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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

56 Beiträge, Schlüsselwörter: Zeitreise, Relativitätstheorie
icecube-bongo99
Diskussionsleiter
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 01:20
Also wenn ich schneller als die erde sich dreht dann vergeht die zeit doch schneller auf der erde und für mich normal.

Das ist ja schon bewiesen durch die relativitätstheorie.

Nun meine frage wenn ich mit einem raumschiff mich weg von der erde bewege so dass ich nicht mehr der gravitation der erde ausgesetzt bin
schwebe ich durch den raum nur angezogen von der sonne mit einer geschwindigkeit von 107.000 km/h wäre ich auf der erde würde ich doch mit 1670 km/h + 107.000km/h = 108670km/h mich bewegen nun mal angenohmen die erde sei jetzt das schnellere objekt das heist doch dann das die zeit auf der erde schneller vergeht als im orbit beispiel bei mir wäre 1 min vergangen und auf der erde wäre 2 min vergangen

also eine umgekehrte version des zwillings paradox

habe ich recht ?


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mr.nobody
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 01:37
mann mann

hast du mal auf die uhr geguckt???

Wissen ist Macht


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mûreth
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 03:03
Drück dich doch mal ordentlich aus, mit Punkt und Komma. Außerdem hättest du mal sagen können, woher du deine Geschwindigkeiten nimmst...
Zur Klärung: 107.000 Km/h ist die Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne und die 1670 Km/h ist die Rotationsgeschwindigkeit der Erde um ihre eigene Achse.

Also... wenn ich das richtig verstehe möchtest du wissen, ob die Zeit in Relation zu einem ruhenden Bezugssystem auf der Erde langsamer läuft, als in ihrem Orbit. Die Antwort ist, dass dies von der Tageszeit abhängt.
Wenn man auf der Erde steht, bewegt man sich im laufe eines Tages einmal in Bewegungsrichtung der Erde um die Sonne, einmal entgegengesetzt und zweimal senkrecht dazu - zu allen anderen Zeiten in irgendeinem Winkel dazwischen. In Bewegungsrichtung addieren sich die Geschwindigkeiten gerade, so wie du es gerechnet hast. In Gegenrichtung ziehen die Geschwindigkeiten sich ab, man ist also langsamer! Ist die Bewegung Senkrecht oder verläuft unter einem anderen Winkel, ist die Bewegung auf der einen Seite schneller und auf der anderen Seite langsamer als im Orbit - allerdings addieren/subtrahieren sich die Geschwindigkeiten nicht. In jedem Fall ist die Geschwindigkeit immer der Betrag der Summe der beiden beteiligten Vektoren. Da das Ganze einmal schneller und einmal langsamer läuft, würde ich lapidar schätzen, dass sich beides gegenüber dem Orbit wieder aufhebt.

Als Randbemerkung sei aber gesagt, das die Schwerkraft der Erde die Zeit in geringem Maße ebenfalls langsamer laufen lässt. Daher läuft die Zeit im Orbit prinzipiell schneller als auf der Erde.

"angenohmen die erde sei jetzt das schnellere objekt das heist doch dann das die zeit auf der erde schneller vergeht als im orbit beispiel bei mir wäre 1 min vergangen und auf der erde wäre 2 min vergangen"

Nein, wenn die Erde das schnellere Objekt wäre, so würde die Zeit langsamer und nicht schneller vergehen! Außerdem kannst du nicht von Minuten sprechen - die Zeitdehnungen von der wir hier sprechen liegt im Bereich von höchstens 851,5 Nanosekunden (= 0,000000008515 s)


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tom80469
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 03:52
Physikstudenten sind erstaunlich lange wach.

Ich finde es immer wieder spannend, wie du @mûreth die Fragen beantwortest. Habe schon einiges über das Weltverständnis und die Argumente aus der aktuellen Physik gelernt. Ich fand Physik immer sehr spannend, habe aber mich vor langer Zeit für Software entschieden. Offene Fragen wie obige haben mich in dieses Forum geführt. Einsteins Physik von vor 100 Jahren ist bei den meisten Menschen heute noch nicht angekommen, viele Beiträge in verschiedenen Threads zeigen dies. Wie lange es wohl dauern wird, bis das Weltbild der Hälfte der Menschheit grob auf den Erkenntnisstand der heutigen Physik aufgeschlossen hat? Ich meine nicht, das mathematische Handwert zu beherrschen (kann ich auch nicht), sondern den Ansatz zu verstehen.

Besonderen Danke für die Sichtweise bezüglich Zeitreisen will ich nicht unterschlagen.


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blahblah
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 04:35
"Physikstudenten sind erstaunlich lange wach."

Informatikstudenten die Ferien haben auch. (also ich) :)

Ist mir leider alles zu "hoch". In der "Hauptschule", also 5. bis 8. Klasse der 9 Jährigen Pflichtschullaufbahn in Österreich, war ich sehr gut in Physik, dann in der höheren Schule hab ich in Physik leider total versagt obwohl es auch schon immer spannend fand. Naja hab aber bereits gewusst, dass ich mich eher für Computer interessiere.

Mir ist sowieso ein Rätsel wieso für bewegte Uhren (Objekte) die Zeit langsamer vergeht als für stehende. Was hat das für einen Sinn? Stimmt es überhaupt und wenn es stimmt, kann es sein, dass dieses Phänomen extra dafür da ist, um vielleicht das Weltall einfacher/schneller zu bereisen? :)

Der Geist beherrscht die Materie!


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tom80469
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 04:55
ich glaube nicht, dass das Weltall für unsere, ach so besondere Menschheit "gemacht" wurde. Aber die menschliche Neugierde treibt, zu verstehen, in welcher Art von "Käfig" wir uns befinden. In so fern ist es auch schwer zu beantworten, welchen Sinn die physikalishe Bescheibung unserer Welt macht.

Aber es wurde gezeigt, dass, egal in welchem System man selbst sich befindet, jeder stellt die gleiche Geschwindigkeit für Licht fest. Das erzwingt eine andere Auffassung von Raum und Zeit. Stehende Objekte gibt es demnach nicht, da kein System eine bevorzugte Position einnimmt. Man möge mich korrigieren, aber meinem Verständins nach beobachtet man an sich selbst, bzw. dem System in dem man sich befindet, keine Veränderung. Erst wenn man ein anders System beobachtet, zeigen sich die Effekte der Längenkontraktion bzw. Zeitveränderung.


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mûreth
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 05:11
@ tom80469:

"Physikstudenten sind erstaunlich lange wach."

Tag und Nacht sind nur Definitionen und eigentlich dasselbe; der Unterschied ist genau genommen bloß, dass derjenige Stern im Universum, der uns am nächsten ist, am Tage zu sehen ist und in der Nacht eben nicht ;)

@ blahblah:

"Mir ist sowieso ein Rätsel wieso für bewegte Uhren (Objekte) die Zeit langsamer vergeht als für stehende."

Das folgt sofort aus der Annahme, dass die Lichtgeschwindigkeit die höchst mögliche Geschwindigkeit ist.
Nehmen wir an es seien zwei Spiegel zueinander ausgerichtet in einem großen Kasten plaziert und ein Lichtstrahl sei zwischen ihnen gefangen. In jedem Fall beschreibt der Weg des Lichtes eine Gerade, während er sich vom einen zum anderen Spiegel bewegt. Wenn wir den Kasten nun bewegen, so bewegen sich auch die Spiegel und von außen aus betrachtet sehen wir, dass der Lichtstrahl ein zick-zack Muster durchläuft. Die Zeit, die der Lichtstrahl braucht, um sich vom einen zum anderen Spiegel zu bewegen lautet t=x/c (wobei 't' die Zeit, 'x' der Abstand der Spiegel und 'c' die Lichtgeschwindigkeit sind). Nun wissen wir aber, dass ein gerader Weg kürzer ist als ein diagonaler Weg. Da die Strecke x, die der Lichtstrahl durchläuft, länger ist, wenn die Spiegel bewegt sind, und die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt, muss zwangsläufig die Zeit t länger werden! Und dies umso mehr, je schneller der Kasten bewegt ist, weil damit der Lichtweg vergrößert wird. Nähert sich der Kasten der Lichtgeschwindigkeit, so bewegt sich der Strahl bereits beinahe waagrecht - die Zeit wird also sehr verlängert. Könnte sich der Kasten micht Lichtgeschwindigkeit bewegen, so würde sich der Strahl tatsächlich waagrecht bewegen und niemals den anderen Spiegel erreichen - es würde unendlich lange dauern; die Zeit stünde still.


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tom80469
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15.02.2005 um 05:33
"Tag und Nacht sind nur Definitionen und eigentlich dasselbe; der Unterschied ist genau genommen bloß, dass derjenige Stern im Universum, der uns am nächsten ist, am Tage zu sehen ist und in der Nacht eben nicht"

Köstlich! Ich spach von "wach" und bekomme einen Vortag über das Sonnensystem. Herrlich.

Reicht, für die Lichtuhr nicht der alte Phytagoras zum Verständnis aus? Mit diesem Beispiel hatte ich die SRT erstmals (möglicherweise) verstanden. Stimmt meine Auffassung, wie oben beschrieben?


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blahblah
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15.02.2005 um 05:36
@mûreth

Du hast mich doch tatsächlich mitten in der Nacht zum Nachrechnen und Überlegen gebracht. :)

"Könnte sich der Kasten micht Lichtgeschwindigkeit bewegen, so würde sich der Strahl tatsächlich waagrecht bewegen und niemals den anderen Spiegel erreichen - es würde unendlich lange dauern; die Zeit stünde still."

Stimmt nicht, hab nachgerechnet. Es würde stimmen, wenn die Lichtgeschwindigkeit Unendlich wäre, ist sie aber nicht sondern ~30000km/s glaub ich.

Das Licht braucht aber scheinbar doch etwas mehr Zeit. Muss mir nur noch überlegen ob das mit dem diagonalen Bewegen überhaupt "realistisch" ist.

Der Geist beherrscht die Materie!


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mûreth
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15.02.2005 um 05:40
@ tom:

Na, mit dem Pythagoras würde man es dann berechnen, damit kann man die Gleichung herleiten. Aber es geht mir hier ums verstehen und nicht ums berechnen ;)

Was deine Auffassung angeht, so würde ich diese bejahen.


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tom80469
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15.02.2005 um 05:46
Link: www.physik.uni-muenchen.de (extern)

@mûreth: danke

Oft ist ein Animation besser zu verstehen als Worte. Eine gute Darstellung kenne ich von:

http://www.physik.uni-muenchen.de/leifiphysik/web_ph12/grundwissen/07zeitdilatation/zeitdilatation.htm

Möglicherweise hilft dir @blahblah das beim Begreifen des Gedankengangs


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mûreth
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 05:48
@blahblah:

"Stimmt nicht, hab nachgerechnet. Es würde stimmen, wenn die Lichtgeschwindigkeit Unendlich wäre, ist sie aber nicht sondern ~30000km/s glaub ich."

Da liegt dir ein gedanklicher Fehler zugrunde ;)
Wenn sich der Kasten mit Lichtgeschwindigkeit nach, sagen wir, rechts bewegt, so kann der Lichtstrahl sich nicht mehr nach oben oder unten bewegen, weil er sonst die Lichtgeschwindigkeit überschreiten würde! Er bleibt waagrecht und bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit nach rechts. Btw. ist c=299.792.758 m/s = 299.792,458 Km/s


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blahblah
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15.02.2005 um 05:56
Naja um ne Zenerpotenz hab ich mich bei meiner Schätzung vertan. :) Hat aber eh nicht die Berechnung gestört, da es nur ne Konstante ist.

"gedanklicher Fehler"

Da ist das Hauptproblem. Darf nicht schneller sein, weil c (die Konstante, seit wann hat ne Konstante soviel "Macht"? :)) die höchste Geschwindigkeit ist. Aber warum ist das so?

Der Geist beherrscht die Materie!


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jever
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 06:00
@mûreth:Fast Falsch: der Lichtpunkt bewegt sich durchaus mit Überlichtgeschwindigkeit. Nur kommen die Infos eben nur mit Lichtgeschwindgkeit an. Ist dasselbe, als wenn ich einen Laserpointer auf die rechte Seite des Vollmondes richte und ihn dann auf die linke Seite sehr schnell bewege. Der Lichtpunkt ist in Überlichtgeschwindigkeit auf der anderen Seite, aber es bringt nix ;)

MfG jever

Verwirrt mich nicht mit Tatsachen!


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mûreth
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15.02.2005 um 06:02
Warum ist da ein Problem? Die Erklärung ist doch sicher nachvollziehbar, oder?

"Aber warum ist das so?"

Weil es irgendeine maximale Geschwindigkeit geben muss; wäre es nicht c, dann eben eine andere Geschwindigkeit und so käme doch wieder dasselbe dabei heraus ;)


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mûreth
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15.02.2005 um 06:06
@ jever: Der Strahl kann sich aber nicht mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, dass ist die Vorraussetzung der Theorie. Wenn man etwas vorraussetzt, muss man es auch einhalten, sonst macht man es ja garnicht. Zumal du dich irrst, der Strahl bewegt sich weder bei deinem Mondbeispiel, noch in dem Kasten mit Überlichtgeschwindigkeit.


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blahblah
ehemaliges Mitglied

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15.02.2005 um 06:06
"Die Erklärung ist doch sicher nachvollziehbar, oder?"

Ja, das mit dem bewegten und außenstehendem System hab ich nun begriffen.

"Weil es irgendeine maximale Geschwindigkeit geben muss;"

Warum?

Der Geist beherrscht die Materie!


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mûreth
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 06:10
@ blahblah:

"Warum?"

Nun, zum einen ist anschaulich klar, dass ein Körper sonst unendlich schnell bewegt werden könnte und dieser dann eine unendliche kinetische Energie hätte. Es ist aber Energie = Masse und damit müsste das Universum eine unendliche Masse besitzen. Wenn es das nicht täte, wo soll die Energie dann hergenommen werden? Nach dem Energieerhaltungsssatz darf nicht einfach Energie hinzukommen, also musste sie schon dagewesen sein. Da die Materiedichte des Universums nicht unendlich groß ist, muss es also eine maximale Geschwindigkeit geben, die auch nicht ganz erreicht werden kann. Ist doch klar :)


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tom80469
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15.02.2005 um 06:11
@jever:
Du drehst deine Photonenkanone, für die Partikel und ihre Reise ändert das nichts.
Wenn ich mit einer Pistole zuerst nach Norden und dann nach Osten schieße, welche Kugel durchläuft dann mit die Strecke zwischen den beiden Aufschlagpunkten? Oder bewegt sich die Kugel dann mit Überkugelgeschwindigkeit?


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blahblah
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 06:42
@mûreth

Klingt logisch deine Begründung. Hab noch nie eine Begründung dafür bis jetzt bekommen/gelesen/gehört gehabt.

Tja, will ich aber nicht so gern hinnehmen. :) Was wenn das Universum zwar keine unendliche Masse hat, weil ja das Universum nicht komprimiert ist, so wie beim Urknall(!) damals, sondern trotzdem unendlich viel Energie hat. Schließlich gab es scheinbar ja mal den Urknall. Da war das ganze Universum komprimiert und womöglich hatte es da ne unendliche Masse. Beim Ur-Knall dann ist einiges an Energie der Masse entwichen und somit hielt sich das Ganze nicht mehr zusammen. Was ist mit der Energie passiert? Wir kennen zb ruhemasselose Teilchen, genannt Photonen. Es gibt auch elektromagnetische Wellen sind auch ruhemasselos. Die sind dem Materieklumpen als "freie Energie" entwichen und sind um uns herum. In Summe ergibt alle Energie, der massebehafteten und der ruhemasselosen Teilchen wieder Unendlich. Diese Theorie würde die Theorien über den Äther usw. bestätigen und würde einen Beitrag zur Urknalltheorie leisten. :)

Hab ich mir grad jetzt spontan alles zusammengereimt/ausgedacht. :)

Der Geist beherrscht die Materie!


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mûreth
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Fragen zur relativitätstheorie und zeit reisen

15.02.2005 um 07:06
@ blahblah:

"Was wenn das Universum zwar keine unendliche Masse hat, weil ja das Universum nicht komprimiert ist, so wie beim Urknall(!) damals, sondern trotzdem unendlich viel Energie hat. Schließlich gab es scheinbar ja mal den Urknall. Da war das ganze Universum komprimiert und womöglich hatte es da ne unendliche Masse."

Vorsicht, du setzt Dichte mit Masse gleich! Beim Urknall war die Dichte sehr groß, die Masse lag aber nur im Bereich von einigen Mikrogramm! Zumal Energie = Masse ist, wenn du von unendlicher Energie sprichst, sprechen wir auch von unendlicher Masse.

"Beim Ur-Knall dann ist einiges an Energie der Masse entwichen und somit hielt sich das Ganze nicht mehr zusammen."

Neee, es kann nichts aus dem Universum entweichen - du verstößt gegen den Energieerhaltungssatz, so, wie ich es in meiner Erkärung von vorhin schon erwähnte.

"Wir kennen zb ruhemasselose Teilchen, genannt Photonen. Es gibt auch elektromagnetische Wellen sind auch ruhemasselos."

Ähem, Photonen und elektromagnetische Wellen sind dasselbe. Außerdem besitzen sie über ihre Frequenz eine Energie und dieser kann auch eine Masse zugeordnet werden - es geht im Universum nichts verloren.

"In Summe ergibt alle Energie, der massebehafteten und der ruhemasselosen Teilchen wieder Unendlich. Diese Theorie würde die Theorien über den Äther usw. bestätigen und würde einen Beitrag zur Urknalltheorie leisten."

Also noch mal: Wenn ich sage, es gäbe unendlich viel Energie, müsste es auch unendlich viel Masse geben (und auch unendlich viel Licht). Allein durch die unendliche Masse müsste das Universum, da es eine endliche Ausdehnung hat, wie wir wissen, eine unendliche Dichte besitzen und würde nach den gegebenen Gesetzen sofort zu einem Schwarzen Loch zusammenfallen, was mit dem kompletten Zusammenbruch des Universums enden würde. Folglich könnte es nicht existieren und hätte damit niemals existiert.


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