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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

324 Beiträge, Schlüsselwörter: Universum, Erde, Wissenschaft

Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 12:25
@BNV
@Lepus

Meiner Meinung nach, wird es auf dieser Seite relativ :) gut erklärt:

http://www.muenster.de/~promis/relativitaetstheorie.htm

(spezielle Relativitätstheorie)


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iwok
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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 18:22
@Lepus
@BNV

also das mit dem zeitlichen unterschied nennt sich in der physik zeitdilatation.
Die Zeitdilatation gemäß der speziellen Relativitätstheorie besagt, dass wenn eine Uhr C zwischen zwei synchronisierten, in einem Labor ruhenden Uhren A und B bewegt wird, sie gegenüber den beiden Uhren zeitlich nachgeht.
quelle: Wikipedia: Zeitdilatation_bewegter_Teilchen

ich versuche es aber mal mit eigenen worten zu erklären. ich hab da so ein uhrenexperiment im gedächtnis.
also zeit verläuft nicht linear...
und zwar wenn man 2 atom-uhren synchronisiert ("uhrenvergleich" <-- den satz kennt man aus filmen)
die eine uhr stellt man auf den gipfel z.b. mount everest, die andere kommt an einen tiefer gelegenen ort. z.b. irgendwo auf meereshöhe.
schaut man einen monat später nach, also vergleicht man diese 2 uhren. so wird man feststellen, dass die beiden uhren nicht mehr synchron sind.
wie kommt das ?

naja, der tag hat 24h, die erde dreht sich. das gilt natürlich für den gipfel des berges und auch für den ort auf meereshöhe.
allerdings bewegten sich die uhren während des experimentes die ganze zeit mit unterschiedlichen geschwindigkeiten.
und zwar ist der radius zum erdmittelpunkt, der beiden versuchsorte unterschiedlich...
dadurch ergeben sich unterschiedliche rotationsgeschwindigkeiten und somit zeitunterschiede ...

die uhr die sich schneller als die andere bewegte geht nach (lief langsamer)

und bei lichtgeschwindigkeit ist der effekt durch den größeren geschwindigkeitsunterschied noch viel viel größer ...
wie es auf der site die @ArthurDent gepostet hat steht:
Die Zeit spielt verrückt
Jetzt wird es richtig schwer. Denn für die Besatzung vergeht die
Zeit an Bord völlig normal. Ihr erscheint es, als gingen die
Uhren auf der Erde immer schneller. Ihnen könnte es scheinen, als
würde auf der Erde jede Minute eine neue Tageszeitung erscheinen,
jeden Tag wäre Bundestagswahl und die Menschen würden nur drei
Wochen leben.
quelle: http://www.muenster.de/~promis/relativitaetstheorie.htm#1.2.


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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 18:48
@iwok
@ArthurDent

Jetzt kapiere ich es langsam.
Vielen Dank! :D


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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 22:42
iwok schrieb:Die Zeit spielt verrückt
Jetzt wird es richtig schwer. Denn für die Besatzung vergeht die
Zeit an Bord völlig normal. Ihr erscheint es, als gingen die
Uhren auf der Erde immer schneller. Ihnen könnte es scheinen, als
würde auf der Erde jede Minute eine neue Tageszeitung erscheinen,
jeden Tag wäre Bundestagswahl und die Menschen würden nur drei
Wochen leben.
Hab die Seite nicht gelesen, aber dieser Punkt ist soweit ich es weiß genau falsch.

Die Besatzung bewegt sich mit einer hohen Geschwindigkeit und altert langsam. So wird das ja dargestellt. Allerdings kann man nicht wirklich sagen, wer sich denn bewegt. Je nach Bezugssystem bewegt sich eben der Andere und man erhält andere Ergebnisse.

Hätten also die Astronauten während ihrer Reise die Erde beobachten können, würden sie sehen wie auf der Erde weniger Zeit vergeht.

Im Endeffekt, kann man überhaupt nicht sagen, wo jetzt die Zeit schneller und wo langsamer vergangen ist, denn je nach Bezugssystem ist die Antwort unterschiedlich.

Durch diese Kuriosität entsteht das Zwillingsparadoxon.

Darin geht es um 2 Zwillinge. Einer der Beiden bleibt auf der Erde, ein anderer fliegt mit sehr hoher Geschwindigkeit zu irgend einem entfernten Himmelskörper und kommt dann zurück.

Dadurch entsteht ein Paradoxon, da ja für jeden der beiden Zwillinge der jeweils andere weniger gealtert ist. Wer wird denn nun älter sein?

Die Antwort ist: der der gereist ist. Aber warum?
Es liegt daran, dass ein Bezugssystem in dem die Zeit konstant läuft, nicht beschleunigt werden darf. Das heißt, sobald der Astronauten Zwilling an seinem Gestirn angekommen ist und sich auf den Rückweg macht verlässt er sein ursprüngliches Bezugssystem, da sein Raumschiff ja anhalten und wenden (also beschleunigen) muss. Wenn er dann zurückkommt ist also er derjenige der weniger gealtert ist.

Ich hoffe (denke aber) dass das alles richtig ist. Ich hab das jetzt bloß aus dem Stegreif geschrieben.

Aber wer will, soweit ich mich erinnere, gibts ein Artike auf Wikipedia zum Zwillingsparadoxon.

Warum die Zeit in verschiedenen Bezugssystem unterschiedlich schnell vergeht ist tatsächlich auch recht einfach und anschaulich zu erklären. Sogar wie stark die Abweichung der Zeiten ist (also der Lorenz-Faktor), lässt sich simpel über ein geometrisches Model nachrechnen.

Wenn ihr wollt, kann ich das auch noch kurz erklären.


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iwok
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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 23:00
trololol schrieb:Durch diese Kuriosität entsteht das Zwillingsparadoxon.
im video im beitrag: Beitrag von iwok, Seite 1

wird das zwillingsparadoxon (The Twin Paradox // 11:35) erklärt ....
trololol schrieb:Ich hoffe (denke aber) dass das alles richtig ist.
genau anders herum ...

im video wird erwähnt: Alice bleibt auf der erde ... bob fliegt ins weltall mit einem super-schnellen raumschiff ... und naja irgendwann kommt er zurück und da heißt es dann (13:53):
"By the time Bob completes his trip, alice will have experienced 20 units of time and Bob will have experienced 12 units of time[...]"

und dann wird das alles noch breit erklärt warum und wieso ...


also, das was auf der webseite steht ist nicht "genau falsch" ....


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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 23:12
@iwok

Ich hab mich in einem Satz vertan, mich aber in der Begründung korrigiert xD

Richtig heißt es:
Wer wird denn nun älter sein?

Die Antwort ist: der der auf der Erde geblieben ist. Aber warum?
Die Begründung passt dann auch.

Was auf der Webseite steht ist aber doch genau falsch =)


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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 23:20
Zusatz (konnte nicht mehr bearbeiten, sorry)

Zitat von Wiki
Wikipedia: Zwillingsparadoxon
Die Zeitdilatation selbst ist gemäß dem Relativitätsprinzip symmetrisch. Das heißt, jeder sollte die Uhr des anderen als bewegt und somit deren Gangrate als verlangsamt betrachten können
das widerspricht sich mit der Behauptung von der Webseite
iwok schrieb:Ihr erscheint es, als gingen die
Uhren auf der Erde immer schneller


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BNV
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15.08.2014 um 23:27
Also wenn ich mit einem Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit zu einem 5 Minuten entfernten Planet fliege und dort zwei Minuten später mit dem Handy einen Freund anrufe müsste dieser Freund doch theoretisch 5 Minuten später einen Anruf erhalten und dieser Anruf wäre von mir aus betrachtet 7 Minuten nach meinem Reisebeginn und für den Freund würde der Anruf deutlich später eintreffen, oder?


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iwok
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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 23:27
@trololol na dann les dir mal die website durch ;)

weiter vorne steht:
Seltsame Veränderungen
Schwierig wird es, wenn das Raumschiff eine Geschwindigkeit von
200.000 km/s erreicht. Wenn wir durch das Teleskop sehen, scheint
das Raumschiff zu schrumpfen. Die Uhren an Bord des Raumschiffs
vergehen langsamer, die Piloten sprechen langsamer und
schleichen im Schneckentempo durch das Raumschiff. Bei einer
Geschwindigkeit von 290.000 km/s ist das Raumschiff nur noch
eine dicke Scheibe, die Zeit an Bord vergeht viermal langsamer
als auf der Erde. Erreicht das Raumschiff 299 000 km/s erscheint
es nur noch als dünne Platte, die Bordzeit vergeht zwölfmal
langsamer als auf der Erde.
quelle: http://www.muenster.de/~promis/relativitaetstheorie.htm#1.1.


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iwok
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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 23:31
Also wenn ich mit einem Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit zu einem 5 Minuten entfernten Planet fliege und dort zwei Minuten später mit dem Handy einen Freund anrufe müsste dieser Freund doch theoretisch 5 Minuten später einen Anruf erhalten und dieser Anruf wäre von mir aus betrachtet 7 Minuten nach meinem Reisebeginn und für den Freund würde der Anruf deutlich später eintreffen, oder?
verstehe ich gerade nicht ganz ...

aber ja, also das unterstrichene ist der fall .... also der anruf würde auf der erde um einiges später als die 7minuten eintreffen ...
vorausgesetzt man könnte über diese entfernung ohne zeitverlust "telefonieren" ... hmm star trek mäßiges subraum-funken oder sowas ^^ :)


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15.08.2014 um 23:31
@iwok

das ist ja auch nicht falsch. Von der Erde betrachtet vergeht die Zeit im Raumschiff langsamer. Was falsch ist, ist, dass vom Raumschiff die Zeit auf der Erde nicht schneller vergeht, sondern tatsächlich auch langsamer.

Hier nochmal Wikizitat:
trololol schrieb:Die Zeitdilatation selbst ist gemäß dem Relativitätsprinzip symmetrisch. Das heißt, jeder sollte die Uhr des anderen als bewegt und somit deren Gangrate als verlangsamt betrachten können


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15.08.2014 um 23:31
@BNV
Du kannst nicht mit genau c reisen. Du kannst nur unter c reisen. Und nein, so einfach funktioniert das nicht mit deiner Rechung. Du musst mit einberechnen, dass die Zeit unterschiedlich vergangen ist und du musst mit einberechnen, dass du durch die Längenkontraktion weiter als 5 Minuten * c gereist bist.


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15.08.2014 um 23:33
trololol schrieb:das ist ja auch nicht falsch. Von der Erde betrachtet vergeht die Zeit im Raumschiff langsamer. Was falsch ist, ist, dass vom Raumschiff die Zeit auf der Erde nicht schneller vergeht, sondern tatsächlich auch langsamer.
Nein. Das stimmt nicht. Wenn man die Lorenztransformation richtig anwendet, dann vergeht die Zeit auf der Erde für den Reisenden tatsächlich langsamer.


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iwok
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15.08.2014 um 23:33
@trololol ... so wie ich es verstehe ändern die im text die beobachterperspektive ...
und ich sehe da keinen fehler im text ....


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BNV
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15.08.2014 um 23:33
@iwok
@Heizenberch

Wenn die Daten des Anrufes mit Lichtgeschwindigkeit übermittelt werden würden, würde der Anruf von dem Planet zu dem Freund doch 5 Minuten brauchen, oder?


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15.08.2014 um 23:35
@BNV ja, wenn du vorher mit der selben geschwindigkeit gereist bist ...

ich hatte das aber mehr so verstanden, dass es sich beim "telefonieren" um eine zeitunabhängige kommunikation handeln sollte ...


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Heizenberch
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15.08.2014 um 23:36
@BNV
Nein. Für deinen Freund würde es aussehen, als riefest du erst viel Später an und für dich würde es so aussehen, als seist du viel weiter gereist. (Es würde tatsächlich nicht nur so aussehen, es wäre so).


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15.08.2014 um 23:37
@iwok
@BNV
Googelt mal Zeitdilatation und Längenkontraktion.


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15.08.2014 um 23:39
@Heizenberch

Kann sein, dass ich es unglücklich ausformuliert habe, aber ich hab gerade auch gesagt, dass der Reisende die Zeit auf der Erde als langsamer empfindet.

@iwok

Der Fehler im Text (meiner Meinung nach) ist, dass dort behauptet wird, dass die Crew die mit einer Konstanten Geschwindigkeit fliegt, beobachtet wie die Zeit auf der Erde schneller vergeht. Genau das gegenteil ist der Fall, weil man nicht differenzieren kann, Welches System denn das ruhende sein soll. Die auf der Erde meinen die Zeit im Raumschiff vergeht langsamer, die im Raumschiff meinen, die Zeit auf der Erde vergeht langsamer.


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iwok
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Der Wissenschafts-Fragen-Thread

15.08.2014 um 23:40
@BNV ... also wenn du mit einfacher lichtgeschwindigkeit auf einen 5 minuten entfernten planet reist, dann direkt anrufst und die kommunikation passiert ohne latenz (also direkt ohne signallaufzeiten ..) dann kommt der anruf auf der erde schonmal viel später an ...





und wenn das signal auch nochmal 5min (da 1fache lichtgeschwindigkeit) braucht ...
dann kommt es umgekehrt noch einmal zu einer deutlichen verzögerung ....

oder so ...


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