Zeit ist Zeit?
Wenn ich auf die uhr gucke und dann ein Empfinden für die Zeit entwickel zum Beispiel mich an ein etwas erinner oder sie mir ein Gefühl gibt, ist Zeit dann überhaupt noch relativ für mich?
Es ist ja meine freie Entscheidung zu sehen was ich in ihr sehe. Ist das jetzt eine Illusion? Kann mir einer das mal erklären
3 Antworten
Hallo EinsteinZeit,
Relativität im Sinne der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) ist etwas anderes als Subjektivität. Das Wort bedeutet hier, dass die Zeit, auf die man Ereignisse "datiert", aber auch die Zeitspanne zwischen zwei Ereignissen von der Wahl des Bezugssystems abhängt, also des Koordinatensystems, in dem man physikalische Größen ausdrückt.
Fortbewegung ist relativGemeint sind vor allem zwei Koordinatensysteme Σ und Σ', die von zwei relativ zueinander mit konstanter Geschwindigkeit (im Sinne von engl. velocity, also einschließlich der Richtung) bewegten Körpern B und B' (z.B. Raumfahrzeuge) aus definiert sind:
- In Σ bleibt B immer bei x = 0, B' bewegt sich mit der 1D-Geschwindigkeit v (in x-Richtung von Σ.
- In Σ' bewegt sich B mit −v (gleiches Tempo, entgegengesetzte Richtung), B' bleibt bei x' = 0.
Nach GALILEIs Relativitätsprinzip (RP) sind Σ und Σ' physikalisch gleichwertig, d.h., die grundlegenden Beziehungen zwischen physikalischen Größen (nichts anderes sind Naturgesetze) hängen nicht davon ab, in welchem der beiden Koordinatensysteme wir die Größen selbst ausdrücken. Man sagt, Naturgesetze sind invariant unter einer Umrechnung zwischen Σ und Σ'. In der NEWTONschen Mechanik (NM) ist das die GALILEI- Transformation; geometrisch betrachtet ist das eine raumzeitliche Scherung.
GALILEI meets MAXWELLIm 19. Jahrhundert wurde das RP zugunsten der Hypothese des ruhenden Äthers in Zweifel gezogen, weil MAXWELLs Grundgleichungen der Elektrodynamik, die auch zu den Naturgesetzen gehören, nicht GALILEI- invariant sind. Allerdings schlug der Versuch, die Bewegung der Erde relativ zum Äther physikalisch nachzuweisen, fehl.
Das führte letztlich zur Entwicklung der Speziellen Relativitätstheorie (SRT), die das RP konsequent auf diese Gleichungen anwendet – und damit auch auf die elektromagnetische Wellengleichung. Sie muss also in beiden Koordinatensystemen gelten. Eine Geschwindigkeit, die in Σ den Betrag 1*) hat, muss auch in Σ' den Betrag 1 haben und umgekehrt.
Der optische DOPPLER-EffektKommen B und B' aufeinander zu und senden sich Zeitsignale, kommen die Signale eines Raumfahrzeugs in kürzeren Abständen und entsprechend höheren Frequenzen an als sie abgeschickt wurden. Dies wollen wir anhand eines Zahlenbeispiels darstellen. Ein besonders leicht zu rechnendes Zahlenbeispiel ist v = 0,6 *).
In Σ beträgt die Differenzgeschwindigkeit**) zwischen B' und einem in +x-Richtung bewegten Lichtsignal 1 − v (hier 0,4) und die zwischen B' und einem in -x-Richtung bewegten Lichtsignal 1 + v (hier 1,6). Daher erhöht sich – nach der Uhr von B – die Frequenz eines Signals von B zu B' um den Faktor 1 + v = 1,6, und die Frequenz von B' zu B um den Faktor 1/(1 − v) = 2,5. In Σ' ist es genau umgekehrt.
Das Echo eines Signals von einem der Raumfahrzeuge kommt daher in jedem Fall mit um
(1) (1 + v)/(1 − v) =: K² = 4
höherer Frequenz wieder zurück.
Da das RP aussagt, dass Σ und Σ' physikalisch gleichwertig sind, muss der Optische DOPPLER-Effekt symmetrisch sein, d.h., B' misst weder eine um den Faktor 1 + v = 1,6 noch um eine um den Faktor 1/(1 − v) = 2,5, sondern eine um den Faktor K = 2 höhere Frequenz und sieht die Uhr von B auch doppelt so schnell ticken. Dasselbe gilt für B mit den Signalen von B'.
Nun ist aber jeder Beobachter frei, sich selbst oder den Anderen für stationär zu halten.
Sieht er sich selbst als stationär an, muss er zugleich die Zeitsignale des Anderen und den Abstand zwischen ihnen als um den Faktor
(2) γ := 1/√{1 − v²} = 1,25
"zu wenig" gestaucht, d.h., die Uhr des anderen als entsprechend langsamer gehend interpretieren.
Sieht er den Anderen als stationär an, ist die Situation genau umgekehrt.
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*) Um unnötige Schreibarbeit zu sparen, benutze ich als Maßeinheit für Strecken dieselbe wie für Zeitspannen, wobei 1s=299792458m (eine Lichtsekunde) ist. Für praktische Belange kann man die Nanosekunde (ca. 30cm) benutzen.
**) Die Differenzgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten im weitesten Sinne (einschließlich eines Lichtsignals) in einem bestimmten Koordinatensystem ist einfach die (vektorielle) Differenz in genau diesem System. Die Geschwindigkeit eines Objekts relativ zu einem Körper ist dagegen die Geschwindigkeit, die es im Ruhesystem dieses Körpers hat.
Das ist einfach eine Wahrnehmung. Zeit ist relativ, das bedeutet: Sie verhält sich für verschiedene Beobachter anders. Für einen bewegten Körper vergeht die Zeit im Vergleich zu einem ruhenden beispielsweise langsamer.
Ich bin ein bewegter Körper und das ist meine Wahrnemung. Dafür brauch es ja keine verschiedenen Beobachter. Wenn ich meine Wahrnmung jetzt mit jemandem teile dann nimmt er sie doch auch in sich auf?
Du verwendest den Begriff Zeit nicht einheitlich. Zum einen hast du die Uhr, welche als Messgerät die Zeit anzeigt und andererseits hast du dein Zeitempfinden.
Beide haben nichts miteinander zu tun. Dass Zeit relativ ist, das ist ein physikalisches Problem der Informationsübertragung, welches nur bei seeeehr hohen Geschwindigkeiten eine Rolle zu spielen beginnt.
aber beides gehört doch zusammen oder? Wie verwendet man den begriff zeit einheitlich? Ohne die Zeit gäbe es doch auch kein zeitempfinden? Kam nicht als erstes das Zeitempfinden? Oder doch erst die zeit? Wie kann das eine mit dem anderen nichts zu tun haben? Sorry aber das versteh ich nicht ganz
Vielleicht brauch es ja eine Einheit für Zeit. Aber im übertragenden Sinne. :D Sowas wie ein gemeinsames Verständnis für die Zeit. Soll nicht größenwahnsinnig klingen. Ich verstehe Relativität nicht so ganz.
muss ich den begriff überhaupt einheitlich nutzen? Oder hab ich das nicht schon getan?
viele Begriffe haben unterschiedliche Bedeutung. Es kommt auf den Kontext an. Wenn du einen Physiker mit deinem Zeitempfinden plagst, wird er mit den Augen rollen, denn ihn interessieren nur Messergebnisse. Wenn du aber mit einem Bekannten über Zeit redest ohne einen bestimmten Termin zu meinen, dann ist die subjektive Empfindung eine gute Interpretation.
Nur eine These. die erde ist im gesamten ein quadrat weil die Ozonschicht nur gerade verlaufen kann. es ist ja eine schicht. Dadurch wird die Erde rund durch die umdrehungen.
Ja und die Wahrnehmung ist jetzt falsch oder was? Ich betrachte das ja aus meinem Blickwinkel