Zeit und Materie

Peter A · Anmeldungsdatum: 09.01.2013 Beiträge: 3 Wohnort: Berlin

Liebe Physiker,

als Zahntechniker habe ich es mit überschaubaren physikalischen Größen wie Gewicht, Dichte, elektrischer Leitfähigkeit von Metallen und Friktion zu tun.
Es sei mir gestattet in "große Dimensionen" vorzustoßen und ganz laienhaft eine Frage zu stellen zu nicht weniger als: Zeit und Raum:

Ich habe gehört, daß "in" einem Objekt, das, je näher es sich der Lichtgeschwindigkeit in der Bewegung nähert, desto "langsamer" die Zeit verginge.
Konkret: Dies sei mit Atomuhren auch auf kleinem Niveau (Flugzeugfliegen) meßbar.
Meine recht mechanische Sicht-der-Dinge fragt sich vor dem Hintergrund mechanisch getakteter Uhrwerken: Woher "weiß" eine Atomuhr, wie schnell die Zeit vergeht?

Das einzige, was ich von der Beziehung von Zeit und Materie weiß, ist, daß man über die C-14-Methode (also der Zerfall von Kohlenstoff-Isotopen) einen Rückschluß auf das Alter von auf Kohlenstoffverbindungen basierender Materie generieren kann.

Verhält sich eine Messung der vergehenden Zeit einer Atomuhr auf der Basis chemischer Prozesse? Oder nicht? Odda wie odda wat?

In Kürze nochmal: Woher "weiß" eine Atomuhr, wieviel Zeit vergeht?

Eine ähnlich geartete zweite Frage: Man beziffert die Fluggeschwindigkeit z.B. eines Satelliten auf ca. 40.000 km/h. Meine Frage und Sicht ist: Diese Geschwindigkeit ist doch aber nur innerhalb eines gefaßten Referenzrahmens (=in Bezug auf eine statisch angenommene Erde) eine sinnvolle Aussage.

Etwas ätherisch gesprochen: Geschwindigkeit(-smessung) macht doch nur dann Sinn, wenn man sie ins Verhältnis setzt zu einer angenommenen Raumkonstante.

Über eine Antwort würde ich mich freuen.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5063

Peter A · Anmeldungsdatum: 09.01.2013 Beiträge: 3 Wohnort: Berlin

Besten Dank für die Antwort.

Eine "angenommene Raumkonstante" ist nichts anderes als Referenzpunkt(e), die Zeit in Relation setzen, weil ohne Raumkonstanten Zeit-EINTEILUNG keinen Sinn macht.

Die "statische Erde" meint, daß die Erde ihrerseits sich nur bewegt im Hinblick auf andere Objekte.

Nachvollziehbar beschrieben: wenn ein Astronaut mit 40.000 km/h um die Erde einen "kosmischen Spaziergang" neben seinem Raumschiff macht, dann ist diese Geschwindigkeitsaussage nur sinnvoll, wenn man sie auf die Bewegung der Erde bezieht. Würde man sie auf andere Referenzpunkte (Sonne etc.) beziehen, würde ein anderer Geschwindigkeitswert entstehen. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, das räumliche Referenzobjekt "statisch" zu bezeichnen, auch wenn das Referenzobjekt seinerseits sich in Relation zu anderen Objekten bewegt.
Um Geschwindigkeit zu messen, bedarf es der künstlichen Annahme statischer Referenzpunkte.

Das Wort "Geschwindigkeit" macht nur dann Sinn, wenn man es auf statische Referenzgrößen bezieht oder die Bewegung der Referenz als Bewegungskonstante sieht.

Mit neueren Paradigmen der Physik, insbesondere der Quantenphysik, tue in mich nicht ganz leicht, weil sie altgewohnte mechanische Vorstellungen zwar nicht über Bord werfen, aber doch so sehr differenzieren, daß einem der Kopf schwirrt.
Es war freilich naiv, eine nachvollziehbare einfache Antwort meiner Fragen zu bekommen.

Dennoch habe ich mich über die Antwort gefreut.

Also · Gast

Natürlich lassen sich Geschwindigkeiten nicht absolut bestimmen. Sondern nur RELATIV zu etwas. Das was du dir als "statische Referenzgröße" vorstellst, sind jene Punke die sich mit dir mitbewegen. Also die in deinem INERTIALSYSTEM.

Wird eine Sonde in Richtung der Flugbahn der Erde abgeschossen, besitzt sie z.B. aus Sicht der Sonne ca. die Geschwindigkeit der Erde, die Abschussgeschwindigkeit wird vernachlässigt. Und die Erde wird etwas abgebremst..

Und für die Zeitmessung bedarf es allgemein keiner Atomuhr oder Quantenmechanik. Das ist eine Sache der Relativitätstheorie und gilt unabhängig von der verwendeten Uhr.
Atomuhren besitzen nur die nötige Genauigkeit um lediglich mit Flugzeuggeschwindigkeit fliegen zu müssen um Ergebnisse mit ausreichender Aussagekraft zu erhalten.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5063

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen