Uhren auf einer rotierenden Scheibe synchronisieren

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Dgoe

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Da stimmt irgendwas mit dem Satzbau nicht.

Stimmt, daher nochmal für Schwer-von-Begriff-tuende-Kandidaten:

Wie wäre es denn zur Abwechslung mal damit auf Folgendes einzugehen: Deine unverschämten Art berechtigte Anschuldigungen großspurig von Dir zu weisen und sobald man sie bewiesen hat davon abzulenken?


Gruß,
Dgoe
 

Yukterez

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Stimmt, daher nochmal für Schwer-von-Begriff-tuende-Kandidaten: Wie wäre es denn zur Abwechslung mal damit auf Folgendes einzugehen: Deine unverschämten Art berechtigte Anschuldigungen großspurig von Dir zu weisen und sobald man sie bewiesen hat davon abzulenken?
In diesem Faden geht es so weit ich weiß eigentlich um die Synchronisation von Uhren auf einer rotierenden Scheibe.

Mich nicht vom Thema ablenken lassend,

Yukterez
 

Dgoe

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Wunderbar,

damit und dem Kontext weiß auch jeder Laie, woran er mit Dir ist, thx.

Gruß,
Dgoe
 

Yukterez

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damit und dem Kontext weiß auch jeder Laie, woran er mit Dir ist, thx.
Der Laie wird die Tatsache dass ich von meinen Quellen bestätigt werde wahrscheinlich ernster nehmen als eine scherzhafte Schlußformel.

Auf die begründete Meinung eines namhaften Experten mehr gebend als auf das emotionale Gerede von 10 anonymen ███████,

Yukterez
 

Dgoe

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Der (namhafte) Experte konnte sich bestimmt schon früher ein Bild machen, abseits von Emotionen. █████!
 
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Ich

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Wahnsinn.

Das reicht jetzt. Yukterez, du redest von Fachargumenten, du erklärst jetzt deinen Beitrag #8. Wie schon gesagt, so wie er dasteht könnte man sonst auf den Gedanken kommen, du hättest keine Ahnung, wovon du redest. Zur Ergänzung: ich hatte nicht geschrieben "Geändert von Ich (Heute um 15:55 Uhr)" (Was soll das? Auch die Frage habe ich schon gestellt.), sondern "Der dritte soll vielleicht in einem [fehlte im ursprünglichen Text] momentan mitbewegten Inertialsystem messen. Das ändert sich natürlich ständig, und darin sind die Uhren nicht synchron."
Wenn dir dazu irgendwas Sachliches einfallen sollte, dann und nur dann können wir deinen Beitrag #21 diskutieren. Und dann kannst du dich auch mal der Frage stellen, wie du darauf kommst, hier Crackpot-Papers zu verlinken (#24, #37). Das ist außerhalb von GdM nicht erlaubt.
Voraussetzung ist deine Erläuterung von #8. Du kommst hier nicht aus, du forderst, dass man sich mit deinen Argumenten beschäftigt, dann weiche nicht aus. Wenn du die anderen Punkte auch besprechen willst, dann ausschließlich danach, nicht stattdessen.

Wenn du fachlich nichts beitragen willst, sondern "kämpfen", dann mach das woanders.
 
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Ich

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Nun kann man den Zug ja immer länger machen und am Äquator fahren lassen. Man könnte den Zug so lang machen, dass sich dann beide Enden berühren, der Zug umspannt dann als Ring eben die Erde. Und man kann im Zug acht Uhren verteilen. Im Grunde müssten die Uhren eben auch dann beim Beschleunigen ihre Synchronisation verlieren, oder spricht dann nun was dagegen?
Ja, wenn du im Zug lokal nach Einstein synchronisierst, sind die Uhren nicht synchron. Das bedeutet, dass der letzte Wagen eine ganz andere Zeit als der erste Wagen anzeigt. Wenn du die Synchronisierung über die Nahtstelle fortsetzt, werden dem ersten Wagen verschiedene Zeiten zugeschrieben. Das habe ich als Fall 2 versucht zu erklären: die Gleichzeitigkeitslinie schließt sich nicht.
Und ich finde die Frage weiter interessant, mal sehen was kommt.
Statt einen Text aus einem anderen Forum hierherzukopieren, könntest du dich mit dem beschäftigen, was schon gekommen ist.
 

nocheinPoet

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Moin,

allgemein und vorab kurz eine Bitte zu dem Troll, es ist sein Strategie auf irgendeinem Weg wen zu provozieren und dann bei Reaktion den Streit am Brennen zu halten. Wie es bei Trollen üblich ist, einfach nicht weiter füttern, der
Thread und das Thema ist doch interessant, soll er sich im MAHAG darüber auslassen.


Beim ersten wird es wohl das Ruhesystem der Achse sein, da ist und bleibt alles synchron.

Der zweite soll wohl ein rotierendes KS verwenden, das ist nicht trivial. Der Witz ist: Wenn du da nach üblichem Muster* eine "Gleichzeitigkeitsfläche" konstruieren willst, dann kommt keine vernünftige Fläche heraus, sondern eine Wendeltreppe. Das heißt, Linien gleicher Zeit schließen sich nicht, sondern bilden eine Spirale. Das kann man deuten wie man will, im Endeffekt bedeutet es, dass die Standardsynchronisierung bei Drehbewegung nicht funktioniert.
Der dritte soll vielleicht in einem momentan mitbewegten Inertialsystem messen. Das ändert sich natürlich ständig, und darin sind die Uhren nicht synchron.

* In der Art würde man bestimmte gedachte "kanonische" Beobachter definieren und deren Eigenzeit verwenden. Das wären in diesem Fall alle mitrotierenden Punkte. Gleichzeitigkeit wird immer zwischen direkt benachbarten Punkten hergestellt. Wenn man das einmal ganz herum durchzieht, dann endet man nicht am Startereignis, sondern je nach Richtung etwas in die Zukunft oder Vergangenheit versetzt. In 4D heißt das, man hat eine "Kongruenz" von Weltlinien, und eine Gleichzeitigkeitshyperfläche (aka "Raum") ist so definiert, dass sie von allen diesen Weltlinien senkrecht geschnitten wird. Das funktioniert nur dann, wenn das Vektorfeld der zugehörigen Vierergeschwindigkeiten "wirbelfrei" ist.

Ja, wenn du im Zug lokal nach Einstein synchronisierst, sind die Uhren nicht synchron. Das bedeutet, dass der letzte Wagen eine ganz andere Zeit als der erste Wagen anzeigt. Wenn du die Synchronisierung über die Nahtstelle fortsetzt, werden dem ersten Wagen verschiedene Zeiten zugeschrieben. Das habe ich als Fall 2 versucht zu erklären: die Gleichzeitigkeitslinie schließt sich nicht.
Statt einen Text aus einem anderen Forum hierherzukopieren, könntest du dich mit dem beschäftigen, was schon gekommen ist.

Ich möchte mal ein paar Punkte hinterfragen, ob ich die soweit richtig verstanden habe.

1. Ein Zug ruhend auf einer Ebene, beide Uhren an den Enden sind synchronisiert, er beschleunigt auf eine gegebene Geschwindigkeit, beide Uhren werden von einem zum Zug ruhenden Beobachter verglichen, sie haben ihre Synchronisation verloren.

2. Ich kann diese Uhren nun nach Einstein neu synchronisieren, für ein zum Zug (den Uhren) bewegten Beobachter sind diese aber nicht synchron, da haben wir dann die RdG.

3. Nehme ich den Zug aus 1. von der Ebene und setze ihn auf eine Kugeloberfläche, ändert sich erst mal nichts, erst wenn der Zug so lang ist, dass beide Enden einander erreichen?

Ich habe da immer noch wo das Raumschiff Paradox mit dem Seil im Kopf, eben was mit der Beschleunigung und der RdG, ich dachte dann, was ist wenn das Schiff in einer Umlaufbahn fliegt. Die Uhren auf einen Scheibenrand sind gleichberechtigt, soweit war ich auch immer, darum sollten alle auch immer gleich gehen und könnten ihre Synchronisation nicht verlieren, betrachte ich aber ein Kreissegment, könnte ich da den Zug oder das Raumschiff unterbringen. Habe da immer noch zwei Wege, die sich wo widersprechen, einmal sollten die Uhren synchron bleiben und einmal eben nicht.


Dann noch mal zur Beschleunigung, angenommen beide Enden des Zuges verfügen über einen Antrieb, dieser wird von der Mitte des Zuges aus gesteuert. Zu Beginn ruht der Zug, der Beobachter im Zug und der nicht im Zug sind darüber einig, dass beide Enden des Zuges gleichzeitig beschleunigen. Nun kommt wieder ein Steuerimpuls aus der Zugmitte zu den Enden, für den Beobachter im Zug erreicht dieser wieder gleichzeitig beide Enden, die beschleunigen für diesen wieder gleichzeitig, für anderen Beobachter hingegen erreichen die beiden Signale die Enden ungleichzeitig.

Gibt es für diesen dann Verspannungen im Material des Zuges, und für den anderen nicht? Also mir ist schon klar, dass es so nicht sein kann, wie bei dem Seil, kann es natürlich nur reißen oder nicht, aber nicht beides.

Und noch was, die LK des Zuges für den Beobachter außen, hängt diese mit der ungleichzeitigen Beschleunigung der beiden Enden zusammen?

Auch müsste der Zug durch die LK doch die Kugel einschnüren, wie würde sich das für den Beobachter im Zug darstellen, für den bleibt die Eigenlänge ja erhalten, erhöht sich für diesen dann der Durchmesser des Kreises?

Bei der SRT und Beschleunigung komme ich immer ins Schleudern ...

Und danke für die Antworten bisher, ich hatte den Text kopiert, weil ich meinte es passe hier gut dazu, und ich musste mir auch eh noch die Antworten hier in Ruhe überdenken.
 

julian apostata

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Gibt es für diesen dann Verspannungen im Material des Zuges, und für den anderen nicht? Also mir ist schon klar, dass es so nicht sein kann, wie bei dem Seil, kann es natürlich nur reißen oder nicht, aber nicht beides.

Und noch was, die LK des Zuges für den Beobachter außen, hängt diese mit der ungleichzeitigen Beschleunigung der beiden Enden zusammen?

https://www.geogebra.org/m/NPvfsHQ8

Na dann stell doch mal v=0.6 und mach Systemwechsel. Jetzt soll ein Triebwerk zünden. Und zwar im Lichtuhrsystem gleichzeitig bei t'=0 in der Lichtuhrmitte und am rechten Lichtuhrrand.

Das ist dann der Fall, wenn die timeline(0) über diese Orte streicht. Das passiert für den Beobachter zuerst bei t=0 und dann bei t=0.75. Für ihn erscheint die Lichtuhr tatsächlich gestaucht, wenn sie schneller wird. Sie verformt sich aber nicht wirklich!
 

Ich

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Ich möchte mal ein paar Punkte hinterfragen, ob ich die soweit richtig verstanden habe.

1. Ein Zug ruhend auf einer Ebene, beide Uhren an den Enden sind synchronisiert, er beschleunigt auf eine gegebene Geschwindigkeit, beide Uhren werden von einem zum Zug ruhenden Beobachter verglichen, sie haben ihre Synchronisation verloren.

2. Ich kann diese Uhren nun nach Einstein neu synchronisieren, für ein zum Zug (den Uhren) bewegten Beobachter sind diese aber nicht synchron, da haben wir dann die RdG.

3. Nehme ich den Zug aus 1. von der Ebene und setze ihn auf eine Kugeloberfläche, ändert sich erst mal nichts, erst wenn der Zug so lang ist, dass beide Enden einander erreichen?
1 und 2 sind richtig. 3 nicht ganz: Es ändert sich prinzipiell auch nichts, wenn der Zug um die ganze Erde geht oder wenn er dreimal herumreicht. Es ist dann nur so, dass die Synchronisation eine "Zeitlücke" aufweist und nicht mehr eindeutig ist.
Wenn du Raum-Zeit-Diagramme kennst: Du weißt, dass die Gleichzeitigkeitslinie des bewegten Systems geneigt ist relativ zur x-Achse, also der Gleichzeitigkeitslinie des ruhenden Systems. Stell' dir ein solches Diagramm um einen Zylinder gewickelt vor, dann siehst du, was passiert: Die Gleichzeitigkeitslinie des ruhenden Systems ist ein Kreis, den alle Weltlinien auf dem Zylinder genau einmal schneiden. Eine brauchbare Definition für ein Koordinatensystem also. Die Gleichzeitigkeitslinie des ruhenden Systems wird zu einer Spirale, die jede Weltlinie auf dem Zylinder beliebig oft schneidet. Wenn man so alle Weltlinien auf eine gemeinsame Zeit einschwören wollte, kommt man auf kein eindeutiges Ergebnis.
Und noch was, die LK des Zuges für den Beobachter außen, hängt diese mit der ungleichzeitigen Beschleunigung der beiden Enden zusammen?
Deine Zugfragen können wir zusammenfassen.
Denk' dir die Waggons erstmal weg, du hast nur einen vorderen und einen hinteren Antrieb. Beide beginnen gleichzeitig mit einem identischen Beschleunigungsprofil. Was passiert? Aus Symmetriegründen bleibt ihr Abstand, gemessen im ruhenden System gleich. Ebenso bleiben ihren Uhren im ruhenden System synchron. Das heißt im Umkehrschluss, dass ihr Abstand im bewegten System größer wird und ihre Uhren nicht mehr synchronisiert sind. Das ist das Bellsche Paradoxon, eine gespannte Schnur zwischen den beiden würde reißen.
Und jetzt ein idealer Zug: Der soll im jeweis mitbewegten System immer gleich ausschauen, ist also im Bornschen Sinne starr. Hier beschleunigt jeder Punkt mit einem anderen Profil. Das führt dazu, dass die Uhren im ruhenden System nicht synchronisiert bleiben, im bewegten aber schon. Ebenso bleibt die Länge im ruhenden System nicht konstant (Längenkontraktion), im bewegten aber schon. Ein solches "starr" beschleunigtes System kann man gut berechnen, es gelten darin die sogenannten "Rindler Koordinaten".
Es hat also, wie immer übrigens, wenig Sinn, über Synchronisation zu sprechen, ohne das zugrundegelegte System oder die zugrundegelegte Definition zu nennen.
Ein Zug um den Äquator hätte im ruhenden System immer die gleiche Länge, das wäre also Fall 1. Die Uhren sind im ruhenden System synchron. Wenn zwei Waggons aber ihre Uhren mittels Lichtsignalen vergleichen, stellen sie fest, dass sie nicht synchron sind - im lokalen mitbewegten System. Die Abstände zwischen den Waggons werden im mitbewegten System größer. Und ja, so ein Zug würde die Erde einschnüren wollen. Das bedeutet auch, dass rotierende Körper zusätzlichen Verspannungen ausgesetzt sind.
 
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Charly

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3 nicht ganz: es ändert sich prinzipiell auch nichts, wenn der Zug um die ganze Erde geht oder wenn er dreimal herumreicht. Es ist dann nur so, dass die Synchronisation eine "Zeitlücke" aufweist und nicht mehr eindeutig ist.
Wenn du Raum-Zeit-Diagramme kennst: du weißt, dass die Gleichzeitigkeitslinie des bewegten Systems geneigt ist relativ zur x-Achse, also der Gleichzeitigkeitslinie des ruhenden Systems. Stell' dir ein solches Digrymm um einen Zylinder gewickelt vor, dann siehst du, was passiert: Die Gleichzeitigkeitslinie des ruhenden Systems ist ein Kreis, den alle Weltlinien auf dem Zylinder genau einmal schneiden. Eine brauchbare Definition für ein Koordinatensystem also. Die Gleichzeitigkeitslinie des ruhenden Systems wird zu einer Spirale, die jede Weltlinie auf dem Zylinder beliebig oft schneidet. Wenn man so alle Weltlinien auf eine gemeinsame Zeit einschwören wollte, kommt man auf kein eindeutiges Ergebnis.

Hallo Ich,

hier ist das Bild dazu: "Langevin Frame Cylinder Desynchronization"

Gruss, Charly
 

Ich

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Super, danke Charly!

OT: Das Bild ist von Chris Hillman, mit dem ich euch vor ein paar Jahren mal zusammenbringen wollte. Da ist nichts draus geworden, oder? Gerne auch über PN. /OT
Von dem ist offensichtlich auch der zugehörige Artikel, was leider bedeutet, dass er Laien nichts hilft. Ich kannte ihn aber noch nicht, für mich ist er interessant. Und Yukterez kann die Antwort auf seine #21 (hoffentlich) selber nachlesen, ich muss es ihm also nicht vorrechnen. Falls wir jemals so weit kommen.
 
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nocheinPoet

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Mahlzeit,

wieder ein Danke für die Antworten, langsam komme ich da weiter, dennoch hab ich es immer noch nicht wirklich klar vor Augen. Die Richtung aber immerhin kann ich erkennen. Nun habe ich mit den Infos hier von Euch selber im Internet gesucht und habe hier zwei Seiten gefunden, denke das passt schon wo rein, darum mal die Links hier genannt:

https://en.wikipedia.org/wiki/Born_coordinates

Hier findet sich das Bild von Charly und noch ein paar andere, darunter auch die Spiralfläche, die Ich nannte. Denke zumindest, dass es diese ist. Und es findet sich noch viel mehr dort, muss gestehen, ich blicke da nicht wirklich richtig durch.


Dann die Seite hier:

A relativistic rotating frame with physics majors, photons and mirrors: causality lost

An analysis of cylinders rotating at relativistic speeds is considered from the point of view of observers living on the cylinders and from the point of view of observers in an inertial frame at rest with respect to translational motion of the cylinder. All of the observers measure time and distance using the recently introduced floor mirrored Einstein–Langevin light clock (FMEL). Two 'obvious' choices for synchronizing clocks, the traditional Einstein method and the well-known 'global' method, will be compared. It is shown that Selleri's paradox does not actually illustrate a contradiction, and it is shown that the Einstein method seems to allow apparent time ordering violations of causality. The global method leads to a disagreement with those in the inertial frame about velocities, and to a non-isotropic value for the speed of light. Ehrenfest's paradox is explained from the point of view of observers using each choice of synchronization.

Quelle: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0143-0807/29/5/003

Nun ja ...

Die Kausalität geht verloren?

Ich werde mir das mal weiter durchdenken und dann noch mal Nachfragen, zumindest ist wohl klar, die Sache ist nicht ganz trivial, haben sich auch andere schon etwas mit beschäftigt ...
 

Ich

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@Yukterez: Dein Beitrag #8, alles andere später. Wir wollen doch auf der Sachebene weiterkommen.
 
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Ich

Registriertes Mitglied
Wenn ich's nicht besser wüsste, würde ich sagen, da will jemand einer Sachdiskussion ausweichen. Was ist mit #8? Du wolltest doch bestimmt etwas damit sagen, oder?
 
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