Relativistische Wärmeübertragung?
Die Relativitätstheorie beschreibt ja u.a. den Ansatz, dass verschiedene Körper eine Unterschiedliche Wahrnehmung der Zeit haben. Meine Frage ist nun, wie da Konzepte beschrieben werden können, die wie die Wärmeübertragung Zeit benötigen.
Ein Beispiel könnte ja ein Versuch sein, in welchem 2 Körper durch ihre jeweilige Geschwindigkeit eine Verzerrung der Zeit erleben. Stellen wir uns zum Beispiel einen Versuchsaufbau vor, indem sich zwei Körper im Kreis bewegen. Dabei würden sich die beiden Körper ähnlich verhalten wie die Zeiger an einer Uhr: sie nehmen die gleiche Bahn, doch mit anderer Geschwindigkeit. Trotzdem treffen sie regelmäßig aufeinander, weil ihre Kreisförmigen Bahnen aneinander liegen. Pro Umdrehung einer Zeigers wird der andere mindestens einmal gestreift. Es kann also eine Wärmeübertragung stattfinden, insbesondere wenn die Zeiger sehr dick sind und sich in größeren Intervallen überschneiden.
Wie kann also eine Wärmeübertragung, die von der Zeit abhängt, funktionieren, wenn beide Körper eine andere "Geschwindigkeit" der Zeit erleben?
2 Antworten
Eine Kreisbewegung ist nicht inertial, also würde ich vorschlagen zwei sehr lange Züge zu betrachten, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten v1 und v2 unterwegs sind, Passagiere strecken ihre Hände aus dem Fenster aus und kommen so in Kontakt mit den Händen der Passagiere im jeweils anderen Zug, sodass auch wieder Wärmeübertragung stattfinden kann. Also gleiches Prinzip nur bei zwei Inertialsystemen.
Aus der Sicht von einem Passagier aus Zug 1 geht eine Uhr im Zug 1 mit "normaler Geschwindigkeit". Die Uhr in Zug 2 hingegen erscheint um einen Faktor gamma_1 langsamer, wobei gamma sich aus der Relativgeschwingkeit |v1-v2| der beiden Züge berechnet.
Analog auch aus der Sicht eines Passagiers aus Zug 2. Die Zeit in Zug 1 scheint um Faktor gamma_2=gamma1 verlangsamt (denn die Relativgeschwindigkeit ist ja hier wieder |v1-v2|, die eigene Zeit ist "normal".
Somit können beide Passagiere das gleiche beobachten.
Eine Berührung sollte man bei relativistischen Geschwindigkeiten dringend vermeiden! Aber nehmen wir Wärmestrahlung. Das sind elektromagnetische Wellen und da sind die einschlägigen Effekte wie Dopplereffekt und Rotverschiebung zu beobachten. Wie bei Licht.
Für die Körper selber vergeht die Zeit immer gleich, die haben keine unterschiedliche Wahrnehmung von sich selber. Nur vom Anderen.
Der Aufgabenstelle hat das m.E. So gemeint, dass die Differenz der Geschwindigkeiten im relativistisch relevanten Bereich ist. Sonst macht das mit den unterschiedlichen Zeiten zueinander ja gar keinen Sinn.
Aber sonst hast Du natürlich recht.
☆Eine Berührung sollte man bei relativistischen Geschwindigkeiten dringend vermeiden! ☆
Was passiert dann wenn doch?
Wenn zb 2 Autos mit 100 km/h nebeneinander fahren haben sie relativ zur Erde 100km/h und berühren die Erde. Da passiert nichts besonders
Relativ zueinander haben sie 0km/h . Man könnte jetzt so nebeneinander fahren das sich die Spiegel berühren.
Da passiert rein gar nichts.
Alles bewegt sich auf der Erde mit relativen Geschwindigkeiten zu alkem und berührt die Erde oder etwas anders.
Was soll also das Problem sein?