Lieber MrTom,

ich kann mir auf den Protest des Support-Teams auch keinen Reim machen, aber ich habe mich mit diesem Thema zum Abschluss meines Physikstudiums ziemlich intensiv beschäftigt. Vielleicht kann ich Dir zumindest qualitativ helfen, quantitativ ist das einfach zu lange her.

Du musst innerhalb der Relativitätstheorie extrem vorsichtig sein mit der Intuition, sie kann Dir sehr schnell einen bösen Streich spielen. Um dem vorzubeugen, gehen Physiker immer so vor, dass sie zunächst ein Koordinatensystem festlegen, um dann stur aus diesem heraus argumentieren. Ein sehr hilfreicher Begriff für die relativistische Argumentation ist die Raumzeit, schau dazu mal in die Wikipedia. (Eine anschauliche Vorstellung kannst Du davon kriegen, wenn Du eine Raumdimension unterschlägst, und diese Ebenen in der dritten Dimension=Zeit wie Wurstscheiben=Foliation übereinanderstapelst.) Außerdem musst Du Dich von einer absolut gültigen Zeit verabschieden: Sie heisst in der RT Eigenzeit, und ist immer an eine Weltlinie (einen Weg in der Raumzeit) geknüpft - mathematisch ist sie das Wegintegral innerhalb der Raumzeit.

Stellen wir nun die Erde (als näherungsweises Inertialsystem) in den Ursprung des räumlichen Koordinatensystems (ein Kreis innerhalb einer Wurstscheibe), und halten sie dort fest beim Übergang von einer zur nächsten Wurstscheibe (= von einem zu einem späteren Zeitpunkt). Deren Weltlinie ist dann also "eine Linie nach oben in der Raumzeit". Die Weltlinie eines ruhenden Beobachters auf der Erdoberfläche ist eine dazu "parallele" Linie (Erddrehung vernachlässigt). Ein um die Erde fliegendes Flugzeug macht darin eine "korkenzieherähnliche" Figur.

Und damit zu Deinen Fragen:

(a) Jede Art der Bewegung erzeugt eine andere Weltlinie. Die Eigenzeiten dieser Weltlinien werden sich in der Regel voneinander unterscheiden (unterschiedliche Wegintegrale). Beschleunigungen im räumlichen Sinn krümmen die Weltlinie in irgendeiner Weise, zerstören das Argument aber nicht. Jede Weltlinie läßt sich innerhalb der SRT rechnen, die mathematischen Schwierigkeiten können aber merklich sein.

(b) Wenn die Weltlinien durch "räumliche Spiegelung" auseinander hervorgehen, dann unterscheiden sich die Eigenzeiten nicht.

(c) Egal, welche Bewegung Du Dir ausdenkst, die Herangehensweise ist immer die in (a) beschriebene.

(d) Dann ersetzt die Sonne die Erde in (a), die Bewegung der Erde ist ein "Korkenzieher", die des Flugzeugs ineinander verschlungene Korkenzieher, aber das Argument bleibt gleich.

Nein, das ist keine Augenwischerei, alle diese Dinge lassen sich innerhalb der SRT mathematisch sauber behandeln. Die Gravitation nimmt allerdings Einfluß auf die - wie die Theoretiker sagen - Metrik und damit auf die Eigenzeit. Unter den Verhältnissen im Sonnensystem sind diese aber noch kleiner als die Effekte der SRT.

Die ART ist eine Verallgemeinerung der SRT und beinhaltet Effekte der Gravitation. Die Nachbesserung der o.g. Argumente um die Gravitation führt dich zu Begriffen wie Schwarzschild- oder Kerr-Metrik.

Ich erkläre Dir gerne mehr Details dazu, aber frage mich, ob das hier die richtige Plattform ist.

Viele Grüße

RoKoInfo

So, leider kann ich Deine Frage (sehr) wahrscheinlich nicht zufriedenstellend beantworten. Aber zu a) ist mir nicht klar, warum das einen Unterschied machen sollte (Relativgeschw. zur Erde?). Ebenso bei b). Und da mit SRT und ART im Moment nichts sagen, klinke ich mich auch schon wieder aus. Sorry.

Für einen konsistenten Vergleich aller von Dir beschriebenen Vorgänge musst Du Dich als Beobachter in ein möglichst ideales Inertialsystem hineindenken. Strenggenommen gilt die SRT nur für einen solchen Beobachter. Die Person, die sich aus der Erdrotation "ausklinkt", wie Du es sagst, wäre dafür wohl ganz gut geeignet. Das hast Du richtig erkannt.

Wenn man es ganz genau nimmt, gilt die SRT auch nur für den gravitationsfreien Raum. Sobald Du also die Schwerkraft der Erde in Deine Betrachtungen mit einbeziehen wolltest, bräuchtest Du die ART. Allerdings sind die Effekte der Erdgravitation sehr gering.

Hallo Support-Team,

ich weiß nicht, warum ich mir diese Reaktionen hier (und letztlich nun euch die von Euch) mir so zu Herzen nehme, aber ES HANDELT SICH HIER DEFINITIV NICHT UM HAUSAUFGABEN O.Ä.

Das schwöre ich bei allem, was mir heilig ist.

Ich INTERESSIERE mich einfach für Physik, hatte das Zwillingsparadoxon auch weitestgehend verstanden - dachte ich - doch dann kamen eben die Varianten, die ich mir ausgedacht hab, bei denen mein Verständnis scheiterte.

Echt schade, wie hier manche (innerhalb von 10 Sekunden) nen dummen Kommentar ablassen, nachdem ich 2 Tage für mich über die Frage nachgedacht hab und sie hier dann sorgfältig ausformuliert hab.

Was ist mit einer Welt los, wo alle gleich ins selbe Horn tuten (ohne wahrscheinlich inhaltlich ÜBERHAUPT eine Ahnung von dem Thema zu haben, denn die Reaktionen kamen mir echt zu schnell)... und wo es absolut NICHTS zählt, wenn man nachträglich versichert, dass es keine Hausaufgaben sind.

STATTDESSEN kriegt man einen Rüffel vom Support.

Ich dachte, ich hätte eine gutefrage(.net) gestellt, finde mich aber offensichtlich auf dummesprüche.net wieder.

Ziemlich enttäuschte Grüße! MrTom