Wenn bei Lichtgeschwindigkeit die Zeit still steht, warum kommt Licht, bspw. auf dem Weg von der Sonne zur Erde, dann erst nach einer gewissen Zeit an?
Ich hoffe die Frage ist deutlich geworden. Ist leider ein bisschen zu verschachtelt um das einfach zu googeln. Frage mich das schon länger und vlt hat ja jemand die Antwort.
Danke im Voraus
6 Antworten
Hallo GrayFox666,
dass ,,die Zeit stehen bleibt", ist eine verkürzte Darstellung dessen, was da tatsächlich passiert.
Wenn Du Relativitätstheorie betreibst, betrachtest Du besser nicht Raum als etwas, das ,,da ist" und Zeit als etwas, das ,,vergeht", sondern die von einer Uhr Ω zwischen zwei in der Nähe passierenden Ereignissen angezeigte Eigenzeit Δτ als Weglänge in der Raumzeit.
Genau wie in einer räumlichen Ebene ist in der Raumzeit eine Weglänge unabhängig davon, mit welchem Koordinatensystem man sie kartographiert.
Du kannst Dir eine auf ein Blatt Papier gezeichnete Strecke mit zwei Endpunkten vorstellen, auf das Du eine mit Karomuster versehene Folie legst. Dann haben die Endpunkte einen ,,vertikalen" Abstand Δz und einen ,,horizontalen" Abstand Δx. Der Gesamtabstand ist nach PYTHAGORAS
(1) Δs = √{Δz² + Δx²}.
In der Raumzeit besteht keine solche Beziehung zwischen der Zeit und einer Raumdimension - aber, wie MINKOWSKI herausfand, eine ganz ähnliche: Sei U eine Bezugs-Uhr, also eine, die wir in diesem Zusammenhang als ruhend ansehen, und relativ zu der die zuvor angesprochenen Ereignisse im - von U aus ermittelten- Koordinaten-Zeitspanne Δt in einem räumlichen Abstand Δs (Unterschied der Positionen relativ zu U) stattfinden; dann ist
(2) Δτ = √{Δt² − Δs²/c²}
die durch eine gleichförmig-geradlinig bewegte Uhr Ω, relativ zu der sie dieselbe Position haben, gemessene Eigenzeit. Das Minuszeichen macht den Unterschied aus.
Diese Eigenzeit kann beliebig kurz sein und wäre, wenn sich Ω praktisch mit c bewegen würde, praktisch 0, wobei Δt beliebig lang sein kann, solange nur Δs ≈ cΔt ist.
Kurz: Licht braucht keine Eigen- aber Koordinatenzeit.
Geschwindigkeit ist Strecke pro Zeiteinheit. Das stellt die Aussage, dass bei Lichtgeschwindigkeit die Zeit stehen bleibt vor ein kleines Problem, denn eine Geschwindigkeit, bei der keine Zeit vergeht wäre … was ist das Ergebnis einer Division durch null?
Aber die Relativitätstheorie erlaubt uns eine vereinfachte Lösung des Problems über die Lorentzkontraktion, also die relativistische Längenkontraktion. Genauso wie bei der naiven Betrachtung die Zeit immer langsamer vergeht, je näher wir an die Lichtgeschwindigkeit kommen, so wird auch die Länge einer Strecke, entlang derer man sich bewegt immer kürzer. Wenn man also sagen würde, dass bei Lichtgeschwindigkeit die Zeit “stehen bleibt”, dann müsste man gleichzeitig auch feststellen, dass die Strecke die Länge 0 erreicht hat. Start und Ziel befinden sich bei dieser Betrachtung an einem Ort. Es gibt zwar keine Zeit in der man Reisen kann, aber die ist auch nicht nötig weil man schon am Ziel ist.
Die tatsächliche Lösung ist etwas komplizierter, und da man sich dafür von der V
Nein, die Zeit bleibt bei Lichtgeschwindigkeit nicht stehen
Die Zeit bleibt nur für die einzelnen Photonen stehen, um sie herum geht die Zeit normal weiter. Da die Lichtgeschwindigkeit da Maximum ist, brauchen die Photonen auch ihre Zeit, um hier her zu kommen.
“Die Zeit“ bleibt auch bei Lichtgeschwindigkeit nicht stehen. Auch wenn ich selber in einem Raumschiff mit 99,999% der Lichtgeschwindigkeit fliege (ganz geht ja nicht), vergeht für mich die Zeit ganz normal und ich habe einen schönen Flug durch das All. Auch alle Uhren an Bord gehen ganz normal.
Relativitätstheorie trifft nie Aussagen über das beobachtete Objekt in seinem eigenen Bezugssystem! Sie handelt davon, was Beobachter in anderen Bezugssystemen sehen.
Und „Die Zeit“ existiert ebensowenig wie „Der Raum“.
Das ist mir soweit klar, aber genau das meine ich Ja.
Für das Licht von der Sonne bspw. sind wir ja der Beobachter und weil das Licht sich relativ zu uns so schnell bewegt, müsste
Ja stimmt. Ein Teil meines Denkfehlers war, dass ich vergessen hatte, das Lichtgeschwindigkeit unabhängig vom Beobachter konstant bleibt.
masselose Teilchen können ausschließlich mit Lichtgeschwindigkeit fliegen. Aber ich bin genausowenig masselos wie eine Uhr
Auch wenn ich selber in einem Raumschiff mit 99,999% der Lichtgeschwindigkeit fliege (ganz geht ja nicht),...
Doch. Relativ zu einem Teilchen der kosmischen Strahlung tun wir dies ständig.
Relativitätstheorie trifft nie Aussagen über das beobachtete Objekt in seinem eigenen Bezugssystem!
Was genau meinst Du mit ,,seinem eigenen Bezugssystem"? Meinst Du das eigene Ruhesystem?
Wenn ich von mir sage ,,ich reise von A nach B", verwende ich das Ruhesystem meines Start- und Zielortes als Bezugssystem.
Würde ich mein Ruhesystem als Bezugssystem verwenden, so müsste ich sagen ,,A entfernt sich mit derselben Geschwindigkeit von mir, wie B auf mich zu kommt".
Die Zeit bleibt nur für die einzelnen Photonen stehen, um sie herum geht die Zeit normal weiter. Da die Lichtgeschwindigkeit da Maximum ist, brauchen die Photonen auch ihre Zeit, um hier her zu kommen.
Ich möchte mich der Antwort von Maldweister74 anschließen und anfügen: Du selbst nicht im gleichen Bezugssystem wie das Photon bist, bist Du auch noch weit von der Lichtgeschwindigkeit entfernt und die Zeit tickt für Dich "normal" weiter. In diesem Bezugssystem beobachtest Du die Photonen und in diesem Bezugssystem brauchen sie 8 1/2 Minuten von der Sonne bis zu Erde.
Von der V...? Danke erstmal für die kompetente und vor allem schnelle Antwort. Kam ja fast mit Lichtgeschwindigkeit (badumm tss). Ich bin zwar irgendwie nicht wirklich schlauer aber vielleicht ist mein Verstand nicht für so eine Akrobatik gemacht.
Es ist aber doch richtig dass Die Zeit bei Lichtgeschwindigkeit steht oder nicht? Habe das schon so oft gehört. Und Frage mich immer wie dann die 8 Minuten Reisedauer von Sonne zu Erde entsteht.
Gibt es vielleicht ein Stichwort, dass sich mit diesem konkreten Thema beschäftigt wonach ich mal googeln kann, um meine Verwirrung wenigstens ein bisschen aufzulösen?