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Grundlage von allem ist Galileis Relativitätsprinzip: Bewegen sich zwei Beobachter B und B' relativ zueinander mit –v bzw. v, so sind die Naturgesetze, die grundlegenden Beziehungen zwischen physikalischen Größen, unabhängig davon, wen von beiden man als ruhend ansieht (wenn überhaupt).
Gleichortigkeit zweier ungleichzeitiger Ereignisse ist damit schon mal bezugssystemabhängig: Wenn jetzt B' in einem Zeitabstand ∆t zwei Lichtsignale losschickt, finden diese beiden Ereignisse
- am selben Ort statt, nämlich bei B', wenn man den als ruhend ansieht, oder
- im Abstand v·∆t statt, wenn man B als ruhend betrachtet.
Man kann sich leicht klar machen, dass nicht zugleich Gleichzeitigkeit UND ein bestimmtes endliches Tempo für beide Beobachter gleich sein können. Wenn nämlich für beide dieselben Ereignisse gleichzeitig wären, so würden sich sämtliche Geschwindigkeiten für die beiden Beobachter um v voneinander unterscheiden.
Nun sagt Maxwells Elektrodynamik allerdings elektromagnetische Wellen voraus, die sich mit einem ganz bestimmten Tempo namens c ausbreiten, und zwar durch den Materiefreien Raum. Kein Verweis auf irgendwelche Materialeigenschaften oder sonstwas, c folgt allein aus Maxwells Gleichungen und ist daher selbst ein Naturgesetz.
Daher sollte, wenn das Relativitätsprinzip wirklich gelten sollte, auch c dem Relativitätsprinzip unterliegen, und das führt automatisch zu der Erkenntnis, dass neben der Gleichortigkeit auch die Gleichzeitigkeit bezugssystemabhängig sein muss.
Wenn B noch zwei Begleiter A und C hat, die dieselbe Geschwindigkeit haben wie er und sich im gleichen Abstand zu B befinden. Angenommen, B und auch B' erhalten von A und C ein Funksignal, während B' gerade an B vorbeikommt.
Sieht man jetzt B als ruhend an, müssen A und C ihre Botschaften gleichzeitig gesendet haben.
Sieht man hingegen B' als ruhend an, muss ja C weiter weg und A näher gewesen sein, jeweils zum Zeitpunkt der Absendung. C war in dieser interpretation noch weiter entfernt, A näher. Deshalb muss C auch früher gesendet haben, damit die Signale gleichzeitig ankommen können.
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Galilei, Maxwell & Co.
25.10.2017, Jens Philip HöhmannGleichortigkeit zweier ungleichzeitiger Ereignisse ist damit schon mal bezugssystemabhängig: Wenn jetzt B' in einem Zeitabstand ∆t zwei Lichtsignale losschickt, finden diese beiden Ereignisse
- am selben Ort statt, nämlich bei B', wenn man den als ruhend ansieht, oder
- im Abstand v·∆t statt, wenn man B als ruhend betrachtet.
Man kann sich leicht klar machen, dass nicht zugleich Gleichzeitigkeit UND ein bestimmtes endliches Tempo für beide Beobachter gleich sein können. Wenn nämlich für beide dieselben Ereignisse gleichzeitig wären, so würden sich sämtliche Geschwindigkeiten für die beiden Beobachter um v voneinander unterscheiden.
Nun sagt Maxwells Elektrodynamik allerdings elektromagnetische Wellen voraus, die sich mit einem ganz bestimmten Tempo namens c ausbreiten, und zwar durch den Materiefreien Raum. Kein Verweis auf irgendwelche Materialeigenschaften oder sonstwas, c folgt allein aus Maxwells Gleichungen und ist daher selbst ein Naturgesetz.
Daher sollte, wenn das Relativitätsprinzip wirklich gelten sollte, auch c dem Relativitätsprinzip unterliegen, und das führt automatisch zu der Erkenntnis, dass neben der Gleichortigkeit auch die Gleichzeitigkeit bezugssystemabhängig sein muss.
Wenn B noch zwei Begleiter A und C hat, die dieselbe Geschwindigkeit haben wie er und sich im gleichen Abstand zu B befinden. Angenommen, B und auch B' erhalten von A und C ein Funksignal, während B' gerade an B vorbeikommt.
Sieht man jetzt B als ruhend an, müssen A und C ihre Botschaften gleichzeitig gesendet haben.
Sieht man hingegen B' als ruhend an, muss ja C weiter weg und A näher gewesen sein, jeweils zum Zeitpunkt der Absendung. C war in dieser interpretation noch weiter entfernt, A näher. Deshalb muss C auch früher gesendet haben, damit die Signale gleichzeitig ankommen können.