Eine Frage zu Einstein und seiner Relativitätstheorie

Eine bewegte Uhr geht langsamer als eine unbewegte.
Für eine bewegte Person vergeht die Zeit langsamer relativ zu einer unbewegten Person.
Die bewegte Person nimmt die Zeit aber normal schnell wahr, friert also nicht ein...
Nun die Uhr aus Satz 1 oben friert aber ein, also geht wirklich langsamer.

Kann mir das bitte mal jemand erklären ?

Keine Uhr friert ein. Sie gehen langsamer.

Theoretisch beschriebene und praktisch überprüft

Weil die Satellitenuhren sich uns gegenüber schneller bewegen, gehen sie der Speziellen Relativitätstheorie zufolge um etwa sieben Millionstel Sekunden pro Tag langsamer als diejenigen auf der Erde (Zeitdilatation)

Es gibt aber einen gegenläufigen Effekt. Er ist die Folge von Einsteins zweitem großen Wurf, der Allgemeinen Relativitätstheorie von 1915. Laut ihr vergeht die Zeit umso langsamer, je stärker das Schwerkraftfeld ist. Da in 20.000 Kilometer Abstand von der Erdoberfläche die Gravitation schwächer ist als am Boden, „tickt“ die Zeit in den Satelliten schneller, und zwar um 46 Millionstel Sekunden pro Tag.

Bei den Satellitenuhren überwiegt also der Effekt der Gravitation. Insgesamt laufen die Uhren an Bord um 39 Millionstel Sekunden pro Tag rascher als auf der Erdoberfläche. Das ist für unsere Alltagserfahrung verschwindend wenig, doch beim GPS entscheidend

Quelle:

https://www.wissenschaft.de/technik-digitales/ohne-einstein-kein-navi/

@abbacbbc

nun es reicht ja das die Uhr langsamer geht, vergessen wir das einfrieren...
warum nimmt ein bewegter mensch die zeit im Raumschiff aber als normal war ?

man könnte auch fragen, warum geht eine Uhr in einem mit annähernder Lichtgeschwindigkeit bewegten Raumschiff langsamer aber für den Träger der Uhr vergeht die zeit weiterhin normal schnell ?

@kaktuss

Nein, das ist falsch, Bewegung ist relativ, die Vorstellung, eine Uhr ist bewegt und geht darum langsamer ist falsch.

Eventuell gebe ich dazu hier mal die Tage ein paar Grafiken, die ich erstellt habe rein.

Es geht um die Relativität der Gleichzeitigkeit, man sollte sich zwei Uhren vorstellen, die zueinander bewegt sind, auf jeder Uhr sitzt wer und "beobachtet" die andere Uhr.

Wichtig ist hier, den Beobachter und das Beobachten nicht wörtlich zu nehmen, sonst bekommt man auch Lichtlaufzeiten.

Fakt ist dann aber, A vergleicht die Uhr von B mit seiner und stellt fest, für ihn geht die Uhr von B langsamer, sie zählt in einer Sekunde weniger als eine Sekunde. Gilt so aber auch für B, er betrachtet seine Uhr, und stellt fest, die von A geht langsamer.

Ja, ist so, ergibt sich aus der RdG, die Startzeitpunkte und Endzeitpunkte sind unterschiedlich, beide Beobachter sind sich nicht einig darüber, wann mit der Messung nun begonnen wurde.






Quelle: Wikipedia: Zeitdilatation#Verwendung der Eigenzeit bei zwei Inertialsystemen

kaktuss schrieb:Nun die Uhr aus Satz 1 oben friert aber ein, also geht wirklich langsamer.

Nachdem die Uhr ihre Reise beendet hat wirkt sie auf den Betrachter so als wäre sie eingefroren.
Wäre der Betrachter mit auf der Reise gewesen würde ihm die andere Uhr bei der Heimkehr als schneller gelaufen vorkommen.

kaktuss schrieb:Eine bewegte Uhr geht langsamer als eine unbewegte

Für einen Betrachter der sich nicht mitbewegt.

Eigentlich laufen beide Uhren gleichschnell.

Nur durch die Bewegung komprimiert sich die Zeit gegenüber der Zeit der stehenden Uhr.
Legt man nun beide Uhren nach der Reise nebeneinander, stellt man fest das Bewegung den Zeitverlauf gegenüber unbewegten Dingen verändert.
Wie man das dann beurteilt hängt davon ab ob man mit auf der Reise war oder nicht und natürlich davon ob einem die Relativitätstheorie bekannt ist oder nicht.
Bei der Beurteilung zählt wohl auch ob der Reisende wusste das er auf einer Reise war.

Leute, bitte, schaut Euch doch mal den Link an. Es gibt keinen absoluten Zustand von bewegt sein. Das ist relativ. Bedeutet, es ist egal ob eine Uhr an mir vorbei fliegt oder ich an der Uhr. Hab ich auch eine Uhr und sitzt auf der anderen Uhr wer, dann sind beide Systeme absolut gleichberechtigt. Es gibt hier nicht die bewegte Uhr. Die Uhren bewegen sich relativ zu einander.

Wenn Ihr Euch nicht die RdG anschaut, werdet Ihr es nicht verstehen können.

Aber wieso hat man dann festgestellt, dass die bewegte Uhr tatsächlich langsamer lief, wenn sie doch nur für einen Beobachter langsamer läuft ?

kaktuss schrieb:Aber wieso hat man dann festgestellt, dass die bewegte Uhr tatsächlich langsamer lief, wenn sie doch nur für einen Beobachter langsamer läuft ?

Die Sache mit dem "Beobachter" ist ein theoretisches Konstrukt um die Sache verständlich zu erklären. Das geht übrigens auch umgekehrt. Der "Reisende" der von seinem Raumschiff aus die Uhren auf der Erde beobachtet sieht sie gleichfalls langsamer gehen, wärend sich für ihn seine Uhr ganz normal verhält.
Es läuft immer auf die gleiche Konstellation hinaus: Am eigenen Standort ist alles "normal", die Uhr zeigt keine Abweichungen. Das gilt auch für die Uhr an einem beliebigen anderen Standort, so lange sie sich nicht bewegt (die unvermeidliche Raumausdehnung hier einmal weggedacht).
Es ist die Bewegung, die auf die Zeit wirkt. Und zwar unumkehrbar.
Um jetzt auf deine Frage zurückzukommen: Zwei Uhren, eine unbewegt und eine bewegt die jetzt nebeneinander liegen laufen natürlich gleichschnell. Trotzdem zeigen sie unterschiedlich Zeiten an. Ihre Besitzer werden sich ewig und ohne Ergebniss streiten welche Uhr langsamer gelaufen ist, da es für sie jeweils die Uhr des anderen war.
Schwer zu verstehen weil unter irdischen Verhältnissen die Zeit immer gleich schnell verläuft und wir die tatsächliche bestehende Relativiät nicht wahrnehmen. Auch und gerade wenn da zwei Uhren liegen die zur gleichen Zeit gefertigt wurden, jetzt auch gleichschnell gehen, aber nach ihrer Anzeige tausend Jahre auseinander liegen...

kaktuss schrieb:Aber wieso hat man dann festgestellt, dass die bewegte Uhr tatsächlich langsamer lief, wenn sie doch nur für einen Beobachter langsamer läuft ?

Kosmische Myonen, die eine längere Zerfallszeit hatten als sie haben dürften, wenn man klassisch rechnet.
Relativistisch passt es dann.

Die Lebensdauer von Myonen verschiedener Energie wurde erstmals 1940 durch Bruno Rossi und David B. Hall gemessen.[5][6][7][8] Durch einen Geschwindigkeitsfilter wurde die Messung auf Myonen mit 99,5 % der Lichtgeschwindigkeit beschränkt. Der Vergleich der gemessenen Teilchenanzahlen ermöglichte es, die Halbwertszeit dieser schnellen Myonen zu bestimmen; sie ergab sich mit 13 μs etwa neunmal länger als bei ruhenden Myonen – in Übereinstimmung mit den Voraussagen der Relativitätstheorie. 1963 wurde von David H. Frisch und James H. Smith ein ähnliches Experiment mit höherer Genauigkeit ausgeführt

Quelle: Wikipedia: Myon#Zeitdilatation

IIRC liegt die Nachweisgrenze der Zeitdilatation inzwischen bei 10m/s, quasi Geschwindigkeit im Stadtverkehr. Jedesmal, wenn man wieder eine halbe oder ganze Größenordnung genauer messen kann, dann wiederholt man die Experimente.

Für das Myon hingegen vergeht die Zeit ganz normal, aber die Distanz zur Erdoberfläche ist stark verkürzt. Längenkontraktion und Zeitdilatation sind zwei Seiten einer Medallie.

Grüße
Omega Minus

@OmegaMinus
Ist schon heftig dass man bei Teilchen die eine Zerfallszeit im Bereich von ys haben noch etwas messen kann. Denn das ist eine Quadrillionstel Sekunde. Und doch gelingt es offenbar.

Lupo54 schrieb:Ist schon heftig dass man bei Teilchen die eine Zerfallszeit im Bereich von ys haben noch etwas messen kann. Denn das ist eine Quadrillionstel Sekunde. Und doch gelingt es offenbar.

Im Gegensatz zum Elektron ist das Myon instabil und zerfällt spontan mit einer mittleren Lebensdauer von 2,2 Mikrosekunden.

Quelle: Wikipedia: Myon

Du liest 18 Zehnerpotenzen daneben. :-|

Grüße
Omega Minus

Aber es kann doch nicht eine Uhr gleichzeitig normal (für den bewegten träger der Uhr) und langsamer (für den stehenden Beobachter) gehen...

kaktuss schrieb:Aber es kann doch nicht eine Uhr gleichzeitig normal (für den bewegten träger der Uhr) und langsamer (für den stehenden Beobachter) gehen...

beide laufen normal. Aber eben relativ zueinander.

kaktuss schrieb:Aber es kann doch nicht eine Uhr gleichzeitig normal (für den bewegten träger der Uhr) und langsamer (für den stehenden Beobachter) gehen...

Doch, natürlich. Das nennt sich Relativitätstheorie. Du musst zu einem Messwert auch angeben, in welchem System Du gemssen hast. Und die Relativitätstheorie sagt Dir auch, wie man von einem System ins andere transformiert.

Allgemein:
Mein Meter ist nicht Dein Meter.
Meine Sekunde ist nicht Deine Sekunde.
(Mein Tao ist nicht Tao?)

Der Fakor, der dort eine Rolle spielt (Lorentzfaktor) war schon vor SRT bekannt und folgte aus der mathematischen Beschreibung von Koordinaatentransformationen, um Elektrodynamik zu beschreiben, so in den 1890ern. Einstein hat dann die Erklärung geliefert. Längenkontraktion und Zeitdilatation folgen zwansläufig aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialystem.
Und - wie sich heraus stellte - Elektrodynmik ist relativistisch korrekt.

"Ich bin praktisch tätig im Bereich Anwendung der speziellen Reltivitaätstheorie."
Frank S. (38), baut Elektromotoren am Fließband zusammen

Ja, schwer vorzustellen, da es nicht unserer Alltagserfahrung entspricht. Aber Physik beschränkt sich eben nicht nur das, was wir unmittelbar wahrnehmen.

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:Doch, natürlich. Das nennt sich Relativitätstheorie. Du musst zu einem Messwert auch angeben, in welchem System Du gemssen hast. Und die Relativitätstheorie sagt Dir auch, wie man von einem System ins andere transformiert.

ganz ehrlich man...

es bleibt doch dieselbe Uhr... das würde ja den Satz des Widerspruches aushebeln und sagen A und zugleich nicht A...

kaktuss schrieb:es bleibt doch dieselbe Uhr... das würde ja den Satz des Widerspruches aushebeln und sagen A und zugleich nicht A...

Es bleibt dieselbe Uhr, es bleibt derselbe Meter.

Der scheinbare Widerspruch ergibt sich vermutlich daraus, dass Du annimmst, Dein Meter und Deine Sekunde wäre der 'wahre' Meter und die 'wahre' Sekunde. Ist es aber nicht, dass ist nur in Deinem System so.

In meinem System ist auch 1s 1s und 1m 1m. Aber wenn wir (für Messbarkeit mit hinreichend hoher Geschwindigkeit) an einander vorbeifliegen, dann sehe ich Deinen Meter verkürzt und Deine Sekunde verlangsamt. Umgekehrt auch, Du siehst meinen Meter verkürzt und meine Sekunde verlangsamt. Und wir beide haben Recht. Es gibt keinen universell gütligen 'wahren' Wert für 1m und 1s unabhängig vom Bezugssystem.

Diese mentale Barriere muss man überwinden, wenn man das verstehen möchte.

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:In meinem System ist auch 1s 1s und 1m 1m. Aber wenn wir (für Messbarkeit mit hinreichend hoher Geschwindigkeit) an einander vorbeifliegen, dann sehe ich Deinen Meter verkürzt und Deine Sekunde verlangsamt. Umgekehrt auch, Du siehst meinen Meter verkürzt und meine Sekunde verlangsamt. Und wir beide haben Recht. Es gibt keinen universell gütligen 'wahren' Wert für 1m und 1s unabhängig vom Bezugssystem.

das deucht mir reichlich sinnlos und verstörend zu sein... aber naja so scheisse dumm kann die Wissenschaft ja gar nicht sein, dass sich hier ein Fehler eingeschlichen hätte... ich versteh es aber nicht wirklich

kaktuss schrieb:das deucht mir reichlich sinnlos und verstörend zu sein

Nur, wenn Du an Newtons Sicht der Dinge fest hältst.

kaktuss schrieb:aber naja so scheisse dumm kann die Wissenschaft ja gar nicht sein, dass sich hier ein Fehler eingeschlichen hätte

Deswegen hat man das ja wieder und wieder gemessen. Und nicht nur auf eine Art und Weise.
Wikipedia: Tests der speziellen Relativitätstheorie

Grüße
Omega Minus

kaktuss schrieb:Aber wieso hat man dann festgestellt, dass die bewegte Uhr tatsächlich langsamer lief, wenn sie doch nur für einen Beobachter langsamer läuft?

Das wird so nichts mit dem Verstehen, Du musst mehr Grundlagenwissen dafür haben, ist nicht böse gemeint.

Schau mal ganz wichtig, Du musst unterscheiden zwischen zwei Inertialsysteme die sich zueinander bewegen und dann Beschleunigung, also Änderung der Geschwindigkeit.

Geschwindigkeit ist relativ, Beschleunigung ist absolut.

Eine Uhr lief auch nicht "tatsächlich" langsamer. Du solltest einfach erstmal das nur mit Bewegung verstehen, bevor Du an das Zwillingsparadoxon gehst und den einen auf eine Reise schickst und er kommt dann wieder und ist weniger stark gealtert. Das ist was mit Beschleunigung, oder Geschwindigkeitsänderung oder Systemänderung.

Eventuell gebe ich die Tage hier mal ein paar Links und Bilder rein, mal sehen, wie sich das hier entwickelt.