Relativitätstheorie - neue und gute Antworten

die formel lautet E²=m²c^4 + p²c², mit impuls p

für photonen gilt m=0, also E=pc, setzt du die hierfür relevanten formeln aus der quantenmachanik ein, nämlich E=h f und p=h / lambda , mit frequenz f und wellenlänge lambda, dann siehst du, dass alles in ordunng ist

Ein Link sagt mehr als tausend Worte

http://de.wikipedia.org/wiki/Photon#Masse

hääääh wie kommst du darauf das photonen keine masse haben?

Photonen haben eine Masse, nur sehr sehr klein eben.

sie haben keine RUHEMASSE, aber da photonen sich immer bewegen, haben sie doch eine. dann gehts auf.

Es ist eigentlich ganz einfach zu verstehen. man muß nur verstehen, was Zeit wirklich ist. Vor kurzem hatte ich schon eine fast gleiche Frage wie folgt beantwortet: Wenn Du ein Auto hast, das mit 50 Km/s fährt, brauchst Du eine bestimmte Energie, um es zum Stehen zu bringen. Fährt es 100 Km/s brauchst Du vier mal so viel Energie, um es zum Stehen zu bringen. Wolltest Du ein 100 Km/s schnelles Fahrzeug genau so schnell zum Stehen bringen, müßte die Bremsenergie für dieses schnellere Fahrzeug auch intensiver abgerufen werden Zeit ist nicht eine ungreifbare Größe, so wie wir sie wahrnehmen. Um physikalische Abläufe ablaufen zu lassen, bedarf es einer (Zeit) Energie. Um so schneller sich etwas bewegt, um so mehr Masse hat es. Viel Masse, viel Gravitation (Anziehungskraft) Darum braucht man in oder an großen Massen mehr Energie um einen physikalischen Prozess gleich schnell ablaufen zu lassen. Die Intensivität dieser (Zeit) Energie ist aber nicht so ohne weiters veränderlich wie beim Auto abbremsen. Darum laufen die Prozesse bei Massereichen Objekten langsamer ab. Also scheinbar über einen längeren Zeitraum.

((blöd daß man als Mensch noch nicht mal bei der Erklärung auf das Wort Zeit verzichten kann))

Dies träfe dann natürlich auch auf jeden Reiz, der von Finger zu Gehirn muß oder jede chemische Reaktion zu. Darum haben wir das Gefühl, (von außen betrachtet) es würde die Zeit langsamer vergehen. Zeit ist eben nur eine Wahrnehmung unseres Bewusstseins. Zeit ist aber eine Form der Energie.

Ich glaube, es ist wichtiger zu erklären, wie unsere Wahrnehmung uns betrügt und wir ihr nicht blind vertrauen können. Was ich Dir jetzt erkläre wird Dir zeigen, warum wir uns mit dem Verstehen mancher Sachen so schwer tun

Es gibt normal sehende Menschen mit drei Farbrezeptoren und es gibt Farbenblinde (nicht Farbsehschwäche) mit zwei Farbrezeptoren.

Die "Normalen" haben Farbrezeptoren für, grün, rot und blau. Die Farbenblinden für gelb und blau. Jetzt fragt man sich, ok. ich habe drei Farbrezeptoren ohne gelb. Aber ich sehe doch gelb. Unser Gehirn zeigt uns dort gelb, wo gelb sein müßte. Zwischen dem grünen und roten Licht. Dies bedeutet aber auch, es könnte sein, daß nicht Farbenblinde dort gelb sehen wo zufällich kein gelb ist, nur weil rot und grün gleichzeitig in Auge treffen. Ein Farbenblinder sie grundsätzlich nur dann gelb, wenn auch wirklich gelb da ist.

Würden wir einem nicht Farbenblinden reines gelbes Licht vor die Nase setze. Also keine scheinbar gelbe Lampe sondern nur den mittleren Spektralbereich von gelb, würde er das Licht nur als "schmutzig" wahrnehmen.

Ich kann also kein Gelb sehen und sehe es trotzdem, auch dann wenn vielleicht gar kein gelb da ist.

Und genau so ist es mit der Zeit. Das ist etwas, das unser Gehirn unserem Bewusstsein als das vorsetzt, als was wir es eben wahrnehmen.

Die Frage ist doch einfach beantwortet. Wenn Du mit fast Lichtgeschwindigkeit bewegst, vergeht in Dir, Deinem Körper die Zeit langsamer aber außerhalb von Dir, auf der Erde rast die Zeit voran. Um so schneller Du bist, um so langsamer vergeht bei Dir die Zeit. Also, wenn Du erst eine Sekunde erlebt hast, sind auf der Erde schon Jahre vergangen. Wenn man Dich auf fas Lichtgeschwindigkeit beschleunigt hätte und Dich wieder gebremst hat, würde es Dir so vorkommen, als wäre eine Minute vergangen auf der Erde viele Jahre. Das ist dann so, als würdest Du in die Zukunft reisen.

Wenn Du Dich extrem langsam bewegen würdest, und die Zeit schneller vergeht, dann würde Sie ja bei Dir schnell vergehen, Du würdest Dein Leben erlebt haben, wenn außerhalb von Dir erst eine paar Tage vorbei sind. Es ist ja nicht so, das wenn bei Dir die Zeit schneller vergeht, Du nicht mitaltern würdest. Es ist ja dann alles schneller. Deine Gedanken, Dein Stoffwechsel. alles, Du würdest Deine eigenen 90 Lebensjahr wie 90 Lebensjahre erleben, nur das in Deinem Umfeld nach Deine 90 Lebensjahren nur einige Tage vergingen. Du willst aber bei eine sogenannte Zeitreise, daß in einer Sekund Deines Lebens sich das Umfeld um viele Jahre verändert. Also mußt Du schnell sein, damit in 90 Jahren auf der Erde bei Dir nur eine erlebt Sekunde vergeht.

Zu kompliziert?

Es ist bewiesen, da man dies schon für die Berechnung der Flugbahnen von Sonden, die man durch unser Sonnensystem schick, braucht. Es ist keine Theorie mehr sondern eine Tatsache.

Man braucht keine komplizierten Bücher, um das Problem zu verstehen. Dazu muß man sich aber auf die spezielle Relativitätstheorie beschränken, wo Wurmlöcher und Gravitationsfelder nicht verwendet werden.

Einstein hat eine neue Gleichzeitigkeit definiert. Bei dieser Gleichzeitigkeit hat das Licht die Eigenschaft, daß es in allen Inertialsystemen die gleiche Geschwindigkeit hat. Zu einem 1. Zeitpunkt schickt man Licht in die Zukunft und betrachtet zu einem 2. Zeitpunkt das Licht, welches aus der Vergangenheit kommt. Die Schnittpunkte dieser Lichtstrahlen sind relativ gleichzeitig.

Das kann man am besten an einem Bild sehen. Da ich hier keins einladen kann, schreibe ich hier eine Internetadresse, wo du es betrachten kannst. (Leider brauche ich 3 Bilder und jedes hat eine eigene Internetadresse. Mein Kommentar würde deshalb als Spam markiert, wenn ich alle Links verwende. Deshalb werde ich beim 2. und 3. Bild den Anfang des Links weglassen. Er ist für alle Bilder identisch.)

http://www.paradoxe-systeme.de/wissenschaft/raum-zeit/attachment/in/

Die schwarze horizontale Linie kennzeichnet die Gleichzeitigkeit auf der Erde und die schwarze senkrechte Linie ist die Zeitachse und kennzeichnet den Ort der Erde. Die gelben Linien beschreiben den Lichtweg. Sie bilden ein Rechteck mit 2 roten Diagonalen. Die steile Diagonale beschreibt den Ort des Raumschiffs und ist daher die Zeitachse des Raumschiffs. Die andere Diagonale beschreibt die relative Gleichzeitigkeit im Raumschiff.

Man könnte die Situation auch vom Raumschiff aus betrachten. Dann bekommt man das selbe Bild, nur Spiegelverkehrt und man muß die Farben Rot und Schwarz austauschen.

Die Zeit wird dabei definiert über die Lichtuhr. Auch dafür habe ich ein Bild:

...paradoxe-systeme.de/wissenschaft/relativitatsttheorie/zeit-atomuhr/attachment/lichtuhr-2/

Zwischen 2 Spiegeln (Rot) geht ein Lichtstrahl (Gelb) immer hin und her. Bewegt sich die Uhr, dann muß das Licht zwischen den Spiegeln einen längeren Weg zurücklegen. Deshalb scheint die bewegte Uhr langsamer zu gehen. Das liegt aber nur an der unterschiedlichen Gleichzeitigkeit auf der Erde und im Raumschiff. Dabei denkt der Raumfahrer, daß auf der Erde die Zeit langsamer vergeht und auf der Erde denken die Menschen, daß die Zeit im Raumschiff langsamer vergeht.

Der Raumfahrer muß aber irgendwann wieder zurückkommen. Das geht nur, wenn er auf dem Rückweg ein anderes Gleichzeitigkeissystem verwendet. Um dies anschaulich zu erklären, habe ich hier noch ein 3. Bild:

...paradoxe-systeme.de/?attachment_id=947

Von Start bis zum Ziel vergeht für den Raumfahrer eine gewisse Zeit. Diese Zeit für den Raumfahrer kann nur innerhalb des hellroten Bereichs mit der Erde verglichen werden. Alles, was oberhalb des Rechtecks ist, ist die Zukunft. Auf dem Rückweg hat er eine andere relative Gleichzeitigkeit. Deshalb entsteht ein neues hellrotes Rechteck für Zeitvergleiche. Dabei geht die Uhr des Raumfahrers kontinuierlich weiter.

Bei der vom Raumfahrer verwendeten Gleichzeitigkeit befindet sich der Bereich des Grauen Dreiecks auf dem Hinflug in der Zukunft und auf dem Rückflug in der Vergangenheit. Aber niemals in der Gegenwart. Beim Zeitvergleich wird dieser Zeitabschnitt auf der Erde übersprungen.

Für die Menschen auf der Erde, die das Raumschiff beobachten, geht die Zeit für das Raumschiff kontinuierlich weiter. Dort gibt es keine Lücke. Obwohl die Zeitveränderung zwischen Raumschiff und Erde perfekt symmetrisch ist, muß für den Raumfahrer weniger Zeit vergangen sein, weil ein bestimmter Zeitbereich ausgeblendet wird.

Herzliche Grüße von Bernhard Deutsch

Wenn du sowas verstehen willst, solltest du dir ein gutes Buch beschaffen (evt gibts auch gute Internetseiten darüber), nach Titeln könntest du Fragen. So spontan könnte ich nur das hier nennen, Albert Einstein, Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, ein von Einstein selbst geschriebenes populärwissenschaftliches Buch. Um das zu lesen muss man aber die Physik aus der Schule schon ziemlich gut verstanden haben. Es gibt auch noch ein gutes von H.Bondi, das bekommt man aber nur noch antiquarisch.

Im Rahmen einer gf-Antwort kann man das jedenfalls nicht erklären (sonst gäbs auch keine Bücher darüber).

Ich kann nur ein bisschen was zur Orientierung schreiben: Es gibt eine spezielle Relativitätstheorie und eine allgemeine Relativitätstheorie. Einstein hat zuerst die spezielle Relativitätstheorie entwickelt, später die allgemeine.

In der allgemeinen Relativitätstheorie wird auch die Gravitation behandelt, dies ist mit der speziellen RT nicht möglich. Wurmlöcher, Raumkrümmung und Gravitation gehören in die allgemeine RT, und diese diese ist bedeutend schwieriger als die spezielle.

Dort wurde behauptet, dass be isehr schnellen Geschwindigkeiten die Zeit langsamer vergeht.

Neee.... Die Relativitätstheorie ist nicht einfach, und vieles (Relativität von Raum und Zeit) finden wir nicht in unserem Alltagserfahrungen. Und weil das so ist, darum ist sehr wichtig präzise zu sagen, was man meint bzw was die Relativitätstheorie sagt. Obiges ist viel zu schwammig.

Korrekt wäre es (zB) so:

"Wir denken uns zwei Beobachter A und B, welche sich relativ zueinander im Zustand der geradlinig-gleichförmigen Bewegung befinden. Dann gilt: Im Bezugssystem von A geht die Uhr von B lansamer als die von A und im Bezugssystem von B geht die Uhr von A langsamer als die von B".

Das Langsamergehen der Uhren ist wechselseitig und hängt vom Bezugssystem ab. Die Verhältnisse zwischen A und B sind symmetrisch.

Obiges nennt man Zeitdilatiation. Wie sie zustande kommt, musst du nachlesen.

Beim Zwillingsparadoxon (einer startet mit einem Raumschiff, kehrt irgendwann zurück und ist dann jünger als sein Zwilling) entsteht ein Symmetriebruch zwischen A und B, weil der eine der beiden einen Richtungswechsel der Bewegung (Wechsel des Bezugssystems) durchführt. Der eine der beiden (also, wenn A und B Zwillinge wären) ist dann nach der Reise jünger als der andere. Und zwar ist derjenige jünger, der den Wechsel des Bezugssystems durchgeführt hat. Jünger ist er, weil für ihn (in seinem Bezugssystem) weniger Zeit vergangen ist. Der Effekt ist umso stärker, je größer die Reisegeschwindigkeit war (die tatsächlich zurückgelegte Entferneng spielt aber auch eine Rolle).

Das gehört noch in die spezielle Relativitätstheorie. Mit der Gravitation hat all das nichts zu tun.

dass unter Auswirkung von Gravitation oder Wurmlöchern die Zeit extrem langsam vergeht!

Das nennt man gravitative Zeitdilatation. Da wirds erst recht schwierig, und ich kann dir nur nochmal raten, dich nach einem guten Buch zu erkundigen.

Die Zeit und der Dreidimensionale Raum sind verknüpft zur 4-dimensionalen Raumzeit, also sind Raum und Zeit nicht absolut. Nun ist es nachweißbar dass sehr alle Objekte die Raumzeit krümmen, schwerere mehr als leichte --> Die Gravitation wurde erklärt Und weil der Raum gekrümmt wird wird auch die Zeit gekrümmt --> Die zeit vergeht langsamer. Das gleiche ist bei sehr hohen Geschwindigkeiten für die Zeit der Fall, sie vergeht langsamer. Somit kann man sozusagen nicht in die eigene Zukunft sondern nur in die Zukunft der anderen Reisen: Beispiel: Wenn man mit einem Raumschiff zum Andromeda-Nebel fliegt (natürlich sehr sehr schnell) und dann zurück kommt werden für dich selbst etwa 60 Jahre vergangen sein (kommt auf die Geschwindigkeit an) und auf der Erde etwa 4 Mio Jahre --> Du bist in die Zukunft der anderen gereist :)

kleiner Literaturtipp: Die Kurze Geschichte der Zeit von Stephen Hawking..da ist alles sehr sehr anschaulich erklärt.

ja aber die masse nimmt auch zu ghet gegen unendlich... raum und zeit sind halt nicht zwei getrennte eigenständliche bühnen

ist in diesem video gut erklärt http://www.youtube.com/watch?v=LF-tH90L3TA

Der Effekt nennt sich Zeitdilatation. In der speziellen Relatitivtätstheorie lautet dieser "Bewegte Uhren gehen langsamer". In der allgemeinen Relativitätstheorie wird "Bewegung" durch "Unter Einfluss von Gravitation ersetzt".

Dein Zwilling würde genau so schnell Altern wie du auch - aber die Zeit würde für euch beide unterschiedlich schnell vergehen. Je nach seiner Reisegeschwindigkeit würde z.B. ein Jahr in seinem System, zehn Jahren in deinem entsprechen. Wenn ihr euch dann wieder seht, wärst bei dir inzwischen einfach mehr Zeit vergangen und du wärst älter als er.

Der Effekt tritt allerdings erst deutlich spürbar ab mindestens 10% der Lichtgeschwindigkeit auf.

Und captainmic labert Müll. Die relativistischen Effekte sind messbar und Bewiesen. Das Hafele-Keating-Experiment von 1971 und das Maryland-Experiment von 1975 haben Einsteins Theorie bewiesen und wurden seitdem auch mehrfach erfolgreich wiederholt.

Hierbei wurden zwei gleich laufende Atomuhren genutzt, eine in Bewegung versetzt (via Flugzeug). Nach dem Flug wurden die Uhren verglichen, wobei festgestellt wurde, dass sie um einige Nanosekunden voneindander abwichen - die Abweichung entsprach mit etwa 10% Genauigkeit dem was sie anhand von Einsteins Formeln im Voraus berechnet hatten. Neure Experimente mit besserer Ausrüstung ergaben auch eine noch bessere Genauigkeit.

Ein Körper kann die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen, dein Voraussetzung stimmt alsi nicht. Es müsste heißen "wenn er sich (relativ zu mir) mit einem erheblichen Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit bewegt" (oder so ähnlich). Das ist aber noch lange nicht das Zwillingsparadoxon.

Kannst meine Antwort zu dieser Frage hier lesen http://www.gutefrage.net/frage/zweifel-an-der-relativitaetstheorie--hilfe

Am besten: Besorg dir ein gutes Buch zum Thema. Nach Titeln könntest du fragen.

das tut er nicht. er altert ganz normal.

es wird jedoch angenommen, dass wenn dein zwilling sich mit hoher geschwindigkeit weg und wieder zurückbewegt, er seine eigene realität, also seine eigene zeit, hat. seine zeit verläuft dabei relativ zu deiner langsamer ab. diese annahme beruht auf der von einstein angenommenen "tatsache", dass jemand in einem fahrenden zug mit normaler geschwindigkeit gehen kann, ein beobachter von aussen jedoch meint, dass er rennt (geschwindigkeit zug+die eigene).

das ganze modell hat schwächen, und wird bald ausgehebelt werden.

Also ich habe verstanden dass das Zeitgefühl oder die Zeit an sich von den Beobachter abhängt.

Das Zeitgefühl ändert sich eben nicht. Es handelt sich um physiklaische Phänomene, nicht um psychologische.

Die Relativitätstheorie geht von der Annahme aus, das die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum konstant ist. Das läßt sich nachmessen, indem man die Lichtgeschwindigkeit zu verschiedenen Tages und Jahreszeiten bestimmt.

Nehmen wir mal an, im Zug würde ein Vakuum herschen. und der Zug fährt mit konstanter Geschwindigkeit. Nun schaltet Anna eine Lampe an. Das Licht bewegt sich mit c = 299 792 458m/s von Anna weg. Von Max aus betrachtet bewegt sich das Licht ebenfalls mit 299 792 458m/s weg.

Das sind erstmal die beobachtbaren Fakten.

Also wenn Anna im Zug sitzt vergeht für sie die Zeit viel langsamer als für Max der den Zug von außen beobachtet.

Nein. Anna und Max stehen ja in gleichwertigen Bezugssystemen (solange der Zug nicht beschleunigt wird.) . Von Max aus betrachtet bewegt sich Anna von Anna aus betrachtet bewegt sich Max.

Raumschiff ganz schnell durch das universum fliegt auch in die Zukunft damit reisen kann.

Geschwindigkeit ist immer relativ zu betrachten. Es ist absolut gleichwertig zu sagen, das Raumschiff fliegt durch das Universum oder das Universum fliegt am Raumschiff vorbei. Für Raum und Zeit brauchen sie immer ein Bezugssystem. Und je nach Bezugsystem Univerum oder Raumschiff ist die Zeil und der Raum anders.

Würden sie mit den Raumschiff umkehren und zurückfliegen. Dann wäre aber im Raumschiff weniger Zeit vergangen als auf der Erde. Das hat was damit zu tun, das das Raumschiff und nicht die Erde beschleunigt wurde.

Wie kann man das beweisen ....!?

Hier ist die Frage, was man unter beweisen versteht. Eine physikalische Theroie kann man nicht mathematisch beweisen.

Also ich habe verstanden dass das Zeitgefühl oder die Zeit an sich von den Beobachter abhängt. Also wenn Anna im Zug sitzt vergeht für sie die Zeit viel langsamer als für Max der den Zug von außen beobachtet.

das hast du aber falsch verstanden (und wurde in der von dir verlinkten frage auch nicht so erklärt). für anna vergeht die zeit gleich schnell wie immer, ebenso für max, nur jeder sieht die zeit des jeweils anderen langsamer laufen. tatsächliche unterschiede gibts beim sog. zwillingsparadoxon aus anderen gründen, aber das wurde schon bei der anderen frage ausführlich beantwortet

als einfaches und sehr bekanntes beispiel für den nachweis der zeitdilatation (und längenkontraktion) bei geschwindigkeiten nahe der lichtgeschwindigkeit, kann ich dich auf die myonen der kosmischen strahlung verweisen: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation_bewegter_Teilchen#Rossi-Hall-Experim...