Frage zu Relativitätstheorie

cinimini12345 · Gast

Hallo, ich habe da mal eine Frage.

Wieso kommt es in der Nähe von Masse zu einem schnelleren Zeitablauf?

Zwei Beispiele:

Die Füße ältern schneller als der Kopf oder

Ein Satellit der 10km von der Erde entfernt ist misst eine kürzere Zeirt, als der Satelitt, der 20 km weit weg ist für die gleiche Strecke.

Hängt das irgendwie mit der Gravitationskraft zusammen? Der Grundgedanke ist denke ich mal die Relativitätstheorie: Zeit ist relativ, aber warum?

Vielen Dank Smile Prost

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich glaube, du meinst hier die Aussage der allgemeinen Relativitätstheorie, die sagt, dass Uhren im stärkeren Gravitationsfeld langsamer gehen.

(Also muss es heißen:
Die Füße altern langsamer als der Kopf.)

Am einfachsten finde ich dazu die Herleitung, bei der man von außen (aus dem Weltraum) das Licht eines schweren Sternes betrachtet. Das ist langwelliger (schwingt also langsamer), weil es durch das Hochlaufen gegen das Gravitationsfeld auf dem Weg vom Stern zum Beobachter im Weltraum "Hubenergie" verbraucht hat (das nennt man Gravitationsrotverschiebung).

An so einer Uhr (Beobachtung des Lichtes vom Stern) sieht der Beobachter im Weltraum also sehr direkt, dass er beobachten kann, wie die Uhr auf dem Stern (im starken Gravitationsfeld) langsamer geht als die eigene Uhr, denn die Emissionslinien aus einem atomaren Spektrum im Sternenlicht sind gegenüber den Emissionslinien, die der Beobachter in denselben atomaren Emissionsspektren seiner Lampe bei sich beobachtet, rotverschoben.

ThomJet · Anmeldungsdatum: 24.02.2010 Beiträge: 31

Hallo dermarkus,

das gehört hier zwar nur am Rande hin, aber vielleicht weißt Du ja etwas darüber:
Wie unterscheidet man denn zwischen der Gravitations-Rotverschiebung und der Doppler-Rotverschiebung, erzeugt durch die Differenzgeschwindigkeit des Sterns und des Beobachters?

Ich meine nicht, was die Unterschiede in der physikalischen Erklärung sind, sondern wie man die zwei Effekte aus Beobachtungssicht voneinander trennen kann, ohne die Fluchtgeschwindigkeit des beobachteten Sterns zu kennen. Ich dachte nämlich immer, dass man die Fluchtgeschwindigkeit über die Flucht-Rotverschiebung berechnet, aber wenn hier die Gravitations-Rotverschiebung auch noch reinspielt, wie bekommt man denn die Effekte wieder auseinandersortiert?

Viele Grüße

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18027

Die Gravitationsrotverschiebung ist im Allgemeinen vernachlässigbar, verglichen mit der Rotverschiebung aufgrund des Dopplereffektes oder der Expansion des Universums.

Wesentlich ist die Gravitationsrotverschiebung bei schwarzen Löchern.

Es gibt allerdings die Idee, dass großräumige Inhomogenitäten im Universum die Lichtausbreitung beeinflussen und uns eine beschleunigte Expansion vorgaukeln, die normalerweise über die dunkle Energie "erklärt" wird. Das ist allerdings noch ziemlich spekulativ.

ThomJet · Anmeldungsdatum: 24.02.2010 Beiträge: 31

Vielen Dank für die vielen Ansätze/Erklärungen!