Frage von ii420, 74

Masse reicher Stern in der nähe der Erde?

Hallo . Ich hab Interstellar geschaut und da landen die auf einem Stern bei dem 7 Minuten irgendwie mehrere Jahre auf der Erde sind. 1.) Wieso geht dort die Zeit anders ? Und was wäre wenn dann theorehtisch so ein Stern soweit wie der Mond ca. von uns entfernt ist und wir angenommen auf diesem Massereichen Stern sind und blick auf die Erde haben. Wie würde des dann ablaufen? Würde für uns die Erde wie im Schnelllauf dann aussehen oder wie würde für uns die Erde dann aussehen?

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 13

In der Nähe massereicher Objekte vergeht die Zeit nicht schneller, sondern langsamer, und zwar in Abhängigkeit vom Gravitationspotential Φ.
Ein Maß für Zeit ist die Frequenz f eines Lichtsignals, und dies hängt über
(1) E_{ph} = hf
mit der kinetischen Energie eines Photons zusammen, potentielle Energie somit
(2) E_{pot} = Φ*E_{ph}/c² = Φ*hf/c²
ist. Dank der Energieerhaltung ist
(3) E_{ph} + E_{pot} = hf(1+Φ/c²) = const.
und das liefert uns ein Masse für die gravitative Zeitdilatation, wenngleich etwas heuristisch.
Das Verhältnis »mehrere Jahre vs. 7min« ist freilich ziemlich unrealistisch. Dazu müsste man diese Zeit dicht über dem Ereignishorizont eines supermassereichen Schwarzen Lochs verbringen, und dort gibt es keinen stabilen Orbit mehr, und sogar Radiowellen aus dem Rest des Universums würden beim Abstieg in den Trichter zu intensiver γ-Strahlung. Sehr ungemütlich.

Kommentar von platon2000 ,

Wow, hast du Physik studiert?

Kommentar von SlowPhil ,

Ja, aber dies hier habe ich da nicht gelernt, sondern autodidaktisch, indem ich [J. L. Martin: General Relativity] gelesen habe. Man findet es in mancher Unibibliothek, und es ist super und verständlich geschrieben.

Antwort
von PhySpa, 30

1. Das ist einfacher Physik. In der Nähe massereicher Objekt vergeht die Zeit schneller. 2. Dann wäre die Temperatur hier so hoch, dass wir nicht leben könnten. 3. Auf einem Stern kannst du nicht stehen und da die Erde immernoch in der Nähe des Sterns ist vergeht die Zeit dort genau so schnell. Und wenn die Erde mehrere Lichtjahre von dem Stern entfernt ist, dann siehst du die Erde erst nach so vielen Jahren wie es Lichtjahre sind wieder.

Kommentar von Chris10021999 ,

1. Das ist einfacher Physik. In der Nähe massereicher Objekt vergeht die Zeit schneller.

Falsch, die Zeit vergeht langsamer, wenn man sich in der Nähe massereicher Objekte befindet.

Kommentar von PhySpa ,

Ups! Kleiner Denkfehler.

Antwort
von Ursusmaritimus, 24

Der Planet war in der Nähe eines schwarzen Loches, durch die Masse des schwarzen Loches hatte er die Zeitverschiebung.

Der zurückbleibende Astronaut im Raumschiff war weiter weg vom Planeten/dem schwarzen Loch, darum verlief seine Zeit (im Vergleich zur Erde und auf dem Planeten) normaler.

Antwort
von Schweinsbraten4, 13

Also soweit wie der Mond von der Erde entfernt ist viel zu nah, da würde die Erde sofort auf den Stern stürzen, der dann von DER ERDE AUS den gesamten Himmel bedecken würde. Wäre er so weit entfernt wie die Sonne, was immer noch zu nah ist, könnte er auch Einflüsse auf die Zeit haben. 

Man kann nicht sagen, wie die Erde dann vom Stern aus gesehen aussieht. In Interstellar ist es ja kein Stern, sondern ein Schwarzes Loch. Was innerhalb des Ereignishorizontes des schwarzen Loches passiert, wissen wir nicht. Es würde vermutlich von dort aus wirklich so aussehen, als wäre alles draußen schneller.

Wenn ein Objekt auf ein schwarzes Loch zufliegt, sieht es für einen Außenstehenden (außerhalb des Ereignishorizontes) so aus, als würde dieses Objekt immer langsamer werden, wenn es am Ereignishorizont angekommen ist, sähe es aus, als würde es stillstehen und langsam verschwinden. Das Objekt selber sieht sich aber einfach hineinfallen. Wenn es nahe genug am Schwarzen Loch ist, und auf die Seite schaut, sieht es sich selbst von hinten, da das Licht vom SL so stark beeinflusst wird, dass es um es herum rotiert. 

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