruhr ist keine Maßstabsuhr für die Dauer einer SI-Sekunde, die Primäruhr ist nur eine meistens etwas größere fest montierte Uhr, die sehr genau geht. Sie dient mit anderen solcher Uhren auf der Welt um die Weltzeitsekunde zu bestimmen, aber eben nicht dazu, anderen Atomuhren die richtige Dauer einer SI-Sekunde vorzugeben.

    Ich vermute mal, es gibt Cranks, die das einfach so nicht wahrhaben wollen, die stur einfach weiter auf ihre Meinung beharren werden. Ich hoffe aber wirklich, dass ich das nun nicht alles ganz vergebens geschrieben habe, und das sich hier der Eine oder andere „Unorthodoxe“ mal dazu in Ruhe Gedanken macht, und eventuell erkennt, hier geht es nicht um einen Betrug der Physik, sondern dass sind nun mal eben so die physikalischen Gegebenheiten, so sieht es eben nun mal wirklich aus.

    Das ist eben die Basis, wir haben nun die SI-Sekunde als eindeutig klar definierte Zeiteinheit, sie ist an eine Naturkonstante gebunden, sie kann nur möglichst genau gemessen werden, aber und das ist ganz wichtig:

    Die richtige Dauer einer SI-Sekunde wird nicht von einer „Maßstabsuhr“ weltweit für alle anderen Atomuhren vorgegeben, welche dann darauf geeicht werden.

    Wer mag, kann das gerne weiter glauben, bewegt sich dann aber in seiner Traumwelt und fernab von der Realität.

  161. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 20.10.2012, 08:57

    Zitat Joker:Wohlwollend interpretiert könnte man ja auch die Gruppe von derzeit rund 220 Uhren, mit deren Hilfe die UTC ermittelt (oder gemittelt) wird, als Einheit auffassen, als eine einzige Uhr, und diese als Maßstabsuhr bezeichnen.

    Jocelyne Lopez:Meiner Meinung nach sehr einleuchtend erklärt! :-) Die Gruppe der 220 „Primäruhren“, die von selber Bauart sind und unter denselben Umweltbedingungen gehalten werden, bildet die "Maßstabsuhr" bzw. die "Primäruhr".

    Was auch immer einleuchtend ist. Man muss doch nun nicht Wortklauberei betreiben, um mit seiner „Maßstabsuhr“ Recht behalten zu können.

    Tatsache ist:

    1. Den Begriff Maßstabsuhr gibt es in der Physik nicht so in der Form.
    2. 220 Uhren sind 220 Uhren und nicht eine Uhr.

    Dennoch ist es kein Problem, oder sollte keines sein, hier eine gewisse Einigung zu erreichen.

    Dazu Bedarf es aber den Willen, zwischen SI-Sekunde und Weltzeitsekunde zu unterscheiden.

    Es gibt nun eben 220 „Primäruhren“ und die geben in Summe und gemittelt die Dauer der Weltzeitsekunde vor. Wenn man nun genau sagen will in 100 Jahren, dann sollte man die Weltzeitsekunde als Basis nehmen. Die ist überall auf der Welt eben per Definition gleich lang.

    Will man aber zum Beispiel die Halbwertszeit in irgendeinem Labor auf der Welt auf irgendeinem Berg messen, kann man dafür nicht die Weltzeitsekunde nehmen, sondern muss mit der SI-Sekunde vor Ort arbeiten.

    So schwer ist das doch nun wirklich nicht.

    Jocelyne Lopez:Es ist wie Markus Pössel es auch darlegte eine zusätzliche Vorsichtsmaßnahme, um die unmerkbare Gangveränderung einer einzigen Primäruhr in den Griff zu bekommen: Man könnte mit einer einzigen Primäruhr als Maßstab nicht merken, dass sie ihren Gang verändert hat, man kann ja nicht eine Uhr mit sich selbst vergleichen.“

    Markus Pössel:Eine einzelne Uhr, und sei sie noch so gut im landläufigen Sinn, kann als Basis der Weltzeit nicht ausreichen. Zum einen könnte sie eben doch jeden Moment stehen bleiben. Zum anderen ist es bei einer einzelnen Uhr unmöglich festzustellen, wie stark ihre Sekundenlänge mit der Zeit schwankt.“

    Auch hier spricht Herr Pössel ganz deutlich von „der Weltzeit“ und nicht über die Dauer einer SI-Sekunde. Und wenn sie noch solange Drumherum hüpfen, für die „richtige“ Dauer der SI-Sekunde gibt es keine Maßstabsuhr.

  162. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    SI-Uhren sind auch nur Menschen...

    Zitat Chrys: „Unter kontrollierten Laborbedingungen lässt sich der Einfluss der Schwerkraft als systematische Ursache für eine Gangabweichung zweier solcher SI-Uhren zweifelsfrei nachweisen. Die Pointe ist aber, dass nach der klassischen Theorie ein solcher Einfluss gar nicht existieren sollte. Die klassische Theorie erklärt zwar sehr befriedigend eine Gangabweichung von Kuckucksuhren, aber hier versagt sie.“

    Es gibt keine „Pointe“: Im Labor lassen sich allerlei Einflüsse als systematische Ursachen für die Gangabweichungen von Uhren aller Bauarten nachweisen, und nicht nur von Kuckucksuhren. Das gehört auch zur Kunst der Metrologie. Ich sehe nicht, wo die klassische Physik diese Ursachen nicht befriedigend erklären kann, wie eben zum Beispiel Temperaturen, Magnetfelder, Gravitation, Vibrationen, Erschütterungen, Bewegungen. Welche Ursachen von Gangabweichungen von SI-Uhren kann die klassische Physik denn nicht erklären?

    Anders ist es natürlich außerhalb vom Labor, wo Gangabweichungen von SI-Uhren zwar auch festgestellt werden, wo man dabei jedoch die verschiedenen bekannten Ursachen, die zusammen wirken können, nicht einzeln zuordnen, messen oder gar differenzieren kann – zum Beispiel die Abweichungen der Sattelitenuhren beim GPS, wo die Signale sich nicht im Labor sondern in der frei Natur ausbreiten, die bekanntlich von „Störfaktoren“ geradezu wimmelt (Medium Atmosphäre, Vakuum, eventuell Fluktuation des Vakuums, eventuell Medium Äther, eventuell ruhender oder bewegter Äther, unbekannte Gravitationseinflüßen, unbekannte Kraftfelder). Die Natur „stört“ bekanntlich immer unserer Laborexperimente... ;)

    Was bleibt dann übrig für die Ingenieure, als die Abweichungen der Satellitenuhren einfach blind durch Vergleich mit den stationären SI-Uhren der Bodenstationen zu korrigieren?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  163. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Manuel Krüger

    >Ganz deutlich, im Universum sind an verschiedenen Orten unterschiedlich viele SI-Sekunden vergangen. In der Nähe von großen Gravitationsquellen vergeht die Zeit eben langsamer.<

    Kann man konkret belegen, dass dann wirklich die "Zeit" langsamer vergeht, oder könnte es am Ende doch nur die Uhr sein die beeinflußt wird?

  164. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Newton ist tot.

    Manuel Krüger schrieb (19.10.2012, 12:43):
    > Aber mal ein Beispiel, zwei zueinander bewegte Beobachter haben jeder eine Atomuhr und 1kg Jod 131 mit einer Halbwertszeit von ca. acht Tagen. [...]
    > Für beide gelten die gleichen physikalischen Gesetze.

    Ganz abgesehen von eventuellen "Störungen" einer gewünschten Versuchsanordnung gelten z.B. Massenverhältnisse (z.B. zwischen verschiedenen Bestandteilen von "Jod 131"), Ladungsverhältnisse (ebenfalls z.B. zwischen verschiedenen Bestandteilen von "Jod 131") , dimensionslose (reell-wertige) Kopplungskonstanten usw. nicht von vorherein als gleich (zwischen den verschiedenen Versuchanordnungen der verschiedenen beteiligten Beobachter);
    sondern es muss nachvollziehbar konkretisiert sein, wie im betrachteten Versuch zumindest im Prinzip gemessen werden würde, ob die betreffenden Parameter gleich (geblieben) wären (und ob sie z.B. beide gleich den entsprechenden Werten des "Standardmodells" gewesen wären, falls die Versuchsanordnung das so fordern sollte), oder inwiefern nicht.

    Im gegebenen Beispiel wäre es offenbar notwendig (und für die Argumentation sicher auch ausreichend) festzulegen, wie denn zumindest im Prinzip zu messen wäre, ob die mittlere Lebensdauer der einen Menge (As) von "Jod 131" gleich der mittleren Lebensdauer der anderen Menge (Bs) von "Jod 131" gewesen wäre.

    Und dazu gehört wiederum sicherlich die Ermittlung der drei Zahlenwerte

    s[ A_start, A_halb ] / s[ B_start, B_halb ],

    limit_{
    ∀ s[ A_£, A_$ ] / s[ A_start, A_halb ] → 0 }_[
    Summe_{ A_start ≤ A_£ < A_$ ≤ A_halb }_[
    s[ A_£, A_$ ] / s[ A_start, A_halb ]
    ] ]

    sowie

    limit_{
    ∀ s[ B_€, B_¥ ] / s[ B_start, B_halb ] → 0 }_[
    Summe_{ B_start ≤ B_€ < B_¥ ≤ B_halb }_[
    s[ B_€, B_¥ ] / s[ B_start, B_halb ]
    ] ].

    > Ich konkretisiere das noch mal:
    > 1. Nach acht Tagen (eigene Uhr) ist die Hälfte des (eigenen) Jods von beiden Beobachtern zerfallen.

    Dann bliebe noch zu konkretisieren, wie für den gesamten Versuch zumindest im Prinzip die Dauer, die von dem einen Beobachter (A) "Tag" genannt wurde, mit der Dauer zu vergleichen wäre, die von dem anderen Beobachter (B) "Tag" genannt wurde.

    Auch das lässt sich durch Messung der Verhältnisse von bestimmten "s"-Werten leisten; ähnlich wie oben beschrieben.

    > 2. Beobachtet A nun nach acht Tagen (eigene Uhr) die Uhr und das Jod von B [...]

    Sollen sich A und B getroffen haben, als As "die Hälfte des (eigenen) Jods" anzeigte?
    (Und sollen sich A und B getroffen haben, als As "1kg Jod 131" anzeigte?)

    Ansonsten, falls A und B voneinander getrennt gewesen sein sollen, als As "die Hälfte des (eigenen) Jods" anzeigte:
    Geht es etwa darum, dass A dabei sicherlich sah, wie B "irgendwann vorher mal" ausgesehen hat?
    Oder geht es auch um weitere, bislang ungenannte Beteiligte, die B traf bzw. passierte?

  165. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Null K; Null Belang

    "Vorab, wie immer und wer immer sie dünkt, „wissen“ sie bitte mal nur für sich und nicht für „wir“. Deutlich, was sie wissen und glauben zu wissen, ist nicht zwingend kohärent mit dem was andere glauben zu wissen oder eben wissen. " (Manuel Krüger 20.10.2012, 11:44 )

    Sie haben vollkommen Recht. Ich bitte um Entschuldigung. Da auf einstein-online steht, "[...] aufgrund der begrenzten Ganggenauigkeit selbst der besten Uhren [...]", hätte ich korrekterweise - und zur besseren Verständlichkeit etwas ausführlicher - schreiben müssen:

    Mir dünkt, die Autoren von einstein-online wissen oder glauben zu wissen, dass keine Atomuhr richtig geht, dass keine die SI-Sekunde exakt messen kann!

    Wie sollte das auch möglich sein, wenn doch die in der Definition geforderten 0 K sich in der Praxis eventuell nie erreichen lassen. Das stellen Sie ja selbst in Frage.

    "[...]meinen sie ein Atom alleine kann eine Temperatur haben? Gibt es ein einzelnes Cäsiumatom bei 0K? Und die Fragen obendrauf, kann etwas überhaupt eine Temperatur von 0K haben?"

    Nun beteilige ich mich hier nur anonymisiert an der Diskussion, aber soviel möchte ich verraten: ich war nicht beteiligt, bei der Definition der SI-Sekunde. Warum die Verantwortlichen sich dazu veranlasst sahen, dabei eine Temperatur mit anzugeben, und ausgerechnet auch noch eine so niedrige, sollten Sie kompetentere Leute fragen; vielleicht helfen Markus Pössel, @Chrys oder mitlesende Oberstufenlehrer?

    ----------------------

    "Konkret sind alle physikalischen Prozesse was die Dauer angeht von der Höhe abhängig."
    (Manuel Krüger 20.10.2012, 11:44 )

    Ich möchte Sie daran erinnern, dass es sich bei dieser Blog-Serie um eine Einführung in die SRT handelt. Die Zielgruppe ist definiert, "von Schülern ab etwa der 10. Klasse bis zu Erwachsenen, die nur noch die Grundlagen der Schulmathematik erinnern". Ihre Aussage kann nicht aufgrund der in den ersten drei Teilen eingeführten Konzepte nachvollzogen werden, und, was aus meiner Sicht noch schlimmer ist, sie wird sicherlich auch nicht in den kommenden Artikeln behandelt werden. Wir sollten es daher an dieser Stelle "jetzt" darauf beruhen lassen, um mitlesende Laien oder Personen aus der Zielgruppe nicht ganz zu verwirren. Dass Uhren, die sich NICHT relativ zueinander bewegen, unterschiedlich schnell gehen, wird hier ein Mysterium bleiben - fürchte ich.

  166. Joker Antworten | Permalink

    @ Chrys: Absolut Einfach

    "Es existiert aber gar keine Konvention, nach der eine bestimmte Uhr als "immer richtig gehend" anerkannt ist." (Chrys @Jocelyne Lopez 15.10.2012, 10:06)

    Vielleicht höchste Zeit, eine solche Konvention mal zu vereinbaren. Dann wäre die Bestimmung von Gleichzeitigkeit hoffentlich nicht mehr nur Relativ Einfach, sondern sogar Absolut Einfach.

    Aber gut, warten wir erst mal den nächsten Teil der Reihe ab.

    PS.
    Ich hab übrigens den Verdacht in meiner Grundschulzeit wurde mir nicht immer alles vollständig erklärt. Es scheint so, als wenn damals die Lehrkräfte manchen Sachverhalt doch stark vereinfacht dargestellt hatten. Auf jeden Fall musste ich vieles dort Gelernte später relativieren. Ich denke nur an den Stromkreis, erklärt mit der Analogie zu einem Wasserkreislauf, und an die Mengenlehre. Na ja, auf jeden Fall würde ich heute keinen meiner Grundschullehrer mehr als Autorität auch nur auf irgendeinem Gebiet zitieren.

    Bekommen die Kinder in der Schweiz schon in der Grundschule immer reinen Wein eingeschenkt?

  167. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Horloge-étalon

    Zitat Chrys: "Es existiert aber gar keine Konvention, nach der eine bestimmte Uhr als "immer richtig gehend" anerkannt ist."

    Zitat Joker: "Vielleicht höchste Zeit, eine solche Konvention mal zu vereinbaren. Dann wäre die Bestimmung von Gleichzeitigkeit hoffentlich nicht mehr nur Relativ Einfach, sondern sogar Absolut Einfach."

    Zitat Lopez: Die Konvention existiert schon lange, natürlich, Meßkonventionen sind ja die Grundlagen jegliches Messens: ohne Konvention, kein gültiges Messen möglich!

    Nachstehend zum Beispiel nach der französischen Wikipedia die Primäruhr (= "horloge-étalon", was ich mit "Maßstabsuhr" unter vielen Protesten ins Deutsch übersetzt habe), die 2005 als Referenzuhr (Maßstab) in den USA ausgewählt wurde:

    http://fr.wikipedia.org/...chier:Atomic_clocks.jpg

    "L'horloge atomique à fontaine d'atomes de Césium NIST-F1. Cette horloge est l'étalon primaire de temps et de fréquence des États-Unis, avec une incertitude de 5.10-16 (en 2005).

    NIST-F1 Cesium fountain atomic clock, serving as the US time and frequency standard, with an uncertainty of 5.10-16 (as of 2005)."

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  168. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Horloge-étalon = Maßstabsuhr

    Zitat Lopez: “Nachstehend zum Beispiel nach der französischen Wikipedia die Primäruhr (= "horloge-étalon", was ich mit "Maßstabsuhr" ) unter vielen Protesten ins Deutsch übersetzt habe"...

    „Étalon“ bedeutet im Französischen „Maßstab“ bzw. „Eichmaß“.
    Bei Pferden nennt man auch im Französischen einen Hengst „étalon“, d.h. ein Pferd, das als „Maßstab“ für die Reproduktion ausgewählt wurde.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  169. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez / Pointe

    Gerade weil die Geschichte eine Pointe hat, erschliessen sich ganz neue Einsatzgebiete für hochpräzise Uhren, speziell in Hinblick auf die Erdwissenschaften. Daran wird aktuell emsig geforscht und entwickelt, sodass Sie in absehbarer Zukunft ganz gewiss noch Gelegenheit haben werden, mehr davon zu erfahren. Damit möchte ich es einstweilen hier belassen, denn das gehört thematisch auch eher zum "Zwillingsproblem" als zur Gleichzeitigkeit.

  170. Chrys Antworten | Permalink

    @Joker

    »Vielleicht höchste Zeit, eine solche Konvention mal zu vereinbaren.

    Entscheidend den Erfolg einer Aktion ist, dass man sich irgendwann ins Klare darüber kommt, was man da überhaupt treibt. Und entscheidend für die Auseinandersetzung mit den Begriffen "Zeit" und "Uhr" ist die Einsicht, dass wir es dabei mit zwei verschiedenen Aspekten zu tun haben, nämlich

    a) dem lokalen Vorgang einer physikal. Messung mit einer "Uhr",

    b) der globalen Zuordnung von "Uhrzeiten" zu Ereignissen.

    Das sind zwei unterschiedliche, wenngleich irgendwie miteinander verknüpfte Konzepte. Muss es aber zwingend eine Vorstellung von "richtiggehender Uhr" geben, die mit a) wie b) gleichermassen verträglich ist? Falls nicht, dann lässt sich dieses Defizit auch nicht per Konvention aus der Welt schaffen -- ebensowenig, wie die Quadratur des Keises per Konvention lösbar ist.

    Dass hier ein Problem ist, muss erst einmal ins Bewusstsein treten. Manuel Krüger hat absolut recht, wo er schreibt (18.10.2012, 11:07)

    Ich halte diesen Unterschied (Weltzeitsekunde und SI-Sekunde) für die Diskussion für sehr wichtig, denn wie sich gezeigt hat, kommt es da schnell mal zu Missverständnissen und Einige glauben dann, nur die Weltzeitsekunde würde die einzig richtige Dauer für eine Sekunde messen und alle anderen Uhren würden falsch gehen, auch wenn sie die SI-Sekunde messen.

    Das ist tatsächlich eine Herausforderung an die Physik-Didaktik, denn jeder Mensch läuft mit einer intuitiv erworbenen Vorstellung von Zeit und Uhren durch den Alltag, und es ist schon begreiflich, dass jemand die NIST-F1 für eine prima "horloge-étalon" hält, mit der sich die UTC Weltzeit-Sekunde als Standard zur Zeitmessung in Wissenschaft und Technik vorgeben lässt. Doch was sagen die NIST-Leute selbst dazu? Nun, die sagen,

    [...] TAI and UTC are post processed time scales, and therefore do not produce any physical signals that can be used in a metrology laboratory. They are distributed only on paper, through a document called the Circular-T (published monthly by the BIPM and available at www.bipm.org/en/scientific/tai/).

    M.A. Lombardi, T.P. Heavner, S.R. Jefferts. NIST Primary Frequency Standards and the Realization of the SI Second. Measure, 2, no. 4 (2007) 74-89. [PDF]

    Die Weltzeit-Sekunde und die SI-Sekunde werden für ganz unterschiedliche Zwecke gebraucht, und ihre Rollen und Bedeutungen sind nicht austauschbar. Wenn man hier begrifflich herumschlampt, dann fällt das zwar bei Newton nicht weiter auf, bei Einstein aber eben doch.

  171. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 20.10.2012, 17:53

    Stand „Null Belang“ als Hinweis auf den Inhalt ihres Beitrags?

    Joker: Sie haben vollkommen Recht.

    Ich weiß.

    Joker: Ich bitte um Entschuldigung. Da auf einstein-online steht, "[...] aufgrund der begrenzten Ganggenauigkeit selbst der besten Uhren [...]", hätte ich korrekterweise - und zur besseren Verständlichkeit etwas ausführlicher - schreiben müssen: Mir dünkt, die Autoren von einstein-online wissen oder glauben zu wissen, dass keine Atomuhr richtig geht, dass keine die SI-Sekunde exakt messen kann!
    Es hat schon einen gewissen Unterhaltungswert wenn Unorthodoxe große Töne spucken, und über die eigenen Schnürsenkel stolpern. Aber zu ihrer Aussage, ja Sie haben Recht (im letzten Teil), auch wenn es vermutlich ein Versehen und nicht in ihrer Absicht lag.

    Wir können es sogar erweitern, in der Physik ist es klar, das man nichts exakt messen kann, nicht nur die SI-Sekunde nicht. Drum hat man da so schöne Begriffe wie „Messgenauigkeit“ erfunden. Besser ist noch „relative Standardabweichung“. Die relative Standardabweichung bei Atomuhren beträgt ca. 10^-15 aber es wurden schon mit optischen Uhren bis zu 10^-17 erreicht. Bei 10^-15 weicht eine solche Uhr um 1s in 20 Millionen Jahren von der „exakten“ SI-Sekunde ab. Für 10^-17 dürfen sie selber mal rechnen.

    Wer in Anbetracht solcher Zahlen schreibt: „… das keine Atomuhr richtig geht“ zeigt einfach, er hat keine Ahnung von den Dingen, die er infragestellt.

    Atomuhren messen die Dauer der SI-Sekunde wie alle Geräte die was auch immer messen, mit einer bestimmten Genauigkeit, die Genauigkeit der Atomuhren ist dabei um viele Potenzen größer also die von Quarzuhren. Und die neuen Atomuhren (optische Uhren) sind noch einmal um ein paar Potenzen genauer.

    Atomuhren sind die genausten Uhren die es gibt, sie werden vielfältig eingesetzt und würden diese Uhren „falsch“ gehen, so wie Cranks gerne tönen, dann würden viele Dinge auf der Erde nicht funktionieren.

    Sehen sie, ich unterscheide schon, zwischen Menschen die etwas nicht wissen und etwas nicht verstehen, aber und das ist das Entscheidende – etwas wissen wollen, und Menschen, die nichts wissen, glauben aber was zu wissen, und zwar viel besser als alle Physiker der letzten 100 Jahre, aber an den elementarsten Aufgaben und Fragen der klassischen Physik scheitern.

    Offensichtlich scheinen sie ein verbissener Kritiker der SRT zu sein, und sie versuchen wie auch andere hier, nun irgendwo mal einen Hebel ins Gebälk zu bekommen, und was kaputt zu bekommen. Klappt nicht, beschädigt nur ihre Reputation, wenn sie denn als „Joker“ eine solche im Web überhaupt besitzen.

    Tatsache ist, Atomuhren sind die genausten Uhren, sie gehen im Rahmen ihrer Messgenauigkeit natürlich richtig, und nicht alle falsch.

    Sie können glauben was sie wollen, aber wenn sie hier ernst genommen werden wollen, sollten sie sich mit den Gegebenheiten abfinden. Oder (wenn dann aber an einem anderen Ort, weil es hier das Thema sprengt) sie zeigen eindeutig auf, das Atomuhren falsch gehen und die Wissenschaftler der ganzen Welt die Menschheit zum Thema Atomuhren seit Jahrzehnten belügt.

    Hier im Blog und im Rahmen des „Experimentes“ reicht es einfach aber zu wissen, dass es ganz genau Uhren gibt, mit denen wir die Zeit messen können.

    Joker: Wie sollte das auch möglich sein, wenn doch die in der Definition geforderten 0 K sich in der Praxis eventuell nie erreichen lassen. Das stellen Sie ja selbst in Frage.

    Ich hatte eigentlich vor das genauer zu erklären, aber nach dem ich heute ihren Beitrag gelesen habe, kam mir der Spruch „Perlen vor die Säue…“ in den Sinn, warum auch immer. Drum kürze ich meine Antwort dazu. Sie würden den Hintergrund vermutlich auch nicht einfach so verstehen, es bedarf dazu einiges an Grundlagenwissen. Aber mal Kurz was dort stand:

    This definition refers to a caesium atom at rest at a temperature of 0 K. This note was intended to make it clear that the definition of the SI second is based on a caesium atom unperturbed by black body radiation, that is, in an environment whose thermodynamic temperature is 0 K. The frequencies of all primary frequency standards should therefore be corrected for the shift due to ambient radiation, as stated at the meeting of the Consultative Committee for Time and Frequency in 1999.

    Die Null Kelvin sind hier ein Referenzpunkt, so ein Referenzpunkt ist doch was nettes, und Null Kelvin sind doch vernünftig. Oder würden sie den woanders setzen, wenn warum?

    Wikipedia bringt es in einen Satz: „In Atomuhren macht man sich die Eigenschaft von Atomen zu Nutze, beim Übergang zwischen zwei Energiezuständen elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz abzustrahlen oder zu absorbieren.

    Sie können ja mal versuchen, ihren Bildungsrückstand zum Thema in Eigenarbeit abzutragen, ich sage ihnen mal, diese genante „bestimmten Frequenz“ ist eine Konstante, sie ist nicht von der Temperatur abhängig. Aber basteln sie mal, wenn sie den Absatz mit den 0K glauben richtig im Zusammenhang verstanden zu haben, können sie ja noch einmal Bescheid sagen.

    Nun beteilige ich mich hier nur anonymisiert an der Diskussion, aber soviel möchte ich verraten: ich war nicht beteiligt, bei der Definition der SI-Sekunde.

    Sehen sie, und so können auch sie der Welt einen Dienst erweisen. Die Welt dankt ihnen sicher dafür, dass sie nicht beteiligt gewesen sind, Glück gehabt sage ich da mal.

    Joker: Warum die Verantwortlichen sich dazu veranlasst sahen, dabei eine Temperatur mit anzugeben, und ausgerechnet auch noch eine so niedrige, sollten Sie kompetentere Leute fragen; vielleicht helfen Markus Pössel, @Chrys oder mitlesende Oberstufenlehrer?

    Wird ja immer besser, also sie erklären hier nun, sie haben überhaupt keinen Plan von der Sache, verstehen die Aussage dort nicht, wissen nicht was mit den 0K genau gemeint ist, wie eine Atomuhr funktioniert erstrecht nicht, meinen aber ohne jede Ahnung von der Materie hier große Wellen im Nichtschwimmerbecken machen zu müssen?

    Mal im Ernst, meinen sie, sie sind glaubhaft, wenn sie zeigen, dass sie von der Funktionsweise einer Atomuhr soviel Ahnung haben, wie ein Blauwal vom Stepptanzen, und dann frech verkünden, die Leute von Einstein-Online wissen, das keine Atomuhr richtig geht? Erkennen sie einen Zusammenhang bei den Begriffen Joker und Kasperle? Über den letzten wird gelacht und keiner nimmt ihn ernst.

    Joker: Ich möchte Sie daran erinnern, dass es sich bei dieser Blog-Serie um eine Einführung in die SRT handelt. Die Zielgruppe ist definiert, "von Schülern ab etwa der 10. Klasse bis zu Erwachsenen, die nur noch die Grundlagen der Schulmathematik erinnern". Ihre Aussage kann nicht aufgrund der in den ersten drei Teilen eingeführten Konzepte nachvollzogen werden, und, was aus meiner Sicht noch schlimmer ist, sie wird sicherlich auch nicht in den kommenden Artikeln behandelt werden.

    Das ist doch wohl auch mit die Schuld von Personen wie ihnen, die hier ohne Plan und Ahnung meinen gegebene Dinge wie „sehr genaue Atomuhr“ bis in die Details der Funktionsweise infrage stellen zu müssen.

    Es gibt genaue Uhren, sehr genaue Uhren sogar, das ist anerkannte Tatsache, die Wissenschaft arbeitet damit seit vielen Jahren. Damit kann die SI-Sekunde bis zu einer „relativen Standardabweichung“ von 10^-17 gemessen werden, das ist unglaublich genau, und sollte sicher ausreichen. Das ist hier Basis, der Artikel baut darauf auf.

    Die Kritik an der SRT nun bis auf eine Kritik an der Genauigkeit von Atomuhren herunterzubrechen ist kontraproduktiv.

    Wenn sie weiter hin meinen, die Uhren taugen nichts, bewegen sie sich gewaltig auf eine Verschwörungstheorie zu, denn dann müssten die Physiker die Welt ja seit Jahren über die Natur der Uhren belogen haben. Sicher können sie das infrage stellen, es gibt da so ein Blog von Cranks für Cranks im Web, da sollten sie mal reinschauen.

    Joker: Wir sollten es daher an dieser Stelle "jetzt" darauf beruhen lassen, um mitlesende Laien oder Personen aus der Zielgruppe nicht ganz zu verwirren. Dass Uhren, die sich NICHT relativ zueinander bewegen, unterschiedlich schnell gehen, wird hier ein Mysterium bleiben - fürchte ich.

    Verwirrt werden hier vermutlich Leser durch den groben Unfug den einige Cranks hier verzapfen.

  172. Kurt Antworten | Permalink

    Sekunde

    Könnte mich da mal jemand aufklären!

    Wenn die SI-Sekunde als offizielle Sekunde von einer für und zuständigen Institution deklariert wurde dann ist doch nur diese Sekunde die "richtige".

    Diese Sekunde wird durch eine bestimmte Resonanzschwingung einer bestimmten Atomsorte erzeugt.

    Das heisst doch dass die von dieser Instituion verwendete Atomuhr(en) die Referenz für die SI-Sekunde sind.

    Wenn jemend seine eigen Uhr, die nach dem gleichen System eine Sekunde erzeugt, verwendet um eine Sekunde zu erzeugen, dann ist das zwar eine nach der SI-Sekundenerzeugung erzeugte Sekunde, aber trotzdem keine offizielle SI-Sekunde.

    Stimmt das oder nicht?
    Oder kann jeder seine selbsterzeugte Sekunde (Atomuhr mit Cs133) eine SI-Sekunde nennen und sie als -offizielle- Sekunde ausgeben?

    Kurt

  173. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 21.10.2012, 07:37

    Jocelyne Lopez: Nachstehend zum Beispiel nach der französischen Wikipedia die Primäruhr (= "horloge-étalon", was ich mit "Maßstabsuhr" unter vielen Protesten ins Deutsch übersetzt habe), die 2005 als Referenzuhr (Maßstab) in den USA ausgewählt wurde: "L'horloge atomique à fontaine d'atomes de Césium NIST-F1. Cette horloge est l'étalon primaire de temps et de fréquence des États-Unis, avec une incertitude de 5.10-16 (en 2005).
    NIST-F1 Cesium fountain atomic clock, serving as the US time and frequency standard, with an uncertainty of 5.10-16 (as of 2005)."

    Auch da findet sich nichts was ihre Behauptung bestätigt:

    Jocelyne Lopez: Eine „Primäruhr“ stellt wie ihr Namen schon sagt primär den Maßstab dar, sie gibt per Konvention in der Praxis vor, wie alle anderen Uhren („Sekundäruhren“?) richtig zu ticken haben. Sie gibt einzig per Konvention in der Praxis die richtige Dauer der SI-Sekunde vor. Alle anderen Uhren müssen nach ihr geeicht und synchronisiert werden, um auch die richtige Dauer einer SI-Sekunde in der Praxis vorzugeben. Und wenn die "Sekundäruhren" langsamer oder schneller ticken als die "Primäruhren", haben sie sich verstellt und ticken sie falsch.

    Google übersetzt „Horloge-étalon“ übriges mit Standard Uhr.

    Die Uhr in den USA wird auch für die Weltzeit genutzt, nicht um die SI-Sekunde vorzugeben.

    Wissen sie Frau Lopez, was mich verwundert ist, sie regen sich in ihrem Blog und in einem anderen Forum über das Angebot von Herrn Pössel ja auf, reichlich Polemik in einem recht arroganten ja schon unverschämten Ton bekommt man da von ihnen zu lesen. Eine Farce nennen sie das Angebot hier und weiter: „Eine Diskussion über die Relativitätstheorie ist im Blog von Markus Pössel grundsätzlich unmöglich und kann grundsätzlich nicht frei und fair laufen…“ – da fragt man sich doch dann, was bitte wollen sie noch hier, warum schreiben sie, wenn sie glauben, das hier ist eine Farce?

    Es gehört nun nicht zum Thema, aber muss doch mal gefragt werden, wenn sie das hier für eine Farce halten, über die sie sich anderen Orts „echauffieren“ warum bleiben sie dann hier nicht einfach weg? Was kann ihr Ziel hier sein, außer zu stören?

    Der Punkt mit der Uhr und der SI-Sekunde sollte nun auch geklärt sein, sie können sich ja gerne weiter darüber auslassen, der angeschlagene Arbeitstitel gibt bestimmte Grundlagen implizit vor, eine sehr genaue Uhr gehört dazu. Wie es sich nun mit der SI-Sekunde und der Weltzeitsekunde verhält, wurde ausführlich erklärt, wer will kann im Web dazu noch viel mehr finden. Ihre Wortschöpfung „Maßstabsuhr“ hat die Welt nicht gebraucht und braucht sie auch nicht, man hat ihnen ihren Irrtum mehrfach ganz deutlich erklärt, aber ich vermute mal ganz stark, keiner hat damit gerechnet, dass sie es verstehen werden, oder gar einlenken und ihren Irrtum eingestehen. Nehmen wir es mal so hin, behalten sie ihren glauben, ihre „Maßstabsuhr“ und lassen diese „Farce“ doch mal einfach wie von Herrn Pössel gedacht weiter ihren Weg nehmen.

  174. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Clemens Schwab, 20.10.2012, 15:21

    Manuel:Ganz deutlich, im Universum sind an verschiedenen Orten unterschiedlich viele SI-Sekunden vergangen. In der Nähe von großen Gravitationsquellen vergeht die Zeit eben langsamer.“

    Joker:Kann man konkret belegen, dass dann wirklich die "Zeit" langsamer vergeht, oder könnte es am Ende doch nur die Uhr sein die beeinflusst wird?“

    Was wäre denn für Sie ein solcher Beleg?

    Es ist nachgewiesen, dass nicht nur Uhren langsamer laufen, sondern wie ich schon schrieb, auch Isotope langsamer zerfallen, jeder physikalischer Vorgang wird im gleichen Rahmen verlangsamt. Darum ist auch kein Experiment in der Lage, eine solche vor Ort zu messen. Bleiben wir mal im Rahmen der SRT, eine zu uns bewegte Uhr „tickt“ langsamer, dass ist eine ganz oft bestätigte Tatsache, und jeder physikalische Vorgang der zu dieser zu uns bewegten Uhr ruht „tickt“ mit dieser im gleichen Maße langsamer.

  175. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Störungen des Gangs von Uhren

    Zitat Chrys: “Und entscheidend für die Auseinandersetzung mit den Begriffen "Zeit" und "Uhr" ist die Einsicht, dass wir es dabei mit zwei verschiedenen Aspekten zu tun haben, nämlich
    a) dem lokalen Vorgang einer physikal. Messung mit einer "Uhr",
    b) der globalen Zuordnung von "Uhrzeiten" zu Ereignissen.
    Das sind zwei unterschiedliche, wenngleich irgendwie miteinander verknüpfte Konzepte. Muss es aber zwingend eine Vorstellung von "richtiggehender Uhr" geben, die mit a) wie b) gleichermassen verträglich ist? Falls nicht, dann lässt sich dieses Defizit auch nicht per Konvention aus der Welt schaffen -- ebensowenig, wie die Quadratur des Keises per Konvention lösbar ist.

    Entscheidend für die Messung einer Dauer (Zuordnung von „Uhrzeiten“ zu Ereignissen) mit mehreren Uhren, ist vor allem zwingend, dass man diese Dauer immer mit derselben Maßeinheit misst (egal ob TAI oder UTC oder Erdumdrehung, oder Sonnenumdrehung, oder sonstige Maßeinheit, es spielt gar keine Rolle: Hauptsache dieselbe Maßeinheit), um ein gültiges und zulässiges Ergebnis zu erzielen: Es existiert nämlich zwingend immer nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit, nie zwei oder mehrere, das ist elementar! .
    Erzielt man zwei verschiedene Ergebnisse mit zwei Uhren für ein und dieselbe Dauer mit derselben Maßeinheit, dann sind die Messungen ungültig und auch nicht per Konvention lösbar.
    Dies bedeutet einzig, dass die beiden Uhren in der Praxis verschiedenen Umwelteinflüßen ausgesetzt waren, die ihren ursprünglich synchronen Gang je nach Bauart gestört haben. Wie gesagt, die Umwelteinflüße, die den Gang von Uhren verstellen können, sind im Labor für alle Bauarten gut erforscht. In der freien Natur sind sie nicht einzeln meßbar und meistens auch nicht differenzierbar.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  176. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Kurt, 21.10.2012, 14:04

    Kurt: Könnte mich da mal jemand aufklären!

    Kurt, das Problem ist doch, egal wer Dir was wie oft auch erklärt, Du begreifst es nicht und wiederholst nur monoton Deine Frage.

    Kurt: Wenn die SI-Sekunde als offizielle Sekunde von einer für und zuständigen Institution deklariert wurde dann ist doch nur diese Sekunde die "richtige". Diese Sekunde wird durch eine bestimmte Resonanzschwingung einer bestimmten Atomsorte erzeugt.

    Bis auf „Resonanzschwingung“ kann man das mal so stehen lassen.

    Kurt: Das heißt doch dass die von dieser Institution verwendete Atomuhr(en) die Referenz für die SI-Sekunde sind.

    Welche Uhren genau meinst Du? Hast Du den Unterschied SI-Sekunde und Weltzeitsekunde verstanden, war hier gerade erst Thema. Aber weil Du es bist, es gibt nirgendwo Referenzuhren für die SI-Sekunde, es gibt aber viele Atomuhren, welche gemeinsam die Weltzeitsekunde vorgeben.

    Und hat Dich das nun aufgeklärt?

    Kurt: Wenn jemand seine eigen Uhr, die nach dem gleichen System eine Sekunde erzeugt, verwendet um eine Sekunde zu erzeugen, dann ist das zwar eine nach der SI-Sekundenerzeugung erzeugte Sekunde, aber trotzdem keine offizielle SI-Sekunde. Stimmt das oder nicht?

    Stimmt nicht!

    Kurt, gäbe es eine „offizielle“ SI-Sekunde müsste es doch auch eine inoffizielle SI-Sekunde geben, gibt es aber nicht, es gibt nur die Vorgabe/Definition der SI-Sekunde und wer die richtig misst, hat eben die richtige Dauer der SI-Sekunde.

    Kurz, wenn Du Dir eine Atomuhr richtig baust, bekommst Du die SI-Sekunde wie jeder andere auch. Deine Uhr muss also nicht auf eine „offiziellen“ „Maßstabsuhr“ für die richtige SI-Sekunde geeicht werden.

    Und hat Dich das nun aufgeklärt?

    Kurt: Oder kann jeder seine selbst erzeugte Sekunde (Atomuhr mit Cs133) eine SI-Sekunde nennen und sie als -offizielle- Sekunde ausgeben?

    Hasst Du meine Erklärung zuvor verstanden, kannst Du Dir diese Frage nun selbst beantworten.

  177. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 21.10.2012, 14:56

    Jocelyne Lopez:Entscheidend für die Messung einer Dauer (Zuordnung von „Uhrzeiten“ zu Ereignissen) mit mehreren Uhren, ist vor allem zwingend, dass man diese Dauer immer mit derselben Maßeinheit misst (egal ob TAI oder UTC oder Erdumdrehung, oder Sonnenumdrehung, oder sonstige Maßeinheit, es spielt gar keine Rolle: Hauptsache dieselbe Maßeinheit), um ein gültiges und zulässiges Ergebnis zu erzielen:

    Es existiert nämlich zwingend immer nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit, nie zwei oder mehrere, das ist elementar!

    Da habe sie eben ein großes Problem.

    Ihre Annahme ist durch die Wirklichkeit widerlegt. Sie sagen selbst: „Hauptsache dieselbe Maßeinheit“ und die ist mit der SI-Sekunde gegeben.

    Es ist eine Tatsache, das in einem Labor auf 3000m über NN ist die Dauer einer SI-Sekunde kürzer als in einem Labor auf 1000m.

    Auch wenn es ihnen schwer im Magen liegt, das ist ein Faktum. Und wenn sie noch fünf weitere Jahre mit den Füßen stampfen, und zetern, dass dies falsch ist, es ist dennoch so.

    Die Uhr auf 3000m misst genauso die SI-Sekunde wie die Uhr auf nur 1000m.

    Jocelyne Lopez:Erzielt man zwei verschiedene Ergebnisse mit zwei Uhren für ein und dieselbe Dauer mit derselben Maßeinheit, dann sind die Messungen ungültig und auch nicht per Konvention lösbar.

    Das mag ihnen ihr Glaube sagen, aber zum Glück sind die Physiker der Welt da kompetenter. Sie werden es nicht glauben, die Physik kommt schon viele Jahre sehr gut damit klar.

    Jocelyne Lopez:Dies bedeutet einzig, dass die beiden Uhren in der Praxis verschiedenen Umwelteinflüssen ausgesetzt waren, die ihren ursprünglich synchronen Gang je nach Bauart gestört haben. Wie gesagt, die Umwelteinflüsse, die den Gang von Uhren verstellen können, sind im Labor für alle Bauarten gut erforscht. In der freien Natur sind sie nicht einzeln messbar und meistens auch nicht differenzierbar.

    Ist denn Geschwindigkeit ein Umwelteinfluss?

    Ganz deutlich Frau Lopez, wenn sie weiter glauben, eine von zwei Atomuhren auf unterschiedlicher Höhe oder zueinander bewegt geht auf Grund von Umwelteinflüssen falsch, werden sie hier nie etwas verstehen und auch die nächsten neun Jahren so an der SRT und der Physik scheitern, wie die letzten. Die Frage, warum zetern Cranks im Internet und schrauben nicht in CERN an großen Dingen, muss ich wohl nicht explizit beantworten, oder?

    Sehen sie, die Bedienung „Maßeinheit“ ist mit der SI-Sekunde erfüllt. Da gibt es nichts dran zu rütteln. Da wir es mit Höhen schon hatten mal mit Geschwindigkeit.

    Labor A ist zu Labor B nicht in Ruhe. Beobachter in beiden Labors können eine Atomuhr bauen und die SI-Sekunde messen. Wenn sie nun in jedem Labor mit ihrer Uhr die Halbwertszeit von einem beliebigen Isotop bestimmen, werden gleiche Isotope in beiden Laboren gleiche Werte liefern.

    Dennoch beobachte B die Dauer der SI-Sekunde von A im Vergleich zu seiner größer. B beobachtet dasselbe für A, für B läuft die Uhr von A langsamer.

    Das mag ja ohne Frage so erstmal unerwartet sein, fanden die Physiker vor über 100 Jahren sicher auch nicht lustig, aber im Gegensatz zu Cranks sind Physiker in der Regel dazu bereit, die Beobachtungen und die Tatsachen zu akzeptieren, anstatt sie zu bestreiten, weil beim Einen oder Anderen der Verstand zu versagen scheint.

    Physiker suchen dann nach einer vernünftigen Beschreibung, und die ist eben gegeben.

    Sie Frau Lopez haben hier wir andere Cranks ja auch keine Antwort, welche Uhr sollte denn ihrer Meinung nach falsch gegen, die von A oder die von B?

    Wie können die sich einigen, feststellen, welche den die richtige „lopez'sche“ SI-Sekunde (kurz LSIS) ist?

    Messtechnisch ist die LSIS ja offensichtlich nicht zu bestimmen.

    Erkennen sie nicht das eigentliche Problem?

    Geben sie die Uhr von A für die LSIS vor, stimmen die Halbwertszeiten aller Isotope im Labor von B nicht mehr. Und im Labor B kann die LSIS nicht selber bestimmt werden, A muss die liefern. Und bewegt sich nun ein Labor C noch zu A und B stimmen die Halbwertszeiten in keinem Labor mit denen in den anderen überein. Und egal welches Labor nun die LSIS vorgeben würde, in allen anderen hätten dank ihrer LSIS auf einmal Naturkonstanten die von der Zeit abhängen andere Werte.

    Das wäre einfach Murks und grober Unfug.

    Sehen sie, die Physiker haben das echt richtig gut gelöst, die SI-Sekunde (SIS) ist klar definiert, und in jedem Labor kann eine Uhr gebaut werden, mit der man die Dauer der SIS zurzeit bis auf 10^-17 messen kann. Dann kann in so einen Labor eine Liste der Halbwertszeiten aller Isotope erstellt werden. Treffen sich die Physiker aller Labore und vergleichen ihre Listen, werden sie alle gleiche Werte für Halbwertszeiten aller Isotope haben.

    Finden sich nun nicht auch, dass das so schon Sinn macht und auch wirklich praktisch und vernünftig ist?

    Sie fordern doch sogar auch selber, dass die die Dauer von einem Vorgang gleichgroß sein soll, egal wie oft er und von wem er gemessen wird. Die SIS erfüllt ihre Forderung, denn damit messen eben alle überall für alle Isotope dieselbe Dauer der Halbwertszeit. Freuen sie sich doch, ist in ihrem Sinne, schreiben sie in ihrem Blog darüber, klären sie andere auf.
    Mit der LSIS wäre das eben nicht möglich und darum gibt es zum Glück auch nur die SIS.
    Eine Zeiteinheit wie die Weltzeitsekunde als absolute Basis für alle Zeitmessungen in der Physik universell vorzugeben ist Unfug und darum wird es in der Welt und eben der Wissenschaft auch nicht gemacht. Akzeptieren sie einfach das in der Physik die SI-Sekunde die Zeiteinheit ist, und wenn sie das nicht können, lernen sie damit zu leben. Denn ändern werden sie und andere Kritiker das ganz sicher nicht.

  178. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Von jetzt auf gleich

    Jocelyne Lopez schrieb (19.10.2012, 10:35):
    > Das stimmt schon, dass man mit zwei gleichmäßig „tickenden“ Uhren die Dauer eines Ereignisses messen kann.

    Die Dauer von einem bestimmten Ereignis bis zum selben Ereignis ist -- Überraschung? -- Null.

    In meinem Beispiel (18.10.2012, 23:56) ging es stattdessen darum, die Periodendauer einer gegebenen Uhr mit der Periodendauer einer anderen gegebenen Uhr zu vergleichen. Und gemeint waren zueinander ruhende, aber voneinander getrennte Uhren. (Ich stelle gerade fest: das hatte ich gar nicht ausdrücklich gefordert. Tja ...)

    Es ging also um (mindestens) vier verschiedene Ereignisse:
    - das Ereignis, bei dem die eine Uhr ein "Tick" als Periodenbeginn anzeigte;
    - das Ereignis, bei dem diese eine Uhr ein "Tick" als Periodenende anzeigte;
    - das Ereignis, bei dem die andere Uhr ein "Tick" als Periodenbeginn anzeigte; und
    - das Ereignis, bei dem diese andere Uhr ein "Tick" als Periodenende anzeigte.

    > Das heißt aber nicht, dass die ermittelte Dauer der gültigen Dauer in SI-Sekunden entspricht

    Richtig. Selbstverständlich ist die Periodendauer irgendeiner gegebenen gleichmäßig "tickenden" Uhr nicht unbedingt gleich einer (SI-gemäßen) Sekunde.
    Falls die Periodendauern zweier gegebenen gleichmäßig "tickenden" Uhren ungleich sind, dann ist die Periodendauer mindestens einer dieser beiden ungleich einer (SI-gemäßen) Sekunde gewesen.

    > Wurden sie nicht auf die per Konvention festgesetzte Dauer einer SI-Sekunde geeicht, sprich würden sie beide synchron schneller oder langsamer ticken als die Maßstabuhr, wäre die Messung der Dauer nicht gültig

    Für den Wert des Verhältnisses der Periodendauern der betrachteten Uhren, egal ob gleich 1 oder ungleich 1, ist das völlig egal. Physik ist unabhängig von der Wahl irgendwelcher "Einheiten", und erst recht von der eventuellen Möglichkeit deren "Realisierung".

  179. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Offensichtliches

    Ich fühle mich genötigt einige Klarstellungen vorzunehmen, bezüglich mehrerer von Ihnen getätigten Unterstellungen.

    "Offensichtlich scheinen sie ein verbissener Kritiker der SRT zu sein"

    Wie kommen Sie denn darauf? Offensichtlich ist, ich kritisiere einige der von Ihnen formulierten Aussagen. Das habe ich getan indem ich Ihren Aussagen Zitate und Informationen aus Quellen entgegenstellte, die Sie offensichtlich selbst als vertrauenswürdig erachten (einstein-online und BIPM).

    Ich habe bisher weder die SRT noch die genannten Quellen kritisiert. Was ich mir allerdings erlaubt habe, das sind Überlegungen, die zwar den Stand des Wissens nach Teil 3 dieser Blogserie berücksichtigen, aber noch nicht das berücksichtigen, was jemand der Klüger ist, alles sonst noch so weiß.

    Auf meine Kritik an Ihren ursprünglichen Formulierungen hin, sind sie zum Teil ja auch schon zu Zugeständnissen bereit, danke dafür. So bei der Frage, ob Atomuhren exakt gehen. Wir sind uns einig, sie tun es nicht. Und daher ist eine Maßstabsuhr, für alle nicht zueinander bewegten physikalischen Ereignisse, auch immer noch eine Überlegung wert. Was uns das bei relativ zueinander bewegten Vorgängen bringt, werden wir noch sehen.

    Warum Sie sich bei den Temperaturen noch so sträuben, ist mir unklar. Es wurde nicht behauptet, dass sich eine Naturkonstante verändert, sondern dass veränderte Temperaturen Einfluss auf das Messgerät (Atom-)Uhr haben und dadurch den Messvorgang verfälschen können.

    Auch wenn "Unorthodoxe" vielleicht öfter mal etwas Falsches behaupten, warum widersprechen Sie auch dann, wenn die Kritiker offensichtlich mal etwas Richtiges behaupten?

    "[...] sie versuchen wie auch andere hier, nun irgendwo mal einen Hebel ins Gebälk zu bekommen, und was kaputt zu bekommen."

    Ich möchte hier keinen Hebel ins Gebälk bekommen. Es wäre allerdings, aus meiner Sicht, schon viel gewonnen, wenn ihre Kommentare, auch an andere Mitkommentierende, nicht "in einem recht arroganten ja schon unverschämten Ton" verfasst würden. Das würde sicher auch Ihrer Reputation im Netz gut bekommen, wenn die nicht schon kaputt ist.

    "Erkennen sie einen Zusammenhang bei den Begriffen Joker und Kasperle?"

    Ja, den kenne ich. Aber den Zusammenhang der Begriffe Joker und Clemens Schwab, den kenne ich nicht. Das zweite Zitat in ihrem Kommentar vom 21.10.2012, 14:32 ist nicht von mir. Ich bestreite, Clemens Schwab zu sein.

    "Wenn sie weiter hin meinen, die Uhren taugen nichts [...]"

    Ich habe nie gemeint, die Uhren taugen nichts. Einzig meine Armbanduhr taugt nicht viel, die bleibt hin und wieder stehen - und selbst die taugt noch als Schmuckstück.

    Zum Schluss noch etwas über John Stuart Mills Gedanken zu gegensätzlichen Überzeugungen. (Quelle: http://www.open.ac.uk/...icturing-philosophers.pdf)

    "Unchallenged beliefs remain dead dogma. We go to sleep intellectually when there is no enemy in the field. Those who dissent and disagree with us, even if we find what they say offensive, do us a service. They force us to clarify, and even refine, what we believe; they give us the energy to act on our beliefs."

  180. Frank Wappler Antworten | Permalink

    precision vs. accuracy

    Manuel Krüger schrieb (21.10.2012, 13:29):
    > Die relative Standardabweichung bei Atomuhren beträgt ca. [...]

    Die Berechnung von "relativer Standardabweichung" erfordert offenbar u.a. Kenntnis von "Erwartungswerten"; vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Variationskoeffizient

    Woher wären diese im Erwartungswerte betreffenden Fall bekannt; bzw. lassen sich diese ermitteln ohne Verhältnisse von "s"-Werten (vorher) zu ermitteln und zu berücksichtigen, wie schon skizziert (20.10.2012, 15:56)?

  181. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Entscheidend für die Messung einer Dauer (Zuordnung von „Uhrzeiten“ zu Ereignissen) ...«

    Eine Zeitmessung bedeutet, dass eine Uhr auf die bekannte Weise die Schwingungsperioden einer spezifischen Cs133 Strahlung zählt, welche zwischen zwei Ereignissen START und STOP registriert wird. Für diese Uhr ist dann die zugehörige Eigenzeit-Differenz (Zeitdauer) zwischen START und STOP in SI-Sekunden dieser Zählwert dividiert durch 9 192 631 770.

    Eine Zuordnung von UTC-Uhrzeiten (Zeitkoordinaten) zu Ereignissen ist indessen keine physikal. Messung. Und die Koordinatenzeit-Differenz in Weltzeit-Sekunden, die ermittelt wird aus den UTC-Uhrzeiten zu den Ereignissen START und STOP, ist demnach nicht das Resultat einer Zeitmessung.

    Wir halten fest: Eine gemessene Eigenzeit-Differenz (in SI-Sekunden) und eine berechnete Koordinatenzeit-Differenz (in Weltzeit-Sekunden) zu zwei Ereignissen START und STOP stimmen in ihrem Wert nicht zwingend überein.

  182. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Gibt es die absolute Zeit?

    Das ist eine wichtige Frage und hier manifestiert sich eines der großen Verständnisproblem von Kritikern, lesen wir dazu:

    Jocelyne Lopez: Es existiert nämlich zwingend immer nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit, nie zwei oder mehrere, das ist elementar!

    Dazu kommt, das Kritiker Alterserfahrungen als Tatsachen betrachten, auch wenn es sich dabei nur um Annahmen und Erwartungen handelt. Ich könnte nun ein paar Analogien bringen, spare mir das aber und versuche es noch mal anders.

    Gehen wir das Ganze nochmal langsam der Reihe nach durch und schauen, bis wo Kritiker bereit sind mitzugehen.

    Man braucht ein klares und vor allem eindeutiges Zeitmaß. Hier stimmt auch Frau Lopez zu, darum vermute ich mal auch die anderen Kritiker.

    Es wäre von großen Vorteil, wenn sich diese Zeitmaß, die Zeiteinheit überall von jedem in einem Labor selber bestimmt werden kann, ohne dass jemand von Außen die Größe der Einheit vorgeben muss. Die Wissenschaftlicher versuchen solche Einheiten für alle Größen zu finden. Für den Meter ist das schon gelungen, der wird über die Lichtgeschwindigkeit und einer Zeitdauer definiert, und kann so nun in jedem Labor selber bestimmt werden. Das war nicht immer so, früher gab es dafür einen „Ur“-Meter und es mussten Kopien erstellt werden und dann zu den Laboren gebracht. Bei der Masse ist es sogar heute noch so, es gibt ein „Ur“-Kilogramm und von diesem müssen Kopien gemacht werden. Die Wissenschaftler arbeiten daran, auch für das Kilogramm eine Definition zu finden, welche es möglich macht, die Größe dieser Einheit im Labor selber zu bestimmen.

    Für die Zeit wurde nun als Einheit die SI-Sekunde definiert. Die Frage ist nun, taugt diese Definition etwas.

    Wie schon mehrfach geschrieben, kann die Dauer der SI-Sekunde in jedem Labor bestimmt werden. Mit dieser können dann bestimmte Zeitdauern gemessen werden. Da die Halbwertszeit von Isotopen konstant ist, muss sie überall gleich groß sein. Misst man diese mit der SI-Sekunde bekommt man überall gleiche Ergebnisse. Auch alle anderen physikalischen Experimente liefern mit diesem Zeitmaß überall gleiche Ergebnisse.

    Nach der klassischen Physik wäre hier dann auch Schluss und alle wären eigentlich zufrieden. Wo auch immer mit der SI-Sekunde eine Dauer gemessen wird, es zeigen sich überall die gleichen Naturgesetze. Somit taugt das Zeitmaß.

    Nun zur Annahme:

    Jocelyne Lopez: Es existiert nämlich zwingend immer nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit, nie zwei oder mehrere, das ist elementar!

    Diese Annahme hatten vor über 100 Jahren auch die Wissenschaftler. Bedeutet, wenn in einem Labor eine SI-Sekunde vergeht, sollte in jedem anderen Labor auf der Welt, oder im Universum auch genau eine SI-Sekunde vergehen.

    Leider sieht die Wirklichkeit eben anders aus.

    Experimente zeigen zweifelsfrei, die SI-Sekunde ist abhängig von Gravitation und Geschwindigkeit. Aber eben nicht nur die SI-Sekunde, sondern auch alle anderen physikalischen zeigen dieselbe Abhängigkeit. Erinnern wir uns, solange wir nicht die Dauer der SI-Sekunde von Laboren untereinander vergleichen, stimmt alles und es gibt überhaupt keine Probleme.

    Konkret manifestiert sich das Problem, wenn man die Dauer eines physikalischen Ereignisses mit einer SI-Uhr misst, welche nicht zum Experiment ruht oder sich auf einer anderen Höhe befindet.
    Man könnte nun einfach sagen, will man die „richtige“ Dauer eines physikalischen Ereignisses messen, muss man sich auf derselben Höhe und ruhend zu dem befinden. Dann klappt das perfekt.

    Leider ist das aber eben nun nicht immer möglich.

    Die Frage ist jetzt, wenn ich ein Ereignis beobachte und die Dauer mit meiner SI-Uhr vor Ort messen und dieses Ereignis befindet sich auf einer anderen Höhe und/oder ist zu mir bewegt, wie bekomme ich die Dauer des Ereignisses heraus, welche eine zum Ereignis ruhende SI-Uhr vor Ort messen würde. Und da kommt dann die RT ins Spiel.

    Halten wir mal fest, die SI-Sekunde ist als Zeitmaß geeignet. Das die Zeit überall gleich schnell vergeht, war eine Annahme, welche aber durch die Natur widerlegt ist. Experimente zeigen zweifelsfrei, Zeit ist ortsabhängig.

    Annahmen können aber nicht als Tatsachen in der Physik vorgegeben werden. Wenn die Annahme ist, Zeit vergeht für jeden überall gleich schnell, aber Experimente zeigen eindeutig, es ist eben nicht wie erwartet, dann muss man sich eben den Tatsachen beugen und die Annahme fallen lassen. Es gab auch mal die Annahme es gäbe einen Äther, auch diese wurde aus gutem Grund fallen gelassen.

    Die SI-Sekunde liefert ein Zeitmaß, welches den Physikern überall erlaubt, für gleiche physikalische Ereignisse die gleiche Zeitdauer zu messen. Und mit der RT können wir auch die richtige Dauer berechnen, wenn das Ereignis nicht zur Uhr ruht und/oder sich auf einem anderen Gravitationsfeld befindet.

    Eine universale absolute Einheitssekunde wie die Weltzeitsekunde kann das nicht liefern. Würde die Weltzeitsekunde für alle Labore als „richtiges“ Zeitmaß vorgegeben, wären gemessene Zeitdauern für physikalische Ereignisse überall unterschiedlich. Die gemessene Zeitdauer für den Zerfall eines Isotops hätte alleine keine Aussagekraft.

    Würde ein Physiker 100 Weltzeitsekunden messen, würde ein anderer Physiker in einem anderen Labor immer fragen, welchen Höhenunterschied hatte das Ereignis zur „Weltzeituhr“ und wie schnell dazu bewegt.

    Will man weiterkommen muss man bereit sein falsche Annahmen wie die absolute Zeit fallen zulassen, wenn die Natur einem eben eines Besseren lehrt. Die Kritiker sind dazu bisher nicht bereit auch wenn die Natur ihrer Annahme klar widersprecht.

    So bleiben sie leider in einem über 100 Jahre veralteten Weltbild gefangen, anstatt sich den Tatsachen zu stellen und über den Tellerrand zu schauen.

    Ich habe das hier nun noch einmal so beschrieben, in der Hoffnung die Menschen die hier lesen und sich nicht sicher sind, zum Denken anzuregen. Es geht mir nicht darum hier jemanden etwas aufzuzwingen, ich will deutlich aufzeigen, dass sich die Physiker schon was dabei gedacht haben, dass es Sinn macht die Dinge so zu definieren, wie sie es heute sind. Die Kritiker können gerne weiter glauben was sie wollen, schadet ja nichts.

    Die Natur zeigt uns zweifelsfrei in unzähligen Experimenten, Zeit ist nicht absolut.

  183. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Peas in a pot

    Manuel Krüger schrieb (22.10.2012, 13:01):
    > Man braucht ein klares und vor allem eindeutiges Zeitmaß. [...] die Zeiteinheit [...]

    Nein: gebraucht werden lediglich nachvollziehbare Vergleiche zwischen Dauern; und die sind unabhängig von der Wahl irgendwelcher Einheiten.

    Ansätze entsprechender Messdefinitionen finden sich insbesondere in Misner,Thorne, Wheeler (MTW) "Gravitation", §16.4 ("Ideal rods and clocks");
    deren Rudimente schon in Einsteins bekannten Gedankenexperimenten auftreten.

    > Experimente zeigen zweifelsfrei, die SI-Sekunde ist abhängig von Gravitation und Geschwindigkeit.

    Im Gegenteil: geometrische Beziehungen zwischen einer gegebenen Uhr und weiteren geeigneten Beteiligten (wie z.B. Bestandteilen einer "idealen Uhr" nach MTW) müssen experimentell
    festgestellt und berücksichtigt werden, um wenigstens zu ermitteln, ob die gegebene Uhr "ideal" war; also Perioden gleicher Dauer anzeigte, oder inwiefern sie diesem Ideal gegenüber gestört gewesen sein mag.

    > Da die Halbwertszeit von Isotopen konstant ist [...]

    Falls es stimmen sollte, dass die mittlere Lebensdauer einer gegebenen Probe eines bestimmten (instabilen) Isotops im Verlaufe eines bestimmten Versuches konstant blieb, dann muss diese Feststellung auf der Anwendung einer nachvollziehbaren Messmethodik beruhen.

    Im Übrigen sollte auffallen, dass es keinerlei "Einheiten" bedarf, um ggf. mitzuteilen, dass die mittlere Lebensdauer einer gegebenen Probe eines bestimmten Isotops im Verlaufe eines bestimmten Versuches konstant blieb.

    Und falls man wissen will, ob bzw. in wie fern die mittlere Lebensdauer einer anderen Probe (z.B. des gleichen Isotops) im nächsten Versuch ebenfalls konstant blieb, kann und sollte man die selbe, nachvollziehbare Messmethodik anwenden.

    > muss sie überall gleich groß sein.

    Falls es stimmen sollte, dass die mittleren Lebensdauern zweier gegebener Proben gleich waren, dann muss diese Feststellung auf der Anwendung einer nachvollziehbaren Messmethodik beruhen.

    Im Übrigen sollte auffallen, dass es keinerlei "Einheiten" bedarf, um ggf. mitzuteilen, dass die mittleren Lebensdauern zweier gegebener Proben gleich waren.

  184. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 22.10.2012, 02:16

    Joker: Ich fühle mich genötigt einige Klarstellungen vorzunehmen, bezüglich mehrerer von Ihnen getätigten Unterstellungen.

    Manuel Krüger: „Offensichtlich scheinen sie ein verbissener Kritiker der SRT zu sein.“

    Joker: „Wie kommen Sie denn darauf? Offensichtlich ist, ich kritisiere einige der von Ihnen formulierten Aussagen. Das habe ich getan indem ich Ihren Aussagen Zitate und Informationen aus Quellen entgegenstellte, die Sie offensichtlich selbst als vertrauenswürdig erachten (einstein-online und BIPM). Ich habe bisher weder die SRT noch die genannten Quellen kritisiert.“

    Klarstellungen sind immer eine gute Sache, schließe ich mich doch gerne mal an. Auch ich habe mit meiner Feststellung „einige der von Ihnen formulierten Aussagen“ kritisiert. Ich zitiere das mal:

    Joker (19.10.2012, 15:15): „Mir dünkt, wir wissen, dass keine Atomuhr richtig geht!“

    Joker (20.10.2012, 17:53): „Mir dünkt, die Autoren von einstein-online wissen oder glauben zu wissen, dass keine Atomuhr richtig geht, dass keine die SI-Sekunde exakt messen kann!“

    Einstein-Online war doch eine von mir genannte Quelle, denen unterzuschieben, sie wüssten, dass das keine Atomuhr richtig geht, ist gleichauf mit einer impliziten Nennung der Autoren dort als Lügner. Denn die erklären ja, Atomuhren gehen richtig. Sie implizieren, diese Leute würden die Leser dort bewusst täuschen.

    Dann arbeite ich gerne in einem „Disput“ mit Reflektierendem, es „dünkt“ sie etwas, mir „scheint“ es. Erkennen sie den Zusammenhang nun besser?

    Joker: „Was ich mir allerdings erlaubt habe, das sind Überlegungen, die zwar den Stand des Wissens nach Teil 3 dieser Blogserie berücksichtigen, aber noch nicht das berücksichtigen, was jemand der Klüger ist, alles sonst noch so weiß.“

    Jemand implizit Lüge und Betrug vorzuhalten, ist mehr als nur eine Überlegung zu nennen. Mir „dünkt“ es, sie erkennen gar nicht was sie aussagen oder ausgesagt haben.

    Joker: „Auf meine Kritik an Ihren ursprünglichen Formulierungen hin, sind sie zum Teil ja auch schon zu Zugeständnissen bereit, danke dafür. So bei der Frage, ob Atomuhren exakt gehen. Wir sind uns einig, sie tun es nicht.“

    Das war keine Kritik von ihnen, sondern unverschämte Polemik, die ich entsprechend gewürdigt habe, und das wirklich noch ganz freundlich und nett. Und Wortklauberei hilft ihnen hier auch nicht weiter. In der Physik ist es nicht nötig etwas zu erwähnen, was bekannt ist. In der Physik ist bekannt, dass Messungen immer nur eine gewisse Genauigkeit haben, es ist bekannt, dass nichts „exakt“ gemessen werden kann. Es ist also albern, nun zu schreiben, sie hätten da eine vernünftige Kritik formuliert, und ich hätte ihnen nun Recht gegeben.

    Ihre Aussage gegenüber den Autoren von Einstein-Online unverschämt und frech und ohne sachlichen Nährwert für die Diskussion hier. Wenn sie von mir nicht als „offensichtlichen“ Kritiker erkannt werden wollen, sollten sie sich nicht entsprechend wie einer aufführen. Ist das nun angekommen, oder brauchen sie es noch deutlicher?

    Joker: „Und daher ist eine Maßstabsuhr, für alle nicht zueinander bewegten physikalischen Ereignisse, auch immer noch eine Überlegung wert. Was uns das bei relativ zueinander bewegten Vorgängen bringt, werden wir noch sehen.“

    Was? Lesen sie eigentlich auch, was andere und ich dazu erklären?

    Überlegen können sie vieles, aber sie können keinem die Sonne zeigen, wenn sie selber so im Nebel stehen, wie sie es zurzeit tun. (dünkt es mich)

    Joker: „Warum Sie sich bei den Temperaturen noch so sträuben, ist mir unklar. Es wurde nicht behauptet, dass sich eine Naturkonstante verändert, sondern dass veränderte Temperaturen Einfluss auf das Messgerät (Atom-)Uhr haben und dadurch den Messvorgang verfälschen können.“

    Ich sträube mich nicht gegen die Temperatur, sondern ihrer Schlussfolgerung daraus. Basis war doch, Jocelyne Lopez erklärte, die Atomuhren auf dem Berg gehen schneller und auch falsch, weil Umwelteinflüsse darauf wirken. Versuchen sie mir nun mal zu folgen.

    Warum sollte es diese Einflüsse nur auf dem Berg geben?
    Warum sind die immer so, dass die Uhren oben schneller gehen?
    Warum sind die immer gleich, so dass alle Uhren oben gleich viel schneller gehen?

    Wenn es nur Störungen durch Unwelteinflüsse wären, dann müssten diese sich doch bei allen Uhren egal auf welcher Höhe zeigen und das auch in Variationen. Man müsste Uhren finden, die auch mal langsamer gehen, oder nicht?

    Finden sie es nicht seltsam, dass alle Uhren immer gleich „falsch“ gehen und das nur abhängig von der Höhe?

    Konkret zur Temperatur, Atomuhren werden so gebaut, dass in dem Inneren für die Atome an denen gemessen wird eine feste Temperatur vorgegeben ist. Wenn es da nun mal vor Ort fünf Grad wärmer oder kälter wird, hat das ganz sicher nicht zu bedeuten, dass in der Uhr auch entsprechend wärmer oder kälter wird. Genauso mit dem Luftdruck, meinen sie, die Atome befinden sich dort einfach so in der Luft?

    Kurz und deutlich gefragt, halten sie die Physiker die solche Uhren bauen für Idioten, die einfach mal vergessen, die Temperatur zu berücksichtigen?

    Die null Kelvin sind ein Referenzpunkt für die Messung, sie machen daraus aber, Atomuhren können ja auch nicht richtig funktionieren, weil man null Kelvin nicht erreichen kann. Kurz und deutlich, ihre Schreibe (oder Kritik) zeigt mir, dass sie fernab davon sind, die Funktionsweise einer Atomuhr verstanden zu haben. Wenn man was nicht begreift und versteht, macht man sich lächerlich, wenn man es kritisiert, vor allem wenn man es dann so unverschämt in Polemik hüllt, wie ihre Aussage zu den Autoren von Einstein-Online.

    Joker: „Auch wenn "Unorthodoxe" vielleicht öfter mal etwas Falsches behaupten, warum widersprechen Sie auch dann, wenn die Kritiker offensichtlich mal etwas Richtiges behaupten?“

    Wo haben sie was Richtiges behauptet, außer das mit dem „exakt“ messen?

    Da habe ich ihnen doch zugestimmt, wo bei es mich „dünkt“ sie hatten das so gar nicht geplant.

    Manuel Krüger: „[...] sie versuchen wie auch andere hier, nun irgendwo mal einen Hebel ins Gebälk zu bekommen, und was kaputt zu bekommen.“

    Joker: „Ich möchte hier keinen Hebel ins Gebälk bekommen. Es wäre allerdings, aus meiner Sicht, schon viel gewonnen, wenn ihre Kommentare, auch an andere Mitkommentierende, nicht „in einem recht arroganten ja schon unverschämten Ton“ verfasst würden. Das würde sicher auch Ihrer Reputation im Netz gut bekommen, wenn die nicht schon kaputt ist.

    Wie es in den Wald rein,…

    Wenn sie ihre Arroganz in den Aussagen zu den Autoren von Einstein-Online nicht erkennen können, tut es mir für sie leid. Dann schwimmen sie im Milieu der Cranks, und wenn sie sich mal die Unverschämtheiten von Frau Lopez in deren Blog zu diesem Angebot von Herrn Pössel durchlesen, dann werden sie mehr Arroganz finden, als sie tragen können.

    Es ist ganz einfach, ich spreche mit jedem der sich zu benehmen weiß ganz freundlich, und ich erkläre auch gerne Dinge. Kommt mir aber wer dämlich und von oben herab, bekommt er meine Antwort entsprechend. Ich fand ihre Aussagen zu den Autoren von Einstein-Online frech, arrogant, unverschämt und mehr als unangebracht. Ohne jeden Nährwert für den Dialog hier, einzig mit dem Ziel die Leute dort dämlich darzustellen. Das war vermutlich auch ihr Ziel, oder sie meinten darüber auch noch, sie wären witzig. Nein sie waren nicht witzig. Und damit kommen wir zu:

    Manuel Krüger: „Erkennen sie einen Zusammenhang bei den Begriffen Joker und Kasperle?“

    Joker: „Ja, den kenne ich. Aber den Zusammenhang der Begriffe Joker und Clemens Schwab, den kenne ich nicht. Das zweite Zitat in ihrem Kommentar vom 21.10.2012, 14:32 ist nicht von mir. Ich bestreite, Clemens Schwab zu sein.

    Das tut mir auch wirklich leid, die Blogsoftware ist optimierungsbedürftig, Zitate kann man nicht vernünftig einfügen und so strickt man sich was Eigenes. Da ich nun nicht alles neu schreibe, sondern kopiere, ist mir am 21.10.2012, 14:32 ein Fehler unterlaufen. Aber ich ging davon aus, dass die Leser das hier schon erkennen können, denn mein Beitrag war ja deutlich an Clemens Schwab andressiert.

    Manuel Krüger: „Wenn sie weiter hin meinen, die Uhren taugen nichts [...]“
    Joker: „Ich habe nie gemeint, die Uhren taugen nichts. Einzig meine Armbanduhr taugt nicht viel, die bleibt hin und wieder stehen - und selbst die taugt noch als Schmuckstück.“

    Mal ganz deutlich, ihnen scheint da ein Hintergrund nicht klar zu sein.

    Herr Pössel hat einen Beruf, der geht also auch richtig Arbeiten, das hier ist ein nettes freiwilliges Angebot, das er in seiner Freizeit erstellt, er opfert also für Menschen die bestimmte Dinge wie die SRT nicht verstanden haben und verstehen können, seine Freizeit. Das sollte man doch würdigen oder nicht?

    Anstatt das also vernünftig aufzugreifen, wird er von Cranks wie Jocelyne Lopez aber regelmäßig in deren Blog beschimpft und verunglimpft und hier veranstalten dann weitere Cranks ein Kasperletheater.

    Ganz deutlich, Atomuhren sind ein in der Physik lange anerkanntes Arbeitsgerät um Zeitdauern unglaublich präzise und genau zu messen. Das ist Standard, das ist Vorgabe, das ist Basis. Nun kommen dann ein paar Cranks daher und albern hier über die Funktionsweise von Atomuhren herum ohne überhaupt auch nur im Ansatz davon Ahnung zu haben. Damit stören diese Personen meiner Meinung nach bewusst den Dialog hier.

    Normal wäre, wenn man das mit den Atomuhren nicht glaubt, und meint, die gehen bei Regen langsamer, dann bewegt man seinen Hintern ins Web, sucht dazu was, ließt das und lernt das. Wenn man was nicht versteht kann man hier fragen und wenn es freundlich ist, wird man auch Antwort bekommen. Sich aber hier hinzustellen, und jede Errungenschaft seit dem Aussterben der Dinosaurier anzuzweifeln, empfinde ich in der Form wie es hier erfolgte als eine Frechheit. So etwas wird dann selbstverständlich entsprechend honoriert.

    Ganz deutlich, benehmen sie und die Cranks sich vernünftig, werde ich zumindest entsprechend freundlich antworten.

    Joker: „Zum Schluss noch etwas über John Stuart Mills Gedanken zu gegensätzlichen Überzeugungen: […]“

    Sehr schön, ich gehe mal davon aus, sie nehmen sich das dann in Zukunft zu Herzen. ;)

  185. Chrys Antworten | Permalink

    Null Kelvin

    Falls zur Temperaturfrage noch Antworten gesucht werden, das Review Paper von Lombardi et al., das ich als PDF verlinkt hatte, hilft dabei.

    Hinweis: Das Dokument auf das Stichwort "black" durchsuchen.

  186. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    SI-Sekunde muss gleich lang bleiben

    Zitat Jocelyne Lopez: „Das stimmt schon, dass man mit zwei gleichmäßig „tickenden“ Uhren die Dauer eines Ereignisses messen kann.“

    Zitat Frank Wappler:“Die Dauer von einem bestimmten Ereignis bis zum selben Ereignis ist -- Überraschung? -- Null.“

    Sorry, hier habe ich mich missverständlich ausgedrückt, gemeint war natürlich: „Die Dauer zwischen zwei Ereignissen“, wobei ich immer wieder betonen muss, dass es zwingend nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit geben kann. Die Bestimmung von zwei oder mehreren verschiedenen Dauern zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit ist ungültig und unzulässig.

    Zitat Frank Wappler:Es ging also um (mindestens) vier verschiedene Ereignisse:
    - das Ereignis, bei dem die eine Uhr ein "Tick" als Periodenbeginn anzeigte;
    - das Ereignis, bei dem diese eine Uhr ein "Tick" als Periodenende anzeigte;
    - das Ereignis, bei dem die andere Uhr ein "Tick" als Periodenbeginn anzeigte; und
    - das Ereignis, bei dem diese andere Uhr ein "Tick" als Periodenende anzeigte.“

    Wenn die Uhren nicht synchronisiert sind und Anfang und Ende der Messung nicht gleichzeitig anzeigen, muß man die Zeitpunktsunterschiede jeweils ausrechnen, um die richtige Dauer zwischen den zwei Ereignissen zu ermitteln. Sie Dauer wird auch dabei gleich ausfallen, da wir hier vorausgesetzt haben, dass die Uhren genau gleichmäßig ticken.

    Zitat Frank Wappler:: “Für den Wert des Verhältnisses der Periodendauern der betrachteten Uhren, egal ob gleich 1 oder ungleich 1, ist das völlig egal. Physik ist unabhängig von der Wahl irgendwelcher "Einheiten", und erst recht von der eventuellen Möglichkeit deren "Realisierung".

    Ich würde nicht sagen, dass die Physik von der Wahl irgendwelcher Einheiten unabhängig ist, im Gegenteil: Die Physik ist zwingend darauf angewiesen, irgendeine Einheit zu wählen, um gültige und zulässige Messungen vorzunehmen. Dabei ist lediglich zu beachten:

    - dass alle Messungen in derselben Einheit berechnet werden sollen, damit ihre Werte überhaupt vergleichbar sind. Ich kann zum Beispiel nicht die Fläche meines Schreibtisches berechnen, indem ich die Länge in cm und die Breite in Zoll messe.

    - dass die Einheit selbst per Konvention unveränderbar und unveränderlich bleibt. Ich kann nicht gültig eine Dauer berechnen, wenn die SI-Sekunde nicht gleich lang bleibt sprich wenn die Uhr schneller oder langsamer tickt, d.h eine andere Anzahl von Schwingungen für eine angezeigte Sekunde zählt, als die per Konvention festgestellten Anzahl der Schwingungen für eine angezeigte SI-Sekunde.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  187. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Die Primäruhren gelten als Standerd

    Zitat Lopez: »Entscheidend für die Messung einer Dauer (Zuordnung von „Uhrzeiten“ zu Ereignissen) ...«
    Zitat Chrys: "Eine Zeitmessung bedeutet, dass eine Uhr auf die bekannte Weise die Schwingungsperioden einer spezifischen Cs133 Strahlung zählt, welche zwischen zwei Ereignissen START und STOP registriert wird. Für diese Uhr ist dann die zugehörige Eigenzeit-Differenz (Zeitdauer) zwischen START und STOP in SI-Sekunden dieser Zählwert dividiert durch 9 192 631 770."

    So ist das: Wenn eine Uhr für eine angezeigte Sekunde mehr oder weniger Schwingungen zählt (man merkt es, wenn sie langsamer oder schneller tickt als die Primäruhren), hat sie sich verstellt und geht per Konvention falsch. Sie muss korrigiert werden: die Dauer für eine Sekunde, die sie anzeigt, entspricht nicht die SI-Konvention für eine Sekunde unter den bekannten Bedingungen.

    Das Prinzip des Zählens für die Messung einer Dauer ist trivial, das benutzt man z.B. schon als Kind beim Versteckspielen: Ich zähle bis 10 und dann suche ich Dich. Wenn ich schneller zähle, dann fange ich früher Dich zu suchen, als wenn ich langsamer zähle.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  188. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @Frank Wappler, 22.10.2012, 08:32

    Frank Wappler: Die Berechnung von "relativer Standardabweichung" erfordert offenbar u.a. Kenntnis von "Erwartungswerten"; vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Variationskoeffizient Woher wären diese im Erwartungswerte betreffenden Fall bekannt; bzw. lassen sich diese ermitteln ohne Verhältnisse von "s"-Werten (vorher) zu ermitteln und zu berücksichtigen, wie schon skizziert (20.10.2012, 15:56)?

    Vorab, die sachliche Formulierung Ihrer Frage weiß ich zu schätzen. Ich hoffe aber auf Ihr Verständnis, wenn ich darauf (hier) nicht antworte. Ich schrieb schon vor einigen Tagen, dass die genaue Funktionsweise von Atomuhren im Detail hier einfach den Rahmen des Arbeitstitel sprengt. Das gilt natürlich auch für die „relativer Standardabweichung“.

    Ich will das mal kurz erklären, wenn sie sich für einen Kurs „Bergsteigen für Anfänger“ anmelden, sollten sie zumindest wissen was ein Seil und was ein Berg ist. Gehen sie einfach mal davon aus, dass die anderen Kursteilnehmer in der Regel elementare Grundkennrisse mitbringen.

    Ganz sicher wird man im Rahmen des Kurses aber nicht beginnen, die Entstehung von Bergen im Detail, und die chemische Zusammensetzung von Granit zu erörtern. Wenn im Kurs jemand immer fragt: „und was ist ein Berg, aus was ist das Seil, wie einsteht das aus dem das Seil ist?“ stört er den Kurs. Klar ist auch, ab 7000m Höhe macht es Sinn zusätzlich Sauerstoff zu atmen. Eine Diskussion über den Stoffwechsel von Zellen würde ebenso den Rahmen sprengen.

    Man muss eben bereit sein, bestimmte Grundlagen als gegeben zu akzeptieren.

    Wenn sie aber zur „relativer Standardabweichung“ Fragen haben, können sie diese gerne im AllTopic Forum stellen, wir haben da einige User die Physiker sind. Natürlich können sie auch ins Quantenforum oder andere Foren gehen. Betrachten Sie meine Worte wenn möglich nicht als Angriff auf ihre Person.

  189. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Frank Wappler, 23.10.2012, 09:48

    Manuel Krüger (22.10.2012, 13:01): „Man braucht ein klares und vor allem eindeutiges Zeitmaß. [...] die Zeiteinheit [...]“

    Frank Wappler: „Nein: […]“

    Man braucht also kein eindeutiges Zeitmaß? Ist ja eine ganz neue Erkenntnis, selbstverständlich benötigt man in der Physik eindeutige Maßeinheiten. Die Größe der Einheiten und der Name ist dabei egal. Wenn sie für 1.000 Euro Gold kaufen, legen sie vermutlich schon darauf Wert, das die Maßeinheit für das Gewicht eindeutig und so genau wie möglich ist.

    Manuel Krüger: „Experimente zeigen zweifelsfrei, die SI-Sekunde ist abhängig von Gravitation und Geschwindigkeit.“
    Frank Wappler: „Im Gegenteil: […]“

    Experimente zeigen also zweifelsfrei, dass die SI-Sekunde nicht abhängig von Gravitation und Geschwindigkeit ist?

    Manuel Krüger: „Da die Halbwertszeit von Isotopen konstant ist [...]“

    Frank Wappler: „Falls es stimmen sollte, [...]“

    Das sind anerkannte Tatsachen, ihre „Einsprüche“ werden nun langsam wirklich grotesk.

    Ich habe diesen Beitrag leider zu spät gelesen, sonst hätte ich meinen anderen vermutlich anders formuliert. Ich sehe nun, dass sie grundsätzlich Alles infrage stellen, oder gar widersprechen.

    Damit stören sie den Dialog, die Konstanz der Zerfallszeiten von Isotopen hier zu bezweifeln und zu versuchen, dazu hier eine Meta-Diskussion anzustoßen, kann sicher nicht der Weg sein. Mein Tipp, es gibt da ein Forum und auch einen Blog von Cranks für Cranks, da passen sie mit ihrer „Kritik“ vermutlich gut rein.

  190. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Manuel Krüger

    Manuel Krüger:
    Es ist nachgewiesen, dass nicht nur Uhren langsamer laufen, sondern wie ich schon schrieb, auch Isotope langsamer zerfallen, jeder physikalischer Vorgang wird im gleichen Rahmen verlangsamt.

    Manuel Krüger:
    Leider sieht die Wirklichkeit eben anders aus.
    Experimente zeigen zweifelsfrei, die SI-Sekunde ist abhängig von Gravitation und Geschwindigkeit. Aber eben nicht nur die SI-Sekunde, sondern auch alle anderen physikalischen zeigen dieselbe Abhängigkeit. .........

    Leider wurde mein letzter Kommentar verschluckt oder nicht freigegeben. Deshalb nochmal die Frage: Von welchen physikalischen Vorgängen sprechen Sie?

  191. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 23.10.2012, 14:06

    Jocelyne Lopez: „[...] wobei ich immer wieder betonen muss, dass es zwingend nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit geben kann. Die Bestimmung von zwei oder mehreren verschiedenen Dauern zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit ist ungültig und unzulässig.“

    Was sie für richtig oder falsch, für zulässig oder nicht halten, ist absolut belanglos und ohne jegliche Bedeutung.

    Was Belang hat und eine Relevanz wurde in der Physik von Fachleuten definiert. Es hat einen guten Grund, dass man das nicht einfachen Sekretariaten überlässt. Sie sollten mal versuchen, die Erklärungen hier im Blog zu verstehen, die Erklärungen waren nun wirklich klar und deutlich.

    Jocelyne Lopez: „Ich kann nicht gültig eine Dauer berechnen, wenn die SI-Sekunde nicht gleich lang bleibt sprich wenn die Uhr schneller oder langsamer tickt, d.h eine andere Anzahl von Schwingungen für eine angezeigte Sekunde zählt, als die per Konvention festgestellten Anzahl der Schwingungen für eine angezeigte SI-Sekunde.“

    Wie beschrieben und erklärt wurde, zeigen die Uhren auf dem Berg richtige SI-Sekunden an, wie die Uhren auch im Tal. Auch wenn die Uhren im Vergleich nicht gleich schnell laufen. Beide zählen für eine Sekunde dieselbe Anzahl an Schwingungen.

    Jocelyne Lopez: „Wenn eine Uhr für eine angezeigte Sekunde mehr oder weniger Schwingungen zählt (man merkt es, wenn sie langsamer oder schneller tickt als die Primäruhren), hat sie sich verstellt und geht per Konvention falsch. Sie muss korrigiert werden: die Dauer für eine Sekunde, die sie anzeigt, entspricht nicht die SI-Konvention für eine Sekunde unter den bekannten Bedingungen.“

    Das ist weiterhin falsch, und wenn sie es noch neun Jahre weiter behaupten. Warum müssen sie hier weiter stören, ihr Statement in ihrem Blog, im Mahag, bei Twitter und wo sonst noch war doch eindeutig, der Blog hier ist eine Farce, eine Diskussion ist von Herrn Pössel nicht gewollt. Dann vertrollen sie sich doch in ihren Blog und hören auf hier ihren falschen Mumpitz monoton wie ein Papagei immer wieder zu posten. Ihr Ziel hier kann doch nur sein, andere Teilnehmer ganz bewusst zu stören und falsch zu informieren.

  192. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Richtig würdig

    "Denn die [Autoren von einstein-online] erklären ja, Atomuhren gehen richtig."

    Hier fehlt mir ein Zitat, mit dem Sie das belegen wollen. Die Aussage, auf welche ich mich stützte als ich das Gegenteil behauptete, hatte ich zitiert, um dem Leser zu ermöglichen, meinen Schluss nachzuvollziehen, bzw. einordnen zu können. (Zur Erinnerung, das Zitat lautete: "aufgrund der begrenzten Ganggenauigkeit selbst der besten Uhren")

    Dass es sich dabei um Wortklauberei handelt, darüber zu streiten, ob man nun sagt, Atomuhren gehen richtig, oder ob man sagt, Atomuhren gehen nicht richtig (das erste mal im Sinne von in etwa richtig, das andere mal im Sinn von nicht exakt richtig), darin stimme ich zu. Ich glaube aber nicht, dass nur Ihre Auslegung die einzig legitime ist. Meine Auslegung hat den Vorteil, ein Argument zu liefern, warum es sinnvoll sein könnte, gemessene Dauern von Atomuhren zu vergleichen oder zu mitteln (und dass ohne auf Probleme wie unterschiedliche Gravitation oder Ätherwiderstand an verschiedenen Orten rekurrieren zu müssen).

    Mit Ihrer Auslegung, also der Formulierung, die Atomuhren gehen richtig, könnte der Eindruck beim Laien entstehen, es gäbe keinen Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Ich sehe auch die Gefahr, man könnte meinen, dank der richtig gehenden Atomuhren wäre der Nachweis gelungen, die SRT sei richtig.

    Wie auch immer - ob Ihre Einschätzung zutreffend ist, meine Auslegung sei "gleichauf mit einer impliziten Nennung der Autoren dort als Lügner" oder sie sei "frech, arrogant, unverschämt und mehr als unangebracht", das Urteil überlasse ich den Lesern und den Autoren selbst.

    "In der Physik ist es nicht nötig etwas zu erwähnen, was bekannt ist. In der Physik ist bekannt, dass Messungen immer nur eine gewisse Genauigkeit haben, es ist bekannt, dass nichts „exakt“ gemessen werden kann."

    Fast alles, was Sie (und alle anderen) hier sonst noch so schreiben, meine ich auch schon mal woanders gelesen zu haben. (Okay, dass mit der Maßstabsuhr war mir neu.) Auch hier wüsste ich nicht warum man es Ihnen allein überlassen sollte, zu beurteilen was der Widerholung bedürftig ist und was nicht. Selbst was Herr Pössel schreibt, eine Einführung in die SRT, soll es ja in anderer Form auch schon geben. Sollte er das Ihrer Meinung nach lassen, weil es nicht nötig ist, etwas zu erwähnen, was bekannt ist?

    "Herr Pössel [...] opfert [...] seine Freizeit. Das sollte man doch würdigen oder nicht? "

    Herr Pössel hat schon mehrfach darum gebeten, beim jeweiligen Thema des Posts zu bleiben und nicht vorzugreifen. Fast jeder ihrer Kommentare enthält aber erstens Aussagen, die aus der ART folgen, und zweitens Kenntnisse oder Konzepte, die in dieser Blogserie noch nicht vermittelt wurden. Eine seltsame Art der Würdigung, die Sie ihm da zollen.

    "Lesen sie eigentlich auch, was andere und ich dazu erklären [zu relativ zueinander bewegten Vorgängen]?"

    Nicht alles. Insbesondere nicht alles, was andere dazu schreiben - wenn sie das beruhigt. Es könnte Sie natürlich auch beunruhigen. Für besonders Aufschlussreich halte ich Ihre Erläuterungen nämlich nicht. Die laufen ja eher so nach dem Motto, akzeptiere, dass es so ist - Experimente haben das gezeigt! - oder lass dich beleidigen. Daher warte ich gespannt darauf, wie Herr Pössel sich der Sache nähern wird. Vielleicht können wir dann ja auch angemessen darüber diskutieren. Alles hat seine Zeit und seinen Ort.

    "Zeit ist ortsabhängig" (Manuel Krüger 22.10.2012, 13:01)

    Ist das in einem vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuum eine äquivalente Formulierung zu -

    Ort ist zeitabhängig?

  193. Frank Wappler Antworten | Permalink

    What's good for the goose is good for...

    Chrys schrieb (23.10.2012, 13:28):
    > Falls zur Temperaturfrage noch Antworten gesucht werden, das Review Paper von Lombardi et al., das ich als PDF verlinkt hatte,

    ... M.A. Lombardi, T.P. Heavner, S.R. Jefferts. NIST Primary Frequency Standards and the Realization of the SI Second. Measure, 2, no. 4 (2007) 74-89.
    http://tf.nist.gov/general/pdf/2039.pdf ...

    > hilft dabei.

    Danke für den nochmaligen Hinweis. Referenz [40] dieses Review Papers ist dabei besonders bemerkenswert:

    W. M. Itano et al., "Shift of 2S1/2 hyperfine splittings due to blackbody radiation", Phys. Rev. A 25 (2), 1233 (1982)

    Hier
    http://hal.archives-ouvertes.fr/...l198142C835.pdf
    findet sich eine inhaltlich weitgehend identische öffentliche Version davon.

    Darin berechnen Itano et al. zunächst die (erwartete) "frequency shift" in Abhängigkeit von der (gegebenen) Temperatur ("in a Cs atomic beam apparatus"). Darüber hinaus deuten sie aber auch an, dass "fractional frequency shift" u. U. messbar ist.

    Die entsprechende Messmethodik dürfte und sollte zumindest im Prinzip in jedem betrachteten Versuch zur Anwendung kommen, um zu messen, ob z.B. eine gegebene Cs-133-Uhr "ungestört" blieb (oder inwiefern nicht); bzw. Abschätzungen von entsprechenden "systematischen Unsicherheiten" zugrundeliegen.

    p.s.
    Um den Titel des Artikels von Itano et al. richtig wiederzugeben, habe ich natürlich "Shift of <sup>2</sup>S<sub>1/</sub> hyperfine splittings ..." getippt.
    Aber die entsprechende HTML-Funktionalität wird hier leider offenbar ebensowenig unterstützt, wie die schon oft nachgefragte und noch öfter vermisste Kommentar-Vorschau.

  194. Joker Antworten | Permalink

    @ Chrys: Haben wir Differenzen?

    Chrys 22.10.2012, 12:11

    "Eine gemessene Eigenzeit-Differenz (in SI-Sekunden) und eine berechnete Koordinatenzeit-Differenz (in Weltzeit-Sekunden) zu zwei Ereignissen START und STOP stimmen in ihrem Wert nicht zwingend überein."

    Verstehe ich das (in etwa oder exakt) richtig, dass Du dich hier auf Probleme beziehst, die in den Teilen 1-3 noch nicht eingeführt wurden, bzw. sich aus der ART ergeben?

    Nach dem im Post bisher Gesagtem, wäre ich nämlich sehr überrascht wenn sich hier eine Differenz ergeben könnte. Bei der Bemessung einer Dauer sollte sich kein Unterschied ergeben.

    Voraussetzungen (Ortsangaben/Bewegungen beziehen sich auf ein und dasselbe Koordinatensystem):

    1) Die Ereignisse START und STOP finden am gleichen Ort statt.
    2) Alle beteiligten Uhren sind auf die Messung von SI-Sekunden geeicht
    3) Die Uhr zur Messung der Eigenzeit-Differenz wurde auch zwischen START- und STOP-Ereignis nicht bewegt. (Eine Rundreise-Uhr könnte eine um die Differenzzeit ”t verschobene Zeit anzeigen)
    4) Keine an der Ermittlung der Weltzeit beteiligten Uhren wurde bewegt. (siehe 3)
    5) Die Weltzeit sollte nicht zwischen START und STOP eine Schaltsekunde eingefügt bekommen haben.

    Und auch die Gleichzeitigkeit, selbst von räumlich weit auseinander liegenden Ereignissen, könnte man mittlerweile ermitteln. Dazu müssten, wie im Post beschrieben, die Uhren synchronisiert werden. Wenn die abgelesenen STOP-Zeiten gleich sind, waren die Ereignisse gleichzeitig.

  195. Kurt Antworten | Permalink

    Vergleich und "Erkennen der Natur"

    Hallo miteinander.
    Wenn es stimmt das es keine offizielle Sekundendauer gibt, manche die vorhandene Offizielle, die Weltzeit(sekunde), nicht benützen wollen (passt wohl nicht ins Gehege) wie wollt ihr denn dann die Vorgänge in der Natur erkennen können!

    Wie wollt ihr erkennen können dass Abläufe unterschiedlich lange dauern wenn ihr Uhren verwenden wollt (SI-Sekunde) die genau diese unterschiedlichen Abläufe kompensieren.
    Denn, und da herrscht wohl Einigkeit, eine Uhr geht immer so wie es die Ortsfaktoren hergeben.

    Was soll den das bringen wenn die Halbwertszeit irgend eines Atoms überall als gleich gemessen wird obwohl es nicht so ist.
    Das stellt doch die Aufgabe der Physik auf den Kopf.
    Oder ist es so dass die Physik bei der Physik keine Rolle spielt sondern nur die "Bestätigung" einer Theorie?

    Das wäre eine schlechte Physik!

    Kurt

  196. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Eins, zwei, drei (ich kann schon zählen)

    Jocelyne Lopez schrieb (23.10.2012, 14:06):
    > [...] gemeint war natürlich: „Die Dauer zwischen zwei Ereignissen“, wobei ich immer wieder betonen muss, dass es zwingend nur eine einzige Dauer zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit geben kann. Die Bestimmung von zwei oder mehreren verschiedenen Dauern zwischen zwei Ereignissen in derselben Maßeinheit ist ungültig und unzulässig.

    Demgegenüber möchte ich erneut bekräftigen, dass über die (geometrische) Beziehung von (ausschließlich!) zwei bestimmten verschiedenen Ereignissen nicht mehr auszusagen ist, als dass sie entweder
    - eine (von Null verschiedene) Dauer voneinander, oder
    - eine (von Null verschiedene) Distanz voneinander, oder
    - Dauer Null und Distanz Null voneinander haben.

    > [Im Beispiel zweier zueinander ruhender, voneinander getrennter Uhren, A und B, die beide einzeln gleichmäßig "tickten"] Wenn die Uhren nicht synchronisiert sind und Anfang und Ende der Messung nicht gleichzeitig anzeigen, muß man die Zeitpunktsunterschiede jeweils ausrechnen

    Mit Rücksicht darauf möchte ich das Beispiel weiter konkretisieren (und damit vereinfachen):

    Nehmen wir an,
    - dass ein (ganz bestimmter!) "Tick" von Uhr A, d.h. deren Anzeige "A_j", und ein (demnach ebenfalls ganz bestimmter) "Tick" von Uhr B, d.h. deren Anzeige "B_£", einander gleichzeitig waren,

    - dass der nächste darauf folgende "Tick" von Uhr A, d.h. deren Anzeige "A_k" und ein (demnach ebenfalls ganz bestimmter) "Tick" von Uhr B (Anzeige "B_€"), einander gleichzeitig waren, und

    - dass Uhr B zwischen ihren beiden "Tick"-Anzeigen B_£ und B_€ genau einen weiteren Tick anzeigte (Anzeige "B_$").

    Konsequenz bzw. Messergebnis:
    die Dauer zwischen Ereignis, bei ´dem A_j angezeigt wurde, und dem Ereignis, bei dem A_k angezeigt wurde, ist doppelt so groß wie
    die Dauer zwischen Ereignis, bei ´dem B_£ angezeigt wurde, und dem Ereignis, bei dem B_$ angezeigt wurde.
    (Stimmt's?.)

    Und insgesamt: die Periodendauer, mit der Uhr A tickte, war doppelt so groß wie die Periodendauer, mit der Uhr B tickte.

    Es sollte auch auffallen, dass dabei von irgendeiner "Maßeinheit" oder gar von "(SI-)Sekunden" keine Rede war.
    (Oder wäre das etwa implizit notwendig gewesen, um die Versuchsanordnung dieses Beispiels nachzuvollziehen?)

    > Ich kann zum Beispiel nicht die Fläche meines Schreibtisches berechnen, indem ich die Länge in cm und die Breite in Zoll messe.

    Wenn man z.B. gemessen hat, dass ein bestimmter Tisch drei mal so lang ist wie ein bestimmter anderer Tisch, aber (nur) halb so breit, dann kann man doch ohne Weiteres folgern, dass die Fläche des ersteren (schmaleren) Tisches 150 % der Fläche des anderen Tisches beträgt.

    Und dem Wert einer (bestimmten Tisch-)Fläche ist es egal, ob man "ihn" als Vielfaches von Quadratzentimeter, Quadratzoll, Zentimeter-mal-Zoll oder Barn bezeichnet.

    > Ich kann nicht gültig eine Dauer berechnen, wenn [...]

    Wenn es um's "Berechnen" geht, dann geht es offenbar nicht um nur eine Dauer und entsprechend um ausschließlich zwei verschiedene Ereignisse, sondern (z.B.) um das Verhältnis zweier Dauern, und entsprechend i.A. um drei oder vier verschiedene Ereignisse.

    > wenn die Uhr schneller oder langsamer tickt, d.h eine andere Anzahl von Schwingungen für eine angezeigte Sekunde zählt, als die per Konvention festgestellten Anzahl der Schwingungen für eine angezeigte SI-Sekunde.

    Das ist entweder ungenau formuliert oder falsch gedacht ...
    Von zwei gegebenen Uhren (man denke an B und A von oben), tickte diejenige "schneller" als die andere, die durch den größerer Wert
    "Anzahl der Ticks während der Dauer der Zählung"
    charakterisiert wurde.
    Um solch einen Vergleich anstellen zu können, muss man aber den Vergleich von dauern sorgfältig vom Vergleich von "Tick"-Anzahlen unterscheiden (wenn nicht sogar trennen).

  197. Frank Wappler Antworten | Permalink

    p.s.(Eben nicht so einfach ohne Vorschau

    Frank Wappler schrieb (im vorausgegangenen Kommentar):
    > Von zwei gegebenen Uhren (man denke an B und A von oben), tickte diejenige "schneller" als die andere, die durch den größerer Wert
    > "Anzahl der Ticks während der Dauer der Zählung"
    > charakterisiert wurde.

    Pardon -- das illustriet leider gerade die Ungenauigkeit, die ich woanders kritisiert hatte. Stattdessen:

    Von zwei gegebenen Uhren (man denke an B und A von oben), tickte diejenige "schneller" als die andere, die durch den größerer Wert
    "Anzahl der Ticks während der Dauer der Zählung,
    im Verhältnis zur Dauer der Zählung"
    charakterisiert wurde.

  198. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Wir müssen umdenken lernen...

    Zitat Joker: “Fast alles, was Sie (und alle anderen) hier sonst noch so schreiben, meine ich auch schon mal woanders gelesen zu haben. (Okay, dass mit der Maßstabsuhr war mir neu.) Auch hier wüsste ich nicht warum man es Ihnen allein überlassen sollte, zu beurteilen was der Widerholung bedürftig ist und was nicht. Selbst was Herr Pössel schreibt, eine Einführung in die SRT, soll es ja in anderer Form auch schon geben. Sollte er das Ihrer Meinung nach lassen, weil es nicht nötig ist, etwas zu erwähnen, was bekannt ist?“

    Wiederholungsbedürftig scheint mir auf jeden Fall die Erläuterung des Prinzips des Messens, das offensichtlich in den bisherigen Ausführungen von Herrn Pössel nicht klar herausgearbeitet wurde: Messen bedeutet mit einem per Konvention festgesetzten Eichmaß (“étalon“)zu vergleichen, das als Referenz dient. - siehe zum Beispiel Wikipedia:

    Eichmaß
    http://de.wikipedia.org/wiki/Eichma%C3%9F

    Metrologie
    http://de.wikipedia.org/wiki/Metrologie

    Ohne Eichmaß ist kein Messen möglich, weil kein Vergleich zu einer Referenzgröße möglich ist: Man kann z.B. nicht sagen: „Dieser Apfel ist grösser“. Das ergibt keinen Sinn. Siehe zum Beispiel Paul Watzlawick: http://www.jocelyne-lopez.de/...n-umdenken-lernen/

    “Die Eigenschaft des Größerseins kann nur in Bezug auf die Beziehung verstanden werden. Das ist so schwer zu begreifen. Unser beginnendes Verständnis der Eigenschaften von Beziehungen ist noch ein sehr rudimentäres und gibt uns bisher eigentlich mehr Rätsel auf als Erklärungen”.

    Dass es bei der Metrologie so schwer zu begreifen sei und dass es einem „Umdenken“ bedarf, hatte ich vor ein paar Jahren in Diskussionsforen in Deutschland nicht richtig verstanden: Für mich war es eine Selbstverständlichkeit, ich habe es wie gesagt schon in der Grundschule beigebracht bekommen: Es gibt Eichmaßen, die als Referenz per Konvention gelten und wonach verglichen werden muss.

    Vielleicht wurde in Frankreich den Schülern dieses Prinzip viel deutlicher erklärt, weil in Frankreich während der französischen Revolution das metrische System erfunden und durchgesetzt wurde? - nach Wikipedia angeblich aus totalitären Motivationen, was für einen Quatsch...
    Geschichte von Maßen und Gewichten
    http://de.wikipedia.org/...a%C3%9Fen_und_Gewichten
    Auf jeden Fall wußten alle Grundschüler meiner Generation, dass Messen ein Vergleich mit materiellen, als Referenz ausgewählten Eichmaßen ist: Es gab z.B. den „mètre-étalon“ (Urmeter), den “kilogramme-étalon“ (Urkilogramm)und die “horloge-étalon“ (Primäruhr).

    Vielleicht ist es mittlerweile auch so in Frankreich, dass das Prinzip des Messens durch Vergleichen mit einem per Konvention ausgezeichneten Meßinstrument als Wissen verloren gegangen ist, so daß sogar akademisch ausgebildete Erwachsene es nicht mehr verstehen, sich unter meiner Übersetzung für „horloge-étalon“ mit „Maßstabsuhr“ nichts vorstellen können und dass ein „Umdenken“ gemäß Paul Watzlawick für das Verständnis von Beziehungen und vom Messen nötig sei... :-(

    Wir können aber nicht in dieser Blogserie über Messungen diskutieren, wenn das Prinzip des Messens als Grundlage nicht verstanden wird. Hier ist meiner Meinung nach absolut erforderlich, dass Herr Pössel in dieser Blogserie dieses Prinzip viel deutlicher herausarbeitet: das ist nicht nur wiederholungsbedürftig, sondern grundlagenbedürftig. Sonst kommen wir nicht weiter und drehen uns im Kreis.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  199. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Messen und berechnen

    Zitat Frank Wappler:: “Wenn es um's "Berechnen" geht, dann geht es offenbar nicht um nur eine Dauer und entsprechend um ausschließlich zwei verschiedene Ereignisse, sondern (z.B.) um das Verhältnis zweier Dauern, und entsprechend i.A. um drei oder vier verschiedene Ereignisse.“

    Mit dem Begriff „messen“ versteht man meistens eine Kombination zwischen „messen“ und „berechnen“, das hat Herr Pössel auch irgendwo in dieser Blogreihe hervorgehoben.

    Die Länge und die Breite eines Schreibtisches sind primäre Größe, man muss sie nur messen, handwerklich messen.
    Die Fläche eines Schreibtisches ist keine primäre Größe, man muss sie berechnen, mathematisch berechnen, und zwar als Produkt der gemessenen Primärgrößen Länge und Breite.

    Ein Zeitpunkt ist eine primäre Größe, man muß ihn nur festhalten, handwerklich festhalten (z.B. stoppen einer Uhr).

    Eine Dauer ist keine primäre Größe, man muß sie mathematisch berechnen, und zwar durch die Differenz zwischen zwei festgehaltenen Zeitpunkten.

    Im der Umgangsprache macht man sehr oft keinen Unterschied zwischen den zwei Begriffen: Man hört gängig und ohne verständnis- bzw. mißverständnisprobleme: "Ich messe die Dauer" , obwohl es korrekt lauten sollte: "Ich berechne die Dauer").

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  200. Chrys Antworten | Permalink

    @Joker

    Den Unterschied zwischen Eigenzeit und Koordinatenzeit hat Markus Pössel noch nicht begrifflich eingeführt, insofern bekenne ich mich des Vorgreifens für schuldig. Er hat sich gewiss eine didaktische Strategie dazu überlegt, da will ich ihm auch nicht unbedingt hineinreden. Dass wir es aber grundsätzlich mit zwei verschiedenen Konzepten von "Zeit" zu tun haben, machen die Diskussionen um SI-Sekunde vs. Weltzeit-Sekunde hier bereits deutlich.

    Im Appendix 2 zur SI-Brochure wird erläutert, dass die SI-Sekunde als Einheit von Eigenzeit zu verstehen ist, während es sich bei TAI oder UTC um Zeitskalen handelt, deren Skaleneinheit keinesfalls mit der SI-Sekunde verwechselt werden sollte. Da lauert eine Verständnishürde, die zu bewältigen sicherlich zu den angestrebten Lernzielen gehört. Bei Frau Lopez fürchte ist allerdings zu befürchten, dass sie diese Hürde gar nicht bewältigen will, und man kommt sich bei ihr so vor wie Alice bei der Begegnung mit Humpty Dumpty.

  201. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Wie erkennt man eine SI-Sekunde?

    Zitat Chrys: „“Im Appendix 2 zur SI-Brochure wird erläutert, dass die SI-Sekunde als Einheit von Eigenzeit zu verstehen ist, während es sich bei TAI oder UTC um Zeitskalen handelt, deren Skaleneinheit keinesfalls mit der SI-Sekunde verwechselt werden sollte. Da lauert eine Verständnishürde, die zu bewältigen sicherlich zu den angestrebten Lernzielen gehört. Bei Frau Lopez fürchte ist allerdings zu befürchten, dass sie diese Hürde gar nicht bewältigen will, und man kommt sich bei ihr so vor wie Alice bei der Begegnung mit Humpty Dumpty.“

    Wollen Sie etwa bestreiten, dass man für die Messung einer Dauer zwischen zwei Ereignissen in der Einheit SI-Sekunde eine Referenz-Uhr braucht, wie ich es zahlreichen Beiträgen weit und breit dargelegt habe?

    Wenn Sie es bestreiten wollen, wie wollen Sie erkennen, dass jede beliebige Uhr draußen im Einsatz eine SI-Sekunde anzeigt, wie sie die unter den bekannten, strengen Bedingungen im Labor nach der Definition anzeigt? Wie wollen Sie das erkennen?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  202. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Was lange währt (wird koordinatenfrei ;)

    Markus Pössel schrieb (14.10.2012, 16:10):
    > [...] jetzt in Teil I und in Teil II sauberer als vorher getrennt zwischen koordinatenunabhängigen Größen (Abstände etc. beim Raum, Zeitabstände/Dauer bei der Zeit) einerseits und der Definition von Koordinaten andererseits.

    Das ist sicherlich ein Fortschritt; sofern sich damit endlich versteht, dass Definitionen bzw. Messungen koordinatenunabhängiger Größen (insbesondere von "Abstands"-Verhältnissen) sich nicht auf irgendwelche Koordinaten berufen können.

    (Und darauf aufbauende Definitionen von Koordinaten sind für Physiker zwar an sich recht uninteressant. Aber trotzdem sollte zumindest der Unterschied zwischen "guten Koordinaten", also Koordinatenwerten, die z.B. als Riemannsche Mannigfaltigkeit skaliert-isometrisch zu den gegebenen koordinatenunabhängigen Größen sind, und "irgendwelchen Koordinaten" dargestellt werden; um zumindest zu verdeutlichen, warum Koordinaten sind für Physiker uninteressant sind.)

    > Eine Formulierung wie "die Dauer zwischen Ereignis A und Ereignis B" empfinde ich als sprachlich schief; da spreche ich dann stattdessen vom "zeitlichen Abstand". Das macht in der Sache keinen Unterschied.

    Um die Ergänzung des Begriffs "Distanz" ( vgl. http://en.wikipedia.org/wiki/Metric_(mathematics)#Definition ) auf Funktionen

    s : X * X → R (einschl. negativer Zahlen)

    zu benennen, bietet sich das Wort "Dauer" allerdings an.

    Außerdem scheint es sinnvoll, geeignete Terminologie (wie das Wort "Abstand") in Reserve zu halten; z.B. um auch noch Beziehungen innerhalb von (Teil-)Mengen verschiedener Ereignissen charakterisieren zu können, in denen für alle Paare von Elementen ("XA" und "XB")
    "s[ XA, XB ] = 0" gilt.

  203. Kurt Antworten | Permalink

    Grundhaltung

    Joseline:

    Hier ist meiner Meinung nach absolut erforderlich, dass Herr Pössel in dieser Blogserie dieses Prinzip viel deutlicher herausarbeitet: das ist nicht nur wiederholungsbedürftig, sondern grundlagenbedürftig. Sonst kommen wir nicht weiter und drehen uns im Kreis.

    Ohne eindeutigen Bezug ist jede Aussage zu irgendeiner Grösse nutzlos.

    Das war schon immer so und wird sich auch nicht ändern.

    Wem es wichtig ist dass er überall die gleiche Halbwertszeit von zerfallender Materie misst (SI-sec-Deklaration), ohne zu berücksichtigen das diese, je nach Orts, unterschiedlich ist, also aus "Bequemlichkeit", der soll so weitermachen.
    Wer die Natur verstehen will der sehe dass es Unterschiede gibt.
    Unterschiede im Gang von Uhren, also im Schwingen von Atomen, Unterschiede im Zerfallen von Materie.

    Da scheiden sich halt die Geister, da scheiden sich die Ansichten, da zeigt sich wer einem "Glauben" angehört, wer die Natur verstehen will.

    Kurt

  204. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Instabiler Zerfall von Atomen

    Zitat Lopez: “Hier ist meiner Meinung nach absolut erforderlich, dass Herr Pössel in dieser Blogserie dieses Prinzip viel deutlicher herausarbeitet: das ist nicht nur wiederholungsbedürftig, sondern grundlagenbedürftig. Sonst kommen wir nicht weiter und drehen uns im Kreis.“

    Zitat Kurt: “Ohne eindeutigen Bezug ist jede Aussage zu irgendeiner Grösse nutzlos. Das war schon immer so und wird sich auch nicht ändern.

    Genauso ist das.
    Warum aber dieses Grundwissen in der modernen Physik anscheinend verloren gegangen ist, ist eigentlich ein Rätsel, so schwierig ist das nun mal nicht zu verstehen. Man braucht doch offensichtlich hier „ein Umdenken“, so erstaunlich es für das Verständnis eines Basisprinzips auch sein mag. :-(

    Zitat Kurt: “Wem es wichtig ist dass er überall die gleiche Halbwertszeit von zerfallender Materie misst (SI-sec-Deklaration), ohne zu berücksichtigen das diese, je nach Orts, unterschiedlich ist, also aus "Bequemlichkeit", der soll so weitermachen.
    Wer die Natur verstehen will der sehe dass es Unterschiede gibt.
    Unterschiede im Gang von Uhren, also im Schwingen von Atomen, Unterschiede im Zerfallen von Materie.“

    Die Auswahl einer bestimmten Anzahl von Atomschwingungen als Konvention für die Festsetzung der Dauer einer SI-Sekunde hat aus meiner Sicht einen Vorteil aber auch einen Nachteil:

    - Der Vorteil ist, dass man damit eine sehr feine Unterteilung der SI-Sekunde erreichen kann, was zwar in der Alltagsphysik kaum vom Nutzen ist, weil man kaum eine extrem feine Unterteilung einer Sekunden im Alltag braucht, jedoch für Hochpräzisionsmessungen in der Wissenschaft und eventuell in der Technologie nützlich sein kann.

    - Der Nachteil ist, dass der Zerfall von Atomen sehr instabil ist und von verschiedenen Faktoren beeinflußt wird, so daß der Verlauf im Labor unter bestimmten festgesetzten Bedingungen nicht mehr mit dem Verlauf in der freien Natur unter anderen Bedingungen übereinstimmt, sprich schneller oder langsamer abläuft.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  205. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez / Zur SI-Sekunde

    »Wollen Sie etwa bestreiten, dass man für die Messung einer Dauer zwischen zwei Ereignissen in der Einheit SI-Sekunde eine Referenz-Uhr braucht, wie ich es zahlreichen Beiträgen weit und breit dargelegt habe?«

    Ja, es braucht dazu keine speziell ausgewählte Referenz-Uhr, sondern Uhren (mindestens eine, aber gerne auch mehrere), die den Regeln des SI genügen.

    Zur Erläuterung. Wie in Teil II beschrieben besteht eine Uhr generell stets aus zwei wesentlichen Komponenten, und zwar

    - einem Oszillator (also ein "Pendel"),
    - eiem Zählwerk, das Oszillationen zählt und formatiert anzeigt.

    Für die SI-Sekunde ist nun nicht etwa eine Standard-Uhr vorgeschrieben, mit deren Anzeige andere Uhren abzugleichen wären. Vielmehr ist nur so etwas wie ein Standard-Oszillation vorgegeben, nämlich die Schwingungen der spezifizierten Strahlung von Cs133 Atomen. Dazu kommt in der Def. noch die Vorschrift, dass so ein Atom bei der Zählung von Oszillationen nicht umherwandern und nicht zappeln soll. (Denn wenn sich das Atom relativ zur Zählvorrichtung bewegt, dann würde der Doppler Effekt eine Frequenzverschiebung bewirken, die das Resultat der Messung verfälscht.)

    Wenn eine Uhr die Vorgaben der SI-Definition erfüllt, dann und nur dann zeigt ihre Sekundenanzeige die SI-Sekunde regelkonform an, und die Vergleichbarkeit von Zeitmessungen nach den SI-Regeln ist garantiert. Damit kommen Metrologen und Physiker in der Praxis auch ganz hervorragend zurecht.

    Die Konvention der Zeitmessung besteht eben nur darin, dass die Perioden einer Standard-Oszillation stets die gleiche Dauer haben. Dies lässt sich nicht irgendwie streng beweisen, sondern nur als eine vernünftige Festsetzung vor dem Hintergrund bestehender emirischer Erkenntnis begründen. Die Konvention besagt aber nicht, dass man zur Zeitmessung eine Synchronisierung mit der Anzeige einer speziell benannten Uhr herzustellen hat.

    Jede SI-Uhr verwendet zur Zeitmessung also ihr eigenes, lokales Standard-Pendel, und nicht die Anzeige einer globalen Standard-Uhr. In diesem Sinne ist die Zeitmessung auch stets ein lokaler Vorgang, der bezogen ist auf die Uhr, mit der die Messung jeweils erfolgt.

  206. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Die SI-Sekunde korrekt reproduzieren?

    Zitat Lopez: »Wollen Sie etwa bestreiten, dass man für die Messung einer Dauer zwischen zwei Ereignissen in der Einheit SI-Sekunde eine Referenz-Uhr braucht, wie ich es zahlreichen Beiträgen weit und breit dargelegt habe?«
    Zitat Chrys : “Ja, es braucht dazu keine speziell ausgewählte Referenz-Uhr, sondern Uhren (mindestens eine, aber gerne auch mehrere), die den Regeln des SI genügen.“

    Und wie wollen Sie erkennen, dass die Uhren "den Regeln des SI genügen"?

    Die „Regel des SI“ sind für die SI-Sekunde besonders streng, haben wir schon mit der Temperatur 0 Kelvin gesehen, was damit auch voraussetzt, dass die Uhr unbewegt sein muss. Gibt es andere Regel als die Temperatur und den stationären Zustand der Uhr, um den Regeln des SI bei der SI-Sekunde zu genügen (Druck? Vakuum?).

    Wenn man sich jedoch allein an Temperatur 0 Kelvin und Ruhezustand der Uhr hält, könnte man fast meinen, dass keine Atomuhr (außer den Primäruhren in den Metrologie-Instituten) die SI-Sekunde im Einsatz korrekt reproduziert, oder?

    PS: Was ist Ihrer Meinung nach der Sinn und die Funktion einer "Primäruhr", wie sie mit der Uhr CS2 von der PTB im Artikel von Herrn Pössel im Teil II "Zeitmessung" abgebildet wurde? Siehe: http://www.scilogs.de/...instein-verstehen-teil-ii

    Wozu ist so eine Uhr gut und warum soll man so eine Uhr teuer bauen, warten und unterhalten? Könnte man nicht das Geld hier sparen?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  207. Kurt Antworten | Permalink

    Chrys SI-Uhr

    de SI-Uhr verwendet zur Zeitmessung also ihr eigenes, lokales Standard-Pendel

    Was misst eine Uhr eigentlich?
    Ist es nicht so dass sie nur zählt und das Ergebnis, nachdem es -bearbeitet- wurde, Zeit genannt wird.
    Dass "die Zeit" als solche nicht existiert!

  208. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Cut us another slice.

    Jocelyne Lopez schrieb (24.10.2012, 11:04):
    > Mit dem Begriff „messen“ versteht man meistens eine Kombination zwischen „messen“ und „berechnen“ [...]

    Naja ...

    Zu Messungen im Allgemeinen, sowie den insbesondere in der RT zugrundeliegenden axiomatischen bzw. "primären" Feststellungen und den daraus konstruierbaren Messoperatoren und dadurch ermittelbaren Messwerten habe ich ja schon recht ausführliche Kommentare u.a. in Auseinandersetzung mit "Teil 2" abgegeben.

    Ansonsten sind ja schon reichlich Fragen gestellt; und Anregungen zur Vertiefung der in den SciLog-Artikeln begonnenen Betrachtungen gegeben. Und Newton ist immer noch tot. Und es ist deshalb sicher kein unerhörter Vorgriff zu erwarten, dass sich die hier von einigen demonstrierte Empirie-Beschwipstheit demnächst in einen Kater auflöst ...

  209. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    In der Praxis lässt sich naturgemäss immer nur mit begrenzter Genauigkeit messen, weshalb in Technik und Wissenschaft bei Messwerten auch Angaben zu deren Unsicherheit üblich sind. Die Vorgaben zur SI-Sekunde legen ein Ideal fest, das sich technisch nur annähern, aber nie wirklich erreichen lässt. Beim Vergleich von Messwerten ist es also wichtig zu wissen, wie viele Dezimalstellen dabei signifikant sind. Hinsichtlich Cs-Uhren findet sich im bereits wiederholt genannten Appendix 2 zur SI Brochure die Feststellung,

    En 2010, les meilleurs de ces étalons primaires délivraient la seconde du SI avec une incertitude-type relative de quelques 10E-16.

    Die britische NPL-CsF2 mit einer Unsicherheit von 2.3 × 10E-16 gilt als die aktuell weltbeste Cs-Uhr. Es ist jedoch abzusehen, dass der Cs-Standard irgendwann abgelöst wird. Die neuen, noch experimentellen Uhren arbeiten nicht mehr mit Cs133 und übertreffen bereits die Genauigkeit von Cs-Uhren, was uns früher oder später eine neue SI-Sekunde bescheren wird.

    Abhängig vom Design der Uhren sind diverse systematische Ursachen für ein Herumwackeln der Messatome verantwortlich. Ein perfektes Vakuum lässt sich ja technisch nicht herstellen, sodass z.B. auch background gas collisions für die Messung zu berücksichtigen sind. Grundsätzlich ist jede Form von Bewegung der Atome bei der Messung eine Beeinträchtigung, die idealerweise nicht auftretitt, und das soll die Erwähnung von Ruhe und Null Kelvin in der Def. offenbar festhalten.

    Von "Primäruhren" spricht man anscheinend bei solchen Uhren, deren Genauigkeit und Stabilität nicht an anderen Uhren zu überprüfen ist. Davon existieren weltweit nicht sehr viele, und die meisten Uhren an metrologischen Instituten kommen nicht an die NPL-CsF2 oder die NIST-F1 heran. Diese lassen sich dann an den primären messen, und das BIPM spricht dabei von "étalons secondaires de fréquence". Ganz sicher bin ich mir des Sprachgebrauchs aber nicht, vielleicht weiss jemand das besser als ich.

    Eine Hauptaufgabe der sogenannten "Primäruhren" besteht in ihrem Beitrag zur Erstellung der Zeitskalen TAI und UTC. Wegen ihrer Genauigkeit gehen sie dort mit höherer Gewichtung ein als die weniger genauen Uhren. Aber wie es in dem NIST Review Paper gesagt wird, mit TAI oder UTC kann kein metrologisches Laboratorium irgend etwas messen, solche Zeitskalen dienen zu anderen Zwecken.

  210. Chrys Antworten | Permalink

    @Kurt

    Ja, eine Uhr zählt Perioden, die als elementare Einheiten von Zeitdauer gelten. Aber jeder Messvorgang bedeutet schlussendlich doch ein Abzählen, wie oft eine Einheit in eine zu messende Grösse hineinpasst, also die Bestimmung einer Masszahl bezüglich einer gewählten Masseinheit.

    Verkündigungen der Form "X existiert nicht, X ist nur eine Illusion," kann man immer wieder mal lesen, wobei typischerweise X für etwas steht, was wir im Alltag eher als selbstverständlich hinzunehmen bereit sind. Populär sind für X insbesondere die Willensfreiheit, die Zeit, das Ich, die Schwerkraft, und es lassen sich bestimmt noch weitere Beispiele finden. Eine nennenswerte Einsicht habe ich in den Nichtexistenz-Epiphanien von missionierenden Gelehrten allerdings noch nie entdecken können.

  211. Kurt Antworten | Permalink

    Chrys Zeit

    Ja, eine Uhr zählt Perioden, die als elementare Einheiten von Zeitdauer gelten. Aber jeder Messvorgang bedeutet schlussendlich doch ein Abzählen, wie oft eine Einheit in eine zu messende Grösse hineinpasst, also die Bestimmung einer Masszahl bezüglich einer gewählten Masseinheit.

    Nein, eine Uhr zählt keine Zeiteinheiten.
    Die Uhr misst auch kein -hineinpassen-, misst nichts ab.
    Denn dieses Irgendwas wo was hineinpassen soll existiert nicht.

    Eine Uhr zählt, mehr macht sie nicht, sie zählt Ereignisse die aufgrund der Umstände denen ihre taktgebenden Moleküle/Atome ausgesetzt sind eine bestimmte Dauer ergibt.

    Die Uhr zählt auch nicht anders wenn jemand sie -beobachtet-, sie zählt immer das was sie selber an Takten erzeugt hat.

    Es existiert nichts das was man als -vergleichen mit einer Masseihneit- verwenden könnte, heisst: "die Zeit" existiert nicht!

    Kurt

  212. Chrys Antworten | Permalink

    @Kurt

    'Uhr misst Zeit' ist wie 'Odometer misst Weglänge': es werden in beiden Fällen Zyklen gezählt und Werte angezeigt. Als Analogieschluss ergibt sich, dass konsequenterweise für Sie auch Weglänge "nicht existiert".

    Na gut, ich habe keine Ahnung, nach welchen Kriterien für Sie etwas "nicht existiert". Aber ich habe so den Verdacht, dass dies in Hinblick auf das hiesige Blogthema auch eher unerheblich ist.

  213. Kurt Antworten | Permalink

    Chrys Zeit

    'Uhr misst Zeit' ist wie 'Odometer misst Weglänge': es werden in beiden Fällen Zyklen gezählt und Werte angezeigt. Als Analogieschluss ergibt sich, dass konsequenterweise für Sie auch Weglänge "nicht existiert".

    Nein, beim Odometer wird erfasst/gezählt wie oft die Referenz verwendet wurde (Radumfang).
    Es ist also eine eindeutige Referenz vorhanden.
    Wo ist diese Referenz bei der Uhr?

    Es gilt immer: ohne Nennung des Bezuges ist jede Ausage zu irgendeiner Grösse sinnlos.

    Bei der Uhr gibt es keine Referenz um zu einer Aussage zu kommen die irgendeine Grösse ("die Zeit") erbringen könnte.
    Diese Grösse existiert einfach nicht.
    Das was die Uhr -erzeugt- wird Zeit genannt, es ist nichts weiter als eine Summe/Zahl (gezählte Ereignisse), gebracht in ein uns geläufiges Zahlen/Anzeigesystem.

    "Die Zeit" existiert nicht, sie ist ein Produkt unseres, von der Evolution geprägtem Denkapparates.

    Kurt

  214. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 23.10.2012, 18:20

    Manuel Krüger: „Denn die [Autoren von einstein-online] erklären ja, Atomuhren gehen richtig.“

    Joker: „Hier fehlt mir ein Zitat, mit dem Sie das belegen wollen. Die Aussage, auf welche ich mich stützte als ich das Gegenteil behauptete, hatte ich zitiert, um dem Leser zu ermöglichen, meinen Schluss nachzuvollziehen, bzw. einordnen zu können. (Zur Erinnerung, das Zitat lautete: "aufgrund der begrenzten Ganggenauigkeit selbst der besten Uhren")

    Nun ich lese da nicht, dass Atomuhren falsch gehen, sondern so genau wie angegeben.

    Joker: „Dass es sich dabei um Wortklauberei handelt, darüber zu streiten, ob man nun sagt, Atomuhren gehen richtig, oder ob man sagt, Atomuhren gehen nicht richtig (das erste mal im Sinne von in etwa richtig, das andere mal im Sinn von nicht exakt richtig), darin stimme ich zu. Ich glaube aber nicht, dass nur Ihre Auslegung die einzig legitime ist.“

    Es ist egal was sie glauben, die Physik ist recht klar. Nicht ihr persönlicher Glaube ist hier entscheidend, sondern wie die Aussagen der Physik allgemein zu verstehen sind.

    Joker: „Meine Auslegung hat den Vorteil, ein Argument zu liefern, warum es sinnvoll sein könnte, gemessene Dauern von Atomuhren zu vergleichen oder zu mitteln (und dass ohne auf Probleme wie unterschiedliche Gravitation oder Ätherwiderstand an verschiedenen Orten rekurrieren zu müssen).

    Nein, ihre Auslegung liefert ein falsches Bild. Wer sich ein wenig mit Physik beschäftigt, weiß dass Messungen immer nur eine gewisse Genauigkeit besitzen. Einen Ätherwiderstand gibt es nicht.

    Joker: „Mit Ihrer Auslegung, also der Formulierung, die Atomuhren gehen richtig, könnte der Eindruck beim Laien entstehen, es gäbe keinen Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Ich sehe auch die Gefahr, man könnte meinen, dank der richtig gehenden Atomuhren wäre der Nachweis gelungen, die SRT sei richtig.“

    Der „Laie“ muss eben die Begriffe der Physik lernen. Und eine Theorie ist gültig, richtig ist der falsche Begriff. Eine Theorie gilt eben solange bis sie falsifiziert wurde.

    Joker: „Wie auch immer - ob Ihre Einschätzung zutreffend ist, meine Auslegung sei "gleichauf mit einer impliziten Nennung der Autoren dort als Lügner" oder sie sei "frech, arrogant, unverschämt und mehr als unangebracht", das Urteil überlasse ich den Lesern und den Autoren selbst.“

    Was soll das?

    Halten sie die Leser hier für blöde? Ganz einfach, soll ich davon ausgehen, dass sie geistig nicht in der Lage sind die Wirkung ihrer eigenen Worte zu begreifen? Sie haben da ganz bewusst gestichelt, das war ihr Ziel, nun stehen sie auch dazu.

    Manuel Krüger: „In der Physik ist es nicht nötig etwas zu erwähnen, was bekannt ist. In der Physik ist bekannt, dass Messungen immer nur eine gewisse Genauigkeit haben, es ist bekannt, dass nichts „exakt“ gemessen werden kann.“

    Joker: „Fast alles, was Sie (und alle anderen) hier sonst noch so schreiben, meine ich auch schon mal woanders gelesen zu haben. (Okay, dass mit der Maßstabsuhr war mir neu.) Auch hier wüsste ich nicht warum man es Ihnen allein überlassen sollte, zu beurteilen was der Wiederholung bedürftig ist und was nicht. Selbst was Herr Pössel schreibt, eine Einführung in die SRT, soll es ja in anderer Form auch schon geben. Sollte er das Ihrer Meinung nach lassen, weil es nicht nötig ist, etwas zu erwähnen, was bekannt ist?“

    Herr Pössel hat doch eine Menge Begriffe in den Artikel davor erklärt. Der lernwillige „Laie“ sucht auch selber nach weiten Informationen im Web.

    Man gibt Dinge vor, habe ich schon mehrfach geschrieben. Hier im Rahmen des Arbeitstitel eben: „Es gibt sehr genaue Uhren“. Sie wollen es entweder nicht verstehen, oder können es nicht. Die Diskussion über Atomuhren sprengt den Rahmen hier. Geht das nicht in ihren Kopf? Wenn es um Verbrennungsmotoren geht, diskutiert man nicht mehr, ob Benzin auch wirklich brennt.

    Manuel Krüger: „Herr Pössel [...] opfert [...] seine Freizeit. Das sollte man doch würdigen oder nicht?“

    Joker: „Herr Pössel hat schon mehrfach darum gebeten, beim jeweiligen Thema des Posts zu bleiben und nicht vorzugreifen. Fast jeder ihrer Kommentare enthält aber erstens Aussagen, die aus der ART folgen, und zweitens Kenntnisse oder Konzepte, die in dieser Blogserie noch nicht vermittelt wurden. Eine seltsame Art der Würdigung, die Sie ihm da zollen.“

    Falsch, ich stelle den ständige Unfug von Cranks wie Jocelyne Lopez klar. Würde nicht nötig sein, wenn hier den Crank wirklich daran gelegen wäre, die SRT zu verstehen. Das ist aber ganz sicher nicht das verfolgte Ziel der Cranks.

    Manuel Krüger: „Lesen sie eigentlich auch, was andere und ich dazu erklären [zu relativ zueinander bewegten Vorgängen]?“

    Joker: „Nicht alles. Insbesondere nicht alles, was andere dazu schreiben - wenn sie das beruhigt. Es könnte Sie natürlich auch beunruhigen. Für besonders Aufschlussreich halte ich Ihre Erläuterungen nämlich nicht. Die laufen ja eher so nach dem Motto, akzeptiere, dass es so ist - Experimente haben das gezeigt! - oder lass dich beleidigen. Daher warte ich gespannt darauf, wie Herr Pössel sich der Sache nähern wird. Vielleicht können wir dann ja auch angemessen darüber diskutieren. Alles hat seine Zeit und seinen Ort.“

    Ihre Polemik hilft ihnen da nicht raus. Beleidigend waren ihre Aussagen zu den Autoren von Einstein Online. Sie habe versucht diese als Deppen darzustellen, denen klar ist, dass die Atomuhren eben falsch gehen, so falsch, dass keine sinnvollen Aussage damit möglich sind.

  215. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 24.10.2012, 09:11

    Jocelyne Lopez: „Wiederholungsbedürftig scheint mir auf jeden Fall die Erläuterung des Prinzips des Messens, das offensichtlich in den bisherigen Ausführungen von Herrn Pössel nicht klar herausgearbeitet wurde: Messen bedeutet mit einem per Konvention festgesetzten Eichmaß (“étalon“)zu vergleichen, das als Referenz dient.

    Gehen sie nicht immer davon aus, dass wenn sie was nicht verstehen können, es nicht ausführlich genug erklärt wurde.

    Jocelyne Lopez: „Dass es bei der Metrologie so schwer zu begreifen sei und dass es einem „Umdenken“ bedarf, hatte ich vor ein paar Jahren in Diskussionsforen in Deutschland nicht richtig verstanden: Für mich war es eine Selbstverständlichkeit, ich habe es wie gesagt schon in der Grundschule beigebracht bekommen: Es gibt Eichmaßen, die als Referenz per Konvention gelten und wonach verglichen werden muss.

    Warum sollten alle Physiker „umdenken“ nur weil ein paar Cranks die Grundlagen nicht begreifen können oder wollen?

    Und wer in Frankreich nicht nach der Grundschule aufgibt, lernt dort sicher auch später im Physikstudium auch die SRT. Offensichtlich trauen sie da ihren Landsleuten da dann auch nicht über den Weg.

    Jocelyne Lopez: „Vielleicht wurde in Frankreich den Schülern dieses Prinzip viel deutlicher erklärt, weil in Frankreich während der französischen Revolution das metrische System erfunden und durchgesetzt wurde?“

    Wenn man ihren hier gezeigten Bildungsstand repräsentativ für Frankreich nimmt, bin ich mit dem hier in Deutschland recht zufrieden.

    Wenn die Cranks hier zum „Umdenken“ auffordern, sollten diese mal selber vorab es mit „Mitdenken“ versuchen.

  216. Joker Antworten | Permalink

    @ Kurt: Existentielles + Denkapparate

    ""Die Zeit" existiert nicht, sie ist ein Produkt unseres, von der Evolution geprägtem Denkapparates."

    Es gibt eine durchaus übliche Bedeutung von "existiert", die Ihnen damit vollkommen Recht gibt. Nur Dinge, die "innerhalb" von Raum und Zeit vorhanden sind, existieren dieser Interpretation nach. Zeit und Raum existieren in diesem Sinn nicht. Sie spannen nur die Dimensionen auf, die Dingen erst ermöglichen zu existieren. Zeit und Raum können natürlich nicht noch mal innerhalb dieser, durch sie erzeugten Dimensionen zur Existenz gelangen.

    Es muss allerdings noch mal betont werden, dass also auch der "Raum", zumindest dieser Interpretation nach, nicht existiert. Er ist demnach ebenso ein Produkt unseres, von der Evolution geprägten Denkapparates.

    "Wo ist diese [für Odometer offensichtlich vorhandene] Referenz bei der Uhr?"

    Die Frage ist nach meinem Ermessen etwas ungenau gestellt. Mit "wo", wird üblicherweise eine Frage eingeleitet, die einen räumlichen Bezugspunkt als Antwort erwartet. Da sie sich aber auf Zeitmessung bezieht, sollte sie daher besser lauten:

    Wann ist diese Referenz bei der Uhr?

    Und um die Frage zu beantworten, ein geeigneter Referenz-Zeit!-Punkt ist beim Pendel das durchlaufen des tiefsten Punktes von links nach rechts oder einfacher: das "Tick" einer Uhr. Der Abstand von zwei "Tick" ergibt dann eine Dauer (siehe Teil 2 dieser Blogserie).

    Evolutionär prägend könnten für die Entwicklung einer Zeitvorstellung gewesen sein, sowohl periodische Abläufe, wie Tag/Nacht-Wechsel, Mondphasen und Jahreszyklen, als auch lineare Abläufe, wie das Altern. Um diese Phänomene beschreiben zu können, reicht das Konzept von Raum nicht aus. Vermutlich deswegen entwickelte unser prähistorisches Hirn zusätzlich ein Konzept von Zeit.

    Aus der Stein-Zeit (wenn ich so sagen darf, ohne den Begriff definiert zu haben) dürften auch die ersten primitiven Theorien zur Gleichzeitigkeit stammen. Der Mensch sieht, dass seine Finger den Stein berühren und "gleichzeitig" empfindet er den Widerstand dieses Steins gegenüber seiner Greifbewegung; die Sonne geht auf und "gleichzeitig" wird der Stein warm.

    Erst Einstein ist es gelungen, diese bis dahin weitgehend getrennten und aus der Stein-Zeit stammenden Konzepte von Raum und Zeit, innerhalb der SRT zur Raumzeit zu vereinigen. Was das dann noch für die Gleichzeitigkeit bedeutet und vor welchen Herausforderungen unsere evolutionär geprägten Denkapparate noch stehen, darauf dürfen wir gespannt sein.

  217. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger

    In Ihrem letzten an mich gerichteten Kommentar sind unsere zum Teil unterschiedlichen Sichtweisen noch einmal ausführlich und fair dargestellt worden, danke insbesondere für das letztere. Für mich ist das ein gelungener Abschluss der Diskussion. Eine Einigung über den Streitpunkt ist nicht nötig und scheint mir auch gar nicht möglich.

    "Gleichzeitig" möchte ich mich hiermit bei Herrn Pössel bedanken, der diese Klärung durch nicht-moderieren erst ermöglicht hat.

    Meine Weltsicht habe ich übrigens bei Ihnen, an anderem Ort, in einem Aphorismus, sehr treffend beschrieben gefunden. Mehr wollte ich nicht sagen; und damit überlasse ich Ihnen, ihr Einverständnis vorausgesetzt, das Schlusswort.

    "So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht."

  218. Chrys Antworten | Permalink

    @Kurt

    »Wo ist diese Referenz bei der Uhr?«

    Für eine Cs-Uhr, hier: 299792458/9192631770 SI-Meter.

    »"Die Zeit" existiert nicht, sie ist ein Produkt unseres, von der Evolution geprägtem Denkapparates.«

    Erstens sind ausnahmslos alle unsere wissenschaftl. Konzepte die Produkte menschlicher Denkapparate. Und zweitens lässt sich ohne eine wie auch immer geartete Konzeptualisierung von Zeit schwerlich von Evolution reden.

  219. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Einen Maßstab überprüft man nicht

    Zitat Chrys: “ Von "Primäruhren" spricht man anscheinend bei solchen Uhren, deren Genauigkeit und Stabilität nicht an anderen Uhren zu überprüfen ist. “

    Meine Rede…

    Eine Primäruhr (horloge-étalon) erzeugt per Konvention die ideale Dauer einer SI-Sekunde in bestimmten, idealen Bedingungen (Temperatur, Vakuum, usw.).

    Diese Dauer der SI-Sekunde ist nicht mit der Dauer der SI-Sekunde von anderen Uhren zu überprüfen, sie stellt ja selbst per Konvention die Maßeinheit SI-Sekunde dar, sie ist ja der der Maßstab! Einen Maßstab überprüft man nicht, man setzt ihn: Diese erzeugte Dauer einer SI-Sekunde durch eine Primäruhr ist per Konvention für alle als die Dauer einer SI-Sekunde zu akzeptieren.

    Alle anderen Uhren, so gut sie auch sein mögen, reproduzieren die Dauer der SI-Sekunde nicht, wenn sie nicht mit der Primäruhr gleichmäßig ticken. Wir hätten also eine beliebig variable Sekunde, wenn wir nicht die anderen Uhren auf die Primäruhr eichen, vergleichen und synchronisieren würden. Die Festsetzung einer variablen Maßeinheit wäre grober Unsinn.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  220. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Diese Dauer der SI-Sekunde ist nicht mit der Dauer der SI-Sekunde von anderen Uhren zu überprüfen, sie stellt ja selbst per Konvention die Maßeinheit SI-Sekunde dar, sie ist ja der der Maßstab!«

    Genau, die SI-Sekunde ist der Massstab, und nicht etwa eine horloge-étalon. Und nicht die Dauer der SI-Sekunde soll mit einer "Primäruhr" überpruft werden, sondern allenfalls die Stabilität und Genauigkeit der Anzeige von sekundären Uhren. Genauer,

    Les étalons primaires de fréquence permettent d'étalonner la fréquence des étalons secondaires de fréquence, utilisés comme horloges dans les laboratoires horaires nationaux. Il s'agit généralement d'horloges commerciales à césium qui se distinguent par une très bonne stabilité de fréquence à long terme : capables de conserver une fréquence avec une stabilité relative meilleure que 10E-14 sur plusieurs mois, elles constituent d'excellents `garde-temps'. Leur incertitude relative de fréquence est de l'ordre de 5 × 10E-13 lorsqu'elles fonctionnent de manière autonome.

    Warum lesen Sie nicht einfach selbst im Original, was das BIPM so schreibt? Dann würde Ihnen vielleicht zumindest auffallen, dass beim BIPM nirgends von horloge-étalon die Rede ist. Oder können Sie das dort irgendwo finden?

  221. Manuel Kr�ger Antworten | Permalink

    @ Kurt, 25.10.2012, 00:17

    Kurt: „Wem es wichtig ist, dass er überall die gleiche Halbwertszeit von zerfallender Materie misst (SI-sec-Deklaration), ohne zu berücksichtigen das diese, je nach Orts, unterschiedlich ist, also aus "Bequemlichkeit", der soll so weitermachen.“

    Nett das Du das uns das gestattest.

    Kurt: „Wer die Natur verstehen will, der sehe dass es Unterschiede gibt. Unterschiede im Gang von Uhren, also im Schwingen von Atomen, Unterschiede im Zerfallen von Materie. Da scheiden sich halt die Geister, da scheiden sich die Ansichten, da zeigt sich wer einem "Glauben" angehört, wer die Natur verstehen will.“

    Glauben tust Du Kurt, wissen tust Du ganz sicher nichts.

  222. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 25.10.2012, 10:34

    Jocelyne Lopez: „Warum aber dieses Grundwissen in der modernen Physik anscheinend verloren gegangen ist, ist eigentlich ein Rätsel, so schwierig ist das nun mal nicht zu verstehen. Man braucht doch offensichtlich hier „ein Umdenken“, so erstaunlich es für das Verständnis eines Basisprinzips auch sein mag.“

    In der modernen Physik ist nichts verlorengegangen, es ist nur so, dass die Grundlagen bei den Cranks einfach nicht ankommen. Funktioniert auch alles, zum Glück bauen nicht Cranks Flugzeuge.

    Jocelyne Lopez: „Die Auswahl einer bestimmten Anzahl von Atomschwingungen als Konvention für die Festsetzung der Dauer einer SI-Sekunde hat aus meiner Sicht einen Vorteil aber auch einen Nachteil: […] Der Nachteil ist, dass der Zerfall von Atomen sehr instabil ist und von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird, so dass der Verlauf im Labor unter bestimmten festgesetzten Bedingungen nicht mehr mit dem Verlauf in der freien Natur unter anderen Bedingungen übereinstimmt, sprich schneller oder langsamer abläuft.“

    Was für ein Unfug. Der Zerfall ist nicht instabil, die „instabilen“ Atomkerne zerfallen. Und dann können sie ja mal die „Faktoren“ aufzahlen. In Wahrheit ist der Zerfall sehr stabil, da haben Umwelteinflüsse keinen Einfluss drauf.

    Warum schreiben sie immer über Dinge von denen sie keine Ahnung haben?

  223. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 25.10.2012, 13:50

    Jocelyne Lopez: „Die „Regel des SI“ sind für die SI-Sekunde besonders streng, haben wir schon mit der Temperatur 0 Kelvin gesehen, was damit auch voraussetzt, dass die Uhr unbewegt sein muss. Gibt es andere Regel als die Temperatur und den stationären Zustand der Uhr, um den Regeln des SI bei der SI-Sekunde zu genügen (Druck? Vakuum?).“

    „Wir“ haben da nur gesehen, dass sie und andere aufgrund des Mangels an Grundwissen die Aussage zu den 0 Kelvin überhaupt nicht verstehen. Darum ist es auch Unfug mit Cranks die Funktionsweise von Atomuhren im Detail zu erörtern.

    Jocelyne Lopez: „Wenn man sich jedoch allein an Temperatur 0 Kelvin und Ruhezustand der Uhr hält, könnte man fast meinen, dass keine Atomuhr (außer den Primäruhren in den Metrologie-Instituten) die SI-Sekunde im Einsatz korrekt reproduziert, oder?“

    Wie oft noch?

    Keine Messung ist exakt, auch die Primäruhren zeigen die SI-Sekunde nur im Rahmen der entsprechenden Genauigkeit an.

  224. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Kurt, 25.10.2012, 20:45

    Kurt: „Was misst eine Uhr eigentlich? Ist es nicht so dass sie nur zählt und das Ergebnis, nachdem es -bearbeitet- wurde, Zeit genannt wird. Dass "die Zeit" als solche nicht existiert!“

    Wenn es „die Zeit“ nicht gibt, gibt es auch keine Zeitdauer, logisch.

    Dann gibt es auch keinen Unterschied zwischen 1min und 100min. Da schlage ich mal vor, du tauchst deinen Kopf erstmal 1min unter Wasser und hältst die Luft an, und danach mal 100min. Berichte uns dann hier mal, ob Du einen Unterschied bemerkt hast. Und den Versuch kann Frau Lopez auch mal machen, kann nicht schaden.

    Ganz deutlich:

    Schrieb ich hier nicht schon ein paar Mal, der Crank kommt daher und leugnet den Berg.

    Geht es in einem Kurs um „Bergsteigen“ stört derjenige, der daher getrottelt kommt und ständig ruft: „Es gibt aber doch gar keine Berge!“. Und schon kommt er angehupft und ruft, es gibt keine „Zeit“.

    Kurt, deine Bindlphysik ist hier nicht gefragt, hier ist die Existenz von Zeit Grundlage, mal im Ernst Kurt, bist Du hier weil Du Einstein verstehen willst?

  225. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Jocelyne Lopez, 29.10.2012, 07:49

    Jocelyne Lopez: „Eine Primäruhr (horloge-étalon) erzeugt per Konvention die ideale Dauer einer SI-Sekunde in bestimmten, idealen Bedingungen (Temperatur, Vakuum, usw.).“

    Falsch, wie immer.

    Eine „Primäruhr“ versucht die definierte SI-Sekunde so genau wie möglich zu messen, sie erzeugt nicht die „ideale“ Dauer und gibt diese anderen Uhren vor. Verkaufen sie doch ihre Fantasie nicht immer als gegebene Tatsachen, sie schreiben einfach weiter nur Mumpitz.

    Jocelyne Lopez: „Diese Dauer der SI-Sekunde ist nicht mit der Dauer der SI-Sekunde von anderen Uhren zu überprüfen, sie stellt ja selbst per Konvention die Maßeinheit SI-Sekunde dar, sie ist ja der der Maßstab!“

    Wer sagt das? Wo wurde das in der Physik so definiert?

    Eben, gar nicht sie behaupten einfach nur wieder Blödsinn aus dem Nebel.

    Die Definition der SI-Sekunde ist nicht an eine bestimmte Uhr gebunden.

    Jocelyne Lopez: Einen Maßstab überprüft man nicht, man setzt ihn: Diese erzeugte Dauer einer SI-Sekunde durch eine Primäruhr ist per Konvention für alle als die Dauer einer SI-Sekunde zu akzeptieren.“

    Wer sagt das? Wo wurde das in der Physik so definiert?

    Eben, gar nicht sie behaupten einfach nur wieder Blödsinn aus dem Nebel.

    Die Definition der SI-Sekunde ist nicht an eine bestimmte Uhr gebunden.

    Jocelyne Lopez: „Alle anderen Uhren, so gut sie auch sein mögen, reproduzieren die Dauer der SI-Sekunde nicht, wenn sie nicht mit der Primäruhr gleichmäßig ticken.“

    Wer sagt das? Wo wurde das in der Physik so definiert?

    Eben, gar nicht sie behaupten einfach nur wieder Blödsinn aus dem Nebel.

    Die Definition der SI-Sekunde ist nicht an eine bestimmte Uhr gebunden.

    Jocelyne Lopez: „Wir hätten also eine beliebig variable Sekunde, wenn wir nicht die anderen Uhren auf die Primäruhr eichen, vergleichen und synchronisieren würden. Die Festsetzung einer variablen Maßeinheit wäre grober Unsinn.“

    Wer sagt das? Wo wurde das in der Physik so definiert?

    Eben, gar nicht sie behaupten einfach nur wieder Blödsinn aus dem Nebel.

    Die Definition der SI-Sekunde ist nicht an eine bestimmte Uhr gebunden.

    Es gibt keine Primäruhr oder „Maßstabsuhr“ welche die „richtige“ Dauer für die SI-Sekunde für andere Uhren vorgibt. Warum machen sie sich nicht schlau oder versuchen sich vorab mal zu informieren, bevor sie so einen Unfug schreiben?
    Was sie schreiben ist einfach richtig falsch, es stimmt nicht. Das sind Märchen!

  226. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Eine Sekunde ist eine Dauer

    Zitat Jocelyne Lopez: „Diese Dauer der SI-Sekunde ist nicht mit der Dauer der SI-Sekunde von anderen Uhren zu überprüfen, sie stellt ja selbst per Konvention die Maßeinheit SI-Sekunde dar, sie ist ja der Maßstab!"

    Zitat Chrys “Genau, die SI-Sekunde ist der Massstab, und nicht etwa eine horloge-étalon.

    Wie stellen Sie sich denn vor, was eine Sekunde ist???

    Glauben Sie etwa, dass eine Sekunde die Definition der Maßeinheit „Sekunde“ ist?? Glauben Sie etwa, dass eine Sekunde Worte sind??

    Die Definition der SI-Sekunde ist keine Sekunde, sondern diese Definition muß physikalisch realisiert werden. Und was kann die SI-Sekunde realisieren, wenn nicht eine Uhr????

    Die SI-Sekunde ist eine Dauer. Diese Dauer wird festgesetzt durch einen bestimmten physikalischen Vorgang:http://de.wikipedia.org/wiki/Sekunde

    „Seit 1967 ist die Sekunde als das 9.192.631.770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung festgelegt.“

    Was soll Ihrer Meinung nach diese Dauer konkret anzeigen, wenn nicht eine Uhr????

    Diese Dauer wird eben per Konvention von Primäruhren angezeigt (= „horloges-étalon“), wonach alle anderen Sekundäruhren in den Metrologie-Laboren der Länder zu eichen sind - und genau das sagt auch die Erläuterung in französischer Sprache aus, die Sie zitiert haben ( „horloges-étalon“ wurde hier als „étalons“ abgekürzt):

    “Les étalons primaires de fréquence permettent d'étalonner la fréquence des étalons secondaires de fréquence, utilisés comme horloges dans les laboratoires horaires nationaux. “

    Sind wir jetzt einig, dass eine Sekunde eine Dauer ist?

    Sind wir jetzt einig, dass diese Dauer von einem Gerät „Uhr“ angezeigt wird?

    Sind wir jetzt einig, dass man nicht voraussetzen kann, dass alle Atomuhren prinzipiell eine SI-Sekunde reproduzieren?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  227. Kurt Antworten | Permalink

    @Chrys Zeit und Referenz

    »Wo ist diese Referenz bei der Uhr?«
    Für eine Cs-Uhr, hier: 299792458/9192631770 SI-Meter.

    Nein, ist sie nicht.
    Für eine Cs-Uhr sind die 9,xx der Taktgeber der die Takte bestimmt, also das was die Uhr zählt, also das was als "Produkt" Zeit genannt wird.
    Eine Referenz hat die Uhr nicht.
    Sie kann nichts messen und nichts vergleichen oder zu einer Referenz in Verhältnisse setzen.
    Alles was sie kann ist zählen, mehr nicht.

    Und das was sie als Zählergebnis ausgibt wird Zeit genannt.
    "Die Zeit" existiert nicht.

    Wenn die Lichtgeschwindigkeit und die Taktfrequenz einer CS-Uhr als Bezug für die Meterdefinition genommen werden dann hat man je nach Ort eine ev. andere Referenz für den Meter.
    Auf diesen Meter kann man sich dann nicht verlassen, denn es ist nicht bekannt, oder nur an ganz bestimmten Orten bekannt, wie -lang- der wirklich ist.

    Kurt

  228. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Zitat Jocelyne Lopez (19.10.2012, 21:23): »Die Definition einer Sekunde ist keine Sekunde, ich kann mit Worten nichts messen: Um eine Sekunde zu sein, muss sie von einer Uhr praktisch vorgegeben werden, sie muß in der Praxis realisiert werden.«

    Zitat Jocelyne Lopez (29.10.2012, 15:15): »Die Definition der SI-Sekunde ist keine Sekunde, sondern diese Definition muß physikalisch realisiert werden. Und was kann die SI-Sekunde realisieren, wenn nicht eine Uhr????«

    Sehr offensichtlich ist die dazwischen erfolgte Diskussion absolut fruchtlos geblieben. Von den hier in Kommentaren, Zitaten, und verlinkten Dokumenten augfezeigten Hinweisen, die Ihnen zu einem erweiterten Verständnis von Zeit und Uhren hätten verhelfen können, ist bei Ihnen nichts angekommen.

    »„horloges-étalon“ wurde hier als „étalons“ abgekürzt«

    Nein. "Étalons primaires de fréquence" ist im gegebenen Kontext ein feststehender Begriff, und in englischer Übersetzung, "primary frequency standards", findet er sich auch im Titel des NIST Review Papers wieder.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_standard

    Doch bin ich mir sicher, Sie werden dessen ungeachtet auch weiterhin Ihrer ideé fixe von der "Massstabuhr" unverdrossen die Treue halten. Alles andere wäre ein Wunder, sind wir uns da einig?

  229. Chrys Antworten | Permalink

    @Kurt

    SI-Sekunden lassen sich in SI-Meter konvertieren, und umgekehrt. Das ist Schulphysik. Existentielle Konsequenzen hat die Konvertierung nicht.

    Ansosnten hilft der Krüger-Test zur ultimativen Klärung der Existenzfrage bestimmt weiter.
    http://www.scilogs.de/...keit/page/3#comment-42956

  230. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Die deutsche Sprache ist reich genug...

    Zitat Lopez: “„horloges-étalon“ wurde hier als „étalons“ abgekürzt«

    Zitat Chrys: “Nein. "Étalons primaires de fréquence" ist im gegebenen Kontext ein feststehender Begriff, und in englischer Übersetzung, "primary frequency standards"

    Nein, der Begriff "étalon" wurde in diesem Kontext auf französisch für ein konkretes Gerät verwendet, ganz eindeutig - ich bin gebürtige Französin, das können sie mir schon abnehmen, dass hier ein Gerät gemeint ist.

    Wenn Sie partout unter den französischen Begriff „horloge-étalon“ nicht den von Markus Pössel benutzten Begriff „Primäruhr“ erkennen wollen, sondern dies Mal von der französischen in die englische Sprache flüchten, um den Vorgang der Eichung von Sekundäruhren auf eine Referenzuhr zu leugnen, erklären Sie uns bitte auf Deutsch auf welches Referenzgerät die Metrologie-Institute die Sekundäruhren eichen bzw. kalibrieren:

    1. Die von Ihnen verlinkte französische Version spricht für den Vorgang der Eichung bzw. Kalibrierung von einem Gerät „étalon“ (Übersetzung = Eichmaß, Prototyp).

    2. Die deutsche Wikipedia spricht für den Vorgang der Eichung bzw. Kalibrierung von Meßgeräten von einem „Referenz-Meßgerät“: http://de.wikipedia.org/wiki/Eichung
    “Eine rückführbare Kalibrierung ist eine Kalibrierung, deren Referenz ein nationaler Standard ist (z.B. ein Messgerät/Messaufbau der PTB), die gewonnenen Messergebnisse sind folglich auf diesen nationalen Standard rückführbar. Rückführbare Messgeräte werden oft auch als Referenz-Messgeräte bezeichnet. Der Vorteil der auf nationale (und somit in der Regel auch internationale) Standards rückführbaren Messgeräte ist die weltweite Vergleichbarkeit der Messergebnisse.“

    3. Die von Ihnen jetzt verlinkte englische Version spricht für den Vorgang der Eichung bzw. Kalibrierung von einem „stable oscillator used for frequency calibration or reference“.

    Um welchen „stable oszillator“ handelt es sich Ihrer Meinung nach in der englischen Version? Um irgendeinen beliebigen Oszillator? Oder vielleicht um den Oszillator einer Primäruhr, wie Markus Pössel sie abgebildet hat?

    Wenn sie sowohl den französischen Begriff „horloge-étalon“ als auch die deutschen Begriffe „Primäruhr“ (Markus Pössel) oder „Referenz-Meßgerät“ (Wikipedia) für den Vorgang der Eichung bzw. Kalibrierung von Sekundäruhren ablehnen, welchen Begriff schlagen Sie denn dafür auf Deutsch vor? „Referenz-Oszillator“? Oder “Primär-Oszillator“? Oder "Prototyp-Oszillator"? Oder "Maßstab-Oszillator"

    Wir könnten uns in dieser Diskussion auf einen für Sie genehmen Begriff einigen, um das Kind beim Namen zu nennen, no problem. :) Hauptsache ist, dass jeder weiß um welches Gerät es sich dabei handelt und dass wir uns nicht seitenlang mit Wortklaubereien oder Übersetzungen in Fremdsprachen streiten: die deutsche Sprache ist reich genug, um selbstständig einen Vorgang zu beschreiben und zu erklären.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  231. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 29.10.2012, 15:15

    Chrys: „Genau, die SI-Sekunde ist der Maßstab, und nicht etwa eine horloge-étalon.“

    Jocelyne Lopez: „Wie stellen Sie sich denn vor, was eine Sekunde ist? Glauben Sie etwa, dass eine Sekunde die Definition der Maßeinheit „Sekunde“ ist? Glauben Sie etwa, dass eine Sekunde Worte sind? Die Definition der SI-Sekunde ist keine Sekunde, sondern diese Definition muss physikalisch realisiert werden. Und was kann die SI-Sekunde realisieren, wenn nicht eine Uhr?“

    Klemmt bei ihnen die „?“-Taste?

    Jocelyne Lopez: „Die SI-Sekunde ist eine Dauer. Diese Dauer wird festgesetzt durch einen bestimmten physikalischen Vorgang:

    'Seit 1967 ist die Sekunde als das 9.192.631.770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung festgelegt.' Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Sekunde

    Was soll Ihrer Meinung nach diese Dauer konkret anzeigen, wenn nicht eine Uhr? Diese Dauer wird eben per Konvention von Primäruhren angezeigt (= „horloges-étalon“), wonach alle anderen Sekundäruhren in den Metrologie-Laboren der Länder zu eichen sind…“

    Falsch! Und wie üblich auch nur Behauptungen. Jede Atomuhr versucht die SI-Sekunde so genau wie möglich zu messen. Und sie haben ihre Behauptung bisher nicht belegt.

    Frau Lopez, wo steht außer von ihnen geschrieben, dass eine Primäruhr die richtige Dauer für alle SI-Uhren vorgibt?

    Und wo dass alle anderen Sekundäruhren in den Metrologie-Laboren der Länder an dieser „Primäruhr“ zu eichen sind?

    Wo steht das? Das saugen sie sich einfach so aus den Fingern. Sie wissen, dass es nicht so ist, und wer bewusst unwahre Dinge behauptet…

    Jocelyne Lopez: „… - und genau das sagt auch die Erläuterung in französischer Sprache aus, die Sie zitiert haben ( „horloges-étalon“ wurde hier als „étalons“ abgekürzt): 'Les étalons primaires de fréquence permettent d'étalonner la fréquence des étalons secondaires de fréquence, utilisés comme horloges dans les laboratoires horaires nationaux.'“

    „horloges-étalon“ findet man eigentlich nur bei ihnen, und Franzosen übersetzen es wenn dann mit Standartuhr und nicht Maßstabsuhr!

    Jocelyne Lopez: „Sind wir jetzt einig, dass eine Sekunde eine Dauer ist? Sind wir jetzt einig, dass diese Dauer von einem Gerät „Uhr“ angezeigt wird? Sind wir jetzt einig, dass man nicht voraussetzen kann, dass alle Atomuhren prinzipiell eine SI-Sekunde reproduzieren?“

    Auch hier wird die Welt sich nicht ihrer grotesken Vorstellungen und Behauptungen beugen.

    Tatsache ist nun mal, es gibt eine Definition für die messtechnische Bestimmung der SI-Sekunde und Atomuhren versuchen diese dann so genau wie möglich zu messen. Die Dauer der SI-Sekunde wird aber nicht per Definition von einer „Maßstabsuhr“ weltweit als die richtige Dauer vorgegeben.

    Was sie hier weiterhin schreiben zeigt nur, dass sie einfach nur rechthaberisch sind und unfähig einen eigenen Irrtum zuzugeben.

  232. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Das BIPM liefert die Dokumentation zu SI auch auf Englisch und übersetzt dort "étalons de fréquence" mit "frequency standards".

    Zur "frequency calibration" braucht es einen stabilen Oszillator (ein "Pendel") als Referenz, aber ein Oszillator macht alleine noch keine Uhr aus. Ein Oszillator ist andererseits gemäss Teil II eine wesentliche Komponente dessen, was Markus Pössel hier als Uhr verstanden wissen will.

    Eine "frequency calibration", von der auch in den BIPM Dokumenten die Rede ist, sollte keinesfalls verwechselt werden mit einer Synchronisierung der Anzeige von Uhren. Frequenzen lassen sich durchaus auch abgleichen, ohne dass dazu die Abfolge von Perioden gezählt werden muss, wobei letzteres ja gerade die Funktion einer Uhr auszeichnet.

    Als "primary frequency standard" gilt beispielseise dieses Gerät ("Our 5071A primary frequency standard delivers exceptional frequency stability."):
    http://www.symmetricom.com/...ency-standard/5071A/
    Dieses 5071A kann auch als Uhr verwendet werden, aber ob es dann als "Primäruhr" gilt, kann ich nicht verbindlich sagen. Nach dem Sprachgebrauch der PTB ist es keine solche, denn nach deren Darstellung existieren insgesamt nur 12 "Primäruhren" weltweit (Stand 2009). Aber das Wort ist vielleicht überhaupt nur ein "PTB-Jargon", das weiss ich nicht.
    http://www.eurekalert.org/...9-12/pb-fno122109.php

    Grundsätzlich gilt jedenfalls, eine Cs-Uhr kommt zur SI-Sekunde, indem sie ihren Cs-Oszillator so scharf wie möglich observiert und dessen Oszillationen zählt. Die Uhr schielt dabei insbesondere nicht auf die Anzeige irgendeiner anderen Uhr, sie konzentriert sich nur auf ihr eigenes Pendel.

  233. Kurt Antworten | Permalink

    @Chris Referenz

    SI-Sekunden lassen sich in SI-Meter konvertieren, und umgekehrt. Das ist Schulphysik. Existentielle Konsequenzen hat die Konvertierung nicht.

    Natürlich lassen sie sich konvertieren, sie sind ja auch aus der "Konvertierung" entstanden.
    Konsequenzen hat das schon, denn es gibt keine Möglichkeit mehr zu unterscheiden ob der Meter, oder die Sekunde, den gleichen "Wert" haben wie an anderen Orten.
    Wem das egal ist dem seis gegönnt, dem Anspruch "die Natur zu beschreiben" wird das aber nicht gerecht.
    Denn es werden Sachen "beschrieben" die nicht stimmen, z.B. das (dieser) der Meter überall gleich lang ist.
    Das stimmt einfach nicht.

    Kurt

  234. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Sekunde oder nicht Sekunde

    Hallo Streiter, der Austausch von Meinungen, Gedanken, scheint mir etwas aus den Fugen geraden zu sein. Darf ich daran Erinnern, dass es hier um die Gleichzeitigkeit geht und nicht um Sekunde oder um Ergründung der Gesundheit und Geisteszustand von unliebsamen Diskussionspartnern. Wer hier nichts zum eigentlichen Thema beitragen kann der soll lieber das Maul halten.

    Obwohl die Gleichzeitigkeit zum Thema steht, möchte ich mich auch noch einmal in die Diskussion um die Sekunde einklinken. Die Sekunde, darüber wurde schon viel geschrieben auch von mir, ist nur eine Zeiteinteilung die sich im Lauf der „Zeit“ heraus kristallisiert hat. Nicht mehr und nicht weniger. Da ist nichts Magisches daran. Die Definition „Sekunde“ hat in den Jahren viele Änderungen erfahren bis der heutige Stand erreicht wurde.
    Das Merkwürdige daran ist, dass bis heute der Ausdruck Sekunde im Gebrauch ist. Schon Einstein benutzte die Sekunde und berechnete damit die Zeitdehnung, Längenverkürzung und sogar die Gleichzeitigkeit. Einstein kannte nur die Sekunde ohne die heutigen Definitionen zu kennen. Seine Berechnungen und Formeln enthalten nur die Sekunde ohne einen Hinweis darauf, dass die SI-Sekunde angewandt werden muss. Nach sorgfältigem Studieren der Formeln, die auf Einstein zurück gehen, konnte ich keinen einzigen Hinweis finden welche Sekunde angewandt werden muss.

    Anhänger wie Kritiker errechnen, noch heute, die Zeitdehnung und Längenverkürzung, nach der von Einsteins Formel deren Bestandteil einfach nur die Sekunde ist.

    Über die Gleichzeitigkeit habe ich ausführlich meine Meinung beigetragen und kann nichts weiter dazu sagen. Die zitierte Darstellung von Einsteins Gleichzeitigkeit und Richtigstellung wird nicht zur Kenntnis genommen.
    Bleibt für mich die Frage: „Warum wohl?“

    Die Neugier auf den nächsten Blogbeitrag hält mich aber trotzdem noch wach. Ganz besonders freue ich mich auf die Lichtuhr.

    Die Sekunde ist nicht das Maß der Zeit, denn Zeit gibt es nicht.

  235. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    Zeit

    Kurt:
    "Die Zeit" existiert nicht.

    Reiner Bergner:
    "Die Sekunde ist nicht das Maß der Zeit, denn Zeit gibt es nicht."

    Diese Aussagen enttäuschen schon ein wenig. Mag sein das Zeit physisch nicht als fassbare Materie existiert. Dies gilt allerdings auch für Gedanken und Meinungen.

    Soll man jetzt Ihre Meinungen als nicht Existent interpretieren und Sie in Zukunft einfach übergehen?

  236. Kurt Antworten | Permalink

    Clemens Schwab Zeit, "Zeit"

    Kurt:
    "Die Zeit" existiert nicht.
    Reiner Bergner:
    "Die Sekunde ist nicht das Maß der Zeit, denn Zeit gibt es nicht."
    Diese Aussagen enttäuschen schon ein wenig. Mag sein das Zeit physisch nicht als fassbare Materie existiert. Dies gilt allerdings auch für Gedanken und Meinungen.

    Wieso sollen diese Aussagen enttäuschen?
    Die Verwendung von Zeit ist ein unverzichtbarer Vorgang, er ist für das Erkennen von Zusammenhängen immer noch unverzichtbar. Und zwar deswegen weil immer noch "die Zeit" als existent angenommen wird.
    Dem ist aber nicht so!

    Die Veränderungen in der Natur geschehen nicht aufgrund von "Zeitveränderung", auch nicht aufgrund von Umständen in der Vergangenheit (diese existiert nicht), sondern einzig aufgrund dem Jetztzustand und dem Wirken der Naturgesetze.
    Die Natur braucht keine "Zeit", wir Menschen brauchen die Zeit.
    Das liegt aber nicht an der Natur, sondern an der stattgefundenen Evolution.
    Denn diese wäre ohne Zeit nicht gelungen.
    "Zeit" = "Die Zeit", das -Ding- das nicht existiert.

    Zeit = das was Uhren zeigen, also die Menge an gezählten, selbsterzeugten Ereignissen.

    Soll man jetzt Ihre Meinungen als nicht Existent interpretieren und Sie in Zukunft einfach übergehen?

    Man sollte versuchen zu verstehen was ist, das was nicht ist, aber angenommen wird, ablegen, und einen Weg zu finden versuchen der den nächsten Jetztzustand vorausberechnen kann.

    Kurt

  237. Kurt Antworten | Permalink

    Gleichzeitigkeit erreichen

    Gleichzeitigkeit von zwei (entfernten)Ereignissen kann man, nach meiner Meinung, nur dadurch erreichen dass eine dritte "Quelle" ein (Synchronisations)Signal erzeugt dessen Laufverhalten bis zu beiden -Probanten- gleich ist, also bekannt ist wie das Signal zu ihnen gelangt, gleiche Weglänge hat, und gleiche Laufeigenschaften aufweist.

    Oder sie sich gegenseitig synchronisieren (aufeinander einphasen), dabei die Signalwege -hin und her-, identisch sind.

    Kurt

  238. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Primäruhren

    Zitat Chrys:: “Das BIPM liefert die Dokumentation zu SI auch auf Englisch und übersetzt dort "étalons de fréquence" mit "frequency standards" [...] Frequenzen lassen sich durchaus auch abgleichen, ohne dass dazu die Abfolge von Perioden gezählt werden muss, wobei letzteres ja gerade die Funktion einer Uhr auszeichnet.“ [...] Als "primary frequency standard" gilt beispielseise dieses Gerät ("Our 5071A primary frequency standard delivers exceptional frequency stability."):
    http://www.symmetricom.com/...ency-standard/5071A/

    So ist das: Was die Franzosen “étalon“ nennen ist ein Gerät und kein „Standard“, d.h. das ist hier bei der Thematik Zeitmessung eine Uhr: Wie Markus Pössel es in der Tat hervorgehoben hat besteht eine Uhr hauptsächlich aus einem Oszillator, einem Zählwerk und einer Anzeigevorrichtung. So können Sie vielleicht die von Ihnen zitierten Erläuterungen in französischer und englischer Sprache jetzt richtig verstehen, wobei der Sprachgebrauch der Franzosen mit dem Wort „étalon“, das sich ganz unmissverständlich für Muttersprachler auf ein Gegenstand bezieht, viel treffender als den Sprachgebrauch in englischer Sprache mit dem Wort „Standard“ ist, worunter man sich spontan keinen Gegenstand vorstellt, sondern eine abstrakte, immaterielle Regelung.

    Zitat Chrys:: “Dieses 5071A kann auch als Uhr verwendet werden, aber ob es dann als "Primäruhr" gilt, kann ich nicht verbindlich sagen. Nach dem Sprachgebrauch der PTB ist es keine solche, denn nach deren Darstellung existieren insgesamt nur 12 "Primäruhren" weltweit (Stand 2009). Aber das Wort ist vielleicht überhaupt nur ein "PTB-Jargon", das weiss ich nicht.“

    Nein, diese 5071A ist ganz bestimmt nicht eine Primäruhr, das kann ich wiederum verbindlich sagen...
    Eine Primäruhr ist eine aufwendige Meßvorrichtung in einem nationalen Metrologie-Institut, die unter strengen, per Konvention definierten Vorgaben konzipiert, gebaut und aufbewahrt wird (Temperatur usw..). In dieser Blogreihe wurden schon zwei Primäruhren abgebildet, so dass Sie hätten erkennen können, wie sie aussehen und dass sie nicht im Handel zu kaufen sind...

    - von Markus Pössel abgebildet: Die Primäruhr CS2 der PTB: http://www.scilogs.de/...instein-verstehen-teil-ii

    - von mir verlinkt: Die Primäruhr NIST-F1 des Metrologie-Instituts in den USA: http://fr.wikipedia.org/...chier:Atomic_clocks.jpg

    Jetzt können Sie vielleicht verstehen, dass eine Primäruhr per Konvention die einzig richtige Dauer einer SI-Sekunde anzeigt, dass alle Sekundäruhren in Laboren oder im Handel nach einer Primäruhr geeicht bzw. kalibriert werden müssen, und dass eine Uhr, die nicht gleichmäßig mit einer Primäruhr tickt nicht die SI-Sekunde reproduziert: ihr Gang wurde aus irgendeinem bekannten oder unbekannten physikalischen Grund „gestört“ (die Natur „stört“ nunmal oft...) , sie hat sich verstellt und muss korrigiert werden.

    Vielleicht können Sie jetzt die von mir weiter oben zitierten Erläuterungen über die Eichung bzw. Kalibrierung von allen Sekundäruhren auf eine Primäruhr ( „Referenz-Meßgerät“ ) aus der deutschen Wikipedia verstehen: http://de.wikipedia.org/wiki/Eichung

    “Eine rückführbare Kalibrierung ist eine Kalibrierung, deren Referenz ein nationaler Standard ist (z.B. ein Messgerät/Messaufbau der PTB), die gewonnenen Messergebnisse sind folglich auf diesen nationalen Standard rückführbar. Rückführbare Messgeräte werden oft auch als Referenz-Messgeräte bezeichnet. Der Vorteil der auf nationale (und somit in der Regel auch internationale) Standards rückführbaren Messgeräte ist die weltweite Vergleichbarkeit der Messergebnisse.“

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  239. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 30.10.2012, 09:04

    Jocelyne Lopez: „Die deutsche Sprache ist reich genug...“

    Auch die ihre bietet da Einiges,…

    Jocelyne Lopez: „Nein, der Begriff "étalon" wurde in diesem Kontext auf französisch für ein konkretes Gerät verwendet, ganz eindeutig - ich bin gebürtige Französin, das können sie mir schon abnehmen, dass hier ein Gerät gemeint ist.

    Wenn Sie partout unter den französischen Begriff „horloge-étalon“ nicht den von Markus Pössel benutzten Begriff „Primäruhr“ erkennen wollen, sondern dies Mal von der französischen in die englische Sprache flüchten, um den Vorgang der Eichung von Sekundäruhren auf eine Referenzuhr zu leugnen, erklären Sie uns bitte auf Deutsch auf welches Referenzgerät die Metrologie-Institute die Sekundäruhren eichen bzw. kalibrieren: […]“

    Mal ganz direkt gefragt, wollen sie die Leser hier verarschen?

    Der Begriff „horloge-étalon“ wird im Französischen nicht als „Primäruhr“ verstanden und erst recht nicht als „Maßstabsuhr“ sondern als „Standard Uhr“!

    Die französische Elektronik Bastelzeitung „Elektor“ bietet März u. Oktober 1987 eine Bauanleitung für eine „horloge-étalon“ an, und dabei handelt es sich nicht um eine Atomuhr sondern um einen Empfänger für das Zeitsignal des DCF77. Hier die Links dazu:

    http://pleguen.fr/...oad&gid=33&Itemid=228
    http://www.elektor.fr/...or-%281987%29.68361.lynkx

    Wie soll man dann ihre „Erklärungen“ oder „Übersetzungen“ dann bitte verstehen?

    Verstehen sie ihre eigene Sprache nicht, oder übersetzen sie hier bewusst falsch?

    Jocelyne Lopez: „Wenn sie sowohl den französischen Begriff „horloge-étalon“ als auch die deutschen Begriffe „Primäruhr“ (Markus Pössel) oder „Referenz-Meßgerät“ (Wikipedia) für den Vorgang der Eichung bzw. Kalibrierung von Sekundäruhren ablehnen, welchen Begriff schlagen Sie denn dafür auf Deutsch vor? „Referenz-Oszillator“? Oder “Primär-Oszillator“? Oder "Prototyp-Oszillator"? Oder "Maßstab-Oszillator"?“

    Noch einmal ganz deutlich, der französischen Begriff „horloge-étalon“ wird überall im Kontext als „Standard Uhr“ und nicht als „Primäruhr“ genutzt und schon gar nicht als „Referenz-Meßgerät“. Hier mal was für sie in ihrer Sprache, wobei ich befürchte auch das werden sie nicht verstehen:

    http://www.astrosurf.com/...ar95/exposes/temps.pdf

    wichtig ist es da ab Seite 7 Punkt 4.1.

    Jocelyne Lopez: „Wir könnten uns in dieser Diskussion auf einen für Sie genehmen Begriff einigen, um das Kind beim Namen zu nennen, no problem. :) Hauptsache ist, dass jeder weiß um welches Gerät es sich dabei handelt und dass wir uns nicht seitenlang mit Wortklaubereien oder Übersetzungen in Fremdsprachen streiten: die deutsche Sprache ist reich genug, um selbstständig einen Vorgang zu beschreiben und zu erklären.“

    Wenn sie und andere Cranks hier nicht ständig gegen die Physik wettern würden, sondern sich bemühen würden ihre Bildungslücken zu schließen anstatt sie hier zu zelebrieren, wären wir viel weiter.

    Tatsache ist:

    Im französischen wird der Begriff „horloge-étalon“ nicht nicht als „Maßstabsuhr“ verstanden, ganz sicher nicht als ein „Gerät“, welches die richtige Dauer der SI-Sekunde vorgibt, an dem sich alle anderen Atomuhren zu kalibrieren haben.

  240. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Kurt, 30.10.2012, 18:40

    Kurt: „Natürlich lassen sie sich konvertieren, sie sind ja auch aus der "Konvertierung" entstanden. Konsequenzen hat das schon, denn es gibt keine Möglichkeit mehr zu unterscheiden ob der Meter, oder die Sekunde, den gleichen "Wert" haben wie an anderen Orten. “

    Du irrst wie üblich Kurt, genau die Definition der SI-Sekunde bedingt, dass die SI-Einheiten „Sekunde“ und „Meter“ an jedem Ort den gleichen Wert haben.

    Kurt: „Wem das egal ist dem sei’s gegönnt, dem Anspruch "die Natur zu beschreiben" wird das aber nicht gerecht. Denn es werden Sachen "beschrieben" die nicht stimmen, z.B. dass (dieser) der Meter überall gleich lang ist. Das stimmt einfach nicht. “

    Die Definition der SI-Sekunde ist so genau, dass daraus auch die Länge definiert wird, da die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für konstant ist, kann der SI-Meter über die SI-Sekunde und die Lichtgeschwindigkeit c bestimmt werden.

    Mal ein konkretes Beispiel, wir haben wieder Labor A auf 1000m und Labor B auf 3000m über NN. In beiden Laboren bauen nun die Physiker eine „SI-Uhr“, sie bauen also ein „Messgerät“ und bestimmen die Dauer einer SI-Sekunde.

    Nun messen sie mit Licht die Strecke aus, welche dieses in einer 299.792.458stel SI-Sekunde zurücklegt.

    Damit haben die Physiker nun genau die Länge des SI-Meters ermittelt.

    Treffen sich nun die Physiker aus allen Laboren und vergleichen ihren „Meter“ werden sie feststellen, dass diese alle dieselbe Länge haben.

    Geht man aber nach der „Physik“ der Crank vor, würde also die Dauer der SI-Sekunde wie von Frau Lopez behauptet für alle Labore egal auf welcher Höhe von einer „horloge-étalon“ (Refferenz-/Maßstabsuhr) vorgegeben, würden die Längen des Meters auf einmal unterschiedlich sein, und zwar abhängig von der Höhe des Labors der diesen ausgemessen hat.

    Was die Cranks hier also behaupten, ist meiner Meinung nach bei Einigen schon einer Lüge gleich, bei den Anderen in auch durch Unwissenheit nicht zu entschuldigen. Hier werden einfach Unwahrheiten in den Raum gestellt, dass sie sich Balken biegen. Beim besten Willen ist es mir hier nicht möglich noch anzunehmen, das Kurt oder Frau Lopez oder andere Cranks zum Thema unter dem Arbeitstitel „Einstein verstehen“ mitarbeiten wollen.

    Stattdessen wird versucht die Physiker als Deppen darzustellen, es wird „gelogen“ und geleugnet was nicht ins eigene Weltbild passt. Die SI-Sekunde ist Standard, Atomuhren genau genug um die Effekte der Zeitdilatation bei unterschiedlichen Gravitationspotenzialen und bei Bewegung zweifelsfrei eindeutig zu messen.

    Aber das darf ja nicht sein, da nörgeln die Cranks nun wochenlang an der Funktionsweise der Atomuhr und am Ende bestreiten sie die Existenz von Zeit an sich.

  241. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 31.10.2012, 07:52

    Jocelyne Lopez: „So ist das: Was die Franzosen “étalon“ nennen ist ein Gerät und kein „Standard“, d.h. das ist hier bei der Thematik Zeitmessung eine Uhr: Wie Markus Pössel es in der Tat hervorgehoben hat besteht eine Uhr hauptsächlich aus einem Oszillator, einem Zählwerk und einer Anzeigevorrichtung. So können Sie vielleicht die von Ihnen zitierten Erläuterungen in französischer und englischer Sprache jetzt richtig verstehen, wobei der Sprachgebrauch der Franzosen mit dem Wort „étalon“, das sich ganz unmissverständlich für Muttersprachler auf ein Gegenstand bezieht, viel treffender als den Sprachgebrauch in englischer Sprache mit dem Wort „Standard“ ist, worunter man sich spontan keinen Gegenstand vorstellt, sondern eine abstrakte, immaterielle Regelung.“

    Frau Lopez, wenn sie hier behaupten, „horloge-étalon“ steht im Französischen in der Regel für „Primäruhr“ ist das falsch. Ich würde es sogar für „gelogen“ halten. Hier steht groß „horloge-étalon“ drüber:

    http://pleguen.fr/...oad&gid=31&Itemid=228

    Ohne Frage ist das keine Bauanleitung für eine Primäruhr.

    Jocelyne Lopez: „Eine Primäruhr ist eine aufwendige Messvorrichtung in einem nationalen Metrologie-Institut, die unter strengen, per Konvention definierten Vorgaben konzipiert, gebaut und aufbewahrt wird (Temperatur usw..). In dieser Blogreihe wurden schon zwei Primäruhren abgebildet, so dass Sie hätten erkennen können, wie sie aussehen und dass sie nicht im Handel zu kaufen sind...“

    Ihre Übersetzung: „horloge-étalon“ => „Primäruhr“ ist falsch! Punkt!

    Sehen sie alleine daran, dass es für eine „horloge-étalon“ eine Bauanleitung gibt, und dort ganz sicher nicht eine „Primäruhr“ beschrieben ist. Eine „horloge-étalon“ ist eine Standarduhr, welche (wie auch immer) in der Lage ist, die WTC anzuzeigen. Jede Uhr die das Zeitsignal empfängt ist also eine „horloge-étalon“.

    Sie behaupten aber, „horloge-étalon“ sei französisch für „Primäruhr“ und das ist einfach falsch!

    Und dann ist auch das was sie über Primäruhr schreiben falsch, aber das hatten wir ihnen ja schon zigmal erklärt.

    Jocelyne Lopez: „Jetzt können Sie vielleicht verstehen, dass eine Primäruhr per Konvention die einzig richtige Dauer einer SI-Sekunde anzeigt, dass alle Sekundäruhren in Laboren oder im Handel nach einer Primäruhr geeicht bzw. kalibriert werden müssen, und dass eine Uhr, die nicht gleichmäßig mit einer Primäruhr tickt nicht die SI-Sekunde reproduziert: ihr Gang wurde aus irgendeinem bekannten oder unbekannten physikalischen Grund „gestört“ (die Natur „stört“ nun mal oft...) , sie hat sich verstellt und muss korrigiert werden.“

    Ich sage mal meine Meinung dazu, das ist kackfrech gelogen!

    Die richtige Dauer einer SI-Sekunde wird in den Laboren nicht durch eine Primäruhr vorgegeben!

    Atomuhren müssen nicht an einer Primäruhr kalibriert werden, und die Uhren in den Laboren weltweit werden nicht auf ein und dasselbe Zeitsignal „kalibriert“!

    Würde man für alle Labore eine solche Dauer für die SI-Sekunde von einer „Primäruhr“ vorgeben, müsste diese Dauer in allen Laboren in Abhängigkeit der Höhe des Labors neu berechnet werden. Die Uhren in den Laboren würden mit einer von einer „Primäruhr“ vorgegebenen Dauer für die SI-Sekunde eine falsche Dauer bekommen.

    Und das Uhren auf unterschiedlicher Höhe unterschiedliche schnell laufen ist eine Tatsache, welche nichts mit „die Natur“ stört mal zu tun hat. Denn wenn es willkürliche „Störungen“ wären, wären die beliebig, also mal schneller mal langsamer. Tatsache ist aber, Uhren auf Bergen gehen immer schneller, immer gleichviel schneller, immer abhängig von der Höhe, und diese „Störung“ lässt sich perfekt mit der LT berechnen.

    Wer hier versucht den Lesern klar zu machen, es wäre einfach nur eine „Störung der Natur“, welche für den Gangunterschied der Uhren auf unterschiedlicher Höhe verantwortlich ist, versucht meiner Meinung nach, ganz bewusst zu täuschen.

    Und auf die Frage, warum diese „Naturstörungen“ immer gleich sind, und sich mit der LT berechnen lassen, wissen die Cranks natürlich auch keine Antwort.

    Ganz deutlich, eine Atomuhr in einem Labor auf 3000m geht nicht falsch, wenn sie für die SI-Sekunde eine kürzere Dauer misst, als eine Uhr auf 1000m. Sie muss auch nicht verstellt und „korrigiert“ werden, wie Frau Lopez hier behauptet. Und das passiert auch nicht!

  242. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Kurt

    Kurt: "Die Veränderungen in der Natur geschehen nicht aufgrund von "Zeitveränderung""

    Natürlich ändert sich die Natur nicht direkt durch Zeit. Aber was glauben Sie was aus Ihrer Natur wird, könnte man die Zeit anhalten und damit den Zustand der "Nichtexistenz von Zeit" erreichen?

  243. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Was die Franzosen “étalon“ nennen ist ein Gerät und kein „Standard“, d.h. das ist hier bei der Thematik Zeitmessung eine Uhr: Wie Markus Pössel es in der Tat hervorgehoben hat besteht eine Uhr hauptsächlich aus einem Oszillator, einem Zählwerk und einer Anzeigevorrichtung.«

    Was die Franzosen "étalon de fréquence" nennen und in der engl. Fachliteratur als "frequency standard" bezeichnet wird, ist ein Oszillator. Dazu ganz verbindlich ein fachliterarisches Zitat aus einem engl. Standardwerk zu Fragen der Zeit (Dennis D. McCarthy, P. Kenneth Seidelmann. Time. Wiley-VCH, 2009):

    frequency standard: a stable oscillator whose output is used as a precise frequency reference; a primary frequency standard is one whose frequency corresponds to the adopted definition of the second, with its specified accuracy achieved without calibration of the device.

    Für die Nachwelt halten wir fest: Das Symmetricom 5071A ist ein "primary frequency standard", wird also nicht kalibriert. In seiner Funktion als Uhr ist das 5071A (nach verbindlicher Meinung von Jocelyne Lopez) jedoch keine "Primäruhr". Da andererseits (Zitat Jocelyne Lopez) »alle Sekundäruhren in Laboren oder im Handel nach einer Primäruhr geeicht bzw. kalibriert werden müssen«, ist das 5071A aber auch keine "Sekundäruhr".

    Zitat Jocelyne Lopez (19.10.2012, 21:23): »Markus Pössel ... „Primäruhren“ ... (in Anführungszeichen in seinem Text - Warum in Anführunszeichen? Ist "Primäruhr" auch kein offizieller Begriff?) ...«

    Vielleicht kann Merkus Pössel das ja selbst noch klären, warum er das Wort in double quotes gesetzt hat. "Primäruhr" auf engl. wäre "primary clock", und hier ist eine:
    http://sarastrand.se/...012/03/Primary_Clock_2.jpg

  244. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Tickt eine Primäruhr nur vor sich hin?

    Zitat Chrys: “Was die Franzosen "étalon de fréquence" nennen und in der engl. Fachliteratur als "frequency standard" bezeichnet wird, ist ein Oszillator.“

    Ja, das sagte ich schon vorher...
    Und wir waren uns auch schon vorher darüber einig, dass dieser „Oszillator“ als eine Uhr verstanden werden kann: Eine Uhr besteht nun mal aus einem Oszillator, einen Zahlwerk und einer Anzeigevorrichtung. Wie eine Primäruhr in einem nationalen Metrologie-Institut, wie jegliche handelsübliche Atomuhr.

    Es handelt sich hier weiter um reine Wortklaubereien über Terminologien und fachlichen Jargons in drei Sprachen, um das hier einzig interessante Grundprinzip einer Messung zu leugnen. Messen ist mit einem Maßstab vergleichen. Und man kann nur Abweichungen des Gangs einer Uhr feststellen, wenn man mindestens zwei Uhren vergleicht, am besten mit dem Maßstab selbst bzw. mit einer exakten Reproduktion des Maßstabes. Bei einer einzigen Uhr kann kein Mensch eine Abweichung merken, man kann ja nicht eine Uhr mit sich selbst vergleichen, logisch. Ist es denn so schwierig zu verstehen? Dieses Grundwissen ist anscheinend bei Ihnen hoffnungslos verlorengegangen. :(

    Zitat Chrys: “In seiner Funktion als Uhr ist das 5071A (nach verbindlicher Meinung von Jocelyne Lopez) jedoch keine "Primäruhr". Da andererseits (Zitat Jocelyne Lopez) »alle Sekundäruhren in Laboren oder im Handel nach einer Primäruhr geeicht bzw. kalibriert werden müssen«, ist das 5071A aber auch keine "Sekundäruhr".

    Ist bestehe auf meine Meinung, dass das handelsübliche Gerät 5071A keine Primäruhr ist wie Markus Pössel diesen Begriff benutzt, erläutert und abgebildet hat. Schon rein optisch kann man erkennen, dass das handelsübliche 5071A nicht eine Primäruhr aus einem nationalen Metrologie-Institut ist, die die Vorgaben der Definition der SI-Sekunde erfüllt (Temperatur, streng stationäre Zustand, etc.).

    Zitat Chrys: “Vielleicht kann Merkus Pössel das ja selbst noch klären, warum er das Wort in double quotes gesetzt hat. "Primäruhr" auf engl. wäre "primary clock", und hier ist eine:
    http://sarastrand.se/...012/03/Primary_Clock_2.jpg

    Genau, und ich habe ja schon selbst weiter oben angeregt, dass Markus Pössel die Erläuterungen überarbeiten sollte, die die Funktion einer „Primäruhr“ (wobei er selbst das Wort in Anführungszeichnen gesetzt hat) für jedem Laie klar macht, egal wie man das Kind in allen möglichen Sprachen und technischen Jargons nennt.

    Sie haben nämlich bis jetzt nicht meine Frage beantwortet, welche Funktion einer solchen „Primäruhr“ in einem nationalen Metrologie-Institut Ihrer Meinung nach haben soll. Haben Sie etwa selbst keine Meinung darüber? Haben Sie sich nie selbst Gedanken darüber gemacht? Wozu bauen die Länder solche aufwendige und teure Uhren und bewahren sie unter strengen Bedingungen? Nur damit sie vor sich hinticken? Na...

    Markus Pössel sollte in der Tat hier viel besser erklären, welche Funktion zum Beispiel die „Primäruhr“ CS2 der PTB übernimmt, die er abgebildet hat. Das ist in der Tat nach dem Verlauf der Diskussion dringend von Nöte, das ist nämlich mit seinen bisherigen Erläuterungen ganz ersichtlich nicht rübergekommen. Man braucht auch kein fachliches Jargon und keine technischen Details um es verständlich und unmissverständlich zu erläutern, wir sind hier alle keine Metrologie-Anwärter - diese Blogserie richtet sich auch ausdrücklich an Schüler ab der 10. Klasse. Die Darlegung des Prinzips würde erstmal reichen, es ist ganz ersichtlich nicht rübergekommen welche Funktion diese Uhr hat.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  245. Reiner Bergner Antworten | Permalink

    Gleich über Zeit

    Tut mir leid Herr Clemens Schwab, dass ich sie enttäusche, wenn auch nur ein klein wenig, lag nicht in meiner Absicht.
    Ich verstehe Ihren Standpunkt, ich rede ja auch von Zeit, wie soll man sich sonst verständigen. Ein Ersatz-Wort finden oder in Umlauf zu bringen ist ebenfalls hirnrissig. Deshalb werde ich weiterhin von der Zeit sprechen auch wenn es diese gar nicht gibt. Was es gibt, das ist die Bewegung. Diese Bewegung kann ich vergleichen mit der Uhr (Bewegung zählendes Etwas) um eine Vorstellung zu bekommen wie und wohin sich die Bewegung entwickelt. Außer der nicht existierenden Zeit gibt, bzw. gibt es nicht, die nicht existierende Vergangenheit oder die nicht existierende Zukunft. Es gibt nur die Gegenwart - nichts weiter.
    Mir fällt dabei ein, dass es gar keine Erdbeeren gibt und doch sprechen wir davon und essen sie mit Vergnügen. Die „Erdbeere“ ist eine Sammelnussfrucht und ist botanisch keine Beere. (Wikipedia) Es sind unbedachte Worte die sich eingebürgert haben und nicht wieder weg zu kriegen sind. Genauso verhält es sich mit der Zeit in der Physik. Die Physik übernahm alltägliche Bezeichnungen ohne sie zu prüfen ob sie einer ordentlichen Wissenschaft standhalten. Da liegt schon der Hase im Pfeffer.
    Deshalb konnte es geschehen, dass die Zeit gedehnt und die Längen verkürzt werden. Aber das ist schon wieder ein Vorgriff.

    Als Hinweis möchte ich noch hinzufügen, dass es schon Physiker der Meinung sind, das es keine Zeit gibt.
    Physiker sind bereits soweit, dass sie die Materie anzweifeln, ihren Annahmen zufolge gibt es keine Materie und doch latschen wir drauf rum. (habe ich in einer Dokumentation über Materie gesehen, kann aber keinen Hinweis geben)

  246. Kurt Antworten | Permalink

    Clemens Schwab Zeit

    Kurt: "Die Veränderungen in der Natur geschehen nicht aufgrund von "Zeitveränderung""
    Natürlich ändert sich die Natur nicht direkt durch Zeit. Aber was glauben Sie was aus Ihrer Natur wird, könnte man die Zeit anhalten und damit den Zustand der "Nichtexistenz von Zeit" erreichen?

    Wenn die Zeit angehalten wird, also die Uhr stehen bleibt, dann ändert sich überhaupt nichts.
    Der Natur ist das völlig egal!

    "Die Zeit" existiert nicht.
    Zeit ist das was Uhren zeigen, sie zeigen eine Zahl, gebracht in ein uns geläufiges Format, erstellt aus Takten die sie selbst erzeugt hat.

    Sie kann weder was messen noch was bewerten, sie kann nur zählen, das ist alles.

    Kurt

  247. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Kurt

    Kurt: "Wenn die Zeit angehalten wird, also die Uhr stehen bleibt, dann ändert sich überhaupt nichts.
    Der Natur ist das völlig egal!

    "Die Zeit" existiert nicht.
    Zeit ist das was Uhren zeigen, sie zeigen eine Zahl, gebracht in ein uns geläufiges Format, erstellt aus Takten die sie selbst erzeugt hat.

    Sie kann weder was messen noch was bewerten, sie kann nur zählen, das ist alles."

    Autsch, dass tut weh!

  248. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Reiner Bergner

    Meiner Meinung nach sollten Sie Ihr Konzept der Zeit noch einmal intensiv überdenken.

    Damit werde ich mich vorläufig aus der Diskussion um die "Existenz von Zeit" verabschieden.

  249. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Eingriff

    Jocelyne Lopez schrieb (31.10.2012, 16:16):
    > Messen ist mit einem Maßstab vergleichen.

    Nein.
    Insbesondere ist es zum bloßen Vergleichen nicht erforderlich, irgendeinen (bestimmten) "Maßstab" auszuwählen und anzuwenden. Die Resultate jeglicher Vergleiche, d.h.

    - entweder der Wert "gleich" (bzw. "Verhältnis gleich 1")

    - oder der Wert "ungleich" (ggf. mit entsprechendem Verhältniswert ungleich 1)

    enthalten ja auch keine Spur irgendwelcher "Maßstäbe" oder "Einheiten" oder dergleichen.

    > Eine Uhr besteht nun mal aus einem Oszillator [...] Zahlwerk [...] Anzeigevorrichtung.

    Nein; diese Beschreibung triff z.B. auf "biologische", "forensische", oder "Radiokarbonuhren" offenbar nicht zu.
    Aber bestimmte Uhren, bei denen periodische Vorgänge gezählt werden, spielen natürlich eine wichtige Rolle.

    > Und man kann nur Abweichungen des Gangs einer Uhr feststellen, wenn [...]

    "Gang"?? -- Was soll das denn sein?

    Offenbar wird Weder in diesem SciLogs-Artikel noch in den beiden (am Anfang genannten) vorausgehenden "Teilen" dieses Wort erwähnt; geschweige denn definiert.
    (Vielleicht ist ja wenigstens den entsprechenden Kommentaren etwas Sachdienliches zu entnehmen? Falls so, wäre das allerdings wohl ein erheblicher Vorgriff.)

    > [...] man mindestens zwei Uhren vergleicht, am besten mit dem Maßstab selbst bzw. mit einer exakten Reproduktion des Maßstabes.

    Von besonderem, und im Rahmen der RT nicht zuletzt didaktischem Interesse sind natürlich Vergleiche mit (und erst recht zwischen) "idealen Uhren" (vgl. MTW §16.4).

    (Ohne vorgreifen zu wollen; aber in gespannter Erwartung dessen, von dem es hieß, "es komme noch".)

  250. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Es handelt sich hier weiter um reine Wortklaubereien ...

    Keineswegs, denn indem Sie nach eigenem Bekunden glauben, »dass eine Primäruhr per Konvention die einzig richtige Dauer einer SI-Sekunde anzeigt ... und dass eine Uhr, die nicht gleichmäßig mit einer Primäruhr tickt nicht die SI-Sekunde reproduziert«, besteht ein erheblicher Klärungsbedarf darüber, was es grundsätzlich mit der SI-Sekunde einerseits und dem synchronen Ticken von Uhren andererseits auf sich hat.

    Eine SI-Sekunde im niedersächsischen Braunschweig dauert per Konvention ebenso lange wie eine SI-Sekunde in Boulder, Colorado. Und die Oszillatoren der PTB-CS2 in Braunschweig sowie der NIST-F1 in Boulder haben jeweils dieselbe Frequenz von 9 192 631 770 Hz, wie es sich für brave "Primäruhren" gehört. Aber wie kann es dann sein, dass die Anzeigen der PTB-CS2 und der NIST-F1 nicht wie erwartet synchron bleiben, wenn beide Uhren einmalig synchronisiert wurden und forthin im regulären SI-Sekundentakt "vor sich hinticken"? Warum sagt man, dass die NIST-F1 "schneller tickt" als die PTB-CS2, wo doch beide nach den SI-Regeln "richtig ticken"?

    Nun, um den Gang von Uhren an entfernten Orten überhaupt miteinander vergleichen zu können, braucht es einen Vergleichsmassstab. Für Atomuhren wird ein solcher durch Internationale Atomzeit TAI gegeben. Und gemessen an der TAI-Skala tickt die NIST-F1 schneller als die PTB-CS2. Die Einheit der TAI-Skala ist die TAI-Sekunde (aka Weltzeit-Sekunde). Von der TAI-Sekunde ist aber nicht per Konvention gefordert oder angenommen, dass sie überall gleich lange dauert. Und deswegen betonen Lombardi et al. auch, dass TAI zur Zeitmessung in metrologischen Instituten nicht zu gebrauchen ist: eine TAI-Sekunde dauert in Boulder länger als in Braunschweig. Sehen Sie diesen wesentlichen Unterschied zwischen SI-Sekunde und TAI-Sekunde?

    »Sie haben nämlich bis jetzt nicht meine Frage beantwortet, welche Funktion einer solchen „Primäruhr“ in einem nationalen Metrologie-Institut Ihrer Meinung nach haben soll.«

    Da tun Sie mir m.E. etwas unrecht, denn oben (26.10.2012, 11:50) hatte ich auf Ihre Frage hin im letzten Absatz eine der Primäraufgaben der "Primäruhren" doch schon einmal genannt.
    http://www.scilogs.de/...keit/page/3#comment-42899

  251. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Newton bleibt tot.

    Chrys schrieb (01.11.2012, 10:24):
    > Und die Oszillatoren der PTB-CS2 in Braunschweig sowie der NIST-F1 in Boulder haben jeweils dieselbe Frequenz [...]

    Man beachte, dass dieser Befund (soweit zitiert) ohne Bezug auf irgendwelche "Maßstäbe", "Einheiten" oder dergleichen mitteilbar ist.

    Interessant wäre nun:
    Wie hat man das herausgefunden?, bzw.
    Wie würde man herausfinden, ob das auch in eventuellen weiteren Versuchen (noch) zuträfe?

    > Nun, um [...] Uhren an entfernten Orten

    ... also ganz allgemein und überhaupt:
    Uhren, die nicht miteinander koinzident waren und blieben,
    sondern die voneinander getrennt waren und blieben ...

    > überhaupt miteinander vergleichen zu können, braucht es einen Vergleichsmassstab.

    Immerhin hat Einstein durch seine Definition (1917), wie "Gleichzeitigkeit" zwischen geeigneten Paaren voneinander getrennter Uhren festzustellen ist, ein Vergleichsprinzip angegeben, dass (offenbar) ohne irgendeinen "Vergleichsmassstab" auskommt.

    Und das sollte man sicher verstehen, wenn man versuchen will, Einstein zu verstehen.

  252. Kurt Antworten | Permalink

    Clemens Schwab Zeit

    "Die Zeit" existiert nicht.
    Zeit ist das was Uhren zeigen, sie zeigen eine Zahl, gebracht in ein uns geläufiges Format, erstellt aus Takten die sie selbst erzeugt hat.
    Sie kann weder was messen noch was bewerten, sie kann nur zählen, das ist alles."

    Autsch, dass tut weh!

    Das mag ja weh tun, es ist die Realität.
    Wem das weh tut der sollte überlegen ob er die richtigen Annahmen (die Realität)als richtig anschaut oder nur irgendetwas glaubt.

    Kurt

  253. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Steuergeld sparen?

    Zitat Chrys: “Von der TAI-Sekunde ist aber nicht per Konvention gefordert oder angenommen, dass sie überall gleich lange dauert.“

    Die TAI-Sekunde interessiert hier nicht.
    Hier interessiert die ganze Zeit nur die Maßeinheit SI-Sekunde, die Definition der SI-Sekunde, die konkrete Realisierung der SI-Sekunde gemäß Definition, die Reproduktion der SI-Sekunde und die Vergleichbarkeit der reproduzierten SI-Sekunden.

    Zitat Lopez: “Sie haben nämlich bis jetzt nicht meine Frage beantwortet, welche Funktion einer solchen „Primäruhr“ in einem nationalen Metrologie-Institut Ihrer Meinung nach haben soll.“

    Zitat Chrys: “Da tun Sie mir m.E. etwas unrecht, denn oben (26.10.2012, 11:50) hatte ich auf Ihre Frage hin im letzten Absatz eine der Primäraufgaben der "Primäruhren" doch schon einmal genannt. http://www.scilogs.de/...keit/page/3#comment-42899

    Nun, Ihre Kenntnisse über “Primäruhren" sind erst einmal alles anderes als sicher, Sie scheinen selbst nicht genau zu wissen, was man unter Primäruhren verstehen sollte („anscheinend“) und geben auch offen zu, dass Sie sich die Funktion und die „Hierarchie“ der Uhren unter verschiedenen Bezeichnungen (Primäruhren, Sekundäruhren) auch nicht sicher sind:

    Zitat Chrys: “Von "Primäruhren" spricht man anscheinend bei solchen Uhren, deren Genauigkeit und Stabilität nicht an anderen Uhren zu überprüfen ist. Davon existieren weltweit nicht sehr viele, und die meisten Uhren an metrologischen Instituten kommen nicht an die NPL-CsF2 oder die NIST-F1 heran. Diese lassen sich dann an den primären messen, und das BIPM spricht dabei von "étalons secondaires de fréquence". Ganz sicher bin ich mir des Sprachgebrauchs aber nicht, vielleicht weiss jemand das besser als ich.

    Darüber hinaus sagen Sie hier übrigens über Primäruhren das gleiche und auch das wesentliche, was ich die ganze Zeit sage: ihre Genauigkeit lassen sie sich nicht an anderen Uhren überprüfen.

    Lassen wir uns doch von dem Autor dieser Blogserie Markus Pössel erklären, welche Funktion eine Primäruhr wie zum Beispiel die CS2 in Deutschland oder die NIST-F1 in den USA übernimmt. Vielleicht könnte dabei Klarheit herbeigeführt werden, das ist nicht deutlich rübergekommen. Wie gesagt, es ist nicht anzunehmen, dass man solche teuere Uhren baut und unterhält, nur um sie vor sich hin ticken zu lassen. Eine Funktion haben sie ganz bestimmt. Sonst könnte man ruhig das Steuergeld dafür sparen, oder? ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  254. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    »Die TAI-Sekunde interessiert hier nicht.«

    Au contraire, es interessiert sehr und scheint mir gerade für Sie doch ganz besonders lehrreich, dass wir es im Alltag beständig mit einer Sekunde zu tun haben, die überhaupt nicht zur Messung von "Dauer" taugt, sondern zur Festlegung von "Gleichzeitigkeit" konzipiert ist.

    Und wie ist dieser Blogartikel betitelt? Richtig, "Gleichzeitigkeit". Wenn Sie noch Schwierigkeiten mit der SI-Sekunde haben, das gehört thematisch zu Teil II, damit sind Sie hier bei strenger Auslegung im falschen Film.

  255. Chrys Antworten | Permalink

    Frank Wappler

    »Immerhin hat Einstein durch seine Definition (1917), wie "Gleichzeitigkeit" zwischen geeigneten Paaren voneinander getrennter Uhren festzustellen ist, ein Vergleichsprinzip angegeben, dass (offenbar) ohne irgendeinen "Vergleichsmassstab" auskommt.«

    Einstein synchronisiert da "ruhende" Uhren. Damit trifft er auch eine Wahl für ein bestimmtes Bezugssystem, nämlich das Ruhesystem der besagten Uhren. Sein Vergleichsmassstab ist dann das, was er gern als "Zeit" (mit double quotes) bezeichnet, und das ist die Zeitkoordinate dieses Ruhesustems.

    Aber irgendwie hatten wir das wohl auch schon mal ... ;-)

  256. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Relativ zähfließend in der Baustelle

    Chrys schrieb (02.11.2012, 09:35):
    > Einstein synchronisiert da

    ... da: href="http://archive.org/stream/berdiespezielle00unkngoog/berdiespezielle00unkngoog_djvu.txt
    ...

    > "ruhende" Uhren.

    Vor der eventuellen Feststellung von Synchronität gegebener Uhren geht es aber um die (eventuelle) Feststellung, welche Anzeige der einen gleichzeitig zu welcher Anzeige der anderen war.
    Erst anschließend kann über Synchronität entschieden werden (ein Paar einander gleichzeitiger Anzeigen heißt "synchron", falls sie einander hinreichen ähnlich aussahen; und ein Paar gegebener Uhren heißt "synchron", falls jede bestimmte Anzeige der einen synchron zu einer bestimmten Anzeige der anderen war).

    > Damit trifft er auch eine Wahl für ein bestimmtes Bezugssystem, nämlich das Ruhesystem der besagten Uhren.

    Natürlich. Entsprechend ist Gleichzeitigkeit ja eine Beziehung und Eigenschaft von Anzeigenpaaren genau dieser beiden Uhren; und nicht etwa im Allgemeinen von Anzeigenpaaren irgendwelcher anderer Uhren, oder gar von Paaren von Anzeigenmengen vieler Uhren auf einmal.
    Gleichzeitigkeit, entsprechend Einsteins Definition, ist eine Beziehung zwischen Anzeigen bestimmter Beteiligter (Uhren); nicht zwischen ganzen Ereignissen.

    Aber darauf aufbauend ergibt sich natürlich erstens, wie Dauern zwischen zueinander ruhenden Uhren zu vergleichen sind; und zweitens auch, wie Dauern zwischen Uhren zu vergleichen sind, die nicht zueinander ruhen.

    > Sein Vergleichsmassstab ist dann das, was er gern als "Zeit" (mit double quotes) bezeichnet, und das ist die Zeitkoordinate dieses Ruhesustems.

    Einstein beruft sich 1917 (bzw. Dezember 1916) nicht auf irgendwelche Koordinaten, um zu definieren, wie Gleichzeitigkeit festzustellen ist.

    Sicher, jeder mag Zahlentupel drüberstreuseln, wie er/sie lustig ist. Das ändert nichts an der Physik; weder am zugrundeliegenden nachvollziehbaren Gedankenexperiment, noch an geometrischen Beziehungen zwischen tatsächlichen Beteiligten.

    Allenfalls mag im Nachhinein beurteilt werden, welche Koordinatenüberzüge "gut" waren; bzw. in wie fern andere davon abwichen.

    > Aber irgendwie hatten wir das wohl auch schon mal ... ;-)

    Und besser immer 'ne Hand am Lenkrad lassen! ...

    Chrys schrieb (02.11.2012, 08:52):
    > [Die TAI-Sekunde ist] zur Festlegung von "Gleichzeitigkeit" konzipiert

    Nö: allenfalls "Koordinaten-Gleichzeitigkeit", deren "Güte" bzgl. eventuellen Feststellungen von Gleichzeitigkeit entsprechend Einsteins Definition allenfalls nachträglich beurteilt werden kann.

    > Und wie ist dieser Blogartikel betitelt? Richtig, "Gleichzeitigkeit".

    Eben. Und nur das interessiert hier/Physiker wirklich.

  257. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Invariable oder variable Maßeinheit?

    Zitat Jocelyne Lopez: “Die TAI-Sekunde interessiert hier nicht.“

    Chrys: “Au contraire, es interessiert sehr und scheint mir gerade für Sie doch ganz besonders lehrreich, dass wir es im Alltag beständig mit einer Sekunde zu tun haben, die überhaupt nicht zur Messung von "Dauer" taugt, sondern zur Festlegung von "Gleichzeitigkeit" konzipiert ist.“

    Sorry, aber die Messung einer Dauer hat sehr wohl auch mit Gleichzeitigkeit zu tun, zwar nicht, wenn man diese Dauer mit einer einzigen Uhr misst, aber sehr wohl, wenn man diese Dauer mit zwei Uhren misst.

    Wenn Sie zum Beispiel die Zeit (= Dauer) messen wollen, die ein Schwimmer in einem olympischen Schwimmbecken von 50 m hin-und-zurück für 100 m gebraucht hat, können Sie mit einer einzigen Uhr am Start messen. Sie bestimmen eine bestimmte Dauer der Schwimmleistung auf 100 m.

    Wenn Sie nun an beiden Enden des Schwimmbeckens mit zwei Uhren messen, also die Zwischenzeit des Schwimmers bei 50 m ermitteln wollen, dann muss gewährleistet werden, dass die beiden Uhren gleichmäßig und gleichzeitig ticken, also die gleiche Sekunden-Dauer anzeigen. Sonst können Sie die Messung vergessen, sie ist ungültig: Sie können nicht eine Dauer mit zwei Uhren messen, die nicht ganz genau die gleiche Sekunden-Dauer anzeigen, wo gibt es denn so was? Ihre variable TAI-Sekunde können sie hierfür einpacken.

    Chrys: “Und wie ist dieser Blogartikel betitelt? Richtig, "Gleichzeitigkeit". Wenn Sie noch Schwierigkeiten mit der SI-Sekunde haben, das gehört thematisch zu Teil II, damit sind Sie hier bei strenger Auslegung im falschen Film.“

    Nein, ich bin nicht „im falschen Film“, wenn ich mir bei einer Zeitmessung sicher sein möchte, dass zwei Uhren gleichzeitig Schwingungen zählen, sprich dass eine Sekunde für beide Uhren dieselbe Dauer hat. Wenn seitenlange kontroverse Austausche und Unsicherheiten bestehen, dann müssen die Grundlagen in der Meßkunde vom Autor Markus Pössel in seiner „Schritt-für-Schritt“ Einführung besser erläutert werden: Es geht nicht, dass manche Leser der Meinung sind, dass eine Maßeinheit invariable sein muss und manche dagegen der Meinung sind, dass eine Maßeinheit variable sein darf.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  258. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Sekunden, Primäruhren etc.

    Die Fragen nach der Sekundendefinition und der Primäruhren haben mich meinen (damals nicht zuende geschriebenen) Artikel "Eine Sekunde bitte, Teil II" aus der elektronischen Schublade holen lassen (Teil I ist ja nun auch schon, wie ich zu meinem Schrecken sehe, knapp anderthalb Jahre her).

    Ein paar Tage brauche ich noch, um ihn zuende zu schreiben; dann poste ich ihn hier als eigenständigen Blogbeitrag.

  259. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Einstein beruft sich 1917 (bzw. Dezember 1916) nicht auf irgendwelche Koordinaten, um zu definieren, wie Gleichzeitigkeit festzustellen ist.«

    Er beruft sich dabei auf "Bezugskörper" (Bahndamm, Zug), und "Bezugskörper" ist ihm nur ein anderes Wort für "Koordinatensystem", daran lässt er keinen Zweifel. Und daran kann auch keine finstere MTW-Box etwas ändern, soweit ich sehe.

  260. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Jedenfalls bringt Markus Pössel Ihnen noch den "richtigen Film", womit sich womöglich noch dieses oder jenes klären lässt.

    Einstweilen, eine grundsätzliche Schwierigkeit bei Ihnen sehe ich darin, dass Sie anscheinend eine unmittelbare Vorstellung von "Dauer" zu haben glauben, und folglich auch davon, wie diese zu messen sei. Zum Beispiel hier (08.10.2012, 08:25):

    »Den präzisen und leichtverständlichen Begriff „Dauer“ mit dem undeutlichen Begriff „Zeit“ in der Physik gleichzusetzen bzw. zu verwechseln ist meiner Meinung nach die Ursache der Unverständlichkeit der Speziellen Relativitätstheorie.«

    "Dauer" ist keinewegs ein präziser und leichtverständlicher Begriff, denn es bedarf insbesondere einer Konvention, was überhaupt darunter zu verstehen sein soll. Und ebenso verhält es sich mit der "Gleichzeitigkeit". Dazu ein schönes Zitat:

    Nous n’avons pas l’intuition directe de la simultanéité, pas plus que celle de l’égalité de deux durées.
    Si nous croyons avoir cette intuition, c’est une illusion.

    Vielleicht wissen Sie ja, von wem das stammt (ich verrate es an dieser Stelle nicht).
    Wie wäre Ihre Meinung dazu?
    Nach meiner Einschätzung, wer dem nicht zustimmen kann oder will, wird beim "Einstein verstehen" wohl auf die eine oder andere Weise scheitern. Was dann aber nicht an Einstein, sondern an den eigenen Überzeugungen liegt.

  261. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Dauer, zeitlicher Abstand, Zeitdauer...

    Zitat Chrys: "Einstweilen, eine grundsätzliche Schwierigkeit bei Ihnen sehe ich darin, dass Sie anscheinend eine unmittelbare Vorstellung von "Dauer" zu haben glauben, und folglich auch davon, wie diese zu messen sei."

    Nun, ich habe absolut keine Schwierigkeit mit dem Begriff „Dauer“, weder intuitiv noch gelernt, das ist ja auch ein elementarer und unmissverständlicher Begriff, sowohl im Alltag als auch in der Physik. Wo ist hier Ihr persönliches Problem bei dem Verständnis dieses Begriffes?

    Die Dauer ist eben der „zeitliche Abstand“ zwischen zwei Ereignissen, wie Markus Pössel es anstatt den gängigen Begriff „Dauer“ lieber verwendet, aus welchem Grund auch immer, weil es nach seiner Aussage keinen Unterschied in der Sache macht (siehe weiter oben).

    Sogar Einstein selbst benutzt in seinem 1. Postulat den Begriff „Dauer“ bzw. doppelgemoppelt „Zeitdauer“.

    Nur Sie scheinen also ein Problem mit dem Verständnis dieses elementaren Begriffs zu haben... ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  262. Frank Wappler Antworten | Permalink

    ... mais il faut cultiver notre jardin

    Chrys schrieb (03.11.2012, 10:17):
    > Er [Einstein, a.a.O.] beruft sich dabei auf "Bezugskörper" (Bahndamm, Zug)

    Ganz konkret beruft er sich dabei u.a. auf zwei "Stellen" (Bestandteilen) eines Bahndammes, von denen gefordert wurde, dass
    - sie zueinander starr waren und blieben, und
    - sie (darüberhinaus sogar) zueinander ruhend waren und blieben, und
    - sie verschieden von Bestandteilen des Zuges waren und blieben;
    sowie einer "Mitte" dieser beiden "Stellen" des Bahndammes.

    > und "Bezugskörper" ist ihm nur ein anderes Wort für "Koordinatensystem", daran lässt er keinen Zweifel.

    Insbesondere §2 ("Das Koordinatensystem") macht deutlich, dass Einstein sehr wohl zwischen "Stellen" mit (von vornherein vorausgesetzem) bestimmten geometrischen Bezug zueinander (insbesondere gegenseitiger Starrheit) einerseits und andererseits der Benennung solcher "Stellen" durch Zahlen unterscheidet.

    Die Beschreibung, wie sich Einstein die Benennung bestimmter "Stellen" mit bestimmten Koordinaten-Zahlen vorstellt, ist nach eigenem Bekunden sogar nur eine

    lückenhafte Andeutung

    .

    Und jetzt das Bemerkenswerte:
    diese Lücke beeinträchtigt in keiner Weise die Verständlichkeit der Gleichzeitigkeitsdefinition (§8)!
    Denn: irgendwelche Koordinatenzahlen (oder auch nur entsprechende Variablensymbole) tauchen im ganzen §8 überhaupt nicht auf!
    Sondern ausschließlich, und vollkommen ausreichend, die genannten geometrischen Bezüge.

    Chrys schrieb (03.11.2012, 10:30):

    > "Dauer" ist keinewegs ein präziser und leichtverständlicher Begriff, denn es bedarf insbesondere einer Konvention, was überhaupt darunter zu verstehen sein soll.

    Selbstverständlich bedarf es einer Konvention bzw. nachvollziehbaren Definition des Begrffs; und erst recht des Messoperators, wie "Dauern" zumindest im Prinzip miteinander zu vergleichen wären.

    Den Begriff an sich zu verstehen scheint ja so schwer nicht sein --
    immerhin haben z.B. Jocelyne Lopez und ich uns (in den vorausgegangenen Kommentaren) offenbar ohne Weiteres darauf verständigt (toi toi toi! ;) , dass "Dauer" schlicht eine Beziehung zwischen zwei Ereignissen ist; und zwar eine Eigenschaft von all jenen Ereignispaaren, deren Beziehung nicht stattdessen durch "Distanz" charakterisiert ist.

    Sich schon ganz darauf einigen zu wollen, wie diese Dauern zu vergleichen sind, wäre dagegen hier sicher ein erheblicher Vorgriff; wo Einsteins Gleichzeitigkeitsdefinition (natürlich die nachvollziehbare, also die von 1917) doch noch nicht mal Erwähnung im SciLog-Artikel gefunden hat ...

    Und der Versuch, Konventionen zu vereinbaren, stößt natürlich auf grundsätzliche Schwierigkeiten bei denjenigen, die davon überzeugt sind, keine unmittelbare Intuition dafür zu besitzen, welche ihrer Intuitionen sie zugleich jedem anderen als Konvention zugestehen würden.

  263. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Da sind ja (mindestens) drei Ereignisse!

    Jocelyne Lopez schrieb (02.11.2012, 18:37):
    > Wenn Sie zum Beispiel die Zeit (= Dauer) messen wollen, die ein Schwimmer [...] hin-und-zurück [...] gebraucht hat

    > [...] die Zwischenzeit [(= Dauer)] des Schwimmers

    Prima! -- endlich mal (wieder) ein konkretes Gedankenexperiment.

    Im Zitat habe ich mir erlaubt, es auf das Wesentliche und direkt nachvollziehbare zu reduzieren.

    Und in Erwartung der eingehenderen Beschäftigung mit diesem Gedankenexperiment möchte ich auch Namenskürzel für die dabei betrachteten Ereignisse vorschlagen: nennen wir

    - das Ereignis, an dem der Schwimmer und der Beckenrand mit Startblock teilnahmen und sich voneinander trennten, das Ereignis "£",

    - das Ereignis, an dem der Schwimmer und der Beckenrand mit Wendebande teilnahmen und sich die "zwischenzeitliche Wende" ereignete, das Ereignis "$",

    - das Ereignis, an dem der Schwimmer und der Beckenrand mit Startblock teilnahmen und sich wieder trafen, das Ereignis "€".

    Die entsprechenden Dauern (für jedes Paar aus diesen drei Ereignissen) wären demnach

    "s[ £ $ ]",
    "s[ £ € ]", und
    "s[ € $ ]".

    Und man sollte sich doch zunächst einmal damit beschäftigen, wie wenigstens diese Dauern miteinander verglichen werden könnten (zumindest im Prinzip), bevor man die Betrachtungen auf Dauern zwischen irgendwelchen anderen Ereignispaaren, an denen vielleicht irgendwelche anderen Oszillatoren teilnahmen, ausdehnt.

  264. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Voltaire verstehen...

    Zitat Frank Wappler:

    ... mais il faut cultiver notre jardin.”

    ... das versuche ich, in allen Sinnen des Satzes ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  265. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    Zur Definition der Synchronität

    Da die Definition durch eine unsymmetrische Forderung erfolgt, sollte m.E. zunächst "dann läuft Uhr B synchron zu Uhr A" gesagt werden.
    Dass dann auch Uhr A synchron zu Uhr B läuft, erfährt man ja erst später. Erst dann kann man davon sprechen, dass die beiden Uhren synchron gehen.

    Ferner spllte es zunächst auch "synchron bez. des gewählten Weges" heissen.
    Wie man aus der "Eigenschaft der alternativen Rundwege" schließen kann, dass aus der Synchronität bez. eines Weges
    die Synchronität bez. jedes alternativen
    Weges folgt, sollte (ebenso wie die Nachweise von Symmetrie und Transitivität)
    genauer ausgeführt werden.

    Übrigens: Bei dem von Einstein gewählten (schon symmetrisch formulierten) Gleichzeitigkeitsbegriff kann die Transitivität offensichtlich nicht gefolgert werden. Sie wird von Einstein als "physikalische Hypothese" gefordert.

  266. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez, 01.11.2012, 13:11

    Jocelyne Lopez: „Hier interessiert die ganze Zeit nur die Maßeinheit SI-Sekunde, die Definition der SI-Sekunde, die konkrete Realisierung der SI-Sekunde gemäß Definition, die Reproduktion der SI-Sekunde und die Vergleichbarkeit der reproduzierten SI-Sekunden.“

    Wenn nur die Definition SI-Sekunde „hier“ interessiert, warum faseln sie ständig von Atomuhren?

    Jocelyne Lopez: „Nun, Ihre Kenntnisse über “Primäruhren" sind erst einmal alles anderes als sicher, Sie scheinen selbst nicht genau zu wissen, was man unter Primäruhren verstehen sollte („anscheinend“) und geben auch offen zu, dass Sie sich die Funktion und die „Hierarchie“ der Uhren unter verschiedenen Bezeichnungen (Primäruhren, Sekundäruhren) auch nicht sicher sind: […] Darüber hinaus sagen Sie hier übrigens über Primäruhren das gleiche und auch das wesentliche, was ich die ganze Zeit sage: ihre Genauigkeit lassen sie sich nicht an anderen Uhren überprüfen.“

    Nein, sie sagen über Primäruhren:

    Jocelyne Lopez, 29.10.2012, 07:49: „Eine Primäruhr (horloge-étalon) erzeugt per Konvention die ideale Dauer einer SI-Sekunde […]. Diese Dauer der SI-Sekunde ist nicht mit der Dauer der SI-Sekunde von anderen Uhren zu überprüfen, sie stellt ja selbst per Konvention die Maßeinheit SI-Sekunde dar, sie ist ja der der Maßstab! […] Diese erzeugte Dauer einer SI-Sekunde durch eine Primäruhr ist per Konvention für alle als die Dauer einer SI-Sekunde zu akzeptieren. Alle anderen Uhren, so gut sie auch sein mögen, reproduzieren die Dauer der SI-Sekunde nicht, wenn sie nicht mit der Primäruhr gleichmäßig ticken. Wir hätten also eine beliebig variable Sekunde, wenn wir nicht die anderen Uhren auf die Primäruhr eichen, vergleichen und synchronisieren würden.“

    Jocelyne Lopez, 29.10.2012, 15:15: Die SI-Sekunde ist eine Dauer. […] Diese Dauer wird festgesetzt durch einen bestimmten physikalischen Vorgang: http://de.wikipedia.org/wiki/Sekunde […] Diese Dauer wird eben per Konvention von Primäruhren angezeigt (= horloges-étalon), wonach alle anderen Sekundäruhren in den Metrologie-Laboren der Länder zu eichen sind - und genau das sagt auch die Erläuterung in französischer Sprache aus, die Sie zitiert haben ( ‚horloges-étalon’ wurde hier als ‚étalons’ abgekürzt): ‚Les étalons primaires de fréquence permettent d'étalonner la fréquence des étalons secondaires de fréquence, utilisés comme horloges dans les laboratoires horaires nationaux.’“

    Jocelyne Lopez: „…horloges-étalon“ wurde hier als „étalons“ abgekürzt…“

    Chrys: „ Nein. "Étalons primaires de fréquence" ist im gegebenen Kontext ein feststehender Begriff, und in englischer Übersetzung, "primary frequency standards"“

    Jocelyne Lopez, 30.10.2012, 09:04: „Nein, der Begriff "étalon" wurde in diesem Kontext auf französisch für ein konkretes Gerät verwendet, ganz eindeutig - ich bin gebürtige Französin, das können sie mir schon abnehmen, dass hier ein Gerät gemeint ist.“

    Entweder verstehen sie ihre Muttersprache nicht richtig, oder sie versuchen hier bewusst andere Leser zu täuschen und lügen ganz bewusst.

    1. Der Begriff „étalon“ ist erstens nicht als Abkürzung für „horloges-étalon“ genutzt worden (auch nicht in diesem Kontext).

    2. „Étalons primaires de fréquence“ steht für „primary frequency standards“ und „étalon“ bedeutet ganz sicher nicht „Primäruhr“

    3. Ihre Behauptungen: „Diese Dauer wird eben per Konvention von Primäruhren angezeigt (= horloges-étalon), wonach alle anderen Sekundäruhren in den Metrologie-Laboren der Länder zu eichen sind“ zu „Primäruhr“ sind auch falsch

    Jocelyne Lopez: „Wenn Sie partout unter den französischen Begriff „horloge-étalon“ nicht den von Markus Pössel benutzten Begriff „Primäruhr“ erkennen wollen, sondern dies Mal von der französischen in die englische Sprache flüchten, um den Vorgang der Eichung von Sekundäruhren auf eine Referenzuhr zu leugnen, […]“

    Flüchten tun sie hier, sie übersetzten Texte aus dem Französischen eindeutig falsch und geben falsche Definitionen wieder, denn das hier:

    Jocelyne Lopez, 29.10.2012, 15:15: Die SI-Sekunde ist eine Dauer. […] Diese Dauer wird festgesetzt durch einen bestimmten physikalischen Vorgang: http://de.wikipedia.org/wiki/Sekunde […] Diese Dauer wird eben per Konvention von Primäruhren angezeigt (= horloges-étalon), wonach alle anderen Sekundäruhren in den Metrologie-Laboren der Länder zu eichen sind“

    ist ohne Frage falsch.

    Jocelyne Lopez: „Lassen wir uns doch von dem Autor dieser Blogserie Markus Pössel erklären, welche Funktion eine Primäruhr wie zum Beispiel die CS2 in Deutschland oder die NIST-F1 in den USA übernimmt. Vielleicht könnte dabei Klarheit herbeigeführt werden, das ist nicht deutlich rübergekommen.“

    Das ist im Grunde unnötig, denn hier der Link wurde ihnen hier schon genannt: http://www.einstein-online.info/...set_language=de und Andreas Bauch beschreibt und erklärt die Aufgabe der Primäruhren recht ausführlich:

    Andreas Bauch: „[…] Damit ist aber noch nicht gewährleistet, dass die Sekunden der berechneten Zeit EAL den SI-Sekunden entsprechen, und tatsächlich gilt bei der Mittelung zumindest in dieser Hinsicht, dass viele Köche den Brei verderben: Das Mittel über die Gänge einer Vielzahl von Uhren ist zwar statistisch gesehen robust, wird aber nicht automatisch zu einer idealen Zeitskala mit SI-Sekundenmarken führen. Abhilfe schafft eine Handvoll so genannter primärer Uhren, die so gebaut sind, dass sie innerhalb einer von den Betreibern spezifizierten Unsicherheit tatsächlich SI-Sekunden liefern. […] Die Definition der Sekunde im internationalen Einheitensystem nimmt völlig zurecht keine Notiz von der Relativitätstheorie: Sie definiert die "Eigenzeit-Sekunde", und jede ideale Uhr - wie oben definiert - realisiert in ihrer Eigenzeit SI-Sekunden, unabhängig von ihrem Bewegungszustand und ihrer Aufstellung. […] Hiervon zu unterscheiden ist die Zeit als vierte Koordinate eines raumzeitlichen Bezugssystems, die immer dann definiert werden muss, wenn man ortsübergreifende Zeitangaben machen möchte.

    Die auf der ganzen Erde einheitlich festgelegte Weltzeit stellt eine solche Zeitkoordinate dar, und allgemeiner ist immer dann solch eine Koordinate im Spiel, wenn Zeitmessungen von Uhren, die sich an verschiedenen Orten befinden, miteinander verglichen werden sollen. Nach der RT ist das Ergebnis solcher Vergleiche zweier baugleicher Uhren zum einen vom relativen Bewegungszustand abhängig (speziell-relativistische Zeitdehnung), zum anderen vom am Aufstellungsort herrschenden Gravitationspotential (gravitative Zeitdehnung).

    Dementsprechend muss man die Aufstellungsbedingungen realer Uhren berücksichtigen, wenn man ihre Gänge sinnvoll miteinander vergleichen will. Da Vergleiche bei der Ermittlung von EAL und TAI eine entscheidende Rolle spielen, und da die angestrebte Genauigkeit äußerst hoch ist, muss man die Relativitätstheorie angemessen berücksichtigen.

    Für die gravitative Zeitdehnung sagt die ART zum Beispiel voraus, dass der Gang einer Uhr um etwa 0,01 Milliardstel Sekunden pro Tag schneller wird, wenn man sie im Gravitationspotential der Erde um einen Meter anhebt. Vergleicht man (etwa mit Hilfe von Radiosignalen) zwei "ideale" Uhren, eine bei der PTB in Braunschweig auf einer Höhe von h = 80 Metern über dem Meeresspiegel und eine am amerikanischen Institut NIST in Boulder/Colorado auf einer Höhe von h = 1697 Metern, dann würde die Uhr in Boulder pro Tag um 14,792 Milliardstel Sekunden gegenüber der Uhr in Braunschweig vorgehen. Ohne Kenntnis der RT hätte man bei einem solchen direkten Vergleich zu Recht Probleme zu entscheiden, welche der beiden Uhren denn nun als ideal zu bezeichnen sei.

    Zur Festlegung der Zeitkoordinate TAI hat man daher eine räumliche Bezugsfläche ausgezeichnet, nämlich das Geoid, eine Art "mittlere Oberfläche" der Ozeane, die die Erde bedecken und der übliche Bezugspunkt für Angaben der "Höhe über dem Meeresspiegel". Der Geoid ist eine sinnvolle Bezugsfläche, da sich zeigen lässt, dass die Gleichgewichtsbedingung, aus der sich die Lage des Wasserspiegels ergibt (aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters: Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage) gleichzeitig dafür sorgt, dass die Summe der relativistischen Zeitdehnungseffekte (Zeitdehnung aufgrund der durch die Erdrotation bedingten Bewegung plus Zeitdehnung aufgrund des Gravitationsfeldes) für alle Uhren, die sich direkt auf dem Geoid befinden, denselben Wert hat. Die Sekunde, wie sie eine Uhr direkt auf dem Geoid messen würde, wird als die Sekunde der Zeitkoordinate TAI festgelegt. Die Betreiber primärer Atomuhren ermitteln daher die Höhe h ihrer primären Uhren über dem Geoid und bringen eine entsprechende Frequenzkorrektur an, wenn die Messwerte zur Steuerung von TAI übermittelt werden. Die TAI wird damit zu einer Koordinatenzeit, deren Zeiteinheit durch ganz bestimmte Uhren definiert und durch Radiosignale an alle anderen Punkte des Raums übertragen wird. Sie stellt eine Realisation der so genannten "Temps Terrestriel" dar, der "Erdzeit" im rotierenden Bezugssystem.“

    Die am PTB in Braunschweig (80m über NN) betriebenen beiden Primäruhren CS1und CS2 würden gegenüber einer Primäruhr (NIST-7) am amerikanischen Institut NIST in Boulder/Colorado (1697m über NN) pro Tag um 14,792 Milliardstel Sekunden nachgehen.

    Tatsachen sind:

    1. Primäruhren auf unterschiedlicher Höhe zeigen jede vor Ort die richtige Dauer für eine SI-Sekunde an, auch wenn sie nicht gleich gehen!

    2. Ihre „Übersetzung“ Primäruhr = horloge-étalon ist falsch!

    3. Ihre Aussage:

    Jocelyne Lopez, 29.10.2012, 07:49: „Eine Primäruhr (horloge-étalon) erzeugt per Konvention die ideale Dauer einer SI-Sekunde […]. Diese Dauer der SI-Sekunde ist nicht mit der Dauer der SI-Sekunde von anderen Uhren zu überprüfen, sie stellt ja selbst per Konvention die Maßeinheit SI-Sekunde dar, sie ist ja der der Maßstab! […] Diese erzeugte Dauer einer SI-Sekunde durch eine Primäruhr ist per Konvention für alle als die Dauer einer SI-Sekunde zu akzeptieren. Alle anderen Uhren, so gut sie auch sein mögen, reproduzieren die Dauer der SI-Sekunde nicht, wenn sie nicht mit der Primäruhr gleichmäßig ticken. Wir hätten also eine beliebig variable Sekunde, wenn wir nicht die anderen Uhren auf die Primäruhr eichen, vergleichen und synchronisieren würden.“

    ist auch falsch!

  267. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Aus Einsteins §§ 8 und 9 kann der "liebe Leser" folgendes lernen:

    Ereignisse, welche in bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, sind in bezug auf den Zug nicht gleichzeitig und umgekehrt (Relativität der Gleichzeitigkeit). Jeder Bezugskörper (Koordinatensystem) hat seine besondere Zeit; eine Zeitangabe hat nur dann einen Sinn, wenn der Bezugskörper angegeben ist, auf den sich die Zeitangabe bezieht.

    Dass "Gleichzeitgkeit" mithin stets in Abhängigkeit von einem Bezugskörper (Koordinatensystem) zu begreifen ist, wird hierdurch völlig unmissverständlich zum Ausdruck gebracht. Ist mir unverständlich, was daran unverständlich sein soll.

    »Den Begriff ["Dauer"] an sich zu verstehen scheint ja so schwer nicht sein -- ...«

    Versuchen wir's mal. Markus Pössel schreibt in Teil II (Hervorhebung von mir):

    Wir folgen der Definition des internationalen Einheitensystems (Système International, SI) und definieren die Sekunde über die Frequenz des Lichts, das bei einem ganz bestimmten Prozess von Cäsium-Atomen ausgesandt wird. [...] Die Dauer von 9.192.631.770 Schwingungsperioden des dabei ausgesandten Lichts definiert eine Sekunde.

    Aha, "Dauer" ist also etwas, das in Sekunden des SI zu messen ist. Und was heisst das genau? Dazu erfahren wir aus der SI Dokumentation:

    La définition de la seconde doit être comprise comme la définition de l'unité de temps propre : elle s'applique dans un petit domaine spatial qui accompagne l'atome de césium dans son mouvement.

    Die "Dauer" zwischen zwei (zeitartig getrennten) Ereignissen P und Q (worunter Markus Pössel Punkte der Raumzeit versteht) entspricht demnach dem Zählwert von SI-Sekunden, die mit einem Uhr-Atom auf seinem Weg von P nach Q gezählt werden.

    Wenn dem nun aber so ist, wäre dann »"Dauer" schlicht eine Beziehung zwischen zwei Ereignissen« P und Q, auf die sich Frau Lopez und Herr Wappler verständigt haben?

    Folgt man Markus Pössel und dem SI, dann ist die "Dauer zwischen P und Q" noch abhängig vom Weg, auf dem das Uhr-Atom von P nach Q gelangt. Die "Dauer zwischen P und Q" wäre so überhaupt kein wohldefinierter Ausdruck. Was nun?

  268. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Kraft und Ruhe

    Sie zitieren Herrn Andreas Bauch aus einem Beitrag von Einstein Online, mit dem Satz:

    "Der Geoid ist eine sinnvolle Bezugsfläche, da sich zeigen lässt, dass die Gleichgewichtsbedingung, aus der sich die Lage des Wasserspiegels ergibt (aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters: Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage) gleichzeitig dafür sorgt, dass die Summe der relativistischen Zeitdehnungseffekte (Zeitdehnung aufgrund der durch die Erdrotation bedingten Bewegung plus Zeitdehnung aufgrund des Gravitationsfeldes) für alle Uhren, die sich direkt auf dem Geoid befinden, denselben Wert hat."

    (Andreas Bauch, "Wie Zeit gemacht wird " in: Einstein Online Band 2 (2006), 1102, online: http://www.einstein-online.info/...set_language=de)

    Wenn mit "Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage" gemeint sein sollte, die genannten Kräfte wären auf Höhe des Geoids gleich groß (aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters), so scheint mir das nicht ganz korrekt. Mir kommt es so vor, als ob die Gravitationskraft hier noch überwiegt, die Teilchen der Meeresoberfläche wirken auf mich zumindest nicht schwerelos.

    Es scheinen mir auch nicht diese Kräfte zu sein, die wesentlich dazu beitragen, die Lage des Wasserspiegels zu bestimmen (siehe z.B. auch Klimawandel und Anstieg des Meeresspiegels). Obwohl ich einen gewissen Einfluss von Gravitation (und für sehr genau rechnende Physiker, auch den der Zentrifugalkraft) nicht ganz ausschließen möchte.

    Vielleicht hat Herr Bauch ja mit allem anderen Recht.

    Nur, welche Zeitdehnung mag Herr Bauch meinen, mit "durch die Erdrotation bedingten Bewegung". Wenn Atomuhren sich nicht auf dem Geoid befinden, können sie doch ebenso relativ zu einander ruhen (insbesondere aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters), oder nicht? Unterstellt Herr Bauch einen "absoluten Raum" und vermutet eine höhere Rotationsgeschwindigkeit die zu berücksichtigen sei, je weiter sich die Uhren vom Drehzentrum entfernt befinden?

    Auf jeden Fall würde es mich doch sehr wundern, wenn für einen nicht mitrotierenden Beobachter, sich die gleichen relativistischen Verzerrungen ergeben, zu allen auf dem Geozid befindlichen Uhren. Das heißt, egal ob sich diese Uhren aufgrund der Erdrotatation gerade zum Beobachter etwas schneller oder etwas langsamer bewegen.

    Sehen Sie, soweit ist es gekommen, jetzt haben Sie mich sogar dazu gebracht, erstens die Artikel von Einstein Online zu kritisieren, zweitens erneut vom Thema Gleichzeitigkeit etwas abzuschweifen (das "gleichzeitig" im Zitat könnte uns eventuell noch als Alibi dienen) und drittens habe ich selbst das Unwort Gravitation benutzt, ohne gleichzeitig (!) vom Ätherwiderstand zu sprechen, was ich mir für die weitere Diskussion hier eigentlich fest vorgenommen hatte (Zur Kenntnis: Ein Unwort ist Gravitation für mich natürlich nur im Bereich der SRT).

    Vielleicht können Sie, oder gerne auch jemand anders, mich trotzdem belehren und meine Missverständnisse ausräumen, soweit das in diesem Rahmen möglich ist. Für Argumente und sachdienliche Hinweise habe ich immer ein offenes Ohr.

  269. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Kein Galoppieren auf den Beeten!

    Chrys schrieb (04.11.2012, 11:55):
    > Dass "Gleichzeitgkeit" mithin stets in Abhängigkeit von einem Bezugskörper [...] zu begreifen ist

    Soweit verstehen wir uns und Einstein doch offenbar.
    Insbesondere: Wenn von bestimmten Bestandteilen des Bahndammes sowie deren "Mitte" die Rede ist, dann sind eben nicht Bestandteile des (vorbeifahrenden) Zuges gemeint.

    > Dass "Gleichzeitgkeit" mithin stets in Abhängigkeit von einem Koordinatensystem [...] zu begreifen ist

    Das weise ich entschieden zurück.
    Insbesondere: Die von den Bahndamm-Bestandteilen (A, B, M) gemachten Beobachtungen und (daraus zu folgernden bzw. vorgegebenen) geometrischen Beziehungen sind und bleiben wie sie in §8 vorgegeben wurde,
    ganz egal ob und welche Koordinatenzahlen noch auf diese Bahndamm-Bestandteile bzw. deren Anzeigen gekleckert würden.

    Und ich meine, Einstein in dieser Hinsicht recht zu verstehen; insbesondere weil er in §8 ohne irgendwelches Drüberkleckern von Koordinatenzahlen auskommt.

    > Markus Pössel schreibt in Teil II [...]
    > Aha, "Dauer" ist also etwas, das in Sekunden des SI zu messen ist.

    Nicht so hastig!
    "Die SI-Sekunde" ist etwas, das man ("mit Fug und Recht") (eine bestimmte) "Dauer" nennen kann; insbesondere weil und sofern es ist ja ausdrücklich ein bestimmtes Vielfaches einer bestimmten, nachvollziehbaren Periodendauer sein soll.

    Also kann man jedwede Dauer (z.B. die Dauer zwischen Start-Ereignis und Sieger-Anschlags-Ereignis eines bestimmten Schwimmwettkampf) mit "der SI-Sekunde" vergleichen bzw. ins Verhältnis setzen; und man erhält einen reellen Verhältniswert. (Das mag mittlerweile sogar üblich und bequem sein; oder zumindest mag es üblich und bequem sein, solche reellen Verhältniswerte abzuschätzen, ohne sich viele Gedanken über Genauigkeit zu machen.)

    Das heißt aber längst nicht, dass man Dauer "in Sekunden des SI [...] messen " muss. Stattdessen kann man irgendwelche zwei bestimmte Dauern miteinander vergleichen und deren Verhältnis als reelle Zahl ermitteln, ohne je etwas von "SI-Sekunde" gehört zu haben.
    Man kann z.B. die Dauer zwischen Start-Ereignis und Sieger-Anschlags-Ereignis des besagten Schwimmwettkampfs mit der Dauer zwischen Start-Ereignis und Wende-Ereignis (bei dem "der In-Führung-Liegende" beteiligt war) miteinander vergleichen, und einen reellen Verhältniswert erhalten und mitteilen, ohne.

    > Die "Dauer" zwischen zwei (zeitartig getrennten) Ereignissen P und Q [...] entspricht demnach dem Zählwert von SI-Sekunden, die mit einem Uhr-Atom auf seinem Weg von P nach Q gezählt werden.

    Das berührt das Problem, wie man denn überhaupt einen bestimmten Zusammenhang zwischen Schwingungsperioden eines gegebenen Atoms und SI-Sekunden herstellen könnte; also wie man
    - feststellen sollte, inwiefern das gegebene Atom ein "Cs133" gewesen wäre,
    - feststellen sollte, inwiefern das gegebene Atom dabei "ruhte",
    - feststellen sollte, inwiefern es (auch darüber hinaus) "ungestört" geblieben wäre,
    - seine Schwingungsperioden "auf 0 K runterzurechnen" sollte.

    Das ist viel, viel schwieriger als schlicht zwei Dauern miteinander zu vergleichen!
    Das sprengt MBMN völlig den Rahmen von "Einstein verstehen"!
    Und ganz entscheidend: Das geht schon im Prinzip überhaupt nicht, wenn man noch gar nicht wüsste, wie man (schlicht) zwei Dauern miteinander vergleichen könnte (und damit zumindest feststellen könnte, ob das gegebene Atom "gleichmäßig schwang", oder in wie fern nicht). Anders ausgedrückt: Das geht schon im Prinzip überhaupt nicht, wenn man Einstein noch nicht verstanden hat!

    > Folgt man Markus Pössel und dem SI, dann ist die "Dauer zwischen P und Q" noch abhängig vom Weg, auf dem das Uhr-Atom von P nach Q gelangt.

    Unfug. Ich hab oben (20.10.2012, 15:56) doch nicht umsonst Zahlen wie

    "limit_{
    ∀ s[ A_£, A_$ ] / s[ A_start, A_halb ] → 0 }_[
    Summe_{ A_start ≤ A_£ < A_$ ≤ A_halb }_[
    s[ A_£, A_$ ] / s[ A_start, A_halb ]
    ] ]"

    usw. hingemalt.
    (Die Zeichen "≤" bzw. "<" beziehen sich darin nur auf Reihenfolge, nicht auf numerischen Vergleich. Falls hier jemand endlich mal 'ne Kommentarvorschau aktiviert -- vielen Dank im Voraus.)

  270. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Unkraut vergeht nicht (Pardon my French)

    Jocelyne Lopez schrieb (04.11.2012, 08:51):
    > [“... mais il faut cultiver notre jardin.”] ... das versuche ich [...]

    Wie erfolgreich solche Versuche mir gegenüber sind, beurteile ich besonders danach, ob auf

    Fragen, die ich gestellt habe, reagiert wurde; falls es denn Anlass und Gelegenheit gab,

    konkrete Fragen zu stellen, wie z.B. 24.10.2012, 00:07 oder 01.11.2012, 10:22.

    p.s.
    Das Memo meines Kommentars (03.11.2012, 21:39) waren (SWIW) die letzten Worte aus Voltaires Roman "Candide".
    Hätte ich mich aber richtig an die Anekdote erinnert, warum Kant seinen ansonsten tagtäglich mit größter Zuverlässigkeit unternommenen Spaziergang einmal hat ausfallen lassen, dann hätte ich wohl stattdessen versucht, etwas aus Rousseaus "Emile" zu zitieren.

  271. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Das weise ich entschieden zurück.«

    Das vermeintliche Problem besteht also darin, dass Einstein in seinem Büchlein die Worte "Koordinatensystem" und "Bezugskörper" synonym verwendet. Ansonsten versteh' ich immer nur "Bahndamm".

    »Unfug.«

    Falsche Antwort. Nochmals Markus Pössel in Teil II:

    Auch die Dauer eines Vorgangs, der am Ort der Uhr stattfindet, lässt sich so definieren, nämlich als zeitlicher Abstand der Zeitpunkte seines Beginns und seines Endes.

    In Hinblick auf das Kommende hat er mit dem hervorgehobenen Relativsatz bereits festgelegt, wie er im weiteren das Wort Dauer verwendet wissen will -- wenn überhaupt. Die Einschränkung "am Ort der Uhr" geht mit dem naiven Gebrauch dieses Wortes in der Alltagssprache nicht einher. Und diese Einschränkung fehlt dann auch völlig bei der privatsprachlichen Vereinbarung zu "Dauer", auf die sich Jocelyne Lopez und Frank Wappler wohl irgendwie verständigt haben -- das ist dann inkonsistent zur Pösselschen Vorgabe und wird hier todsicher nur zu Verwirrungen führen, wenn kein Veto kommt.

    Dass Frau Lopez die Meinung vertritt, es könne immer nur eine "Dauer" zwischen zwei Ereignissen geben, verwundert hier sicherlich niemanden. Doch wer sich gelegentlich auf 'General Relativity' von John Synge zu berufen pflegt, sollte es besser wissen.

  272. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Transivität: Hypothese oder Theorem?

    Gerhard Heindl schrieb (04.11.2012, 10:28):
    > Übrigens: Bei dem von Einstein gewählten (schon symmetrisch formulierten) Gleichzeitigkeitsbegriff kann die Transitivität offensichtlich nicht gefolgert werden.

    So ganz offensichtlich finde ich das nicht.
    Wenn wir drei geeignete Beteiligte betrachten ("A", "B" und "G"):
    Könnten diese drei denn wirklich den Nachweis erbringen und einvernehmlich den Befund erlangen,
    dass A und B zueinander ruhten und
    dass A und G zueinander ruhten,
    falls damit nicht auch nachgewiesen würde,
    dass B und G zueinander ruhten?

    (Man beachte: es geht um gegenseitige Ruhe, nicht nur um gegenseitige Starrheit. Starrheit ist natürlich nicht transitiv.)

    Und wäre denn der Nachweis zu erbringen, dass zwei geeignete Beteiligte (bleiben wir bei B und G) zueinander ruhten, falls nicht ein weiterer geeigneter Beteiligter dabei als "Mitte zwischen" diesen beiden nachgewiesen würde?

    > Sie wird von Einstein als "physikalische Hypothese" gefordert.
    Und Hypothesen sollten doch (experimentell) falsifizierbar sein,
    während "Sätze" i.A. von vorn herein als Theoreme beweisbar (oder als deren Negation widerlegbar) sind.

    Nennen wir den Beteiligten, der als "Mitte zwischen" A und B identifizierbar war und blieb "M";
    den Beteiligten, der als "Mitte zwischen" A und G identifizierbar war und blieb "P"; und
    den Beteiligten, der als "Mitte zwischen" B und G identifizierbar war und blieb (sofern diese Forderung besteht) "Q".

    Wäre "Q" als "Mitte zwischen" B und G identifiziert, falls nicht zu jeder von Qs (Signal-)Anzeigen "Q_*" auch Qs (Wahrnehmungs-)Anzeige
    "Q_sah_B_sah_M_sah_P_sah_A_sah_M_sah_Q_*"

    koinzident mit Qs (Wahrnehmungs-)Anzeige
    "Q_sah_G_sah_P_sah_M_sah_A_sah_P_sah_Q_*"
    gewesen wäre?

    Wäre "Q" als "Mitte zwischen" B und G identifiziert, falls nicht zu jeder von Qs (Signal-)Anzeigen "Q_*" auch As (Wahrnehmungs-)Anzeige
    "A_sah_M_sah_Q_*"
    koinzident mit As (Wahrnehmungs-)Anzeige
    "A_sah_P_sah_Q_*"
    gewesen wäre?

    Außerdem war doch von vornherein gefordert, dass A für jede (Signal-)Anzeigen "A_*"
    auch eine bestimmte Anzeige "A_g" gehabt hätte, so dass
    sowohl Bs Anzeige "B_sah_M_sah_P_sah_A_*"
    und "A_g" gleichzeitig waren,
    als auch
    Gs Anzeige "G_sah_P_sah_M_sah_A_*"
    und "A_g" gleichzeitig waren.

    Folglich handelte es sich bei
    Bs Anzeige "B_sah_M_sah_P_sah_A_sah_M_sah_Q_*"
    und
    Gs Anzeige "G_sah_P_sah_M_sah_A_sah_P_sah_Q_*"
    (bzgl. der selben (Signal-)Anzeige "Q_*")
    einerseits um Anzeigen, die einzeln gleichzeitig zu einer bestimmten Anzeige ("A_g") von A waren;
    und andererseits nahm Q gerade diese beiden Anzeigen koinzident wahr.

    Demnach wären diese Anzeigen auch einander gleichzeitig; d.h. Transivität wäre (bzw. ist) ein Theorem, keine Hypothese.

    (In wie fern Einstein Verständnis für diese Folgerung gehabt hätte, ist natürlich debattierbar.)

  273. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Vermeintlicher Dammbruch

    Chrys schrieb (05.11.2012, 15:18):
    > Das vermeintliche Problem besteht also darin, dass Einstein in seinem Büchlein die Worte "Koordinatensystem" und "Bezugskörper" synonym verwendet.

    Kann man in aller Kürze wohl so sagen. Oder etwas Ausführlicher:

    Das Problem besteht darin, dass Einstein in seinem Büchlein die Worte "Koordinatensystem" und "Bezugskörper" so (ungeschickt) verwendet, dass sich unbedarften Lesern der Eindruck aufdrängen muss, das seien Synonyme; obwohl doch zumindest §2 deutlich macht, dass es keine Synonyme sind.
    Und dass Einstein den Unterschied zwischen "Koordinatensystem (im Allgemeinen)" und "gutem Koordinatensystem" nicht durch entsprechende Wortwahl zum Ausdruck bringt, macht alles nicht weniger problematisch.

    > [...] wie er [Markus Pössel] im weiteren das Wort Dauer verwendet wissen will -- wenn überhaupt.

    Viel Glück, Markus Pössel! ...

    Ich muss zugeben: ich habe mich da (08.10.2012, 22:38) gegen meine bisherigen Gewohnheit auf den Vorschlag von Jocelyne Lopez eingelassen. Nicht zuletzt deshalb, weil damit der "Distanz"-Begriff ganz selbstverständlich ergänzt bzw. der Begriff "Metrischer Raum" ganz selbstverständlich verallgemeinert wird; weswegen man ja

    "s[ <erstes Argument> <zweites Argument> ]"

    schreibt, anstatt

    "d[ <erstes Argument> <zweites Argument> ]".

    > inkonsistent zur Pösselschen Vorgabe

    Allerdings. In metrischen Räumen unterscheidet man ja auch (vorteilhafter Weise) "Distanz" und "Pfad- bzw. Kurvenlänge". Und man beginnt (didaktisch sinnvoller Weise) deren Diskussion mit dem "Distanz"-Begriff. (Aber ich will MP dabei keineswegs vorgreifen ... &)

    Das vermeintliche Problem besteht also offenbar darin, dass ich noch kein Wort darüber verloren habe, wie man denn die entsprechende Verallgemeinerung bzw. Ergänzung von "Kurvenlänge" nennen könnte. (Wenn ich jetzt "Lebensdauer" vorschlagen würde, könnte das in der Tat zu Verwirrungen führen. Wie wär's mit "Alterszuwachs"? ;)

    Und nochmals:
    zu behaupten, dass die Distanz zwischen zwei Elementen eines metrischen Raumes abhängig von Pfaden wäre, die diese beiden Elemente verbinden, ist Unfug.
    (Vergleiche mit (04.11.2012, 11:55):
    > > > [...] dann ist die "Dauer zwischen P und Q" noch abhängig vom Weg, auf dem das Uhr-Atom von P nach Q gelangt. )

    Allenfalls könnte man sagen (und zunächst: herleiten), dass die Pfadlängen aller Pfade, die zwei bestimmte Elemente eines gegebenen metrischen Raumes miteinander verbinden, insgesamt eine gewisse Abhängigkeit von der Distanz zwischen diesen beiden Elementen haben. (Nämlich: dass sie alle mindestens so lang sind; wenn nicht sogar länger.)

    > Die Einschränkung "am Ort der Uhr" [...]

    Ist doppelt gemoppelt.
    Die Einschränkung: "der (betrachteten) Uhr" (und d.h. auch: "nicht irgend einer anderen Uhr") genügt vollkommen.
    Man sagt ja auch schlicht: "die Länge der Kurve"; und nicht redundant "die Länge der Kurve in ihrer raumartigen Hyperfläche, zu den entsprechenden Zeiten ihrer Elemente".
    Aber das hatten wir bestimmt schon mal ...

  274. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Dauer zwischen zwei Zeitpunkten

    Zitat Lopez: “Wenn Sie zum Beispiel die Zeit (= Dauer) messen wollen, die ein Schwimmer [...] hin-und-zurück [...] gebraucht hat. [...] die Zwischenzeit [(= Dauer)] des Schwimmers...

    Zitat Frank Wappler: " Prima! -- endlich mal (wieder) ein konkretes Gedankenexperiment.
    Und in Erwartung der eingehenderen Beschäftigung mit diesem Gedankenexperiment möchte ich auch Namenskürzel für die dabei betrachteten Ereignisse vorschlagen: nennen wir

    - das Ereignis, an dem der Schwimmer und der Beckenrand mit Startblock teilnahmen und sich voneinander trennten, das Ereignis "£",
    - das Ereignis, an dem der Schwimmer und der Beckenrand mit Wendebande teilnahmen und sich die "zwischenzeitliche Wende" ereignete, das Ereignis "$",
    - das Ereignis, an dem der Schwimmer und der Beckenrand mit Startblock teilnahmen und sich wieder trafen, das Ereignis "€".
    [...]
    Und man sollte sich doch zunächst einmal damit beschäftigen, wie wenigstens diese Dauern miteinander verglichen werden könnten (zumindest im Prinzip), bevor man die Betrachtungen auf Dauern zwischen irgendwelchen anderen Ereignispaaren, an denen vielleicht irgendwelche anderen Oszillatoren teilnahmen, ausdehnt.“

    Es fehlt im Grunde genommen in Ihrer Beschreibung der 3 Ereignisse ein 4. Ereignis, weil eine Dauer nur paarweise zwischen zwei Ereignissen zu berechnen ist, nie zwischen 3 Ereignissen. Und wir wollen zwei Dauer hier berechnen: Die Schwimmleistung auf 100 m und die Schwimmleistung auf 50 m („Zwischenzeit“). Dies ist in diesem Fall stillschweigend darauf zurückzuführen, dass das Ereignis der Wende an B meßtechnisch aus zwei Ereignissen besteht, obwohl es sprachlich nur mit einem Ereignis beschrieben wird ("Wende"): Der Zeitpunkt des Wendeanschlags an B, wenn man ihn mit der Uhr B festhält, fungiert sowohl als Ende der Dauer der 50 m Bahn auf den Hinweg, als auch als Anfang der Dauer der 50 m Bahn auf den Rückweg. Der Anschlag des Schwimmers bei der Wende ist meßtechnisch sozusagen ein „Doppelereignis“.

    Für die zwei Dauer, die hier zu bestimmen sind (die Dauer der Schwimmleistung auf 100 m und die Dauer der Schwimmleistung auf 50 m auf den Hinweg), kann man also korrekt 4 Zeitpunkte paarweise mit zwei Uhren bestimmen:

    1. Zeitpunkt des Starts an A mit der Uhr A
    2. Zeitpunkt der Wende an B mit der Uhr B
    3. Zeitpunkt des Starts an B mit der Uhr B (identisch mit 2)
    4. Zeitpunkt der Endanschlag an A mit der Uhr A.

    Oder nicht?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  275. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    Noch ein wenig Voltaire…

    Frank Wappler, 03.11.2012, 21:39: „…mais il faut cultiver notre jardin“

    Da habe ich auch no etwas Passendes gefunden:

    Pour parler, il faut penser, ou à peu près;

    Le fanatisme est certainement mille fois plus funeste; car l’athéisme n'inspire point de passion sanguinaire, mais le fanatisme en inspire; l'athéisme ne s'oppose pas aux crimes, mais le fanatisme les fait commettre.

    Songez que les fanatiques sont plus dangereux que les fripons. On ne peut jamais faire entendre raison à un énergumène; les fripons l'entendent.

    Zum Thema:

    Nach den ganzen falschen Aussagen hier, halten wir die folgenden Tatsachen doch noch einmal fest:

    1. „horloge-étalon“ steht nicht für Primäruhr, sondern für Standarduhr!
    2. „Étalons primaires de fréquence“ steht für „primary frequency standards!
    3. Primäruhr auf unterschiedlicher Höhe CS1/NIST-7 gehen nicht gleich!

    Wer glaubt das Schulsystem in Frankreich ist (zumindest an den Grundschulen) dem Deutschen und anderen Systemen überlegen, sollte hier nun eines Besseren belehrt worden sein, und klar ist, an den Universitäten in Frankreich wird die Relativitätstheorie als anerkannte Theorie genauso wie überall auf der Welt gelehrt. Von G. O. Mueller oder von der angeblichen globalen „Unterdrückung“ der Kritik an der RT erfahren die Studenten dort genauso viel wie hier in Deutschland, nämlich nichts.

    Fakt ist: „Die Definition der SI-Sekunde hat keine Berührungspunkte mit der Relativitätstheorie, und den Physikern (auch den französischen) ist klar, befinden sich zwei Primäruhren auf unterschiedlicher Höhe, geht die Höhere schneller, aber beide gehen richtig und zeigen (vor Ort) die richtige Dauer für die SI-Sekunde an.“

    Frage an die „Kritiker“:

    In einem Labor am PTB in Braunschweig (80m über NN) soll mithilfe einer Primäruhr und eines Lasers die Länge von 1m ausgemessen werden. Dazu wird die Strecke ausgemessen, welche Licht in einer 299.792.458stel SI-Sekunde zurücklegt. Die gemessene Länge wird auf einen Messstab übertragen. Am NIST in Boulder/Colorado (1697m über NN) geschieht das Gleiche in einem dortigen Labor. Die Dauer der „SI-Sekunde“ wird mit den jeweiligen Primäruhren vor Ort bestimmt. Aufgrund des Höhenunterschiedes laufen beide Primäruhren nicht synchron, die SI-Sekunde am PTB „dauert“ länger als die am NIST.

    Egal in welchem Labor sich nun die Wissenschaftler aus dem NIST und dem PTB auf welcher Höhe auch immer mit ihren Messstäben auch treffen werden, sie werden feststellen, dass beide Messstäbe dieselbe Länge für 1m zeigen.

    Die Kritiker widersprechen ja nun und behaupten, es kann nur eine SI-Sekunde die richtige Dauer zeigen, entweder die am PTB oder die am NIST, beide müssen dieselbe Dauer zeigen, ansonsten geht eine falsch und muss auf die andere geeicht werden.

    Die Frage ist, welche der beiden Primäruhr soll denn nun richtig gehen, die am PTB oder die am NIST?

    Und wenn die Uhr am NIST auf die vom PTB geeicht ist, wird die Länge des Meters der am NIST mit der SI-Sekunde vom PTB ausgemessen wurde, nicht mehr mit der Länge des Meters vom PTB übereinstimmen. Wie sorgen die Kritiker nun dafür, dass an allen Laboren unabhängig von der Höhe die richtige Länge für den Meter ausgemessen werden kann?

    Deutlich nachgehakt:
    Wie stehen die Kritiker nun konkret zu den Dingen?

    1. Erkennt Ihr die Definition der SI-Sekunde an?
    2. Das Atomuhren diese Dauer sehr genau anzeigen können?
    3. Das es keine Maßstabsuhr gibt?

    Die Wissenschaftler arbeiten seit Jahrzehnten mit Atomuhren und der SI-Sekunden, da gibt es keine Probleme. Und die Definition der Sekunde hat auch nichts mit der RT zu tun. Es wäre nun an der Zeit, die Gegebenheiten als Basis für den Blockbeitrag hier mal anzuerkennen. Die Existenz der „Zeit“ an sich zu hinterfragen, ist mehr was für eine Runde Philosophie.

  276. Frank Wappler Antworten | Permalink

    We need a name! Give us a name! ...

    Jocelyne Lopez schrieb (06.11.2012, 08:07):
    > [...] Der Anschlag des Schwimmers bei der Wende

    Damit kann man die wesentlichen Ereignisse schön deskriptiv benennen:
    "Wendeanschlag" und "Zielanschlag".
    Und dazu kommt natürlich noch ein wesentliches Ereignis; z.B.: "Startabsprung".

    Man beachte: der Schwimmer nahm an all diesen drei Ereignissen teil.

    > [...] dass das Ereignis der Wende an B meßtechnisch aus zwei Ereignissen besteht, obwohl es sprachlich nur mit einem Ereignis beschrieben wird ("Wende"):

    Ich vermute, das soll auf die Vorstellung hinauslaufen:
    "Die eine Uhr hält dabei an; die andere Uhr läuft dabei los.
    (Und noch eine Uhr läuft dabei einfach weiter.)"

    Diese Vorstellung ist sicherlich sehr praxisnah bzw. (für Schwimmtrainer) alltäglich.
    Ich halte sie für die Diskussion unseres Gedankenexperiments zwar nicht für besonders wesentlich; aber sie dürfte andererseits auch nicht stören.

    > Und wir wollen zwei Dauer[n] hier berechnen: Die Schwimmleistung auf 100 m und die Schwimmleistung auf 50 m („Zwischenzeit“).

    So möchte ich das aber gar nicht unbedingt. Ich möchte lediglich:

    (1)
    Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag mit
    der Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag vergleichen; und

    (2)
    Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag mit
    der Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag vergleichen.

    Aus den beiden entsprechend gewonnenen Verhältniswerten lässt sich, falls gewünscht, natürlich auch ohne Weiteres das Verhältnis aus
    der Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag und
    der Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag berechnen.

    Was soll man denn sonst auch mit nur genau drei verschiedenen Ereignissen anstellen,
    außer ggf. festzuhalten, dass jedes Paar aus diesen drei Ereignissen (d.h. insgesamt drei verschiedene Paare) jeweils durch eine bestimmte Dauer charakterisiert war (also nicht
    stattdessen durch eine bestimmte Distanz),
    und sich zu fragen, ob und welche dieser drei Dauern einander gleich waren, oder welche (reell-wertigen) Verhältnisse sie zueinander hatten
    ??

    Oder sollen hier vielleicht noch einige (oder noch viele, oder noch viele viele) weitere Ereignisse in Betracht gezogen werden; insbesondere solche, an denen der Schwimmer gar nicht teilnahm ??

    Dann sollte man sich über solche weiteren Ereignisse nicht in Stillschweigen hüllen, sondern besser anfangen, auch diese ausdrücklich als separate Ereignisse anzuerkennen und geeignet zu benennen.

  277. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »Und nochmals:
    zu behaupten, dass die Distanz zwischen zwei Elementen eines metrischen Raumes abhängig von Pfaden wäre, die diese beiden Elemente verbinden, ist Unfug.
    «

    Für eine Raumzeit (M,g) ist g ein indefinites Pseudo-Skalarprodukt, aus dem sich keine Abstandsfunktion gewinnen lässt. Anders als im Riemannschen Fall liefert g für einen Lorentzschen Raum (M,g) also nicht die Struktur eines metrischen Raumes.

    Richtig ist hingegen, dass für jede zeitartige Kurve u : I → M durch g eine Riemannsche Struktur auf dem Bild u(I) induziert wird. Längs einer jeden zeitartigen Kurve u sind damit "zeitliche Abstände" definierbar. Für diese erscheint die Bezeichnung "Dauer" akzeptabel, aber das gilt dann immer nur fur jeweils eine "Uhr" u, und die Einschränkung "am Ort der Uhr" hat Markus Pössel gewiss mit Bedacht gewählt.

  278. Frank Wappler Antworten | Permalink

    s : X^2 -> R, s[a z] =< s[a p] + s[p z]

    Chrys schrieb (06.11.2012, 11:08):
    > Für eine Raumzeit (M,g) [...]

    Schleppst du etwa immer noch und schon wieder Koordinaten an !?
    Pfui!

    Wir betrachten hier (in der Physik) Mengen von Ereignissen, und die an Ereignissen Beteiligten.

    Ist dir die Unterscheidung gegebener Ereignispaare in "lichtartige", "zeitartige" und
    "raumartige" Paare geläufig?

  279. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Egal in welchem Labor sich nun die Wissenschaftler aus dem NIST und dem PTB auf welcher Höhe auch immer mit ihren Messstäben auch treffen werden, sie werden feststellen, dass beide Messstäbe dieselbe Länge für 1m zeigen.

    Ist dies reines Wunschdenken um der Theorie genüge zu tun, oder hat es tatsächlich vergleichbare Experimente schon gegeben?

  280. Chrys Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    »... Pfui! ...«

    Ah, und ich glaubte bis anhin, für konstruierte Missverständnisse und sprachliche Verdrillungen sei in diesem Blog Frau Lopez zuständig. Man lernt eben nie aus, c'est la vie ...

  281. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Sprachen bestehen nur aus Konventionen

    Zitat Frank Wappler: „Damit kann man die wesentlichen Ereignisse schön deskriptiv benennen: "Wendeanschlag" und "Zielanschlag". Und dazu kommt natürlich noch ein wesentliches Ereignis; z.B.: "Startabsprung".

    D’accord. Wie Sie es vorher zu Recht sagten, jedes Wort einer Sprache ist eine Konvention. ;)

    Zitat Jocelyne Lopez: “Und wir wollen zwei Dauer[n] hier berechnen: Die Schwimmleistung auf 100 m und die Schwimmleistung auf 50 m („Zwischenzeit“).

    Zitat Frank Wappler: „So möchte ich das aber gar nicht unbedingt. Ich möchte lediglich:

    (1) Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag mit
    der Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag vergleichen; und
    (2) Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag mit
    der Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag vergleichen

    Sie möchten also vergleichen

    (1)Die Dauer der Schwimmleistung auf 100 m
    mit der Dauer der Schwimmleistung auf 50 m Hinweg

    (2)Die Dauer der Schwimmleistung auf 50 m Hinweg
    mit der Dauer der Schwimmleistung auf 50 m Rückweg

    Das macht Sinn, so hat man die drei Dauern: 100 m hin-und-zurück, 50 m Hinweg, 50 m Rückweg, wobei die Addition der Dauern 50 m Hinweg und 50 m Rückweg zwingend die Gesamtdauer der 100 m ergeben soll, da sich die Distanz nicht ändert, d’accord?

    Mit einer einzigen Uhr an A gäbe es kein Problem die Dauer der 100 m Schwimmleistung zu bestimmen, wobei jedoch die Dauer der beiden Schwimmleistungen Hin- und Rückweg jeweils unbekannt blieben (bzw. man könnten sie nur blind mitteln).

    Mit zwei Uhren an A und B kann man dagegen sowohl die Gesamtdauer als auch die Dauer Hinweg und die Dauer Rückweg bestimmen. Hier taucht bloß das Problem auf, worauf ich eben aufmerksam machen möchte: Was ist, wenn die zwei Uhren nicht die gleiche Dauer der Sekunde anzeigen, sprich wenn eine der Uhren langsamer oder schneller als die andere tickt? Eine Messung ist dann nicht möglich, sie ist ungültig. D’accord?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  282. Cryptic Antworten | Permalink

    Frage an die "Kritiker"

    Manuel Krüger: >>>Frage an die „Kritiker“:
    ...
    Die Frage ist, welche der beiden Primäruhr soll denn nun richtig gehen, die am PTB oder die am NIST?>...
    Deutlich nachgehakt:
    Wie stehen die Kritiker nun konkret zu den Dingen?

    1. Erkennt Ihr die Definition der SI-Sekunde an?...

  283. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Q&A

    Ihre Hartnäckigkeit in Sachen ART in allen Ehren, aber ihre Kommentare hier erwecken bei mir immer mehr den Eindruck als wenn man einer Einführung in die SRT nur folgen könne, wenn man die ART schon verstanden und deren Gültigkeit akzeptiert hätte.

    Nun aber zu Ihren Fragen.

    Vorab:
    Ich sehe mich mal als Adressat der Fragen, wiewohl ich schon erwähnt hatte, dass ich mich im Allgemeinen nicht zur Gruppe der Kritiker der Relativitätstheorie zähle. Aber immerhin bin ich zu einem Kritiker einiger spezieller allgemeiner Äußerungen ihrerseits geworden (und jetzt auch einiger auf Einstein Online). Demzufolge kann ich auch nicht für alle Kritiker sprechen, sondern bringe nur meine persönlichen Ansichten zum Ausdruck und antworte daher im Singular.

    "Wie stehen die Kritiker nun konkret zu den Dingen?"

    Das Ding an sich kann ich nicht erkennen. Das gilt auch für die Mehrzahl - Dinge. Ich habe z.B. noch nie ein Cäsium-Atom gesehen oder gar ein Photon oder auch nur eine Atomuhr (höchstens indirekt, auf Bildern und Diagrammen). Meine Position könnte man daher am besten so beschreiben: kritisch und distanziert zu allen Dingen (und Theorien).

    "1. Erkennt Ihr die Definition der SI-Sekunde an?"

    Ich erkenne die Definition der SI-Sekunde an. Mir stellt sich nur die Frage wie weit man damit kommt, wie sinnvoll sie ist. Sind noch weitere Ergänzungen vorteilhaft? Nachdem man ja schon zur Temperatur etwas nachträglich eingefügt hat, könnte es ja schlau sein, auch etwas zum Ort der Messung einzufügen, etwa den Geoid von Raumschiff Erde als Bezugspunkt mit zu vereinbaren.

    "2. Das Atomuhren diese Dauer sehr genau anzeigen können?"

    Ist das ein rhetorischer Trick? Niemand hier hat bestritten, dass Atomuhren SI-Sekunden sehr genau anzeigen können. Problematisch für die Zeitmessung ist es doch vielmehr, dass zwei Atomuhren, selbst auf gleicher Höhe betrieben, niemals exakt synchron laufen. Die Frage, die sich aus dieser unbestrittenen Tatsache ergibt, ist die, ob es sinnvoll ist, eine davon als Maßstabsuhr auszuzeichnen, ob man besser die Ergebnisse mittelt (und damit eine virtuelle Maßstabsuhr schafft) oder ob man es dabei belässt und auf Nachfrage immer nur zurückfragt, welche Uhrzeit hätten sie denn gerne?

    "3. Das es keine Maßstabsuhr gibt?"

    Ich persönlich möchte nicht bestreiten, dass die heutigen Physiker sich davor drücken, eine Uhr als Maßstabsuhr auszuzeichnen, dass es also in der heutigen Zeit keine gibt. Aber auch hier bleibt die Frage, ob eine solche Festlegung, bzw. Normsetzung mittelfristig nicht sinnvoll wäre.

    Zusammenfassend (mit hoffentlich erlaubtem Vorgreifen):
    Die von Herrn Pössel im Post beschriebene Isotropie und Homogenität von Raum und Zeit sollten vielleicht relativiert werden, dafür wären wir am Ende aber im Gegenzug möglicherweise die Zeitdilatation und Längenkontraktion los. Das wäre doch auch nicht schlecht, oder?

    Zu guter Letzt, erlauben sie mir noch eine Gegenfrage. Da sie noch nicht darauf eingegangen sind, wiederhole ich sie gerne noch einmal in etwas veränderter Form. (Eventuell passt diese Frage aber auch erst zur angekündigten Fortsetzung, in der mehr gesagt wird "zu den Gesetzen der klassischen Mechanik")

    A) Ist die auf die Lage des Wasserspiegels bezogene Aussage von Herrn Bauch, "aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters: Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage", eine experimentelle Bobachtung oder handelt es sich um eine Setzung, die für das Machen der Zeit - oder für die Messung der Gleichzeitigkeit - eine besondere Rolle spielt?

  284. Herr Senf Antworten | Permalink

    gemeinsam Rechnen anstelle Vortrag

    hallo Cryptic, verpassen Sie nicht die schiefe Mathematik vom Vor-Denker auf unserem "hochdotierten Blog", ist schon interessant, Nichtschwimmern beizubringen trocken übers Wasser zu laufen. Übrigens Schwerelosigkeit und Gravitationspotential sind zwei Paar unterschiedliche Schwimmflossen.

  285. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Keine invariablen Maßeinheiten mehr...

    Zitat Joker: „Ich persönlich möchte nicht bestreiten, dass die heutigen Physiker sich davor drücken, eine Uhr als Maßstabsuhr auszuzeichnen, dass es also in der heutigen Zeit keine gibt. Aber auch hier bleibt die Frage, ob eine solche Festlegung, bzw. Normsetzung mittelfristig nicht sinnvoll wäre.“

    Ich sehe es auch so, dass in der modernen Physik (sprich zuletzt seit der Festsetzung 1973 der Definition des Meters mit einem Schätzwert der Lichtgeschwindigkeit) das Prinzip eines unveränderlichen Urmaßstabs bzw. einer invariablen Maßeinheit sowohl für die Länge des Meters als auch für die Dauer der Sekunde stillschweigend aufgegeben wurde. Damit sind die Maßeinheiten „Meter“ und „Sekunde“ variable geworden und hängen von den angewandten Meßinstrumenten und von den lokalen Gegebenheiten der jeweiligen Messungen ab.

    Siehe auch Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Meter

    Der internationale Meterprototyp aus Platin-Iridium, der den alten französischen Prototyp („mètre-étalon“) aus Holz aus der französischen Revolution ersetzt hat, scheint jetzt nur noch eine symbolische bzw. historische Funktion zu erfüllen: Die Länge des Meters wird damit bei industriellen Reproduktionen nicht verglichen und die Meßinstrumente damit nicht geeicht, so dass jede individuelle Messung von Längen mit der Lichtgeschwindigkeit ihre eigene Länge des Meters nach Lust und Laune der angewandten Uhren produziert... ;)

    Für Messungen in der Alltagsphysik spielt es zwar keine Rolle, aber ist es sinnvoll für Hochpräzisionsmessungen und vor allem zur experimentellen Überprüfung von Theorien der Ausbreitung des Lichts? Das mag ich zu bezweifeln...

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  286. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 06.11.2012, 21:50

    Joker: „Ihre Hartnäckigkeit in Sachen ART in allen Ehren, aber ihre Kommentare hier erwecken bei mir immer mehr den Eindruck als wenn man einer Einführung in die SRT nur folgen könne, wenn man die ART schon verstanden und deren Gültigkeit akzeptiert hätte.“

    Das Einige hier der Einführung zur SRT nicht folgen können liegt zum großen Teil an der Bildungsverweigerung. Ich habe nicht mir der Metadiskussion zur SI-Sekunde und zur „Zeit“ an sich begonnen. Man muss auch die ART nicht verstanden haben, mir geht es nicht im die ART, sondern um eine anerkannte Tatsache. Kein geistig gesunder Physiker stellt die Tatsache infrage, dass Primäruhren auf unterschiedlicher Höhe nicht gleichschnell laufen.

    Hier wird von „Kritikern“ behauptet, dass immer nur eine von zwei Primäruhren die „richtige“ Dauer für die SI-Sekunde vorgeben kann, alle anderen Uhren sind an dieser dann zu „eichen“. Und als Grund für den unterschiedlichen Gang werden dann Umwelteinflüsse angeführt.

    Aber diese „Kritiker“ gegeben keine Antwort wenn sie gefragt werden, warum diese „Störung“ proportional zur Höhe ist, warum Uhren generell schneller gehen wenn sie höher stehen. Auch warum die „falsche“ RT genau berechnen kann, wie groß diese „Störung“ ausfällt, können die Kritiker nicht erklären, habe hier schon oft danach gefragt.

    Was sagen Sie den dazu?

    Manuel Krüger: „Wie stehen die Kritiker nun konkret zu den Dingen?“
    Joker: „Das Ding an sich kann ich nicht erkennen. Das gilt auch für die Mehrzahl - Dinge. Ich habe z.B. noch nie ein Cäsium-Atom gesehen oder gar ein Photon oder auch nur eine Atomuhr (höchstens indirekt, auf Bildern und Diagrammen). Meine Position könnte man daher am besten so beschreiben: kritisch und distanziert zu allen Dingen (und Theorien).“

    Na mal wieder einwenig Wortklauberei?

    Ich hatte die Dinge ja benannt. Gerne noch einmal:

    1. Erkennen Sie die Tatsache an, dass die Uhren langsamer laufen, die einer Gravitationsquelle am nächsten sind?

    2. Das jede dieser Uhren dennoch die richtige Dauer für die SI-Sekunde anzeigen kann?

    3. Das die ART in der Lage ist, die „Störung“ der Uhr genau auszurechnen?

    Manuel Krüger: „1. Erkennt Ihr die Definition der SI-Sekunde an?“

    Joker: „Ich erkenne die Definition der SI-Sekunde an.“

    Das hätte gereicht. Das sollte Basis hier sein. Was sie gleich dazu noch schreiben, sollten sie in einem Forum diskutieren, geht hier über den Blogartikel hinaus.

    Joker: „Mir stellt sich nur die Frage wie weit man damit kommt, wie sinnvoll sie ist. Sind noch weitere Ergänzungen vorteilhaft? Nachdem man ja schon zur Temperatur etwas nachträglich eingefügt hat, könnte es ja schlau sein, auch etwas zum Ort der Messung einzufügen, etwa den Geoid von Raumschiff Erde als Bezugspunkt mit zu vereinbaren.“

    Man hat die Temperatur nicht nachträglich eingeführt, man hat den „Messaufbau“ nur noch einmal präzisiert. Schauen sie, wenn es so wäre, wie sie es anscheinend vermuten, dann hätte man vorher Probleme mit der Dauer der SI-Sekunde gehabt, weil das mit den 0K ja nicht vorgegeben war, und erst als man das erkannt hat, hat man das mit den 0K „nachträglich eingeführt“.

    Können sie von solchen Problemen berichten? Nein? Warum wohl nicht? Eben!

    Ich muss es mal ganz deutlich sagen, oder fragen - fällt ihnen nicht auf, wie albern oder lächerlich es ist, wenn ein Laie nach „weiteren vorteilhaften Ergänzungen zur Definition der SI-Sekunde fragt? Mal ganz davon abgesehen, dass so eine Frage hier das Thema sprengt.

    Ich will das mal erklären, wenn einer nur von Fußball weiß, dass der Ball rund ist, wird man ihn sicher als Laie bewerten.

    Wenn so ein Laie nun auf den Platz rennt und meint, anstatt sich erst einmal mit den seit vielen Jahren anerkannten Regeln des Fußballs zu befassen und diese zu lernen, damit er die Basis kennt, lieber über „weitere Ergänzungen“ der Regeln welche ja „vorteilhaft“ sein könnten fabulieren will, macht dieser Laie sich ganz sicher lächerlich.

    Können sie das verstehen?

    Manuel Krüger: „2. Das Atomuhren diese Dauer sehr genau anzeigen können?“

    Joker: „Ist das ein rhetorischer Trick? Niemand hier hat bestritten, dass Atomuhren SI-Sekunden sehr genau anzeigen können.

    Sie halten sich also für „Niemand“? Ich erinnere mal eben:

    Joker (19.10.2012, 15:15): „Mir dünkt, wir wissen, dass keine Atomuhr richtig geht!“

    Joker (20.10.2012, 17:53): „Mir dünkt, die Autoren von einstein-online wissen oder glauben zu wissen, dass keine Atomuhr richtig geht, dass keine die SI-Sekunde exakt messen kann!

    Die Anerkenntnis für „dass Atomuhren SI-Sekunden sehr genau anzeigen können“ haben sie da aber sehr gut in ihrer Aussage versteckt.

    Auch Frau Lopez behauptet hier wider alle Tatsachen, dass von zwei Primäruhren auf unterschiedlicher Höhe nur eine die richtige Dauer für die SI-Sekunde anzeigt (per Konvention), die andere geht definitiv falsch.

    Aber ein konkretes Beispiel, zwei Labore auf der ungleicher Höhe (jedes mit einer Primäruhr) messen die Periodendauer eines Pulsars. Beide Labore messen unterschiedliche Werte in SI-Sekunden. Welche Uhr geht falsch? Die Kritiker sagen hier, es kann nicht sein, dass hier zwei unterschiedliche Zeiten gemessen werden, es kann nur eine richtig sein.

    Dann frage ich nun noch einmal die Kritiker, welche denn die richtige Zeit wäre, und wie das zu bestimmen ist? Auswürfeln?

    Die Physiker nehmen hier einfach die Höhe ihres Labors und können die Zeitdauer mit der ART beliebig auf jede andere Höhe transformieren. Nach den Aussagen der Kritiker geht aber „definitiv“ einer der beiden Uhren falsch, und nur eine zeigt die „richtige“ Dauer an.

    Erkennen sie nun das Problem?

    Joker: „Problematisch für die Zeitmessung ist es doch vielmehr, dass zwei Atomuhren, selbst auf gleicher Höhe betrieben, niemals exakt synchron laufen.“

    Für wen ist das problematisch, nennen sie bitte mal die Personengruppe, für die Physiker ist das nämlich kein Problem. Problematisch ist das nur für die Kritiker, denn hier haben sie es mit einem echten Effekt der Zeitdilatation (ZD) zu tun, und den darf es ja nicht gegeben, wenn die RT falsch sein soll.
    Darum nörgeln die Kritiker an der SI-Sekunde, an der Atomuhr und bestreiten am Ende die Existenz der Zeit selbst. Aber Antworten auf Fragen dazu haben sie keine. Die RT kann die ZD ganz genau berechnen, diese ZD (für Kritiker nur eine „Störung durch Umwelteinflüsse…“) können die Kritiker nicht erklären, warum diese nur von der Höhe abhängig ist, warum Uhren unten immer langsamer gehen und nie mal so gestört sind, das sie schneller gehen, auch darauf gibt es von Kritikern nie eine vernünftige Antwort.

    Joker: „Die Frage, die sich aus dieser unbestrittenen Tatsache ergibt, ist die, ob es sinnvoll ist, eine davon als Maßstabsuhr auszuzeichnen, ob man besser die Ergebnisse mittelt (und damit eine virtuelle Maßstabsuhr schafft) oder ob man es dabei belässt und auf Nachfrage immer nur zurückfragt, welche Uhrzeit hätten sie denn gerne?“

    Erstmal ist für Frau Lopez die ZD keine unbestrittene Tatsache, ein Blick in die Blogs der Dame sollte das zeigen, ich kann aber auch gerne mit Links helfen. Für Frau Lopez gibt es weder die ZD durch Gravitation noch die ZD durch Bewegung. Es wäre ja schon ein großer Schritt, wenn die Kritiker zumindest mal die Tatsachen anerkennen würden.

    Und noch mal, die „Frage“ die sie sich und hier stellen, stellen sich die Physiker nicht, mal überlegt warum die das nicht tun? Die kommen seit vielen Jahrzehnten super mit der SI-Sekunde klar und mit der Definition dazu.

    Und genau das ist hier auch das Problem, Laien wie sie ohne vernünftiges Grundlagen wissen, meinen „kluge“ Fragen stellen zu können, ob es denn nicht „sinnvoll“ wäre.

    Wenn sie in einen Operationssaal kommen, und von Nichts eine Ahnung haben, wird es die Anwesenden schon verwundern, wenn sie meinen zur Durchführung der OP „sinnvolle“ Fragen stellen zu müssen. Wenn man das Skalpell nicht von einem Tupfer unterscheiden kann, sollte man nicht fragen, ob es denn nicht „sinnvoll“ wäre, die Skalpelle zweischneidig herzustellen.

  287. Herr Senf Antworten | Permalink

    unveränderliche "Urmaßstäbe"

    Es gibt keine unveränderlichen Urmaßstäbe. Wurde eigentlich schon in der Einleitung und den Verweisen mehr als ausreichend erklärt, aber die Vergeßlichkeit ist wohl auch Naturgesetz. Wenn man die nach einem bestimmten Ritual gehegten und gepflegten Ur-Etalone und ihre Klone regelmäßig miteinander vergleicht, zeigen sich deutliche Abweichungen untereinander um einen Mittelwert rum. Diese Ungenauigkeiten genügen dem wissenschaftlichen Präzisionsanspruch nicht mehr, selbst für präzisionstechnische Anwendungen sind die Pariser Museumsstücke zu ungenau. Deswegen nimmt man eine Naturkonstante, Physik ist also jetzt voll Bio, nur das Kilogramm macht uns noch Sorgen. Die SI-Sekunde hat nichts mit der LG zu tun. Die ist auch Bio vom Cäsium-Atom, alle Cäsiumatome im Weltall sind gleichberechtigt, und takten richtig ihre Eigenzeit. Wenn unsere Partner in der Andromedagalaxie nach unserer Bauanleitung eine Atomuhr bauen, haben sie einen gleichen universellen Zeitmesser zum Vergleich mit unseren Meßergebnissen, eine Kuckucksuhr als Eichmaßstab ließe sich nicht vermitteln. Deswegen ist jetzt ein überall invariant gleichberechtigt ablaufender Naturprozeß die Grundlage. Dessen Präzision wird nur von einigen Pulsaren erreicht, die uns als natürliche Vergleichsmaßstäbe dienen können, erdbezogene und "irdische" mechanische Konstrukte sind ungeeignet.
    Außerdem wird hier ständig unpassend das Wort "synchron" mißbraucht, obwohl "isochron" den Maßstab gibt. Die Takte unserer Uhren müssen erstmal unter definierten Bedingungen isochron sein, das gewährleistet wie eine Unruh uns überall das Bio-Cäsium-Atom, der Rest ist Taktezählen. Synchronisieren kommt erst ins Spiel, wenn wir bei zwei Uhren einen gemeinsamen Startzeitpunkt festlegen, um dann den weiteren Zeitverlauf, also die Dauer, die jede Uhr registriert zu vergleichen. Dabei stellt man nun zum Leidwesen der Laien-Kritiker fest, daß zwei fundamentale Ursachen den sonst isochronen Takt beeinflussen, Bewegung und Gravitation verlangsamen, die Synchronisation geht verloren. Die Abhängigkeit vom Gravitationspotenzial bitte nicht mit Gravitationskraft oder ihrer Kompensation in der Schwerelosigkeit verwechseln, wie gerade völlig falsch bei "H und M" siniert wird.
    Damit ist auch die Kurt'sche Frage beantwortet, warum "nehmen wir nicht die natürlichen Umstände" zur Beschreibung der Natur, sondern die RT. Wir nehmen die Bio-Cäsium-Uhren, ihr Naturverhalten wird von den "Umständen" der RT richtig beschrieben.

  288. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 06.11.2012, 21:50 (Teil II)

    Manuel Krüger: „3. Das es keine Maßstabsuhr gibt?“

    Joker: „Ich persönlich möchte nicht bestreiten, dass die heutigen Physiker sich davor drücken, eine Uhr als Maßstabsuhr auszuzeichnen, dass es also in der heutigen Zeit keine gibt.“

    Die Physiker „drücken“ sich also. Bedeutet doch, die wollen etwas nicht machen, etwas was besser wäre. Sich um etwas drücken ist ja in der Regel nun nichts Positives.

    Warum glauben sie die Physiker würden sich drücken?

    Joker: „Aber auch hier bleibt die Frage, ob eine solche Festlegung, bzw. Normsetzung mittelfristig nicht sinnvoll wäre.“

    Um das entscheiden zu können, sollten sie über Hintergrundwissen verfügen, erkläre ich ja die ganze Zeit schon.

    Und wenn sie mal die Links und die Erklärungen lesen würden, wüssten sie, dass die Definition wie sie ist, echt schon sinnvoll ist, und in der Physik keinerlei Probleme bereitet. Alle Physiker können in allen Laboren sehr gut damit arbeiten.

    Also welchen Vorteil und welchen Sinn würde eine feste Vorgabe der SI-Sekunde machen? Bedenken sie, dass es für die Weltzeit ja eine Definition gibt, welche die Höhe berücksichtigt.

    Joker: „Die von Herrn Pössel im Post beschriebene Isotropie und Homogenität von Raum und Zeit sollten vielleicht relativiert werden, dafür wären wir am Ende aber im Gegenzug möglicherweise die Zeitdilatation und Längenkontraktion los. Das wäre doch auch nicht schlecht, oder?“

    Einen realen physikalischen Effekt wird man nicht los. Die ZD ist eine Tatsache, die sie selber ja nicht bestreiten, warum sollte man die dann nicht als das betrachten, was sie ist?

    Die Physiker der Welt stören sich nicht an der ZD und LK, es sind Laien und Cranks die damit ein Problem haben.

    Also wo genau wäre der Vorteil, die SI-Sekunde anders zu definieren, und warum reicht da nicht die Definition der Weltzeitsekunde?

    Joker: „Ist die auf die Lage des Wasserspiegels bezogene Aussage von Herrn Bauch, "aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters: Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage", eine experimentelle Bobachtung oder handelt es sich um eine Setzung, die für das Machen der Zeit - oder für die Messung der Gleichzeitigkeit - eine besondere Rolle spielt?“

    Ich sage ja Grundlagenwissen ist wichtig. Wann bewegt sich ein Objekt nicht? Wann ändert es seine Geschwindigkeit nicht?

    Genau, wenn die Kräfte die auf das Objekt wirken ausgeglichen sind.

    Was passiert wenn der Mond um die Erde kreist? Richtig die Gravitationskraft welche auf das Wasser wirkt ändert sich, gibt Ebbe und Flut, das Wasser wird beschleunigt. Was wäre wenn die Erde schneller drehen würde? Genau…

    Herr Bauch hat also nicht gesagt, Wasser schwebt, sondern die Kräfte sind ausgeglichen. Und da sind wir dann bei den Grundlagen und Newton und Scheinkräften angekommen…

  289. Kurt Antworten | Permalink

    Herr Senf Referenzen

    Damit ist auch die Kurt'sche Frage beantwortet, warum "nehmen wir nicht die natürlichen Umstände" zur Beschreibung der Natur, sondern die RT. Wir nehmen die Bio-Cäsium-Uhren, ihr Naturverhalten wird von den "Umständen" der RT richtig beschrieben.

    Weil wir, zumindest ich, mich nicht von den "Postulaten" einer Theorie....

    Wenn ich zwei Zeiten, erzeugt von zwei gleichen Uhren, in Zusammenhang (unterschiedliche Standorte) bringen will (vergleichen), Aussagen zu Naturabläufen erhaschen will, feststellen ob diese gleichlange gedauert haben, dann verwende ich einen Bezug der die Aussagen beider Uhren vergleichbar macht.

    Also suche ich mir eine (Referenz)Sekunde aus, eine die mir geeignet scheint, und setzte diese als Grundlage der Verhältnisse der beiden Uhrergebnisse fest.

    Wenn ich schon von vorne herein weiss dass da kein ungleiches Ergebnis rauskommt (SI-Sekunde), weiss dass es aber vorhanden ist, dann -pfeif- ich auf solche "Messergebnisse".
    Denn die sind nichts wert und geben ein falsches Bild von den Naturvorgängen ab.

    Kurt

  290. Frank Wappler Antworten | Permalink

    That's all in a day's work

    Chrys schrieb (06.11.2012, 17:33):
    > [...] Man lernt eben nie aus, c'est la vie ...

    Seit die Geometer vom Koordinatenwürfeln abgefallen sind, verstehen sie sich sogar aufs Induzieren von Topologie.

  291. Frank Wappler Antworten | Permalink

    D. Welt ist klein; nicht unbedingt flach

    Clemens Schwab schrieb (06.11.2012, 17:02):
    > [Manuel Krüger schrieb (06.11.2012, 10:46)]
    > Egal in welchem Labor sich nun die Wissenschaftler aus dem NIST und dem PTB auf welcher Höhe auch immer mit ihren Messstäben auch treffen werden, sie werden feststellen, dass beide Messstäbe dieselbe Länge für 1m zeigen.

    Die damit verbundene(n) Frage(n) wurde(n) hier allerdings offenbar insbesondere an mich gerichtet:

    > Ist dies reines Wunschdenken um der Theorie genüge zu tun, oder

    Nicht ganz; sondern dies ist reines Wunschdenken, um dem Modell genüge zu tun, jedes Paar von Enden, das
    "Messstab" genannt wurde oder noch wird, besäße (deshalb, zwangsläufig) eine bestimmte, gleichbleibende Distanz voneinander.

    > hat es tatsächlich vergleichbare Experimente schon gegeben?

    Experimente um festzustellen, ob ein gegebenes Paar von Enden eine gleichbleibende Distanz zueinander behielt (oder zumindest zwei gleichbleibende Quasidistanzen), bzw. wenigstens ob zwei gegebene Paare von Enden Distanzen in gleichbleibendem Verhältnis zueinander behielten (oder zumindest Quasidistanzen zueinander in gleichbleibenden Verhältnissen)?

    Ja, sicher: z.B. die Experimente von Michelson/Morley bzw. die der LIGO-Kollaboration.
    Oder auch in allen Fällen, in denen ein bestimmtes Paar von Enden nicht nur einmal sondern mehrfach "zum Eichen gebracht" wurde.

  292. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Bitte mal ein - zwei Augen zudrücken

    Jocelyne Lopez schrieb (06.11.2012, 19:47):
    > So hat man die drei Dauern: 100 m hin-und-zurück, 50 m Hinweg, 50 m Rückweg,

    Ich fände es richtiger, die drei Dauern vor allem nach den drei Ereignispaaren zu bennen, durch die sie ja (unmittelbar) definiert sind. Der "Weg des Schwimmers zwischen" je einem und dem anderen der drei
    bestimmten wesentlichen Ereignisse ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag") ist ja weitgehend irrelevant.
    Der Schwimmer mag z.B. gern auch "Zickzack quer im Becken" geschwommen sein; sofern nur die drei wesentlichen
    Ereignisse ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag") an sich feststehen.

    Und es kommt mir in diesem Gedankenexperiment nicht auf ausgerechnet diese bestimmte Distanz von Startblock und Wendebande voneinander an (bzw. darauf, dass die Pingdauern zwischen Start/Ziel-Block und Wendebande ausgerechnet das
    "919263177000 / 299792458"-fache der Periodendauer irgendeines bestimmten, noch näher zu definierenden
    Oszillators sein müsste); sondern lediglich darauf, dass Start/Ziel-Block und Wendebande während des
    Versuches/Schwimmwettkampfes voneinander getrennt waren und zueinander ruhten. Also dass Start/Ziel-Block und
    Wendebande eine (von Null verschiedene) Distanz voneinander hatte, die sich nicht änderte.

    > wobei die Addition der Dauern 50 m Hinweg und 50 m Rückweg zwingend die Gesamtdauer der 100 m ergeben soll, da
    sich die Distanz nicht ändert, d’accord?

    Erstens:
    Daraus, dass sich die Distanz zwischen Start/Ziel-Block und Wendebande während des Versuches nicht änderte, würde ich folgern:
    falls die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag gleich der Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag
    war, dann war (auch) die Durchschnittsgeschwindigkeit des Schwimmers zwischen Startabsprung und Wendeanschlag gleich seiner Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag.

    Zweitens:
    Was ist "Addition von Dauern"?
    Ich weiß zwar, wie man (reelle) Zahlen addiert; aber Dauern??
    Bleiben wir doch bitte bei der unmittelbaren Problemstellung (d.h. bitte bei meiner, per 06.11.2012, 10:53) und bedenken zunächst, wie man zwei der genannten drei Dauern miteinander vergleichen bzw. deren Verhältnis
    ermitteln könnte. (Shall we?. Die so zu gewinnenden reellen Verhältniszahlen können wir dann auch nach Herzenslust
    addieren bzw. subtrahieren.)

  293. Chrys Antworten | Permalink

    @Joker / Geoid und TAI

    Die Aussagen von Dr. Bauch zum Geoid besagen im wesentlichen, dass die Verteilung des Ozeanwassers unter der effektiven Einwirkung von Zentrifugal- und Gravitationspotential einem Gleichgewicht zustreben würde (wo also die kombinierten Kräfte "sich die Waage halten").

    Das Geoid ist diejenige Niveaufläche des effektiven Potentials, die mit der Meeresoberfläche im angenommenen Zustand des Gleichgewichtes übereinstimmt. Und die TAI-Sekunde entspricht (seit 1977) der Dauer der SI-Sekunde, wie sie von einer fiktiven, irgendwo auf dem Geoid positionierten Uhr realisiert würde.

    Die realen Uhren, die zu TAI beitragen, stehen natürlich nicht auf dem Geoid, sondern befinden sich in diversen Time Labs, die anderen Niveauflächen zugehören. Deren lokal realisierte SI-Sekunde muss dann für TAI auf das Geoid nivelliert werden. Die Atomzeit-Skala ohne diese Geoid Nivellierung heisst EAL (Échelle Atomique Libre). Ein Vergleich von EAL mit TAI sollte also zeigen, ob sich die Nivellierung dabei signifikant auswirkt. Die "Unorthodoxen" werden das aber gar nicht sehen wollen, denn das passt nicht ins antirelativistische Weltbild.

  294. Manuel Krüger Antworten | Permalink

    @ Joker, 06.11.2012, 21:50 (Nachtrag)

    Joker: „Problematisch für die Zeitmessung ist es doch vielmehr, dass zwei Atomuhren, selbst auf gleicher Höhe betrieben, niemals exakt synchron laufen.“

    Mal deutlicher, ein Problem sollten doch die Physiker benennen, und nicht ein Laie, oder?

    Physiker haben hier kein Problem. Die Definition der SI-Sekunde ist genau, begrenzt ist nur die Genauigkeit der Messung. Das ist in der Physik bei allen Messungen so, da gibt es keine 100%. Unsere Uhren gehen schon bis auf 10^-16 genau und auch genauer. Wir kommen in einen Bereich der Genauigkeit das Laufzeitunterschiede schon bei einer Geschwindigkeit von ein paar cm/s und bei einem Höhenunterschied von ein paar dm haben. Die Effekte der RT zeigen sich also bereits dort.

    Ganz deutlich, das „Problem“ werden sie immer haben, selbst bei einer Uhr die auf 10^-34 genau ist.

    Selbst wenn die Uhr dann Laufzeitunterschiede bei Geschwindigkeiten von 0,00000001mm/h und einem Höhenunterschied von 0,00000001mm messen könnte, wäre sie nicht 100% exakt synchron mit einer baugleichen Uhr.

    Es mag für Sie ein Problem zu sein, ein prinzipielles eventuell, aber für die Wissenschaft ist es kein Problem. Es ist eine Tatsache, das es nie zwei 100% exakt synchron laufen Uhren geben wird. Also wenn sie da ein Problem sehen, benennen sie es bitte konkret, wo und wie manifestiert sich da das Problem?

    Und wie soll dann die „sinnvolle“ Ergänzung das Problem lösen?

    Joker: „ Ich erkenne die Definition der SI-Sekunde an. Mir stellt sich nur die Frage wie weit man damit kommt, wie sinnvoll sie ist. Sind noch weitere Ergänzungen vorteilhaft?“

    Um einen Vorteil erkennen zu können, um beurteilen zu können, ob eine „Ergänzung“ sinnvoll ist, muss man doch den Sinn und die Funktion richtig verstanden haben, ich denke mal da werden sie nicht widersprechen. Machen wir doch mal ein konkretes Szenario:

    Wir haben ein paar Labore, auf unterschiedlicher Höhe auf der Erde und ein paar im All. Also auf dem Mond, dem Mars und ein paar sind in Raumstationen welche in einem Orbit zu einem Planeten sind. Alle Labore haben eine Primäruhr und können die SI-Sekunde sehr genau messen. Alle Labore beobachten nun den Millisekundenpulsar PSR 1937+21 und messen dessen Rotationsdauer von 1,5578 ms.

    Je nach Geschwindigkeit und Gravitationsfeld messen die Physiker ca. 1,5578 ms, sie messen also unterschiedliche Werte. Die Physiker kennen aber die RT, und können nun über das Wissen ihrer Geschwindigkeiten und der Gravitation vor Ort die gemessenen Zeiten untereinander transformieren.

    Das funktioniert ohne dass ein Labor zum Maßstabslabor erkören wird, neue Labore können sich auch jeder Zeit anschließen. Das klappt so ohne Probleme seit vielen Jahren so. Auch wenn Sie es nicht glauben wollen, die Physiker haben da kein Problem.

    Von Ihnen möchte ich nun gerne mal wissen, wo das Problem konkret ist, das sie meinen zu sehen, und wo genau der „Vorteil“ einer „Ergänzung“ wäre, wo sie da den Sinn sehen wollen. Oder ist das von Ihnen nur ein Stochern im Nebel? Nach dem Motto, könnte doch sein, das…?

  295. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    Frank Wappler

    Clemens Schwab@Frank Wappler am 06.11.2012, 17:02

    War Ihnen meine Frage zu naiv oder wollen Sie diese nicht beantworten, weil .....?

  296. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    Frank Wappler
    ................. Ja, sicher: z.B. die Experimente von Michelson/Morley bzw. die der LIGO-Kollaboration.

    Danach hatte ich nicht gefragt!

    Frank Wappler
    Egal in welchem Labor sich nun die Wissenschaftler aus dem NIST und dem PTB auf welcher Höhe auch immer mit ihren Messstäben auch treffen werden, sie werden feststellen, dass beide Messstäbe dieselbe Länge für 1m zeigen.

    Clemens Schwab
    Ist dies reines Wunschdenken um der Theorie genüge zu tun, oder ....

    Frank Wappler
    Nicht ganz; sondern dies ist reines Wunschdenken, um dem Modell genüge zu tun ...

    Wollen Sie jetzt spitzfindig werden, Wunschdenken ist Wunschdenken, oder etwa nicht?

    Und bitte verstehen Sie mich nicht falsch, ich sage nicht, dass es nicht so sein "könnte". Genauso ist es aber möglich, dass es nicht so ist.

  297. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Vergleich von zwei Meßergebnissen

    Zitat Frank Wappler: “Jocelyne Lopez schrieb: So hat man die drei Dauern: 100 m hin-und-zurück, 50 m Hinweg, 50 m Rückweg,"

    Ich fände es richtiger, die drei Dauern vor allem nach den drei Ereignispaaren zu bennen, durch die sie ja (unmittelbar) definiert sind. Der "Weg des Schwimmers zwischen" je einem und dem anderen der drei bestimmten wesentlichen Ereignisse ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag") ist ja weitgehend irrelevant.
    Der Schwimmer mag z.B. gern auch "Zickzack quer im Becken" geschwommen sein; sofern nur die drei wesentlichen Ereignisse ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag") an sich feststehen.“

    Das besondere Problem, das mich hier beschäftigt, ist der Vergleich der Dauer der Schwimmleistung auf 100 m
    1) gemessen mit einer einzigen Uhr an A

    und

    2) gemessen mit zwei Uhren an A und B.

    Wenn die zwei Dauern nicht identisch sind, habe ich ein Problem... :-(

    Sie nicht?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  298. Cryptic Antworten | Permalink

    Mein letzter Beitrag ist, sicher aufgrund falscher Formatierung, komplett entstellt rübergekommen.

    Die Definition der SI-Sekunde ist meiner Meinung nach physikalisch falsch. Die Sekunde muss wie alle anderen physikalischen Einheiten (beispielsweise Grad, Amper, Kilogramm usw.) absolut unveränderlich sein. Das bedeutet, alle Sekunden müssen mit einer Referenzsekunde einer bestimmten Uhr welche sich unter exakt definierten physikalischen Bedingungen (Gravitation, Temperatur Magnetfeld, Bewegungszustand usw.) immer am gleichen Ort befindet "geeicht" werden.

  299. Herr Senf Antworten | Permalink

    absolute Unveränderlichkeit

    Cryptic überlegt:"Die Definition der SI-Sekunde ist meiner Meinung nach physikalisch falsch. Die Sekunde muss wie alle anderen physikalischen Einheiten (beispielsweise Grad, Amper, Kilogramm usw.) absolut unveränderlich sein."
    Wieso wurde hier die ganze Zeit die TAI-Sekunde erklärt, vergessen mitzulesen?
    Woher sind Sie sich sicher, daß das kg "absolut" unveränderlich ist? Es gibt keine 100%ige Sicherheit, daß einem Etalon auf Dauer nichts passiert, und dann sind die Vergleiche passe. Deshalb greifen wir ja auf "konstante" Prozesse aus der Natur zurück, weil die überall zum Abgleich "verfügbar" und objektiv sind.
    Nur liefert uns das Weltall leider keinen absoluten Zeitstandard, nachdem sich alles instantan richten könnte, oder haben Sie einen beizusteuern. Weil wir keine absolute Zeit auftreiben können, lösen wir das Problem mit einer relativen Betrachtung, die keinen Beobachter bevorzugt, keiner ist gleicher und trotzdem ist die Vergleichbarkeit gewährleistet, obwohl man ein bißchen rechnen muß. Wenn das einigen kontraintuitiv erscheint, liegt es nicht an Mathe und Physik, sondern am Verständnis für diese Tatsachen.

  300. Joker Antworten | Permalink

    @ Chrys: Haken dran

    "Die Aussagen von Dr. Bauch zum Geoid besagen im wesentlichen, dass die Verteilung des Ozeanwassers unter der effektiven Einwirkung von Zentrifugal- und Gravitationspotential einem Gleichgewicht zustreben würde (wo also [alle] kombinierten Kräfte [incl. der genannten] "sich die Waage halten")."

    Danke für die Aufklärung. Jetzt verstehe ich zumindest was Herr Bauch wahrscheinlich sagen wollte. Aber hat er das auch gesagt? Zur Erinnerung, er schrieb:

    "Der Geoid ist eine sinnvolle Bezugsfläche, da sich zeigen lässt, dass die Gleichgewichtsbedingung, aus der sich die Lage des Wasserspiegels ergibt (aus Sicht eines mit der Erde rotierenden Beobachters: Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage) gleichzeitig dafür sorgt, dass die Summe der relativistischen Zeitdehnungseffekte (Zeitdehnung aufgrund der durch die Erdrotation bedingten Bewegung plus Zeitdehnung aufgrund des Gravitationsfeldes) für alle Uhren, die sich direkt auf dem Geoid befinden, denselben Wert hat."

    Die Erfüllungsbedingungen, die die Aussage, "Gravitations- und Zentrifugalkraft halten sich die Waage", zu einer wahren Aussage machen, scheinen mir relativ eindeutig zu sein - und am Geoid nicht gegeben.

    Aus meiner Sicht als mitrotierender Beobachter und physikalischer Laie empfehle ich, bei Gelegenheit mal über eine Reformulierung des in der Klammer Gesagten nachzudenken (oder es einfach ganz wegzulassen). Was man statt dessen sagen könnte, sieht man ja bei @Chrys. (Für mich nicht hilfreich wäre das gewesen, was @Manuel Krüger dazu gesagt hat. Das mag so ähnlich klingen, ist nicht falsch, hat aber den wesentlichen Punkt doch irgendwie verfehlt)

    PS.
    Meine weiter oben gestellte zweite Frage zu Herrn Bauchs Text,

    "Nur, welche Zeitdehnung mag Herr Bauch meinen, mit "durch die Erdrotation bedingten Bewegung". [...] Unterstellt Herr Bauch einen "absoluten Raum" und vermutet eine höhere Rotationsgeschwindigkeit die zu berücksichtigen sei, je weiter sich die Uhren vom Drehzentrum entfernt befinden?",

    die stelle ich mal zurück, bis in der Blogserie etwas zu Translation und Rotation von Inertialsystemen gesagt wird. Ich habe in der Zwischenzeit etwas über Sagnac-Interferometer gelesen - sehr spannend - das tröstet mich bis dahin.

    So, jetzt aber wieder weg von Zentrifugen, der bösen Gravitationskraft und möglichem Ätherwiderstand, zurück zum Thema: Einführung in die SRT, speziell hier: Gleichzeitigkeit. In meinem nächsten Kommentar, versprochen.

    PPS.
    @ Markus Pössel: Heute dreht sich nichts mehr so schnell; Grundlagenwissen ist wichtig - Grundlagenkissen übrigens auch. Gute Nacht.

  301. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    @ Frank Wappler

    Zu "Transitivität: Hypothese oder Theorem ?"

    Ich betrachte A,B,G und die Mitten M(A,B) zwischen A und B, M(B,G) zwischen B und G, sowie M(G,A) zwischen G und A als Punkte eines starren Bezugskörpers. Diese Punkte ruhen daher in diesem Körper. Zwischen A und B, B und G, sowie G und A sollen Sichtverbindungen bestehen.

    Nun werde angenommen:
    Ereignis E(A) in A und Ereignis E(B) in B werden in M(A,B) gleichzeitig gesehen, und
    Ereignis E(B) in B und Ereignis E(G) in G
    werden in M(B,G) gleichzeitig gesehen.

    Daraus ist nun zu folgern:
    Ereignis E(G) in G und Ereignis E(A) in A
    werden in M(G,A) gleichzeitig gesehen.

    Ist das mit Ihren Argumentationen möglich?

    Dass bei der von M. Pössel gewählten Definition Transitivität bewiesen werden kann, liegt m. E. an der vorausgesetzten "Eigenschaft der alternativen Rundwege".

    Eine entsprechende Voraussetzung gibt es bei der oben betrachteten Gleichzeitigkeitsdefinition nicht.

    Eine mögliche Voraussetung, die Transitivität zur Folge hätte, wäre m.E.:

    Wird Ereignis E(A) in A von einem Punkt P, der von A und B gleichen Abstand hat,
    gleichzeitig wie Ereignis E(B) in B gesehen, so gilt das auch für jeden Punkt Q, der von A und B gleichen Abstand hat.

  302. Frank Wappler Antworten | Permalink

    ..but even less naive than I can suppose

    Clemens Schwab schrieb (08.11.2012, 16:29):
    > Danach hatte ich nicht gefragt!

    Falls es in der Frage (06.11.2012, 17:02) nicht darum ging, ob verschiedene Paare von Enden (z.B. das Paar, das aus einem bestimmten Strahlteiler und einem bestimmten Spiegel bestand, und das Paar, das aus dem selben Strahlteiler
    aber einem anderen Spiegel bestand) schon einmal hinsichtlich ihrer "Distanz" zueinander verglichen worden sind (bzw. wie experimentell festzustellen wäre, ob diese beiden Paare gleiche Distanzen voneinander hatten, oder nicht),
    dann habe ich die Frage offenbar nicht verstanden.

    Es wäre dann hilfreich, wenn du deine Frage (an mich) nochmals in deinen eigenen Worten ausdrücken würdest, bzw. in Worten die ich gebraucht habe (und entsprechend verantworten kann); aber bitte nicht unter Berufung auf irgendwelche Dritte (die evtl. keiner von uns beiden versteht).

    > [...] Wunschdenken ist Wunschdenken, oder etwa nicht?

    Das wohl; aber Theorie ist nicht Modell.

  303. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Erst einmal ein Messergebnis, überhaupt

    Jocelyne Lopez schrieb (08.11.2012, 17:10):
    > Das besondere Problem, das mich hier beschäftigt, ist der Vergleich der Dauer der Schwimmleistung auf 100 m

    ... also der Dauer ("s"-Wert) zwischen den beiden Ereignissen "Startabsprung" und "Zielanschlag" ...

    > 1) gemessen mit einer einzigen Uhr an A
    > und
    > 2) gemessen mit zwei Uhren an A und B.

    (Hier soll "A" für den Start/Ziel-Block stehen, vermute ich; und "B" für die Wendebande.)

    Mein besonderes Problem ist, dass du hier (und nicht zu ersten Mal) so lässig das Wort "Uhr" einwirfst. (Ganz zu schweigen von "Uhren".)

    Geht es also nicht nur um die drei schon mehrfach genannten wesentlichen Ereignissen ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag"), sondern z.B. um (mindestens) ein weiteres, viertes Ereignis ("mal Zwischendurch"),
    an dem der Start/Ziel-Block teilnahm, aber nicht (unbedingt) der Schwimmer (und der Wendeblock sowieso nicht),
    und von dem der Start/Ziel-Block urteilte, dass er an diesem vierten Ereignis nach dem "Startabsprung" teilnahm, aber vor dem "Zielanschlag";
    und geht es etwa auch u.a. darum
    die Dauer zwischen "Startabsprung" und "mal Zwischendurch" mit
    der Dauer zwischen "Startabsprung" und "Zielanschlag" zu vergleichen ?
    (Ganz abgesehen von Vergleichen mit der Dauer zwischen "Startabsprung" und "Wendeanschlag".)

  304. Clemens Schwab Antworten | Permalink

    @Frank Wappler

    dann habe ich die Frage offenbar nicht verstanden.

    Oh das passt schon. Sie haben meine Frage zur Genüge beantwortet, in dem Sie ihre eigene Aussage relativierten und einräumten, dass ihre Aussage nur Wunschdenken des Modells wäre.

  305. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Deutsche Sprache, schräge Sprache?

    Zitat Jocelyne Lopez: “Das besondere Problem, das mich hier beschäftigt, ist der Vergleich der Dauer der Schwimmleistung auf 100 m“

    Zitat Frank Wappler: „... also der Dauer ("s"-Wert) zwischen den beiden Ereignissen "Startabsprung" und "Zielanschlag"
    > 1) gemessen mit einer einzigen Uhr an A
    > und
    > 2) gemessen mit zwei Uhren an A und B.

    (Hier soll "A" für den Start/Ziel-Block stehen, vermute ich; und "B" für die Wendebande.)

    Ganz genau! Die Dauer zwischen den beiden Ereignissen Startabsprung (an A) und Zielanschlag (an A) eines Schwimmers, der 100 m zu schwimmen hat und bei 50 m wendet (an B).

    Mehr interessiert mich hier nicht, keine anderen Schwimmer, kein anderes Meßergebnis: Nur die Dauer hin-und-zurück auf 100 m.

    Zitat Frank Wappler: „...Mein besonderes Problem ist, dass du hier (und nicht zu ersten Mal) so lässig das Wort "Uhr" einwirfst. (Ganz zu schweigen von "Uhren".)“

    ????
    Was ist „lässig“ bei dem Wort „Uhr“ oder dem Wort „Uhren“ wenn ich es benutze????
    Wie sollte ich denn „nicht lässig“ eine Uhr nennen??? Wird man mir hier jedes Wort der deutschen Sprache streitig machen? Ich verstehe unter dem Wort „Uhr“ eine Uhr, wie man mir es beim Lernen der deutschen Sprache beigebracht hat und wie 80 Millionen Deutschen auch unter dem Wort „Uhr“ eine Uhr verstehen. Markus Pössel fand schon „schräg“, dass ich auf Deutsch das Wort „Dauer“ für eine Dauer benutzte, wie man mir es beim Lernen der deutschen Sprache beigebracht hat und wie 80 Millionen Deutschen eine Dauer unter dem Wort „Dauer“ verstehen. Was ist denn „schräg“ daran?? Sollte doch Markus Pössel bei 80 Millionen Deutschen versuchen, anstatt das Wort „Dauer“ den Ausdruck „zeitlicher Abstand“ durchzusetzen, ich fürchte, er könnte schräg angeguckt werden... ;)

    Zitat Frank Wappler: „...Geht es also nicht nur um die drei schon mehrfach genannten wesentlichen Ereignissen ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag"), sondern z.B. um (mindestens) ein weiteres, viertes Ereignis ("mal Zwischendurch")

    Noch einmal: Es geht mir um die Dauer der Schwimmleistung eines Schwimmers auf 100 m, wobei er bei 50 m wenden muss. Ist die Konstellation nicht klar?

    Ich versuche die Konstellation nicht lässig und nicht schräg zu beschreiben: Es geht mir um den zeitlichen Abstand zwischen den Ereignissen Startabsprung und Zielanschlag, die ein Schwimmer auf einer Strecke von 100 m durchlebt, wobei er zwischendurch eine Wende bei 50 m durchführen muss. Jetzt klarer? ;)

    Und mein Problem ist:
    - Wenn man diese Dauer mit einer einzigen Uhr an A berechnet, erzielt man ein bestimmtes Meßergebnis auf 100 m

    - Wenn man diese Dauer mit zwei Uhren je an A und an B berechnet (durch Addition der beiden Dauer auf der 50 m Bahn je hin und zurück), erzielt man ein bestimmtes Meßergebnis auf 100 m,

    - wenn jedoch diese zwei verschiedene Meßmethoden mit einer Uhr oder mit zwei Uhren nicht ganz genau dieselbe Dauer auf 100 m liefern, dann habe ich ein Problem. Sie nicht?

    Oder sollte ich vielleicht annehmen, um kein Problem damit zu haben, dass die Länge des Schwimmbeckens während der Schwimmleistung sich kontrahiert hat? Oder sollte ich vielleicht annehmen, um kein Problem damit zu haben, dass der Schwimmer während der Schwimmleistung jünger geblieben ist? Aber naja, ich will natürlich auch nicht „vorgreifen“... ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  306. Joker Antworten | Permalink

    @ Manuel Krüger: Exakt

    "Wir wählen also diese Regeln, nicht, weil sie wahr sind, sondern weil sie die bequemsten sind, und wir können sie zusammenfassen und sagen: Die Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse oder ihre Aufeinanderfolge und die Gleichheit zweier Zeiträume müssen derart definiert werden, dass der Wortlaut der Naturgesetze so einfach wie möglich wird."
    (Das Zitat ist nicht von Ockham, wie man fälschlicherweise vermuten könnte. Es ist vielmehr vom selben Autor, von dem @Chrys hier noch nicht verraten möchte, wer es ist)

    Die Physiker beschäftigen sich demnach also nicht nur von vorneherein mit den einfachsten Dingen - lebende Körper oder gar Gesellschaften lassen sie bekanntlich ganz außen vor, diese sind ihnen offensichtlich zu komplex - nein, sie sind auch noch bequem und verlangen Definitionen, die ihnen am wenigsten Arbeit machen. Und das macht mich so misstrauisch gegenüber einige der von ihnen getroffenen Konventionen.

    "[..] ein Problem sollten doch die Physiker benennen, und nicht ein Laie, oder?"

    Man könnte das auch so sehen: Laien benennen zunächst ein Problem, die Aufgabe der Physiker wäre es dann, eine entsprechende Lösung dafür zu finden. Bsp.: Bringt uns zum Mond; berechnet uns die genaue Uhrzeit. Bei der Sache mit dem Mond hat das ja schon geklappt (incl. Rückflug) und bei der Uhrzeit gehört ja vielleicht nur etwas mehr Mut und eine andere Konvention dazu, um sogar eine exakte Weltzeit angeben zu können.

    "Für wen ist das problematisch [das es keine exakte Zeitangabe gibt], nennen sie bitte mal die Personengruppe [...]"

    Gerne: "Problematisch ist das [...]für die Kritiker" (das hatten Sie selbst erkannt) und alle Personen, die sich nach einem festen Halt sehnen, so etwas wie einen archimedischen Punkt in ihrem Leben suchen und sei es auch nur ein fixer Zeitpunkt.

    Um die ART mal aus dem Spiel zu nehmen, schlage ich vor, wir vereinfachen das Problem der Gleichzeitigkeit etwas. M.B.d.A. (Mit Beschränkung der Allgemeinheit) beziehe ich mich im Folgenden ausschließlich auf Uhren, die auf dem Geoid betrieben werden.

    (Wenn in späteren Blogartikeln noch die Relativität zueinander bewegter Uhren ins Spiel kommt, könnten wir in Gedankenexperimenten, statt Flugzeuge wie bei richtigen Experimenten, z.B. Schnellboote mit Atomuhren ausstatten und diese dann auf dem sich im Gleichgewicht befindlichen Meer lang brausen lassen.)

    Was spräche dagegen, eine Atomuhr als führend auszuzeichnen, oder analog zur TAI eine gemittelte Zeit mehrerer Uhren zu errechnen, einmal alle anderen Uhren (ich betone: ruhend zueinander und auf dem Geoid befindlich) zu synchronisieren und diese Zeit als exakt (!) zu bezeichnen?

    Falls, wie zu erwarten ist, einige Uhren durch Umwelteinflüsse alsbald nicht mehr isochron laufen, würden diese bei Bedarf wieder mit der führenden Atomuhr, bzw. der Pseudo-TAI-Zeit, synchronisiert - so wie im Artikel beschrieben. Auf diese Art könnten auch räumlich entfernte Ereignisse einen exakten Zeitstempel bekommen, der global vergleichbar ist und an dem man ablesen kann, welche Ereignisse gleichzeitig stattgefunden haben.

    Ich wäre Ihnen dankbar, wenn Sie bei Ihrer Antwort auf gleicher Höhe argumentieren würden und, um nicht vorzugreifen, die Uhren auch vorerst am selben Ort ruhen ließen.

  307. ares Antworten | Permalink

    nicht Olympiaverdächtig

    Geht es also nicht nur um die drei schon mehrfach genannten wesentlichen Ereignissen ("Startabsprung", "Wendeanschlag", "Zielanschlag"), sondern z.B. um (mindestens) ein weiteres, viertes Ereignis ("mal Zwischendurch"),
    an dem der Start/Ziel-Block teilnahm, aber nicht (unbedingt) der Schwimmer (und der Wendeblock sowieso nicht)

    Ganz schön kompliziert so ein Wettschimmmen. Kein Wunder das unsere Schwimmer in London versagt haben.

  308. Manuel Kr�ger Antworten | Permalink

    @ Joker, 11.11.2012, 19:39

    Joker: „"Wir wählen also diese Regeln, nicht, weil sie wahr sind, sondern weil sie die bequemsten sind, und wir können sie zusammenfassen und sagen: Die Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse oder ihre Aufeinanderfolge und die Gleichheit zweier Zeiträume müssen derart definiert werden, dass der Wortlaut der Naturgesetze so einfach wie möglich wird." […] Die Physiker beschäftigen sich demnach also nicht nur von vorneherein mit den einfachsten Dingen - lebende Körper oder gar Gesellschaften lassen sie bekanntlich ganz außen vor, diese sind ihnen offensichtlich zu komplex - nein, sie sind auch noch bequem und verlangen Definitionen, die ihnen am wenigsten Arbeit machen.“

    Was soll so ein Unfug? Ist das wirklich so ihre Basis?

    Natürlich beschäftigt sich Physik wenig mit „lebenden Körpern“ dafür gibt es ja auch den Bereich Biologie. Und im Sport spielt Physik inzwischen eine große Rolle, und da geht es um die Bewegungsabläufe von Sportlern. Und was soll die Aussage „…sie sind auch noch bequem…“, das ist abwertend und fehl am Platz. Die Aussage ihrer Sätze bleibt doch im Verborgenen.

    Joker: „Und das macht mich so misstrauisch gegenüber einigen der von ihnen getroffenen Konventionen.“

    Misstrauen ist ja an sich so erst einmal nichts Negatives.

    Manuel Krüger: „…ein Problem sollten doch die Physiker benennen, und nicht ein Laie, oder?“

    Joker: „Man könnte das auch so sehen: Laien benennen zunächst ein Problem, die Aufgabe der Physiker wäre es dann, eine entsprechende Lösung dafür zu finden. Bsp.: Bringt uns zum Mond; berechnet uns die genaue Uhrzeit.“

    Uns trennen da wirklich Welten, ich weiß nicht wie sie, auf ihre seltsame Sicht auf die Physik kommen. In der Regel geben Laien keine Probleme vor, und ganz sicher ist es dann auch nicht die Aufgabe der Physiker diese zu lösen. „Bring uns zum Mond“ ist eine Aufforderung an die Ingeneure, an Techniker und diese benötigen dann Theorien um die Natur vorherzusagen.

    Joker: „Bei der Sache mit dem Mond hat das ja schon geklappt (incl. Rückflug) und bei der Uhrzeit gehört ja vielleicht nur etwas mehr Mut und eine andere Konvention dazu, um sogar eine exakte Weltzeit angeben zu können.“

    Nein, eine „exakte“ Zeit wie sie es verstehen kann es nicht geben! Die Genauigkeit von Messungen ist naturgegeben begrenzt. Aber das hier zu erklären würde den Rahmen nur noch weiter sprengen. Und wir haben eine sehr „exakte“ Weltzeit. Wo reicht ihnen die Genauigkeit den nicht aus? Dann sei gesagt, es geht hier nicht um „Mut“, sie implizieren mal wieder etwas, und zwar: „die Physiker sind feige“, zu feige eine neue Konvention zu finden um eine exakte Weltzeit angeben zu können.

    Manuel Krüger: „Für wen ist das problematisch [das es keine exakte Zeitangabe gibt], nennen sie bitte mal die Personengruppe [...]“

    Joker: „Gerne: "Problematisch ist das [...]für die Kritiker" (das hatten Sie selbst erkannt) und alle Personen, die sich nach einem festen Halt sehnen, so etwas wie einen archimedischen Punkt in ihrem Leben suchen und sei es auch nur ein fixer Zeitpunkt.“

    Nun ja, was soll man dazu groß schreiben?

    Also Personen die „einen archimedischen Punkt in ihrem Leben suchen“ sollten sich der Philosophie oder den Religionen zu wenden. So eine Aussage wie die von ihnen ist doch Mumpitz, ihnen sollte doch auch klar sein, dass es ganz sicher nicht die Aufgabe der Physik und der Physiker sein kann, Personen „die sich nach einem festen Halt sehnen“ durch eine neue Konvention für eine exakte Weltzeit einen Halt geben zu können. Geht es noch?

    Sie meinen dass Ernst?

    Die Physiker sollen also ihrer Meinung nach die Definition der Weltzeit ändern, damit alle Personen die sich nach einem festen Halt sehnen einen solchen in der Physik geliefert bekommen? Überdenken sie das doch besser einfach noch mal in Ruhe…

    Joker: „Was spräche dagegen, eine Atomuhr als führend auszuzeichnen, oder analog zur TAI eine gemittelte Zeit mehrerer Uhren zu errechnen, einmal alle anderen Uhren (ich betone: ruhend zueinander und auf dem Geoid befindlich) zu synchronisieren und diese Zeit als exakt (!) zu bezeichnen?“

    Mal andersrum, was spricht dafür? Mal von den „armen Seelen ohne festen Halt“ die sie erlösen wollen abgesehen. Die Aufgaben der SI-Sekunde und der TAI wurden hier mehrfach beschrieben und durch Links wurden die Informationen ergänzt, warum sie nun wieder auf Null zurückspringen und so tun, als hätte es hier nie ein geschriebenes Wort dazu gegeben ist mir nicht klar.

    Also benennen sie bitte mal die Vorteile, was bringt es der Welt, wenn die ihren Weg geht? Und was geht bisher nicht?

    Ganz deutlich, man läuft nicht in eine Werkstatt und fragt, was spricht dagegen die Räder aufs Dach zu schrauben, es sei denn man will sich der Lächerlichkeit preisgeben. Wenn dann andersrum, man benennt einen Vorteil, zum Beispiel nutzen sie die Reifen nicht mehr ab, wenn man sie aufs Dach schraubt, das ist doch was. Nur sollte man dabei die Nachteile nicht aus dem Auge verlieren.

    Joker: „Falls, wie zu erwarten ist, einige Uhren durch Umwelteinflüsse alsbald nicht mehr isochron laufen, würden diese bei Bedarf wieder mit der führenden Atomuhr, bzw. der Pseudo-TAI-Zeit, synchronisiert - so wie im Artikel beschrieben. Auf diese Art könnten auch räumlich entfernte Ereignisse einen exakten Zeitstempel bekommen, der global vergleichbar ist und an dem man ablesen kann, welche Ereignisse gleichzeitig stattgefunden haben.“

    Also mir fällt dazu wenig ein, mein Tipp – lesen sie alles hier noch mal nach, also die Teile wo es dazu Erklärungen gibt, nicht den Unfug von Frau Lopez. Den können sie natürlich auch nachlesen, nur bringt der ganz sicher nicht weiter.

    Aber noch einmal zurück, bitte nennen sie die Vorteile, die Gründe, warum sollte man ihren Weg gehen, was wäre da besser und wo ist das Problem bei der aktuellen Umsetzung? Und ich bitte sie ernsthaft beim Thema zu bleiben, Menschen auf der Suche nach Halt und dem Sinn des Lebens sollten nicht in der Physik suchen. Denn wenn die über die RT hinaus kommen und in die QT fallen, dann droht Suizid, denn da gibt es ganz sicher keinen festen Punkt, an dem man sein Weltbild nageln könnte, mehr.

  309. Cryptic Antworten | Permalink

    Zitat Herr Senf: "Woher sind Sie sich sicher, daß das kg "absolut" unveränderlich ist?"

    Weil es über die "atomare Masseneinheit" u=1.660 538 921(73) x 10-27 kg definiert werden kann. 1kg=6.022 141 29(27) x 10^26 u

    Wikipedia: "Ihr Wert ist auf 1D12 der Masse eines Atoms des Kohlenstoff-Isotops 12C festgelegt."

    Es gibt keinen physikalischen Grund warum auch Sekunde nicht ebenfalls als "unveränderlich" definiert werden dürfte!

  310. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Der "crank" Henri Bergson...

    Zitat Joker : Zitat Manuel Krüger: "Für wen ist das problematisch [das es keine exakte Zeitangabe gibt], nennen sie bitte mal die Personengruppe [...]"
    Gerne: "Problematisch ist das [...]für die Kritiker" (das hatten Sie selbst erkannt) und alle Personen, die sich nach einem festen Halt sehnen, so etwas wie einen archimedischen Punkt in ihrem Leben suchen und sei es auch nur ein fixer Zeitpunkt.

    Problematisch ist es bei weitem nicht nur für die Kritiker bzw. für Personen, die sich nach einem festen Halt sehen: Problematisch ist es für die ganze Menschheit.

    Die ganze Menschheit hat nämlich eine Vorstellung der Zeit, nicht nur die Physiker (ob Kritiker oder nicht), nicht nur die Laien, nicht nur Einstein. Und diese Vorstellung der Zeit seit aller Ewigkeit ist sowohl intuitiv, als auch erfahrungsmäßig und physikalisch bei der ganzen Menschheit festgeankert und begründet: Es gibt nur eine Zeit. Nur Einstein und Anhänger haben seit 100 Jahren eine andere Meinung: Es gibt so viele „Zeiten“ wie es Uhren gibt.

    Hier empfehle ich die Kritik eines namhaften Landmannes von mir, der Nobelpreisträger Henri Bergson, der sogar persönlich zur Lebzeit Einsteins eine glasklare Kritik dessen neuartigen Vorstellung der Zeit vorgetragen hat - und den mal kaum als „Spinner“ („crank“) abstempelt kann, wie Dein Gesprächspartner es pflegt:

    Durée et simultanéité – A propos de la théorie d’Einstein
    (Dauer und Gleichzeitigkeit – Über die Theorie Einsteins)

    Rezensiert von G.O. Mueller
    http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...eins/

    Zitat G.O. Mueller:
    Bergson erörtert nach huldigenden Worten an den Ehrengast A. Einstein („une physique nouvelle, une nouvelle manière de penser“) das Problem der Zeit. Nach allgemeiner Auffassung gilt eine allgemeine Zeit für alle; diese Auffassung ist auch mit der Speziellen Relativitätstheorie vereinbar (S. 103).

    - Wie die eine allgemeine Zeit für alle, so gibt es auch eine absolute Gleichzeitigkeit (GLZ) für alle, die intuitiv gegeben ist, unabhängig von mathematischen Formeln oder synchronisierten Uhren; gäbe es sie nicht, würde man keine Uhren bauen, niemand würde sie kaufen (S. 106).

    - Einstein erkennt die GLZ für nebeneinander befindliche Ereignisse und Uhren an, bestreitet sie jedoch für voneinander entfernte Ereignisse: für diese Unterscheidung kann er jedoch nicht angeben, „où commence la proximité, où finit l’éloignement?“ [wo fängt die Nähe an, wo endet die Entfernung?] (S. 106). Einsteins als benachbart definierte Uhren würden z.B. für intelligente Mikroben als weit entfernt erscheinen, so daß diese Lebewesen diese GLZ bestreiten würden, indem sie sagen: „Ah non! nous n’admettons pas cela. Nous sommes plus einsteiniens que vous, Monsieur Einstein“ (S. 106). Bergsons Argumentation wird in seinem Buch „Durée et simultanéité“ desselben Jahres eingehend dargestellt und begründet.

    - Analysiert die Grundlagen unseres Zeitbegriffs: Erfahrung der Dauer, Erkenntnis von Vorher und Nachher; in der Wirklichkeit existieren Vorher und Nachher – logischerweise – nicht gleichzeitig: dies kann nur in der Wahrnehmung eines Lebewesens geschehen, das mit Gedächtnis begabt ist. Zeit kann nur von einem lebenden realen Beobachter wahrgenommen werden: „Sans une mémoire élémentaire qui relie les deux instants l’un à l’autre, il n’y aura que l’un ou l’autre des deux, un instant unique par conséquent, pas d’avant et d’après, pas de succession, pas de temps“ (S. 46). Nur die wahrgenommene Zeit ist wirkliche Zeit (temps réel), alle nicht direkt wahrgenommenen, beobachteten Zeiten sind fiktiv.

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  311. Frank Wappler Antworten | Permalink

    ... und die Frage konkret gestellt: ????

    Jocelyne Lopez schrieb (11.11.2012, 18:20):
    > Die Dauer zwischen den beiden Ereignissen Startabsprung (an A) und Zielanschlag (an A) eines Schwimmers [...]
    > Es geht mir um den zeitlichen Abstand zwischen den Ereignissen Startabsprung und Zielanschlag [...]

    Und wie ich schon (21.10.2012, 23:42) versucht habe mitzuteilen:
    Diese Dauer ist von Null verschieden. Und mehr gibt es allein dazu beim besten Willen nicht zu sagen oder gar zu berechnen.

    > [... Dauer] die ein Schwimmer auf einer Strecke [...] durchlebt, wobei er zwischendurch eine Wende [...] durchführen muss.

    Demnach geht es also nicht nur um
    die Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag,
    sondern auch um
    die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag,
    sowie
    die Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag.

    Diesbezüglich kann man außerdem sagen
    (was man eigentlich detailliert herleiten kann und sollte,
    aber jedenfalls nicht überraschend sein dürfte):

    Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag ist kleiner als
    die Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag.

    Und ebenfalls:
    Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag ist kleiner als
    die Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag.

    Noch interessanter wäre sicherlich, herauszufinden bzw. herzuleiten,
    ob die Summe aus
    dem Verhältniswert zwischen
    der Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag und
    der Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag
    plus
    dem Verhältniswert zwischen
    der Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag und
    der Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag
    größer, kleiner, oder gleich 1 ist.

    Aber bevor wir uns mit solch schwierigen Problemen beschäftigen können, sollten wir uns darauf geeinigt haben, wie Dauern in den aller einfachsten Fällen miteinander zu vergleichen sind; s.
    24.10.2012, 00:07.

    > Was ist „lässig“ bei dem Wort „Uhr“ oder dem Wort „Uhren“ wenn ich es benutze????

    Dass dabei (leider immer noch) offenbar kein Gedanke daran verschwendet wurde, ob eine gegebene Uhr, in einem betrachteten Versuch "gut" war, oder in wie fern nicht; bzw. wie denn überhaupt wenigstens im Prinzip festzustellen wäre, ob eine gegebene Uhr, in einem betrachteten Versuch "gut" war, oder in wie fern nicht.

    Das vorliegende Gedankenexperiment (mit Start/Ziel-Block, Wendeblock und Schwimmer) beschäftigt sich doch offenbar (u.a.) damit, wie verschiedene Dauern überhaupt erst einmal miteinander verglichen werden könnten.
    Und so lange wir uns noch nicht darauf geeinigt haben, wie das zumindest im Prinzip zu bewerkstelligen wäre,
    insbesondere auch um festzustellen ob
    die Dauer zwischen dem Ereignis, bei dem eine bestimmte Uhr einen bestimmten Tick anzeigte,
    und dem Ereignis, bei dem diese Uhr den nächsten Tick anzeigte,
    gleich
    zur Dauer zwischen dem Ereignis, bei dem diese Uhr den nächsten Tick anzeigte,
    und dem Ereignis, bei dem diese Uhr den übernächsten Tick anzeigte,
    war, oder nicht,
    haben wir auch keine Möglichkeit, "gute" von irgendwelchen "weniger guten" Uhren zu unterscheiden.

    Deshalb ...
    > Und mein Problem ist:
    > - Wenn man diese Dauer mit einer einzigen Uhr an A berechnet
    ... nochmal gefragt:

    Was soll das denn überhaupt bedeuten, "Dauer mit einer Uhr berechnen"?;
    besonders wenn man sich noch nicht auf eine Möglichkeit geeinigt hat festzustellen, ob die betrachtete "einzige Uhr" dabei "gut" war, oder in wie fern nicht.

    > Wird man mir hier jedes Wort der deutschen Sprache streitig machen?

    Das ist eine sehr gescheite und grundlegende Frage.
    Und die (MBMN zwangsläufige und zum Verständnis der RT wesentliche) Antwort:
    Ja, jedes Wort, mit Ausnahme derer, die zugestanden werden mussten, um die Frage an sich überhaupt zu formulieren bzw. zu verstehen.

    Anders ausgedrückt:
    es gelten nur sehr wenige "primäre" bzw. "axiomatische" Begriffe von vornherein als nachvollziehbar (wobei die Worte, mit denen jemand diese Begriffe benennt, natürlich von Sprache zu Sprache verschieden sein mögen);
    und alle weiteren Begriffe sind daraus zu konstruieren, sofern auch sie nachvollziehbar sein sollen.

    > Oder sollte ich vielleicht annehmen [...] Aber naja, ich will natürlich auch nicht „vorgreifen“...

    Eine wesentliche Forderung des betrachteten Gedankenexperiments ist ja, dass Start/Ziel-Block und Wendebande "dabei zueinander ruhen".
    Einerseits setzt das eigentlich die Einigung auf eine bestimmte nachvollziehbare entsprechende
    Messdefinition (im Rahmen der ART) voraus.
    Andererseits ist eine solche Konstruktion recht schwierig, und es vereinfacht Diskussionen der SRT dagegen erheblich, wenn man unterstellt, dass "gegenseitige Ruhe" ganz selbstverständlich und unstrittig wäre; egal, ob Start/Ziel-Block und Wendebande so charakterisiert würden, oder die Schwellen eines Eisenbahngleises, oder die Sitzreihen eines Zuges.

  312. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Schwimmweltrekorde auf 100 m

    Zitat Lopez:“Es geht mir um die Dauer zwischen den beiden Ereignissen Startabsprung (an A) und Zielanschlag (an A) eines Schwimmers auf 100 m [...] „

    Zitat Frank Wappler: “Und wie ich schon (21.10.2012, 23:42) versucht habe mitzuteilen: Diese Dauer ist von Null verschieden. Und mehr gibt es allein dazu beim besten Willen nicht zu sagen oder gar zu berechnen.“

    Doch, es gibt beim besten Willen ganz bestimmt mehr zu sagen und zu berechnen, als die Aussage, dass diese Dauer von Null verschieden ist. Man kann sie zum Beispiel ganz genau messen bzw. berechnen, siehe z.B. hier Ergebnisse solcher Messungen:
    http://de.wikipedia.org/...Cber_100_Meter_Freistil

    Man kann sie auch mit verschiedenen Meßmethoden messen bzw. berechnen, zum Beispiel:

    1) Mit einer einzigen Uhr an Startabsprung bzw. am Zielanschlag (an A)

    2) Mit zwei Uhren an Startabsprung (an A) und am Wendenanschlag (an B): durch Addition der Dauer der beide 50 m Bahne hin und zurück

    Und wenn man die Meßergebnisse bei diesen beiden Meßmethoden miteinander vergleicht und nicht eine genau identische Dauer der 100 m Schwimmleistung erzielt, habe ich ein Problem. Sie nicht?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  313. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez / Nobelpreisträger

    Der Literatur Nobelpreisträger von 1950 charakterisierte das philosophische Schaffen seines Vorgängers von 1927 u.a. wie folgt:

    One of the bad effects of an anti-intellectual philosophy, such as that of Bergson, is that it thrives upon the errors and confusions of the intellect. Hence it is led to prefer bad thinking to good, to declare every momentary difficulty insoluble, and to regard every foolish mistake as revealing the bankruptcy of intellect and the triumph of intuition.

    - Bertrand Russell, "The Philosophy of Bergson", (1912).

    Die Distanz zwischen den weltanschaulichen Positionen dieser beiden könnte grösser kaum sein. Niemand wird Sie daran hindern, sich den Ideen und Überzeugungen Bergsons anzuschliessen, aber Sie sollten umgekehrt auch tolerieren können, wenn andere Menschen zu ganz einer anderen Sicht der Welt gelangen.

  314. Herr Senf Antworten | Permalink

    anstelle kg-Vergleichsprototyp Paris

    Zitate Cryptic: "Weil es über die "atomare Masseneinheit" u=1.660538921(73)x10-27 kg definiert werden kann. 1kg=6.02214129(27)x10^26u" und
    "Es gibt keinen physikalischen Grund warum auch Sekunde nicht ebenfalls als "unveränderlich" definiert werden dürfte!"
    Ooh, da müßten bei einem hartgesottenen Relativitätsverspotter aber die Ohren klingeln. Dann wird doch das unzuverlässige Masse-kg definiert über eine Atomzahl und ihr Volumen, da geht dann gleich 3mal ihr ungeliebtes Meter ein mitsamt Lichtgeschwindigkeit. Das müßte alle Kritiker endgültig zur Verzweiflung treiben. Bis 2014 haben wir aber nicht die erforderliche Genauigkeit zusammen, die Atomdichte für die Neudefinition zu verwenden, dann wird man sehen.
    Haben Sie außer Konjunktiv auch mal einen konkreten Vorschlag für eine "unveränderliche" Sekunde, welche Naturkonstante oder was auch immer würden Sie den nehmen, um Zeit nicht nur nach Lo....Gefühl bestimmen zu müssen?
    Trotzdem Grüße von Gortschitza

  315. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Bergson vs. Russel?

    Zitat Chrys :“Der Literatur Nobelpreisträger von 1950 charakterisierte das philosophische Schaffen seines Vorgängers von 1927 u.a. wie folgt:

    "One of the bad effects of an anti-intellectual philosophy, such as that of Bergson, is that it thrives upon the errors and confusions of the intellect. Hence it is led to prefer bad thinking to good, to declare every momentary difficulty insoluble, and to regard every foolish mistake as revealing the bankruptcy of intellect and the triumph of intuition."

    - Bertrand Russell, "The Philosophy of Bergson", (1912).
    Die Distanz zwischen den weltanschaulichen Positionen dieser beiden könnte grösser kaum sein. Niemand wird Sie daran hindern, sich den Ideen und Überzeugungen Bergsons anzuschliessen, aber Sie sollten umgekehrt auch tolerieren können, wenn andere Menschen zu ganz einer anderen Sicht der Welt gelangen.“

    Nun, was den Zeitbegriff angeht scheinen die beiden Nobelpreisträger in ihren jeweiligen Positionen doch nicht so weit auseinander zu sein... aber keiner hindert Sie daran, sich den Ideen und Überzeugungen Russels anzuschließen und Ihre seltsame idée fixe der Existenz von so vielen Zeiten, wie es Uhren gibt, aufzugeben... ;)

    Siehe:

    Bertrand Russel: Alles bewegt sich in einem einzigen Raum und einer einzigen Zeit
    http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...zeit/

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  316. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Mit Elan zum nächsten Tick

    [Hiermit reiche ich meinen Kommentar vom frühen Nachmittag des 13.11.2012 mit unverändertem Memo und mit abgesehen von diesem Hinweis unverändertem Text erneut zur Veröffentlichung ein;
    da mindestens ein Kommentar, der noch nicht veröffentlicht war, als ich meinen einreichte, inzwischen sogar schon wieder eine öffentliche Antwort erhalten hat, während meiner bisher weder veröffentlicht wurde, noch eine Mitteilung an meine wie immer mitgeteilte e_Mail-Adresse erfolgte, dass mein eingereichter Kommentar nicht veröffentlicht würde. FW]

    Jocelyne Lopez schrieb (13.11.2012, 10:25):
    > Nur die wahrgenommene Zeit ist wirkliche Zeit

    Kann man so sagen.
    Insbesondere in Verbindung mit dem "Zeit"-Begriff der RT.

    > Es gibt nur eine Zeit.

    Es gibt aber offenbar viele verschiedene Beteiligte, die (jeweils) ihre (eigenen) Anzeigen wahrnehmen, ihrem Gedächtnis anvertrauen, und ggf. in den entsprechenden Echos anderer Beteiligter wiedererkennen können;
    und die die Anzeigen anderer Beteiligter wahrnehmen und unterscheiden können, und fähig sind, Koinzidenz oder Reihenfolge ihrer diesbezüglichen Wahrnehmungen zu beurteilen.

    Und es gibt wohl sogar noch mehr verschiedene Beteiligte, denen man diese Fähigkeiten zumindest im gedanken-experimentellen Prinzip zugestehen kann, falls man im Zweifel ist, ob sie diese Fähigkeiten tatsächlich haben.

    Es gibt also mehr als nur eine(n) Wahrnehmende(n), mit mehr als nur einer Wahrnehmung (bzw. damit verbundenen Anzeige).

    Weitere Festsetzungen zur einvernehmlichen Bewertung der Beziehungen zwischen mehreren
    Wahrnehmungen/Anzeigen bzw. zwischen mehreren Wahrnehmenden/Beteiligten lassen sich auf dieser Grundlage konstruieren.

  317. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez

    Unter der Annahme, dass Russell 1914 noch eine Auffassung von "der einen Zeit" vertreten hat, wäre jedenfalls umso klarer, dass er 1912 Bergsons durée nicht etwa wegen der RT abgelehnt hat, sondern weil er dessen Konzept als grundsätzlich unverständlich, unsinnig, und unbrauchbar für die Wissenschaft schlechthin erachtete. Ich sehe da nur eine unüberbrückbare Kluft zwischen Russell und Bergson. Aber was hat Russell 1914 denn nun wirklich geschrieben, schauen wir und das doch einmal an:

    There is supposed to be one all-embracing space in which the motion takes place, and until lately we might have assumed one all-embracing time also. But the principle of relativity has given prominence to the conception of “local time,” and has somewhat diminished men’s confidence in the one even-flowing stream of time. Without dogmatising as to the ultimate outcome of the principle of relativity, however, we may safely say, I think, that it does not destroy the possibility of correlating different local times, and does not therefore have such far-reaching philosophical consequences as is sometimes supposed. In fact, in spite of difficulties as to measurement, the one all-embracing time still, I think, underlies all that physics has to say about motion. We thus have still in physics, as we had in Newton’s time, a set of indestructible entities which may be called particles, moving relatively to each other in a single space and a single time.

    Bertrand Russell. "Our Knowledge of the External World as a Field for Scientific Method in Philosophy" (1914), Lecture IV, p. 103f.

    In der Tat liest sich das so, dass Russells Interpretation von 1914 näher bei Lorentz als bei Einstein liegt. Obwohl die SR und die Lorentz Aether Theorie hinsichtlich ihrer mathematischen Struktur gleichwertig sind, hat die Lorentzsche Deutung noch eine Art Relikt der Newtonschen Zeit, nämlich die Zeit im Ruhesystems des Aethers, wohingegen bei Einstein jedes Inertialsystem dessen Rolle übernehmen kann.

    Aber nach 1914 hat auch Russell noch lernen müssen: die SR wurde zur GR verallgemeinert, während Lorentz es aufgab, seinen eigenen Ansatz zu einer Theorie der Gravitation zu erweitern. Das alles konnte Russell beim Verfassen des zitierten Textes noch nicht absehen, und so verwundert es nicht, dass er einige Formulierungen a posteriori für korrekturbedürftig hielt.

    Davon abgesehen, auch bei Lorentz altern die berüchtigten Reisezwillinge asymmetrisch, und letzteres ist ja für Sie offenbar ein zentrales Problem. Aber für Bertie war es das nicht, der hilft Ihnen dabei also keinesfalls weiter.

  318. Frank Wappler Antworten | Permalink

    p.p.s.SciLogs immer noch nicht Wikipedia

    Jocelyne Lopez schrieb (13.11.2012, 14:58):
    > Man kann sie [
    ... die Dauer zwischen einem bestimmten Paar von Ereignissen; ganz für sich allein, also ohne Betrachtung irgendwelcher anderer Ereignisse bzw. irgendwelcher anderer Paare von Ereignissen bzw. der Dauern zwischen solchen anderen Paaren von Ereignissen ...
    > ] zum Beispiel ganz genau messen bzw. berechnen, siehe z.B. hier Ergebnisse solcher Messungen:
    > http://de.wikipedia.org/...über_100_Meter_Freistil

    ???
    Diese Liste beschäftigt sich doch recht offensichtlich nicht allein nur mit einem bestimmten Paar von Ereignissen (z.B. dem Startabsprung-Ereignis und dem Zielanschlag-Ereignis, an denen César Cielo Filho teilnahm), sondern zahlreichen verschiedenen Paaren von Startabsprung- und Zielanschlag-Ereignissen (insbesondere zahlreichen, an denen César Cielo Filho nicht teilnahm);
    und (zumindest implizit) womöglich sogar mit Ereignissen, an denen überhaupt keine(r) der benannten Schwimmer(innen) teilnahm, sondern (vielleicht nur) irgendwelche Cs133-Atome oder ähnlicher Krimskrams.

    Falls es also eine (nachvollziehbare) Messmethode geben sollte, um die Dauern zwischen den verschiedenen gelisteten Paaren von Startabsprung- und Zielanschlag-Ereignissen miteinander zu vergleichen, dann sollte sich diese Messmethode sicher auch eignen, um "Tickperioden" einer/jeder gegebenen geeigneten Uhr miteinander zu vergleichen, so dass dadurch feststellbar wäre, ob die gegebene Uhr "gleichmäßig tickte" (und folglich "gut" war), oder in wie fern nicht.

    Bevor also irgendwelche allgemeinen "Uhren" hier ins Spiel gebracht werden, von denen wir (noch) gar nicht einvernehmlich festgestellt haben können, ob sie "gut" waren oder in wie fern nicht, weil wir uns noch gar nicht auf eine (nachvollziehbare) Messmethode geeinigt haben, durch deren Anwendung feststellbar wäre, ob eine gegebene Uhr "gut" war (bzw. "gleichmäßig tickte"), oder in wie fern nicht,
    sollten wir uns mit einer/der Messmethode beschäftigen, wie Dauern (zwischen verschiedenen Paaren von Ereignissen) überhaupt miteinander verglichen werden könnten, wie für den einfachsten Fall schon angedeutet (24.10.2012, 00:07).

    p.s.
    Frank Wappler schrieb (13.11.2012, 12:05):
    > Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag ist kleiner als
    > die Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag.

    > Und ebenfalls:
    > Die Dauer zwischen Startabsprung und Wendeanschlag ist kleiner als
    > die Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag.

    Der letztere Vergleich sollte stattdessen so lauten:
    Die Dauer zwischen Wendeanschlag und Zielanschlag ist kleiner als
    die Dauer zwischen Startabsprung und Zielanschlag.

    p.p.s.
    Wäre die schon *zig Mal nachgefragte Kommentar-Vorschau hier endlich installiert gewesen, dann hätte ich mir diese nachträgliche Korrektur möglicher Weise ersparen können.

    Und wären die Kommentare hier endlich nachträglich editierbar (zumindest von ihren jeweiligen Autoren, und natürlich versehen mit öffenlich einsehbarer Versionsgeschichte), dann hätte ich über die nachträgliche Korrektur nicht so viel Aufhebens machen müssen.

  319. Frank Wappler Antworten | Permalink

    RT: Koinzidenzurteile für Spaß u. Profit

    Gerhard Heindl schrieb (10.11.2012, 10:09):
    > Ich betrachte A,B,G und die Mitten M(A,B) zwischen A und B, M(B,G) zwischen B und G, sowie M(G,A) zwischen G und A als Punkte eines starren Bezugskörpers. Diese Punkte ruhen daher in diesem Körper.

    Die Identifizierbarkeit der genannten Mitten macht den Unterschied aus zwischen Beteiligten, die zueinander ruhen, und Beteiligten, die lediglich zueinander starr wären.

    > Zwischen A und B, B und G, sowie G und A sollen Sichtverbindungen bestehen.

    (Jedenfalls sind mit der Berücksichtigung bzw. der Messbarkeit und eventuellen Messung von "optischen Eigenschaften" einer gegebenen Versuchsregion Schwierigkeiten verbunden, die wir uns hier ersparen sollten.)

    > Nun werde angenommen:
    > Ereignis E(A) in A , [...]

    Mit dieser Formulierung bin ich nicht einverstanden.
    An einem Ereignis, an dem A teilnahm´, nahmen i.A. auch viele anderen Beteiligte teil, die gegenüber B und G nicht starr waren (geschweige denn ruhten).
    Das Ereignis ist charakterisierbar als "Treffen" ("in passing") all dieser Beteiligter.
    Der Beteiligte A, der Bestandteil des aus (mindestens) A, B und G bestehenden "starren Körpers" sein soll, hatte demnach Anteil an dem betrachteten Ereignis, aber er enthielt dieses Ereignis nicht vollständig.

    > und Ereignis E(B) in B werden in M(A,B) gleichzeitig gesehen

    Betreffs der Beurteilung von Wahrnehmungen bzw. Anzeigen nur eines einzigen Beteiligten (M) ist der korrekte Begriff "koinzident", anstatt "gleichzeitig". (Einstein war meines Wissens aber leider nicht so sorgfältig in seiner Wortwahl.)

    > [... Transivität] Ist das mit Ihren Argumentationen möglich?

    MBMN ja, wie ich versucht habe, recht ausdrücklich zu skizzieren (05.11.2012, 15:36).

    > [...] liegt m. E. an der vorausgesetzten "Eigenschaft der alternativen Rundwege".

    Ja, sicher, was wiederum eng damit zusammenhängt, wie zunächst "Mitte zwischen" einem gegebenen Paar (z.B. A und B) von Beteiligten definiert und identifizierbar ist; insbesondere auch verbunden mit Forderungen an geeignete weitere Beteiligte (wie z.B. G, P und Q).

    > Eine mögliche Vorausset[z]ung, die Transitivität zur Folge hätte, wäre m.E.:

    > Wird Ereignis E(A) in A von einem Punkt P, der von A und B gleichen Abstand hat, gleichzeitig wie Ereignis E(B) in B gesehen, so gilt das auch für jeden Punkt Q, der von A und B gleichen Abstand hat.

    Das ist sicherlich verträglich damit, was unter "gleichen Abständen" zu verstehen sein sollte.
    Aber ich überblicke gerade nicht, wie daraus Transivität folgen würde;
    und natürlich wäre zunächst Einigung auf eine (nachvollziehbare) Messdefinition erforderlich, wie "Abstände" überhaupt verglichen werden könnten.

  320. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Eine Dauer, zwei Meßmethoden

    Zitat Frank Wappler: “Falls es also eine (nachvollziehbare) Messmethode geben sollte, um die Dauern zwischen den verschiedenen gelisteten Paaren von Startabsprung- und Zielanschlag-Ereignissen miteinander zu vergleichen, dann sollte sich diese Messmethode sicher auch eignen, um "Tickperioden" einer/jeder gegebenen geeigneten Uhr miteinander zu vergleichen, so dass dadurch feststellbar wäre, ob die gegebene Uhr "gleichmäßig tickte" (und folglich "gut" war), oder in wie fern nicht.

    Ich möchte einfach nur die Dauer der Schwimmleistung eines einzigen Schwimmers auf 100 m messen, und zwar gleichzeitig mit zwei verschienenen, nachvollziehbaren Meßmethoden:

    1. Mit einer einzigen Uhr an A
    2. Mit zwei Uhren an A und B

    wie es auch ganz gängig gemessen wird bzw. gemessen werden kann (siehe Schwimmwettbewerbe).

    Können sich andere Teilnehmer nicht vorstellen, dass man ganz gängig diese zwei Messmethoden gleichzeitig anwenden kann? Können sich andere Teilnehmer nicht vorstellen, dass man dabei zwingend nur ein genau identisches Meßergebnis erzielen muss?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  321. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez / Bergson verstehen

    Henri Bergson hatte eigentlich keine Einwände gegen Einsteins Konzepte von Zeit und Gleichzeitigkeit in der Physik, sondern er hatte wohl eher Vorbehalte dagegen, dass jeglicher Begriff von Zeit, auch jenseits der Physik, einzig durch die Physiker diktiert wird. Das ist vielleicht vergleichbar mit dem Unbehagen, das einige von uns heute empfinden bei der Vorstellung, den Begriff der Willensfreiheit allein den Neurobiologen überlassen zu sollen. Im Anschluss an die Einstein-Debatte fühlte sich Bergson von der Welt in seinen wesentlichen Punkten missverstanden, und speziell zum Thema "Bergson und die Zwillinge" erfahren wir:

    In the first appendix to the second edition of his book, Bergson expressed his irritation against readers [...] who claimed that he denied the retardation of the traveling clock. He tried to prove them wrong by clearly stating his belief in the theory's physical effects on time: "We have already said it, and cannot cease to repeat it: in the Theory of Relativity the slowing-down of clocks by their displacement is, rightfully, as real as the shrinkage of objects in terms of distance." But few listened.

    J. Canales. "Einstein, Bergson, and the Experiment that Failed: Intellectual Cooperation at the League of Nations". MLN 120, no. 5 (2005) 1168-1191. [PDF]

    »Hier empfehle ich die Kritik eines namhaften Landmannes von mir, der Nobelpreisträger Henri Bergson, der sogar persönlich zur Lebzeit Einsteins eine glasklare Kritik dessen neuartigen Vorstellung der Zeit vorgetragen hat ...«

    Na ja, Frau Lopez, nach nunmehr 90 Jahren des permanenten Missverstehens ist "glasklar" wohl nicht ganz das richtige Wort. Aber dennoch vielen Dank für die Empfehlung und den Hinweis auf diese Episode der Wissenschaftsgeschichte.

  322. Cryptic Antworten | Permalink


    Zitate Cryptic: "Weil es über die "atomare Masseneinheit" u=1.660538921(73)x10-27 kg definiert werden kann. 1kg=6.02214129(27)x10^26u" und
    "Es gibt keinen physikalischen Grund warum auch Sekunde nicht ebenfalls als "unveränderlich" definiert werden dürfte!"
    Ooh, da müßten bei einem hartgesottenen Relativitätsverspotter aber die Ohren klingeln. Dann wird doch das unzuverlässige Masse-kg definiert über eine Atomzahl und ihr Volumen, da geht dann gleich 3mal ihr ungeliebtes Meter ein mitsamt Lichtgeschwindigkeit...

    Also, was Sie da schreiben ist völlig sinnlos. Ich weiß nicht was Sie damit überhaupt sagen wollen!

  323. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Sich mit der Sache beschäftigen...

    Zitat Jocelyne Lopez: »Hier empfehle ich die Kritik eines namhaften Landmannes von mir, der Nobelpreisträger Henri Bergson, der sogar persönlich zur Lebzeit Einsteins eine glasklare Kritik dessen neuartigen Vorstellung der Zeit vorgetragen hat ...«
    Zitat Chrys: „Na ja, Frau Lopez, nach nunmehr 90 Jahren des permanenten Missverstehens ist "glasklar" wohl nicht ganz das richtige Wort. Aber dennoch vielen Dank für die Empfehlung und den Hinweis auf diese Episode der Wissenschaftsgeschichte.“

    Anstatt sich mit Ihrer persönlichen, allgemeinen Bewertung des Werks Bergsons und anstatt sich hier mit Personen zu beschäftigen (eine Obsession der Relativisten...), sollten Sie sich vielleicht sinnvolerweise mit der verlinkten, punktuellen Kritik von Bergson in seinem Buch „Durée et simultanéité – A propos de la théorie d’Einstein“ (Dauer und Gleichzeitigkeit – Über die Theorie Einsteins) beschäftigen, das ist nun mal der Sinn der Sache in dieser Diskussion und Bergson ist hier als vorzeitiger virtueller Teilnehmer der Diskussion in diesem Blog „Einstein verstehen III: Gleichzeitigkeit“ völlig on-topic!! Was für einen Zufall, dass das Thema der Zeitvorstellung, der Dauer und der Gleichzeitigkeit schon zur Lebzeit Einsteins auf höchster internationaler wissenschaftlicher Ebene ein Dauerbrenner war, wie heute noch... ;)

    Was haben Sie zum Beispiel bei den folgenden verlinkten Ausführungen Bergsons über die Gleichzeitigkeit zu kommentieren?

    Henri Bergson, rezensiert von G.O. Mueller:
    http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...eins/

    “Bergson erörtert nach huldigenden Worten an den Ehrengast A. Einstein („une physique nouvelle, une nouvelle manière de penser“) das Problem der Zeit. Nach allgemeiner Auffassung gilt eine allgemeine Zeit für alle; diese Auffassung ist auch mit der Speziellen Relativitätstheorie vereinbar (S. 103).

    - Wie die eine allgemeine Zeit für alle, so gibt es auch eine absolute Gleichzeitigkeit (GLZ) für alle, die intuitiv gegeben ist, unabhängig von mathematischen Formeln oder synchronisierten Uhren; gäbe es sie nicht, würde man keine Uhren bauen, niemand würde sie kaufen (S. 106).

    - Einstein erkennt die GLZ für nebeneinander befindliche Ereignisse und Uhren an, bestreitet sie jedoch für voneinander entfernte Ereignisse: für diese Unterscheidung kann er jedoch nicht angeben, „où commence la proximité, où finit l’éloignement?“ [wo fängt die Nähe an, wo endet die Entfernung?] (S. 106). Einsteins als benachbart definierte Uhren würden z.B. für intelligente Mikroben als weit entfernt erscheinen, so daß diese Lebewesen diese GLZ bestreiten würden, indem sie sagen: „Ah non! nous n’admettons pas cela. Nous sommes plus einsteiniens que vous, Monsieur Einstein“ (S. 106).“

    1) Bestreiten Sie, dass es auch für Einstein eine absolute Gleichzeitigkeit gibt?

    2)Würde man Uhren kaufen, wenn es eine absolute Gleichzeitigkeit nicht gäbe?

    3)Wenn eine absolute Gleichzeitigkeit für nebeneinander befindliche Ereignisse und Uhren gilt, jedoch nicht für voneinander entfernte Ereignisse und Uhren, können Sie die Frage Bergsons an Einstein beantworten: „où commence la proximité, où finit l’éloignement? (wo fängt die Nähe an, wo endet die Entfernung?)

    4) Was halten Sie von dem Kommentar Einteins auf die Kritik Bergsons:
    "Bergson hat schwere Böcke geschossen; Gott wird's ihm verzeihen" ?
    http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/...0%9c/

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  324. Herr Senf Antworten | Permalink

    kein Betreff, aber kleiner Rat

    Cryptic weicht aus. "Also, was Sie da schreiben ist völlig sinnlos."
    Also NEIN, einfach selber lesen bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt PTB unterm Stichwort Avogadro-Projekt.

  325. Cryptic Antworten | Permalink


    Also NEIN, einfach selber lesen bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt PTB unterm Stichwort Avogadro-Projekt.

    Warum sollte ich das lesen? Ich habe gesagt dass ein Kilogramm über die "atomare Masseneinheit" definiert werden kann. Die atomare Masseneinheit ist definiert als ein zwölftel der Masse eines Atoms des Kohlenstoff-Isotops 12C. Das hat mit Volumen oder sonstwas nichts zu tun!

  326. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Ohne Trainingsfleiß kein WettkampfPreis

    Jocelyne Lopez schrieb (15.11.2012, 08:50):
    > [...] wie es auch ganz gängig gemessen wird bzw. gemessen werden kann (siehe Schwimmwettbewerbe).

    Ganz gängig beim Schwimmen über zwei Bahnen (d.h. mit einem Startabsprung, einem Wendeanschlag und einem Zielanschlag) ist, m.E., und ohne ausdrücklichen Einsatz der RT, dass der Schwimmer ins Wasser hüpft, seine Armzüge, Beinschläge und sein Atemholen zählt bis er die Wende ausführt, und dann noch weiterzählt bis er den Zielanschlag geschafft hat.

    Und vielleicht steht am Start/Zielblock auch ein Trainer, der Kaugummi kaut, und der, wenn er gemerkt hat, dass der Schwimmer losgehüpft ist, vielleicht zu zählen begann, wie oft er auf dem Kaugummi gekaut hat, bis er merkte, dass der Schwimmer wendete, und dann noch weiterzählte, bis er merkte, dass der Schwimmer wieder angekommen war.

    Man kann sich sogar vorstellen, dass jede Menge verschiedene solche Trainer ums Becken herumspazierten.

    Und hast du dazu jetzt eine Frage, die mit dem Thema dieses SciLog-Artikels (bzw. dieser Artikelserie) zu tun hat?

  327. Chrys Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez / Zur Causa Bergson ...

    Sie preisen Bergson gerade für das, wofür er von anderen gescholten wurde, doch nichts davon wird ihm gerecht. Bergson zu begreifen ist gewiss nicht einfach, und sogar Russell gesteht ja ein, Bergsons Konzept von durée nicht so ganz verstanden zu haben. Zur fraglichen Debatte von 1922 lassen sich aber durchaus ein paar klare Aussagen finden. Dazu nochmal ein Zitat aus dem Paper von Canales(*):

    With regard to Einstein's theory Bergson had no objections: "I do not raise any objections against your theory of simultaneity, any more than I do not raise them against the Theory of Relativity in general." All that Bergson wanted to say was that "all did not end" with relativity. He was clear: "All that I want to establish is simply this: once we admit the Theory of Relativity as a physical theory, all is not finished." Philosophy, he modestly argued, still had a place.

    Frau Canales hat auch ein Buch geschrieben, wo sich im Kapitel 7 viel Erhellendes zur Einstein-Bergson Debatte finden lässt. Auch daraus noch ein Zitat:

    On numerous occasions Bergson took pains to stress that he held no grudge against Einstein as an individual and had no qualms about the physical nature of Einstein's theory. [...] He objected only to certain philosophical extensions of relativity. Uses that, he claimed, arose from a confusion prevalent "in those who transform this physics, telle quelle, into philosophy." Bergson reacted against a perceived encroachment of physics on philosophy.

    Dank Ihnen, Frau Lopez, habe ich in den vergangenen Tagen tatsächlich etwas über Henri Bergson gelernt, was mir zuvor nicht bekannt war. Und ich gelange zu der Einschätzung, dass Sie den als "unorthodoxen Kritiker" jedenfalls getrost vergessen können, der hatte ganz andere Sorgen.

    (*) Fussnoten mit Referenzen zur originalen Literatur habe ich hier in meinen Zitaten unterschlagen, der Lesbarkeit halber. Frau Canales hat ihrerseits alles en detail belegt.

  328. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    @Frank Wappler RT: Koinzidenzurteile ...

    Nachdem ich mich bisher nur mit den von Einstein und Pössel eingeführten Begriffen Gleichzeitigkeit und Synchronismus beschäftigt habe, und das auch nur soweit sie dem bisherigen Stand von "Einstein verstehen" entsprechen, sagen mir "verschiedene Beteiligte" die z.B. "zueinander ruhen" oder "starr" sein können,(noch ?) nichts.
    Daher verstehe ich auch Ihren Transitivitätsnachweis nicht.

    Meine Idee für einen Transitivitätsnachweis, wenn die von mir betrachtete Zusatzvoraussetzung erfüllt ist, war die folgende:

    Annahme:
    E(A) und E(B) werden in M(A,B) gleichzeitig gesehen.
    E(B) und E(G) werden in M(B,G) gleichzeitig gesehen.
    Zu zeigen:
    E(A) und E(G) werden in M(G,A)
    gleichzeitig gesehen.

    M sei der Umkreismittelpunkt des Dreiecks A,B,G. Aus meiner Zusatzvoraussetzung folgt dann, dass E(A), E(B) und E(G) in M gleichzeitig gesehen werden. Wenn aber E(A) und E(G) in M gleichzeitig gesehen werden, so werden sie (wieder wegen der Zusatzvoraussetzung) auch in M(G,A) gleichzeitig gesehen.

    Leider funktioniert diese Argumentation nicht, wenn A,B,G auf einer Geraden liegen. Um auch diesen Fall mit einzubeziehen bedarf es wahrscheinlich einer weitergehenden Voraussetzung.

    Da der betrachtete, von Einstein 1917 eingeführte Gleichzeitigkeitsbegriff von
    M. Pössel jedoch nicht verwendet wird, werde ich mich nicht weiter mit ihm beschäftigen.

    Es stellt sich allerdings auch die Frage,
    unter welchen Zusatzbedingungen gezeigt werden kann, dass der von Einstein 1905 definierte Synchronismus von Uhren eine Äquivalenzrelation ist. Einstein schreibt ja nur: "Wir nehmen an, daß diese Definition des Synchronismus in widerspruchsfreier Weise möglich sei, ..."

    M. Pössel gibt m.E. eine mögliche Antwort auf diese Frage.

  329. Markus Pössel Antworten | Permalink

    Diskussionen hier in den Kommentaren

    (a) Noch einmal die Bitte, on-topic zu bleiben und nicht Vorzugreifen - auch nicht durch Verlinkung auf externe Seiten!

    (b) Aus meinem einen angekündigten Artikel zu SI-Sekunde und den möglichen Eigenschaften der Zeit sind jetzt zwei geworden; mit etwas Glück erscheint der erste davon in der kommenden Woche.

  330. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Gestik des guten Wollens

    Gerhard Heindl schrieb (18.11.2012, 11:02):
    > Meine Idee für einen Transitivitätsnachweis, wenn die von mir betrachtete Zusatzvoraussetzung [10.11.2012, 10:09] erfüllt ist, war die folgende:

    > Annahme:
    > E(A) und E(B) werden in M(A,B) gleichzeitig gesehen.
    > E(B) und E(G) werden in M(B,G) gleichzeitig gesehen.

    [...] M sei der Umkreismittelpunkt des Dreiecks A,B,G.

    [...] Leider funktioniert diese Argumentation nicht, wenn A,B,G auf einer Geraden liegen.

    Das sollte schon an sich zu denken geben.

    Und wenn ich versuche, deine Annahme möglichst unbefangen zu betrachten, wobei entsprechend deiner Vorgabe (10.11.2012, 10:09) mit "E(A)" usw. ausdrücklich bestimmte Ereignisse benannt sein sollen, dann frage ich mich, ob es nicht noch (viele) weitere Fälle gibt, in denen ein "Umkreismittelpunkt des Dreiecks A,B,G" gar nicht existiert (oder zumindest mir nicht offensichtlich ist).

    Schließt deine Annahme denn z.B. überhaupt aus, dass Ereignis "E(A)" und Ereignis "E(G)" zueinander "zeitartig" oder "lichtartig" wären?
    (Oder ließe sich das evlt. folgern, ggf. unter Einsatz der genannten "Zusatzvoraussetzung"?)

    Ansonsten hast du zum Thema "Gleichzeitigkeit (in der RT)" offenbar noch viel zu lernen.

    Darüber hinaus kann ich jedem, der "Einstein verstehen" will (insbesondere in punkto RT), vor allem empfehlen, Ann. Phys. 17, 891 (1905) (insbesondere §1) und "Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie. Gemeinverständlich" (1917) (insbesondere §8) zu lesen.

  331. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Die "orthodoxen Befürworter" zensieren

    Zitat Markus Pössel:

    (a) Noch einmal die Bitte, on-topic zu bleiben und nicht Vorzugreifen - auch nicht durch Verlinkung auf externe Seiten!

    Ich greife nicht vor, wenn ich jetzt Fragen über den Gleichzeitigkeitsbegriff stelle: Wir wollen hier alle den Gleichzeitigkeitsbegriff verstehen, und wir wollen insbesondere den Gleichzeitigkeitsbegriff Einsteins verstehen, das ist ausdrücklich das Thema dieses Blogs „Einstein verstehen III: Gleichzeitigkeit“ .

    Wann sollte ich sonst Fragen über den Gleichzeitigkeitsbegriff stellen, wenn nicht jetzt ausgerechnet hier in diesem Blog? In den vorherigen Blogs-Artikeln war es off-topic („vorgreifen“), in späteren Blogs-Artikeln wird es off-topic sein („nachgreifen“), ich kann also nur hier und jetzt on-topic meine Fragen über die Gleichzeitigkeit loswerden.

    Und ich stelle hier meine Fragen nach mehreren Jahrzehnten stellvertretend für meinen namhaften Landmann Henri Bergson, der sie von Einstein selbst leider nicht beantwortet gehabt hat, obwohl (und wahrscheinlich deshalb) Einstein sie als „schwere Böcke“ bezeichnet hat.

    Könnten Sie also bitte hier in diesem Blog „Einstein verstehen III: Gleichzeitigkeit“ nach mehreren Jahrzehnten stellvertretend für Einstein diese Fragen beantworten:
    1) Bestreiten Sie, dass es auch für Einstein eine absolute Gleichzeitigkeit gibt?
    2) Würde man Uhren kaufen, wenn es eine absolute Gleichzeitigkeit nicht gäbe?
    3) Wenn eine absolute Gleichzeitigkeit für nebeneinander befindliche Ereignisse und Uhren gilt, jedoch nicht für voneinander entfernte Ereignisse und Uhren, können Sie die Frage beantworten: „où commence la proximité, où finit l’éloignement? (wo fängt die Nähe an, wo endet die Entfernung?)
    4) Was halten Sie von dem Kommentar Einteins auf die Kritik Bergsons:
    "Bergson hat schwere Böcke geschossen; Gott wird's ihm verzeihen" sowie von der Tatsache, dass Einstein die Arbeit Bergsons nicht rezensiert hat und dass sie von "orthodoxen Befürwortern" (wenn Sie mir diesen Ausdruck erlauben) zensiert wurde?

    Vielen Dank und viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  332. Joker Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez: Versuch einer Antwort

    "Könnten Sie also bitte hier in diesem Blog „Einstein verstehen III: Gleichzeitigkeit“ nach mehreren Jahrzehnten stellvertretend für Einstein diese Fragen beantworten:"

    Erlauben Sie mir, mich einmal an einer Ihrer Fragen zu versuchen.

    "2) Würde man Uhren kaufen, wenn es eine absolute Gleichzeitigkeit nicht gäbe?"

    Ich glaube, ja!

    Es wäre doch sogar noch wichtiger, eine eigene Uhr zu besitzen, wenn jeder seine eigene Zeit (Eigenzeit) durchlebte, als wenn es eine absolute Zeit gäbe. Um zuverlässige Voraussagen z.B. über die noch zu erwartende persönliche Lebenszeit zu bekommen, wäre das Tragen einer eigenen, auf alle Reisen mitgenommenen Uhr sogar essentiell wichtig.

    Vielleicht könnte man Einstein daher sogar als eine Art Lobbyist der schweizer Armbanduhren-Industrie betrachten.

    Dass (Armband-)Uhren generell nicht das Problem von Gleichzeitigkeit lösen, habe ich bei vielen Verabredungen experimentell bestätigt bekommen. Eine Synchronisation der Uhren (vor der Verabredung), wie von Herrn Pössel beschrieben z.B. über eine Telefonleitung, als auch die Baugleichheit der beteiligten Uhren führte zwar zu einer höhere Quote erfolgreich durchgeführter Experimente, war allein aber noch keine Garantie zu deren Gelingen.

    Man kann natürlich Umwelteinflüsse (Temperatur, Druck), menschliche (Seh-)Schwächen oder kaputte Uhren (die repariert werden können) als Ursache fehlgeschlagener Experimente annehmen. Ich würde mich an dieser Stelle der Einführung in die SRT aber noch nicht darauf festlegen. Eventuell ergeben sich ja auch noch andere plausible Hypothesen, Theorien oder Erklärungsmodelle für gescheiterte Verabredungen.

  333. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    @ Frank Wappler

    In einem euklidischen Raum hat jedes Dreieck einen eindeutig bestimmten Umkreis(mittelpunkt)!

    Ich betrachte bisher (wie M. Pössel) noch
    keine Ereignisseim Minkowski-Raum!

    Dass ich bez. RT noch viel zu lernen habe,
    weiß ich selbst!

  334. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    Frage an M. Pössel

    Zu Abschnitt Isotropie, Homogenität und die Naturgesetze, zweiter Absatz:

    Bez. welcher Zeit sind "jederzeit" und "Homogenität der Zeit" gemeint?

    Ich dachte, Zeit wird erst durch Uhren, und zwar relativ zu Inertialsystemen, definiert.

    Später ist auch noch von "zeitabhängig" und nochmals von "Zeit" die Rede.

    Falls das Subtilitäten oder Überlegungen sind, die uns später noch beschäftigen werden, warte ich solange auf die Antwort.

  335. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Ohne Gleichzeitigkeit, kein Ereignis

    Zitat Joker: “Erlauben Sie mir, mich einmal an einer Ihrer Fragen zu versuchen.
    "2) Würde man Uhren kaufen, wenn es eine absolute Gleichzeitigkeit nicht gäbe?"

    Ich glaube, ja!
    Es wäre doch sogar noch wichtiger, eine eigene Uhr zu besitzen, wenn jeder seine eigene Zeit (Eigenzeit) durchlebte, als wenn es eine absolute Zeit gäbe. Um zuverlässige Voraussagen z.B. über die noch zu erwartende persönliche Lebenszeit zu bekommen, wäre das Tragen einer eigenen, auf alle Reisen mitgenommenen Uhr sogar essentiell wichtig.“

    Ich glaube kaum, dass das Tragen einer Armband-Uhr unabdingbar ist, um zuverlässige Voraussagen über die noch zu erwartende persönliche Lebenszeit zu bekommen: Hier kann eher die „organische biologische Uhr“ jedes Individuums die besseren Voraussagen liefern, und zwar über den Zustand des Organismus. Und einen Organismus baut man nicht, zumindest nicht wie man eine Armband-Uhr baut. ;-)

    Zitat Joker: “Dass (Armband-)Uhren generell nicht das Problem von Gleichzeitigkeit lösen, habe ich bei vielen Verabredungen experimentell bestätigt bekommen.“

    Genau das ist meiner Meinung nach ein Schlüsselbegriff bei der Gleichzeitigkeit: Verabredung. Gäbe es keine absolute Gleichzeitigkeit, wäre eine Verabredung physikalisch überhaupt nicht möglich, weder mit noch ohne Uhr. Die Tatsache dass Verabredungen überhaupt stattfinden ist grundsätzlich darauf zurückzuführen, dass die absolute Gleichzeitigkeit existiert.
    Eine Verabredung ist nun mal ein Ereignis, dass physikalisch eine absolute Gleichzeitigkeit zwingend voraussetzt, zum Beispiel „Wir treffen uns Morgen vor dem Oper“: Damit dieses physikalische Ereignis überhaupt stattfinden kann, damit wir uns morgen treffen und uns die Hand geben, müssen Sie und ich zwingend gleichzeitig am selben Ort uns befinden: Wenn wir nicht gleichzeitig da sind, wenn es also keine absolute Gleichzeitigkeit gäbe, könnte dieses Ereignis im Universum überhaupt nicht existieren!

    Ich sehe es so: Die absolute Gleichzeitigkeit von Ereignissen ist eine physikalische Voraussetzung für die Existenz von Ereignissen: Es gibt nämlich im Grunde genommen in der Natur kein Einzelereignis, kein isoliertes Ereignis: Alles was wir wahrnehmen, alles was wir als ein Ereignis bezeichnen (hier z.B. „Verabredung“) ist immer zwingend das Zusammentreffen von zwei Ereignissen, die gleichzeitig am selben Ort wechselwirken. Ich meine, dass Henri Bergson diese grundlegende Voraussetzung meinte, als er Folgendes aussagte: “ Wie die eine allgemeine Zeit für alle, so gibt es auch eine absolute Gleichzeitigkeit für alle, die intuitiv gegeben ist, unabhängig von mathematischen Formeln oder synchronisierten Uhren;“

    Ein Ereignis ist im Grunde genommen immer die materielle Wechselwirkung von zwei Ereignissen, die gleichzeitig am gleichen Ort stattfinden. Ein Lichtsignal existiert zum Beispiel nicht als Einzelereignis: Das ist die "Verabredung" eines Photons mit einer Photozelle meiner Netzhaut, die sich gerade zu diesem Zeitpunkt da befand als das Photon gerade ankam... ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  336. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Man schlägt den Sack und meint den Esel.

    Gerhard Heindl schrieb (19.11.2012, 16:51):
    > In einem euklidischen Raum hat jedes Dreieck einen eindeutig bestimmten Umkreis(mittelpunkt)!

    Natürlich abgesehen von degenerierten Dreiecken, also drei (verschiedenen) Elementen, A, B, C die zueinander "gerade" sind; für die also gilt:

    2 (AB/BC)^2 + 2 (AC/BC)^2 + 2 (AB/BC)^2 (AC/BC)^2 ==
    (AB/BC)^4 + (AC/BC)^4 + 1.

    (Wobei ich "d[ AB ]" als "AB" abgekürzt habe, etc.)

    Auf die Idee, dass du nur Ereignisse betrachten möchtest, die gemeinsam Elemente des selben euklidischen Raumes sind (oder allgemeiner vielleicht: der selben raumartigen Hyperfläche), bin ich zugegebenermaßen gar nicht gekommen.

    Die Transivität der paarweisen Mitgliedschaft dieser Elemente im selben euklidischen Raum (bzw. in der selben raumartigen Hyperfläche) scheint mir auch eher selbstverständlich, anstatt eines erwähnenswerten Beweises zu bedürfen.

    > Ich betrachte bisher (wie M. Pössel) noch keine Ereignisseim Minkowski-Raum!

    Da hat Markus Pössel in seiner Artikelserie wohl tatsächlich noch nicht den Namen "Minkowski" erwähnt, eh!?
    (Und gewisse Kommentatoren haben diesbezüglich offenbar schon mächtig vorgegriffen; insbesondere im Anschluss an "Teil 2"!?)

    Aber immerhin hat Markus Pössel hier und da ja offenbar schon reichlich von "laufenden Uhren" geschrieben.
    Und ob man da noch irgendwelche Koordinaten drüberkrümelt, oder gar Forderungen an dadurch induzierte Topologie(n) stellt, um das Ganze "Mannigfaltigkeit" und dann noch "Minkowski-Raum" nennen zu können, sollte zumindest unter Physikern unerheblich sein.

    Jedenfalls finde ich es erstaunlich, wie weit die Auffassungen zum Begriff der "Gleichzeitigkeit" seit (und trotz) Einsteins Wirken auseinandergedriftet sind;
    und Transivitäts-Betrachtungen sind sicher wichtig, um die Nachvollziehbarkeit dieses Begriffs (wieder) herbeizuführen.

  337. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Knapp daneben ist auch daneben

    Zitat Joker: “Dass (Armband-)Uhren generell nicht das Problem von Gleichzeitigkeit lösen, habe ich bei vielen Verabredungen experimentell bestätigt bekommen. Eine Synchronisation der Uhren (vor der Verabredung), wie von Herrn Pössel beschrieben z.B. über eine Telefonleitung, als auch die Baugleichheit der beteiligten Uhren führte zwar zu einer höhere Quote erfolgreich durchgeführter Experimente, war allein aber noch keine Garantie zu deren Gelingen.“

    Ich meine es so: Was wir ein „physikalisches Ereignis“ nennen ist eigentlich die gleichzeitige Zusammenwirkung an einem einzigen Ort von zwei physikalischen Vorgänge, was die Existenz einer absoluten Gleichzeitigkeit logisch voraussetzt - und zwar wie Henri Bergson es hervorhebt völlig unabhängig vom Einsatz von synchronisierten Uhren. Die absolute Gleichzeitigkeit existiert in der Natur ohne Uhren.
    Das bedeutet auch logischerweise: „relativ gleichzeitig“ ist nicht gleichzeitig, ein "bisschen gleichzeitig" ist auch nicht gleichzeitig. Bei "relativ gleichzeitig" oder "ein bisschen gleichzeitig" findet das Ereignis nun mal in der Natur nicht statt. Punkt, fertig, aus. Wie die Deutschen es mit der räumlichen Beobachtung in der Umgangssprache sagen: „Knapp daneben ist auch daneben“, kann man hier auch sagen: “knapp verpasst ist auch verpasst“. ;)

    Jede Sekunde passieren auf der Welt und im Universum unendlich viele gleichzeitige Geschehnisse, und zwar sowohl am selben Ort als auch an allen möglichen verschiedenen Orten. Wann sollte diese unendlich viele Ereignisse geschehen, wenn nicht absolut gleichzeitig? Die Natur wartet ja nicht, dass ein Ereignis abgeschlossen ist, damit andere Ereignisse geschehen dürfen, oder? Ich schreibe zum Beispiel hier etwas auf meiner Tastatur und absolut gleichzeitig fliegt ein Schmetterling irgendwo in Asien, das steht fest. Diese Gleichzeitigkeit festzustellen bzw. zu messen ist zwar extrem schwierig, aber die Schwierigkeit diese Gleichzeitigkeit zu messen ändert nicht an die Gleichzeitigkeit der Ereignisse. Die Natur lässt sich nicht gerne messen... ;)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  338. Frank Wappler Antworten | Permalink

    ... ob man lachen oder weinen soll

    [Da nach scheinbarer Inaktivität seit dem 19.11.2012 das Einreichen und Veröffentlichen von Kommentaren gestern, am 27.11.2012, offenbar doch möglich war, reiche ich meinen Kommentar vom
    23.11.2012, der bisher nicht veröffentlicht wurde, hiermit erneut und abgesehen von dieser Bemerkung unverändert ein. FW]

    Jocelyne Lopez schrieb (19.11.2012, 20:50):
    > [...] zum Beispiel „Wir treffen uns Morgen vor dem Oper“:
    > Damit dieses physikalische Ereignis überhaupt stattfinden kann, damit wir uns morgen treffen und uns die Hand geben, müssen Sie und ich zwingend gleichzeitig am selben Ort uns befinden

    Falls zwei oder mehr Beteiligte sich einfach treffen (sollen), oder getroffen haben, und sei es "nur momentan, im Einander-Passieren", dann spricht man besser von "Koinzidenz". Der Einfachheit halber; um den Begriff "Gleichzeitigkeit" für Beziehungen zwischen geeigneten Beteiligten zu reservieren, die voneinander getrennt sind bzw. waren. (Einstein war da leider weniger sorgfältig.)

    Von "Koinzidenz" spricht man entsprechend auch, falls ein bestimmter Beteiligter mehrere (unterscheidbare) Wahrnehmungen feststellt, die er/sie/es gemeinsam der selben (Wahrnehmungs-)Anzeige zuordnet.

    p.s.
    [Angesichts von (18.11.2012, 22:04): reine Selbstbeherrschung gegenüber (17.11.2012, 10:57) bzw. (19.11.2012, 07:50).]

  339. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez

    Wenn es auch "extrem schwer ist, diese (absolute) Gleichzeitigkeit festzustellen, bzw. zu messen", haben Sie denn eine Idee, wie es gehen könnte?

  340. Herr Senf Antworten | Permalink

    mächtig daneben ist noch mehr daneben

    Zitat #339 27.11.12 "Was wir ein „physikalisches Ereignis“ nennen ist eigentlich die gleichzeitige Zusammenwirkung an einem einzigen Ort von zwei physikalischen Vorgänge, was die Existenz einer absoluten Gleichzeitigkeit logisch voraussetzt ..."
    Nein unlogisch, das ist Gleichzeitigkeit durch wirre Wortglauberei. Wenn wir zwei Vorgänge haben, dann sind das auch ZWEI Ereignisse. Wenn diese in Wupperdoll gesehen gleichzeitig erscheinen, gilt das nicht unbedingt in Paris oder Berlin, hier sind dieselben Ereignisse schon unterschiedlich weit weg!
    Zusammentreffen ist was ganz anderes, nämlich an einem Ort zur vereinbarten ORTSZEIT. Damit's klappt, müssen die ZWEI beteiligten Beobachter vorher ihre Uhren abgleichen. Keine Spur davon, daß der Treffpunkt was Absolutes hätte, den wählt man nach Bequemlichkeit.

  341. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Zufälle und gesteuerte Zufälle...

    Zitat Frank Wappler: “Falls zwei oder mehr Beteiligte sich einfach treffen (sollen), oder getroffen haben, und sei es "nur momentan, im Einander-Passieren", dann spricht man besser von "Koinzidenz". Der Einfachheit halber; um den Begriff "Gleichzeitigkeit" für Beziehungen zwischen geeigneten Beteiligten zu reservieren, die voneinander getrennt sind bzw. waren. (Einstein war da leider weniger sorgfältig.) Von "Koinzidenz" spricht man entsprechend auch, falls ein bestimmter Beteiligter mehrere (unterscheidbare) Wahrnehmungen feststellt, die er/sie/es gemeinsam der selben (Wahrnehmungs-)Anzeige zuordnet.“

    Eine „Koinzidenz“ ist nichts Andere als die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen am gleichen Ort, die man wahrnehmen kann, weil sie eine materielle Wechselwirkung bewirken: Wir schütteln uns die Hand bei unserem Treffen vor dem Oper.

    Finden zwei Ereignisse nicht am gleichen Ort statt, können sie nicht materiell wechselwirken und man kann sie nicht direkt als gleichzeitig wahrnehmen, obwohl sie auch absolut gleichzeitig stattfinden: Solange wir uns vor dem Oper die Hand schütteln fliegt ein Schmetterling irgendwo in Asien, absolut gleichzeitig.

    Dass zwei Ereignisse gleichzeitig stattfinden setzt nämlich nicht voraus, dass sie am gleichen Ort stattfinden und wechselwirken müssen: Seit Milliarden von Jahren finden ja jede Sekunde absolut gleichzeitige Ereignisse im Universum statt, wobei nur ein Bruchteil davon am gleichen Ort wechselwirken und als gleichzeitige Ereignisse wahrgenommen werden könnten („Koinzidenz“).

    Nebenbei bemerkt: „coincidence“ bedeutet im Französisch „Zufall“: Unser Treffen vor dem Oper war jedoch kein Zufall, sondern sozusagen ein "gesteuerter Zufall": Wir haben die absolute Gleichzeitigkeit durch eine Verabredung erzwungen. ;) Deshalb baut man auch Uhren: Um die absolute Gleichzeitigkeit für unsere Zwecke zu erzwingen. Gäbe es keine absolute Gleichzeitigkeit könnte man sie auch nicht erzwingen und würde man keine Uhren kaufen, wie Henri Bergson es hervorgehoben hat. Logisch, oder?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  342. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Alles dem Zufall überlassen...

    Zitat Gerhard Heindl: “Wenn es auch "extrem schwer ist, diese (absolute) Gleichzeitigkeit festzustellen, bzw. zu messen", haben Sie denn eine Idee, wie es gehen könnte?“

    Sicher habe ich eine Idee, und ich bin auch nicht die erste, die diese Idee hatte: Mit synchronisierten Uhren... ;)

    Das setzt jedoch voraus, dass man bei dem Einsatz von Uhren die Existenz der absoluten Gleichzeitigikeit anerkennt: Uhren zu synchronisieren bedeutet, dass man sie so baut und einstellt, dass sie absolut gleichzeitig ticken. Nichts mit "relativ gleichzeitig"...

    Wenn man die Existenz der absoluten Gleichzeitigkeit negiert, darf man ruhig auf Uhren verzichten... und zum Beispiel alle Verabredungen dem Zufall überlassen... :)

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  343. Joker Antworten | Permalink

    @ Jocelyne Lopez:

    Hallo Frau Lopez,

    wie Sie, bin auch ich kein ausgebildeter Physiker. Ich beteilige mich hier an der Diskussion, um mein Verständnis der SRT zu erweitern, bzw. erst zu entwickeln. Daher bin ich auch oft gezwungen (manchmal vielleicht sogar dumme) Fragen zu stellen. Warum ich meinte Ihre zweite Frage, "Würde man Uhren kaufen, wenn es eine absolute Gleichzeitigkeit nicht gäbe?",
    überhaupt beantworten zu können, liegt daran, dass ich glaube, zu deren Beantwortung braucht man keinerlei physikalische Kenntnisse.

    "Ich glaube kaum, dass das Tragen einer Armband-Uhr unabdingbar ist, um zuverlässige Voraussagen über die noch zu erwartende persönliche Lebenszeit zu bekommen."

    Natürlich haben Sie recht. Was ich in etwa sagen wollte ist: Uhren werden immer gekauft. Ob man mit ihnen Gleichzeitigkeit messen will (durch Uhrenvergleich) oder etwas anderes, wie z.B. eigene Lebenszeit (Eigenzeit), mag dahingestellt bleiben. Es kommt auch nicht darauf an, ob man das eine oder das andere tatsächlich erreichen kann. Es kommt nur darauf an, dass die potentiellen Käufer glauben, Uhren wären dazu nützlich. Es ist also weniger eine Frage der Physik, ob Uhren gekauft werden, es ist eher eine Sache des Marketings - und dem gelingt heutzutage ja einiges, auch ganz ohne die Hilfe von wahren Aussagen.

    "Jede Sekunde passieren auf der Welt und im Universum unendlich viele gleichzeitige Geschehnisse, und zwar sowohl am selben Ort als auch an allen möglichen verschiedenen Orten."

    Das sehe ich absolut genauso!
    (Das mit dem "unendlich" gilt natürlich nur solange wir Zeit und Raum als Kontinuum auffassen. Falls wir uns mal dazu entschließen, beides zu quanteln, also als diskrete Größen zu beschreiben, müssten wir das gegebenenfalls noch mal relativieren. Wir sollten dann vielleicht sagen, in einer Sekunde passiert "unheimlich viel".)

    "Damit dieses physikalische Ereignis überhaupt stattfinden kann, damit wir uns morgen treffen und uns die Hand geben, müssen Sie und ich zwingend gleichzeitig am selben Ort uns befinden."

    Wenn wir Ort nicht als etwas punktförmiges auffassen, bin ich gleicher Meinung. Ansonsten hat sich bei mir nämlich die Überzeugung durchgesetzt, dass sich zwei Sachen (oder Personen) nicht gleichzeitig am selben Ort aufhalten können.

    Für so ein an einem solchen Ort stattfindendes Ereignis benötigen wir gar keine Definition von Gleichzeitigkeit im gesamten Raum. Die ist erst hilfreich wenn wir feststellen wollen, ob wir uns gleichzeitig zugewunken haben und annehmen, wir stehen dabei weit auseinander. Wie man Gleichzeitigkeit für den gesamten (!) Raum ermitteln kann, hat uns Herr Pössel hier ja auch erklärt. An jedem Ort eine Uhr aufstellen und alle wie beschrieben synchronisieren. Das Winken mit dem Zeitstempel einer benachbarten Uhr versehen und anschließend diese Stempel vergleichen.

    Das sollte doch zur Beruhigung ausreichen, (a) es gibt Ereignisse und (b) Gleichzeitigkeit ist für den gesamten Raum definiert - und wenn sie das absolut nennen wollen, warum nicht? Daher verstehe ich die Frage von Herrn Heindl auch nicht ganz; hat er den Text nicht gelesen oder haben Sie - oder er? - Zweifel an der beschriebenen Methode geäußert? Vielleicht stört ihn auch tatsächlich nur das Wort "absolut", er hat es ja in Klammern gesetzt, Sie tun das nicht. Vielleicht interpretiert er das anders als Sie oder ich.

    Die Kritik von Herrn Senf an einer Ihrer Äußerungen kann ich zum Teil nachvollziehen. Ein Ereignis besteht nicht immer aus zwei Vorgängen, soweit möchte ich ihm recht geben. Winken ist Winken, was sollten da für zwei Vorgänge aufeinander treffen? Betonen möchte ich aber, wenn wir unser Händeschütteln als ein punktförmiges Ereignis idealisieren, so sollte jeder Beobachter von jedem Ort im Raum aus gesehen auch unsere zugehörigen Körper - sowohl zeitlich wie räumlich betrachtet - doch ganz in der Nähe des Händeschüttelns vorfinden.

    Ich bin gespannt auf den Fortgang der Einführung, möchte hier und jetzt jedoch nicht mehr weiter spekulieren, und verabschiede mich daher mit einem letzen Wink(en):

    Marketing und Synchronisation mal weggelassen, zum Händedruck kann es - empirisch bestätigt - auch dann kommen, wenn unsere Armbanduhren unterschiedliche Zeiten anzeigen. Das deutet für mich auf so etwas wie "absolut gleichzeitige Ungleichzeitigkeit" hin.

  344. Jocelyne Lopez Antworten | Permalink

    Ereignis=Wechselwirkung

    Zitat Jocelyne Lopez: “Damit dieses physikalische Ereignis überhaupt stattfinden kann, damit wir uns morgen treffen und uns die Hand geben, müssen Sie und ich zwingend gleichzeitig am selben Ort uns befinden."

    Zitat Joker: “Wenn wir Ort nicht als etwas punktförmiges auffassen, bin ich gleicher Meinung. Ansonsten hat sich bei mir nämlich die Überzeugung durchgesetzt, dass sich zwei Sachen (oder Personen) nicht gleichzeitig am selben Ort aufhalten können.“

    Das stimmt natürlich, zwei Objekte können nicht gleichzeitig am selben Ort sich aufhalten, jedes Objekt besetzt exklusiv seinen Platz im Raum. Gemeint ist hier der Kontaktpunkt der zwei Objekte (oder die Kontaktfläche, je nach beobachteter Dimension), der sich am gleichen Ort zur gleichen Zeit bei einem physikalischen Ereignis befinden muss. Bei unserem Händedruck beim Treffen ist zum Beispiel physikalisch anzunehmen, dass Teile unserer jeweiligen Handoberfläche sich gleichzeitig am selben Ort zum gleichen Zeitpunkt befinden und wechselwirken können (= Druckübertragung). Befinden sich keine Teile unserer jeweiligen Handoberfläche am gleichem Ort zur gleichen Zeit kann das „Ereignis Händedruck“ (sprich die Druckübertragung) nicht stattfinden: Irgendein von uns beiden reicht dann die Hand ins Leere, was unabhängig von der untersuchten physikalischen Gegebenheit immer peinlich ist. ;)

    Die Kontaktstelle muß bei einem physikalischen Ereignis immer vorhanden sein, sonst passiert nichts - wobei ihre meßbare Größe wie gesagt von der beobachteten Dimension abhängt. Zwei Einzeller haben zum Beispiel kein Problem die Kontaktstelle zu definieren, wenn sie sich die Hand reichen. ;-) )) Dafür haben die Mikroben bei der oben zitierten Argumentation von Henri Bergson wohl große Schwierigkeiten zu definieren, wo für uns Menschen die Nähe anfängt und die Entfernung endet.

    Zitat Joker: „Die Kritik von Herrn Senf an einer Ihrer Äußerungen kann ich zum Teil nachvollziehen. Ein Ereignis besteht nicht immer aus zwei Vorgängen, soweit möchte ich ihm recht geben. Winken ist Winken, was sollten da für zwei Vorgänge aufeinander treffen?

    Doch, wenn man zu Ende denkt ist das, was man „ein physikalisches Ereignis“ nennt, immer die Wechselwirkung von mindestens zwei Impulsen am selben Ort zum gleichen Zeitpunkt.

    Das habe ich mit der Beobachtung des Ereignisses „Händedruck“ darzulegen versucht, das aus einer Impulsübertragung (Druckübertragung) zwischen zwei physikalischen Objekten besteht.
    Dasselbe gilt natürlich für die Beobachtung des Ereignisses „Winken“, die auch aus einem Impulsübertragung zwischen zwei physikalischen Objekten besteht, obwohl man es bei optischen Ereignissen es nicht so bewußt ist wie bei mechanischen Ereignissen: Ein Winken kann ich nur beobachten, wenn die Photonen, die von der Hand des Winkenden reflektiert werden, auf die Netzhaut meiner Augen aufprallen und wechselwirken (Impulsübertragung).

    Es gibt kein einziges physikalisches Ereignis, das aus einem einzigen Impuls besteht, ein physikalisches Ereignis besteht immer aus der Wechselwirkung von mindestens zwei Impulsen am gleichen Ort zum gleichen Zeitpunkt. Wenn das Universum nur aus einem einzigen Impuls bestehen würde, würde das Universum nicht existieren, es würde kein einziges Ereignis stattfinden. Oder?

    Viele Grüße
    Jocelyne Lopez

  345. Herr Senf Antworten | Permalink

    relativ gewinnt gegen absolut

    Zitat #443 29.11.12 "Dass zwei Ereignisse gleichzeitig stattfinden setzt nämlich nicht voraus, dass sie am gleichen Ort stattfinden und wechselwirken müssen: Seit Milliarden von Jahren finden ja JEDE SEKUNDE ABSOLUT gleichzeitige Ereignisse im Universum statt, wobei nur ein Bruchteil davon am gleichen Ort wechselwirken und als gleichzeitige Ereignisse wahrgenommen werden könnten"
    Und diese statische Interpretation ist dann auch der Knackpunkt der Mißverständnisse.
    Wenn in Wupperdoll zwei Ereignisse gleichzeitig erscheinen und in Berlin nicht, dann ist das lediglich auf die geänderte Perspektive der Beobachter zurückzuführen, weil aufgrund der Ortsdifferenz der Beobachter die unterschiedlichen Signallaufzeiten berücksichtigt werden müssen. Das ist also nur eine "Frage der Optik" und der Berliner kann ausrechnen, ob die Ereignisse in Wupperdoll ZEITGLEICH gesehen wurden. Das hat aber nichts mit der Relativität von Gleichzeitigkeit zu tun, Wupperdoll und Berlin als Beobachter sind zueinander in Ruhe und müssen nur den optischen Effekt untereinander beachten.
    Erst wenn sich Beobachter gegeneinander bewegen, taucht ein neuer Effekt auf, der eben nicht nur mit der Entfernung zu den Ereignissen erklärt werden kann. Die Beobachter bewegen sich ja nicht nur gegeneinander, sie haben dann auch verschiedene Geschwindigkeiten zu den Orten der Ereignisse, den Quellen. Und in diesem Fall registrieren sie noch zusätzliche Zeitdifferenzen gegenüber den rein optischen. Zur Wiederholung ganz einfach, wenn für zwei Beobachter in Ruhe sich zwei Ereignisse als zeitgleich erweisen, sind sie es bei bewegten aber nicht mehr. Im Weltall bewegt sich aber alles hin und her und drumherum, das stört die Zeitabläufe und jede synchronisierte Gleichzeitigkeit geht rucki-zucki wieder verloren, also kann es keine absolute geben. Für jedes nur irgendwie gedachte System müssen wir deshalb seine Eigenzeit, nämlich am Ort der Ereignisse gemessen, anstelle einer absoluten Zeit für ALLES akzeptieren. Und alle von irgendwem so gesehenen Gleichzeitigkeiten sind immer nur Momentaufnahmen für in selbst, eben in diesen SEINEN Sekunden, und können nicht verabsolutiert werden. Für den Rest der richtigen Berechnung einer momentanen bewegungsabhängigen Gleichzeitigkeit, die also nur relativ, weil nicht beständig, sein kann, ist deswegen die RT zuständig. Uhren lassen sich nicht zwingen, sie nehmen an der ewigen Bewegung im Weltall teil und richten sich IMMER nach der örtlichen Eigenzeit, nicht nach Wunschgedanken wie einer dauerhaften oder gar absoluten Synchronisation, dann hätten die Physiker schon längst solche gebaut, weil alles so schön einfach würde, so träumen ja die "Kritiker", dann baut.

  346. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Ohne Absicht

    Jocelyne Lopez schrieb (29.11.2012, 10:46):
    > Eine „Koinzidenz“ ist nichts Andere als die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen

    Nein, nein! So drückt man das doch wirklich nicht aus! Sondern eher:
    "Koinzidenz", im hier gebrauchten, mutmaßlich ganz offensichtlichen und unkontroversen Sinne, bedeutet, dass ein bestimmtes, einziges Ereignis mehrere verschiedene Anteile zusammen hat.

    Entweder mehrere Beteiligte, die zusammen an dem einen Ereignis teilnahmen (d.h. die "sich dabei trafen"); wobei man die entsprechenden Anteile dieses Ereignisses dabei die verschiedenen "Zeigerstellungen" (oder "Anzeigen") der daran Beteiligten nennt.

    Oder man betrachtet nur einen bestimmten Beteiligten, sodass das bestimmte, einzige Ereignis nur aus einer einzigen Anzeige besteht (nämlich der Anzeige des einen daran Beteiligten, dabei), die aber wiederum mehrere Wahrnehmungen zusammen beinhaltet.

    (Ich hab ja immer noch etwas Hoffnung, dass diese Terminologie allmählich einleuchtet; auch wenn sie sich bei Einstein nur ansatzweise findet.)

    > am gleichen Ort [...]

    "Ort"?? ...
    Sofern es nur um ein Treffen mehrerer Beteiligter geht, dürfte es ja ausreichen, die Beteiligten zu identifizieren, die sich getroffen haben (sollten).
    (Und vermutlich ist mit "Ort" bloß das gemeint, und weiter nichts. Aber leider hat sich Einstein in dieser Hinsicht nicht so deutlich geäußert, wie zum Begriff der "Zeit" als bloßer "Zeigerstellung" bzw. "Anzeige" jedes einzelnen Beteiligten.)

    > Wir schütteln uns die Hand bei unserem Treffen vor de[r] Oper.

    Wir schütteln einander die Hände; und ein paar wenige bestimmte Gehwegplatten (meinentwegen "des Opernplatzes") schütteln sich dabei mit uns, falls es darauf ankommt. (Darüberhinaus könnten wir natürlich versuchen, unsere, momentan gemeinsamen geometrischen Beziehungen zu anderen Beteiligten/Operhäusern/Schmetterlingen/usw. festzustellen, mit denen wir uns gerade nicht treffen/schütteln.)

    > Solange wir uns vor de[r] Oper die Hand schütteln[,] fliegt ein Schmetterling irgendwo [...]

    Sicher.
    Und sicherlich nicht nur einer, sondern zahlreiche.
    Und falls tatsächlich doch nur einer, oder vielleicht sogar gar keiner, dann wären dennoch zahlreiche verschiedene (unterscheidbare, wiedererkennbare) Schmetterlinge zumindest vorstellbar, die auf jede denkbare Weise verschieden umherflogen, anstatt sich mit uns zu treffen/schütteln.

    Aber nur wenige Schmetterlinge (unter allen vorstellbaren) wären dabei so geflattert, dass wir und sie gegenüber einander ruhten; falls überhaupt.
    Und nur mit diesen wäre es uns gelungen, jeweils jemand Geeigneten (denken wir sie uns mal als Mücken) als "Mitte zwischen" einander zu identifizieren.
    Mit allen anderen Schmetterlingen, die "irgendwie anders umherflatterten", wäre das nicht gelungen.

    Nun kommt im Leben (praktisch) jedes Schmetterlings z.B. der Moment, bzw. die Anzeige, dass dessen Fortpflanzungsbereitschaft erstmals einsetzt. (So möchte ich hier im Interesse der Diskussion jedenfalls unterstellen; man korrigiere mich bitte, falls das nicht zutrifft, und gebe möglichst ein realistischeres Beispiel.)

    Und im Ablauf (praktisch) jedes Händeschüttelns kommt z.B. der Moment, bzw. die (mehr oder weniger deutliche) Anzeige, der/des einen und/oder der/des anderen daran Beteiligten, dass nun allmählich gut ist mit Händeschütteln.

    Fragt sich eben nur noch, welche Mücke was davon zusammen wahrgenommen hat (oder in welcher Reihenfolge).

    > Unser Treffen vor dem Oper war jedoch kein Zufall, sondern sozusagen ein "gesteuerter Zufall": [...]

    (Ein Gedankenexperiment.)
    Nochmal: es ist wirklich empfehlenswert, Koinzidenz(en) so zu nennen; und das Wort "Gleichzeitigkeit" für (bestimmte) Beziehungen zwischen voneinander getrennten Beteiligten zu reservieren. Denn ich wüsste nicht, das jemals im Zusammenhang mit der RT "Relativität von Koinzidenz" behauptet worden wäre; oder dass (mangels Wortschatz) "Relativität von Gleichzeitigkeit" behauptet und "Relativität von Koinzidenz" damit gemeint worden wäre.

  347. Gerhard Heindl Antworten | Permalink

    @Jocelyne Lopez 29.11.2012, 11:00

    Nehmen wir an, ein Uhrenproduzent ist in der Lage baugleiche Uhren herzustellen,wie sie bei M. Pössel betrachtet werden. Jetzt überzeugen Sie ihn, die Existenz der absoluten Gleichzeitigkeit anzuerkennen und bitten ihn, Uhren in Ihrem Sinne zu synchronisieren. Was müsste er dann anders
    machen?
    Noch eine zweite Frage: Wie kann man die absolute Zeit, die eine in Ihrem Sinne synchronisierte Uhr anzeigt, der Besatzung eines Raumschiffs vermitteln, das weit weg von Himmelskörpern dahin schwebt?

  348. Frank Wappler Antworten | Permalink

    p.s.

    Jocelyne Lopez schrieb (29.11.2012, 11:00):
    > Uhren zu synchronisieren bedeutet, dass man sie so baut und einstellt, dass sie absolut gleichzeitig ticken. Nichts mit "relativ gleichzeitig"...

    Ganz recht.
    Und das betrifft (tickende) Uhren, die dabei voneinander getrennt waren.

  349. Frank Wappler Antworten | Permalink

    Irgendwas verpasst?

    Gerhard Heindl schrieb (30.11.2012, 19:49):
    > Nehmen wir an, ein Uhrenproduzent ist in der Lage baugleiche Uhren herzustellen, wie sie bei M. Pössel betrachtet werden.

    Der zweite Teil von M. Pössels Artikelserie (
    http://www.scilogs.de/...instein-verstehen-teil-ii )
    enthält offenbar eine gewisse Betrachtung/Definition von "Baugleichheit" für

    [...] Uhren, die wir direkt nebeneinander stellen und also direkt vergleichen können

    Nämlich:

    Sie sollten [...] aufgrund ihrer Baugleichheit gleich schnell ticken

    ... was wohl so zu verstehen ist, dass, während die beiden Uhren "direkt nebeneinander gestellt" waren und blieben, jede Tickanzeige der einen koinzident mit einer Tickanzeige der anderen war.

    Aber hat er sich auch mit dem Problem beschäftigt, ob und wie eventuelle "Baugleichheit" auch für Uhrenpaare definiert bzw. ggf. festzustellen wäre, die nicht "direkt nebeneinander gestellt" waren und blieben?

    > Jetzt überzeugen Sie ihn, die Existenz der absoluten Gleichzeitigkeit anzuerkennen un