Versteht jemand den Energieerhaltungssatz in der Relativitätstheorie?

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4 Antworten

Verstehe mich nicht falsch, aber ich kann mich einigen Nutzern hier anschließen, die nach einer wirklich greifbaren Frage verlangen.

"Also: Einstein sagt ja, dass die Energie (Definition: Das Potenzial
einer Masse, eine gewisse Kraft an einem gewissen Ort wirken zu können,
richtig?) gleich mc² ist. Also Masse x Lichtgeschwindigkeit² (btw, wieso
²?). Das aber nur bei ruhenden Teilchen (wieso?), und damit meint er
Photonen die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und somit die Zeit
für sie praktisch stillsteht, stimmt´s?"

Das erste ist schon mal falsch. Die Energie, die hier definiert ist, ist die Ruheenergie, das ist nicht unbedingt die potenzielle Energie.

Ja, die Formel für ruhende Massenpunkte ist E=mc².  Der Ausdruck c² hat sich in den Rechnungen so ergeben, einen wirklichen grund hat es nicht. Warum diese Formel nur für ruhende Objekte gilt, ist ganz einfach: Es gibt eine relativistische Impulsgleichung für Objekte, die sich bewegen, im Fall v=0 und damit p=0 reduziert sich diese Gleichumng auf die oben genannte und allseits bekannte.

Ich versuche mal, den, mit Verlaub, unschlüssigen Teil deiner Frage zu interpretieren.  Du möchtest anscheinend eine relativistische Definition der Energieerhaltung haben. Da kann ich dir nur raten, Lernvideos zur entsprechenden Mathematik zu schauen. Wenn man nämlich in dieses Thema näher hineingeht, bekommt man faszinierende (mathematische) Objekte, die Viererimpuls oder allgemein Vierervektor genannt werden. Letzterer ist Element eines 4D-Minkowskiraumes.

Zeitdilatation ist wieder etwas anderes, das hat jetzt nichts hiermit zu tun.

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Kommentar von flipsi32
20.09.2016, 16:21

Oka, danke für die Antwort :P

Tut mir Leid das die Frage etwas wirr ist, aber meine Grundfrage hast du ganz gut verstanden :D

Ich arbeite mich da noch auf jeden Fall weiter hinein.

Nur ein paar Fragen hab ich noch:

Was ist der Unterschied zwischen Ruheenergie und potenzielle Energie?

Und wie ist die Defintion von Energie? - Und jetzt bitte nicht mc², ich meine nur diese Frage "Woraus besteht Energie". Darauf hat mir ein Bekannter die Antwort gegeben die ich in der Frage gesagt habe, er sagte das hat sein Physiklehrer ihnen so erklärt. Ich kann mir  diese Exestenzfrage von Energie auch nur mit dem Potenzial, eine gewisse Kraft zu einer gewissen Zeit an einer gewissen Stelle zu wirken beantworten, weil das so mit einem relativistischen Alles beschrieben wird.

Das mit der Zeitdilatation ist für mich schon interessant, weil ich eigentlich nur für ein Kommentar auf YouTube auf dieses Thema gestoßen bin, und da geht es um Zeitreisen und vor allem Zeitparadoxa und Zeitschleifen durch Zeitreisen - ist doch eigentlich im entfernten Sinne dasselbe, oder?

Also hab ich mich ein bisschen informiert und auf die Masseduplikation durch eine Zeitreise mit der ganzen vorhandenen Materie in die Vergangenheit gestoßen, wodurch dann die Masse in der Vergangenheit vervierfacht wird, nachdem die doppelte Masse in der "Gegenwart" angekommen ist und somit dann nochmal zurückgeschickt wird. Dadurch bin ich auf den Energieerhaltungssatz gekommen, bei dem ich dann die untere Zeile nich verstanden habe.

Und bei Zeitschleifen verstehe ich auch nicht, hier an dem Beispiel von der Duplikation, wieso der, der die Zeitmaschiene betätigt die Zeitmaschiene in der 2.Gegenwart mit der doppelten Masse zwangsläufig nochmal betätigen muss, sonst wäre es ja eigentlich gar keine Zeitschleife.

Und gibt es irgendwelche wissenschaftliche "Beweise" für ein selbstkonsistentes Universum oder dei Erschaffung von Paralleluniversen durch Zeitschleifen, oder sind das nur Gedankenexperimente, die man eigentlich nicht schlussfolgern kann?

Und wie ist die physikalische Definition von Zeit? Ich persönlich sehe Zeit ja nur als einen Ablauf von biologischen Zerfall. Aber Einstein hat ja auch bewiesen das Zeit physikalisch ist, und manche Physiker betrachten diese sogar als eine eigene Dimension. Zeit als eigene Dimension... das kann ich mir gar nicht vorstellen :P

Danke nochmal für deine Antwort :D

Das alles in dem Thema Astrophysik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, Zeit usw. ist alles so unglaublich interessant, ich könnte den ganzen Tag davor sitzen... leider gibt es da noch was dass sich "Leben" nennt und man dem auch nachgehen muss :P

Man nimmt sich zu wenig Zeit für solche Dinge...

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Zuerst einmal: In Deiner Formel ist ein kleiner Fehler, der ab er in einer Klausur böse Auswirkungen hätte: Das Quadratzeichen gehört an die inner Klammer. In dieser Formel sind die Ruheenergie E=mc² und die Newtonsche kinetische Energie bei der Geschwindigkeit v zusammengefasst. Du siehst: wenn v=0, dann gilt Ev = E; wenn v -> c, dann geht Ev gegen unendlich. Darum kann nicht gelten v=c, wenn m>0.

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Kommentar von flipsi32
20.09.2016, 15:20

Okay, danke für deine Antwort.

Das mit dem Fehler wäre bei mir jetzt unwichtig, weil ich das (noch) nicht in der Schule habe, aber gut zu wissen :P

Ich glaub mein mathematisches "Wissen" ist nicht groß genug, um deine Antwort wiklich zu verstehen, ich glaube das was du zwischen v und c gemacht hast ist eine Implikation, richtig? Die haben wir noch nicht gelernt aber kommen bald dazu.

Mit der kinetischen Energie hatten wir auch nie wirklich was zu tun, und das an das ich mich erinnern kann war die Bewegungsenergie in der 8.Klasse mit ´ner Lehrerin die nichts gekonnt hat... Kann auch sein dass ich dazu zu blöd bin mir das zu merken...

Aber im großen und ganzen hört sich deine Antwort logisch an. Ich hab sie mal im Hinterstübchen und schreib zurück wenn wir die Implikation gemacht haben und dann sollte ich sie verstehen :P

Danke nochmal :D

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Ich hab keine Ahnung was der untere Teil da macht

ich weiß jetzt nicht recht was du für eine antwort hören willst. das ist eben die formel für die energie eines massiven teilchens. was gefällt dir daran denn nicht?

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Kommentar von flipsi32
20.09.2016, 15:02

Ja, die Frage hat eigentlich den Grund dass ich mich für ein Kommentar auf YouTube und aus allgemeinen Interesse für Zeitreisen informiert habe.

In einem Wikipedia-Artikel wurde geschrieben, dass es ein Paradoxon  wäre, wenn man alle Materie in die Vergangenheit schickt, dann dupliziert diese sich und wird an dem Zeitpunkt angekommen, an dem sie zurückgeschickt wird in der Vergangenheit vervierfacht, usw. das wäre ja mit dem Energieerhaltungssatz nicht vereinbar, der ja besagt dass es eine bestimmte Menge von Materie ak. Energie ak. Materie in unserem Universum gibt.

Ich hab nicht gewust was der Energieerhaltungssatz ist, und bin dann auf diesen komischen unteren Teil der Formel gestoßen und hatte keine Ahnung was der macht, und wollte dass hier fragen.

Tschuldigung wenn die Frage etwas wirr ist, aber wie gesagt ist es lange her dass ich mich mit diesem Thema auseinandergesetzt habe und hatte auch anderes zu tun... tschuldigung...

:P

Wenn du willst kannst du dir die Antwort von Astroknoedel2 anschauen, die ist recht gut :D

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Tut mir leid da ist mir was verrutscht.

Die Gleichung:

                  mc²           

E(v)= ------------------------

             √ (1-(v/c²))

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