ExPhys Ing II Relativitaetstheorie nach Kapitel 11

Relativitätstheorie (nachgeholt aus ExPhys 1)
https://www.mdr.de/wissen/was-ist-zeit-raumzeit-100.html

Quelle: Staudt
WH Exphys 1: Relativbewegung, Inertialsystem
( ) ( ( ), ( ), ( )) ( ( ), ( ), ( ), )
A
r t x t y t z t x t y t z t t==
( ) ( ( ), ( ), ( )) ( ( ), ( ), ( ), )
A
r t x t y t z t x t y t z t t
==
=u
=ut
A
r
A
r
=tt
Annahme: d.h. Beobachter in KS und KS' haben gleich laufende Uhren
dr
dt
=v
dr
dt
=v
u
=+vv
Relativgeschwindigkeit
(momentan = const.)
vv
= = =
dd
aa
dt dt
=FF
Systeme, für die das gilt, heißen Inertialsysteme.
=+r r ut
u =+vv
a a F F =  =
=tt
Galileo-Transformationen (Zusammenfassung):
Sie sind für die Beschreibung physikalischer
Gesetze äquivalent.

Quelle: Staudt
Relativitätsprinzip nach Galilei und Newton =u
=ut
A
r
A
r
=+r r ut
u
=+vv
a a F F
=  =
=tt
Galileo-Transformationen (Zusammenfassung):
Newtonsches Relativitätsprinzip:
•Raum und Zeit sind absolut, die Masse ist unveränderlich
•Alle relativ zu einem Inertialsystem gleichförmig bewegten Bezugssysteme sind ebenfalls
Inertialsysteme und im Rahmen der Newtonschen Mechanik gleichwertig
Man kann also nicht durch Messung herausfinden, welches System 'wirklich' ruht, alle
Systeme sind gleichwertig.
Es kann auch nicht bestimmt werden, ob es ein absolut ruhendes System gibt.

Giancoli
Relativitätsprinzip nach Galilei und Newton

Michelson-Morley-Experiment
Problem: Was ist mit Licht beim Übergang von einem ins andere System?
Licht besitzt laut den Maxwell-Gleichungen im Vakuum die Geschwindigkeit c= 310-8 m/s.
Eine Relativgeschwindigkeit je nach Koordinatensystem ist nicht vorgesehen.
Da sich alle mechanischen Wellen in einem Medium ausbreiten, nahm man früher an, dass Licht
bzw. elektromagnetische Wellen sich im Medium Äther ausbreiten.
Dann würde man aber ein Relativgeschwindigkeiten messen.
Tipler