Einsteins Erklärung der speziellen Relativitätstheorie, geliefert in seiner Arbeit von 1905 Zur Elektrodynamik bewegter Körper konzentriert sich darauf, die Idee der „absoluten Ruhe“ zu zerstören, am Beispiel der theoretischen leuchtender Äther . Dies gelang ihm sehr erfolgreich, aber viele, die dieses Argument heute hören, sind verwirrt, warum alles von der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum abzuhängen scheint.
Da nur wenige Menschen im 21. daraus die spezielle Relativitätstheorie als logische Konsequenz ableiten.
Die Argumentation geht so:
1) In jedem Universum muss es eine absolute Geschwindigkeit geben, da die Geschwindigkeit ein Maß für die im Laufe der Zeit zurückgelegte Entfernung ist. Wenn Sie Ihre Geschwindigkeit erhöhen, reduzieren Sie Ihre Reisezeit zwischen einer Entfernung von A nach B. Ein Kilometer zu Fuß zu den Geschäften dauert möglicherweise 25 Minuten, beim Laufen jedoch nur 15 Minuten – und mit dem Auto nur 2 Minuten. Zumindest theoretisch sollten Sie in der Lage sein, Ihre Geschwindigkeit bis zu dem Punkt zu erhöhen, an dem diese Reisezeit Null erreicht – und welche Geschwindigkeit Sie auch dabei haben, wird die absolute Geschwindigkeit des Universums darstellen.
2) Betrachten Sie nun das Relativitätsprinzip. Einstein sprach über Züge und Bahnsteige, um verschiedene Trägheitsbezugssysteme zu beschreiben. So können Sie beispielsweise auf der Plattform jemanden messen, der einen Ball mit 10 km/h vorwärts wirft. Aber setzen Sie diese Person in den Zug, der mit 60 km/h fährt und dann bewegt sich die Kugel messbar mit fast 70 km/h (relativ zum Bahnsteig) vorwärts.
3) Punkt 2 ist ein großes Problem für ein Universum, das eine absolute Geschwindigkeit hat (siehe Punkt 1). Wenn Sie beispielsweise ein Instrument hätten, das etwas mit der absoluten Geschwindigkeit des Universums nach vorne projiziert und dieses Instrument dann in den Zug einsetzt, würden Sie erwarten, dass Sie etwas mit der absoluten Geschwindigkeit von + 60 km/h messen können.
4) Einstein folgerte, dass sich die Geschwindigkeitskomponenten (dh Distanz und Zeit) in diesem anderen Bezugssystem ändern müssen, wenn Sie beobachten, dass sich etwas in einem anderen Bezugssystem bewegt als Ihrem eigenen, um sicherzustellen, dass alles, was sich bewegt, niemals in Bewegung gemessen werden kann mit einer Geschwindigkeit größer als die absolute Geschwindigkeit.
Im Zug sollten sich die Entfernungen also verkürzen und die Zeit sollte sich ausdehnen (da die Zeit der Nenner der Entfernung über die Zeit ist).
Die Wirkung der Relativbewegung. Die messbare Zeitdilatation ist bei einem Zug, der mit 60 km/h an einem Bahnsteig vorbeifährt, vernachlässigbar, nimmt jedoch dramatisch zu, wenn dieser Zug die Fähigkeit erlangt, sich der Lichtgeschwindigkeit zu nähern. Zeit (und Entfernung) ändern sich, um sicherzustellen, dass die Lichtgeschwindigkeit immer Lichtgeschwindigkeit ist, nicht Lichtgeschwindigkeit + Geschwindigkeit des Zuges.
Und das ist es wirklich. Von dort aus kann man einfach im Universum nach Beispielen für etwas suchen, das sich unabhängig vom Bezugsrahmen immer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Wenn Sie dieses Etwas finden, wissen Sie, dass es sich mit absoluter Geschwindigkeit bewegen muss.
Einstein bietet zwei Beispiele in den ersten Absätzen von Zur Elektrodynamik bewegter Körper :
- die elektromagnetische Leistung, die durch die relative Bewegung eines Magneten und einer Induktionsspule erzeugt wird, ist gleich, ob der Magnet bewegt wird oder ob die Spule bewegt wird (ein Befund von James Clerk Maxwell elektromagnetische Theorie) und;
- das Versäumnis, zu zeigen, dass die Bewegung der Erde einem Lichtstrahl, der sich vor der Erdorbitalbahn bewegt, eine zusätzliche Geschwindigkeit hinzufügt (vermutlich ein schräger Hinweis auf die 1887 Michelson-Morley-Experiment ).
Mit anderen Worten, elektromagnetische Strahlung (d. h. Licht) demonstrierte genau die Eigenschaft, die man von etwas erwarten würde, das sich mit der absoluten Geschwindigkeit bewegt, die es in unserem Universum möglich ist, sich zu bewegen.
Die Tatsache, dass sich Licht mit der absoluten Geschwindigkeit des Universums bewegt, ist nützlich zu wissen – da wir die Lichtgeschwindigkeit und daher können wir der absoluten Geschwindigkeit des Universums einen numerischen Wert (d. h. 300.000 km/s) zuordnen, anstatt sie nur c zu nennen.
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Keiner! Das war AWAT #100 – mehr als genug für alle. Danke fürs Lesen, auch wenn es erst heute war. SN.
