Temperatur/Geschwindigkeit
-
Danke für die Rechnung erstmal.
SeppJ schrieb:
Dies ist wieder Unsinn. Wenn sich etwas bewegt, wird es nicht wärmer.
Ja, es schien mir auch nicht realistisch, allerdings stellt sich mir dennoch die Frage: Wo ist denn nun der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Objekts und der Geschwindigkeit seiner Teilchen, die seine Temperatur bestimmen? Wird die Temperatur eines Objekts also durch die Geschwindigkeit seiner Teilchen relativ zur Eigengeschwindigkeit bestimmt?
Da fällt mir eine ähnliche Frage ein: Wie schnell sind wir eigentlich? Da es ja eine Schranke für Geschwindigkeiten gibt (Lichtgeschwindigkeit), müsste man unsere "absolute" Geschwindigkeit im Universum doch bestimmen können? Ich meine: Die Erde dreht sich um sich selbst und um die Sonne. Die Sonne dreht sich mit unserer Galaxie. Die will sich wieder mit Andromeda treffen. Und dann gibt's da noch Galaxienhaufen, Superhaufen, und was nicht alles. Diese ganzen Bewegungen müssten doch eigentlich zu einer recht stattlichen Geschwindigkeit führen, mit der ein Mensch sich auch der Erde bewegt, oder nicht? Kann man das abschätzen?
-
temperator schrieb:
Ja, es schien mir auch nicht realistisch, allerdings stellt sich mir dennoch die Frage: Wo ist denn nun der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Objekts und der Geschwindigkeit seiner Teilchen, die seine Temperatur bestimmen? Wird die Temperatur eines Objekts also durch die Geschwindigkeit seiner Teilchen relativ zur Eigengeschwindigkeit bestimmt?
Ja, so ungefähr. Es geht um die durchschnittliche kinetische Energie im Ruhesystem.
Da fällt mir eine ähnliche Frage ein: Wie schnell sind wir eigentlich? Da es ja eine Schranke für Geschwindigkeiten gibt (Lichtgeschwindigkeit), müsste man unsere "absolute" Geschwindigkeit im Universum doch bestimmen können? Ich meine: Die Erde dreht sich um sich selbst und um die Sonne. Die Sonne dreht sich mit unserer Galaxie. Die will sich wieder mit Andromeda treffen. Und dann gibt's da noch Galaxienhaufen, Superhaufen, und was nicht alles. Diese ganzen Bewegungen müssten doch eigentlich zu einer recht stattlichen Geschwindigkeit führen, mit der ein Mensch sich auch der Erde bewegt, oder nicht? Kann man das abschätzen?
Geschwindigkeit ist relativ zum Betrachter. Es gibt keinen absoluten Beobachter, der die Geschwindigkeit aller Objekte relativ zum Universum festlegt. Die Frage macht daher keinen Sinn.
-
SeppJ schrieb:
Ja, so ungefähr. Es geht um die durchschnittliche kinetische Energie im Ruhesystem.
Okay.
SeppJ schrieb:
Geschwindigkeit ist relativ zum Betrachter. Es gibt keinen absoluten Beobachter, der die Geschwindigkeit aller Objekte relativ zum Universum festlegt. Die Frage macht daher keinen Sinn.
Das wäre meine Vorstellung, wenn da nicht diese Geschichte mit der Lichtgeschwindigkeit wäre. Die bringt meiner Vorstellung nach einen absoluten Bezug in das System. Hier meine Idee: Wir haben zwei Quader A und B. A steht still, B bewegt sich von A weg. B könnte jetzt behaupten, das stimmt nicht, A bewegt sich von B weg. Um den Streit zu schlichten macht jeder bei sich folgendes Experiment. An der einen Seite des Quaders wird ein Laser aufgestellt, und Photonen werden auf die andere Seite geschossen. Jetzt misst man wie lange sie gebraucht haben bzw. wie schnell sie waren. Bei A genau Lichtgeschwindigkeit. Bei B waren sie aber (je nach Schussrichtigung) etwas langsamer/schneller. So hat man herausgefunden, dass sich in der Tat B von A wegbewegt und nicht umgekehrt.
Warum funktioniert das so nicht, und wo ist mein Denkfehler?
-
Nur um das noch mal klar zu stellen: Das Licht ist natürlich immer mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Aber beim Quader B bewegt sich die Auffang/Messstation einmal auf das Licht zu, und einmal vom Licht weg. Daher der Unterschied. Die absolute Geschwindigkeit des Lichts ermöglicht es einem sozusagen, die eigene Geschwindigkeit ohne Bezugspunkt zu messen. (Was ja scheinbar falsch ist, und ich will wissen warum. :))
-
temperator schrieb:
Nur um das noch mal klar zu stellen: Das Licht ist natürlich immer mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Aber beim Quader B bewegt sich die Auffang/Messstation einmal auf das Licht zu, und einmal vom Licht weg. Daher der Unterschied. Die absolute Geschwindigkeit des Lichts ermöglicht es einem sozusagen, die eigene Geschwindigkeit ohne Bezugspunkt zu messen. (Was ja scheinbar falsch ist, und ich will wissen warum. :))
Naja, was Du sehen wirst, ist eine Farbverschiebung des Lichts, also einen Dopplereffekt.
Dumm ist nur, dass trotzdem bei A und B das gleiche gemessen wird und es erst mal nicht klar ist, wie das zu interpretieren ist, schließlich kann man beim Schall mithilfe des Dopplereffekts auch feststellen, wer sich bewegt und wer nicht. Das klappt aber nur, weil es beim Schall ein Trägermedium (die Luft) gibt, die mir festlegt, welches System relativ zur Luft ruht und welches nicht.
So ein Medium hat man auch für das Licht gesucht, aber alle Experimente deuten darauf hin, dass es kein solches Medium gibt. Also kann man auch nicht sagen, A bewegt sich, B bewegt sich nicht. Man kann nur sagen, dass sie sich mit einer gewissen Geschwindigkeit voneinander entfernen. Jeder kann richtigerweise behaupten, er stünde still und der andere bewege sich; sogar C, der das ganze Spektakel aus sicherer Entfernung beobachtet, kann das legitimerweise behaupten. Alle diese Bezugssysteme sind gleichberechtigt, trotz Lichtgeschwindigkeit.
-
Mit Deinem Experiment mit den Quadern, wirst Du nur feststellen, dass sich die Quader voneinander wegbewegen. Da es kein absolutes Bezugssystem gibt, kannst Du auch nicht sagen, welcher der beiden Quader sich bewegt. Bzw. die Frage macht auch keinen Sinn. Du kannst Geschwindigkeiten nur zu einem bestimmten Bezugspunkt messen.
Machst Du das mit dem Laser, kommen die Photonen, wie Du ja selber sagt, genau mit Lichtgeschwindigkeit an. Und zwar egal, ob Du auf Quader A oder B sitzt. Du wirst nur feststellen, dass das Licht eine andere Wellenlänge, also Farbe hat. Die Wellenlänge ist größer bzw. die Farbe ist ins Rote verschoben (Dopplereffekt).
Das liegt daran, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen gleich ist. D.h., egal wie schnell Du Dich auf eine Taschenlampe zubewegst, die Photonen kommen immer mit Lichtgeschwindigkeit an. Warum das so ist? Das weiß ich leider gerade nicht, vlt. weiß das SeppJ oder ein andere hier. Kommt auf jeden Fall aus der speziellen Relativitätstheorie und ich war der Meinung, dass das dort einfach gefordert wird. Aber ich denke mal, da steckt eine Motivation dahinter
// Edit: zu spät
-
LeGaN schrieb:
Warum das so ist? Das weiß ich leider gerade nicht, vlt. weiß das SeppJ oder ein andere hier. Kommt auf jeden Fall aus der speziellen Relativitätstheorie und ich war der Meinung, dass das dort einfach gefordert wird. Aber ich denke mal, da steckt eine Motivation dahinter
Da stecken wohl eher sehr sehr viele Messungen dahinter, bis Einstein sich mal gesagt hat okay dann ist das eben so.
Zu den Quadern: Lasst uns annehmen hier wird genau ein Photon geschossen. Dann ist das mit der Rot/Blauverschiebung schon mal raus. (Oder?)
Ich nenne die Seite von Quader B die zu Quader A zeigt jetzt mal P1, und die die von A weg zeigt P2. Wenn man das Photon von P2 nach P1 schießt, sollte es doch P1 schneller erreichen, weil P1 auf das Photon zu kommt. Oder widerspricht das schon der RT? Denn wenn das der Fall ist, würde P1 sich dem Photon ja mit Überlichtgeschwindigkeit nähern. Da war ja noch was mit Zeitdillatation. Hm. Okay. Aber was ist umgekehrt der Fall. Wenn wir von P1 nach P2 schießen, sollte das Photon P2 langsamer erreichen, weil sich P2 ja vom Photon weg bewegt. Hier gibt's dann auch keine Überlichtgeschwindigkeit. Eher umgekehrt, von P2 aus gesehen bewegt sich das Photon mit Unterlichtgeschwindigkeit. Hm. Ist das denn erlaubt? Und wie kann man das ausgleichen? Von umgekehrter Zeitdillatation hab ich noch nie was gehört.
-
Zeitdilatation, nicht Zeitdillatation, lol.
-
temperator schrieb:
LeGaN schrieb:
Warum das so ist? Das weiß ich leider gerade nicht, vlt. weiß das SeppJ oder ein andere hier. Kommt auf jeden Fall aus der speziellen Relativitätstheorie und ich war der Meinung, dass das dort einfach gefordert wird. Aber ich denke mal, da steckt eine Motivation dahinter
Da stecken wohl eher sehr sehr viele Messungen dahinter, bis Einstein sich mal gesagt hat okay dann ist das eben so.
Einstein hat vor allem eine konsistente Schreibweise für die bekannten Gesetze der Elektrodynamik gesucht. Das andere ist dabei eher abgefallen. Oder wenn man die kanonische Herleitung der Relativitätstheorie benutzt, geht die ungefähr so:
1. Forderung: Alle Inertialsysteme sind gleich berechtigt
Hieraus alleine folgt schon, dass Raum und Zeit nicht absolut sein können, außer in einem bestimmten Grenzfall. Und man erhält ein allgemeines Transformationsgesetz, in dem jedoch eine Geschwindigkeit als freier Parameter übrig bleibt. Diese Geschwindigkeit ist die maximale Geschwindigkeit, die irgendetwas haben kann (falls diese Geschwindigkeit unendlich ist, hat man den erwähnten Grenzfall - die Newton'sche Physik). Dann sagt man einfach
2. Aus der Beobachtung: Diese Geschwindigkeit ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit.
Und fertig ist die spezielle Relativitätstheorie.Zu den Quadern: Lasst uns annehmen hier wird genau ein Photon geschossen. Dann ist das mit der Rot/Blauverschiebung schon mal raus. (Oder?)
Ich nenne die Seite von Quader B die zu Quader A zeigt jetzt mal P1, und die die von A weg zeigt P2. Wenn man das Photon von P2 nach P1 schießt, sollte es doch P1 schneller erreichen, weil P1 auf das Photon zu kommt. Oder widerspricht das schon der RT? Denn wenn das der Fall ist, würde P1 sich dem Photon ja mit Überlichtgeschwindigkeit nähern. Da war ja noch was mit Zeitdillatation. Hm. Okay. Aber was ist umgekehrt der Fall. Wenn wir von P1 nach P2 schießen, sollte das Photon P2 langsamer erreichen, weil sich P2 ja vom Photon weg bewegt. Hier gibt's dann auch keine Überlichtgeschwindigkeit. Eher umgekehrt, von P2 aus gesehen bewegt sich das Photon mit Unterlichtgeschwindigkeit. Hm. Ist das denn erlaubt? Und wie kann man das ausgleichen? Von umgekehrter Zeitdillatation hab ich noch nie was gehört.Das Photon bewegt sich für beide mit genau Lichtgeschwindigkeit. Ich sehe jetzt auch gar nicht. wie du auf was anderes kommst, aber wahrscheinlich ist die Relativitätsdenke bei mir schon zu stark drin und ich hatte heute morgen noch keinen Kaffee
.
-
Okay, betrachten wir das noch mal von einem externen Beobachter aus, der still steht. Ein Photon wird von P2 nach P1 geschossen. Da für den externen Beobachter P1 auf das Photon zu kommt, musste es eine Strecke kleiner P1<->P2 zurücklegen. Jetzt wird ein Photon von P1 nach P2 geschossen. Da sich für den externen Beobachter P1 von dem Photon weg bewegt, musste es eine Strecke größer P1<->P2 zurücklegen. Für einen Beobachter auf B hat das Photon aber beide male die gleiche Strecke zurückgelegt. (Für ihn bewegen sich P1 und P2 ja nicht.) Damit das jetzt zusammen passt, musste das Photon doch einmal schneller und einmal langsamer als c gewesen sein?
-
Auch Gleichzeitigkeit ist relativ. Die Ereignisse (Ankunft der Photonen) können für den Beobachter C durchaus zu verschiedenen Zeiten stattfinden, für A und B aber gleichzeitig sein.
P.S.: Ich glaube alle deine Fragen würden sich erledigen, wenn du nur ein wenig mehr über die spezielle Relativitätstheorie wüsstest. Damit wäre dann nämlich eigentlich alles ganz einfach zu erklären. Hmm, zur Schule gehst du noch - dürfte ein bisschen zu schwer sein. Das klingt jetzt zwar doof, aber: Wie wäre es, dich auf später zu vertrösten, bis du so weit bist, die SRT zu verstehen?
-
Ich glaube jetzt verwechselst du A und B mit P1 und P2.
A steht ja auch still.
Ereignisse müssen nicht gleichzeitig sein. Okay. Wenn jetzt in dem moment ein Ball auf B nach unten fliegt, in dem ein Photon von P1 nach P2 geschossen wird, und er genau dann den Boden berührt wenn das Photon bei P2 ankommt, fallen diese beiden Ereignisse dann auch bei einem externen Beobachter auf einen Zeitpunkt?SeppJ schrieb:
P.S.: Ich glaube alle deine Fragen würden sich erledigen, wenn du nur ein wenig mehr über die spezielle Relativitätstheorie wüsstest. Damit wäre dann nämlich eigentlich alles ganz einfach zu erklären. Hmm, zur Schule gehst du noch - dürfte ein bisschen zu schwer sein. Das klingt jetzt zwar doof, aber: Wie wäre es, dich auf später zu vertrösten, bis du so weit bist, die SRT zu verstehen?
Gibt's da besondere Voraussetzungen?
-
temperator schrieb:
Ich glaube jetzt verwechselst du A und B mit P1 und P2.
A steht ja auch still.
Ereignisse müssen nicht gleichzeitig sein. Okay. Wenn jetzt in dem moment ein Ball auf B nach unten fliegt, in dem ein Photon von P1 nach P2 geschossen wird, und er genau dann den Boden berührt wenn das Photon bei P2 ankommt, fallen diese beiden Ereignisse dann auch bei einem externen Beobachter auf einen Zeitpunkt?Auch diese Ereignisse können für einen anderen Beobachter durchaus nicht gleichzeitig sein.
temperator schrieb:
SeppJ schrieb:
P.S.: Ich glaube alle deine Fragen würden sich erledigen, wenn du nur ein wenig mehr über die spezielle Relativitätstheorie wüsstest. Damit wäre dann nämlich eigentlich alles ganz einfach zu erklären. Hmm, zur Schule gehst du noch - dürfte ein bisschen zu schwer sein. Das klingt jetzt zwar doof, aber: Wie wäre es, dich auf später zu vertrösten, bis du so weit bist, die SRT zu verstehen?
Gibt's da besondere Voraussetzungen?
Als ich noch zur Schule ging habe ich mir folgendes Buch zur Hand genommen: E = mc²: Einführung in die Relativitätstheorie Es ist ein recht allgemeinverständliches Taschenbuch, das die grundlegenden Prinzipien der SRT und deren Effekte beschreibt. Da wird auch recht ausführlich auf die Gleichzeitigkeit von Ereignissen eingegangen.
-
Stichwort Relativitätsprinzip.
-
Sone schrieb:
Stichwort Relativitätsprinzip.
Wenn ich dich nicht kennen würde, würde ich dich jetzt im Moderatorenboard als Spammer melden
-
SeppJ schrieb:
Sone schrieb:
Stichwort Relativitätsprinzip.
Wenn ich dich nicht kennen würde, würde ich dich jetzt im Moderatorenboard als Spammer melden
Aber weil du es schon getan hast, macht das doch auch keinen Sinn.
Außerdem sehe ich meinen Fehler nicht ein, klar, dass das mit der A/S-RT eng verknüpft ist, trotzdem ist es eine Erwähnung wert?
-
SeppJ schrieb:
Die mittlere kinetische Energie eines idealen Gases der Temperatur T ist .
In 3 Dimensionen sind es .
-
Sone schrieb:
Außerdem sehe ich meinen Fehler nicht ein, klar, dass das mit der A/S-RT eng verknüpft ist, trotzdem ist es eine Erwähnung wert?
Du kramst einen eine Woche alten Thread hervor, um dann ein einziges Stichwort von zweifelhafter Relevanz zu nennen? Typisches Verhalten von urkainischen Spammern, die mit gebrochenem Deutsch ein halbwegs relevantes Stichwort zu einem Thread bringen (so dass sie nicht sofort auffallen) und dann Werbung in der Signatur verstecken.
-
SeppJ schrieb:
Sone schrieb:
Außerdem sehe ich meinen Fehler nicht ein, klar, dass das mit der A/S-RT eng verknüpft ist, trotzdem ist es eine Erwähnung wert?
Du kramst einen eine Woche alten Thread hervor, um dann ein einziges Stichwort von zweifelhafter Relevanz zu nennen? Typisches Verhalten von urkainischen Spammern, die mit gebrochenem Deutsch ein halbwegs relevantes Stichwort zu einem Thread bringen (so dass sie nicht sofort auffallen) und dann Werbung in der Signatur verstecken.
Der ist tatsächlich eine Woche alt! Komisch das er soweit oben ist. Liegt wohl daran, dass hier nicht oft gepostet wird. Sry! Ehrlich! Ich halt still.
-
SeppJ schrieb:
Es gibt keinen absoluten Beobachter, der die Geschwindigkeit aller Objekte relativ zum Universum festlegt. Die Frage macht daher keinen Sinn.
Das kannst du annehmen, vermuten, glauben...aber wissen kannst du es nicht.
