Berechnung der Zeitdilatation bei Lichtgeschwindigkeit?

Hallo. Mir geht's heute um folgendes. Ich bin von klein auf ein ziemlicher- heute würde man sagen; Nerd. Ich interessiere mich für Wissenschaftskram, habe mein halbes Leben mit Schauen, Lesen und anderweitigem Konsumieren von Fiktionen (Filme, Serien, Games, Comics, etc.) verbracht und würde daher gerne mal wissen, wie man folgende Gleichung in der Praxis ausrechnet.

(Anbei unten der relevante Bildschirm-Ausschnitt, den ich heute zufällig gesehen habe und daraufhin neugierig geworden bin: Note; Der Ausschnitt entstammt einer Sendung auf Youtube, wo ein Nerd und Metalhead auf wissenschaftliche Weise bekannte Tropes aus der Nerd-.Popkultur erklärt bzw. richtigstellt, wie sie sich wirklich, aufgrund der bekannten Naturgesetze, in der Realität zutragen würden.

Mir geht's um folgendes; Ich begreife (er erklärts ja auch), das das T oben die Zeit ist, die für das ganze restliche Universum vergehen würde, ausserdem wäre das To (innen) die subjektiv , also für die Person, die die Reise unternimmt, vergangene Zeit, das V unterhalb des Bruchstriches) stellt die Beschleunigung da (also nehmen wir zb. mal 100.000 Km /h) , und C (nach der bekannten Formel E= m*c") ;wiird wohl die Lichtgeschwindigkeit (annähernd 300.000 km/sek. sein.

Die Frage ist; WAS bedeutet /wofür steht; I

Wie rechnet man das aus?

Irgendein Mathematiker hier zufällig, der mir ein praktisches Beispiel geben kann?

Berechnung der Zeitdilatation bei Lichtgeschwindigkeit?
Wissenschaft, lichtgeschwindigkeit, Physik, Relativitätstheorie, Mathematikaufgabe
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Warum waren Albert Einsteins Zitate so kritisch gegen die Menschheit?

"Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher." ~ Albert Einstein

"Wenn die Menschen nur über das sprächen, was sie begreifen, dann würde es sehr still auf der Welt sein." ~ Albert Einstein

Hey, ich habe zu den Zitaten von Einstein mal eine Frage. Denkt ihr, dass es richtig ist die Menschheit für etwas zu kritisieren, obwohl man selber drinne steckt? Oft wird dies ja nur von Menschen gemacht, die sich besser als andere fühlen. Manchmal sind sie auch einfach besser, bzw intelligenter, als Andere, aber das ist doch kein Grund, andere schlecht zu reden.

Wenn ich mir so manche Fragen hier auf gutefrage.net so durchlese, bekomme ich auch ähnliche Gedankengänge. Doch ohne Fragen, kann ein Mensch nun mal nicht schlauer werden, deshalb verstehe ich den Punkt nicht so ganz.

Oder liegt es eher an der Menschheit an sich. Also das zusammenleben der einzelnen Menschen miteinander, die sich jeden Tag tausende mal fragen "ist mein benis groß genuk", "kan mich wär bei matte helfen, bitte schnell!!!".

Man muss bedenken, dass sowas ja nur ein ganz kleiner Prozentsatz der Bevölkerung ist. Und ich weiß auch gar nicht warum genau ich diese Frage hier stelle, aber was ist eure Meinung dazu? Glaubt ihr auch, dass es ohne Dummheit auch keine Intelligenz geben kann?

Ihr müsst bei der Umfrage nichts wählen, aber was denkt ihr so ist richtig?

Dumme Menschen braucht die Welt nicht 58%
Dummheit führt zu Neugierde f. zu Wissenschaft f. zu Fortschritt 17%
Dumme Menschen sind nur "Andersdenker" 8%
Jeder wird dumm geboren, es ist also nicht schlimm dumm zubleiben 8%
Menschen die andere als dumm betiteln, sind das wahre Problem 8%
Leben, Schule, Menschen, Bildung, denken, Intelligenz, Dummheit, Gesellschaft, Kritik, Menschheit, Realität, Relativitätstheorie, Zitat, albert-einstein, Philosophie und Gesellschaft
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Physik-Grundlagen zum Verstehen theoretischer Physik als Laie?

Guten Morgen liebe Gutefrage Community :)

Aus Gründen meines Studiums der Theologie sowie meiner (bislang) privaten Beschäftigung mit der Philosophie, interessiere ich mich zunehmend für zeitgenössische Theorien der theoretischen Physik, welche den Anspruch haben, den Ursprung des Universums zu erklären und dabei eine "Theorie von Allem" zu bilden. Wie es scheint, sind theoretische Konstrukte wie die Relativitätstheorie sowie die von ihr ausgehende String-Theorie in ihrer Tiefe derart komplex, dass sie nur von wenigen Spezialisten verstanden werden. Ich würde vor Allem gerne verstehen, wie Physiker zu der Aussage kommen, dass der Urknall die simultane Entstehung von Raum und und Zeit sei, bzw. warum man postuliert, dass Zeit ontologisch 'Etwas' sein müsse, was 'atemporal' entstehen kann?

Meine Frage an die Physiker/innen unter uns lautet nun ganz konkret: Hat man als Laie eine Chance, sich ohne ein universitäres Studium das nötige physikalische Grundwissen anzueignen, um Fachbücher zu dem Thema auch nur annähernd gut verstehen zu können? Und gibt es gute Bücher/ Videos für absolute Physik-Laien, welche nichtmal die einfachsten Formeln kennen, um einzusteigen und sich auf Universitäts-Niveau zu steigern? Mir reichen die populärwissenschaftlichen Vereinfachungen um ehrlich zu sein nicht aus, da ich das Gefühl habe, dass ich ohne ein Verständnis der physikalischen Grundlagen nicht hinter die den Theorien zugrundegelegten Prämissen blicken und diese bewerten kann.

Vielen Dank im Voraus und einen guten Start in den Tag,

Heuschrecke 001

Schule, Mathematik, Universum, Naturwissenschaft, Physik, Relativitätstheorie, theoretische Physik, Urknall, Stringtheorie, Ausbildung und Studium, Philosophie und Gesellschaft
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Tscherenkov Strahlung, c, Photonen, Lebensalter von Photonen, Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Medien, wie hängt das alles zusammen?

1)

Der Fragetitel war nicht einfach zu formulieren. Mir geht es hier um folgende Sachverhalte und fragliche Schlussfolgerungen:

c = Lichtgeschwindigkeit im Vakuum = höchst mögliche Geschwindigkeit

In einem Medium wie beispielsweise Wasser, oder dem Plasma im Sonneninneren, ist die Lichtgeschwindigkeit aber nicht gleich c.

Ein Photon braucht vom Zeitpunkt seiner Entstehung im Innern der Sonne mehrere hundert Jahre, bis es die Sonnenoberfläche erreicht hat, und von dort noch mal ca. 8 Minunten mit c bis zur Erde.

Ein Photon kann nie langsamer als c werden.

Muss ich das so verstehen, dass in einem Medium, in dem das Licht nicht mit c geradelinig voran kommt, das einzelne Photon dennoch mit c unterwegs ist, aber durch die vielen atomaren Hindernisse des Mediums dauernd abgelenkt wird und darum in gerader Linie nur viel langsamer als c durch das Medium gelangt, oder bremst sich das Photon doch auf langsamer als c ab, wenn es durch so ein Medium fliegt?

2)

Bei der Tscherenkov-Strahlung handelt es sich ja um eine Strahlung die dadurch entsteht, dass Photonen in einem Medium schneller vorankommen, als die Lichtgeschwindigkeit in diesem Medium eigentlich wäre.

Die Strahlung wäre laut den Infos im Netz zur Tscherenkov-Strahlung vergleichbar mit dem Überschallknall eines Überschallflugzeugs.

Also wäre in dieser Analogie das Photon selbst die Lichtquelle, denn beim Überschallknall, bewegt sich die Quelle der (Schall-)Wellen schneller durch das Medium, als es die (Schall-)Wellen selbst tun würden.

Aber eigentlich ist das Photon doch schon das Licht einer Lichtquelle, und nicht die Lichtqelle selbst, oder?

3)

Nun noch zur Verbindung von Thematik eins und zwei:

Wenn das Photon in diversen Medien tatsächlich langsamer als c würde, und nicht mit c einen komplizierteren längeren Weg durch das Material nähme, so würde es bei < c ja anfangen zu altern, während es mit c zwar lange unterwegs sein kann, aber währenddessen niemals altert.

Gibt es also Photonen, die tatsächlich älter als 0,00 Sekunden sind, weil sie sich langsamer als c durch dichtere Medien als dem Vakuum bewegten?

Schule, lichtgeschwindigkeit, Physik, Relativitätstheorie, photonen
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Die Lichtgeschwindigkeit kann überschritten werden; Wenn das Universum unendlich ist, kann dann unendliche Geschwindigkeit erreicht werden?

Ich habe gerade einen Spiegel in der Hand gehabt. Ich sah, dass das Licht von der Decke reflektiert wird. Mit Spiegelreflektion ist also Überlichtgeschwindigkeit erreichbar.

Bewege ich den Spiegel herauf und runter, so bewegt sich die Reflektion an der Wand die 3 Meter entfernt ist, ziemlich schnell. Desto näher ich an die Wand herangehen, desto langsamer bewegt sich die Reflektion herauf und runter. Ich glaube ihr versteht worauf ich hinaus will? Es ist nicht unbedingt eine Reflektion erforderlich, es geht auch mit Laser.

Wäre die Wand 13 Milliarden Lichtjahre entfernt, dann würde sich die Reflektion mit Überlichtgeschwindigkeit herauf und runter bewegen. Die Reflektion würde sich praktisch schon mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, noch bevor sie auf die 13 Milliarden Lichtjahre entfernte Wand trifft. Wie schnell würde sich die Reflektion bewegen, sobald sie auf die 13 Milliarden Lichtjahre entfernte Wand trifft?

Wäre das Universum unendlich, so könnte mit so einer Reflektion oder einem Laser auch unendliche Geschwindigkeit erreicht werden?

https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlichtgeschwindigkeit

Es ist direkt eine bewegende Grafik dabei, die es deutlich macht: Ein von einem rotierenden Spiegel auf eine ausreichend weit entfernte Wand projizierter Lichtpunkt bewegt sich dort überlichtschnell.

Wäre dieser Lichtstrahl kein Licht, sondern ein langer Metallstab , so würde sich die Spitze des Metallstabes in ausreichender entfernung ebenfalls mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen. Ob es in der Praxis möglich ist, einen MEtallstab herzustellen, der lang genug wäre, ist fraglich. In der Theorie funktioniert es aber? Das macht eigentlich deutlich, dass sich auch Materie überlichtschnell bewegen kann.

Universum, Astronomie, lichtgeschwindigkeit, Physik, raum-und-zeit, Relativitätstheorie, Technologie, Theorie, Spezielle Relativitätstheorie
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Permanenter verkrümmter Raum/Zeit?

Lieber Leser,

dies hier wird eine These und keine Frage sein. Falls sie sich die Zeit nehmen, und diese These durchlesen, wäre ich sehr über einen Kommentar erfreut. Es kann sein, dass ich mich vielleicht falsch oder unbeabsichtigt oder auch einfach unpräzise ausdrücke. Ich bitte in jenem Fall um Verzeihung und Nachsicht.

Meine These ist schlicht: Raum und Zeit sind permanent verkrümmt.

Als Grundlage dieser Theorie nehme ich die Relativitätstheorie. Diese erklärt/besagt/beweist dass ein Raum/Zeit gekrümmt wird.

Ein Beispiel ist der fahrende Zug. In diesem haben wir zwei Beobachter. Der eine befindet sich innerhalb des Zuges, der andere außerhalb. Im Zug wird Licht von dem hinterem Ende des Zuges auf eine Wand gestrahlt und dabei wird die Geschwindigkeit des Lichts gemessen. Beide Beobachter werden die gleiche Geschwindigkeit messen. Wenn der Zug jedoch nach vorne fährt und man erneut Licht strahlen würde, müsste das Licht langsamer sein und länger brauchen, da sich die Strecke erweitert. Wir haben allerdings gelernt, dass Licht genau 299 792 458 m/s, schnell ist; nicht mehr und auch nicht weniger. Beide Beobachter würden 299 792 458 m/s messen. Für sie ist alles normal. Ist das Licht etwa schneller geworden?

Diese Option können wir ausschließen, da Licht genau 299 792 458 m/s braucht. Das heißt, der Raum oder die Zeit müssten sich krümmen. Für einen kurzen Augenblick, hat sich die Strecke also verkürzt oder die Zeit verlangsamt. Und zwar genau solange, dass das Licht 299 792 458 Meter in einer Sekunde schafft.

Nehmen wir jetzt zum Beispiel ein größeres Beispiel, die Erde. Unsere Lichtquelle ist die Sonne. Der Beobachter außerhalb vielleicht ein Astronaut, ein Satellit oder auch niemand. Unser Sonnensystem ist jetzt der Zug, der sich mit 220 km/s bewegt. Das Licht, der Sonne, das auf die Erde trifft, braucht genau 299 792 458 m/s. Die dafür nötige Krümmung ist also schon um ein vielfaches stärker. Demnach ist, da die Sonne permanent (noch) strahlt, (unser) Raum und Zeit ebenfalls permanent gekrümmt.

Ich danke Ihnen für das Lesen meiner These.

Xydru

Licht, Wissenschaft, Gravitation, lichtgeschwindigkeit, Physik, Raum, Relativitätstheorie, Zeit, Raumzeit, These
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Informationsübertragung bei Quantenverschränkung?

Sehr geehrte Damen und Herren,

immer wieder wird beschrieben, dass die Informationsübertragung zwischen zwei verschränkten Quanten ohne jegliche Zeitverzögerung stattfindet, unabhängig davon, wie weit die verschränkten Quanten voneinander entfernt sind.

Eine Antwort, warum das so ist, habe ich bisher leider nicht finden können, dafür aber öfter den Hinweis, dass man das eigentlich nicht erklären kann.

Somit habe ich mir meine eigenen, zugegebener Maßen etwas laienhaften Gedanken darüber gemacht und mir diesbezüglich nachstend beschriebene Frage gestellt, verbunden mit der Hoffnung, jemanden zu finden der mir, ohne Formelsprache, darauf eine Antwort geben kann.

Auslöser für meine Frage war die Auseinandersetzung mit der Lichtgeschwindigkeit.

Nach Einstein ist es ja so, dass sich auf einer Bezusebene die sich nahe der Lichtgeschwindigkeit befindet, die Zeit langsamer verläuft und bei erreichen der Lichtgeschwindigung zum Stillstand kommt. Wenn aber die Zeit zum Stillstand kommt, muss meiner Gedanken nach auch der Raum verschwinden da Raum ohne Zeit bzw. umgekehrt Zeit ohne Raum nicht darstellbar ist.

Bei der Quantenverschränkung haben wir es ja nun mit zwei unetrschiedlichen Bezussystemen zu tun. Einmal das der Verschränkung, z.B. bei eines Photons, das sich auf der Ebene der Lichtgeschwindigkeit abspielt und einmal das des Beobachters, der daraus seine Schlüsse zieht. Wenn also bei der Quantenverschränkung, die sich in dem Bezugssystem der Lichtgeschwindigkeit abspielt, da Photonen sich ja mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, also auf einer Ebene stattfindet, auf der weder Raum noch Zeit existieren die Quanten gar nicht getrenn sein können, kann dort ja nur eine Informationsübertragung auf ein und das selbe Photon stattfinden. Kann es also sein, dass das von uns beobachtete Photon gar nicht getrennt ist sondern uns nur in unserem relativ zur Lichtgeschwidigkeit sehr langsamen Bezugssystem so erscheint und wir es bei verschränkten Quanten ausschließlich nur mit einem Quant zu tun haben???

Ich hoffe sehr, meine Frage einigermaßen verstädlich erläutert zu haben und freue mich auf eine Antwort. Ich bedanke mich im Voraus!!!

Schule, Psychologie, Physik, Quanten, Quantenmechanik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, Philosophie und Gesellschaft
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Wer kann die Relativitätstheorie an diesem Beispiel erklären?

Ich finde das Thema interessant, die gängigen Beispiel aber zu "relativ"

Ich reduziere Beispiele ( soweit möglich ) auf den Kern der Aussagen und lege Bezugspunkte fest.

Ûber die kann man diskutieren, wenn am Ende gemeinsame Bezugspunkte festgelegt werden.

Ein bezugpunkt ist die 'Zeit'

Zeit ist bei wikipedia definiert als "physikalische Größe zur Beschreibung der Abfolge von Ereignissen "

Eine physikalische Größe ist Definiert als :

"quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines physikalischen Objektes, Vorgangs oder Zustands"

Ein physikalisches Objekt ist Definiert als Körper der Masse hat und Raum ein nimmt. ...

.....Quantifizierung bedeutet Angabe als Zahlenwert und kommt von lateinischquantum („wie viel“, „wie groß“). Dabei werden die Eigenschaften und Beschaffenheit eines Gegenstands oder Sachverhalts in messbare Größen und Zahlenwerte umformuliert.

Da Zeit kein Gegenstand ( objekt) oder Zustand ist , ist sie ein :

"Sachverhalt ( Vorgang ) zur Beschreibung der Abfolge von Ereignissen "

Ich sehe also einen Zustand. Dieser ändert sich und ändert sich nochmal.

Ich beobachte nun einen ' Abstand' zwischen den Änderungen, beschreibe nun diesen Sachverhalt der Abfolge von Ereignissen und nenne es Zeit.

Jetzt quantiviziere ich die Zeit und sage : " zwischen Urzustand und der ersten Änderung sind 10 Sekunden vergangen. Von der ersten bis zur zweiten Änderung sind 12 sekunden vergangen.

"Vor" dem Urknall gab es keine Abfolge von Ereignissen, und somit keine Zeit.

Nehmen wir nun an, das beim Urknall 3 ruhende Kugeln ( A,B,C) aus je 1 Milliarde Atome entstehen.

Ich beobachte nun, das sie , regelmäsig ,gleichzeitig je 1 Atom verlieren.

Den Abstand beschreibe ich als : alle 10 Sekunden .

Nun wird B und C die gleiche Menge Energie zu gefűhrt (gleich beschleunigt )

Kugel A ruht , Kugel B und C fliegen mit gleicher Geschwindigkeit im Winkel von 90 grad von A weg.

Laut Relativitätstheorie muss nun der Verlust, der Atome , betrachtet zwischen B und C weiterhin im Abstand von 10 Sekunden erfolgen. Da sie ja relativ zueinander ruhen, obwohl ich beobachten kann, das sie sich voneinander entfernen. ( Von B Richtung C oder von C Richtung B betrachtet)

Sie driften ja nur auf Grund des Winkels auseinander und wurden nicht nicht voneinander wegbeschleunigt , sondern von A .

Zu Kugel A hingegen soll sich nun ,die Beobachtung, der Abfolge der Ereignisse (zeit) verkűrzen.

Ich ( ruhend) beobachte nun das A weiterhin alle 10 Sekunden ein Atom verliert, B und C aber später (langsamer) zb. Nach 12 sekunden.

Wie kann das sein, da sie ja zueinander immer noch alle 10 Sekunden einen Verlust beobachten?

Ich habe ja noch den Weg, den sie zurűckgelegt haben, als kontroll Wert.

Sie műssen also immer nach dem gleichen Wegabschnitt ein Atom verlieren.

Was passiert denn ,bei der Zugabe von Energie, an den Kugeln (Atomen),das sie nun erst nach 12 Sekunden ein Atom verlieren ( zu A betrachtet ) ??

Wer kann die Relativitätstheorie an diesem Beispiel erklären?
Einstein, Physik, Relativitätstheorie, paradox, Spezielle Relativitätstheorie
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