Blog – Jocelyne Lopez

Das Ehrenfest-Paradoxon – für Physiklaien erläutert von Dr. Joachim Schulz – Teil 1

Ich komme auf meinen Eintrag Einstein hat nicht das Rad erfunden… über eine 2009 im MAHAG-Forum geführte umfangreiche Diskussion zurück, wo das berühmte Paradoxon von Paul Ehrenfest, ein persönlicher Freund von Albert Einstein, von fachlich qualifizierten Teilnehmern untersucht wurde, da diese Thematik erneut im MAHAG-Forum aufgegriffen wurde, und gebe einige Austauschen aus der neuen Diskussion wieder – hierbei ist zu vermerken, dass Dr. Joachim Schulz, Inhaber des Mobbing-Forums Alpha Centauri gegen Kritiker der Relativitätstheorie, sich in dieser Diskussion unter dem Pseudonym „Gluon“ beteiligt:

 

28.12.11 – Zitat von Faber

Zum ‚Ehrenfest-Paradoxon‘

Als Beispiel hier ein Zahnrad, das sich zwischen einer oberen und einer unteren Zahnschiene dreht, wobei die Zahnschienen in positive bzw. negative x-Richtung bewegt sind: 

 

Das Bild zeigt folgendes:

  • Das ‚Ehrenfest-Paradoxon‘ ist kein Paradoxon. Die widerspruchsfreie Lösung ist dargestellt.
  • Wegen der relativistischen Geschwindigkeitsaddition ist Symmetrie nicht erforderlich (im Gegensatz zu gegenteiligen Auffassungen, die in diesem Forum von Relativisten und Kritikern (auch mir) vertreten wurden.)
  • Es gibt keinerlei Anlass, die Sache in irgendeiner nicht-Euklidischen Raumzeit zu behandeln (im Gegensatz zu gegenteiligen Auffassungen, die in diesem Forum von Relativisten vertreten wurde.).
  • Gemäß Speziellen Relativitätstheorie fahren auch schnelle Zahnradbahnen (im Gegensatz zu gegenteiligen Auffassungen, die in diesem Forum von Relativisten und Kritikern (auch mir) vertreten wurden).
  • Der Wiki-Artikel `Ehrenfestsches Paradoxon‘ behauptet, gemäß der Relativitätstheorie könnten keine starren Körper existieren. Das ist, wie man hier zwar leider nicht ablesen kann, falsch. Die Software stellt aber auch ein starres Zahnrad, dessen Winkelgeschwindigkeit variiert, korrekt und widerspruchsfrei dar.

Fazit: Das ‚Ehrenfest-Paradoxon‘ ist kein Paradoxon. Es entsteht lediglich dann Verwirrung, wenn man fragt, „Was sieht dieser oder jener Beobachter?“ Die korrekte Frage muss immer lauten: „Wie sieht die Sache aus, wenn man sie in diesem oder jenem inertialen Bezugssystem darstellt?“

Stellt man das Zahnrad in einem Bezugsystem dar, das an einem Zahn des Rades fixiert ist, dann handelt es sich nicht um ein inertiales Bezugssystem. Ein Objekt, das in diesem Bezugssystem ruht, ist nicht kräftefrei. Eine solche Betrachtung wäre ebenso kompliziert wie überflüssig. Geht es nicht nur um Kinematik, sondern auch um Dynamik, dann ist eine solche Betrachtung darüberhinaus irreführend, da die Beschreibung dann Scheinkräfte enthält, die es in der Natur nicht gibt.

 

05.02.11 – Zitat von Jocelyne Lopez:

Ich sehe nicht, wie eine widerspruchsfreie Lösung dieses Paradoxons hier dargestellt wird…

Ich erinnere, dass in der Speziellen Relativitätstheorie keine realen, materiellen Verformungen der bewegten Objekten stattfinden.

Ich sehe nicht, dass das rote drehende Rad in der relativistischen Darstellung noch ein Rad sein soll, die Verformungen sind ja unübersehbar…

Okay, diese Verformungen existieren zwar virtuell in der Speziellen Relativitätstheorie (als Meßeffekt), was jedoch bedeutet, dass das Rad in der physikalischen Realität doch ein rundes Rad bleibt, wie in der klassischen Physik. Welche Relevanz hat also die Darstellung von virtuellen, nicht existierenden Verformungen? Wo ist der Sinn der Sache bei den Bemühungen, diese virtuellen Meßeffekte der Speziellen Relativitätstheorie darzustellen?

Das kommt mir so vor, als ob man sich zum Beispiel um die genaue Beschreibung und Ermittlung der Abmessungen der Halluzination eines Halbverdursteten in der Wüste bemühen würde, der eine Oase mit 4 Palmen sieht. Wozu soll es gut sein?

 

05.02.11 – Zitat von Faber:  

Das Bild ist, wie ich bereits erklärt hatte, obsolet.

 

06.02.11 – Zitat von Jocelyne Lopez:  

Entschuldigung, ich hatte es nicht gesehen…

Ich habe mir nur die Bilder angeguckt – dafür sind sie auch da, zur Veranschaulichung der Argumentierung. Aber auch das letzte Bild in diesem Thread zeigt genauso eine Verformung des Rades nach Einstein. Insofern gilt meine Frage aus meinem vorherigen Beitrag immer noch.

Haben Sie grundsätzlich Ihre Meinung über die Existenz eines ungelösten Paradoxons beim drehenden Zahnradbahn bei Einstein geändert, die als Fazit Ihres damaligen Threads galt (ich hatte die Diskussion damals regelmäßig und aufmerksam verfolgt…) und auch von Dr. Joachim Schulz als ungelöst erklärt wurde? Siehe:

16.04.09 – Zitat von Dr. Joachim Schulz:
So ist es. Nach der Speziellen Relativitätstheorie würde eine Zahnradbahn bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht funktionieren. […]

Ist das Ehrenfestparadoxon ein in der Speziellen Relativitätstheorie ungelöstes Paradoxon?

  

06.02.11 – Zitat von Dr. Joachim Schulz:

Zitat von Jocelyne Lopez:
Ist das Ehrenfestparadoxon ein in der Speziellen Relativitätstheorie ungelöstes Paradoxon?

Nein.

 

06.02.11 – Zitat von Jocelyne Lopez:  

Sie haben also inzwischen Ihre Meinung geändert, dass das Ehrenfestparadoxon mit der Speziellen Relativitätstheorie nicht zu lösen ist?
[…]
Hmm… keine sachlich begründete Antwort?

Also soll man wohl annehmen, dass bei Ihnen mit dem Ehrenfestparadoxon die Situation eintritt, die beim Zwillingsparadoxon auch seit Jahrzehnten vorliegt, und zwar, dass die Autoren der Relativistik von einer Aussage zu der anderen die Auffassung wechseln, ohne ein Wort darüber zu verlieren, wie G.O. Mueller es beschrieben hat:

Zitat von G.O. Mueller:
Die Sachlage wird noch bunter dadurch, daß in dieser Frage eine groteske Uneinigkeit der Relativistik-Autoren festzustellen ist, so daß man zweckmäßigerweise besser von zwei Theorien sprechen sollte, von einer Theorie mit Scheineffekten und einer Theorie mit Realeffekten.

Man darf allerdings nicht erwarten, daß die Autoren sich nach reiflicher Überlegung eine begründete Auffassung gebildet, jeder seine Entscheidung in dieser Frage getroffen und sich auf eine der beiden Seiten geschlagen hat. Vielmehr wechseln manche Autoren ihre Entscheidung von einer Darstellung zur nächsten, ohne ein Wort darüber zu verlieren, und viele schwanken in demselben Buch zwischen beiden Positionen hin und her, wie es ihnen gerade gelegen erscheint.

  

07.02.11 – Zitat von Dr. Joachim Schulz:  

Sie sind wohl kaum in der Position, Sachlichkeit zu fordern.

 

07.02.11 – Zitat von Jocelyne Lopez:  

Das ist sehr subjektiv gesehen.

Aber ich bin ja nicht die einzige, die diese Diskussion über das Ehrenfestparadoxon verfolgt – oder die umfangreiche vorangegangene Diskussion aus dem Jahre 2009 – und Interesse an eine Klärung hat.

Es wäre also sachlich von Ihnen die Frage über Ihre zwei widersprüchliche Aussagen zu beantworten, siehe oben:

2009: Das Ehrenfestparadoxon kann mit der Speziellen Relativitätstheorie nicht gelöst werden
2011: Das Ehrenfestparadoxon kann mit der Speziellen Relativitätstheorie gelöst werden.

 

07.02.11 – Zitat von Dr. Joachim Schulz:

Ich habe zum Ehrenfestparadoxon keine widersprüchlichen aussagen gemacht. Es war auch schon 2009 kein Paradoxon.

 

07.02.11 – Zitat von Jocelyne Lopez:  

Ihre Aussage vom 16.04.09 lautet:

Zitat Dr. Joachim Schulz:
So ist es. Nach der Speziellen Relativitätstheorie würde eine Zahnradbahn bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht funktionieren. Aber inwiefern ist das ein Problem für die Theorie? Meines Wissens wurde nie eine so schnelle Zahnradbahn beobachtet.

Hier sind gleich 3 Fragen zu klären:

würde nach der Speziellen Relativitätstheorie nicht funktionieren:
1. Heißt es, dass man vielleicht die Allgemeine Relativitätstheorie beim Ehrenfest-Paradoxon bemühen muss?

bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht funktionieren:
2. Heißt es, dass die Spezielle Relativitätstheorie bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht gültig ist?

Meines Wissens wurde nie eine so schnelle Zahnradbahn beobachtet“:
3. Heißt es, dass man die Spezielle Relativitätstheorie experimentell wegen zu hohen Geschwindigkeiten nicht nachprüfen kann?

 

07.02.11 – Zitat von Dr. Joachim Schulz:

Meinen Sie, irgendein Wissenschaftler habe die Pflicht, Ihnen Privatunterricht zu erteilen?
[…]
zu 1) Nein, muss man nicht, es lässt sich auch mit Speziellen Relativitäts-theorie betrachten. Ich habe dazu gerade ein Paper bei Foundations Of Physics, Ausgabe 33, Seite 981 gefunden. Aber wenn man Allgemeine Relativitätstheorie kann, ist es tatsächlich vielleicht einfacher, einfach mal die Metrik eines rotierenden Koordinatensystems zu betrachten.

zu 2) Die Spezielle Relativitätstheorie ist selbstverständlich bei relativistischen Geschwindigkeiten gültig. Daher die Bezeichnung „relativistisch“.

zu 3) Jedenfalls nicht mit einer Zahnradbahn. Waren Sie mal in den Bergen? Zahnradbahnen sind noch viel langsamer als gewöhnliche Züge. Und selbst im TGV sind relativistische Effekte klein.

 

07.02.11 – Zitat von Jocelyne Lopez:

Ich verlange keinen „Privatunterricht“ von niemandem und bin hier auch nicht in der Schule: Genauso wie Sie und wie auch alle anderen Teilnehmer nehme ich an einem Diskussionsforum teil, und zwar regelmäßig seit 2005, hier in einem Thread über das Ehrenfestparadoxon, ein Thema, das ich schon 2009 bei MAHAG sorgfältig verfolgt und an dem ich mich auch mit anderen Teilnehmern beteiligt habe. Das ist der Sinn der Sache bei einem Diskussionsforum. Was meinen Sie also mit einem angeblichen Anspruch von mir an einen „Privatunterricht„?

Zitat von Dr. Joachim Schulz:
zu 1) Nein, muss man nicht, es lässt sich auch mit Speziellen Relativitäts-theorie betrachten. Ich habe dazu gerade ein Paper bei Foundations Of Physics, Ausgabe 33, Seite 981 gefunden. Aber wenn man Allgemeine Relativitätstheorie kann, ist es tatsächlich vielleicht einfacher, einfach mal die Metrik eines rotierenden Koordinatensystems zu betrachten.

Warum haben Sie dann 2009 in einem Austausch mit fachlich versierten Teilnehmern ausgesagt „So ist es. Nach der Speziellen Relativitätstheorie würde eine Zahnradbahn bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht funktionieren.“ Haben Sie nach 2009 Ihre Auffassung geändert? Oder vertreten Sie gleichzeitig die beiden widersprüchlichen Auffassungen, dass die Spezielle Relativitätstheorie eine Zahnradbahn richtig und nicht richtig „betrachtet„?

Zitat von Dr. Joachim Schulz:
zu 2) Die Spezielle Relativitätstheorie ist selbstverständlich bei relativistischen Geschwindigkeiten gültig. Daher die Bezeichnung „relativistisch“.

Warum haben Sie dann 2009 ausgesagt, dass „nach der Speziellen Relativitätstheorie eine Zahnradbahn bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht funktionieren würde„? Haben Sie seit 2009 Ihre Meinung geändert und sind der Auffassung, dass eine Zahnradbahn bei relativistischen Geschwindigkeiten nach der Speziellen Relativitäts-theorie doch funktionieren würde?
 

Zitat von Dr. Joachim Schulz:
zu 3) Jedenfalls nicht mit einer Zahnradbahn. Waren Sie mal in den Bergen? Zahnradbahnen sind noch viel langsamer als gewöhnliche Züge. Und selbst im TGV sind relativistische Effekte klein.

Sind Sie der Meinung, dass bei keinen „gewöhnlichen“ Geschwindigkeiten, weder bei Zahnradbahnen noch bei Zügen, einschließlich TGV, sich die relativistischen Effekte bemerkbar machen und beobachtet werden können? Oder ab welche Geschwindigkeit würde Ihrer Meinung nach als Gedankenexperiment eine Zahnradbahn „relativistisch“ funktionieren oder nicht mehr funktionieren?

 

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NB: Dr. Joachim Schulz hat seine „Erläuterungen“ nicht fortgeführt und sich in dieser Diskussion bis jetzt nicht mehr gemeldet.

Vielleicht werden wir aber trotzdem erfahren, warum die Speziellen Relativitätstheorie bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht gültig sei, obwohl sie prinzipiell und speziell dafür zuständig ist, und warum dieser seltsame Umstand gar kein Paradoxon sei und kein Problem für die Gültigkeit der Theorie darstelle, vielleicht…

Fortsetzung folgt…



Comments

  1. Februar 12th, 2011 | 15:58

    […] komme auf meinem Eintrag Das Ehrenfest-Paradoxon – für Physiklaien erläutert von Dr. Joachim Schulz – Teil 1 zurück über die widersprüchlichen Aussagen von Dr. Joachim Schulz, der 2009 der Meinung war, dass […]

  2. Februar 13th, 2011 | 14:07

    […] ersten Abschnitt der Diskussion aus dem Mahag-Forum Das Ehrenfest-Paradoxon – für Physiklaien erläutert von Dr. Joachim Schulz – Teil 1 haben wir erfahren, dass das berühmte Ehrenfest-Paradoxon nach der Ansicht von Dr. Joachim Schulz […]