Relativitätstheorie Lichtsignale

wendo · Gast

Hallo alle zusammen,

ich hab gerade was gelesen, was ich nicht so ganz verstehe. Es ist ein Relativitätstheoriebeispiel. Haue / Kloppe / Schläge

A reise mit einer Geschwindigkeit von 0,6c zum Stern Alpha Centauri (Abstand zur Erde: 4 Lichtjahre) und kehre sofort zur Erde zuruck. Jeder Zwilling sende dem anderen im Abstand von 0,01 Jahren (im jeweiligen Ruhesystem gemessen) Lichtsignale.

Mit welcher Frequenz erhält B Signale, wenn A sich von ihm weg bewegt?

Ein von A gemessenes Zeitintervall

hat für B die Dauer

.

-- In dem Fall ist also A das Ruhesystem? --

Zudem entfernt sich A zwischen den Signalen um die Strecke

-- Das leuchtet mir noch nicht wirklich ein. Wie kann ich mir das vorstellen? Ich tu mir da ein bisschen schwer. Kann das vielleicht jemand kurz erklären? smile

---

Es geht dann noch weiter, aber das macht keinen Sinn das hier hinzuschreiben, wenn ich den Punkt oben noch nicht verstanden habe. Ich denke sobald das der Fall ist, passt der Rest eh auch.

Hat jemand also kurz Zeit darüber zu reden? smile

Danke, wendo

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Gut erklärt hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon

Scroll bis "Austausch Lichtsignale", wobei, das vorher zu lesen nicht schadet.

wendo · Gast

OK, ich hab jetzt mal ein bisschen gelesen. Danke smile

Meine Fragen selbst beantworten trau ich mich trotzdem nicht Big Laugh

Also warum heißt es v*delta tB? Schaue ich jetzt sozusagen aus der Sicht von B, der sieht was A macht?

wendo · Gast

Bitte kann jemand kurz was dazu sagen? smile

Wahrscheinlich ist es eh einfach, aber sich hier was "richtig vorzustellen" ist noch nicht meine Stärke.

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Was ist nun konkret Deine Frage?
Deine Ursprungsfrage ist doch in dem Wikipediaartikel gut erklärt.

Willst Du Dir real vorstellen können warum die SRT so ist, wie sie ist?
Ich glaube, das wird Dir nicht gelingen, da es den meisten- wenn nicht allen- Menschen nicht möglich ist, sich die vierdimensionale Raumzeit anschaulich darzustellen.

wendo · Gast

Meine Frage steht im Post vom 8. Juli 22:56 smile

Derzeit gehts noch gar nicht um die Lichtsignale selbst, sondern um die Strecke, um die sich A fortgebewegt. Genauer, aus welchem System ich das betrachte und wieso.
Einige Fragen hab ich auch in meinem Anfangspost gestellt.
("Ist A das Ruhesystem?")

Also meine Frage jetzt konkrekt nochmal:
Wenn sich A um v*(delta tB) fortbewegt, dann seh ich das aus dem System von B, stimmt das so?

Ich möchts mir soweit "vorstellen" können, wie ichs zumindest mal für die Klausuren brauchen werde. Das reicht fürs erste mal ^^

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

wendo · Gast

A reise mit einer Geschwindigkeit von 0,6c zum Stern Alpha Centauri (Abstand zur Erde: 4 Lichtjahre) und kehre sofort zur Erde zuruck. Jeder Zwilling sende dem anderen im Abstand von 0,01 Jahren (im jeweiligen Ruhesystem gemessen) Lichtsignale. B bleibt auf der Erde, A und B sind Zwillinge. (hab ich vergessen dazuzuschreiben)

Mit welcher Frequenz erhält B Signale, wenn A sich von ihm weg bewegt?

Das ist die Angabe. Gesucht ist die Frequenz.

Was meinst du mit Angabe des Bezugssystems?

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Damit meint Franz aus Sicht welches Beobachters.

Du schreibst ja

wendo · Gast

Ich nehme hier mal an aus der Sicht von B. Also wie viele Signale erhält B aus seiner eigenen Sicht.

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Also, nach 1 Jahr von B sind bei A 1,25 Jahre vergangen.
Der Gammafaktor bei 0,6c beträgt ja 1,25.
Aus der Sicht von B ist das Raumschiff daher

entfernt.

Zu diesem Zeitpunkt sendet A ein Lichtsignal, das in

bei B aus Sicht B ankommt.
1,25J= Zeit des lichtimpulsabsetztens Sicht B
0,75J= Lichtlaufzeit vom 0,75LJ entfernten Punkt A

Auf Deine Angabe bezogen mit 0,01J/Impuls ergibt das dann entsprechend 0,02J während des Fluges zu Alpha Centauri.

Ergänzung:
Aus der Sicht von B erreicht A AlphaCentauri in

Aus der Sicht von A sind erst 5,333J vergangen.
Der Lichtimpuls nach 5 Jahren (Sicht A) erreicht B nach 10 Jahren (siehe oben).
Nach 6 Jahren (Sicht A) sind auf B 7,5J vergangen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Entfernung B zu A aus der Sicht B 3,5LJ. Der 6te Impuls erreicht B daher nach 11J.
Von hier weg erreichen die Impulse B im 0,5J Intervall. Den letzten Lichtimpuls von A ausgesandt- der 10te- erreicht B nach 13J (Sicht B).
Nach 10,666 Jahren (Sicht A) trifft A wieder B; dort sind 13,333 Jahre vergangen.

Zusammengefasst noch mal wann A sendet (aus seiner Sicht) und nach wievielen Jahren B dieses Signal empfängt.
A[J] B[J]
0 0
1 2
2 4
3 6
4 8
5 10
6 11
7 11,5
8 12
9 12,5
10 13

(10,66 13,33)