Spezielle Relativitätstheorie?
Angenommen ein Raumschiff fliegt mit nahe lichtgeschwindigkeit, dann geht Die Zeit dort relativ zu einem Ruhendem Beobachter der Erde langsamer. Aber vom Raumschiff aus gesehen bewegt sich ja die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit d.h. auf der Erde sollte Die Zeit ebenfalls langsamer gehen. Was ist mein Fehler?
4 Antworten
Hallo Franz675,
es gibt keinen. Das Wort "Zeitdilatation" ist irreführend. Es ist eigentlich ein Projektionseffekt, ein Nebeneffekt der Relativität der Gleichzeitigkeit räumlich getrennter Ereignisse.
Das SzenarioStell Dir drei relativ zueinander ruhende Raumfahrzeuge vor, die im Abstand d in einer Reihe liegen, A bei x = −d, B bei x = 0 und C bei x = d. Ein 4. Raumfahrzeug B' zieht mit konstanter 1D-Geschwindigkeit v = β∙c an den anderen vorbei. Alle Raumfahrzeuge haben Funkkontakt.
Im gemeinsamen Ruhesystem von A, B und CZum Zeitpunkt t₀ (nach den Uhren von A, B und C) bzw. t'₀ (nach der Uhr von B') kommt B' an B vorbei. Beide erhalten zwei Signale von A und C mit Zeitstempel t₀ − d⁄c.
Im Ruhesystem von B'So weit, so klar– wenn man A, B und C als ruhend betrachtet. Das muss man aner nicht. Man kann A, B und C auch als Konvoi beschreiben, der mit −v am ruhenden Raumfahrzeug B' vorbeizieht. Dann war C zu dem Zeitpunkt, zu dem es sein Signal abgesetzt hat, um den Faktor 1/(1 − β) weiter entfernt und A zu dem Zeitpunkt, zu dem es seines abgesetzt hat, um den Faktor 1/(1 + β) näher als sie zur Zeit t'₀ sind. Nach dieser Interpretation muss das Signal von C um den Faktor
(1) (1 + β)/(1 − β) =: K²
älter sein als das von A, genauer muss es zur Zeit t'₀ − Kd⁄c abgeschickt worden sein, das von A zur Zeit t'₀ − d⁄(Kc).
Raumzeit- Diagramm zur Veranschaulichung der relativistischen Effekte
Die Zeit vergeht auf der Erde normal, nur für das Raumschiff vergeht sie langsamer.
Du empfindest die vergangene Zeit auf der Erde nur genauso schnell/langsam.
Was ist mein Fehler?
Auch wenn es zunächst widersprüchlich erscheint, da ist kein Fehler. Der "Widerspruch" löst sich durch die Signallaufzeit zwischen Raumschiff und Erde auf.
Durch den Abstand gibt es keine Gleichzeitigkeit mehr.
Es gibt eine Gleichzeitigkeit, nur ist Interpretationssache, welche Ereignisse nun gleichzeitig sind.
Übrigens gilt etwas ganz ähnliches schon in der NEWTONschen Mechanik für die Gleichortigkeit zeitartig aufeinanderfolgender Ereignisse.
Was ist mein Fehler?
gar nichts ist dein fehler. ist eh korrekt
solange sich das raumschiff inertial bewegt, vergeht im inertialsystem des raumschiffs die zeit auf der erde langsamer.
solange sich die erde inertial bewegt, vergeht im inertialsystem der erde die zeit im raumschiff langsamer.
solange sich alle inertial bewegen, gibt es keine eindeutige möglichkeit das alter der beiden beobachter zu einem gegebene zeitpunkt zu vergleichen (da gleichzeitigkeit nicht eindeutig sondern ebenfalls relativ ist).
Das mit dem "erst beim umkehren" ist auch nicht schlűssig.
Nehmen wir an ein Raumschiff fliegt von Planet A zu Planet B , mit nahe Lichtgeschwindigkeit.
Planet A und B befinden zueinander relativ in Ruhe. Auf beiden vergeht die Zeit also immer gleich.
Die Aussage der Relativitätstheorie sagt das angeblich auf bewegten Objekten die Zeit langsamer geht, von "erst beim Umkehren " steht da nichts.
Jetzt gibt es 3 mögliche Fälle, je nachdem was nun stimmt, wenn nicht beides falsch ist und die Zeit einfach überall normal weiter läuft
1. Wenn das Raumschiff bei A angekommen ist, ist es noch nicht umgekehrt. Alle auf dem Raumschiff sind also genauso gealtert wie auf Planet A und B .
Die Zeit läuft normal für alle weiter.
2. Die Zeit läuft auf dem Raumschiff langsamer. Die Astronauten sind weniger gealtert auf Planet A angekommen. Leute auf A sind gleich gealtert wie auf B.
Die Zeit läuft, wie laut Relativitätstheorie, auf dem bewegten Objekt langsamer.
3. Erst beim Umkehren gilt die Zeitdilatation.
Sie Starten also jetzt bei A und kehren zu B um. Was passiert nun? Waren sie eben noch gleich alt und plötzlich sind die auf dem Raumschiff jünger? Oder die auf Plant A älter?
Was passiert nun , wann und wo mit der Zeit?
Wenn man sich bei einer Diskusion , um die Relativitätstheorie, immer diese zwei Planeten vorstellt (zb mit Abstand 10 Lichtjahre ) dann kann man viele Aussagen besser nachvolziehen und selbst überlegen ob etwas richtig ist oder unplausiebel.
Zb Längenkontraktion :
Wird nun nahe Lichtgeschwindigkeit das Raumschiff kűrzer?
Was passiert dann mit der Dichte des Materials aus dem das Raumschiff besteht?
Oder wird der Weg zwischen den Planeten kűrzer?
Was passiert dann mit der Gravitation zwischen den Planeten?
Viele Grüße
Ich habe eine räumliche Analogie:
Stell Dir vor, zwei Autofahrer, ursprünglich auf gleicher Höhe, fahren mit gleichem Tempo v in leicht unterschiedliche Richtungen, die den Winkel θ bilden.
Jeder Fahrer hat in Bezug auf seine eigene Vorwärtsrichtung die 2D- Geschwindigkeit v∙(1 | 0), aber der rechte Fahrer hat in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des linken die 2D- Geschwindigkeit v∙(cos(θ) | sin(θ)) und der linke in Bezug auf den rechten v∙(cos(θ) | −sin(θ)), d.h , jeder Fahrer fällt in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des jeweils anderen zurück.
Wenn z.B. der rechte Fahrer seinrn Kurs ändert, sich auf den linken zubewegt und dann parallel zu ihm fährt, ohne sein Tempo zu ändern, liegt er am Ende zurück. Hätte stattdessen der linke Fahrer den Kurs geändert, würde am Ende er zurückliegen.
Aber wenn Leute auf dem Raumschiff langsamer altern, dann altern aus Sicht der Raumfahrer die Menschen auf der Erde auch langsamer. Aber dann wären ja am ende beide Beobachter gleich gealtert?