Relativitätstheorie: Welche Zeit und Länge?

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Hallo ZuNiceFrage,

Im Inertialsystem von Beobachter 1…

In seinem Ruhesystem Σ₁, also in einem Koordinatensystem, das ihn als ruhend beschreibt. Im strengen Sinne dieses Wortes ist dieses gar kein Ruhesystem, da die Erde rotiert und auf ihrer Oberfläche Schwerkraft herrscht.

…müssten beide Uhren die gleiche Uhrzeit anzeigen,...

Warum? Während der Beschleunigungsphase können sie durchaus aus dem Takt geraten sein. In Σ₂ (dem Ruhesystem von Beobachter 2) ist das definitiv so, da sich Uhr 1 während dieser Phase gewissermaßen auf tieferem Gravitationspotential befindet und daher ein klein wenig langsamer läuft.

Beobachter 2 könnte aber beide Uhren in Σ₂ synchronisieren (z.B. mit der Lichtquelle), sobald er Reisegeschwindigkeit erreicht hat. In diesem Falle geht Uhr 1 in Σ₁ gegenüber Uhr 2 nach.

...und x1 und x2 gleich lang sein.

Das ist definitiv korrekt. Sie sind zwar beide um den Faktor √{1 − (v⁄c)²} kürzer als in Σ₂, aber untereinander sind sie gleich lang.

Das Licht trifft zuerst Schirm 1 dann Schirm 2, es legt eine längere Strecke zum Schirm 2 zurück und braucht länger.

Das ist völlig korrekt.

Im … [Σ₂] braucht das Licht die gleiche Strecke und Zeit zu beiden Schirmen, da Licht in jedem Bezugssystem die gleiche Geschwindigkeit hat.

Richtig. Falls Beobachter 2 die Uhren synchronisiert hat oder dies gerade mit der Lichtquelle tut, die zur Zeit t₂₀ (der erste Index "2" zeiht an, dass es Bordzeit ist) Signale in beide Richtungen aussendet, zeigen die Uhren anschließend dieselbe Zeit t₂₀ + x₁⁄c anzeigen. Allerdings geht dann in Σ₁ Uhr 1 nach, wie oben schon gesagt, und zwar um 2vx₁⁄c².

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – + Auseinandersetzung mit Gegnern der RT

SlowPhil  23.04.2023, 15:27

Vielen Dank für den Stern!

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Die Uhren gehen entweder anders

ja, nennt sich relativität der gleichzeitigkeit. also sie gehen gleich schnell, aber zeigen nicht gleichzeitig (im diesem bezugssystem) das gleiche an.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Physiker (Teilchenphysik)