26 - Theorie-Vertiefung 1 - (Quantenmechanik II) [ID:2081]
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Hallo, guten Morgen. Ich möchte zuerst beginnen, indem ich kurz wiederhole, was wir gerade machen,

nämlich uns die Relativitätstheorie anschauen. Und wir hatten das so motiviert, dass man ausgeht

von irgendeiner Wellengleichung und dann ist man in der Lage, sich zu einer gegebenen Lösung,

neue Lösungen zu konstruieren, mit Hilfe der sogenannten Lorentz-Transformation. Und wir haben

gesehen, dass, geometrisch gesprochen, die Lorentz-Transformation eigentlich was eher

einfaches ist. Es ist nämlich eine Schärung in dem Raum, wo man x und t aufträgt. Also noch

mal zur Wiederholung. Wenn wir so eine Wellengleichung gegeben haben, dann ist die Behauptung,

wir können uns aus einer alten Lösung eine neue generieren, indem wir sagen, die neue Lösung,

phi von x,t, ist die alte Lösung, aber jetzt genommen an anderen Raumzeitpunkten, nämlich an

einem Raumpunkt x Strich, der selber wieder von x und t abhängt, und einem Zeitpunkt t Strich,

der genauso von x und t abhängt. Und die Transformation, die man hier ansetzt, ist eben

die Lorentz-Transformation, nämlich x Strich ist x minus vt dividiert durch eine Wurzel,

in der wieder diese Geschwindigkeit v drin steht, die ein beliebiger Parameter ist,

und die Wellengeschwindigkeit c. Und t Strich ist entsprechend t minus v durch c Quadrat x

dividiert durch die Wurzel. Und wohlgemerkt, das ist eine rein lineare Transformation zwischen

alten Koordinaten und Zeiten und den neuen Koordinaten und Zeiten. Und grafisch konnte

man das so darstellen, dass man gesagt hat, okay, wenn ich jetzt hier x Strich und ct Strich

auftrage und beispielsweise sich hier Wellenpakete bewegen, die natürlich sich mit der

Lichtgeschwindigkeit bewegen müssen, dann wird durch die Lorentz-Transformation daraus

eine andere Situation, in der sich auch Wellenpakete ebenfalls mit der Lichtgeschwindigkeit bewegen,

denn das muss immer so bleiben. Aber diese Linien, auf denen die Wellenpakete sich bewegen,

werden sozusagen gequetscht und gedehnt in verschiedenen Richtungen. Das Beispiel,

das wir gezeichnet hatten, war so, dass in dieser Richtung das ausgedehnt wird und in

dieser Richtung gequetscht wird. Man könnte sich schon ein ganzes Gitter vorstellen im

Raum, es wird in einer Richtung gequetscht und in der anderen Richtung ausgedehnt. Und

dann hatten wir uns überlegt, was das bedeutet. Also erstens stellen wir fest, man kann sich

aus einer Lösung einer Wellengleichung eine neue Lösung generieren oder beliebig viele

sogar, weil man das V hin und her variieren kann. Und diese neue Lösung, die sieht so

aus, wenn ich ursprünglich irgendeine lokalisierte Lösung der Wellengleichung hatte, zum Beispiel

ein Wellenpaket, dann wird daraus durch die Lorentz-Transformation ein Wellenpaket, was

sich mit der Geschwindigkeit V bewegt, was außerdem Lorentz kontrahiert ist in der Länge

und falls das Wellenpaket oszilliert beispielsweise, dann sieht man plötzlich, es oszilliert langsamer.

Es gibt Zeitdilatation. All diese Effekte passieren automatisch. Und die passieren tatsächlich,

wenn ich das ursprüngliche Wellenpaket hernehme und in meiner Wellengleichung Therme einführe,

die dafür sorgen, dass es beschleunigt wird. Also nicht nur kann ich mir aus einer alten

Lösung eine beliebige neue generieren und die neue sieht so aus, als ob sie sich bewegt,

sondern das ist auch tatsächlich physikalisch die Lösung, die sich einstellt, wenn ich

ein erst ruhendes Wellenpaket beschleunige und es dadurch Geschwindigkeit gewinnt, dann

wird es sich automatisch durch die Dynamik Lorentz kontrahieren und automatisch jede

Oszillation wird langsamer ablaufen. Okay. Und dann war die Vorstellung gewesen, falls

alle fundamentalen Naturgesetze von der Form solcher Wellengleichungen sind, meinetwegen

nicht linear und gekoppelt miteinander, dann wäre es ja so, dass die ganze Materie aufgebaut

ist gewissermaßen aus solchen lokalisierten Lösungen. Das sind sozusagen die Elementarteilchen.

Und das bedeutet, wenn ich so ein Gebilde aus vielen solchen lokalisierten Lösungen

beschleunige, dann wird sich nicht nur jedes einzelne Teilchen Lorentz kontrahieren, sondern

auch das gesamte Gebilde wird sich Lorentz kontrahieren und wird sich bewegen mit der

Geschwindigkeit v. Und weil nun sich alle Materie in der gleichen Weise Lorentz kontrahiert

und in aller Materie in der gleichen Weise die Zeitdilatation passiert, sorgt es dafür,

dass in diesem bewegten System, wenn ich da Längen messe oder Zeiten messe, ich gar nicht

feststelle, dass ich mich bewege, weil alle Maßstäbe sich z.B. ebenfalls kontrahiert

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

01:26:18 Min

Aufnahmedatum

2012-01-25

Hochgeladen am

2012-01-27 14:53:45

Sprache

de-DE

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