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Zeitreise durch Geschwindigkeit

107 Beiträge, Schlüsselwörter: Zeitreise, Geschwindigkeit

Zeitreise durch Geschwindigkeit

05.01.2014 um 18:20
@Stru
Das ist ja gerade der Witz an der Sache: selbst wenn man diese Effekte mit der Laufzeit von Licht raus rechnet, und berücksichtigt, dass Informationen verzögert ankommen, hat man noch immer die relativistischen Effekte. Das ist alles berücksichtigt.
Es ist sogar so, dass man sich diese Laufzeit in der Regel komplett spart weil die Rechnungen dadurch sehr hässlich werden.

Das was du in der Regel liest und in Bildern siehst, z. B. wenn erklärt wird, wie zwei Raketen aneinander vorbei fliegen, das ist in der Regel alles nicht wirklich richtig. Der Beobachter nimmt noch viele komplizierte Verzerrungen wahr, und daraus zu rekonstruieren, was denn nun wirklich real passiert, und was nur "Täuschung" ist, ist alles andere als trivial.

Das Entscheidende ist, dass die relativistischen Effekte gerade nichts mit Licht an sich zu tun haben. Die Konstante c ist eine fundamentale geometrische Eigenschaft des Raumes. Dass Licht sich gerade mit C bewegt kann man als sau blöden Zufall betrachten. (auch wenn es natürlich kein Zufall ist). Dazu kommt, dass C auch noch als Lichtgeschwindigkeit bezeichnet wird, was die Verwirrung nur noch vergrößert. Aber das hat historische Gründe, keine physikalischen. Die besondere Bewegung von Licht mit dieser Fundamentalkonstante c ist das Resultat der Eigenschaften von Photonen. Und in dieser Hinsicht ist Licht nicht mal was Besonderes, viele Teilchen bewegen sich mit c (ich hab bereits angedeutet, dass es eine interessante Frage ist, warum es überhaupt Teilchen gibt, die sich nicht mit C bewegen). Das liegt daran, dass c nichts mit Licht zu tun hat. Die Raumzeit selbst hat unerwartete Eigenschaften.


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

05.01.2014 um 18:45
Super Antwort von euch beiden ;)

Das trifft meine Grund-Problematik wirklich auf den Kopf - ich wollte wirklich auch erst einmal den Unterschied zwischen der Wahrnehmung und der "Realität" der Zeitreise begreifen, bzw. erfahren, ob dieser auch wirklich als Unterschied deklariert ist.

Dann kann ich mich nun einmal weiter belesen und gucken, ob ich nun hinter die Theorien der echten fiktiven Zeitreise blicken kann ;)

Wenn noch jemand ein paar gute Texte kennt oder selbst noch Infos weitervermitteln möchte, kann er es gerne hier machen.


Danke nochmals.

Grüße


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

05.01.2014 um 19:29
Ich empfehle dir dieses Applet:

http://www.adamtoons.de/physics/relativity.swf

Das ist eine der besten Möglichkeiten, ein Gefühl für Relativität zu bekommen, ohne dass du dich mit der Mathematik beschäftigen musst. Das Tolle ist auch, dass du dort auch Gravitation betrachten kannst, sowohl für ein festes, als auch für ein freifallendes Objekt. Da siehst du dann auch gravitative Zeitdilatation.


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OstHool
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Zeitreise durch Geschwindigkeit

05.01.2014 um 21:07
@ShortVisit
ShortVisit schrieb:Stellt Euch vor, ein Raumfahrer fliegt mit 99,9999% c an der Erde vorbei in Richtung Proxima Centauri (rund 4 Lichtjahre entfernt) und in diesem Moment startet ein Beobachter auf der Erde und der Pilot des Raumschiffes eine Stoppuhr. Nehmen wir ferner an, die beiden Beobachter (der auf der Erde und der im Raumschiff könnten den jeweils anderen ohne Zeitverzögerung beobachten)
Für den Beobachter auf der Erde läuft die Uhr des Raumschiffpiloten extrem langsam und für diesen die Uhr des Beobachters auf dere Erde ebenso.

Tatsächlich ist eine solche direkte Beobachtung unmöglich, weil die beiden sich in unterschiedlichen Koordinatensystemen befinden.

Ok, für den Beobachter im Raumschiff ist seine Geschwindigkeit um ein Vielfaches höher als c. Er stellt fest, dass er von der Erde zum Proxima Centauri bloss wenige Stunden braucht (sein Uhr läuft jahr sehr viel langsamer als die des Beobachters auf der Erde...) und die Entfernung ist nun mal 4 Lichtjahre. Da er in wenigen Stunden ankommt muss er also unheimlich schnell sein.

Hmm - tut sie das wirklich? Der Raumschiffpilot sieht ja aus seinem Koordinatensystem auch die Uhr auf der Erde viel langsamer laufen. Und zwar um den gleichen Faktor, den der Beobachter auf der Erde misst.

Wenn der Pilot also Proxima Centauri erreicht sind auf seiner Uhr ein paar Stunden vergangen, _nach seinen Beobachtungen_ aber auf der Erde ebenfalls - und nicht vier Jahre. Der Beobachter auf der Erde aber hat auf seiner Stoppuhr 4 Jahre drauf.
Hä ? Das musst Du mir mal erklären,wie der Pilot im Raumschiff für 4 Lichtjahre nur wenige Stunden braucht ? 4 Lichtjahre bedeutet,das Licht braucht 4 Jahre,um bis dorthin zu kommen. Da Du,wie Du sagtest,annähernd knapp unter normaler Lichtgeschwindigkeit reisen tust,bist Du sozusagen erst in etwas über 4 Jahren dort.


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ShortVisit
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05.01.2014 um 22:04
@OstHool

Meine Zeit läuft um so langsamer ab, je mehr ich mich der Lichtgeschwindigkeit nähere. für den Beobachter auf der Erde.


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vvcephei
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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 00:07
Hypatia schrieb:
HYPATIA schrieb:Jeder Beobachter ruht in seinem Bezugssystem ;)
Wäre ich ein Photon dürfte ich mich auch als "Beobachter" bezeichnen (ich kann auch die Augen zu machen, dann kann ich nichts beobachten:), in welchem Bezugssystem ruhe ich dann?
HYPATIA schrieb:@vvcephei

Ein Photon ist kein Inertialsystem im Sinne der SRT. Demnach kann ein Photon kein Beobachter sein. Im Sinne einer Lorenz-Trafo würde das auch relativ wenig Sinn machen ;)
Korrekte Antwort auf eine mutwillige Unsinnsfrage:). Physik Student, oder schon fertig mit Master, bzw. anachronistischem Diplom?

@HYPATIA


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Deathwing_
ehemaliges Mitglied

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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 00:11
Mal was anders. Angenommen man könnte schneller als licht sein also >300000 KmH dann wäre man doch für die Zeit Blind weil das Licht ja langsamer ist als das wir es merken ,falls wir es denn überhaupt bemerken. Ich weiss nicht welche Reaktionszeit das Gehirn hat.


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hawaii
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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 00:18
@Deathwing_

Ich weiß ja nicht viel darüber, aber was ich weiß, ist, dass das Licht mit 300.000 km pro Sekunde und nicht pro Stunde reist.

@vvcephei

Sie hat ein abgeschlossenes Studium, soweit ich weiß.


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Deathwing_
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06.01.2014 um 00:22
Meinte Km/S das weiss ich auch war das aber vom Auto gewöhnt. (Schäm)


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:00
@Deathwing_


Nun ja - ob man dann blind ist, bzw. man nichts mehr wahrnehmen kann, weiß ich nicht - könnte man jedoch etwas wahrnehmen, würde man nach meiner Logik, ältere, bereits weitergereiste, Lichtinformationen einholen und somit wahrnehmen, wenn du entgegengesetzt deiner Fahrtrichtung schaust, bzw. wahrnimmst :P - du blickst quasi in die Vergangenheit.

Man möge mich korrigieren, wenn ich damit falsch liege - bin kein Studierter.


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:25
OstHool schrieb:Hä ? Das musst Du mir mal erklären,wie der Pilot im Raumschiff für 4 Lichtjahre nur wenige Stunden braucht ? 4 Lichtjahre bedeutet,das Licht braucht 4 Jahre,um bis dorthin zu kommen. Da Du,wie Du sagtest,annähernd knapp unter normaler Lichtgeschwindigkeit reisen tust,bist Du sozusagen erst in etwas über 4 Jahren dort.
Jeder Beobachter kommt zu dem gleichen Ergebnis, dass die Reise für den Astronauten viel kürzer ist, als klassisch erwartet.
Der Beobachter auf der Erde beobachtet, dass die Uhr auf dem Raumschiff sehr viel langsamer vergeht. Es dauert zwar knapp 4 Jahre, bis das Raumschiff angekommen ist, aber da während dieser Reise auf dem Raumschiff alles in Zeitlupe abläuft, ist der Astronaut nur ganz kurz im Raumschiff gesessen und hatte eine angenehm kurze Reise (z.B. 4 Stunden)

Der Astronaut dagegen kann natürlich nicht wahrnehmen, dass seine Uhr langsamer geht. Aus seiner Sicht verkürzt sich die Strecke zwischen Start und Ziel, der Raum wird in Flugrichtung zusammengestaucht. Damit sieht er zwar die Umgebung immer noch mit knapp Lichtgeschwindigkeit an sich vorbeiziehen, und auch das Ziel kommt mit etwa c auf ihn zu, aber der Stern ist in diesem Bezugssystem viel weniger weit entfernt, wodurch die Strecke nur noch eine Katzensprung von vier Lichtstunden ist und dementsprechend auch in 4 Stunden erreicht wird.

Etwas hässlicher ist allerdings die Ankunftszeit, vor allem bei der Rückkehr zur Erde. Der Astronaut wird natürlich erst nach 8 Jahren auf der Erde zurück sein können, auch wenn ihm die Reise nur wie 8 Stunden vorkam. Das liegt daran, dass sich die Gleichzeitigkeit bei weit entfernten Orten stark ändern kann, wenn Beschleunigungen auftreten.

@vvcephei
Diplom ist durch, ja ;)


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:31
Deathwing_ schrieb:Mal was anders. Angenommen man könnte schneller als licht sein also >300000 KmH dann wäre man doch für die Zeit Blind weil das Licht ja langsamer ist als das wir es merken ,falls wir es denn überhaupt bemerken. Ich weiss nicht welche Reaktionszeit das Gehirn hat.
In erster Linie wärst du tot, weil mit zunehmender Reisegeschwindigkeit der Doppler-Effekt das entgegenkommende Licht zu harter Gamma-Strahlung (und noch schlimmer) wird und dich grillt ^^

l40p0


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:31
@ShortVisit
ShortVisit schrieb:Ok, für den Beobachter im Raumschiff ist seine Geschwindigkeit um ein Vielfaches höher als c. Er stellt fest, dass er von der Erde zum Proxima Centauri bloss wenige Stunden braucht (sein Uhr läuft jahr sehr viel langsamer als die des Beobachters auf der Erde...) und die Entfernung ist nun mal 4 Lichtjahre. Da er in wenigen Stunden ankommt muss er also unheimlich schnell sein
Die Uhr des Raumschiffpiloten läuft für den Piloten selbst natürlich nicht langsamer - und er glaubt auch nicht, schneller als c zu reisen. Ich denke, Du ignorierst hier die Längenkontraktion. Proxima Centauri ist nicht mehr 4 Lichtjahre entfernt, sondern nur noch 4 Lichtstunden. Das der Raumschiffpilot nicht schneller als mit c reist, kann er durch einen Blick nach hinten auf die sich von ihm entfernende Erde prüfen. Die erscheint ihm zwar extrem rotverschoben, bewegt sich aber unterhalb c von ihm weg.


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:37
vielleicht noch etwas: Ist der Reisende auf Proxima Centauri angekommen und setzt zum Rückflug an, so würde er die Uhr des Beobachters während der Beschleunigungsphase als schneller(!) gehend wahrnehmen, was zum Zwillingsparadoxon führt.


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:38
Weide schrieb:was zum Zwillingsparadoxon führt.
Was das Zwillingsparadoxon auflöst ;)


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 01:38
stimmt ;-)


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hawaii
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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 12:47
hawaii schrieb: Ich weiß ja nicht viel darüber, aber was ich weiß, ist, dass das Licht mit 300.000 km pro Sekunde und nicht pro Stunde reist.
Deathwing_ schrieb:Meinte Km/S das weiss ich auch war das aber vom Auto gewöhnt. (Schäm)
Haha :D
Ich muss mich ja noch viel mehr schämen...
Es sind Meter pro Sekunde. :P:


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 13:35
Nö, 300.000km/s sind richtig.
Genau 299.792.458m/s


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Zeitreise durch Geschwindigkeit

06.01.2014 um 17:18
Zeitreisen sind nicht möglich. Und ich denke man kann schneller als das Licht sein.

Kommt allerdings darauf an wie man es sieht. Ich hatte mal ein Kinderbuch in dem alle Natursachen schön erklärt wurden. Ähnlich "Was ist was". Ein Mann ist ins Weltall geflogen und dort viele viele Jahre geblieben. Sein Bruder blieb auf der Erde. Als der Mann zurück zur Erde kam war er kaum gealtert und für ihn wenige Jahre vergangen. Der Bruder auf der Erde war allerdings schon ein alter Opa. Das kommt daher weil im Weltall die Zeit langsamer läuft. Es ist eigentlich die Gegenwart, aber für den jungen Mann der seinen alten Bruder sieht, vielleicht eine Art Zukunft.

Ein anderes Beispiel ist, das wir ja ständig in die Vergangenheit schauen. Andere Galaxien sehen jetzt gerade anders aus, als wir sie sehen, weil das Licht ja 300.000km/s schnell ist.
Warum sollte man nicht schneller als das Licht sein können, wenn es die nötigen Brennstoffe gäbe? Angenommen es gibt diesen Brennstoff und eine Rakete ist 600.000km/s schnell. Sie startet zum einen Planeten der 2 Lichtjahre entfernt ist. Zeitgleich wird ein Lichstrahl zu diesem Planeten gesendet. Nach einem Jahr ist die Rakete bereits da. Der Planet existiert ja bereits. Das ist seine Gegenwart. Und wenn man auf diesen Planeten gelandet ist kann man 1 Jahr beobachten wie ein Lichtstrahl langsam immer näher kommt. Würde man dies von der Erde aus beobachten, wären beide gleich schnell. Auch wenn die Rakete schon da ist, wir aber noch sehen wie sie fliegt ist sie ja nicht in die Zukunft. Sie ist in der Gegenwart auf dem Planeten, aber wir schauen ja in die Vergangenheit.

Im Zusammenhang mit dem 1 Beispiel und den Brüdern: Würde man mit 600.000km/h immer um die Erde fliegen, würde man auch langsamer altern. Landet man wieder nach Jahren auf der Erde, könnte man sagen man ist in der Zukunft, aber in wirklichkeit ist man nur langsamer gealtert.


Letztens habe ich noch eine sehr spannende Doku auf N24 gesehen. Alles auf der Erde und im All hat ja seinen Sinn. Die Natur macht alles nicht ohne Grund. Dies war jetzt nicht in der Doku, aber z.B der Tierreich. Es gibt einen bestimmten Grund warum Tiere so und so handeln und so und so handeln. Als Beispiel Zebrastreifen. Warum gibt es sie? Warum haben die Zebras nicht normales Fell oder einfarbige Haut? Ich meine mal gelesen zu heben das Forscher es selber noch nicht wissen und es gibt mehrere Vermutungen. Sorry falls das jetzt falsch ist. Eine Theorie besagt das die Zebras immer im Rudel auftreten und dicht beieinander stehen. Stehen die Tiere also eng aneinander, kann der Feind (Löwe etc) das einzelne Tier nicht ausmachen, sondern sieht nur ein Streifenwirrwarr. Die Natur muss sich also was dabei gedacht zu haben, dem Tier Streifen zu geben. Wenns so wäre fände ich das sehr interessant. Dann wäre ja die Natur sozusagen "interligent" Woher weiß sie das, das sie dem Tier Streifen geben muss?

Aber zurück zur Doku. Dort ging es dann um Zeitreisen und Paradoxen. Angenommen man kann zurück in die Zeit reisen. Man könnte zu sich selber reisen und sich selber erschiessen. Man wäre also tot, somit gibt es aber auch keine Möglichkeit in Zukunft zurück zu reisen und sich zu erschiessen. Ein Paradoxum. Damit dies nicht passiert hat die "Natur" (wenn man im All von Natur sprechen kann) Zeitreisen ausgeschlossen. Hätten Zeitreisen einen richtigen Sinn, hätte die Natur diese Möglichkeit irgentwo im All hingebaut.


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vvcephei
ehemaliges Mitglied

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Zeitreise durch Geschwindigkeit

08.01.2014 um 02:19
OstHool schrieb:Hä ? Das musst Du mir mal erklären,wie der Pilot im Raumschiff für 4 Lichtjahre nur wenige Stunden braucht ? 4 Lichtjahre bedeutet,das Licht braucht 4 Jahre,um bis dorthin zu kommen. Da Du,wie Du sagtest,annähernd knapp unter normaler Lichtgeschwindigkeit reisen tust,bist Du sozusagen erst in etwas über 4 Jahren dort.
Das Beispiel ist noch harmlos, es ist bei entsprechender Geschwindigkeit möglich in der Lebensspanne eines Menschen einen Quasar zu besuchen (in der Berechnung) dessen Licht vor mehr als 13 Mrd. Jahren abgestrahlt wurde (der Quasar befindet sich natürlich nicht mehr an diesen Koordinaten). Praktisch ist es um ein solches Vorhaben nicht gut bestellt...

@OstHool
derdirk82 schrieb:Ein anderes Beispiel ist, das wir ja ständig in die Vergangenheit schauen.
@derdirk82

Ja, der Rest deines Posts ist Käse.
HYPATIA schrieb:@vvcephei
Diplom ist durch, ja ;)
Na dann, hzl. Glückwunsch!

@HYPATIA


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