Uhren synchronisieren

Hallo Roland,

Philipp hat den populärwissenschaftlichen Link zur Unmöglichkeit der Messung der Gleichzeitigkeit geliefert. Michael könnte das Zicken der Transformationsbeziehungen zwischen den beiden Systemen meinen.

Die von Dir genannten ‚Interpolationsformeln‘ können genähert die Gangunterschiede zwischen zwei Uhren ausgleichen.

Grüße

Hallo,

du weigerst dich nach wie vor zu erklären, was du darunter
verstehst, dass „zwei Uhren an verschiedenen Orten
synchronisiert sind.“ Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie
man diese Wörter interpretiert – Sprache ist nun einmal
mehrdeutig.

Welche denn? Ich weiß echt nicht, was du meinen könntest.

Die Synchronisation zweier Uhren gemäß Einstein ist wohl
definiert und eine Methode die Synchronizität zweier Uhren zu
prüfen ist z. B. in dem von mir verlinkten Artikel auf dem
Einstein-Online-Portal beschrieben: eine Kamera mit gleichem
Abstand zu beiden Uhren bildet die beiden Uhren mit gleichen
Zeigerstellungen ab.

Wenn Herr Pössel meint, dass die Kamera dazu zwingend in der
Mitte stehen muß, dann lassen wir das mal so.

Das ist Einsteins Definition von „synchron“. Es gibt
verschiedene Verfahren, die zu dieser äquivalent sind.

Nein, die von Herrn Pössel. die von Einstein hast du weiter unten beschrieben.

Das wichtige lässt er aber unter den Tisch fallen: dass die
beiden Uhren synchron gehen, stimmt ausschliesslich für den
Standpunkt der Kamera in der Mitte und keinem anderen.

Nein, das ist falsch. Die auf diese Weise synchronisierten
Uhren haben diese Eigenschaft für jeden Beobachter im selben
Inertialsystem. Gehe ich recht in der Annahme, dass du von
einem Inertialsystem ausgehen willst? In einem solchen ist
Synchronizität aber transitiv.

1.: die Uhren müssen ruhen. Selbstredend bin ich in der anfänglichen Beschreibung von einem IS ausgegangen, zumindest identischem Gravitationseinfluß beider Uhren.
2.: Woher hast du das, dass die Uhren für jeden Beobachter in diesem IS gleich gehen sollen? Das ist definitiv falsch.
Gleichzeitigkeit stimmt nur für den Punkt, von dem aus ich die Uhren synchronisiere!

Wenn man obige Definition, bei der die Kamera in der Mitte
steht, verwendet, benutzt ja auch jeder Beobachter dieselbe
Kamera und erhält somit notwendigerweise dasselbe Ergebnis.

Aber die gehen auch wieder nur gleich für den Standpunkt der
Kamera, sonst nicht.

Das ist die Stelle, an der du definieren müsstest, was du
unter „gleich gehen“ verstehst.

Wenn ich so eine Uhr auf dem Mars habe, dann sende ich 12:00
einen Blitz von der Erde und stelle die auf Dem Mars beim
Eintreffen auf 12:12. Richtig soweit?

Im Grunde ja, streng genommen nicht ganz: du sendest einen
Lichtblitz zum Zeitpunkt 12:00 Uhr – lässt ihn auf dem Mars
Reflektieren und empfängst ihn um 12:24 Uhr. Die Uhr auf dem
Mars muss so gestellt sein, dass sie zum Zeitpunkt der
Reflexion 12:12 Uhr zeigte.

Richtig. Das stimmt aber nur für die Erde, dass ich von da gleiche Zeiten sehe. Auf dem Mars beobachtend, ginge die Erduhr 12 Minuten nach. Genau wegen dieser Unterscheidung ist das von Herrn Pössel Unsinn und das von Einstein richtig.

Wenn ich so eine Uhr auf dem Mars habe, dann sende ich 12:00
einen Blitz von der Erde und stelle die auf Dem Mars beim
Eintreffen auf 12:12. Richtig soweit?

Nein. Auf 12:00h :smile: Genau _das_ ist nämlich die Relativität
der Gleichzeitigkeit.

Falsch! Deine Aussage wäre richtig, wenn ich mich selbst schnell zum Mars bewegen würde und die Uhren vo da aus betrachte.

Gruß

Die Uhr geht nicht langsamer sondern sie geht
nach.

Die Synchronisation zweier Uhren gemäß Einstein ist wohl
definiert und eine Methode die Synchronizität zweier Uhren zu
prüfen ist z. B. in dem von mir verlinkten Artikel auf dem
Einstein-Online-Portal beschrieben: eine Kamera mit gleichem
Abstand zu beiden Uhren bildet die beiden Uhren mit gleichen
Zeigerstellungen ab.

Wenn Herr Pössel meint, dass die Kamera dazu zwingend in der
Mitte stehen muß, dann lassen wir das mal so.
Das wichtige lässt er aber unter den Tisch fallen: dass die
beiden Uhren synchron gehen, stimmt ausschliesslich für den
Standpunkt der Kamera in der Mitte und keinem anderen.

man zieht lichtlaufzeit ab und weiss somit die zeit.

Ich
könnte die Kamera auch nebeneine der Uhren stellen und dann
diese synchronisieren. Aber die gehen auch wieder nur gleich
für den Standpunkt der Kamera, sonst nicht.

nicht wirlklich. da man die entfernung und die lichtgeschwindigkeit weiss, kann man das damit verrechnen.

Wenn ich so eine Uhr auf dem Mars habe, dann sende ich 12:00
einen Blitz von der Erde und stelle die auf Dem Mars beim
Eintreffen auf 12:12. Richtig soweit?

wenn du in dem moment auf dem mars wärst, dann würde die uhr auf dem mars 12.12 und die uhr auf der erde 12 uhr anzeigen. was die uhr auf dem mars anzeigt, ist allerdings unwichtig. du weisst ja, dass das licht 12min unterwegs war und du somit ein 12 minuten altes signal empfangen hast.

somit schaust du 12min in die vergangenheit…

Hallo,

du weigerst dich nach wie vor zu erklären, was du darunter
verstehst, dass „zwei Uhren an verschiedenen Orten
synchronisiert sind.“ Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie
man diese Wörter interpretiert – Sprache ist nun einmal
mehrdeutig.

Welche denn? Ich weiß echt nicht, was du meinen könntest.

du selbst behauptest weiter unten, dass zwei Synchronisationsverfahren nicht äquivalent wären. Für diese beiden hast du zwar Unrecht, aber es gibt durchaus echt verschiedene Verfahren. Wenn es aber mehrere inäquivalente Verfahren gibt, musst du festlegen, welches du benutzt.

Das ist Einsteins Definition von „synchron“. Es gibt
verschiedene Verfahren, die zu dieser äquivalent sind.

Nein, die von Herrn Pössel.

Ich weiß nicht, ob Herr Pössel es dort abgeschrieben hat, aber es steht halt schon bei Einstein [1].

die von Einstein hast du weiter unten beschrieben.

Dieses Verfahren ist dem äquivalent.

2.: Woher hast du das, dass die Uhren für jeden Beobachter in
diesem IS gleich gehen sollen? Das ist definitiv falsch.

Die Definition aus [1] über den Lichtblitz, der den Mittelpunkt zwischen den beiden Uhren gleichzeitig erreicht, ist unabhängig vom Ort des Beobachters. Per constructionem sind sich also alle Beobachter innerhalb desselben Inertialsystems über die Gleichzeitigkeit der Ereignisse einig (sie benutzen ja ein und dieselbe Kamera!).

Gleichzeitigkeit stimmt nur für den Punkt, von dem aus ich die
Uhren synchronisiere!

Nein.

Was du möglicherweise meinst ist, dass auf einem Photo der Uhren von einem anderen Punkt aus, diese nicht dieselbe Uhrzeit anzeigen – das hat aber nichts mit Einstein-Synchronizität oder Gleichzeitigkeit zu tun. Die Definition von Gleichzeitigkeit ist gerade so gestaltet, dass die Effekte der endlichen Lichtlaufzeit keine Rolle spielen.

Im Grunde ja, streng genommen nicht ganz: du sendest einen
Lichtblitz zum Zeitpunkt 12:00 Uhr – lässt ihn auf dem Mars
Reflektieren und empfängst ihn um 12:24 Uhr. Die Uhr auf dem
Mars muss so gestellt sein, dass sie zum Zeitpunkt der
Reflexion 12:12 Uhr zeigte.

Richtig. Das stimmt aber nur für die Erde, dass ich von da
gleiche Zeiten sehe.

Du „siehst“ keine „gleichen Zeiten“ – in dem Moment, wo das Licht, welches das Bild mit 12:12 Uhr vom Mars kodiert bei dir ankommt, zeigt dein Zeitmesser 12:24 Uhr.

Genau wegen dieser Unterscheidung ist das von Herrn Pössel
Unsinn und das von Einstein richtig.

Wie gesagt: Herr Pössel und Herr Einstein sind sich vollkommen einig. Du scheinst weder den einen, noch den anderen verstanden zu haben.

[1] Einstein, Albert: Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie. 23. Aufl. Berlin: Springer, 1988 Nachdruck 2001. - ISBN 3-540-42452-0 Buch anschauen


PHvL

Hallo

nicht wirlklich. da man die entfernung und die
lichtgeschwindigkeit weiss, kann man das damit verrechnen.

hier ging es aber um Gleichzeitigkeit, nicht absolute Zeit.

Wenn ich so eine Uhr auf dem Mars habe, dann sende ich 12:00
einen Blitz von der Erde und stelle die auf Dem Mars beim
Eintreffen auf 12:12. Richtig soweit?

wenn du in dem moment auf dem mars wärst, dann würde die uhr
auf dem mars 12.12 und die uhr auf der erde 12 uhr anzeigen.
was die uhr auf dem mars anzeigt, ist allerdings unwichtig. du
weisst ja, dass das licht 12min unterwegs war und du somit ein
12 minuten altes signal empfangen hast.

somit schaust du 12min in die vergangenheit…

Nein, hier belegst du das nämlich selbst sehr schön: was deine Uhren anzeigen, ist nur eine Frage der Synchronisierung. Von der Erde aus wäre das gleichzeitig, vom Mars ausschaust du vermeintlich in die Vergangenheit. Aber nur deshalb, weil von da die Uhren nicht synchron gehen.
wenn du tatsächlich in die Vergngenheit sehen könntest, würdest du nicht existieren können, weil es dann nichts gäbe, was gleichzeitig existiert!

Hallo,

du selbst behauptest weiter unten, dass zwei
Synchronisationsverfahren nicht äquivalent wären. Für diese
beiden hast du zwar Unrecht, aber es gibt durchaus echt
verschiedene Verfahren. Wenn es aber mehrere inäquivalente
Verfahren gibt, musst du festlegen, welches du benutzt.

Ich kenne nur ein verfahren. Auch diese beiden sind an sich äquivalent, nur deren Auslegung von dir und Herrn Pössel eben nicht.

Das ist Einsteins Definition von „synchron“. Es gibt
verschiedene Verfahren, die zu dieser äquivalent sind.

Nein, die von Herrn Pössel.

Ich weiß nicht, ob Herr Pössel es dort abgeschrieben hat, aber
es steht halt schon bei Einstein [1].

Nein, bei eben diesem Einstein steht da was anderes, als du behauptet.

2.: Woher hast du das, dass die Uhren für jeden Beobachter in
diesem IS gleich gehen sollen? Das ist definitiv falsch.

Die Definition aus [1] über den Lichtblitz, der den
Mittelpunkt zwischen den beiden Uhren gleichzeitig erreicht,
ist unabhängig vom Ort des Beobachters.

Sagst du aber nicht Einstein! Zitat aus (1)
„Nach einiger Zeit des Nachdenkens machst du nun folgenden Vorschlag für das Konstatieren der Gleichzeitigkeit. Die Verbindungsstrecke AB werde dem Geleise nach ausgemessen und in die Mitte M der Strecke ein Beobachter gestellt, der mit einer Einrichtung versehen ist (etwa zwei um 90º gegeneinander geneigte Spiegel), die ihm eine gleichzeitige optische Fixierung beider Orte A und B erlaubt. Nimmt dieser die beiden Blitzschläge gleichzeitig wahr, so sind sie gleichzeitig.“

Der Beobachter muß in diesem Fall zwingend in der Mitte stehen!
Denn weiters geht er auf eben diese Lichtlaufzeit ein:
"Ich bin mit diesem Vorschlag sehr zufrieden und halte die Sache dennoch nicht für ganz geklärt, weil ich mich zu folgendem Einwand gedrängt fühle: ,Deine Definition wäre unbedingt richtig, wenn ich schon wüßte, daß das Licht, welches dem Beobachter in M die Wahrnehmung der Blitzschläge vermittelt, sich mit der gleichen Geschwindigkeit auf der Strecke A ® M wie auf der Strecke B ® M fortpflanze. Eine Prüfung dieser Voraussetzung wäre aber nur dann möglich, wenn man über die Mittel der Zeitmessung bereits verfügte. Man scheint sich also hier in einem logischen Zirkel zu bewegen.“

Nach einiger weiterer Überlegung wirfst du mir aber mit Recht einen etwas verächtlichen Blick zu und erklärst mir: ,Ich halte meine Definition von vorhin trotzdem aufrecht, da sie in Wahrheit gar nichts über das Licht voraussetzt. An die Definition der Gleichzeitigkeit ist nur die eine Forderung zu stellen, daß sie in jedem realen Falle eine empirische Entscheidung an die Hand gibt über das Zutreffen oder Nichtzutreffen des zu definierenden Begriffs. Daß meine Definition dies leistet, ist unbestreitbar. Daß das Licht zum Durchlaufen des Weges A ® M und zum Durchlaufen der Strecke B ® M dieselbe Zeit brauche, ist in Wahrheit keine Voraussetzung oder Hypothese über die physikalische Natur des Lichtes, sondern eine Festsetzung, die ich nach freiem Ermessen treffen kann, um zu einer Definition der Gleichzeitigkeit zu gelangen.“
"

Per constructionem
sind sich also alle Beobachter innerhalb desselben
Inertialsystems über die Gleichzeitigkeit der Ereignisse einig
(sie benutzen ja ein und dieselbe Kamera!).

Dein Inertialsystem reduziert sich hierbei auf einen Punkt.

Gleichzeitigkeit stimmt nur für den Punkt, von dem aus ich die
Uhren synchronisiere!

Nein.

Doch, glasklar.

Was du möglicherweise meinst ist, dass auf einem Photo der
Uhren von einem anderen Punkt aus, diese nicht dieselbe
Uhrzeit anzeigen – das hat aber nichts mit
Einstein-Synchronizität oder Gleichzeitigkeit zu tun. Die
Definition von Gleichzeitigkeit ist gerade so gestaltet, dass
die Effekte der endlichen Lichtlaufzeit keine Rolle spielen.

Wie gezeigt, liegst du hier falsch. Das wird genau dann wichtig, wenn die Relativität der Gleichzeitigkeit betrachtet wird, indem ein bewegter Beobachter gleichzeitig anders erkennt als ein ruhender. Hier ist es wichtig, dass die beiden Uhren für einen der beiden synchron gehen.

Im Grunde ja, streng genommen nicht ganz: du sendest einen
Lichtblitz zum Zeitpunkt 12:00?Uhr – lässt ihn auf dem Mars
Reflektieren und empfängst ihn um 12:24?Uhr. Die Uhr auf dem
Mars muss so gestellt sein, dass sie zum Zeitpunkt der
Reflexion 12:12?Uhr zeigte.

Richtig. Das stimmt aber nur für die Erde, dass ich von da
gleiche Zeiten sehe.

Du „siehst“ keine „gleichen Zeiten“ – in dem Moment, wo das
Licht, welches das Bild mit 12:12?Uhr vom Mars kodiert bei dir
ankommt, zeigt dein Zeitmesser 12:24?Uhr.

Nein, auch der zeigt 12:12. Vom Mars aus ginge die Erduhr 12min nach. chatairliner hat das jedenfalls verstanden.

nochmal Einstein:
"Ereignisse, welche in bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, sind in bezug auf den Zug nicht gleichzeitig und umgekehrt (Relativität der Gleichzeitigkeit). Jeder Bezugskörper (Koordinatensystem) hat seine besondere Zeit; eine Zeitangabe hat nur dann einen Sinn, wenn der Bezugskörper angegeben ist, auf den sich die Zeitangabe bezieht.

Hallo

nicht wirlklich. da man die entfernung und die
lichtgeschwindigkeit weiss, kann man das damit verrechnen.

hier ging es aber um Gleichzeitigkeit, nicht absolute Zeit.

absolute zeit? was ist das?

Wenn ich so eine Uhr auf dem Mars habe, dann sende ich 12:00
einen Blitz von der Erde und stelle die auf Dem Mars beim
Eintreffen auf 12:12. Richtig soweit?

wenn du in dem moment auf dem mars wärst, dann würde die uhr
auf dem mars 12.12 und die uhr auf der erde 12 uhr anzeigen.
was die uhr auf dem mars anzeigt, ist allerdings unwichtig. du
weisst ja, dass das licht 12min unterwegs war und du somit ein
12 minuten altes signal empfangen hast.

somit schaust du 12min in die vergangenheit…

Nein, hier belegst du das nämlich selbst sehr schön: was deine
Uhren anzeigen, ist nur eine Frage der Synchronisierung. Von
der Erde aus wäre das gleichzeitig, vom Mars ausschaust du
vermeintlich in die Vergangenheit. Aber nur deshalb, weil von
da die Uhren nicht synchron gehen.
wenn du tatsächlich in die Vergngenheit sehen könntest,
würdest du nicht existieren können, weil es dann nichts gäbe,
was gleichzeitig existiert!

ich weiss nicht genau, was genau du nicht verstehst.

nehmen wir noch mal an, dass wir 2 atomuhren durch ein signal, welchen durch ein raumschiff exakt auf halber strecke zwischen erde und mars platzieren, einschalten. vergessen wir den einfluss auf die uhren durch die gravitation und die bewegung der himmelskoerper - nehmen wir auch an, das sich der abstand der beiden planeten waehrend des experiments nur geringfuegig aendert.
dann haben wir 2 uhren, die synchronisiert sind. so: das ist jetzt der anfangszustand des experiments.

dann koennen wir auf die erde fliegen, wohl wissend, dass die uhren synchronisiert wurden. auf der erde angekommen schauen wir auf die uhr: es ist 3 uhr nachmittags.

wir nehmen ein teleskop, schauen zum mars und sehen die uhr auf dem mars 2.48 nachmittags anzeigen.

3 uhr marszeit schlaegt ein asteroid auf dem mars ein. den siehst du 3.12 uhr erdenzeit.

das bedeutet, du siehst alles 12 minuten spaeter. das bedeutet, du siehst 12minuten in die vergangenheit.

wenn du jetzt auf dem mars waerst, dann haettest du natuerlich den einschlag 3 uhr auf dem mars mitbekommen.
haettest du zu dieser zeit ein teleskop genommen und auf die erde geschaut, haettest du 2.48 erdenzeit beobachtet.

es geht also immer alles um die lichtlaufzeit langsamer. da das licht als das schnellste informationsteilchen im universum zaehlt, ist alles das, was wir sehen, vergangenheit. wir koennen daher nicht mal sagen, ob dieses objekt noch existieren wuerde, wenn wir uns anstatt auf der erde, dort befinden wuerden.

andersrum gesehen, gibt es vielleicht lebewesen 30.000 lichtjahre entfernt, die in der lage sind, uns zu sehen, waehrend wir mit saebelzahntigern in hoehlen kaempfen.

was war jetzt das, was du nicht verstehst?