Wie kann es sein das man in einem Inertialsystem das sich schnell beweget langsamer altert?
Hallo zusammen, ich halte eine Physik Gfs über das Thema spezielle Relativitätstheorie und habe einige fragen…
Warum ist wie oben gestellt das langsamere altern möglich dies würde doch bedeuten das man theoretisch in einem Raumschiff bei Lichtgeschwindigkeit reißen kann wenn das möglich wäre und beim auf die Erde zurückkommen die gleichaltrigen viel älter sind oder nicht mehr leben.Wie ist das möglich warum altern die menschlichen Zellen langsamer und würde dies bedeuten wenn man theoretisch schneller als Lichtgeschwindigkeit unterwegs wäre könnte man Zeitreisen?
2 Antworten
Hallo Steffi472,
Warum ist wie oben gestellt das langsamere altern möglich ...
Es ist nicht nur langsameres Altern. Du erfährst insgesamt weniger Zeit.
... dies würde doch bedeuten, dass man theoretisch in einem Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit reisen kann ...
Theoretisch kannst Du eine beliebig lange Strecke Δx in beliebig kurzer Eigenzeit – das ist die Zeit, die Deine eigene Uhr Ώ misst – Δτ zurücklegen, für Δx⁄Δτ gibt es keine theoretische Obergrenze. Könntest Du mit genau c reisen – wozu Du unendliche kinetische Energie bräuchtest – würdest Du gar keine Eigenzeit brauchen.
... wenn das möglich wäre und beim auf die Erde zurückkommen die gleichaltrigen viel älter sind oder nicht mehr leben.
Kommt auf die Länge der Reise an.
Wie ist das möglich warum altern die menschlichen Zellen langsamer ...
Weil alles langsamer geht.
... und würde dies bedeuten wenn man theoretisch schneller als Lichtgeschwindigkeit unterwegs wäre könnte man Zeitreisen?
Im Prinzip reist Du ja durch Bewegung mit weniger als c schon in der Zeit – vorwärts. Wenn es möglich wäre, mit Überlichtgeschwindigkeit zu reisen, wäre es ggf. "über Bande" (nämlich mit Umkehr) möglich, in die eigene Vergangenheit zurückzureisen. Das würde sich allerdings nicht mit diversen Erhaltungssätzen und Kontinuitätsgleichungen vertragen und ist daher unmöglich.
Für das biologische Alter kommt es nicht auf die Erdenjahre an, die jemand hinter sich gebracht hat, sondern allein auf seine Eigenzeit, die Zeit, die seine eigene Uhr anzeigt.
Sogar instabile subatomare Teilchen zerfallen nach einer Uhr auf der Erde wesentlich langsamer, wenn sie sich relativ zu ihr hinreichend schnell bewegen. Bei Myonen – schwereren Vettern der Elektronen – hat man das längst nachgewiesen.
Zeitreisen in die Zukunft, ja. Genauer: Wenn man sich relativ zur Erde bewegt und zurückkehrt, kann man gar nicht nicht schneller in die Zukunft reisen als der Rest der Menschheit.
ich glaube das habe ich verstanden aber wenn man mit Lichtgeschwindigkeit reist ohne irgendwo zu halten dann ist man doch auch wieder direkt da nur die Zeit zum abbremsen vergeht oder?
weil dann vergeht ja nicht wirklich viel Zeit und Mann kann dann um nur zb 1 Tag in die Zukunft reisen
Oder ist das mit dem ich komme sofort an nur wenn man zb von Deutschland nach Amerika fliegen würde
Was wäre dann zb wenn man einen Stern also einen Selbstläuchtenden Körper auf Lichtgeschwindigkeit kriegen könnte würde er dann ewig leuchten
... aber wenn man mit Lichtgeschwindigkeit reist ohne irgendwo zu halten dann ist man doch auch wieder direkt da ...
Genauer: Könnte man, heute aufbrechend, mit c zum Beispiel zu einem 100 Lichtjahre entfernten Ziel aufbrechen, wäre man aus eigener Sicht sofort da, aber man wäre auch ins Jahr 2124 gesprungen.
... nur die Zeit zum abbremsen vergeht oder?
So was wie Beschleunigen (im landläufigen Sinne) oder Abbremsen (was physikalisch auch eine Beschleunigung ist, nur gegen die momentane Bewegungsrichtung) habe ich komplett ignoriert, denn da ist ohnehin Holland in Not.
Wenn Du mit konstanter Eigenbeschleunigung (der Beschleunigung, die Du an Bord misst und spürst) von 10 m⁄s² beschleunigst, brauchst Du schon Monate, um z.B. 0,6c zu erreichen, und c selbst würdest Du tatsächlich nie erreichen, zumindest nicht ohne selbstmöderische unendliche Eigenbeschleunigung.
Wenn ein leuchtender Körper auf hohes Tempo relativ zur Galaxie beschleunigt würde, würde er aus der Perspektive dieser Galaxie hinter sich nur sehr wenig und vor such viel Licht abstrahlen.
Überlegungen dieser Art brachten EINSTEIN übrigens zu der berühmten Formel 'E=mc²': Jede Energie "wiegt was", und Masse ist nichts anderes als "kondensierte" Energie.
Er würde gar nicht leuchten: Alles Licht, das er überhaupt abstrahlt, würde in Bewegungsrichtung gehen, aber er wäre ja so schnell wie sein eigenes Licht.
Und würde er dann irgendwann aufhören zu leuchten oder leuchtet er immer weiter wenn er mit Lichtgeschwindigkeit fliegt
Wenn er mit genau c fliegen könnte (was er nicht kann), wäre er im gegenwärtigen Zustand für immer eingefroren.
Wenn man sein Tempo von c nicht mehr unterscheiden kann, würde er für sich gesehen normal weiterleben, vorausgesetzt, er hätte sich gegen die ultraintensive Strahlung von vorn abgeschirmt. Er wäre aus der Sicht eines nicht mitbewegten Beobachters aber praktisch eingefroren und würde sehr langsam und sehr lange leben.
Zeitdilatation ist in Inertialsystemen im Koordinatensystem des jeweils anderen. Das hat mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun.
Die sogenannte Lichtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Realität sich ausbreitet. Nichts was Ruhemasse* hat kann diese Geschwindigkeit erreichen, und nur weil Photonen keine Ruhemasse haben, haben sie diese Geschwindigkeit, daher der Name.
Der Name kommt auch daher, dass man früher glaubte, das Licht brauche ein absolut stationäres Medium, in dem sich elektromagnetische Wellen ausbreiten (so wie Schallwellen in Luft), den sog. Äther. Die Frage, woran so ein stationärer Äther räumlich festgemacht sei, führte zum Michelson-Morley Experiment, bei dem eigentlich erwartet wurde, dass mit der Geschwindigkeit der Erde durch den Äther unterschiedliche Geschwindigkeiten des Lichts in unterschiedliche Richtungen gemessen würden. Überraschung: kein Unterschied, also kein Äther (es sei denn er würde zufällig ausgerechnet an der Erde festgemacht sein). Daraus geht nicht nur hervor, dass es keinen Äther gibt, sondern dass diese Geschwindigkeit eine in allen Inertialsystemen gleiche Naturkonstante und damit nicht überholbar ist, denn wenn man versucht den Strahl einer Taschenlampe mit dem Auto zu überholen, ist er relativ zum Auto genauso schnell wie relativ zur Taschenlampe.
Erst hier setzt die spezielle Relativitätstheorie an, die mit recht einfacher Mathematik (Lorentz-Transformationen) darlegt, was das für Auswirkungen auf Zeiten und Längen (und auch die kinetische Energie*) in bewegten Systemen hat.
*) Kinetische Energie von Objekten mit Ruhemasse enthält einen Term der Lorentz-Transformation wie Zeiten und Längen. Wenn man ein Fahrzeug in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, geht mit wachsender Geschwindigkeit ein immer größerer Anteil der zugeführten Energie in immer weniger Geschwindigkeitszuwachs und lässt für den äußeren Beobachter das Fahrzeug immer träger erscheinen - die Lichtgeschwindigkeit wird nie erreicht.
Aber wie kann alles langsamer sein wenn Mann eine sehr sehr lange Reise macht und theoretisch mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist kann Mann ja zb 10000 ErdJahre lang leben aber die menschlichen Organe etc funktionieren solang doch nicht oder?