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Wenn ein mathematischer Satz ungültig und unzulässig ist, gilt er zwangsläufig auch nicht in der Physik und man darf ihn nicht annehmen... 
Die Mathematik ist eine Formalsprache, die die Logik und die Naturphänomen beschreibt.
Was ist dein Problem mit der Beziehung zwischen Mathematik und Physik?
Ich kann mathematisch korrekt ausrechnen, dass Elektronen mit einer bestimmten Spannung auf 5fache Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.
Ich kann mathematisch auch völlig korrekt die Relativitätstheorie mit einbeziehen und ausrechnen, dass die Elektronen nicht auf Lichtgeschwindigkeit kommen.
Es kommt darauf an, welche Naturgesetze gelten.
Ob F=m*a stimmt, oder ob nicht vielleicht doch F=m*a² stimmt, das interessiert die Mathematik doch gar nicht. Das ist die Aufgabe der Physik, solche Formeln zu finden, die die physikalischen vorgänge möglichst genau beschreiben.
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Dies würde meiner Meinung nach also nur in einem völlig leeren Vakuum gelten, jedoch berechnen die Relativisten sehr wohl relativistischen Effekte, die sowohl im Vakkum als auch in einem Medium, als auch gemischt, stattfinden sollten (siehe z.B. eben Hafele/Keating Experiment).
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Das verstehe ich nicht
Damit der Zug immer weiter fährt und seine konstante Geschwindigkeit beibehält, muss man doch immer konstant Energie zuführen (also Kraft), sonst läuft er doch aus. Dasselbe gilt für ein Auto, dass mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, man muß immer auf die Gaspedale drücken, sonst läuft es auch aus.
Ich habe geschrieben, dass man in diesem Beispiel mal den Luftwiderstand und die Reibung außer Acht lässt.
Das macht man so, um in einer idealisierten Umgebung möglichst einfache Formeln zu finden.
Wenn du etwas fallen lässt, wird es nie mit 9,81m/s² beschleunigen, weil immer Luftwiderstand da ist. Trotzdem hat man für einen widerstandsfreien Raum F=m*a und s=1/2at² usw. festgelegt. F=D*s ist auch nie erfüllt, weil da viele Faktoren nicht einberechnet sind, die in einem reibungsfreien Raum wegfallen. Trotzdem ist sind diese Gleichungen einfach RICHTIG, weil, wenn man das ganze Zeug mit einberechnet, exakt das richtige Ergebnis rauskommen wird. Das sind alles grundlegende Formeln, die den Grundaufbau der Mechanik beschreiben.
Die ganzen allgemeinen Fälle, dass Luftwiderstand dazu kommt usw. werden später mit eingerechnet. Das macht die Formeln aber meistens komplizierter.
Das ist die Arbeitsweise der Physik. Und bisher hat sie so ganz gut funktioniert, wie sie ist.
Ob das alles beim Hafele/Keating Experiment eingerechnet wurde, weiß ich nicht, weil ich die Veröffentlichung nicht gelesen habe.
Aber dass du sie auch nicht gelesen hast und das trotzdem einfach unterstellst, ist ein bisschen frech, oder?
Wenn du wirklich daran Kritik üben willst, dann lies die Originalveröffentlichung und - solltest du tatsächlich finden, dass so etwas grundlegendes fehlt - rechne nach, ob, wenn man diese Sachen alle mit eingerechnet hätte, ein anderes Ergebnis herausgekommen wäre.
Wenn das alles so ist, DANN kannst du berechtigte und vor allem nachvollziehbare Kritik üben.
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Das ist zwar ein Eindruck bzw. ein Gefühl der Menschen in bestimmten perspektivischen Situationen, aber das hat keine physikalische Realität: Auf den Zug wirkt die Kraft der Lokomotive, die ihn nach vorne mit einer bestimmten Geschwindigkeit bringt, auf die Schienen wirkt keine Kraft, die sie nach vorne mit dieser Geschwindigkeit bringt.
In einem ideal reibungsfreien System aber nicht. Wir sprechen hier von Modellen.
In Wirklichkeit hast du dann vermutlich Recht: Der Zug muss immer leicht beschleunigen, um den Widerstand auszugleichen und vielleicht findet da dieser relativistische Effekt statt. Aber davon redet Einstein nicht. Einstein redet von grundlegenden Theorien über das Universum. Er versucht da, grundlegende Gleichungen zu finden. Wenn die erstmal fertig sind, dann kann man ja gerne dazu übergehen, einen Widerstand mit einzuberechnen. Ist ja auch zwingend notwendig, wenn man die Ergebnisse auf reale Situationen übertragen will wie z.B. eine Marssonde.
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Das ist wie gesagt nur ein Gefühl der Menschen, das "erscheint" uns nur so, das ist eine Täuschung unserer Sinneswahrnehmung, das hat aber keine physikalische Realität, siehe oben.
Siehe oben. Tut mir leid, dass ich nicht extra dazu geschrieben habe, dass es in einem reibungsfreien System so ist. Werde ich in Zukunft machen, wenn ich mit dir rede.
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Einstein selbst hat es in seiner Arbeit von 1905 zugegeben: "Beispiele ähnlicher Art, sowie die mißlungenen Versuche, eine Bewegung der Erde relativ zum "Lichtmedium" zu konstatieren, führen zu der Vermutung, daß dem Begriffe der absoluten Ruhe nicht nur in der Mechanik, sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenschaften der Erscheinungen entsprechen
Ganz ehrlich: Hast du verstanden, was dieser Satz bedeutet? Ich nicht.
Zumindest sehe ich nicht, dass er hier irgendetwas zugibt.
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Auch nur Gefühle und Täuschungen unseres Sinnesapparates, ohne physikalische Realität.
Seit wann ist Trägheit denn keine physikalische Realität mehr?
Ein Fadenpendel im beschleunigenden Zug wird die ganze Zeit einen Ausschlag anzeigen, ein Fandependel, das neben dem beschleunigenden Zug stillsteht, nicht.
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Newton hat dabei lediglich eine Definition des Ruhezustands (oder der gleichförmigen Bewegung im Vakuum) geliefert. Diese Definition ist sinnvoll, sie leuchtet jedem ein und sie hat sich in der Physik und in der Technologie brillant bewährt. Es ist sehr nützlich oder sogar absolut notwendig für Messungen oder für die Berechnung von Kräften und Effekten in der Physik, ein Objekt als "ruhend" zu definieren. Das ist eine nützliche Konvention, ohne jegliche gefühlsmässige oder metaphysische Hintergründe.
Ja. Das war das, was ich am Anfang von diesem Post hier auch gesagt habe.
Das ändert aber nichts daran, dass du in dem beschleunigenden Zug immer noch die Trägheit spüren kannst, was in einem gleichförmig bewegten Zug nicht der Fall wäre. Deshalb, und nur deshalb ist es völlig egal, welches von sich zueinander gleichförmig Bewegenden Systemen man als "ruhend" definiert. Weil man NICHT unterscheiden kann, was jetzt tatsächlich ruht. Wenn man aber Trägheit spürt, kann man sicher sagen, dass man in Bezug auf einz zu ein beliebiges "ruhendes" System NICHT ruht.
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Einstein dagegen akzeptiert diese Definition und diese Konvention nicht, obwohl sie sich in der Physik bestens bewährt hat und jedem einleuchtet, er besteht darauf (rein gefühlsmäßig durch Sinnestäuschung oder auch rein metaphysisch), dass der Zustand der Ruhe nicht festzustellen sei und dass es aus diesem Grund ihn nicht gibt: Es gibt nur Relativbewegungen. Dabei ist er der Erste, der widersprüchlicherweise die Definition der Ruhe von Newton ständig benützt und in seinen Gedankenexperimenten ständig einbaut, ob explizit oder stillschweigend.
Zum Beispiel in seiner Arbeit von 1905 ist sofort zu lesen: Es sei ein ruhender starrer Stab gegeben; derselbe besitze, mit einem ebenfalls ruhenden Maßstabe gemessen, die Länge l.
Also nochmal von vorne:
Du sitzt in einem Zug und siehst aus dem Fenster nichts als einen anderen Zug, der mit konstanter Geschwindigkeit fährt. Du spürst keine Trägheit.
Du kannst NICHT entscheiden, ob du dich bewegst, oder ob sich der andere Zug bewegt.
Solange die Bewegung gleichförmig ist, ist es völlig egal, welches System man als ruhend annimmt.
Nehmen wir einen unendlich großen, völlig leeren Raum an.
Zwei Raumschiffe sind darin. Eins fliegt mit 10 km/h an einem anderen vorbei.
Jetzt nenne mir doch mal ein Verfahren, wie du ohne absolute Anhaltspunkte bestimmen willst, wie schnell sie fliegen?
Stell dir vor, du bist ein Beobachter und driftest mit 5 km/h in die gleiche Richtung des einen Raumschiffs. Jetzt siehst du, dass sich beide Raumschiffe mit 5 km/h von dir entfernen.
So lange keiner Beschleunigt, ist es völlig egal, was du sagst, was jetzt die absolute Ruhe ist.
(Das sind jetzt mal extra kleine Werte, damit auch wirklich keine relativistischen Effekte auftreten. Und auch bitte nicht argumentieren, dass man die Gravitation zwischen den beiden mit einberechnen muss, das macht man erst, wenn das grundlegende Gesetz steht)
Der Witz an der Sache ist: Unser Universum funktioniert genauso. Nur ist dieses System ziemlich viel komplizierter, weil fast alle Bewegungen irgendwie beschleunigt oder abgebremst sind (alleine durch Gravitation).
Ich bin mir ziemlich sicher, dass Einstein, wenn er von "Ruhe" redet, nicht von absoluter Ruhe redet?
Glaubst du, dass du auf deinem Stuhl gerade ruhst?
Irrtum: Die Erde dreht sich.
Die Erde bewegt sich auf einer Bahn um die Sonne.
Das Sonnensystem bewegt sich irgendwie in unserer Galaxie umher.
Die Galaxie dreht sich auch noch irgendwie.
Das ganze Universum driftet auseinander.
Wo ist denn nun die absolute ruhe?
Einstein spricht sicherlich über gleichförmig bewegte Systeme, in denen es völlig egal ist, welches man als Ruhesystem bezeichnet.
Natürlich gibt es diese Systeme in der Realität nicht, weil immer irgendwo eine Beschleunigung oder Abbremsung auftritt.
Er postuliert das ganze für einen idealen, unbeeinflussten Zustand. Deshalb ist es ja auch nur eine Theorie. Und die kann auch falsch sein. Aber den Widerspruch, den du hier siehst, behauptet Einstein einfach nicht.
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Dabei ist er der Erste, der physikalische Effekten der Bewegung nur bei zuvor definierten bewegten Objekten zuspricht, und nicht bei definierten ruhenden Objekten, und dabei seinen postulierten Prinzip der Reziprozität der Effekte konsequent ignoriert oder widerspricht (siehe z.B. reisende und ruhende Organismus in seinem obigen Gedankenexperiment).
Du unterscheidest immer noch nicht zwischen gleichförmiger Bewegung und beschleunigter Bewegung.
Der reisende Organismus (Käfer in der Schachtel?) wird ständig hin- und herbeschleunigt. Dadurch treten die Altersunterschiede auf. Nicht durch die gleichförmige Bewegung.
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Inkonsequenter und widersprüchlicher kann man innerhalb einer Theorie nicht sein. 
Kommt nur daher, dass du Einstein Sachen in den Mund legst, die er so nicht gesagt hat.
Oder dass du ihm unterstellst, dass er, weil er etwas Offensichtliches nicht gesagt hat, etwas Anderes gemeint hat.
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dass man bei der Messung der Geschwindigkeit eines Objekts zwischen A und B aus messtechnischen Gründen nicht feststellen kann, ob es sich um eine beschleunigte oder um eine gleichförmige Bewegung handelt: Die Messung der Geschwindigkeit eines Objektes zwischen A und B liefert zwangsläufig nur einen Mittelwert aller etwaigen Geschwindigkeiten dieses Objekts bei jedem einzelnen Punkt der Strecke.
Und wenn man einfach ganz oft die Geschwindigkeit misst und dann daraus eine Kurve zeichnet? Das macht man doch in der Unterstufe in Physik schon so?
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Ob ein Radfahrer auf einer Strecke A-B mal langsamer oder mal schneller fuhr kann man bei der Messung seiner Geschwindigkeit zwischen A und B nicht feststellen bzw. messen. Man kann nur sagen, er ist z.B. zwischen A und B mit 20 km/St gefahren, als "geradlinige gleichförmige" Bewegung.
Man muss nur oft genug messen. In unserem idealisierten Gedankenexperiment also in unendlich kurzen Zeitabständen. Wenn immer die gleiche Geschwindigkeit rauskommt, dann ist die Bewegung gleichföfmig.
Das kann man auch ganz leicht nachprüfen, wenn man zu jedem beliebigen Zeitpunkt t nachgucken kann, ob der Radfahrer den Weg s=v*t zurückgelegt hat.
Im idealfall koppelt man ein Messgerät direkt mit dem Radfahrer, das ein den Weg nach der Zeit als durchgezogene Linie aufzeichnet. Wenn das Schaubild dann eine Gerade ist, ist die Bewegung gleichförmig.
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Man kann ja bei der Messung der Geschwindigkeit eines Objektes zwischen A und B nicht sagen, dass die Bewegung gleichförmig oder "beschleunigt" war, weil sie nur einen Mittelwert liefert und keine etwaigen Beschleunigungs- oder Abbremsungsphasen messbar sind.
Wenn das Zeit-Weg Diagramm keine Gerade ist, dann ist das schonmal ein ganz großes Indiz dafür, dass die Geschwindigkeit nicht konstant war.
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dass man de facto aus messtechnischen Gründen nur die Geschwindigkeit von geradlinig gleichförmig bewegten Objekten messen kann (d.h. ideale geradlinige Strecke und Mittelwert).
Also DAS wäre wirklich ein harter Schlag für die Physik, wenn man das nicht könnte.
Selbst in der Unterstufe in der Schule muss man das doch behandelt haben.
Finde gerade kein Bild, also ne eigene kleine Skizze: