Zeitdilatation < SchulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:43 Fr 08.07.2011 | | Autor: | Paivren |
Hallo geehrtes Forum!
Wir haben im Physik LK gerade mit der Relativitätstheorie angefangen und die Zeitdilatation besprochen,die nicht nur für mich schwer begreifbar scheint.
Falls einer gerade Zeit und Lust hat, sich durch den Text zu wühlen... ^^
Wenn ich eine Lichtuhr (Lichtbündel, das zwischen zwei Spiegeln hin und her pendelt) in eine Rakete stelle und diese Rakete dann an einem ruhenden Beobachter A vorbeifliegt, so legt das Lichtbündel für diesen ruhenden Beobachter A ja eine längere Strecke zurück, als für den Beobachter B, der sich mit der Uhr in der Rakete befindet.
Da die Geschwindigkeit des Lichtes aber immer konstant ist, muss sich die Zeit im Raumschiff dehnen, um die Formel V=s/t zu wahren.
Folglich braucht der selbe Vorgang für den außenstehenden Beobachter A weniger Zeit, als für den Beobachter B in dem Raumschiff. Würde B auf die Erde zurückkommen, wäre hier mehr Zeit vergangen, als bei ihm in der Rakete - es ist also eine Art Reise in die Zukunft und B wäre mehr gealtert als A.
So weit so gut.
Jetzt habe ich mir allerdings die Frage gestellt, was B sehen würde, wenn er aus dem Fenster auf unsere Erde schauen würde.
Wenn seine Zeit langsamer vergeht, läuft das Geschehen auf der Erde dann aus seiner Sicht schneller ab, als gewöhnlich, oder langsamer?
Wenn er selber mehr Zeit für einen Vorgang braucht, als die Menschen auf der Erde, so müsste er alles außerhalb des Raumschiffes ja langsamer wahrnehmen.
Das würde ja bedeuten, dass sowohl A als auch B den jeweils anderen verlangsamt wahrnähmen.
Und wenn man jetzt noch die Aussage hinzunimmt, dass Geschwindigkeiten relativ sind, also dass man gar nicht sagen kann, ob sich nun die Rakete bewegt, oder die Erde, dann würde das doch bedeuten, dass man gar nicht sagen kann, wo genau die Zeitdilatation jetzt stattfindet, in der Rakete oder auf der Erde.
Findet sie in beiden Systemen statt?
Wenn ja, warum altert dann einer mehr als der andere, wo sich doch die zeit in beiden Systemen dehnt?
Eine andere Frage in Bezug auf die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit:
Angenommen, ich bewegte mich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit und von vorne käme mir ein Lichtbündel entgegen. Von außen betrachtet würden dort nun zwei Dinge mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu rasen.
Aber wie nähme ich selbst die Geschwindigkeit des Lichts wahr? Da ich mich mit fast c auf das Licht zubewege, müsste jenes für mich doch ungefähr die Geschwindigkeit 2c haben, oder?
Aber die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit sagt doch aus, dass Licht in JEDEM Bezugssystem dieselbe Geschwindigkeit hat.
Somit müsste sowohl ich V=c wahrnehmen, als auch der außenstehende Beobachter.
Das ergibt aber doch keinen Sinn, weil ich mich ja bewege und er nicht ?_?
Ich hoffe, ich habe mich gut ausdrücken können =/
mfG.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:53 Fr 08.07.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
so schwer es zu begreifen ist: wenn die Beobachter in der rakete, die entsprechenden lichtuhren auf der Erde beobachten, sehen sie dasselbe, was die erde auf der rakete sieht.
Dieses Gedankenexperiment wird leider meist so erklärt, dass in einem System 2 uhren stehen, an denen eine 2 te uhr im anderen System vorbeifliegt.
Wenn man es wirklich verstehen will musst du auf der erse eine Reihe von uhren aufstellen, ebenso in der vorbeifliegenden rakete und das von beiden Seiten ansehen!
Die Schwierigkeit ist die verschiedene Gleichzeitigkeit an zwei verschiedenen Orten.
Versuch das mal symmetrisch aufzumalen.
die Zeitdilatation findet nicht wirklich statt. sondern ist etwas, was man jeweils vom anderen aus beobachtet.
d.h. wenn du radioaktiven Zerfall kennst, Wenn die auf dem Raumschiff einen klumpen Ra. haben, auf der erde denselben, dann zerfallen in einem Raumschiffjahr und in einem erdjahr gliech viele Kerne. in 1 jahr Raumschiff und 1 Jahr Erde, würden 2entsprechende menschen gleich viel altern, gleich viele mahlzeiten zu sich nehmen usw.
Was du wirklich verstehen musst ist,
1. dass es die Idee 2 Ereignisse an 2 Orten sind gleichzeitig nicht wie üblich einfach hinnehmen kannst sondern definieren musst, und was das bedeutet.
2. dass man das gut nur mit der konstanten Lg edefinieren kann.
3. dass es fessteht, dass die LG konstant ist, d.h. wenn jemand, der sich gegen uns mit 99%c bewegt Licht aussendet oder von uns empfängt, immer dasselbe c misst. (was sich ändert ist die Farbe (Frequenz) des Lichts beim Eempfänger gegenüber der Farbe beim Sender)
diese konstanz von c ist für uns, die wir an "normale Geschwindigkeitsaddition gewöhnt sind schwer zu verdauen, experimente dazu sind höchstens modellhaft (Michelsonexp) in der Schule zu machen, du mußt also den vielen Berichten und Exp. glauben, die andere gemacht haben.
Habt ihr mal minkowsky diagramme gemacht? daran kann man am besten die relativität sehen und sich vieles klar machen.
gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:30 Fr 08.07.2011 | | Autor: | Paivren |
> Hallo
> so schwer es zu begreifen ist: wenn die Beobachter in der
> rakete, die entsprechenden lichtuhren auf der Erde
> beobachten, sehen sie dasselbe, was die erde auf der rakete
> sieht.
> Dieses Gedankenexperiment wird leider meist so erklärt,
> dass in einem System 2 uhren stehen, an denen eine 2 te uhr
> im anderen System vorbeifliegt.
> Wenn man es wirklich verstehen will musst du auf der erse
> eine Reihe von uhren aufstellen, ebenso in der
> vorbeifliegenden rakete und das von beiden Seiten ansehen!
> Die Schwierigkeit ist die verschiedene Gleichzeitigkeit an
> zwei verschiedenen Orten.
> Versuch das mal symmetrisch aufzumalen.
> die Zeitdilatation findet nicht wirklich statt. sondern ist
> etwas, was man jeweils vom anderen aus beobachtet.
> d.h. wenn du radioaktiven Zerfall kennst, Wenn die auf dem
> Raumschiff einen klumpen Ra. haben, auf der erde denselben,
> dann zerfallen in einem Raumschiffjahr und in einem erdjahr
> gliech viele Kerne. in 1 jahr Raumschiff und 1 Jahr Erde,
> würden 2entsprechende menschen gleich viel altern, gleich
> viele mahlzeiten zu sich nehmen usw.
> Was du wirklich verstehen musst ist,
> 1. dass es die Idee 2 Ereignisse an 2 Orten sind
> gleichzeitig nicht wie üblich einfach hinnehmen kannst
> sondern definieren musst, und was das bedeutet.
> 2. dass man das gut nur mit der konstanten Lg edefinieren
> kann.
> 3. dass es fessteht, dass die LG konstant ist, d.h. wenn
> jemand, der sich gegen uns mit 99%c bewegt Licht aussendet
> oder von uns empfängt, immer dasselbe c misst. (was sich
> ändert ist die Farbe (Frequenz) des Lichts beim
> Eempfänger gegenüber der Farbe beim Sender)
> diese konstanz von c ist für uns, die wir an "normale
> Geschwindigkeitsaddition gewöhnt sind schwer zu verdauen,
> experimente dazu sind höchstens modellhaft (Michelsonexp)
> in der Schule zu machen, du mußt also den vielen Berichten
> und Exp. glauben, die andere gemacht haben.
> Habt ihr mal minkowsky diagramme gemacht? daran kann man
> am besten die relativität sehen und sich vieles klar
> machen.
> gruss leduart
>
>
Du sagst, die zeitdilatation findet nicht wirklich statt, sondern kann nur beobachtet werden.
Heißt das dann, dass es nur eine Art "optische Täuschung" ist?
Aber wenn das stimmt, warum gibt es dann das Zwillingsparadoxon, nach dem ein Zwilling nach Wiederkehr auf die Erde nach ner Raketenfahrt weniger gealtert ist, als der auf der Erde zurückgebliebene Bruder?
Das würde doch gar nicht gehen, wenn die Zeitdilatation nicht wirklich stattfinden würde, oder?
Und zu dem Licht: Das heißt Licht bwegt sich aus meiner Sicht IMMER mit C, ganz egal, wie schnell ich selber bin?
Da wird man verrückt bei der Vorstellung [mm] O_O
[/mm]
Danke wür die Antwort!
Das Experiment, von dem du am Ende sprichst, haben wir leider noch nicht gemacht, hatten erst 2 Stunden zu dem Thema.
mfG.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:05 Sa 09.07.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
beim Zwillings "Paradoxon" ist eine Sache unsymmetrisch; die Rakete fliegt erst weg und kehrt dann um und muss dabei abbremsen und wieder beschleunigen, damit ist die Situation gegenüber dem immer gleich bewegten beobachter nicht mehr symmetrisch. Der zurückgebliebene Zwilling auf der Erde ist zwar älter, aber hat auch mehr erlebt. Angenommen der eine Zw geht in der 9. ten Klasse auf die schnelle Reise, er hat bei Abflug den 14 ten Geburtstag. natürlich gibts auch in der Rakete normale Schule. Nach 3 Erdenjahren kommt er zurück sein Bruder ist kurz vor dem Abi in der 12.feiert seinen 17. tem Geb. Er selbst ist erst 16, aber auch erst in der 11. Klasse und all das viele was sein Zw. in dem dritten jahr erlebt hat nicht erlebt. "Paradox" empfindet man nur, dass der eine älter, der andere an dieselbe Stelle zurückgekommen jünger ist. Wäre er immer geradeaus weitergeflogen, gäb es keinen Unterschied.
Lass dir von deinem lehrer minkowsky diagramme erklären, und frag hier ruhig weiter. Relativitätstheorie ist gewöhnungsbedurftig! am Anfang haben auch berühmte Physiker daran ne Weile gezweifelt.
Gruss leduart
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