Frage von BatmanZer, 52

Was verursacht die Zeitdilatation und die Längenkontraktion?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 21

Das ist eine Frage der Interpretation. Man kann die Sachen gewissermaßen »mechsnistisch« interpretieren und antwortet dann, dass die Uhren auf Grund der Trägheit der kinetischen Energie langsamer gehen. Etwas, das eine größere Impulsmasse, aber den gleichen Impuls hat, bewegt sich langsamer. Außerdem werden elektromagnetische Felder durch die Bewegung deformiert.
Das kann aber auch (chrono)geometrisch interpretieren, und zwar als orthogonale (gemeint ist natürlich Minkowski-orthogonal) Projektion der Dauer (x_{0A}-Ausdehnung) eines Vorgangs in einem Koordinatensystem K_A auf die x_{0B}-Achse eines relativ dazu bewegten Koordinatensystems K_B, d.h., da wird nichts auseinandergezogen, sondern ein Beobachter, der in K_B ruht, betrachtet denselben Vorgang nur gleichsam unter einem anderen Blickwinkel.
Wenn wir die gemeinsame »Drehebene« als x_{2}-x_{3}-Ebene identifizieren, also
v = (v; 0; 0),
ist Δx_{1A} ein x_1-Abstand in K_A und Δx_{1A}/γ sozusagen ein t_B=const. - Schrägschnitt duch die »Weltwurst« eines in K_A ruhenden Körpers.

Kommentar von SlowPhil ,

Danke für den Stern, und sorry für die Kompaktheit der Antwort. Normalerweise versuche ich, Antworten »lockerer« zu layouten, sodass man sie besser lesen kann.

Antwort
von grtgrt, 14

Bitte lies dazu 

  • http://greiterweb.de/zfo/Erkenntnisse.htm#msgnr0-38
  • und berücksichtige, was Martin Carrier in seinem Buch RaumZeit sagt: 

    Minkowski erkannte, dass sich die SRT als eine spezifische, neuartige Geometrie darstellen lässt, in der die raumzeitlichen Abstände eine zentrale Stellung insofern einnehmen, als sie die  o b j e k t i v e n  Beziehungen zwischen Ereignissen wiedergeben, während deren räumliche und zeitliche Bestimmungsstücke vom Bewegungszustand des Beobachters abhängen und in diesem Sinne  s u b j e k t i v  sind. 

    Genauer: Der [mit Hilfe der Minkowski-Metrik errechnete] Viererabstand ist die zentrale Größe der Raumzeit der SRT. Im Unterschied zur Raum-Zeit der klassischen Physik bleibt allein diese Größe bei einem Wechsel des Inertialsystems erhalten — nicht aber der 3-dimensionale räumliche Abstand oder der 1-dimensionale zeitliche. 

    Wegen dieser Invarianz ist der Viererabstand fundamentaler [ der Wirklichkeit näher
     ] als die vom Bezugssystem abhängigen räumlichen und zeitlichen Größen.


Kommentar von grtgrt ,


Der Zeitbegriff des Beobachters ergibt sich durch die Wahl eines Koordinatensystems, in dem dieser Beo­bachter ruht.

Konsequenz daraus ist (zitiert nach Kip S. Thorne): Wenn Sie und ich uns relativ zueinander bewegen, muss das, was ich als Raum bezeichne, eine Mischung aus Ihrem Raum und Ihrer Zeit sein, und das, was Sie Raum nennen, eine Mischung aus meinem Raum und meiner Zeit. 

Kommentar von grtgrt ,

Ursache dafür, dass es Längenkontraktion und Zeitdilatation gibt, ist die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit.

Zum Beweis hierfür muss man nur in den entsprechenden Formeln den Grenzwert für c gegen unendlich bilden. 

Antwort
von authumbla, 23

Der Bewegungszustand des Beobachters. Raum und Zeit hängen zusammen und die Geschwindigkeit und Richtung des Beobachters was davon als räumlicher Abstand und was als zeitlicher Abstand gemessen wird.

Antwort
von Schnulli00, 29

zum Beispiel die volle Kaffeetasse hier neben mir

Kommentar von Tuehpi ,

Na, so schwer wird die Tasse aber nicht sein. Selbst wenn sie aus Uran ist. 

Kommentar von Schnulli00 ,

Naja, ist halt alles relativ ;-) und mit genügend Nachkommastellen geht alles.

Kommentar von ActionCreeper ,

Jede Masse verursacht Zeitdilatation

Kommentar von BatmanZer ,

Das war mehr ein Witz als eine ernsthaft gemeinte Antwort, auch wenn sie richtig ist. Relativ zu einem sich schnell bewegenden Objekt, verursacht sie tatsächlich eine Zeitdilatation.

Kommentar von Schnulli00 ,

siehste, schon hast du über deine eigene Frage mal nachgedacht.

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