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THEMA: Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären?

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 10:56 #5229

Zeit wird langsamer, wenn man sich schneller bewegt

"Wir stehen selbst enttäuscht und sehn betroffen
Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
- Berthold Brecht, Der Gute Mensch von Sezuan

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 11:07 #5230

  • Heidi
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Nirusu schrieb: [/b]Zeit wird langsamer, wenn man sich schneller bewegt


Soweit mir bekannt ist basiert diese Aussage auf ein Experiment, dass mit den Flugzeugen gemacht wurde, ein einziges mal, danach nicht mehr wiederholt wurde und das wird jetzt als Tatsache angenommen. Obwohl fast 40 Jahre technologischer Fortschritt dazwischen liegen.
(Korrigiert mich falls andere Bestätigungen vorliegen)

LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 11:12 #5231

de.wikipedia.org/wiki/Tests_der_speziell...C3.A4ngenkontraktion

Da gibt es viele Tests, auch auf Makroebene. Des weiteren ließt Wikipedia:

Die spezielle Relativitätstheorie ist durch viele Experimente bestätigt worden. Trotz großer Anstrengungen ist es bislang nicht gelungen, Verletzungen der Lorentzinvarianz experimentell zu bestimmen. Sollten diese in Zukunft gefunden werden, so können diese nur im bisher experimentell kaum zugänglichen Bereich der Planck-Skala angesiedelt sein.


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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 13:36 #5233

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Hallo Zusammen

Hier mal meine 2 Cent zu dem Thema:
Ich stelle mir öfters die Frage, was z.B. durch GPS usw. bestätigt wird. Ist es Einsteins Relativitätstheorie oder doch nur die Lorentz-Transformation, also das mathematische Mittel zum Zweck? Ich würde hier ganz klar zu letzterem neigen:

Spacerat schrieb: Was hier da und dort sooft bestätigt wurde, ist die Lorentz-Transformation und nicht die Relativitätstheorie, das darf man keinesfalls verwechseln!

Die Lorentz-Transformation ist rein zufällig auch Teil der lorentzschen Äthertheorie, welche aber verworfen wurde, weil ein Äther nicht detektiert werden konnte. Wenn man nun das Vakuum als Äther hernimmt, dürfte klar sein, warum man nichts gefunden hat. Wie dem auch sei, es ist die Mathematik, die bestätigt wurde, nicht die Theorie.
Bei Hafele und Keating (also das Experiment mit den Flugzeugen) fällt sofort eine Unstimmigkeit zur Relativitätstheorie auf. Berechnet wurde das Ganze gemäß der Relativitätstheorie, also mit gravitativer und translatorischer Zeitdilatation (also ZD durch Bewegung) und zwar vom Erdmittelpunkt aus. Für dieses Bezugssystem stimmen auch alle ergebnisse mit der Relativitätstheorie überein.
Wenn man nun aber nur die Bezugssysteme Erduhr und Flugzeuguhr hat, wie hätte denn dann die Berechnung ausgesehen und was hätte der Ausgang des Experiments dann für die Relativitätstheorie bedeutet? Nicht etwa, dass die translatorische Zeitdilatation gar nicht hätte gemessen werden dürfen, weil sie doch wechselseitig ausfällt?

Wikipedia schrieb: Jeder misst, dass die Uhr des jeweils anderen langsamer läuft als seine eigene

Dies ist aber nicht der Fall und somit dürfen sich weder Erduhr noch Flugzeuguhr jemals selbst als ruhend betrachten. Das Ergebnis des Experiments ist genau für nur ein Bezugssystem (Erdmittelpunkt) gültig.

Was Einstein und Lorentz voneinander unterscheidet, ist einerseits ein absolutes Bezugssystem und andererseits die Beeinflussung der Zeit, wobei bei Einstein die Zeit als solche relativ als Dimension in der Raumzeit eingeführt wird, während sich bei Lorentz nur zeitliche Abstände, also Zeitspannen, ändern - anders ausgedrückt: Bei Einstein verändert sich die Zeit als solche und bei Lorentz gehen bewegte Uhren falsch.

Ich selbst bin fest davon überzeugt, dass es keine einzige Bewegung vermag, seine Bestandteile - Weg und Zeit - zu beeinflussen, denn dass führt explizit bei EM-Wellen zu dem Paradoxon, dass sie für unendlich lange Zeit nicht eine einzige Plancklänge voran kommen. Darüber hinaus, dürfte man selber auch keine einzige Bewegung mehr wahrnehmen, wenn man sich selbst mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Einstein irrt also nicht bei der Lorentz-Transformation, sondern nur bei der relativen Zeit.

Ein weiterer Irrtum in der heutigen Physik dürfte bei Newton zu finden sein, nämlich bei der Gravitationskonstante - auch das habe ich schon oft geschrieben. Hätte Newton die Chance gehabt, hätte er sicher eine bessere Erklärung für die Scheibenrotationen von Galaxien gefunden, als Fritz Zwicky mit Dunkler Materie.

Aber genug davon. Das Thema ist ja die Frage, ob Mathematik die Natur bzw. das Universum beschreiben kann. Dazu ein ganz klares JA! Es ist aber nicht die Physik oder Kosmologie, die mich zu dieser Überzeugung führt, sondern eher APIs wie OpenGL oder DirectX, in denen man heutzutage schon recht realistisch virtuelle Universen nachbilden kann. In diesen APIs funktioniert alles... nur leider die Relativitätstheorie nicht, denn so ein virtuelles Universum hat einen unbestechlichen Systemtakt und nur 3 Raumdimensionen. ;)
Einen nicht ganz so spielerischen, jedoch mehr philosophischen, Hinweis darauf, dass sich die Natur mit Mathematik beschreiben lässt, liefern Zahlen wie PI und EULER - also sog. mathematische Konstanten. Man kann sie in x beliebigen Zahlensystemen berechnen, ihre Werte bleiben stets die selben. Es ist also auch naheliegend, dass sie auch in anderen Konzepten - was immer auch, von mir aus, Außerirdische für welche haben mögen - die selben Werte liefern. Mathematik scheint die Sprache der Natur zu sein - das heißt, die Natur will uns etwas sagen und das will korrekt verstanden werden. Man darf aber nicht versuchen, mit der selben Mathematik der Natur zu "befehlen".

Nachtrag:
Zeit ist natürlich auch eine Dimension, nur im Gegensatz zu Raumdimensionen lässt sie sich nur messen, nicht aber beeinflussen.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 14:18 #5235

Nirusu schrieb: Ich finde den Seitenhieb auf unser angeblich 3-dimensionales Universum blöd, alle Versuche, mit einer M-Theorie aufzukommen, schlagen meiner Meinung nach 5, 6, 10 oder 11 Dimensionen vor. Das Universum scheint also mehrdimensional zu sein. Ich möchte hier auf Torsten Cs Beitrag Das parallele Universum verweisen, der da sehr viele tolle Links und Dokumente mit uns geteilt hat.


Die Tatsache, dass eine M-Theorie mehr als 3 Dimensionen vorsieht, bedeutet nicht, dass es tatsächlich mehr als 3 Raumdimensionen gibt.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 14:21 #5236

Heidi schrieb:

Nirusu schrieb: [/b]Zeit wird langsamer, wenn man sich schneller bewegt


Soweit mir bekannt ist basiert diese Aussage auf ein Experiment, dass mit den Flugzeugen gemacht wurde, ein einziges mal, danach nicht mehr wiederholt wurde und das wird jetzt als Tatsache angenommen. Obwohl fast 40 Jahre technologischer Fortschritt dazwischen liegen.
(Korrigiert mich falls andere Bestätigungen vorliegen)


Die GPS-Satelliten bestätigen die ART und ihre Vorhersagen über die Zeit tagtäglich.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 15:18 #5241

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Nirusu schrieb: de.wikipedia.org/wiki/Tests_der_speziell...C3.A4ngenkontraktion

Da gibt es viele Tests, auch auf Makroebene. Des weiteren ließt Wikipedia:

Die spezielle Relativitätstheorie ist durch viele Experimente bestätigt worden. Trotz großer Anstrengungen ist es bislang nicht gelungen, Verletzungen der Lorentzinvarianz experimentell zu bestimmen. Sollten diese in Zukunft gefunden werden, so können diese nur im bisher experimentell kaum zugänglichen Bereich der Planck-Skala angesiedelt sein.


Ich hab mir das Ganze nochmal durch den Kopf gehen lassen.
Ein gutes Beispiel ist das Hafele und Keating Experiment mit den Flugzeugen und den Atomuhren. Diese Atomuhren sind durch den Transport (Bewegung) mit den Flugzeugen langsamer gegangen als die baugleichen Uhren die am Boden waren. Das klingt alles super. Gehen wir doch jetzt ein wenig tiefer in das Experiment. Was ist denn überhaupt mir den Uhren geschehen? Eine Atomuhr ist eine Uhr deren Zeittakt aus der charakteristischen Frequenz und Strahlungsübergängen der Elektronen freier Atome abgeleitet wird. Also deutet das Zurückbleiben der Uhr auf die Verlangsamung der Frequenz hin(Bewegung der Flugzeuge). D.h. je grösser die Geschwindigkeit, desto langsamer die physikalischen Aktivitäten. Das bedeutet, bei 100% LG=0% physikalische, mechanische Aktivität. Das wiederum heisst, wenn ein Mensch mit 100%LG sich fortbewegt, heisst das 0(null) Herzschlag (dadurch krepiert man nicht, sondern man altert nur nicht laut ART :huh: ) aber leider auch keine Aktivität im Gehirn( Elektronen bewegen sich ja auch nicht). Das ist ja alles toll weil wir ja geschützt sind durch die Hülle des Raumschiffs( ohne Raumschiff ist ja auch kein fliegen mit LG möglich). Aber was geschieht mit dem Raumschiff bei LG? An diesem Punkt sollte man vielleicht mit dem Mythos aufräumen, dass wir ja garnicht genug Energie erzeugen könnten LG zu erreichen. Denn bei LG würden die Motoren des Raumschiffs ja auch aufhören zu arbeiten :blink: . Also ein interessanter Aspekt wäre da noch, was würde der Lebensfunke in uns tun? Ich kann mir gut vorstellen, dass der Lebensfunke sich folgendes denkt: "Was für ein unbeweglicher Körper ist das denn? Ich hau lieber ab!"(vielleicht blödes Beispiel aber ich habe kein besseres gefunden um den Unterschied zwischen lebende und leblose Materie zu machen :dry: ) Aber ich bin mir sicher die Mathematiker werden das Problem lösen indem sie die passende Zahl( Dimensionen) einfügen damit das Ergebnis wieder stimmt und alle sind dann wieder happy.
Und dann gibt es noch einen anderen Aspekt was Geschwindigkeit betrifft. Wo ist denn Geschwindigkeit 0? Etwa die Geschwindigkeit wenn wir am PC sitzen und Fett ablagern? Mann muss aber bedenken, während wir mit dieser Aktivität beschäftigt sind, drehen wir uns mit etwa 300km/s um die Achse der Erde( auf unserem Breitengrad), gleichzeitig mit etwa 100 000km/h um die Sonne, mit fast 1 000 000 000km/h um das Zentrum der Galaxie u.s.w. wie das Udo an anderer Stelle im Forum auch schon mal erwähnt hatte. Oh neeeee :woohoo: , kann es sein das Einstein auch nur die Geschwindigkeit ausgesucht hat die am besten in die ART passt? Warum berücksichtigt die ART nicht diese schon vorhandenen Geschwindigkeiten?
(Oh mann, ich hoffe des war jetzt nicht zu verwirrend)
LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 15:58 #5243

Hallo Heidi,

genau das ist der Punkt mit den vier Dimensionen. Du bewegst Dich nicht in drei Raumdimensionen, sondern immer auch in der Zeit. Der Betrag Deiner Geschwindigkeit ist immer gleich (stell Dir einen Vektor, einen Pfeil vor, der immer die gleiche Länge hat), es ändert sich in Bezug auf die Raumzeit nur die Richtung Deiner Bewegung. Je mehr Du Dich im Raum bewegst, desto größer wird der Winkel Deiner Richtung und damit die Bewegung in Zeitrichtung geringer. Mathematisch kann man die Zeitänderung mit den Winkelfunktionen und Pythagoras leicht ausrechnen. Alle Experimente bestätigen den Effekt und die Technik benutzt den Effekt auch an vielen Stellen. Man kann mit diesem Effekt sogar die Magnetkraft zwischen zwei elektrischen Strömen erklären. Es paßt einfach alles perfekt zusammen und Probleme gibt es nur im Grenzbereich mit der ebenso komplett experimentell nachgewiesenen Quantenmechanik.

Du mußt auch sehen, daß Einstein mit SRT und ART spezifische Vorhersagen getroffen hat, die teilweise erst Jahrzehnte später belegt werden konnten. Das macht die Stärke der Theorie aus, sie erklärt nicht nur vorhandene Effekte, sondern sagt noch unbekannte Effekte voraus.

Zurück zur Geschwindigkeit: Die Richtungsänderung erfordert Energie, dies sieht man in Teilchenbeschleunigern sehr deutlich, dort kommt man bereits bis auf ca 10 km/h an die Lichtgeschwindigkeit heran. Diese "letzten" 10 km/h sind aber niemals zu schaffen, weil jedes einzelne km/h mehr Energie kostet, als der Beschleuniger verkraften würde oder die Kraftwerke liefern könnten. Alleine daran sieht man, daß der Energiezuwachs keine Fiktion, sondern Realität ist. Du sollste Dir bewußt machen, daß im CERN Protonen von für uns verschwindend geringer Masse auf Energien gebracht werden, die denen von Güterzügen entsprechen, wie soll dies ohne asymptotische Annäherung möglich sein? Schau die mal die Funktion f(x)=1/x an und betrachte die Annäherung an die Funktionsachse y. So mußt Du Dir die Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit vorstellen, Du kannst mit beliebig viel Energie beliebig nahe ran, aber Du wirst sie nie erreichen.

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

Buddha

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 16:49 #5248

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Heinz Jürgen schrieb: Schau die mal die Funktion f(x)=1/x an und betrachte die Annäherung an die Funktionsachse y. So mußt Du Dir die Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit vorstellen, Du kannst mit beliebig viel Energie beliebig nahe ran, aber Du wirst sie nie erreichen.

Besser noch: Die Ladekurve (Spannung) eines Kondensators, die zeigt diese Problematik wenigstens im korrekten Verhältnis.



Das Ganze ändert aber konkret gar nichts daran, dass Bewegungen selbstständig Wege und Zeiten beeinflussen können.

Nachtrag:
Im Übrigen denke ich, dass das Tempolimit Lichtgeschwindigkeit nur für Rückstoßgetriebene Objekte gilt. Wird ein Objekt oder eine Welle durch ein anderes (an)gezogen, z.B. durch Gravitation, und dadurch beschleunigt, wird es auch auf ÜLG beschleunigt, sofern noch genügend Abstand vorhanden ist.
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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 17:56 #5254

Tempolimit gilt nicht nur für Raketen, davon können sich die Sponsoren des LHC tagtäglich überzeugen wenn sie die Stromrechnung bezahlen müssen. Da jagen 11000 Ampere durch die Spulen des Beschleunigers um die Teilchen die mit schon fast LG aus den Vorbeschleunigern kommen um nur ein paar hundert km/h zu beschleunigen um sie bis auf 10km/h an die LG heranzubringen.

@Heidi, was hast du für ein Problem mit 4-dimensionaler Raumzeit? Einsteins Relativitätstheorie kennt auch nur die drei Raumkoordinaten die uns geläufig sind. Er sagt ja lediglich das Raum und Zeit nicht isoliert voneinander betrachtet werden kann wenn man Bewegungen beschreibt und das sie eine Einheit bilden. Mit der Konstanz der LG kann man beide sogar ineinander umrechnen -- was afaik auch gemacht wird. Einziges Problem in dem Punkt scheint zu sein das du unter dem Begriff "Dimension" etwas anderes verstehst als wir.

Man kann Einsteins RT als Zusammenfassung mehrere der Zeit gefundener Konzepte und Theorien auffassen. (Die Lorentztransformation ist nur eine davon) Darin liegt ja gerade die Genialität dieses Mannes alles unter einen Hut gebracht zu haben. Eins sollte man auch nicht vergessen, Die Theorie basiert auf relativ einfachen logischen Folgerungen aus sehr wenigen Kernaussagen. Zuerst war die Idee, die mathematische Beschreibung kam erst danach. Hierin unterscheidet sich die RT wesentlich von einigen modernen Theorien.
Für die SRT ist die Kernaussage: Die Lichtgeschwindigkeit ist in allen Bezugssystemen konstant.
und für die ART ist das: träge Masse = schwere Masse.
Viel mehr ist nicht nötig um die beiden herzuleiten.

(Nachtrag rot markiert)

Noch ein Nachtrag an Heidi:
Aus dem Experiment mit den Flügzeugen ist mit GPS praktisch ein Dauerexperiment geworden. Ohne Berücksichtigung der gegeneinander wirkenden Zeitdilatation aus SRT (-0.835 ×10−8%) und ART (+5.28 ×10−8%) bei den Zeitmessungen wäre die Abweichung bei der Positionsbestimmung etwa 500 Meter pro Stunde.

assume good faith

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 18:38 #5257

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Merilix schrieb: Tempolimit gilt nicht nur für Raketen

Hat das jemand behauptet? Stoßgetriebene Objekte hört sich mMn sexistisch an. Unter Rückstoß getriebenen Objekten verstehe ich alle Teilchen die durch andere Teilchen oder Wellen bewegt werden.

BTW.: Die Mathematik zu Einsteins Theorie - die Lorentz-Transformation - gab es schon, bevor Einstein die Idee der relativen Zeit hatte. Sie wurde - und zwar unabhängig von Einsteins Idee - nur von Einstein und Poincare vereinfacht. Die Lichtgeschwindigkeit sollte in allen Bezugssystemen invarant sein, es gibt jedoch kein Bezugssystem "Photon". Soviel zum Thema Spezielle Relativitätstheorie.

Leider passte dies nicht überall (was genau entzieht sich meiner Kenntnis - irgendwie funkte die Gravitation dazwischen) und Einstein war gezwungen, seine Theorie zu verallgemeinern. So kam er auf die Idee, dass sich die in der SRT etablierte Raumzeit krümmt - der allseits bekannte Gravitations-Trichter. Folglich galt die SRT nur noch für Inertialsysteme, also spezielle Bezugssysteme geradliniger, gleichmäßig bewegter und kräftefreier Körper. Beim Aufkommen marginaler Massen - z.B. schwarze Löcher - geht die SRT ind die ART - also die allgemeine Relativitätstheorie über. Prinzipiell wurde der Äther durch die Raumzeit neu definiert - aber ein Bezugssystem "Photon" gibt es nach wie vor nicht.

Nachtrag:
Und man kann es nicht oft genug wiederholen: H&K und GPS bestätigen im Höchstfalle die Lorentz-Transformation, nicht aber unbedingt die Relativitätstheorie. H&K spricht mMn sogar gegen die Relativitätstheorie, weil tatsächlich auch translative ZD gemessen wurde, was eigentlich gar nicht hätte passieren dürfen, wenn man einmal das BS Erduhr und ein anderes mal das BS Flugzeuguhr betrachtet. Dir translative ZD hätte sich wechselsitig aufheben müssen - die ZD also in beide Richtungen gleich sein müssen.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 19:30 #5261

Die Erde dreht sich auch weiter und deshalb hebt sich das nicht auf. Wiederholte Behauptung des Gegenteils ändert daran auch nichts.

vorhergesagtgemessen
Gravitation gemäß ARTGeschwindigkeit gemäß SRTgesamt
ostwärts144±14 ns−184 ± 18 ns−40 ± 23 ns−59 ± 10 ns
westwärts179±18 ns96±10 ns275±21 ns273±7 ns

Im übrigen danke für die teilweise Wiederholung dessen was ich vorher schon geschrieben habe.

Nachtrag: Ich denke die Messung zeigt auch deutlich das die SRT nicht in die ART übergeht sondern beide getrennt betrachtet werden müssen.

assume good faith

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 19:44 #5263

Ersetze das "Hallo Merilix" durch "Hallo Spacerat", dann hast du meine Antwort

PS: Achja, rechne doch einfach mal detailliert nach beziehungsweise vor was du meinst. Im übrigen würde etwas Recherche auch nicht schaden. Ich sehe nicht mehr ein das ich allein deinen ArgumentenBehauptungen hinterherrecherchieren soll.

assume good faith

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 20:09 #5264

Nur als kurze Anmerkung, eine Rakete, welche ihren eigenen Treibstoff verbraucht, wird durch die Beschleunigung nicht massereicher, da sie dabei je nach Effizienz Treibstoff verliert. Die Geschwindigkeit de Rakete ist dann gemäß E=mc² auf den nutzbaren Energiegehalt des Treibstoffs beschränkt.

Eine Massenzunahme geschieht nur bei einer Beschleunigung von außen, also Zuführung von Energie eines anderen Systems (zB Sonnensegel).

Das ändert aber nichts an der Tatsache, daß die Lichtgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann.

@Heidi: Die Grenze Lichtgeschwindigkeit folgt logisch daraus, daß die Lichtgeschwindigkeit in jedem Bezugssystem gleich ist. Stell Dir einfach mal vor, Du verfolgst ein Photon und beschleunigst dabei wie wild. Es entfernt sich aber immer mit konstanter Lichtgeschwindigkeit von Dir, egal wieviel "Gas" Du gibst. Würdest Du linear auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, entstünde ein Paradoxon: Das Photon entfernt sich von Dir mit Lichtgeschwindigkeit während der Abstand gleich bleibt, weil Du genauso schnell geworden bist. Das kann nicht sein.

Zudem hättest Du einen abrupten Bruch, gerade noch Abstandsvergrößerung mit Lichtgeschwindigkeit, dann plötzlich nicht mehr, aber von welcher Geschwindigkeit aus erfolgt dieser Bruch, anders gesagt, was wäre die letztmögliche Geschwindigkeit vor dem Bruch, also die höchstmögliche vor der Lichtgeschwindigkeit? Auch dies zeigt, daß die Steigerung nicht (wie die Alltagserfahrung trügerisch scheint) linear verstanden werden darf, sondern asymptotisch.

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

Buddha

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Buddha

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 20:29 #5266

Heinz Jürgen schrieb: Nur als kurze Anmerkung, eine Rakete, welche ihren eigenen Treibstoff verbraucht, wird durch die Beschleunigung nicht massereicher, da sie dabei je nach Effizienz Treibstoff verliert. Die Geschwindigkeit de Rakete ist dann gemäß E=mc² auf den nutzbaren Energiegehalt des Treibstoffs beschränkt.

Eine Massenzunahme geschieht nur bei einer Beschleunigung von außen, also Zuführung von Energie eines anderen Systems (zB Sonnensegel).

Das ändert aber nichts an der Tatsache, daß die Lichtgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann.


Vorsicht! Grundsätzlich ist die Massenzunahme nur abhängig von der Geschwindigkeit, nicht von der Art der Beschleunigung. Wenn zur Beschleunigung Teilchen (Masse) abgegeben wird, ist die Massenzunahme vom weiterfliegenden Raumschiff davon unberührt.

Die Frage ist lediglich, was ist mehr - der Massezuwachs durch die Geschwindigkeit oder der Masseverlust durch die ausgestoßenen Teilchen.

Bei den von uns gewohnten chemischen Brennstoffen ist es klar. Mit diesen Ausstoßgeschwindigkeiten wird ein Raumshiff nicht mal relativistische Geschwindigkeiten erreichen. Bei anderen Antrieben könnte es anders aussehen.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 21:37 #5267

ClausS schrieb:

Heinz Jürgen schrieb: Nur als kurze Anmerkung, eine Rakete, welche ihren eigenen Treibstoff verbraucht, wird durch die Beschleunigung nicht massereicher, da sie dabei je nach Effizienz Treibstoff verliert. Die Geschwindigkeit de Rakete ist dann gemäß E=mc² auf den nutzbaren Energiegehalt des Treibstoffs beschränkt.

Vorsicht! Grundsätzlich ist die Massenzunahme nur abhängig von der Geschwindigkeit, nicht von der Art der Beschleunigung. Wenn zur Beschleunigung Teilchen (Masse) abgegeben wird, ist die Massenzunahme vom weiterfliegenden Raumschiff davon unberührt.

Ich denke Heinz Jürgen hat schon recht, denn der Massenzuwachs durch die Beschleunigung kann nicht größer werden als als der Massenverlust der in Energie umgesetzt wurde. Wie auch immer die Energie zur Beschleunigung gewonnen wurde, sie entspricht einer Masse die vorher an Bord gewesen ist. Ansonsten hätte man quasi ein Perpetuum Mobile denn man könnte mit der Rakete gegen eine Wand fliegen, die dabei entstehenden schweren Teilchen einsammeln und wieder als Treibstoff verwenden (vorausgesetzt alle kinetische Energie würde in Teilchen umgewandelt werden die man sammeln kann) ;)

Da fällt mir gerade eine interessante Frage ein: Wie schnell bewegt sich ein Photon welches sich allein in einem ansonsten völlig leeren Universum befindet?
Mit anderen Worten: Massenzunahme und Beschleunigung sind auch nur relativ zu einem anderen BS festzustellen.

@spacerat
Ich wiederhole mich nochmal deutlich: Einstein hat die Lorentz-Transformation zum Bestandteil seiner Theorie gemacht. Insofern ist H&K ebenfalls eine (von vielen) Bestätigung der SRT und der ART. Du bringst kein Argument das die SRT widerlegt. Insofern führt es überhaupt nicht weiter darauf herumzureiten. Sicher reicht Lorenz aus um diesen Teil der Messung zu erklären aber wie steht es mit dem anderen?

Spacerat schrieb:

Merilix schrieb: Achja, rechne doch einfach mal detailliert nach beziehungsweise vor was du meinst...

Du musst mir nicht hinterherrecherchieren, da wirst du ohnehin nichts finden.

Wenn du das was ich gefunden habe nicht siehst oder list wirst du auch nicht herausfinden das ich was gefunden habe. Die Zahlen die ich geliefert habe belegen deutlich das mit deiner Interpretation etwas nicht stimmt. Du behauptest SRT geht sowieso nicht, die Messung zeigt etwas anderes. Oder willst du behaupten die wären gefälscht? Und wieso soll die SRT nur bedingt gelten? Die Flugzeuge hatten unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten je nachdem ob ostwärts oder westwärts. Du bezeichnest den Erdmittelpunkt als absolutes BS und meinst "nichts mit Relativität". Mit welcher Berechtigung? Die Flugzeuge haben sich relativ zum Erdmittelpunkt bewegt. Ja was denn sonst? Achja, sie haben sich auch relativ zur Oberfläche bewegt. Die Vorhersage laut ART betrift nur den Potentialunterschied zwischen Erdboden und Flughöhe.

Da war ja nochwas:

Spacerat schrieb: Im Übrigen denke ich, dass das Tempolimit Lichtgeschwindigkeit nur für Rückstoßgetriebene Objekte gilt.

Merilix schrieb: Tempolimit gilt nicht nur für Raketen

Spacerat schrieb: Hat das jemand behauptet?

Raketen arbeiten nach dem Rückstoßprinzip. Man könnte vielleicht Sonnensegel noch dazuzählen aber das ist noch Zukunftsmusik.
JA sag mal: widersprichst du nur noch um des widersprechens willen oder welcher Sinn steckt dahinter?
und dann das:

Spacerat schrieb: Unter Rückstoß getriebenen Objekten verstehe ich alle Teilchen die durch andere Teilchen oder Wellen bewegt werden.

Wovon sprichst du da? Was meinst du mit Wellen? Hast du überhaupt das Rückstoßprinzip verstanden?

Du beschwerst dich dauernd wir würden nicht verstehen was du schreibst. Nun, vielleicht sprechen wir verschiedene Sprachen so das ein korrekter Informationsaustausch nicht möglich ist. Fragt sich nur wer an seiner Sprache arbeiten sollte...

Und noch der übliche Nachtrag:
Man kann es nicht oft genug widerholen: Einsteins Theorie (wenn du so willst die Zusammenfassung anderer Prinzipien unter ein "Dach") macht Vorhersagen die überprüfbar und praktisch nutzbar sind. Dies ist der primäre Zweck einer jeden Theorie! Und wenn die Theorie falsch ist (und das ist sie bestimmt) dann ist sie verdammt gut falsch. Solange bis keine bessere gefunden wurde die mindestens die gleichen Vorhersagen machen kann bleibt sie im weiten Rahmen der Gültigkeit gültig. (blöder Satz^^)

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 09 Apr 2016 22:19 #5270

Spacerat schrieb: Hallo Merilix
Lies einfach, genau was, ich schreibe, dann ists gut. Ansonsten lass ich das Ganze mal unkommentiert, denn Diskussionen erübrigen sich entgegen der eigentlichen Meinung, dass man drüber reden könnte, offensichtlich doch.

Tu ich das nicht? Ich antworte doch genau auf deine Argumente und Behauptungen.

Spacerat schrieb: Leider passte dies nicht überall (was genau entzieht sich meiner Kenntnis - irgendwie funkte die Gravitation dazwischen) und Einstein war gezwungen, seine Theorie zu verallgemeinern. So kam er auf die Idee, dass sich die in der SRT etablierte Raumzeit krümmt - der allseits bekannte

Falsch. lies doch bitte die originale Publikation. Die Allgemeine Relativitätstheorie (1915) entstand nicht weil irgendwas nicht passte weil die Gravitation dazwischenfunkte sondern folgerichtig weil die Elektrodynamik bewegter Körper (1905) die Gravitation noch überhaupt nicht berücksichtigt hatte und Einstein die Theorie auf beliebige BS verallgemeinern wollte. Welche Prinzipien jeweils dahinter stecken hab ich schon erwähnt. Dein Kommentar oben zeugt eigentlich von Unkenntnis über die Entstehungsgeschichte der beiden Theorien und auch wie sie zu interpretieren sind.

Nachtrag:

Spacerat schrieb: Aber genug davon. Das Thema ist ja die Frage, ob Mathematik die Natur bzw. das Universum beschreiben kann. Dazu ein ganz klares JA! Es ist aber nicht die Physik oder Kosmologie, die mich zu dieser Überzeugung führt, sondern eher APIs wie OpenGL oder DirectX, in denen man heutzutage schon recht realistisch virtuelle Universen nachbilden kann. In diesen APIs funktioniert alles... nur leider die Relativitätstheorie nicht, denn so ein virtuelles Universum hat einen unbestechlichen Systemtakt und nur 3 Raumdimensionen. ;)

Hier gebe ich dir zu 80% recht ;)
Leider reicht die Rechenleistung noch nicht aus die Relativitätstheorie zu berücksichtigen und gleichzeitig für Spiele annehmbare Frameraten zu bekommen.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 10 Apr 2016 12:33 #5284

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Merilix schrieb: @Heidi, was hast du für ein Problem mit 4-dimensionaler Raumzeit? Einsteins Relativitätstheorie kennt auch nur die drei Raumkoordinaten die uns geläufig sind. Er sagt ja lediglich das Raum und Zeit nicht isoliert voneinander betrachtet werden kann wenn man Bewegungen beschreibt und das sie eine Einheit bilden. Mit der Konstanz der LG kann man beide sogar ineinander umrechnen -- was afaik auch gemacht wird. Einziges Problem in dem Punkt scheint zu sein das du unter dem Begriff "Dimension" etwas anderes verstehst als wir.


Dadurch, dass Raum und Zeit als Dimension wahrgenommen werden bekommen sie automatisch einen materiellen Wert der sich "bearbeiten" (dehnen/verbiegen) lässt.
Also hat Raumzeit mMn nur einen mathematischen Wert und ist nicht in die Realität übertragbar. Eine Ausdehnung oder Verbiegung der Raumzeit ist mMn pure Phantasie.

LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 10 Apr 2016 13:50 #5292

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Mir ging es eher um die Dehnung/ Verbiegung der Raum(der verbogen wird) und die Zeit( die gedehnt wird). Das muss ja einen "materiellen" Ausgangspunkt haben wenn man es real verändern kann.
Oder net?

LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 10 Apr 2016 18:56 #5301

Nirusu schrieb: Hä? Ihr wollt Einstein widerlegen, aber ihn nicht abschaffen? Und die 4 Dimensionen in der ART sind nichts gegen 11 in der Superstringtheorie. Was ist eigentlich so schlimm an 3+x Dimensionen?
Die ART war mehr oder weniger die Einführung einer 4. Dimension (vielleicht auch die SRT, ich bringe die immer durcheinander)


Hallo Nirusu,

ist das Buch von Feynman schon angekommen?:-)

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 10 Apr 2016 20:09 #5309

Mir scheint es so, also wäre der Begriff "Dimension" mit Mißverständnissen behaftet.

Dimension ist ein mathematischer Begriff und hat nichts mit esoterischen Sphären etc zu tun.

Ein Punkt hat Dimension 0, eine Linie Dimension 1, eine Fläche Dimension 2 und ein Volumen Dimension 3. Dies hängt nur mit den Freiheitsgraden zusammen, also in wieviele zueinander senkrecht stehende Richtungen kann man sich "bewegen" oder neutraler: ausgedehnt sein.

Als Mensch nimmt man Länge, Breit und Höhe in Anspruch und eben auch Zeit. In unserer Welt ist in real nichts denkbar ohne Zeitkomponente, was soll ein Objekt sein, das nur im Raum, nicht aber in der Zeit existiert?

Steht die Zeit nun im rechten Winkel zu den Raumdimensionen? Ja, mathematisch eindeutig, wenn man sich die Veränderungen der Längenkontraktion und der Zeitdilatation im Verhältnis zur Geschwindigkeit betrachtet. Dies ergibt geometrisch ein rechtwinkliges Dreieck im Halbkreis.

Nichts anderes hat Einstein au früheren Erkenntnissen zusammenfassend dargestellt.

Es wird auch nicht wirklich die Zeit gedehnt oder der Raum verkürzt, es handelt sich dabei nur um perspektivische Änderungen, die damit zusammenhängen, daß man bei anderer Geschwindigkeit nur die Richtung in der Raumzeit ändert. Die Perspektive ist aber an reale Ereignisse geknüpft (ZB Magnetkräfte zwischen zwei von Elektronen durchflossenen Leitern).

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

Buddha

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 11 Apr 2016 03:19 #5323

Emanrov schrieb:

Nirusu schrieb: Hä? Ihr wollt Einstein widerlegen, aber ihn nicht abschaffen? Und die 4 Dimensionen in der ART sind nichts gegen 11 in der Superstringtheorie. Was ist eigentlich so schlimm an 3+x Dimensionen?
Die ART war mehr oder weniger die Einführung einer 4. Dimension (vielleicht auch die SRT, ich bringe die immer durcheinander)


Hallo Nirusu,

ist das Buch von Feynman schon angekommen?:-)


War das eine höfliche Anmerkung dass ich Mist erzähle? ;)

"Wir stehen selbst enttäuscht und sehn betroffen
Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
- Berthold Brecht, Der Gute Mensch von Sezuan

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 11 Apr 2016 06:38 #5325

Spacerat schrieb: Das Thema ist ja die Frage, ob Mathematik die Natur bzw. das Universum beschreiben kann. Dazu ein ganz klares JA! Es ist aber nicht die Physik oder Kosmologie, die mich zu dieser Überzeugung führt, sondern eher APIs wie OpenGL oder DirectX, in denen man heutzutage schon recht realistisch virtuelle Universen nachbilden kann. In diesen APIs funktioniert alles... nur leider die Relativitätstheorie nicht, denn so ein virtuelles Universum hat einen unbestechlichen Systemtakt und nur 3 Raumdimensionen.

Ich stimme dir bei allem zu, nur dein letzter Satz ist leider falsch. Es ist heute sehr wohl möglich ein 3-Dimensionales Abbild der 4-Dimensionalen Raumzeit zu simulieren und wird z.B. bei Sternwarten auf Hawaii, wo man den Zusammenprall zweier Galaxien simuliert, angewendet.

Viele Grüße,
Nirusu

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 11 Apr 2016 07:34 #5330

Heidi schrieb: Dadurch, dass Raum und Zeit als Dimension wahrgenommen werden bekommen sie automatisch einen materiellen Wert der sich "bearbeiten" (dehnen/verbiegen) lässt.
Also hat Raumzeit mMn nur einen mathematischen Wert und ist nicht in die Realität übertragbar. Eine Ausdehnung oder Verbiegung der Raumzeit ist mMn pure Phantasie.

Ersetze "pure Fantasie" durch "nur ein mathematisches Modell" und du bringst das auf eine sachliche Ebene über die man diskutieren kann. "pure Fantasie" klingt mir zu sehr wie "Spinnerei" und das ist es wahrlich nicht. Das Modell beschreibt die messbaren Beobachtungen sehr gut.

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 11 Apr 2016 07:50 #5334

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Merilix schrieb: Ersetze "pure Fantasie" durch "nur ein mathematisches Modell" und du bringst das auf eine sachliche Ebene über die man diskutieren kann. "pure Fantasie" klingt mir zu sehr wie "Spinnerei" und das ist es wahrlich nicht. Das Modell beschreibt die messbaren Beobachtungen sehr gut.


Sorry ich weis manchmal schon garnicht mehr wie ich mich ausdrücken soll. Hast natürlich Recht. :oops:

LG
Heidi

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 11 Apr 2016 11:01 #5357

Der Nachweis von Dimensionen ist in der Tat schwierig und wie hier schon häufiger gesagt auch nicht das Ziel (sondern Mittel zum Zweck der Modell-Findung). Erkenntnisse der Physik, die tief in die Trickkiste der Mathematik greifen, entziehen sich unserer menschlichen Vorstellung. Daher die wissenschaftliche Ansichtsweise: Je mehr tatsächliche und wiederholbar messbare Effekte mit einem physikalischen Modell korrelieren, desto höher die Signifikanz, dass es sich um eine wahre Erkenntnis handelt. 11 Dimensionen klingen für den Nicht-Mathematiker schon ziemlich zwanghaft. Wäre schön, wenn es am Ende etwas Einfacheres gäbe. Seht aber auch so: Es gibt schon auf Basis der erdrückend wahr erscheinenden Allgemeinen Relativitätstheorie wahnwitzig klingende Konsequenzen, wie etwa die Vorstellung von negativen Energien, von verschränkten Teilchen, die in beliebiger Entfernung voneinander trotzdem synchron ihren Spin ändern, Casimir-Effekt und Quantenfluktuation (eventuelle Basis für ein Rechnen mit positiver und negativer Energie) … Wir sollten versuchen, mit unserer menschlichen Vorstellung in diese Welt des Wundersamen einzutauchen. Vielleicht erkennen wir dann in den flackernden Schatten an unserer Höhlenwand die Außenwelt (frei nach Aristoteles).
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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 12 Apr 2016 04:41 #5404

@spacerat
Mir ist unklar worum es dir eigentlich geht. Willst du sagen das Einstein zwar theoretisch falsch liegt aber praktisch doch insofern richtig bleibt das seine Gleichungen nachprüfbare Ergebnisse zeigen?
Nun, vielleicht hilft folgender Artikel weiter: Prinzipielles zur allgemeinen Relativitätstheorie; von A. Einstein. aus Analen der Physik IV Band 55 von 1918
Daraus kann zumindest ich deutlich ablesen das es ihm um die praktische Anwendbarkeit geht. Er räumt ein das das Relativitätsprinzip nur eine Forderung bezüglich der mathematischen Formulierung und keine Aussage über die physikalische Realität, d. h. über den Inhalt der Naturgesetze sei, die Neuerungen die Kretschmann vorschlug aber nicht für empfehlenswert. (welche das waren hab ich mir jetzt nicht angesehen)

Es macht halt praktisch keinen Sinn das Universum aus der Perspektive eines äußeren Beobachters zu betrachten wenn wir doch mittendrin stecken und nie die äußere Sicht haben werden. Du selbst hast an anderer Stelle eingeräumt das man aus zwei Lorenztransformationen mit einem fixen Vakuum dazwischen mathematisch auch eine machen kann die das Vakuum nicht benötigt. Wo also liegt der praktische Nutzen?
Man vergleiche auch Einsteins Anmerkung bezüglich Newton:

Von zwei mit der Erfahrung vereinbarten theoretischen Systemen wird dasjenige zu bevorzugen sein, welches vom Standpunkte des absoluten Differentialkalküls das einfachere und durchsichtigere ist. Man bringe einmal die Newtonsche Gravitationsmechanik in die Form von absolut kovarianten Gleichungen (vierdimensional) und man wird sicherlich überzeugt sein, daß das Prinzip a) diese Theorie zwar nicht theoretisch, aber praktisch ausschließt!

(mit Prinzip a) ist das Relativitätsprinzip gemeint)

Wenn ich es recht überlege wäre womöglich nichtmal deine These von der EMG-Gravitation ein echter Widerspruch zu Einsteins Gleichungen. Vielleicht reicht einfach den Term auszutauschen der das G-Feld beschreibt und alles passt weiterhin? (hab ich jetzt nicht nachgeprüft^^) Zumindest wäre das ein Grund die ART nicht vorschnell wegzuwerfen.

Gruß
M.

assume good faith

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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 12 Apr 2016 09:19 #5415

oups, ein In-Frage-Stellen der ART wollte ich mit der Wortwahl "erdrückend wahr erscheinend" nicht anzetteln. Mir lag daran, auf eine Methode des Denkens hinzuweisen, die reine Logik/Mathematik einerseits und Vorstellungskraft (schon im Sinne von Phantasie) andererseits gleichberechtigt im Herzen bewegt! Das eine ist ohne das andere nicht zielführend. Zu wissen, das 1 und 1 zwei ergibt führt nur dann zu einer Erkenntnis, wenn man etwas Vorstellbares/Messbares damit verbindet. Das geniale an der ART ist die Fülle an Messbarem, das sich aus ihr ableitet, obwohl unsere Vorstellung hinterherhinkt und wir paradoxe Lücken in unserer Vorstellung unter erdrückender Beweislast zulassen müssen. Je mehr wir neben der Mathematik auch an einer schlüssigen Vorstellung arbeiten, desto mehr lassen sich Erkenntnisse unter klugen Köpfen kommunizieren und nutzen.
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Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 12 Apr 2016 10:23 #5426

bruno schrieb:

Zu wissen, das 1 und 1 zwei ergibt führt nur dann zu einer Erkenntnis, wenn man etwas Vorstellbares/Messbares damit verbindet.

1 + 1 ergibt nur dann 2, wenn man das nicht mit etwas messbaren verknüpft.
Verknüpft man das mit etwas messbaren, dann ergibt sich: ~1 + ~1 = ~2
Ich weiß nicht, wie man das in der Physik nennt, in der Technik nennt man das „Toleranz“
Wenn sich in der ART paradoxe Lücken ergeben, kann das vielleicht sein, dass eventuell summierte Toleranzen mathematisch nicht berücksichtigt werden. Vielleicht?

.

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

Kann Mathematik wirklich das reale Universum erklären? 12 Apr 2016 10:50 #5433

Lieber Badhofer,
auf den Umgang mit Messtoleranzen wollte ich eigentlich nicht hinaus. Da einigt man sich in der Wissenschaft ja bekanntlich auf kleinste Abweichungen, ab denen man ein Messergebnis als signifikant akzeptiert. Das muss auch so sein, um mit ein wenig Priorisieren zu akzeptieren Erkenntnissen zu gelangen.
Worauf ich hinaus wollte, wären wissenschaftlich "akzeptierte" Paradoxe, wie etwa der Welle-Teilchen-Dualismus. Ich denke also eher an Paradoxe in unserem Denken und im Ringen mit einem Grundverständnis von den Dingen.

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