Wie viel langsamer vergeht die Zeit mit lichtgeschwindigkeit?
Hallo zusammen, ich habe eine Frage, wenn man im Weltall 4 Jahre lang mit lichtgeschwindigkeit reißt, wie viel Zeit würde auf der Erde auf der Erde vergehen, wenn man wieder zurückkommt ?
7 Antworten
Hallo MayoKing834,
was wir als Lichtgeschwindigkeit bezeichnen
ich gehe davon aus, dass die 4 Jahre die Eigenzeit Δτ sein sollen, also die, die Du selbst misst, und Du fragst nach der U- Koordinatenzeit, der von einer in diesem Fall erdgebundenen Uhr U aus ermittelten Zeitspanne Δt; die kurze Antwort auf Deine Frage lautet dann "unendlich".
Mit genau c*) kann sich allerdings kein Körper relativ zu**) einem anderen bewegen. Was sich nämlich relativ zu einem Körper mit genau c bewegt, das bewegt sich relativ zu jedem Körper mit c. Relativ zu sich selbst bewegt sich ein Körper aber gar nicht, schon gar nicht mit c.
Wie schnell man sich relativ zu einem Bezugskörper bewegt, hängt vom Verhältnis zwischen der Summe aus Ruheenergie***) und kinetischer Energie, E = E₀ + Eₖ, und der Ruheenergie E₀ allein ab. Es ist genau derselbe Faktor wie der für die "Zeitdilatation", nämlich
(1) γ = Δt⁄Δτ = E⁄E₀ = 1/√{1 − (v⁄c)²}
(γ ist der griechische kleine Buchstabe gamma). Das kannst Du nach v umstellen und kommst so auf
(2) v⁄c = √{1 − (E ₀⁄E)²}.
Entweder hat also etwas keine "Substanz" und ist praktisch seine eigene Bewegung, dann kann es sich nur mit c bewegen, oder die kinetische Energie, die ein Körper oder Teilchen im Ruhesystem eines anderen hat, ist so viel größer als seine Ruheenergie, dass diese nicht ins Gewicht fällt; in diesem Fall kommt er c immerhin sehr nahe.
Bei einer Energie, bei der Δt⁄Δτ = 86400 ist (ein Tag pro Sekunde) würden ihm zu c gerade noch 2 cm⁄s fehlen.
_________
*) Was wir "die Lichtgeschwindigkeit" nennen, ist eigentlich ein Tempo (engl. speed), der Betrag einer Geschwindigkeit im engeren physikalischen Sinne (engl. velocity), die selbst eine Vektorgröße ist, eine Größe mit Richtung. Dieses Tempo wird mit c bezeichnet und beträgt exakt 299.792.458 m⁄s.
**) Die Relativgeschwindigkeit relativ zu einem Körper ist die Geschwindigkeit in einem Ruhesystem dieses Körpers, der somit als Bezugskörper dient. Von ihr strikt zu unterscheiden ist die Differenzgeschwindigkeit zwischen zwei Körpern oder Teilchen in irgendeinem Koordinatensystem. Identisch sind beide nur im NEWTONschen Grenzfall.
***) Die Ruheenergie eines Körpers ist physikalisch nichts wesentlich anderes als seine Masse, denn Masse ist gleichsam kondensierte bzw. eingesperrte Energie. Der Unterschied liegt nur im konstanten Faktor c².
Ist er eigentlich gar nicht. Es gibt wesentlich schwieriger zu beschreibende Dinge in der Physik.
Niemand kann (in unserem Universum, und wenn unser Verständnis der Naturgesetze richtig ist) mit exakt Lichtgeschwindigkeit reisen. "Das Höchste der Gefühle" ist annähernde Lichtgeschwindigkeit - in dem Bereich würde sich allerdings nicht nur der Zeitablauf an Bord extrem verlangsamen, sondern auch die Masse des so bewegten Objekts (Raumschiffes) exponentiell zunehmen. Sehr ungesund. Das ist der Grund, aus dem in Weltraum-SciFi-Geschichten so gut wie immer ein wie auch immer definierter Hyper- oder Warpraum existiert, in den und aus dem man wechseln kann, um so, in Bezug auf unser Universum, Überlichtgeschwindigkeiten zu erreichen. (obwohl man in diesem Hyper- oder Warpraum selbst nur mit Unterlicht-Geschwindigkeiten unterwegs ist).
Aber zurück zu Deiner Frage: Ich habe mal irgendwo gelesen, dass, wenn sich ein Raumschiff mit 80% der Lichtgeschwindigkeit bewegt, für einen Beobachter auf der Erde 25 Stunden vergehen, während es Bord des Raumschiffs selbst nur 24 Stunden sind. Inwieweit das korrekt ist oder ob der Autor sich das einfach nur ausgedacht hat, weil er es für seine Geschichte so haben wollte, entzieht sich aber meiner Kenntnis.
Hallo,
wenn du selbst Lichtgeschwindigkeit reist, verlangsamt sich die Zeit so sehr, dass sie still steht. Daher könntest du überhaupt nicht 4 Jahre von dir aus gesehen reisen, da 4 Jahre ja nie kommen würden, nachdem die Zeit still steht. Man könnte es als "unendlich" oder als "unmöglich" bezeichnen. Mit Lichtgeschwindigkeit reisen ist aber ohnehin praktisch unmöglich, da du unendlich viel Energie benötigst. Möglich wäre es nur, z.B. 99,99% der Lichtgeschwindigkeit zu fliegen. Auf der Erde würden dann ca. 283 Jahre vergehen, wenn 4 Jahre älter wirst.
Wenn du 4 Jahre von der Erde aus meinst, vergehen (logischerweise) 4 Jahre.
LG
Sobald du dich mit Lichtgeschwindigkeit bewegst, was nicht der Fall sei kann würde dür dich theoretisch die Zeit still stehen. Sprich du würdest jede Distanz in der Eigenzeit 0s erreichen.
Natürlich gilt das nicht für externe Beobachter, für die bewegst du dich eben nach wie vor mit Lichtgeschwindigkeit womit du in deren Ruhesystem auch 1J für 1LJ brauchen würdest
Meinst du damit wenn ich z.b eine Sekunde zum Mond mit lichtgeschwindigkeitsreise und eine Sekunde wieder zurück ist auf der Erde z.b ein Jahr vergangen ?
Das Licht benötigt ca 8min von der Sonne zur Erde, also 8*60s*300000km/s=144000000km
Zeit ist relativ. Also die Geschwindigkeit mit welcher die Zeit abläuft hängt vom Beobachter und deren Relativgeschwindigkeiten ab. Ebenso wie Strecken usw.
Also wenn du von Zeit sprichst musst du auch dazu sagen für wen die Zeit vergeht.
Wenn du von der Eigenzeit im Ruhesystem des Reisenden sprichst dann vergehen unendlich viele Jahre auf der Erde wenn für ihn eine Sekunde verstreicht. Daher ist es leider immer ein blödes Beispiel direkt die Lichtgeschwindigkeit zu wählen und daher ist es auch für Massebehaftete Objekte nicht möglich überhaupt Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.
Aber ja wenn die Geschwindigkeit hoch genug ist verstreicht für dich eine Sekunde und auf der Erde vergeht ein Jahr, allerdings legst du in dieser Zeit auch eine größere Strecke als bis zum Mond zurück. Da die Geschwindigkeit bei derartigen Zeitdilatationen fast Lichtgeschwindigkeit ist, wirst du etwas weniger als 1 Lichtjahr zurück legen wenn du im Zeitsystem der Erde 1 Jahr lang mit beinahe Lichtgeschwindigkeit reist. Für dich selbst vergeht aber nur eine Sekunde und die Strecke ist für dich selbst aufgrund der Längenkontraktion auch kürzer.
wenn du dich mit exakter Lichtgeschwindigkeit bewegen würdest, würde die zeit für dich stehen bleiben
Also, wenn ich vier Jahre lang im Weltall mit lichtgeschwindigkeit Reise, und zurück zur Erde komme, würde es auf der Erde immer noch derselbe Tag sein wo ich gestartet bin ?
nein das wäre nicht der fall, dennoch ist es eine interessante frag, denn entweder bin ich zu verpeilt um die offensichtliche Antwort zu Bennen oder die frage ist kniffliger als sie zu erst scheint
Ich habe mir hier ein paar Kommentare durchgelesen und anscheinend würde alles eingefroren sein nicht würde sich bewegen weil die Zeit Still steht also würde sich die Zeit nicht verändern sobald ich lichtgeschwindigkeit erreiche wie als wenn du In einem Spiel im pausenmenü bist.
Würde nur für mich die Zeit stehen bleiben oder auch bei allen anderen ?
ja das stimmt, da liegst du richtig denn die zeit deletation wäre so stark das zeit stehen bleiben würde, die zeit bliebe aber nur für dich stehen, nicht für die anderen (die zeit deletation und länge Kontraktion ist relativ und hängt von der Position des Beobachters ab). ehrlich gesagt weiß ich jedoch nicht wie viel zeit vergangen wäre wenn du zurück kämmst., übrigens würden zusätzlich zu der zeit deletation für dich keine strecken mehr existieren, Photonen (licht Teilchen) die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, errleben einee so starke längen Kontraktion das die strecke in der Bewegungs Richtung von ihrem stand punkt (ihrem initial System) aus null beträgt, von ausen betrachtet legt das Photon aber die strecke zurück.
Vielen Dank, für ihren ausführlichen Beitrag. Auch wenn er für meinen Geschmack, ein bisschen zu komplex ist.