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
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:26:18 Min
Aufnahmedatum
2012-01-25
Hochgeladen am
2012-01-27 14:53:45
Sprache
de-DE