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gst#459347 Gast
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gst#459347 Verfasst am: 27. Jun 2005 17:46 Titel: problem mit relativität |
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Hi,
ich hab ein kleines Problem mit der speziellen Relativitätstheorie:
Mal angenommen, zwei Raumschiffe begegnen sich und haben absolut keinen Bezugspunkt, sie wissen nur, dass sie sich relativ zum anderen mit ca 0.8 C bewegen außer dem anderen Raumschiff. Beide behaupten sie würden still stehen. Wessen uhr läuft jetzt relativ zum Anderen langsamer und wie sehen die Raumschiffe von der Längenkontraktion her aus? Und eigentlich ging Eistein ja davon aus das man seine absolute geschwindigkeit relativ zum Raum nicht bestimmen könne. Wenn nun die eine Besatzung sieht dass beim anderen die uhren schneller laufen, müssten sie doch folgern können, dass sie (zumindest nährungsweise) stillständen, oder?
Ich hab ewig versucht das problem durch Nachdenken zu lösen, bekommen hab ich nur nen Knoten im Hirn, für lösungen wäre ich sher dankbar.
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Simonko_ Gast
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Simonko_ Verfasst am: 27. Jun 2005 18:28 Titel: |
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also nochmal ein raumschiff fährt mit irgend einer geschwindigkeit und dann kommt das andere und fährt mit 0.8 c an diesem raumschiff vorbei? oder was verstehst du unter begegnen? und wie können sie behaupten dass sie stillstehen wenn sie wissen dass sie gerade fahren?
einstein meinte dass so, dass es keinen äther gibt. es gibt nur bezugsysteme. ich kann nur sagen dass ich mich mit einer bestimmten geschwindigkeit bewege wenn ich einen bezugspunkt hab. |
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gst#459347 Gast
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gst#459347 Verfasst am: 27. Jun 2005 19:49 Titel: |
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sie fliegen mit 0.8 c aneinander vorbei, aber jeder kann behaupten nur der andere würde sich bewegen, weil sie keinen bezugspunkt haben |
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Simonko_ Gast
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Simonko_ Verfasst am: 27. Jun 2005 20:38 Titel: |
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Der bezugspunkt ist eben z.b das langsamere raumschiff. es hat die geschwindigkeit 0. und das raumschiff das vorbeifährt mit 0.8 c hat eben 0.8 c bezüglich dem anderen raumschiff.
die zeit wird im nicht bewegten raumschiff schneller verlaufen. dafür gibts eine formel
t' = t * sqrt( 1-(v^2/c^2))
das mit 0.8 c vorbeifahrende raumschiff wird vom langsameren raumschiff als kürzer gesehen als es in wirklichkeit ist. |
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gst#459347 Gast
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gst#459347 Verfasst am: 27. Jun 2005 21:23 Titel: |
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Ja aber woher wissen sie welches sich bewegt und welches nicht? Und wie sieht das bewegte schiff das unbewegte? gedehnt? |
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hummma
Anmeldungsdatum: 06.07.2004 Beiträge: 205
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hummma Verfasst am: 27. Jun 2005 21:34 Titel: |
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ICh hab noch nicht all zu viel ahnung von der SRT, aber um zu wissen welches sich von beiden bewegt braeuchstets du noch ein Bezugssystem. |
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Gast
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Gast Verfasst am: 27. Jun 2005 21:49 Titel: |
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also wenn man dieses gedanken-experiment durchführt, dann ist völlig unklar was passiert oder was bzw man kann definitiv nicht bestimmen wer sich bewegt und wer nicht? |
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bishop Moderator
Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg
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bishop Verfasst am: 27. Jun 2005 22:52 Titel: |
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ya, so in etwa. Beide hätten das gleiche Recht zu behaupten sie würden still stehen und der jeweils andere wäre Kürzer geworden und seine Zeit läuft für ihn langsamer. Was wichtig ist ist zu wissen, dass Dinge wie relativistischer Impuls und ähnliches uns nur so scheinen, ein Elektron wird nicht wirklich schwerer wenn es beschleunigt wird, es erscheint nur so _________________ Ein Physiker ist jemand, der über die ersten drei Terme einer divergenten Reihe mittelt |
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David86
Anmeldungsdatum: 05.06.2005 Beiträge: 12
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David86 Verfasst am: 27. Jun 2005 22:59 Titel: |
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Dann versteh ich ab jetzt das Zwillingsparadoxon nicht mehr.
Es war doch so das der eine Zwilling im Weltraum hin und her reist mit annähernd Lichtgeschwindigkeit und der andere bleibt auf der Erde.
Wieso altert der auf der Erde jetzt schneller? Gut die Formel.
Aber der im Raumschiff könnte doch genausogut behaupten der andere bewege sich relativ zu ihm mit annähernd Lichtgeschwindigkeit.
Geschwindigkeiten sollen doch eben relativ sein. Also könnte man jetzt auch nicht mehr sagen, welcher von beiden altert ??? weil beide könnten doch behaupten der andere bewege sich....
????
dickes ?
Bitte erklärt das jemand mal... |
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Simonko_ Gast
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Simonko_ Verfasst am: 27. Jun 2005 23:25 Titel: |
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Das bezugsystem ist doch irgend ein raumschiff. |
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Simonko_ Gast
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Simonko_ Verfasst am: 27. Jun 2005 23:28 Titel: |
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Vom langsameren raumschiff sieht das vorbeifahrende raumschiff kürzer aus. obwohl es das in wirklichkeit nicht ist. |
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Gast
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Gast Verfasst am: 28. Jun 2005 15:24 Titel: |
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David86 hat Folgendes geschrieben: | Dann versteh ich ab jetzt das Zwillingsparadoxon nicht mehr.
Es war doch so das der eine Zwilling im Weltraum hin und her reist mit annähernd Lichtgeschwindigkeit und der andere bleibt auf der Erde.
Wieso altert der auf der Erde jetzt schneller? Gut die Formel.
Aber der im Raumschiff könnte doch genausogut behaupten der andere bewege sich relativ zu ihm mit annähernd Lichtgeschwindigkeit.
Geschwindigkeiten sollen doch eben relativ sein. Also könnte man jetzt auch nicht mehr sagen, welcher von beiden altert ??? weil beide könnten doch behaupten der andere bewege sich....
????
dickes ?
Bitte erklärt das jemand mal... |
Das ist genau mein Problem damit WER altert langsamer und für den für den die Zeit langsamer vergeht, erscheint für den das andere Bezugssystem nicht gedehnt? weil wenn beide langsamer altern, gäbs ja das paradoxon nicht bzw, sie würden gleichalt bleiben?
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Gast
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Gast Verfasst am: 28. Jun 2005 15:29 Titel: |
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Ps: noch Konfuser:
zwei raumschiffe bewegen sich mit gleicher geschwindigkeit aufeinander zu, aber das wird nur von einenm dritten system klar, von dem siew keine Ahnung haben. beide können wieder behaupten, der andere würde sich bewegen, also treten relativistische effekte auf. Aber vom dritten raumschiff (meinetwegen mit tarnung, damit die anderen nix merken) bewegen sie sich gleich scnell, wenn auch in entgegengesetzte richtungen.-->kein relativistischer effekt. würde das nicht heißen, die zeit macht einen sprung, sobald man das system wechselt?
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BluePhoenix
Anmeldungsdatum: 21.11.2004 Beiträge: 102 Wohnort: Erftstadt
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BluePhoenix Verfasst am: 28. Jun 2005 15:39 Titel: |
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Anonymous hat Folgendes geschrieben: | würde das nicht heißen, die zeit macht einen sprung, sobald man das system wechselt?
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Soweit ich weiss ist rein theoretisch genau das der Fall...allerdings duerfte es kaum in die Tat umzusetzen sein solch ein Systemsprung zu vollfuehren... _________________ Wer es macht, der sagt es nicht.
Wer es nimmt, der kennt es nicht.
Wer es kennt, der will es nicht. |
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para Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden
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para Verfasst am: 28. Jun 2005 15:42 Titel: |
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Das Zwillingsparadoxon heißt nicht umsonst so. ;) Es soll ja gerade erklärt werden, dass es keine einheitliche Zeit gibt.
Ich lese gerade "Einstein's Cosmos" von Michio Kaku (mal ein bisschen Schleichwerbung im Gegenzug für das kleine Zitat ;)), dort wird es so erklärt:
Zitat: | [...]
Now view the situation from the point of view of the rocket twin. From his perspective, he is at rest, and it is Earth that has blasted off, so the earth twin's clock becomes slower. When the two twins finally meet, the earth twin should be younger, not the rocket twin. But since motions should be relative, the question is, which twin is really younger? Since the two situations seem symmetrical, this puzzle even today remains a thorn in the side of any student who has tried to tackle relativity.
The resolution of the puzzle, as Einstein pointed out, is that the rocket twin, not the earth twin has accelerated. The rocket has to slow down, stop, and then reverse, which clearly causes great stress on the rocket twin. In other words, the situations are symmetrical because accelerations, which are not covered by the assumptions behind special relativity, only occur for the rocket twin, who is really younger.
However, the situation becomes more puzzling if the rocket twin never returns. In this scenario, each sees by telescope the other twin slowing down in time. Since the situations are now perfectly symmetrical, then each twin is convinced that the other one is younger. Likewise each twin is convinced that the other is compressed. So which twin is younger and thinner? As paradoxical it seems, in relativity theory it is possible to have two twins, each younger than the other, each thinner than the other. The simplest way to determine who is really thinner or younger in all these paradoxes is to bring the two twins together, which requires yanking one of the twins around which in turn determines which twin is "really" moving. |
... ich hoffe du kannst Englisch. Interessant wird die Frage aber zum Beispiel auch dann, wenn man von einem endlichen Raum ausgeht, so dass man wieder zum selben Punkt kommen kann, ohne wirklich umzukehren ... _________________ Formeln mit LaTeX |
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sax
Anmeldungsdatum: 10.05.2005 Beiträge: 377 Wohnort: Magdeburg
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sax Verfasst am: 28. Jun 2005 17:08 Titel: |
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Die Frage, welches der beiden Rauschschiffe sich wirklich bewegt, hat in der SRT keinen Sinn. Man kann immer nur Sagen etwas bewegt sich relativ zu etwas anderem. Es gibt kein ausgezeichnetes Bezugssystem, das einem Sagen würde, was sich wirklich bewegt.
Zum Zwillingsparadoxon:
Es ist tatsächlich so das im Bezugssystem eines Schiffes, die Uhren des anderen langsamer laufen. Das ist aber nur auf den ersten Blick ein Paradoxon, ein wirklicher wiederspruch wäre es wenn man die Uhren vergleichen würde, und sowohl die eine als auch die andere würde weniger anzeigen. Um die Uhren zu vergleichen, muß man sie aber gleichzeitig ablesen. Da nun aber auch die Gleichzeitigkeit relativ ist, kommt alles wieder hin.
Wenn zum Schluß beide im selben Inertialsystem sind, ist tatsächlich ein Zwilling Jünger als als der andere, und zwar der, der umkehrt, also seine Bewegungsrichtung ändert.
Um in dessen System zu bleiben, muß man die ART benutzen, da man sich sonst in einem Beschleunigtem Bezugssystem befindet, und man kann zeigen, das während der umkehr der Bewegung, aus der Sicht des Beschleunigten, die Zeit des anderen schneller läuft. Man kann auch ohne ART auskommen, aber dann kann man das ganze nicht aus dem Beschleunigtem System betrachten. Rein gedanklich kann man aber die Rakete Augenblicklich umkehren lassen, und dann springt die Zeit des anderen, aus der sicht des umkehrenden tatsächlich.
Und noch eine Anmerkung:
Bewegte Dinge scheinen nicht nur kürzer, sie sind in dem System, in dem sie sich bewegen kürzer als in ihrem Ruhsystem, das ist keine optische Täuschung oder so, sonder objektiv meßbare Realität. Was man optisch sieht ist übrigens wieder was anderes, da man die Lichtlaufzeit berücksichtigen muß. Für die Wahrnehmung ist das Licht wichtig, das Gleichzeitig im Auge ankommt, bei Kugeln hebt sich das z.B. wieder mit der Längenkontraktion auf, man sieht Kugeln immer als Kugeln. Es ist sogar möglich, allein aus der Forderung das Kugeln immer als Kugeln erscheinen, egal wie schnell sie sich Bewegen und der Annahme endlicher Lichtgeschwindigkeit, die Lorentztransformationen abzuleiten, bzw jede andere Transformation würde Kugeln , die sich mit hoher Geschw. an uns vorbeibewegen Eierig erscheinen lassen, und wie sähe das denn am Nachthimmel aus !. |
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David86
Anmeldungsdatum: 05.06.2005 Beiträge: 12
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David86 Verfasst am: 28. Jun 2005 17:16 Titel: |
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Ah ja ich kann etwas Englisch. Der Grund ist also das der eine beschleunigt und abbremst... Hm glauben kann ichs mal, aber so wirklich verstehen tu ichs nicht.
Das mit dicker und dünner ist logisch. Das aussehen kommt ja nur durch den Beobachter zustande, wie der den anderen sieht, aufgrund seiner geschwindigkeit und der endlichen Geschwindigkeit des Lichts.
Ok aber Danke |
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simonko_ Gast
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simonko_ Verfasst am: 28. Jun 2005 19:59 Titel: |
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sax hat Folgendes geschrieben: | die Lorentztransformationen abzuleiten, bzw jede andere Transformation würde Kugeln , die sich mit hoher Geschw. an uns vorbeibewegen Eierig erscheinen lassen |
das kommt daher weil nur die x komponente sich ändert. y bleibt gleich |
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Gast
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Gast Verfasst am: 29. Jun 2005 17:35 Titel: |
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ja das hatt einiges geklährt. Aber ich kann immer noch nicht glauben, dass beide jünger sein können^^ |
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sax
Anmeldungsdatum: 10.05.2005 Beiträge: 377 Wohnort: Magdeburg
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sax Verfasst am: 30. Jun 2005 00:41 Titel: |
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[quote=simonko_]
das kommt daher weil nur die x komponente sich ändert. y bleibt gleich
[/quote]
Das verstehe ich jetzt nicht, das gilt nur wenn man die Koordinaten s legt, das sich die Dinge in x Richtung bewegen, bei der Galilei Transformation ist das auch so. Das interresante ist imho das sich beim optischen Eindruck die Verformungen der Kugel, die man wegen der endlichen Lichtlaufzeit sieht, sich gerade mit der längenkonteaktion durch die Lorentztransformation, so kombinieren das man wieder eine Kugel sieht, und das nur die Lorentztransformation und keine andere so etwas macht. (Ob das zufall ist oder absicht damit das Universum schöner anzusehen ist, wieder eine philosophische Frage, ich Tippe eher auf Zufall)
Hier ein Paar links zum Thema.
http://www.spacetimetravel.org/tompkins/tompkinsHTML/node1.html
http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/
Zitat: |
ja das hatt einiges geklährt. Aber ich kann immer noch nicht glauben, dass beide jünger sein können^^
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Es sind nicht beide jünger. Die Frage ist wie vergleichst du das alter der beiden, dazu mußt du dich auf ein Bezugssystem Festlegen, und das alter beider Zwillinge gleichzeitig messen. Das ergebnis ist immer Eindeutig. In einem anderem Bezugssystem kann etwas anderes herraskommen, da die Gleichzeitigkeit relativ ist. Zwei Ereignisse, die in einem Bezugssystem Gleichzeitig sind, müssen das in einem anderem noch lange nicht sein.
Sagen wir beide Zwillinge sind fast 20 Jahre alt, und wenn sie Geburtstag haben, zunden beide eine Kerze an, Bezeichnet mit Ereignis A und B. Sie fliegen nun beide mit fast c von mir als Beobachter, in entgegengesetzte Richtungen weg. In meinem Bezugsystem haben beide Gleichzeitig geburtstag, A und B sind Gleichzeitig. In dem des einen Zwillings findet erst A und dann B statt, in dem des anderen Zwillings erst B und dann A. In dem einem Bezugssystem ist der eine Jünger, in dem anderem ist der andere Jünger, aber es sind niemals beide Gleichzeitig Jünger, das wäre nämlich wirklich ein widerspruch.
Ja das ist schon harter tobak, man muß die Hirnwindungen ganzschön verdrehen um da durchzusteigen. Aber es gibt keine wirlichen Paradoxien dabei, nichts was ereignisse ungeschen machen könnte, das Ereignisse in einem Bezugssystem da sind, und in dem andrem nicht. Das passt schon alles und vieles davon wurde auch experimentell bestätigt. z.B. wurde das Zwillingsparadoxon experimentell mithilfe von Atomuhren auf Flugzeugen überprüft, und man hatte exakt den zu erwartenden Gangunterschied gemessen, auch wenn dieser Wahnisinnig klein war. |
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