Zeitdilatation - ein Widerspruch?

4 Antworten

Nach der speziellen Relativitätstheorie müsste aus dem Bezugssystem von Uhr B in Uhr A die Zeit langsamer verlaufen sein.

ja, das ist korrekt. und zwar nicht nur aus dem Bezugssystem von uhr B aus betrachtet, sondern diese aussage gilt natürlich in jedem bezugssystem.

die zeit welche uhr A anzeigt lässt sich berechnen mit 

Integral[0,T] dt Wurzel[1-(v(t)/c)²], 

wobei T die zeit auf uhr B bei der rückkehr von uhr A ist, und v(t) die geschwindigkeit von uhr A relativ zu Uhr B zum zeitpunkt t (im bezugssystem von uhr B).

Aus dem Relativitätsprinzip folgt aber, dass man aus dem Bezugssystem von Uhr A auch die Uhr B als nahe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigtbetrachten kann...

nein, das ist nicht korrekt und hier liegt auch dein Fehler. das relativitätsprinzip der SRT beschränkt sich auf inertialsysteme.

und durch die beschleunigung von uhr A befindet sie sich nicht (zumindest nicht die ganze zeit über) in einem inertialsystem. während einer gleichförmigen bewegung ist es dasselbe uhr B als ruhend und uhr A als bewegt oder uhr A als ruhend und uhr B als bewegt anzusehen. während einer beschleunigten bewegung von uhr A gilt das aber nicht mehr.

falls sich uhr A während des fluges irgendwann einmal gleichförmig bewegt, dann kann man für diesen flugteil tatsächlich das relativitätsprinzip der SRT anwenden und folgern, dass für uhr B die zeit von uhr A langsamer läuft und für uhr A die zeit für uhr B langsamer läuft (was kein widerspruch ist, nur ein ausdruck der relativität der gleichzeitigkeit).

das von dir beschriebene szenario beinhaltet aber dass uhr A auch beschleunigt, und damit gilt dies nicht mehr.

Welche Uhr würde welcher nachgehen....

uhr A geht nach (um den oben beschriebenen betrag)

...und wieso?

siehe oben

Wenn sich etwas der Lichtgeschwindigkeit nähert bekommt es mehr Energie. Durch die Geschwindigkeit. Das bringt den raum dazu gebeugt zu werden. Da Raum und Zeit fest miteinander verbunden sind führt das dazu das die Zeit "langsamer" vergeht je schneller man sich bewegt. Das ist aber nur wahr wenn man einen Bezug hat. In deinem fall zwei Uhren. 

Aus der Sicht der Uhr die mit annähernden Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist scheint es als würde die Uhr die sich nicht bewegt schneller laufen. Während sie selber normal weitertickt. 

Aus der Sicht der Uhr die sich nicht bewegt scheint es als würde die Uhr die sich bewegt nicht mehr ticken. 

Es gibt auch praktische beispiele dafür. Die Satelliten die das GPS erstellen ("") fliegen mit rund 13.932 km/h in einem relativ niedrigen orbit um die Erde. Ein essentieller Bestandteil des GPS systems sind Uhren. Alle Uhren müssen genau gleich schnell schlagen. Dadurch das die Satelliten mit so einem Affentempo unterwegs sind greift die Relativität der Zeit. Die Uhren in den Satelliten laufen in relation zu denen auf der Erde langsamer. Um das auszugleichen laufen die Uhren in den Satelliten ungefähr 38 Mikrosekunden schneller als die auf der Erde. Dadurch das sie schneller laufen sind die Uhren synchron. 

Ich sehe Zeit als konstante Größe an. Der Umstand, daß je nach Konstellation wirkender Kräfte innerhalb einer Zeiteinheit mehr oder auch wenige Takte erfolgen, sehe ich nicht als Folge einer Zeitdilatation (an die ich nicht glaube) an, sondern als Folge anderer Wirkmechanismen.

Letztlich ist "Zeit" in meinen Augen lediglich ein willkürlich definierter Ausschnitt aus "Ewigkeit", innerhalb dessen wir in geordneter Reihenfolge und innerhalb von Teilen des möglicherweise auch Unendlichen wahrnehmen und agieren.

Widerspricht die Zeitdilatation der dem Relativitätsprinzip?

Das eine bewegte Uhr langsamer geht als eine unbewegte scheint ja unbestritten zu sein. Aber wenn ich das richtig verstanden habe, dann kann man nach dem Relativitätsprinzip gar nicht absolut sagen welche der beiden Uhren sich bewegt und welche still steht, weil die Bewegung immer nur relativ zu einem anderen Objekt (System) bestimmt werden kann. Demnach müsste ja immer die jeweils andere Uhr langsamer gehen, je nach dem von welcher Uhr aus man das Genze betrachtet. Aber welche Uhr geht am Ende nach und welche geht vor, wenn man sie miteinander vergleicht? Ist das nicht ein Paradoxon? Andererseits soll das ganze ja bewiesen worden sein... mit Atomuhren in Flugzeugen.... wo dann am Ende die Atomuhr im Flugzeug nach ging. Aber welches Gesetz bestimmt, dass sich das Flugzeug bewegt hat, und nicht das Universum inklusive der Erde. Kann mir jemand auf die Sprünge helfen?

grübelne Grüsse in die Runde...

...zur Frage

Relativitätstheorie - Zeit & Alterung

Liebe User,

ich habe eine Frage für euch, die mich selbst schon eine Zeit lang beschäftigt und wirklich sehr interessiert. Bisher habe ich nur herausgefunden, dass es so ist, aber leider nicht warum es so ist. Laut der Relativitätstheorie von Albert Einstein altern Menschen, die sich in Bewegung befinden langsamer, als Menschen, die still stehen. Bemerkbar soll sich das schon bei 10% der Lichtgeschwindigkeit machen. Aber warum genau laufen Uhren für Außenstehende langsamer und warum arbeiten/altern die Organismen des Körpers, oder wie auch immer, langsamer als bei Menschen, die sich langsam bzw. gar nicht fortbewegen?

Ich freue mich auf eure Antworten und wünsche allen ein frohes Weihnachtsfest. Mit freundlichen Grüßen

...zur Frage

Redoxreaktion: Reduktionsmittel und Oxidationsmittel wie erkennen?

Hey Leute Die Frage ist vielleicht etwas Irreführend, im Grunde weiss ich wie ich sowohl Reduktionsmittel als auch Oxidationsmittel erkenne. Es geht viel eher um eine konkrete Aufgabe

In der Aufgabe heisst es, SChwefelwasserstoff reagiere mit SChwefeloxid zu elementarem Schwefel und Wasser 2 H2S + SO2 --> 3S + 2H2O

Jetzt soll ich sowohl Oxidations- als auch Reduktionsmittel bestimmen.

In der Lösungsmittel heisst es, das H2S sei das Reduktionsmittel und das SO2 das Oxidationsmittel.

Aber wieso genau? Die Oxidationszahlen habe ich wie folgt ausgerechnet: H2 +, S2-, S4+, O2 2- ----> S (Oxidationszahl 0) H2+, O2-

Ich weiss jetzt aber nicht, inwiefern H2S das Reduktionsmittel sein soll?

Ich kann Reduktionsmittel und Oxidationsmittel erkennen, wenn die Spezies (resp Moleküle/Ionenverbindungen) "zusammenbleiben" aber hier wurden ja alle bunt durchmischt.... ich bin ratlos, WIE erkenne ich bitte, das in diesem Spezifischen FAll H2S das Reduktionsmittel und SO2 das Oxidationsmittel sein soll?

ICh verzweifle hier...

...zur Frage

Einfache Erklärung für die Zeitdilatation?

Hallo, zur Zeit besprechen wir die Relativitätstheorie (auch die spezielle) und aktuell die Zeitdilatation.

Die grobe Idee dahinter habe ich verstanden, aber ich kann mir das einfach nicht vorstellen, dass es unterschiedlichen Zeiten geben soll. Zeit ist ja durch Sekunden, Minuten etc. definiert.. dann würde das ja gar nicht stimmen.. oder nur in unserem Bezugssystem Erde oder? Wie muss man sich das denn vorstellen, oder muss man das einfach so hinnehmen?

Außerdem würde das ja auch bedeuten, dass man mit konstanter Lichtgeschwindigkeit im Weltall langsamer altert..aber haben wir nicht so etwas wie eine biologische Uhr, der "egal" ist in welchem Bezugssystem wir sind? (Zwillingsparadoxon)

Danke :)

...zur Frage

Warum gehen bewegte Uhren langsamer?

... wenn sie auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden

...zur Frage

Quantenverschlüsselung Lauschangriff?

Hallo,

ich habe mal einige Verständnisfragen zur Quantenverschlüsselung bzw. zum BB84-Protokoll und wäre sehr froh über Erklärungen.

Bei der Quanten Key Distribution (QKD) nutzt man ja die Übertragung und Messung polarisierter Photonen zur Vereinbarung eines Schlüssels zur Verschlüsselung durch das One-Time-Pad.

Alice (Sender) und Bob (Empfänger) nutzen je vier mögliche Polarisationsfilter-Einstellungen (p) p = {0°,90°,+45°, -45°} und vereinbaren, dass je zwei dieser Winkel eine Basis bilden: H/Z-Basis = {0°, 90°} und diagnonale Basis (X-Basis) = {-45°, +45°}. Außerdem ordnen sie innerhalb der Basis je einem Zustand Bit 1 und dem anderen Bit 0 zu. (0°, +45° = 1 ; 90°, -45° = 0)

Sie können pro Messung nur eine der beiden Basen verwenden. Misst Bob in der H/Z-Basis ein Photon in X-Basis, geht dessen Information verloren, da das Messergebnis zufällig ist, genauso andersrum. Diese Messungen werden verworfen, genauso wie Messungen ohne Detektion.

Meine Frage bezieht sich auf einen potentiellen Lauschangriff.

Alice und Bob haben beide zufällig in einer Messung die gleiche Basis gewählt (H/Z-Basis). Alice sendet zufällig ein 90° (Bit 0) pol. Photon aus, Bob stellt seinen Pol.filter zufällig auf 90° (Bit 0), also muss Bob´s Messergebnis eigentlich eindeutig sein. Nun aber misst Eve (Lauscher) Alice´s Photon zufällig in x-Basis (-45° (Bit 0)) und sendet das präparierte Photon an Bob weiter. Sein Pol.filter polarisiert es nun aber wieder in 90° und er erhält wieder Bit 0. Eve hat mit -45° den gleichen Bit, wie Alice und Bob und da Alice und Bob die gleiche Basis gewählt haben, können sie ja bei der Kontrolle des Schlüssels nicht erahnen, das Eve das Photon abgefangen hat. Wie können sie trotzdem den Lauschangriff identifizieren - oder habe ich irgendwo einen Denkfehler?

Die Frage wäre ja, ob Bit 0 (90°) das selbe Bit ist, wie Bit 0 (45°). Ansonsten würde es Eve nichts nützen, dass sie das Photon gemessen hat.

Ich würde mich über eine Erklärung freuen.

LG

...zur Frage

Was möchtest Du wissen?