Zeitdilatation bei EM-Wellen & Licht?

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3 Antworten

Für Licht vergeht tatsächlich keine Zeit. Aber mit Licht werden hier alle Elektromagnetischen Wellen gemeint. Also gilt für alle das gleiche.

Aber eine Sache die oft nicht bedacht wird: Die Lichtgeschwindigkeit hat eigentlich nicht wirklich was mit Licht zu tun. Es ist viel eher die Geschwindigkeit der Kausalität. Aldi wie schnell sich eine Wirkung oder Information ausbreiten kann. Licht bewegt sich nämlich in anderen Medien langsamer(wie Luft oder Wasser) aber die Geschwindigkeit der Kausalitäten beträgt trotzdem 300.000km/h

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Kommentar von MyNameIsBaum0
21.07.2016, 20:51

Schon verrückt. Dann legt das Licht (bzw. die Kausalität) ja auch gar keine Strecke zurück...;)

Danke dir! ^^

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Kommentar von Raph101
21.07.2016, 20:52

Oh doch. Stichwort längenkontraktion bzw. Lorenzkontraktion. Laut der wird jede Strecke bei Lichtgeschwindigkeit unendlich kurz und da auch Zeit unendlich langsam vergeht...ziemlich abstrakt:D

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Ich mag das Wort »Zeitdilatation« nicht, zumindest nicht in Bezug auf die SRT, ebensowenig »Längenkontraktion«. Schließlich wird da nichts gedrückt oder gezogen, sondern es ist eigentlich ein Projektionseffekt.

Angenommen, Du hast eine Salami S von Länge L=25cm und Durchmesser d=2cm. Die legst du schräg auf ein Brett, dessen Querseite die x₁_A-Achse und dessen Längsseite die x₂_A-Achse bildet. Der Winkel zur x₁_A - Achse sei α = acos(⁴/₅)  ≈ 16°, und somit ist

(1.1) Δx₂_A = L·cos(α) = 20cm
(1.2) Δx₁_A = L·sin(α) =  15cm.

Du schneidest nun die Salami parallel zu x₂ an. Der Schrägschnitt hat eine elliptische Fläche mit der großen Achse

(2) d'·(x₁_A=const.) = d/cos(α) = 2,5cm.

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Die Salami steht als Analog-Beispiel für einen Vorgang, etwa eine gewisse Zeitspanne T auf der Borduhr eines Vehikels B, dessen Durchmesser in Bewegungsrichtung wir D nennen.
B bewege sich relativ zu einem Koordinatensystem K_A mit einer konstanten Geschwindigkeit v=cβ in +x₁-Richtung. Die Zeit lässt sich als

(3.1) x₀ := ct

geometrisieren, und damit ist  

(4.1) Δx₀_A = cT·cosh(ς) = γcT = cT/√{1 – β²} 
(4.2) Δx₁_A = cT·sinh(ς) = γvT = γβcT = βcT/√{1 – β²},

wobei ς die Rapidität heißt und die Funktion von α oben übernimmt.

Gleichzeitigkeit ist bezugssystemabhängig, d.h. das "Da Drüben und Jetzt" von K_A ist ein anderes als das von K_B. Ein x₁-Schnitt durch die "Weltwurst" von B liefert

(5) D' =  D/cosh(ς) = D/γ = D·√{1 – β²},

eine offensichtlich kürzere Strecke.

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Ein massiver Körper, der die Geschwindigkeit β = 1–δ mit δ≪1 erreicht, hat etwa den Lorentz-Faktor γ ≈ 1/√{2δ}, d.h. Wenn man sich auf anderthalb m/s (β = 5×10⁻⁹) c nähert, ist γ ≈ 10⁴.

Aus der Sicht des Bezugssystems K_A  ist die Ruheenergie bei solchen Geschwindigkeiten vernachlässigbar, die Geschwindigkeit durch Raum und Zeit einerseits und Raum andererseits ist in etwa gleich und dementsprechend.

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  1. Licht ist nur ein Bereich der EM-Wellen, und SRT/ART gilt für alle Bereiche.
  2. EM-Wellen bewegen sich unter allen Umständen genau mit der Lichtgeschwindigkeit. Dass sich Licht in bestimmten Medien anscheinend langsamer bewegt, ist auf Pausen zurückzuführen, konkreter auf Absorption und spätere Reemisssion.
  3. Wenn du die Formeln der SRT mal korrekt durchrechnest, wirst du feststellen, dass ein Photon immer exakt Null Strecke in exakt Null Zeit zurücklegt. Ist aber nicht ohne Risiken und Nebenwirkungen auf's Weltbild.

Deine Wurzel steht ja nicht isoliert, sondern führt gerade auch dann zu sinnvollen Ergebnissen, wenn sie im Nenner steht, dann ist das Resultat eben Null.

Oder so, ist jetzt nicht die Zeit, und ich hab mir das auch selbst beigebracht, und müsste noch mal intensiv nachdenken/rechnen.

Jedenfalls geht es irgendwie auf, und führt zu den unter 3.genannten Resultaten.

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