Wie schnell bewegen wir uns gerade? Ich sitze vor meinem Computer und bewege mich nicht. Aber mein Schreibtischsessel bewegt sich mitsamt meiner Wohnung und ganz Jena jeden Tag einmal um die Erdachse herum, was ungefähr einer Strecke von 25.000 Kilometern entspricht (am Äquator wären es 40.000 Kilometer und um so weniger je näher man den Polen kommt). Das sind immerhin mehr als 1000 km/h! Und natürlich bewegt sich die Erde auch um die Sonne und zwar mit knapp 30 Kilometern pro Sekunde. Und die Sonne selbst saust mit 220 km/s um das Zentrum der Milchstraße. Und auch die Milchstraße steht natürlich nicht still…
Es ist nicht einfach zu sagen, wie schnell man sich bewegt, denn Geschwindigkeit ist nur eine relative Größe. Man muss immer wissen in Bezug auf was man sich bewegt oder nicht bewegt. Das nennt sich „Relativität“ und wird in diesem Video schön animiert dargestellt:
Nettes Video. Aber ich würde mir wünschen, dass die Amerikaner langsam mal mit diesem ganzen Meilen-Quatsch aufhören. Zumindest wenn es um Wissenschaft geht, sollten die Verwendung von SI-Einheiten selbstverständlich sein…
Zum Video: Wenn Kirk Sulu frag ob sie Warp X erreicht haben, ist die Antwort dann nicht schon gegeben? Warp ist Überlichtgeschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante, also muss Warp X definiert sein? 😉
gibt es nicht eine art absolute Geschwindigkeit bezogen auf die Hintergrundstrahlung?
@Zhar: „gibt es nicht eine art absolute Geschwindigkeit bezogen auf die Hintergrundstrahlung?“
Du kannst eine Geschwindigkeit in Bezug auf die Hintergrundstrahlung definieren. Aber wieso soll die dann „absolut“ sein? Wenn sich etwas in Bezug auf die Hintergrundgeschwindigkeit nicht bewegt, dann heißt das, dass es sich mit genau der Expansionsgeschwindigkeit des Alls bewegt.
@Florian
Tja, und wir mit den PS und Celsiusgraden… Es ist sehr schwer so alte Gewohnheiten abzulegen, z.B. rechnen manche auch immer noch Eurobeträge in DM um und vergessen komplett dabei die Inflation.
Ich war aber direkt überrascht, als ich mir das Video zum JPL-Event anlässlich des 10-jähirgen Opportunity-Jubiläums angesehen habe, dass die alle Entfernungen auf dem Mars konsequent in Kilometern angegeben haben. Im normalen Alltag rechnen die Amerikaner natürlich in Meilen und Fahrenheit, weil die komplette Beschilderung da so ist, und das wird sich auch nicht ändern, solange es nicht per Gesetz und Austausch aller Schilder, Tachometerskalen und Thermometer erzwungen wird. Und dann dauert es noch 20 Jahre Gewöhnung.
Bei KFZ-Leistungen wurde übrigens 1978 schon von PS auf Kilowatt umgestellt, und auch nach 36 Jahren werden die PS fröhlich weiter in der privaten Kommunikation verwendet. Von mir übrigens auch.
@Florian: „Du kannst eine Geschwindigkeit in Bezug auf die Hintergrundstrahlung definieren. Aber wieso soll die dann “absolut” sein?“ Ich dachte immer die Hintergrundstrahlung kommt aus allen Richtungen. Ist die Vorstellung falsch? Wenn sie richtig ist: wie soll man dann eine Geschwindigkeit relativ zu dieser Strahlung definieren?
@Jakob B.
Die Hintergrundstrahlung kommt aus allen Richtungen, korrekt, und genau deswegen man kann eine Geschwindigkeit relativ zu ihr anhand der Dopplerverschiebung ihrer Frequenz in unterschiedlichen Richtungen definieren.
Z.B. kann man die Bewegung der Milchstraße in der lokalen Gruppe als Dipol-Moment in der Hintergrundstrahlung sehen: in einer Richtung ist sie ein wenig mehr rotverschoben, in der gegenüberliegenden ein wenig mehr blauverschoben (also gibt es zwei „Pole“ der Wellenlängenverschiebung – Dipol). Die Rot- bzw. Blauverschiebung äußert sich als kleiner Temperaturunterschied, denn nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz hängen Temperatur und Peak-Wellenlänge bzw. -frequenz für einen Schwarzkörperstrahler zusammen. Die Hintergrundstrahlung ist ein solcher.
@Jakob B.
Hier schön zu sehen:
https://apod.nasa.gov/apod/ap010128.html
Hi, in diesem Paper von Kogut et. al ist alles schön erklärt. Einfach in Tabelle 3 nachschauen, da hat man die Relativgeschwindigkeiten.
https://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1993ApJ…419….1K&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf
Sorry hier nochmal der Link.
https://tinyurl.com/omharw8
Die Hintergrundstrahlung ist Licht (elektromagnetische Wellen), also ist die Geschwindigkeit von jeglicher Materie in Bezug auf die Hintergrundstrahlung immer Lichtgeschwindigkeit 😉
Man sollte vielleicht genauer sagen: Geschwindigkeit relativ zu dem Bezugssystem, in dem die Hintergrundstrahlung maximal isotrop ist (in dem es keine Dipolanisotropie gibt).
So! Und jetzt bitte für mich, der im Moment keine Zeit hat die ganzen Links anzuklicken und evtl. diverse Papers zu lesen:
Wie schnell bewegen wir, hier auf der Erde, uns. Im Bezug zu dem System in dem die Hintergrundstrahlung maximal isotrop ist? 😀
@frantischek
Etwa 600 km/s.
@Michael ja korrekt, die Dipolanisotropie entsteht ja nur durch die relative Bewegung der Erde zum CMB. Ohne dieser ist der CMB sehr isotrop wenn auch nicht perfekt.
@Alderamin:
Wieder einmal, danke!
@ Alderamin:
Schliesse mich frantischek an – vielen Dank für die einfache Antwort.
#3 Alderamin
Kennst Du jemanden, der Temperaturen im Alltag in Kelvin angibt? – Ich nicht. Ich glaube sogar, dass Leute ohne technische Ausbildung nicht mal verstehen würden, wovon man redet, ohne es denen vorher zu erklären.
Finde Celsius super, wegen Gefrierpunkt und so..
@Hans
Nö. Und niemanden, der die Leistung eines Autos in Kilowatt angeben würde. Und keinen Amerikaner, der in km (kurzen Meilen) rechnet 😉
Der Mist begegnet einem überall. Versuch‘ mal eine Gewindestange im Maß von Fotokamera-Gewinden zu bekommen. Ich sag nur: Zoll.
Aber absoluter Nullpunkt hat doch auch was…
Ich hab‘ mir bei meinen Aufenthalten in den Staaten eher ein paar Tabellenwerte gemerkt, als die Umrechnungesformel (Fahrenheit -32) *5/9 (wobei (Fahrenheit -30) * 1/2 eine brauchbare Näherung für den üblichen Temperaturbereich ist). Die Amis geben Temperaturen gerne in Dekaden an, das kann man sich auch merken: 40s- 50s ist frisch, 70s ist angenehm warm und 90s ist richtig heiß.
„Aber absoluter Nullpunkt hat doch auch was…“
Ausser was Anschauliches … 🙂
Das nette bei der Celsius Skala ist ja, dass sie zwei anschaulich erfahrbare Fixpunkte in eine Zehner-„Skala“ packt. (Und Kelvin ist gerade so definiert, das ein Delta-T Kelvin genau ein Delta-T Celsius ist).
Von Zehner-„Skalen“ sind allerdings die in den USA gängigen Längenmasse weit entfernt – also bei der Umrechnung meine ich.
Das gilt auch für die Gewichtsmasse. Da gibts dann sogar noch mehrere für das gleiche … nämlich die gewöhnlichen und die Apotherkermasse usw.
Man kann sich das Leben auch mit Absicht schwer machen … 🙂
Haben wir im Weltraum Rechts- oder Linksverkehr, oder ist das auch in jeder konföderierten Galaxie anders?
Ach ja, noch eins zu Celsius vs. Fahrenheit:
Mir fällt dann immer (alter Nostalgiker ich ..) die Kurzgeschichte A Day’s Wait von Hemingway ein, die ich mal in der Schule gelesen habe …
🙂
@PDP10
Hehe, haben wir auch gelesen… und im Wörtchen „it“ lag das Mißverständnis, als der Vater sagte „It doesn’t bother me“ (dass der Kleine eine Temperatur von 102 hatte).
@PDP10: Ja, die Längemaße der USA sollte sich jeder man angeschaut haben. Man sollte wissen, dass
1 Meile = 1,760 Yards sind,
1 Yard = 3 Fuß und
1 Fuß = 12 Zoll.
Vollkommen „natürliche“ Verhältnisse. Noch schöner wird es dann, mit den etwas abstruseren Einheiten:
8 Furlongs = 1 Meile,
1 Furlong = 10 Chains,
1 Chain = 4 Rods
1 Rod = 25 Links
Mit den Gewichtsmaßen hat man ähnlichen Spaß.
@Sepp:
„Mit den Gewichtsmaßen hat man ähnlichen Spaß.“
Hmmmpf … jetzt habe ich mich gerade mal aus jux und dollerei mit dem Wikipedia Artikel zu Anglo-Amerikanischen Gewichstmassen beschäftigt .. AUA!
Darin steht der Denkwürdige Satz:
„In den USA gab es von 1893 bis 1959 mit der Mendenhall Order bereits eine Definition im metrischen System, wonach die Masse des Avoirdupois-Pfundes bei exakt 453,5924277 g lag.“
(https://de.wikipedia.org/wiki/Avoirdupois)
Hä?
Leute! Wenn ihr das sowieso nach dem metrischen System definiert, warum benutzt ihr das nicht gleich?
Als ob SI Einheiten nicht der Standart wären im wissenschaftlichen Bereich…oh man…hauptsache man kann posten was für exostische Einheiten es davon abseits gibt, die dem nicht Vertrauten weniger geläufig sind.
@ Max Erwengh
Na ja, es sollten sich zumindest alle daran halten – darunter auch die Zulieferer für wisssenschaftliche Geräte.
Aber die Sache mit dem Mars Climate Orbiter ist ja noch nicht so lange her …
Hier mal ein paar vertraute (?) nicht konforme Einheiten:
Ein Pfund (500g) Butter, ein Zentner (50 kg) Zement, ein Dutzend (12) Eier, ein Ries (500 Stück) Papier….
Ich habe nie verstanden, was der Mist mit der Abschaffung des bars (100 000 Pa) sollte, da es eine herrlich praktische Einheit ist (1,013 bar = Luftdruck auf Meereshöhe). Die Alternativen kPa und MPa gehen mir furchtbar auf den Sack, da sie unnötigerweise überflüssige Nullen hinzufügen. Hektopascal (hPa) ist zum Glück identisch mit millibar, deshalb habe ich mit hPa kein Problem.
Früher gabs mal das Kilopond, was identisch mit der Gewichtskraft von einem Kilo ist. Zum Glück gibt es auch standardkonformes Dekanewton (daN), was ungefähr dasselbe ist.
Zum Abnehmen brauchst immer noch die (Kilo)Kalorie, weil die kJ Angaben zu groß sind. Die meisten Lebensmittel passen bequemerweise in das 10-1000 Intervall, von den Pilzen zu der Mayonnaise. Außerdem kann sich jeder etwas darunter vorstellen, ein Kilo(Gramm) Wasser um 1°C zu erwärmen.
Warum die Amerikaner um alles in der Welt ihr Gewicht in Steinen (stone) angeben (etwa 6 kg) und warum das 14 Pfund sind, hat mir auch niemand erklären können.
@TSK
Und dann gibt’s im englischen Sprachraum auch noch zweierlei Tonnen (mit den metrischen sogar dreierlei) und dreierlei Pints.
long ton: 1016,047 kg
short ton: 907,1847 kg
imperial pint: 568,26125 ml
US liquid pint: 473,176473 ml
US dry pint: 550,6104713575 ml
Na, dann bestell‘ ich mein Bier doch lieber in England.
Wenn die sich wenigstens in ihren eigenen komischen Einheiten einig wären…
@TSK
Also in Österreich hat der Zentner 100 Kilo 😉 .
Es gab vor einiger Zeit einen ausführlichen Artikel von Florian zum Thema Entfernung, da wurde gezeigt, dass es auf kosmischen Skalen keine sinnvolle Definition der Entfernung mehr gibt. Da Geschwindigkeit und Entfernung unmittelbar zusammenhängen, haben wir dann bei Geschwindigkeiten nicht das gleiche Problem?. Natürlich kann man die Geschwindigkeit relativ zur Hintergrundstrahlung definieren, aber es gibt (vermute ich mal) keinen Ort im Universum, der bzgl. der HGS eine Geschwindigkeit von Null hat, damit ist diese Definition so sinnvoll oder sinnlos wie jede andere.
Da muß man sich ja fast wundern, daß die Amis und Briten nicht gleich noch einen eigenen imperialen Kalender und eigene Zeiteinheiten verwenden. Ist aber wahrscheinlich schon krank genug für „Imperialmasochisten“ 🙂
Aber vielleicht können wir im 21. Jahrhundert ja mal endlich SI Einheiten bei Kleider/Schuhgrössen einführen 😉
@schlappohr
Das würde ich so nicht sagen, vielmehr gibt es mehrere verschiedene Definitionen</a<, die daher rühren, dass sich einerseits das Licht (und jede andere Fernwirkung) endlich schnell ausbreitet und andererseits das Weltall kontinuierlich expandiert.
Im täglichen Leben würden alle diese Entfernungen den gleichen Wert ergeben, wie z.B. die Lichtlaufzeitentfernung, die "proper distance" (die einen hypothetischen momentanen Wert der Länge eines Maßbands angibt), die mitbewegte Entfernung (die das Maßband mit der Expansion des Alls mitwachsen lässt und somit die proper distance auf den heutigen Wert einfriert), die Leuchtkraftentfernung (die über das 1/r²-Gesetz der Helligkeitsabnahme bestimmt ist) oder die Winkeldurchmesserentfernung (die aus der Triangulation einer bekannten Strecke folgt). In der Kosmologie muss man sie ineinander umwandeln, je nachdem auf welche Weise die Entfernung gemessen wurde und was man mit ihr ausdrücken will. Deswegen ist etwa die Lichtlaufzeitentfernung nicht gleich der momentanen proper distance, oder der proper distance zur zeit der Aussendung des Lichts, sie liegt vielmehr dazwischen.
Mir ist nicht bekannt, dass kosmologische Geschwindigkeiten auf jedes der verschiedenen Entfernungsmaße bezogen würden. Wenn es um die Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien geht, nimmt man den Doppler und tut so, als ob er aus einer tatsächlichen Relativbewegung zum Beobachter resultiert (daher z.B. der Wert für den Hubble-Parameter von ca. 70 km/s/Mpc). Geht es um die Eigenbewegung von Galaxien, wird die Differenz zur Geschwindigkeit des Schwerpunkts des Galaxienhaufens gewählt, die normalerweise mit der Geschwindigkeit zusammenfällt, die sich aus dem Hubble-Gesetz für die betreffende Entfernung ergibt, und die ist wiederum identisch zur Geschwindigkeit relativ zur HGS am betreffenden Ort (wie etwa die 600 km/s der Miclhstraße). Sehe da kein Eindeutigkeitsproblem.
Ups, Linkende versemmelt, aber wenigstens geht der Link.
Und wenn man unbedingt mit Meilen rechnen will, warum dann nicht mit Schwedischen?
1 Mil = 10 km 😉
Physiker sind aber auch nicht wirklich ein Vorbild! Im Sonnensystem messen sie in AE = 1,495e11 m, in der Milchstrasse in parsec = 3,085e16 m, manchmal in Lichtjahren = 9,460e15 m und in z = 1.302e26 m.
Dazu kommt, wenn sie relativistisch rechnen die „natürliche“ Längeneinheit ohne Namen = 1,973e-7 m.
Da sind doch die Amerikaner harmlos dagegen!
Leider habe ich kein Bild gemacht, aber in England fiel mir ein Strassenschild mit 3 Einheiten auf: Vorsicht in 1/2 m eine Unterführung mit 10 ft Höhe und 4 y Breite (oder so ähnlich). Da muss man als Kontinentaleuropäer wiklich schauen, dass man in der halben Meile seinen Taschenrechner richtig bedient.
@schlappohr
Es gibt eigentlich keinen Grund, warum es keine solchen Orte geben sollte. Mit einem Raumschiff ist eine solche Situation auch ziemlich leicht herzustellen.
So eine Geschwindigkeitsdefinition bringt vor allem deswegen nicht viel, weil das System der Hintergrundstrahlung kein Inertialsystem ist, sondern mit dem Universum mitexpandiert. Koordinatenpunkte entfernen sich also voneinander.
Oder nochmal auf deutsch:
Zwei Beobachter, die beide jeweils bezüglich der von ihnen selbst gemessenen HGS ruhen, entfernen sich dennoch voneinander. Solche „ruhenden“ Beobachter haben also eine Geschwindigkeit gegenüber anderen „ruhenden“ Beobachtern.
Man kann also trotzdem keine „absoluten“ Geschwindigkeiten definieren.
Das erwähnt auch Alderamin schon im letzten Teil seiner Antwort. Ich wollte das nur noch mal deutlicher herausstellen.
Die SI Einheiten sind ja okay, aber bei Kleider- und Schuhgrössen bin ich mir nicht sicher, ob sie wirklich Sinnvoll sind. Da kommen dann wahrscheinlich so Sachen bei heraus wie man sie bei Jeans(hosen)grössen jetzt auch schon hat, also Bundweite und Schrittlänge, wobei sich bei einer Grössenangabe wie 33/34 dann schon mal die Frage stellt, welche Zahl denn nun was bedeutet?
Davon abgesehen schreibt Wikipedia:
Also sind doch SI-Einheiten in gebrauch.
Und gerade auch wegen der Geschichte mit dem Mars Climate Orbiter wäre es zu wünschen, wenn die (US)Luftfahrt- und Elektronikindustrie auf SI-Einheiten umschwenken würden. Denn das sind nach meiner (unqualifizierten) Einschätzung die massivsten Bremser bei der Verbreitung der Selben. Jedenfalls was Längeneinheiten angeht. Rastermasse von Elektronikteilen sind nach wie vor in Zoll bzw. Zollbruchteilen angegeben (obwohl sich da inzwischen auch Millimerangaben finden). Und Flughöhen werden in Fuss angegeben statt in Meter.
Ach ja, und bei den astronomischen Einheiten wird es irgendwann etwas „bunt“, bzw. man muss einfach mit zuvielen Nullen hantieren, wenn man alle Entfernungen in km angibt… – Und wer kann sich auf auf anhieb was darunter vorstellen, dass die Erde ungefähr 149,6 Mm (Megameter) von der Sonne entfernt ist? – Okay. hier kann das wahrsacheinlich jede/r, aber sonst? – Ups, Fehler! – Es sind ja gar keine Mm, sondern Gm (Gigameter); $latex 149,6 * 10^9$m.
@Niels die Dipolanisotropie nutz man zur Kalibrierung bei der WMAP Mission. So gesehen ist das Ganze nicht so sinnlos, wie es scheint.
Bitte !
Benachrichtige mich über nachfolgende Kommentare via E-Mail.
Danke.
Ich hoffe doch, das ist die Codierung dafür, daß man die Häkchen unten angekreuzt hat ?!
„Zum Video: Wenn Kirk Sulu frag ob sie Warp X erreicht haben, ist die Antwort dann nicht schon gegeben? Warp ist Überlichtgeschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante, also muss Warp X definiert sein?“
in ST bezieht sich doch alles auf ein Raumgitter und es gibt einer Raumzeit… 😉 so schön einfach, bis die Quantensingularitäten auftauchenten. ;(
@Wolfgang
Klar, bei der Auswertung der WMAP-Daten muss das natürlich berücksichtigt werden.
Aber das hat doch nichts mit Geschwindigkeitsmessungen zu tun? Oder habe ich schlappohrs Frage falsch verstanden?
Seit ich gelernt habe, dass sich alles im Higgsfeld mit c bewegt (die Higgsteilchen, die Elementarteilchen, Photonen..) bin ich in Sachen „Definition von v“ sowieso total verwirrt, da es eine Sinnvolle Definition von v nur noch zwischen Schwerpunktsystemen „c schneller Komponenten“ definiert werden kann. Wenn man mich aber fragt „wie schnell bewegen wir uns durch den Raum/Weltall“, dann sage ich „IMMER mit c“. 🙂
Gruß
Aveneer
@Niels aber die Dipolanisotropie ist ja der Bewegungseffekt, daraus kann man ja die Geschwindigkeit der Erde relativ zum CMB ableiten. Natürlich braucht man das Ganze nur zur Korrektur um die interessanten Temperaturschwankungen des CMB zu erhalten. Das meinte ich. Die ermittelte Geschwindigkeit ist natürlich nicht von Bedeutung, aber es ist doch interessant zu wissen, wie schnell wir uns relativ zum CMB bewegen.
@Wolfgang
Und darum und um die Tatsache, dass sie eigentlich aus den genannten Gründen auch nicht wirklich nützlich ist, ging es mir. 😉
Na ja, aber eigentlich auch nicht interessanter als unsere Bewegung relativ zur Sonne, zum Kern der Milchstraße, zur Andromeda-Galaxie, zum Großen Attraktor, …
@Niels, natürlich ist nur eine Zusatzinfo ohne jegliche Relevanz.
In Kroatien und Ungarn gebrauchen sie noch Dekagramm, bei Ösis glaub ich auch.
@Hubi: Ja, bei mir zuhause in Österreich bestellt man an der Wursttheke zum Beispiel „10 deka Schinken“, was dann 100 Gramm sind. Gibts in Italien auch noch – da sagt man „etto“ für 10 Gramm.
Das Licht bewegt sich um c schneller durch das Weltall als ein absolut ruhendes Teilchen.
„Das Licht bewegt sich um c schneller durch das Weltall als ein absolut ruhendes Teilchen.“
Hmmmm … also ein ruhendes Teilchen (gäbe es soetwas in jedem Bezugssystem) hätte die Geschwindigkeit 0.
0 * c = 0.
Licht ist echt langsam!
@PDP10
Nicht um das c-fache schneller, sondern um c schneller: 0+c=c
Licht ist echt Licht. Das Bezugssystem für diesen absoluten Nullpunkt wäre das Licht bzw., weil das im gesamten Universum gleich ist, könnte man auch sagen dass das gesamte Universum das Bezugssystem wäre.
@Realistischer:
„Nicht um das c-fache schneller, sondern um c schneller: 0+c=c“
Ah ok … da habe ich dich tatsächlich offenbar falsch verstanden …
„Das Bezugssystem für diesen absoluten Nullpunkt wäre das Licht bzw., weil das im gesamten Universum gleich ist, könnte man auch sagen dass das gesamte Universum das Bezugssystem wäre.“
Allerdings macht dieser Satz nicht den geringsten Sinn …
Kannst du nochmal für mich kurz zusammenfassen worauf du eigentlich hinaus willst?
@Realistischer
Tja, wenn da nicht das gemeine Relativitätsprinzip wäre…
Die amerikanischen Zeit- und Datumsformate gehen mir noch viel mehr auf die Nerven als Zoll, Fuß, Pfund und Meilen, weil die oft auch im internationalen Kontext wie selbstverständlich verwendet werden, was zu schweren Missverständnissen führt. Zum Beispiel steht oben auf dieser Seite „Veröffentlicht von Florian Freistetter am Januar 29, 2014“. (Kleine Randbemerkung – gibt es wirklich keine bessere Blog-Software als diese Zumutung?)
Vor wenigen Tagen hätte ein Freund von mir fast den Flug nach Sotschi versäumt, weil die Abflugzeit als „12:15 a.m.“ angegeben war. Erst am Vortag hat ihn jemand darauf aufmerksam gemacht, dass das kurz nach Mitternacht ist und nicht zu Mitag, weshalb er seine Reisevorbereitungen etwas verkürzen musste. Warum so ein Datumsformat bei einem innereuropäischen Flug angegeben wird, verstehe ich überhaupt nicht.
@PDP10, Alderamin
Um eine Masse um z.B. 1 m/s zu beschleunigen, braucht man immer mehr Energie, je näher man der Lichtgeschwindigkeit kommt. Es ist umgekehrt also so, dass ein Objekt dann mit dem minimalsten Energieaufwand um 1 m/s zu beschleunigen ist, wenn es noch garkeine Geschwindigkeit hat, also im Raum still steht. Dieser „absolute Nullpunkt“ der Geschwindigkeit ergibt sich aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (oder zu was ist die denn relativ?).
Den praktisch zu messen ist eine andere Frage, aber ich würde meinen dass der weiter oben diskutierte Ansatz über die Hintergrundstrahlung schon gut ist, man könnte das noch mit Beschleunigungsexperimenten kombinieren um mehr Sicherheit zu erhalten. Allerdings bräuchte man dazu um mindestens 1 Raumschiff mehr als ich derzeit habe…
@Realistischer
Zu allem. Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit besagt gerade, dass das Licht jedem Beobachter, unabhängig von dessen Geschwindigkeit in Bezug auf irgendeinen anderen bewegten Beobachter, gleich groß erscheint. Es spielt keine Rolle, ob Du mit 10 km/h oder 0,5 c oder 0,999999 c auf eine Lichtquelle zu fliegst, Du wirst immer exakt c messen (und dazu verbiegen sich Raum und Zeit entsprechend, damit das hinkommt; daher diese ganze Längenkontraktion und Zeitdilatation, die dann auch noch wechselseitig zwischen zwei zueinander bewegten Beobachtern gemessen wird). Deswegen eignet sich c als Bezugspunkt denkbar schlecht Das ist gerade die Kernaussage der Relativitätstheorie, aus der aus auch ihr Name folgt.
Mehr dazu:
https://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4tstheorie#Das_Relativit.C3.A4tsprinzip
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Zur_Konstanz_der_Lichtgeschwindigkeit
Interessanterweise steckte schon in den Maxwellschen Gleichungen für elektromagnetische Wellen drin, dass Lichtgeschwindigkeit c = 1/√(ε0*µ0) ist (mit der elektrischen Feldkonstanten ε0 und der magnetischen Feldkonstanten µ0). Aber relativ zu was ist die so berechnete Geschwindigkeit dann zu messen? Antwort der Relativitätstheorie: vollkommen egal.
@Realistischer
Noch was zur Energie: Es gilt schon klassisch folgendes: Die kinetische Energie berechnet sich zu E = 1/2 m*v². Wenn Du also 1 kg von 0 auf 10 m/s beschleunigst, brauchst Du 100 Joules. Beschleunigst Du es von 100 auf 110 m/s, brauchst Du 2100 Joules (110²-100²). Siehst Du jemanden mit 100 m/s vorbeidüsen, der auf 110 m/s beschleunigt, wirst Du der Ansicht sein, er benötige viel mehr Energie, als wenn Du neben ihm herfliegst und er relativ zu Dir nur um 10 m/s schneller wird. Schon dass ist eine relative Geschichte, aus der man keine absolute Geschwindigkeit folgern kann.
@Alderamin
Wenn Sie damit sagen wollen dass man grundsätzlich nicht beobachten kann dass ein fixer Energie-Input zu unterschiedlichen Beschleunigungen führte, dann muss ich die gesamte Theorie in Frage stellen. Nur weil sich was aus Formeln ableiten lässt, muss es noch lange nicht mit der Realität überein stimmen, und eine Theorie ohne Beobachtbarkeit ist eine sinnlose Theorie, taugt höchstens als mathematische Formulierungshilfe. Daher: Beobachtbarkeit, oder nichts wert.
@Realistischer
Es folgt die Theorie ja gerade aus der Beobachtung, nämlich dem Unvermögen, einen Unterschied der Lichtgeschwindigkeit in Richtung der Erdbewegung um die Sonne zu messen sowie senkrecht dazu.
Deshalb musste die Anschauung über Bord geworfen werden. Aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit folgen eine Reihe seltsamer Effekte wie langsamer gehende Uhren oder verkürzte Längen bei bewegten Beobachtern aus der Sicht eines ruhenden Beobachters (wobei das aufgrund der Relativität dann auch in der umgekehrten Betrachtungsrichtung gilt), die bisher alle experimentell bewiesen wurden.
Fazit: es gibt keinen absoluten Bezugspunkt für die Geschwindigkeit. Hat seit 109 Jahren niemand widerlegen können.
@Alderamin
Nur weil noch keiner eine Behauptung widerlegen konnte, ist sie damit noch lange nicht bewiesen. Wer behauptet muss beweisen, hesst’s. Also, her mit dem Beweis oder die Behauptung ist eine reine Glaubenssache.
Ich hab‘ ja schon gesagt dass die Lichtgeschwindigkeit selbst, ob ihrer Konstanz, einen absoluten Bezugspunkt bildet. Das ist logisch. Praktischen Nachweis hab‘ ich nicht, dafür fehlen mir die Ressourcen.
Aber einen Vorteil hab‘ ich schon: meine Behauptung hängt nicht einfach in der Luft sondern sie ist logisch ableitbar, wogegen die „gibt es nicht“-Behauptung einfach nur ein konservatives Vermeidungsverhalten ist.
@Realistischer
Ich habe in #60 einen Link zu einer langen Liste von experimentellen Nachweisen der Relativitätstheorie angegeben. Ich habe auch Links zum Relativitätsprinzip und dem Michelson-Morley-Experiment angegeben. Das Relativitätsprinzip ist grundlegend für die Theorie und besagt, dass die Lichtgeschwindigkeit jedem Beobachter gleich groß erscheint, egal wie schnell er sich bewegt.
Wenn Du meinst, die Physiker seien in den letzten 109 Jahren alle Deppen gewesen und hätten Fehler nicht erkannt, die Dir völlig offensichtlich sind, dann glaub‘ das eben. Gegen diese Einstellung kommt man selten an.
Danke für das Gespräch.
@Alderamin
Ich hab nirgends die Relativitätstheorie in Frage gestellt. Das Relativitätsprinzip allerdings, wonach es nicht möglich sei irgendwas absolut festzustellen, ist nur eine Behauptung. Beweis fehlt.
Gleichzeitig ist die Aussage, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle gleich ist, also in diesem Sinne absolut, ein Widerspruch dazu und somit eigentlich eine Widerlegung.
Dass deshalb jahrhundertelang alle Deppen waren… nun ja, wenn Sie nach Alter bewerten, dann müsste für Sie doch die katholische Kirche das ultimative Wahrheitsgebilde sein.
Mit Ihnen braucht man tatsächlich nicht zu sprechen, es ist nämlich 100 % vorhersehbar was Sie sagen – man braucht sich nur an der Vergangenheit zu orienteren.
@Realistischer:
deine Argumentation ist das Paradebeispiel für eine Idee, die jemand verfolgt, ohne sie verstanden zu haben.
Denn genau das ist falsch. Kostprobe? Okay. Zwei Leute messen die Lichtgeschwindigkeit. Sie sitzen in einem Laboratorium, das 100 m lang ist, aber nur 5m breit und hoch. Sie verwenden dasselbe Instrumentarium und kommunizieren per e-Mail. Beide kommen auf denselben Wert bei der Messung, die in die von außen gesehen selbe Richtung gemacht wurde. Der eine Forscher geht danach zur Tür, öffnet sie, hält sich von den Schienen vor der Tür fern und genießt den Sommer draußen. Der andere geht zur gleichen Tür, findet sie verschlossen und bekommt eine Meldung: „Tür öffnet automatisch, sobald der Zug zum Stillstand gekommen ist. Verbleibende Zeit: 3h 15 min.“
Beide haben den gleichen Wert gemessen, obwohl während ds Versuches der eine am anderen vorbeigefahren ist – mit Affentempo. Wer hat jetzt recht? Und welche Lichtgeschwindigkeit ist jetzt die richtige?
Relativitätsprinzip. You can’t beat it.
@Alderamin
Zitat:
Ich hab’ mir bei meinen Aufenthalten in den Staaten eher ein paar Tabellenwerte gemerkt, als die Umrechnungesformel (Fahrenheit -32) *5/9 (wobei (Fahrenheit -30) * 1/2 eine brauchbare Näherung für den üblichen Temperaturbereich ist). Die Amis geben Temperaturen gerne in Dekaden an, das kann man sich auch merken: 40s- 50s ist frisch, 70s ist angenehm warm und 90s ist richtig heiß.
Zitatende
Ich bin auch nicht gut darin mir Formeln zu merken.
Für mich geht folgendes am einfachsten:
10° Celsius entsprechen 50° Fahrenheit.
Und jede 10° C Abweichung entsprechen 18° Fahrenheit,
jede 5° C sind 9° F.
Und etwa 2° F entsprechen 1° C (die Genauigkeit schenke ich mir, wenn es um einfaches Wetter geht)
So kann ich schnell im Kopf für alle wettermäßigen Temperaturen ausrechnen, was die Amis meinen oder was ich schreiben muß, wenn ich Leuten dort in Amiland sagen möchte, wo das Thermometer hier steht.
20° C = 10° + 10°
entsprechen dann 68° F (50°+18°).
80° F = 50° + 18° + 9° + 3°
entspricht ca. 26,5 °C (Rechnung 10° +10° + 5° + ca. 1 1/2°)
Und ansonsten kann man ja immer googlen
„65° F in C“ – und hat sofort das Ergebnis… 🙂
Nachschlag:wenn Sie nach Alter bewerten, dann müsste für Sie doch die katholische Kirche das ultimative Wahrheitsgebilde sein.Muß ich dazu was sagen oder erkennst du deinen Fehler selbst?
Ich geb ein Stichwort: Falsifikation.
@IO
Schön, nochmal von Dir zu hören. 🙂 Hatte Dich schon vermisst.
Ja, so geht’s sogar sehr genau. Merke ich mir für das nächstemal.
Wieder mal ein typisches (vorläufiges) Ende einer AD-Diskussion. Bevor jemand sich eingesteht, dass man etwas noch nicht ganz kapiert hat, beleidigt man lieber denjenigen, der sich geduldig Zeit nimmt und es ausführlich zu erklären versucht.
Deshalb danke von mir @Alderamin, aber ich kann auch verstehen, dass man die RT nicht anhand eines Videos und einer Blogdiskussion kapieren kann. Entweder man lernt das im Physikunterricht in der Schule oder besorgt sich ein Buch dazu, bei MartinB gibt’s soweit ich mich erinnern kann auch einen ausführlichen Artikel dazu, falls @Realistischer mehr darüber wissen will.
Hab jetzt nicht alle Kommentare gelesen, deshalb entschuldige ich mich gleich mal für etwaige Redundanzen.
@ Alderamin
Zitat
Schön, nochmal von Dir zu hören. 🙂 Hatte Dich schon vermisst.
Zitatende
Danke schön! Ja, ich vermisse mich auch manchmal. Noch bin ich aber da …
Denke noch gerne an das Zusammentreffen beim plangemäß nicht stattfindenden Weltuntergang in Hannover 2012!
Hmm, was pints oder Pinten betrifft, saß ich da wohl einem Irrtum auf, erklärte uns doch damals unser Englischlehrer vor der Englandreise, dass in britischen Pubs das große Bier eben weniger als eine Halbe sei, ca. 0,4l. Und in den Pubs wirkten die Biere dann auch kleiner als daheim. Jetzt erfahr ich erst (#28), dass das britische (imperial) pint sogar volumenmäßig sogar mehr als ein Liter ist.
Muss es aber auch, im Vergleich zum bei uns verbreiteten Vollbier ist das britische Ale auch recht dünn.
Zur Verteidigung meines Englischlehrers (der inzwischen pensioniert ist, wie ich kürzlich erfuhr) sei noch gesagt, dass er ein Weltenbummler ist und Touri-Touren macht, da hat er wohl US und UK verwechselt. Oder immer eine Pinte zuviel gehabt und sich’s deshalb nicht richtig gemerkt. 😉
@Bullet
Es ist bekannt dass die Uhren von der Geschwindigkeit beeinflusst sind. Wenn man das weis, kann man’s auch kompensieren. Beim GPS geht’s ja auch. Man kann sich aber auch blöd stellen, und ganz wunderlich sagen: „you can’t beat it“.
@Bullet
Nachschlag: Falsifikation, das ist wenn man danach trachtet Fehler bzw. Verbesserungsmöglichkeiten zu finden.
@Realistischer
Ich wollte zwar nichts mehr sagen, weil ich Dich für einen Einsteinleugner hielt, aber an folgendem Satz merkt man, dass das Relativitätsprinzip lediglich noch nicht bei Dir angekommen ist:
A und B seien zwei Beobachter, die in zwei Raumschiffen aufeinander zu fliegen. In beiden Raumschiffen laufe eine sogenannte Lichtuhr. Diese misst die Zeit, die ein Lichtstrahl braucht, der zwischen zwei gegenüberliegenden Spiegeln reflektiert wird. Eine Strecke auf und ab ist ein Zeittakt. Die Spiegel seien an den Ende einer Achse angebracht, die senkrecht zur Flugrichtung verläuft. Der Lichtstrahl läuft also quer zur Flugrichtung auf und ab.
Angenommen, A könnte seine eigene Lichtuhr beim Ticken beobachten, dann sähe er den Strahl mit Lichtgeschwindigkeit senkrecht auf- und ablaufen. Könnte er die Uhr von B sehen, dann liefe dort der Strahl im Zickzack, weil sich Bs Raumschiff vorwärts bewegt (siehe Abbildung im Hyperlink oben). Da in beiden Fällen die Lichtgeschwindigkeit die gleiche sein muss (Konstanz der Lichtgeschwindigkeit), aber der Weg des Lichts in Bs Uhr wegen der Fortbewegung des Raumschiffs länger geworden ist, würde A sagen, die Uhr von B ticke langsamer.
Nun könntest Du ja versucht sein zu sagen, derjenige, dessen Uhr am langsamsten läuft, bewege sich absolut am schnellsten. Dann bräuchten A und B nur ihre Uhren zu vergleichen, und wessen Uhr schneller geht, der bewege sich am langsamsten.
Betrachten wir aber B. B sieht wegen der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit den Lichtstrahl mit voller Lichtgeschwindigkeit senkrecht zwischen den Spiegeln auf- und ablaufen. Da B sich mit ihrer Uhr bewegt, ist es für sie keine Zickzackbewegung. Hingegen sieht B das Licht in der Uhr von A im Zickzack laufen. B würde also behaupten, die Uhr von A gehe langsamer und sie bewege sich selbstverständlichabsolut langsamer als A.
Wie kann das sein? Wie kann aus Sicht des einen die Uhr des jeweils anderen langsamer gehen? Gleichzeitig? Man könnte ja eine gewisse Zeit stoppen, z.B. 10 Minuten. Wer als erstes 10 Minuten beobachtet hat, stoppt die Uhr und gibt dem anderen ein Zeichen. Z.B. einen Lichtpuls. Einer muss dann ja wohl gewinnen.
Um die Uhren zu synchronisieren, fliegen beide vom gleichen Ort aus in verschiedene Richtungen los und starten die Uhren sofort und synchron. 10 Minuten vergehen. Im Raumschiff von A freut dieser sich, dass er schon längst die 10 Minuten erreicht hat, während er Bs Uhr noch laufen sieht. Er schickt also als erster sein Lichtsignal los. Der Lichtstrahl rast dem Raumschiff von B hinterher. Aber das Raumschiff von B eilt schnell davon, der Lichtstrahl muss B erst einholen.
B betrachtet inzwischen ihre Uhr und stoppt sie bei 10 Minuten. Es ist noch kein Signal bei ihr angekommen. Freudestrahlend schickt sie also ihr Lichtzeichen hinter A her und wähnt sich als Siegerin. Ein paar Minuten später erst sieht sie den Puls von A ankommen. Gewonnen.
A hingegen erreicht der Puls von B ebenfalls erst ein paar Minuten nach der eigenen Aussendung. Er wähnt sich ebenfalls als Sieger. Ein Beobachter C, der am Startort verblieben wäre und relativ zu dem sich beide Raumschiffe mit der gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen bewegen, hätte noch eine andere Auffassung: für ihn erschienen beide Uhr um den gleichen Betrag verlangsamt und aus seiner Sicht hätten beide gleichzeitig ihre Lichtpulse ausgesendet. Die Pulse wären sich bei ihm in der Mitte begegnet und dann aus seiner Sicht gleichzeitig bei A und B angekommen. Für ihn wäre das Experiment unentschieden ausgegangen. Es sind also auch verschiedene Beobachter unterschiedlicher Ansicht darüber, was gleichzeitig geschieht und was nicht.
Nach dem Relativitätsprinzip gibt es kein Experiment, das einen absoluten Geschwindigkeitsbezug nachweisen könnte. Das gilt für alle Effekte der Relativitätstheorie: die Zeitdilatation, die Längenverkürzung, die Massenzunahme – sie werden stets wechselseitig beobachtet. Deswegen funktioniert Dein vorgeschlagenes Messverfahren für die absolute Bewegung nicht. A und B würden für sich jeweils die geringere bewegte Masse reklamieren. Das hat Bullet oben auch schon erklärt.
Warum beim Zwillingsparadoxon der eine Zwilling trotzdemgegenüber dem anderen altert (es liegt an seiner Richtungsumkehr) ist z.B. hier erläutert. Ansonsten empfehle ich die Lektüre einer populärwissenschaftlichen Einführung in das Thema. Brian Greene schneidet es in „Das elegante Universum“ an und ebenso in „Der Stoff aus dem der Kosmos ist“ (letzteres ist besonders lesenswert). Es finden sich aber auch sicherlich weniger dicke Bücher, die nur die Relatitvitätstheorie behandeln.
@Alderamin
Was ich sofort verstanden hab‘:
1. Niemand hat bisher so ein Experiment durchgeführt.
2. Weil bzw. solange man nicht beobachten kann, wie sich Lichtstrahlen bewegen, wird es auch dabei bleiben.
3. Es handelt sich somit um keine aussagekräftigen Ergebnisse.
Und ihr nennt euch Naturwissenschaftler? Ha! Ich verweigere mich dem blinden Glauben an eure Einbildungen, und was bleibt übrig? Nichts. Ihr wisst nichts. Nichts, das sich in der wirklichen Welt auch wieder erkennen ließe.
Alderamin: „Warum beim Zwillingsparadoxon der eine Zwilling trotzdemgegenüber dem anderen altert (es liegt an seiner Richtungsumkehr) …“
Ach tatsächlich? A kehrt im Bezugssystem von B um und B im Bezugssystem von A nicht?
Und wenn keiner zurückkehrt, werden beide gleich lange leben! Oder nicht?
@Cryptic
B ändert sein Inertialsystem, A nicht. Das ist keine symmetrische Situation. Lies mal den Artikel. Den Teil „Austausch von Lichtsignalen“ fand ich am verständlichsten.
Da sie in diesem Fall über die Gleichzeitigkeit von Ereignissen nicht zu einer übereinstimmenden Meinung kommen werden, wird A behaupten, B lebe länger und B wird behaupten, A lebe länger. Nur für einen dritten Beobachter C, von dem beide sich mit der gleichen Geschwindigkeit entfernen, würden sie gleich lange leben.
Das ist das, was beide sehen.
Aber A erfährt bei der Umkehr eine tatsächliche Beschleunigung, die auch messbar ist, während B das nicht tut.
@Realistischer
Éinfacheres Beispiiel. Ein Boot mit zwei Spiegeln am Mast (oben und unten) an denen ein Lichtstrahl hin und herreflektiert wird und mit Detektoren oben und unten. An der Laufzeit kann man c messen und egal wie schnell sich das Boot bewegt, an Bord wird immer c gemessen. Ein Beobachter an Land sieht aber jetzt einmal eine auf und ab Bewegung und einmal eine Vorwärtbewegung des Bootes, ergo müsste das Licht schneller als C sein, da es Zick/Zack läuft. Da aber C konstant Ist, mussals am Schiff die Zeit langsamer vergehen.
Dass c bei jeder additiven Bewegung gleich bleibt zeigt das Michelson/Morley Experiment.
Alderamin: „…Da sie in diesem Fall über die Gleichzeitigkeit von Ereignissen nicht zu einer übereinstimmenden Meinung kommen werden, wird A behaupten, B lebe länger und B wird behaupten, A lebe länger. Nur für einen dritten Beobachter C, von dem beide sich mit der gleichen Geschwindigkeit entfernen, würden sie gleich lange leben.“
Keiner lebt also tatsächlich länger sondern nur scheinbar! Ist das nicht Esoterik?
Kallewirsch: „… A erfährt bei der Umkehr eine tatsächliche Beschleunigung, die auch messbar ist, während B das nicht tut.“
Tatsächliche Beschleunigung relativ zu was? Relativ zu B oder relativ zum Newtonschen absoluten Raum?
Also, es existiert ein „Absolutraum“ relativ zu welchem beschleunigt wird!
PS: Was hat Beschleunigung mit Lorentz-Transformation zu tun? Gibt es Zeitdilatation nur wegen Beschleunigung?
Franz: „Éinfacheres Beispiiel. Ein Boot mit zwei Spiegeln am Mast (oben und unten) an denen ein Lichtstrahl hin und herreflektiert wird und mit Detektoren oben und unten. An der Laufzeit kann man c messen und egal wie schnell sich das Boot bewegt, an Bord wird immer c gemessen.“
Was ist mit Aberration des Lichts? Wenn sich das Boot schnell genug bewegt, verfehlt der Lichtstrahl den unteren Spiegel.
Beschleunigungen kann man tatsächlich messen. Ehrlich, wirklich und wahrhaftig. Häng ein Fadenpendel auf und wenn es unmotiviert ausschlägt, dann tritt eine Kraft auf, die im Falle eines Raumschiffs aus einer Beschleunigung resultiert.
Nope.
Er verfehlt den unteren Spiegel genausowenig, wie du in einem gleichmässig fahrenden Zug einen Vorhaltewinkel brauchst, wenn du von einem Sitzplatz auf der linken Zugseite zu einem Sitzplatz auf der rechten Zugseite einen Ball wirfst.
@Cryptic
Nein, die Abwesenheit einer absoluten Raumzeit.
A ändert seinen Bewegungszustand nicht, B ändert jedoch die Richtung. Eine Richtungsänderung ist eine Beschleunigung (selbst wenn sie instantan wäre). Wie Kallewirsch sagt, Beschleunigungen kann man messen. Z.B. merkst Du die Fliehkraft in einem rotierenden Karussell. Das wäre auch im Weltraum so (wie z.B. Neil Armstrong bei einer Gemini-Mission erfahren durfte, wo seine Kapsel sich so schnell drehte, dass er fast bewusstlos wurde).
@Kellerwirsch
soll das heißen, dass es die Aberration nicht gibt? Die ist aber messbar, auch dann wenn es sich um Doppelsterne handelt, die sich sogar sehr viel schneller als die Erde bewegen und zwar unabhängig von der Bewegungsrichtung der Sterne.
//Beschleunigungen kann man messen//
Ja und? Was hat das mit LT (Lorentz-Transformation) zu tun?
@Cryptic
Nennt man auch Relativität. So wie in Relativitätstheorie.
Zufälle gibt’s… 😉
@Niels
sehr schön, Du bestätigst gerade die Auffassung von Herbert Dingle!
Dingle: „The theory [special relativity] unavoidably requires that A works more slowly than B and B more slowly than A –which it requires no super-intelligence to see is impossible.“
auch schön dargestellt: https://www.nik-lochmann.de/speed/
Grüße 🙂
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Hallo ! Wenn ich mir so die Geschwindigkeiten in unserem
Weltall betrachte kann ich nicht verstehen, wie dann die Weltraumaerosole durch die starken Verwirbelungen bei Ihrer Winzigkeit die Erdoberfläche erreichen können ?