Zeitdilatation

MeikyuuNoTobira · Anmeldungsdatum: 12.06.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo Big Laugh

Ich bin leider ein absoluter Physik-Neuling, daher hoffe ich, dass meine Frage nicht allzu "blöd" erscheint.

Ich beschäftige mich seit kurzem mit der Relativitätstheorie - vorerst der speziellen Relativitätstheorie - und bin bei der Zeitdiletation angekommen.

Folgendes Beispiel:
Es gibt zwei Personen. Eine von beiden wartet an Standort A. Die andere Person steigt an Standort A in einen Zug, fährt eine Station (Standort B) und steigt dort in einen anderen Zug um, um wieder zu Standort A zurückzufahren. Aus der Sicht beider erfährt jeweils der andere eine Zeitdiletation (Zwillingsparadoxon).
Da der Reisende nicht in einem Inertialsystem bleibt, sondern den Zug wechselt, geht die Uhr des Reisenden tatsächlich nach.

Meine Frage also: wieso geht die Uhr des Reisenden nach?
Ich verstehe durchaus, dass die Zeitspanne aus der Sicht des jeweils anderen kürzer erscheint. Aber wieso sollte sie TATSÄCHLICH nach gehen?

Meine Ideen:
Ich finde die Variation des Begriffs "Zeit" durchaus sehr schwer vorstellbar.
Die einzige Möglichkeit wäre doch, dass die Uhr während des Umsteigens angehalten wird (da es ja im Prinzip nur um die benötigte Zeit für den Weg zwischen A und B geht)......

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

vielleicht änderst berichtigst du erstmal die Überschrift, es muss heißen "Zeitdilatation". Big Laugh

Dr.Zoidberg · Anmeldungsdatum: 08.06.2011 Beiträge: 30

Die Antwort ist schon im Text zu finden.

"Da der Reisende nicht in einem Inertialsystem bleibt..."

Die spezielle Relatvitätstheorie setzt ein Inertialsystem vrraus, dh. verbietet jegliche Beschleunigung oder vielleicht deutlicher Geschwindigkeitsänderung.

Die Zweite Person wird im ersten sowie im zweiten Zug jeweils beschleunigt und verzögert und das ist ein Fall für die allgemeine Relativitätstheorie. Wie sagt man: Beschleunigte Uhren gehen langsamer.

Das Spielchen kann man aber abändern und zwar wenn man tatsächlich ein Inertialsystem hat und zwar ohne jeglichen Bezugspunkt - also ein leerer Raum.

Da keine Kräfte wirken und Bezugspunkte fehlen, weiss Person A bzw. B nicht ob sie sich bewegen, für sich stehen sie still. Bewegen sich die beiden aufeinander zu, so entsteht eine relative Geschwindigkeit zwischen ihnen. Für A (stillstehend) bewegt sich Person B mit einer Geschwindigkeit, dh. die Uhr von B geht aus der Sicht von A langsamer, analog kann man das auf B übertragen, sodass für B die Uhr von A langsamer geht.

Nimmt man an, die Uhren starten beim treffen/vorbeifliegen bei Null. Welche geht nun wie? Ein Vergleich bekommt man nur durch Informationsaustausch mittels Funk zb.

Elektromagnetische Wellen breiten immer unabhängig von der Geschwindigkeit des Beobachter mit c aus. Aufgrund dieser Tatsache gleicht sich das ganze wieder aus und die Uhr des jeweils anderen geht nach und alle sind zufrieden.

Eine zugegeben sehr schwammige Beschreibung, dafür muss ich mich entschuldigen, aber ich hatte keine Lust um die Uhrzeit noch groß zu Texten. Das wichtigste kann man verstehen und das Ganze selbst durchdenken.

Nur so am Rande... ich selbst fand das sehr interessant, deswegen hab ich es hier mal niedergeschrieben.

EDIT: Habe gerade nochmal gesehen, das du ein "Neuling" bist ^^ daher erkläre ich das mit der Geschwindigkeit vom Funk besser nochmal genauer. Egal wie schnell man sich relativ zu einem Körper bewegt, man misst immer die gleiche Lichtgeschwindigkeit, ein Beobachter der auf dem Körper der still steht misst ebenfalls den gleichen Wert, dh. die Geschindigkeiten addieren sich nicht, sondern c bleibt für jeden Beobachter gleich.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

MNT · Gast

Vielen Dank, dass ihr so bald zurück schreiben konntet.
Ich habe auch wie das Prinzip der Zeitdilatation verstanden. smile

Allerdings habe ich da trotzdem noch so meine Probleme... Hilfe

Vielleicht liegt es ja daran, dass ich zu engstirnig denke und wahrscheinlich hört sich das für Leute, die es verstanden haben sehr einfach an, aber für mich als "normalen" Menschen ist das doch sehr schwer zu verstehen.

Ich kann gut nachvollziehen, dass die Zeit, die ein bewegtes Objekt braucht um einen bestimmten Weg zurückzulegen, demjenigen, der sich im Ruhezustand befindet (im gleichen Zeitraum) kürzer erscheint.

Aber wie kann das denn in der Praxis sein? Ich meine.... wir haben doch nur eine Zeit, die sich überall auf der Welt in den gleichen Abständen "fortbewegt". Wie kann es dann in der Praxis sein, dass eine Uhr nach geht, weil man sich fortbewegt hat??!

(Anm.: Mein Benutzerkonto ist leider noch nicht freigeschaltet, also ein Kürzel Fröhlich

Dr.Zoidberg · Anmeldungsdatum: 08.06.2011 Beiträge: 30

Ich bin nicht ganz sicher ob ich deinen Post richtig verstanden habe, aber Beschleunigungen sind doch ein Fall für die allgemeine Relativitätstheorie, wie ich auch geschrieben habe. Innerhalb der speziellen Relativitätstheorie werden keine Kräfte zugelassen, daher auch speziell...

Mein Wissen darüber kann ich allerdings auch nur auf einen Populärwissenschaftlichen Text stützen, was ja nicht heisst, das es Falsch ist, aber aufgrund der Umschreibungen und der Tatsache, das der Text auf Englisch war, kann ich vielleicht auch etwas Missverstanden haben.

MN-T · Gast

Errr.. ja.. es kann manchmal passieren, dass ich mich vielleicht etwas ungenau ausdrücke -___-...
Ich versuche einfach mal anders zu erklären, was ich meine.

Nehmen wir an in dem Beispiel (Ich habe gehört, es soll durch Experimente belegt worden sein, also muss es ja durchaus praktisch anwendbar sein.) wäre ich die Person, die am Bahnhof zurückbleibt und wartet. Meine Uhr verläuft ganz normal und zeigt eine bestimmte Zeit, als die andere Person zurück kommt. Nachdem diese wieder da ist, gibt es einen Uhrenvegleich. Die Uhr der anderen Person müsste dann eine andere Zeit anzeigen, als meine Uhr.

Aber wie kann das in der Praxis tatsächlich der Fall sein? Alle Uhren bewegen sich doch in einem bestimmten Tempo (und das - zumindest im Ruhezustand - auf der ganzen Welt). Wie ist es also möglich, dass auch wirklich praktisch diese Uhr, dann eine andere Zeit zeigt, obwohl sie zu Anfang gleich gestellt worden sind?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Dr.Zoidberg · Anmeldungsdatum: 08.06.2011 Beiträge: 30

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hallo MNT,

Du schreibst oben sinngemäß, daß Du Dich - als Neuling - mit den verschieden Zeitmessungen zwischen (gegeneinander gleichförmig?) bewegten Beobachtern beschäftigst. Wenn ich das so richtig verstehe, darf ich Dir ans Herz legen, es für den Anfang auch dabei zu belassen. Ein Aussteigen oder gar Rückkehr der Fahrgäste vergiß bitte vorerst. Der einzige Kontakt ist bei unmittelbarer Begegnung oder durch den Austausch von Lichtsignalen.

Ich würde den Gang verschiedener Uhren vergleichen, oder anders die Gleichzeitigkeit von Ereignissen und dann die Zeit zwischen Ereignissen - von einem und dann zwischen zwei gegeneinander bewegten Beobachtern. Dazu gibt es auch gute unterstützende Literatur.

mfG

M-NT · Gast

Ja da habt ihr vermutlich Recht.
Ich kann mich mittlerweile damit anfreunden, dass die Zeit ein ebenso veränderbarer Raum ist und ebenfalls, dass es mit der Gravitation zusammenhängt. Also werde ich das wohl frühesten in Ansätzen verstehen, wenn ich mir die Gravitation angesehen habe. smile

Eins möchte ich da aber doch noch fragen (was wohl eher mit einem auf die Theorie fixierten Gedanken zusammenhängt.):

Das Prinzip der Zeitdilatation besagt ja (mal etwas beschränkt), dass die Uhren im bewegten System langsamer laufen.
Allerdings wird in diesem Zusammenhang doch auch beschrieben, dass sich quasi jedes gleichmäßig bewegte System für das ruhende System halten kann und das jeweils andere aus der Sicht bewegt ist.
Demnach müsste im Beispiel aber doch jeder der beiden eine verlangsamte Uhr des anderen erwarten, oder nicht?

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

richtig erkannt.
und dieses Paradoxon löst sich auf wenn du die Absolute Gleichzeitigkeit über Board schmeißt, diese gibt es nicht mehr. zeitpunkte aus deinen System die mit Zeitpunkten aus dem anderen System für dich gleichzeitig sind, sind aus dem anderen System aus betrachtet überhaupt nicht gleichzeitig.