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Was ist Raumzeit?

Was ist Raumzeit?

28.01.2016 um 11:17
@TangMi
TangMi schrieb:...ich würde im Fall der Erde z.B. sagen "fast mit LG" - da die Zeitachse in der Mitte der Weltlinie verläuft.
Korrekt. Aber die dabei auftretenden Geschwindigkeiten haben lediglich einen schwachen relativistischen Effekt.


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28.01.2016 um 11:18
Es sind einfach 4 Vektoren!
Stell dir ein 4-dimensionales Koordinatensystem vor. Der 4. Strahl liegt orthogonal zu den 3 Raumdimensionen, es ist die Zeit.
Du bewegest dich permanent durch alle 4 (Drehung der Erde), aber Hauptsächlich doch durch die Zeit, und zwar mit annähernd Lichtgeschwindigkeit. Mit c würde man sich durch die Zeit bewegen wenn man absolut still steht, aber das geht ja auch Grund der Planetenbewegungen nicht.

Erhöht man nun aber seine Geschwindigkeit im Raum, verringert sich automatisch (Gesetzmäßigkeit gemäß spez. Relativitätstheorie) die Bewegung in der Zeit. Erreicht man c (nicht möglich!), steht die Zeit still (nur theoretisch!)!
Es findet keine Bewegung mehr auf dem Zeitstrahl statt. Man gelangt quasi in Echtzeit an jeden beliebigen Ort des Universums.

Demzufolge hat man auch keinen Raum mehr "vor sich". So ungefähr sehen Photonen ihre Welt, wenn sie c erreichen. Ihr Zeitvektor steht still, da sie sich auf einem Raumvektor mit c bewegen.

Das ist die Raumzeit nach der du gefragt hast. Die spez. Relativitätstheorie erklärt diese vollständig.


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TangMi
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28.01.2016 um 11:18
Ornis schrieb:Korrekt. Aber die dabei auftretenden Geschwindigkeiten haben lediglich einen schwachen relativistischen Effekt.
...das schon, aber es ist halt wie gesagt wohl so.


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Micha007
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28.01.2016 um 11:22
@TangMi
Deine Fragen 1, 2 und 5 hast Du Dir mit Deiner Grafik bereits beantwortet.


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TangMi
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Was ist Raumzeit?

28.01.2016 um 11:23
Micha007 schrieb:Deine Fragen 1, 2 und 5 hast Du Dir mit Deiner Grafik bereits beantwortet.
Geh mal konkret auf die Fragen ein und rede nicht in Rätseln bitte. Danke.


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TangMi
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28.01.2016 um 11:29
@Ornis

Im Beispiel von @LeviaX1 hat er folgendes gebracht:
Ornis schrieb:Wenn die Figur jetzt aber zur Seite rennt, dann läuft sie im Stapel diagonal nach unten, und entlang dieser Richtung eben auch wieder mit Lichtgeschwindigkeit
Es geht aber auch anders - und da geht es bei mir mit dem Beispiel von Leviax1 irgendwie nicht weiter.

Nimm dieses rein hypothetische Gegenbeispiel:


Wir brauchen gedanklich 1 Papierstapel, 1 Zirkel, 1 Bleistift, 1 Beobachter (liegt während des Gedanken-Experiments im Bett), 1 Erde (rein gedanklich ohne Sonnenumkreisung) 1 Mini-LHC mit einer in ihm mit 99,99999% LG kreisenden Nano-Uhr (der Mini-LHC mit Nano-Uhr wurde dem Beobachter implantiert)..

Man stelle sich ein Blatt Papier vor auf dem wir den Beobachter markieren. Vom Punkt der Markierung aus soll die Blattkante in alle Richtungen 1 Lichtsekunde entfernt sein.

Jedes Blatt hat eine gewisse Dicke – stellvertretend für 1 Sekunde.

Um den Beobachter in seiner Position verfolgen zu können, zeichnen wir nun einen Kreis mit dem Umfang der Erde, auf dessen Kreislinie (stellvertretend für den Äquator) der Beobachter sich irgendwo befindet. Dort wo er sich befindet tragen wir 0 ein – und unterteilen dann den Kreis 86400 Sekunden.

Nun stellen wir uns einen Stapel Papier vor, dessen oberstes Blatt das mit dem Kreis und dem Beobachter ist.

Beginnend mit 1 (gleich neben der 0 Position des Beobachters auf dem obersten Bild) ziehen wir nun von Blatt 1 eine senkrechte Linie zu Blatt 2, von 2 eine senkrechte zu Blatt 3, von Sekunde 3 zu Blatt 4, usw., bis wir bei Blatt 86401 angekommen sind. Danach verbinden wir Punkt 0 auf dem obersten Blatt mit Punkt 1 auf dem ersten, Punkt 1 auf dem ersten mit Punkt 2 auf dem ditten, usw. Bis Blatt 86401.

Wir haben nun die Weltlinie des Beobachters für 24h dargestellt.

Für den Beobachter sind auf seiner Reise von Blatt 1 nach Blatt 86401 24 Stunden vergangen.
Für die Nano-Uhr in seinem implantierten Mini-LHC ist in dieser Zeit nicht mal eine Minute vergangen.

Da die Nano-Uhr sich auf der 24h Reise im Beobachter befunden hat, sind nun beide Weltlinien – die des Beobachters und der Nano-Uhr - so gut wie identisch.
Nichts hat sich hier diagonal durch das Blatt bewegt – sondern beide Bahnen verlaufen fast identisch!

Aber was macht dann den zeitlichen Unterschied ggf. aus?

Den Unterschied macht NUR die unterschiedliche Länge der Weltlinie verglichen mit der Weltlinie des Beobachters – oder halt der Weltlinien der Teilchen aus denen er besteht – aus.

Kurze Weltlinie = 24h (Eigenzeit Beobachter)
Lange Weltline = ca. 38s (Eigenzeit Nano-Uhr)

Was hat die Nano-Uhr gemacht? ...sie hat ihre Eigenzeit soweit abgebremst das für sie nur noch ein Bruchteil der Zeit vergeht – verglichen mit der Eigenzeit des Beobachters.


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28.01.2016 um 11:29
@TangMi
Deine Fragen verständlich zu beantworten (und damit meine ich die Wortwahl) ist ziemlich knifflig :D


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28.01.2016 um 11:33
Geisonik schrieb:Deine Fragen verständlich zu beantworten (und damit meine ich die Wortwahl) ist ziemlich knifflig :D
...ich hätte sie gerne richtig/korrekt beantwortet.


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28.01.2016 um 11:34
@TangMi
Um auf dein kleines Experiment einzugehen, bedarf es erstmal genauestem lesen^^

Das war nicht leicht verständlich, jedenfalls zu anfang ;)

Wenn ichs nun richtig verstanden habe was die Durchführung des Experiments betrifft und deine Frage zu beantworten: Die Geschwindigkeit.

Dein Beobachter hatte doch eine deutlich langsamere Geschwindigkeit.

Ich glaub wenn das die Lösung ist habe ich die Frage nicht richtig verstanden :D

Würde nämlich tippen auf die Lösung wärst du selbst gekommen :D


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28.01.2016 um 11:54
@Geisonik
Geisonik schrieb:Dein Beobachter hatte doch eine deutlich langsamere Geschwindigkeit.
So sieht es aus.


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TangMi
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28.01.2016 um 12:00
@Geisonik

...um das Ganze zu verstehen braucht es vielleicht etwas Zeit :D

...aber erst einmal: Die rein hypothetisch mitreisende Nano-Uhr hätte zwar ein eigenes Bezugssystem, und wäre viel schneller. Trotzdem wäre sie im Gewebe des Reisenden von Atomen umgeben welche sich an der Zeitachse entlang bewegen.
Ich kann mir das mit dem diagonal abbiegen bei einem Raumschiff gut vorstellen. Das fliegt halt von der Erde weg und bewegt sich dann ggf. weniger entlang der Zeitachse dafür mehr entlang den Raumachsen.
Die Nano Uhr kann das nicht. Ihre Weltlinie verläuft gleich der des im Bett liegenden Reisendem. Sie ist nur länger.
Aber es soll hier nicht nur um das Beispiel gehen - sondern vorwiegend um die Fragen 1 - 5.


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28.01.2016 um 12:02
@TangMi
Ok, ich glaub ich hab erlesen wo dein Verständnisproblem liegt.

Es liest sich so als würdest du die Zeitachse zu sehr als Wegstrecke verstehen.


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28.01.2016 um 12:03
Geisonik schrieb:Es liest sich so als würdest du die Zeitachse zu sehr als Wegstrecke verstehen.
Die Wegstrecke ist die Weltlinie.


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28.01.2016 um 12:05
@TangMi
TangMi schrieb:Die Wegstrecke ist die Weltlinie.
Nein


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TangMi
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28.01.2016 um 12:08
...was dann? @Geisonik


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28.01.2016 um 12:12
vielleicht ist Raum & Zeit die Bewegung des Lichtflusses dort wo Energie herrscht :)


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28.01.2016 um 12:16
@TangMi
Ich sag ja, ich finde die Richtigen Worte nicht um es klar zu erklären was ich meine, daher eben die kurze Antwort und jetzt gerade auch nichts besseres.

Ich versuchs mal anhand deines Beispiels mit dem Beobachter und dem LHC.

Der Beobachter steht still.
Das Teilchen im LHC hat (der einfachheit halber) C.

Das bedeutet das für den Beobachter die Zeit "normal" verläuft, da sein "Vektor" sich nur auf der Zeitlinie bewegt.
Das Teilchen im LHC allerdings bewegt sich bei C ausschließlich auf der "Raumlinie".

Es bewegt sich so schnell durch den Raum das die Zeit still steht.

Nehmen wir an im LHC ist eine gesamte Erde und der Beobachter ist eine andere Erde.

Dann könntest du von der Erde im LHC die Beobachter-Erde mit samt ihrer Entwicklung und der Evolution sehen ohne dabei zu altern.

Hoffe das war halbwegs verständlich was ich sagen wollte :D


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TangMi
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28.01.2016 um 12:25
Geisonik schrieb:Hoffe das war halbwegs verständlich was ich sagen wollte :D
...war es eben nicht. Und auch um es gleich klar zu stellen: Ich zweifle die Effekte nicht an. Allerdings kommt irgendwann wieder ein Oberschlauer und sagt guck doch einfach mal auf ein Minkowski-Diagramm, sagt dazu "Du hast es nicht verstanden" - und verschwindet.
Hier geht es u.a. darum das anschaulich dar zu stellen. und zwar auch mit Worten. Das Beispiel von LeviaX1 überzeugt mich gar nicht. Nochmal..., - wie kommt die Nono-Uhr, umgeben von Zellgewebe das entlang der Zeitachse reist, auf die Raumachse.


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28.01.2016 um 12:29
@TangMi

Die Nano-Uhr hat ein anderes Bezugssystem als der Beobachter. Nur weil der Radius bei der Umlaufbahn der Uhr um das LHC sehr eng ist, bleibt doch der Weg, den sie innerhalb einer Sekunde zurücklegt, der gleiche, als wenn sie geradeaus fliegen würde.


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28.01.2016 um 12:32
@TangMi
TangMi schrieb:wie kommt die Nono-Uhr, umgeben von Zellgewebe das entlang der Zeitachse reist, auf die Raumachse.
Jetzt wirds aber auch komisch von dir...

In deinem Beispiel reisen beide auf beiden Achsen.

Beobachter = langsam
Uhr = schnell

weiß jetzt nicht wo das Problem liegt um ehrlich zu sein :ask:


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