Theoretischer Anruf zwischen einem Zeitreisenden und zurückgebliebenen Erdbewohner?

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7 Antworten

Wie würde ein theoretischer Anruf zwischen einer Person, die sich mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde wegbewegt,…?

Physikalisch ist nur eine beliebige Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit c möglich (wobei c eigentlich ein Tempo ist, der Betrag einer Geschwindigkeit).

Unser reisender Beobachter B' kann also

v = (1–δ)c

erreichen, wobei δ>0 beliebig nahe an 0 herankommen kann.

Dass - im Ruhesystem des zurückbleibenden Beobachters B beschrieben, Bewegung ist relativ - die Uhr von B' langsamer gehen muss, und zwar um den Lorentz-Faktor

(1) γ := 1/√{1 – (v/c)²},

ergibt sich aus der Anwendung des schon von Galilei formulierten Relativitätsprinzips auf die Elektrodynamik:

Unter der Annahme, dass B' ruht, gelten dieselben physikalischen Gesetze wie unter der Annahme, dass B ruht.

Aus den Gesetzen der Elektrodynamik geht die Lichtausbreitung mit c hervor. Daher ist diese auch ein physikalisches Gesetz und muss in allen Bezugssystemen gelten, d.h. B und B' müssen bei einer Messung des Tempos eines und desselben Lichtsignals beide c messen.

Bei der oben beschriebenen Geschwindigkeit ist

(2) γ ≈ 1/√{2δ},

d.h., wenn

δc ≈ ⅔×10⁻¹⁰c ≈ 2cm/s

wäre, läge dies in der Nähe eines Tages (0,864×10⁵) pro Sekunde.

Das wäre aber nicht die Verzögerung, die tatächlich aufträte, denn der Doppler-Faktor ist

(3) K = γ(1 + (v/c)) = √{(c+v)/(c–v)},

was hier etwa das Doppelte ausmachen würde. Beim Annähern sieht man übrigens die jeweilige Zeit des Anderen entsprechend schneller ablaufen, da  man ihn mit abnehmender Verzögerung sieht. Die Verlangsamung seiner Uhr (unter der Voraussetzung, dass der Andere als bewegt betrachtet wird) wird durch diesen Effekt bei weitem überkompensiert.

Die Verlangsamung der Uhr selbst ist übrigens nur ein Nebeneffekt dessen, dass in unterschiedlichen Bezugsrahmen nicht dieselben Ereignisspaare als gleichzeitig anzusehen sind. Sind zwei mit B als ruhendem Beobachter zwei Ereignisse gleichzeitig in einer Entfernung Δx, so ist ihr zeitlicher Abstand im Bezugsrahmen von B' v·Δx/c².

Es ist wie bei einer Drehung von Koordinatensystemen im Raum. Kein Mensch würde sich wundern, dass von zwei in einem Winkel auseinanderfahrenden Autofahrern jeder den anderen hinter die eigene „gleiche-Höhe-Linie“ zurückfallen sieht, denn diese Linien stehen im selben Winkel.

Im selben Kontext ist übrigens auch die sogenannte FitzGerald-Lorentz-Kontraktion zu sehen, die eigentlich ein „Schrägschnitt durch die Weltwurst“ des bewegten Objekts ist.

Man sieht die Länge eines relativ zu einem bewegten Objekts nicht unbedingt als kürzer (von der ohnehin perskektivischen Verkürzung abgesehen), man misst es als kürzer, wobei man dies auch dem Langsamergehen der eigenen Uhr zuschreiben kann, wenn man sich als bewegt interpretiert (was ich als Reisender tun würde).

Dinge, die auf einen zukommen, sehen - bis auf die erwähte perspektivische Verkürzung - sogar in die Länge gezogen aus, nur eben nicht so stark wie ohne die FLK.

Zur Veranschaulichung habe ich noch ein Raum-Zeit-Diagramm sozusagen aus zwei verschiedenen Perspektiven eingestellt.

 - (Physik, Zeitreise)

Eine Verbindung wäre nicht möglich, da sich das Signal ebenso mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Es könnte nur ein Spektrum mit null Bandbreite (bzw. Grenzfrequenz = 0Hz) übertragen werden, also ohne Information.

Bastapasta21 01.07.2017, 18:59

Hypothese....

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kernash 01.07.2017, 19:01
@Bastapasta21

Eine begründete Hypothese. Etwas anderes lässt der Dopplereffekt nicht zu.

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Also sagen wir mal du hast ein Schiff das 99,99999999% der Lichtgeschwindigkeit erreicht. Dann sieht das ganze so aus:

Aus deiner Perspektive sieht alles gestaucht aus. Damit meine ich das wenn du aus dem Fenster schaust wird alles zusammengedrückt aussehen. Aber eine Sekunde ist für dich immer noch eine Sekunde. 

So wie sieht das ganze für eine andere person aus ? Sie sieht dein Schiff wie es ganz normal mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist. Nichts besonders. Bis sie versucht dich anzurufen den, die Person wird dich nicht erreichen. Das signal ist genau so schnell wie du. Es ist mit der Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Gut irgendwann würde es dich erreichen da du etwas langsamer bist. aber dann würdest du nur einzelne Tönne bekommen. Das signal kommt ja aus deiner sicht viel zu langsam an. Unsere telefon signale sind so ausgelegt das dass signal mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird und wir es dann in Frequenzen einteilen. Diese einzelnen Tönne ergeben nur dann sinn wenn sie beim empfänger eben auch mit lichtgeschwindkeit ankommen. Ansonsten wird die stimme bzw der ton immer langsamer abgespielt da dich die einzelnen Frquenzen nicht schnell genug erreichen.

wie würde ein theoretischer Anruf zwischen einer Person ,die sich mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde wegbewegt ,und einer Person die auf der Erde zurückbleibt ablaufen?

ganze einfach entsprechenden den naturgesetzen des fantasie-universums, in dem sich die beiden befinden. wie die aussehen kannst du dir ausdenken.

denn nach den naturgesetzen in unserem universum ist das nicht möglich, also kann dir auch niemand eine antwort darauf geben.

Die wäre sehr einseitig. Nach aktuellem Stand und gemäß Albert Einstein ist nichts schneller als das Licht. Das heißt, derjenige der Weg fliegt, könnte zwar eine Nachricht absetzen, die Antwort würde ihn jedoch nie erreichen. Sie wäre ja maximal auch nur so schnell wie die Lichtgeschwindigkeit und würde also immer hinter dem der im All wegfliegt zurück bleiben.


Bastapasta21 01.07.2017, 18:58

wie gesagt es ist eine rein hypothetische Frage .

Natürlich würde der heutige Stand der Technik sowas kaum ermöglichen

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ShinTwo 01.07.2017, 19:02
@Bastapasta21

Joa... aber so meine ich das eigentlich gar nicht: Rein praktisch kann ja auch niemand nach dem heutigen Stand der Technik mit Lichtgeschwindigkeit reisen.

Aber die Lichtgeschwindigkeit bildet eine wirklich absolute Grenze der Geschwindigkeit in der Informationsübertragung (nach unseren Maßstäben). Sie ist eine fixe Konstante. Daher wird auch mit der Technik von Morgen oder von Übermorgen keine Antwort den Reisenden je erreichen. Auch hypothetisch nicht :-)

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Da sich der Zeitreisende in Lichtgeschwindigkeit bewegt, gehe ich davon aus, dass er zu schnell für den Menschen auf der Erde redet. Und die Nachrichten von dem Menschen kommen viel zu langsam beim Zeitreisenden an, daher ist ein Gespräch zwischen den beiden wahrscheinlich unmöglich.

Btw: Hab auch gerne solche eher unwahrscheinlichen Gedankengänge ;)


Ein kluger Physiker wird die die Frage nicht beantworten. Weil er es nicht kann. Deine hypothetischen Annahmen lassen es nicht zu.

Nur Möchtegern-Physiker mit schrecklichem Halbwissen werden dir Antworten geben, die in den Augen der klugen Physiker allerdings alle ziemlicher Schwachsinn sein werden.

Viel Spaß beim Lesen ;^)

Bastapasta21 01.07.2017, 19:02

Ich liebe Kängeru-Chroniken ! :D

da brauch ich keine physikalischen Beweise!

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