Längenkontraktion und Relativität der Gleichzeitigkeit?
Hallo,
Ich schaue mir gerade nochmals die Längenkontraktion an und habe hier zu einem Gedankenexperiment eine Frage:
„Ein "Planetensystem" bestehe aus einem Planeten und vier Raumstationen, die den Planeten im gleichen Abstand umkreisen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird vom Planeten zu jeder Station ein Lichtsignal gesendet und dort reflektiert. Ein Beobachter befindet sich auf dem Planeten, ein zweiter in einem mit konstanter Geschwindigkeit vorbeifliegenden Raumschiff. Für den Beobachter aus dem (ruhenden) Raumschiff geraten die reflektierten Lichtsignale jedoch "außer Takt" und treffen nicht mehr zum gleichen Zeitpunkt auf dem Planeten ein.
Nun kann jedoch die Art des Eintreffens der Signale nicht vom Bezugsystem des Beobachters abhängen. Schließlich betrachten beide das gleiche Ereignis. Hier kann auch nicht mit der Relativität der Gleichzeitigkeit argumentiert werden, da man sich in diesem Gedankenexperiment den Planeten auch als Punkt vorstellen kann und Raum-Zeit-Koinzidenzen nicht vom Inertialsystem abhängen. Betrachtet man die Wege, die die Lichtsignale zurücklegen, erkennt man, dass die horizontal laufenden Signale eine größere Strecke zurücklegen müssen als die vertikal laufenden.“
Mir geht es hier vor allem um den letzten Abschnitt. Laut der Relativität der Gleichzeitigkeit sollte doch genau bei diesem Experiment, eine Personen diese Ereignisse als nicht gleichzeitig erkennen. Warum aber wird behauptet, dass die Raumzeit nicht vom Inertialsystem abhängt und vor allem dass hier nicht die Relativität der Gleichzeitigkeit gilt. Klar macht es für mich Sinn, dass es hier zu einer Längenkontraktion kommt durch diese Relativbewegung, aber was passiert dann mit der Relativität der Gleichzeitigkeit, die besagt doch eigentlich, dass genau in solch einem Fall Ereignisse die im System der Erde als gleichzeitig gelten, in einem anderen relativ bewegten System als nicht gleichzeitig wahrgenommen werden. Wenn ich, dass hier aber richtig verstehe werden die Ereignisse von beiden Systemen als gleichzeitig wahrgenommen, was aus der Sicht der Rakete ja an der Längenkontraktion liegt. Wenn ich immer eine Längenkontraktion habe die Ereignisse aus Sicht unterschiedlicher Systeme als gleichzeitig erscheinen lässt, dann macht die Gleichzeitigkeitsrelativität doch fast nie Sinn?
1 Antwort
...und treffen [...] zum gleichen Zeitpunkt auf dem Planeten ein....
natürlich sind die ereignisse dass die signale die raumstationen erreichen im bezugssystem des raumschiffes nicht alle gleichzeitig.
aber hier geht es um das einzelne ereignis dass alle reflektierten signale wieder auf dem planeten ankommen.
bei ereignissen die gleichzeitig am selben ort stattfinden, kann es keine relativität der gleichzeitigkeit geben. stell dir vor es gibt eine bombe mit einem zündmechanimus der nur anspringt wenn alle vier signale gleichzeitig ankommen.
ereignisse die gleichzeitig am selben ort stattfinden (und damit an einem identischen punkt in der raumzeit liegen, nicht bloß in raum oder zeit), in jedem bezugssystem gleichzeitig und am selben ort statt (eben weil es sich um einen einzigen punkt in der raumzeit handelt).
…erreichen im bezugssystem des raumschiffes nicht alle gleichzeitig.
Im Ruhesystem des Raumschiffes, würde ich sagen. Im Alltag verwenden wir fast immer die Erde als Bezugskörper, auch wenn wir auf ihr unterwegs sind.
Zum Beispiel ich auf einer Zufahrt nach Köln; wenn ich sage "ich fahre nach Köln", benutze ich offensichtlich die Erde als Bezugskörper und ein an die Erde gebundenes Koordinatensystem als Bezugssystem.
Wenn ich den Zug in voller Fahrt als Bezugskörper betrachtete, würde ich stattdessen die Erde als riesiges Laufband beschreiben, auf dem der Zug auf der Stelle rollt. Mit so einem Koordinatensystem als Ruhesystem müsste ich sagen: "Ich rolle mit dem Zug gegen die Bewegung der Erde an und lasse Köln auf mich zukommen."