Blog – Jocelyne Lopez

Ich verweise auf meinen Thread im MAHAG-Forum Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell und auf Austausche über das sogenannte Panzerparadoxon der Relativitätstheorie, wie es den Schülern im öffentlichen Bildungssystem gelehrt wird:
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Physik-Aufgabe aus einem Schulbuch für das Physik-Unterricht
(Metzler Physik – 1989, Seite 294):

8/43: Ist es möglich, mit einem 15 langen Panzer einen 10 m breiten Graben mit einer Geschwindigkeit von v = 0,8 c zu überqueren? Aus der Sicht des Panzerfahrers ist der Graben auf 6 m kontrahiert, und die Mitte des Panzers, dort sei der Schwerpunkt, steht noch fest auf der einen Seiten, wenn die Vorderkante des Panzers die andere Grabenseite erreicht. Aus der Sich der Verteidiger ist der Panzer auf 9 m kontrahiert. Er schwebt also einen Moment frei in der Luft und müsste in den Graben fallen! Wie löst sich dieser Widerspruch?

Lösung:

Dieses Problem wurde von W. Rindler 1961 aufgeworfen (Am. J. Phys. 29, 365 (1961)). Natürlich fällt der Panzer in den Graben, da er aus der Sicht der Verteidiger für einen Moment frei schwebt. Wie erklärt sich dieser Sachverhalt aus der Sicht des Panzerfahrers? Mit der Lorentz-Transformation zeigt Rindler, dass sich der Panzer in dem kontrahierten Panzer biegt. Anschaulich hilft hier ein Minkowski-Diagramm. In der Abbildung sind das Ruhsystem I des Panzers und das relativ dazu nach links bewegte System I‘ des Grabens gezeichnet. Wir betrachten das Ereignis E (t = 0; die Panzerspitze fährt über den Grabenrand) und nehmen an, die zwischenmolekularen Kräfte im Panzer übertragen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Nach 16 2/3 Sekunden hat erst ein Drittel des Panzers Kenntnis von dem Ereignis E und nur dieses Drittel kann demnach Kräfte Ausüben und den über dem Graben befindlichen Teil halten. Das Diagramm zeigt, dass sich bereits 80% dieses Drittels über den Graben befindet. Der Panzer kann demnach nicht starr bleiben, sondern biegt sich von Anfang an (parabelförmig) in den Graben.

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Mit meiner nachstehende Formulierung der angegebenen Lösung wird einwandfrei bestätigt, dass gemäß Relativitätstheorie der Panzer in den Graben fällt:

Das geht wie folgt:

1) Wenn ein „Drittel des Panzers“ plötzlich „Kenntnis von dem Ereignis“ bekommt, kann es natürlich nicht untätig bleiben, das arme Drittel, ist klar. Du würdest auch nicht als Drittel eines Menschen dabei untätig bleiben, oder?

2) Also mobilisiert das erste Drittel seine zwischenmolekularen Kräfte und schickt sie mit Lichtgeschwindigkeit zu den zwei letzten Dritteln, die noch keine Ahnung von nix haben.

3) Wenn schon 80% des ersten Drittels sich über den Graben befinden, dann können die 20% der zwei anderen Drittel nicht untätig bleiben, zumal sie mit großer Besorgnis von der Notsituation der zwischenmolekularen Verhältnisse des ersten Drittels mit Lichtgeschwindigkeit Kenntnis genommen haben. Die sind ja solidarisch mit dem ersten Drittel, versteht sich, oder? Du würdest auch solidarisch mit Deinem ersten Drittel sein, wenn es in eine zwischenmolekulare Notsituation gerät, nicht?

4) Also entscheiden die zwei letzen Drittel einstimmig, dass der ganze Panzer unmöglich starr in dieser Notsituation bleiben soll, was fatal für alle 3 Drittel zusammen und für die Relativitätstheorie wäre, oder?

5) Sie biegen sich also „von Anfang an„, also noch bevor sie alle drei „Kenntnis vom Ereignis“ genommen haben (man merke hier den rettenden Einsatz des Rückwärtslaufs der Zeit ) schön „parabelförmig“ (man merke hier den rettenden Einsatz von Parabeln bzw. Zauberkräften ) und biegen sich elegant in den 6 m bzw. 9 m breiten Graben, der die ganze Zeit gar keine Ahnung von dem Drama der 3/3 des Panzers, der 3/3 des Panzerfahrers und der 3/3 des Verteidigers hatte und auch nicht von der Veränderungen der 3/3 seiner eigenen Breite, und ganz brav mit seinen 3/3 die ganze Zeit 10 m breit geblieben ist.

6) So erklärt man mit der Relativitätstheorie für jeden nachvollziehbar, wie ein 15 m langer Panzer in einem 10 m breiten Graben fällt, elegant mathematisch parabelförmig verbogen.

Alles klar? 🙂