Einsteins Zugparadox Erklärung?
Ich soll anhand dieses Bildes das Zugparadox von Einstein erklären, bzw. erst einmal grob erklären. Hätte gerne die ganze Erklärung dafür, da ich mich selbst dafür interessiere. Ich habe schon oft darüber gelesen, jedoch verstehe ich nur ein Viertel davon. Könnt ihr mir dieses Zugparadox erklären? Danke im Voraus.
Ich habe mal nachgedacht und stelle fest, dass es 2 Beobachter gibt. Einmal im Zug in der Mitte und einmal der äußere. Ich komme jedoch nicht weiter, wenn es um die 2 Blitze geht, die gleichzeitig einschlagen.
5 Antworten
Das erste Bild zeigt, wie gleichzeitig vorne und hinten im Zug ein Lichtsignal ausgesendet wird. Wenn zwei Lichtsignale gleichzeitig bei A und bei B ausgesendet werden, sollten die Signale gleichzeitig in der Mitte zwischen A und B ankommen. Der Zuschauer aussen sieht dies tatsächlich so. Ein Passagier im Zug würde aber sehen, wie die Lichtsignale weit hinter der Mitte des Zuges zusammen treffen. Der Passagier könnte also feststellen, dass er bewegt wird. Das widerspricht dem Relativitätsprinzip, welches besagt, Bewegungen können nur relativ zu anderen Dingen gemessen werden.
Die Lösung besteht in der Feststellung, dass die Gleichzeitigkeit nicht absolut ist. Was dem aussenstehenden Beobachter als 'gleichzeitig' erscheint, ist für den fahrenden Beobachter nicht gleichzeitig.
es geht in diesem scheinbaren "paradoxon" (welches natürlich nicht wirklich ein paradoxon ist) um die: https://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4t_der_Gleichzeitigkeit
Licht hat immer die selbe Geschwindigkeit, Lichtgeschwindigkeit. Auch wenn es von einem fahrenden Zug aus "gesendet" wird.
die Blitze schlagen im Bahnsteigsystem gleichzeitig ein und ihre Lichtsignale kommen beim Bahnsteigbeobachter in der Mitte gleichzeitig an, weil sie gleich schnell sind. Weil der Zugbeobachter sich aber bewegt, erreichen ihn die Blitze zu verschiedenen Zeiten - das ist für den Bahnsteigbeobachter auch klar, denn im Bahnsteigsystem fährt der Zug dem einen Blitz entgegen, dem anderen Blitz davon. Diese Erklärung kann der Zugbeobachter aber nicht verwenden, denn auch in seinem System sind die Lichtsignale beider Blitze gleich schnell, daraus folgt, dass im Zugsystem die Blitze nicht gleichzeitig einschlagen.
Die Blitze schlagen aber physikalisch gleichzeitig ein.
Nur im Bahnsteigsystem.
Der im Zug sieht nur das Licht nicht gleichzeitig.
Der im Zug ist in einem gleichberechtigten Inertialsystem, an dem der Bahnsteig vorbeifährt, und in dem die Blitze physikalisch nicht gleichzeitig einschlagen.
Das ist der Kern der Speziellen Relativitätstheorie, dass alle Inertialsysteme gleichberechtigt sind, und dass die Lichtgeschwindigkeit in allen gleich ist. Das ist eine Folgerung aus dem Michelson-Morley-Experiment. Und die Lichtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die Realität sich ausbreitet - der Schein ist die Wirklichkeit.
Das ist für das Alltagsdenken schwer zu begreifen, aber das gilt auch für Eisenbahnzüge, die mit annähernder Lichtgeschwindigkeit fahren. Die Deutsche Bahn kann das nicht.
Die anderen haben es ja schon gut erklärt. Hier wäre noch ein Video in dem es anschaulich gemacht wird. Es ist aber auf englisch. Hoffe das ist kein Problem für dich:
Die Blitze schlagen aber physikalisch gleichzeitig ein. Und wirken sich in dem Moment auch gleichzeitig aus.
Der im Zug sieht nur das Licht nicht gleichzeitig.