Zeitdilatationsrichtung?

Hi

Zeitdilatatation betrifft ja ein objekt, sobald dieses nicht im raum schwebt, ohne sich in eine bestimmte richtung zu bewegen.

jetzt hat aber die erde eine flugbahn, die Sonne auch, und auch die Milchstraße bewegt sich mit hoher geschwindigkeit in eine richtung.

zusammengerechnet muss das doch eine enorme geschwindigkeit sein, mit der sich jedes objekt, das sich auf der Erde befindet, bewegt, auch wen manche bewegungen davon womöglich entgegengesetzt sind und sich somit aufheben.

das heißt ja, das bereits alle objekte auf der erde, von der zeitdilatation betroffen sind, weil sie sich in eine bestimmte richtung bewegen und das müsste doch bedeuten dass, wen ein irdischen objekt zB eine rakete in diese Flugrichtung beschleunigt wird, sich die zeitdilatation in dieser rakete verstärkt, aber wenn die rakete entgegen der absoluten irdischen flugrichtung beschleunigt wird (man könnte also auch von einer abbremsung sprechen), dan veringert sich doch die zeitdilatation im vergleich zu objekten, die sich noch auf der erde befinden, bis die absolute irdische bewegung aufgehoben wurde( das dürfte allerdings dauern, weil sich alleine die milchstraße mit 110 km/s der Andromeda galaxie annähert. wenn sie die hälfte der fluggeschwindigkeit beansprucht, ist das immernoch eine beachtliche)

es müsste also eine zeitdilatationserhöhungsrichtung, die man auch berechnen kann, und die entgegengesetzte richtung geben.

ist das logisch?

ich habe nämlich, glaube ich, noch nie davon gehört.

bitte möglichst ohne komplizierte buchstabenbezeichnungen erklären, auch wenn es sich dabei um fachsprache handelt.

für leihen wie mich erschwert das ganze nämlich erfahrungsgemäß das verständndis.

danke im voraus

lichtgeschwindigkeit, Physik, Physiker, Zeitdilatation, Weltall und Universum
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Kann mir jemand folgende Frage über die Zeitdilatation beantworten?

Ich hätte eine Frage bzw. etwas, was ich nicht verstehe:

Die Allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass, je schneller man sich bewegt, die Zeit relativ zum Beobachter langsamer vergeht (Zeitdilatation), was bei Interstellar gut daregestellt wird.

Nehmen wir an, ich würde eine Zeitreise machen und fliege mit einer Rakete zu einem schwarzen Loch und wieder zurück zur Erde. Auf der Erde sind 50 Jahre vergangen, während ich in der Rakete nur 2 Stunden gealtert bin. Wenn ich nun während meiner Reise in der Rakete auf die Erde blicke, müsste sich dort ja für mich alles in Zeitraffer abspielen und wenn die Erdebewohner mich beobachten, müsse ich für sie in Zeitlupe um das schwarze Loch fliegen.

Wenn ich das nun auf ein Beispiel auf der Erde übertrage, kommt für mich der Widerspruch:

Ich nehme an einem huntert-Meter-Lauf teil und renne mit Lichtgeschwindigkeit, weshalb ich ja ziemlich sofort schon die 100 Meter erreicht habe. Da ich mich aber so schnell bewege, greift die Zeitdilatation und - wie eben beim Beispiel mit der Rakete auch - müsste ich die Umgeben im Zeitraffer wahrnehmen und die Umgebung mich in Zeitlupe. D. H. obwohl ich mit Lichtgeschwindigkeit renne, laufe ich für die Betrachter in Zeitlupe und würde daher als letzter ans Ziel kommen.

Das ist doch absolut paradox, aber ich muss irgendeinen Denkfehler haben, weil so ist es ja nicht / so kann es nicht sein.

Diese Frage habe ich schon vor Jahren erdacht und bisher konnte mir keiner eine Antwort geben.

Schule, Einstein, Physik, schwarzes-loch, Zeit, Zeitreise, allgemeine Relativitätstheorie, Zeitdilatation
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Wie ist das Zwillingsparadoxon lösbar?

Trotz einiger Internetbeiträge und Wikipedia verstehe ich die Auflösung des Zwillingsparadoxon leider immer noch nicht:

Die Zeitdilatation wurde ja mit Atomuhren im Experiment real nachgewiesen. Nur flogen dabei die bewegten Uhren nicht geradelinig von der ruhenden Uhr weg, sondern einmal um die Erde.

Ebenso können wir ja mal annehmen, dass der in einer Rakete mit annähernder Lichtgeschwindigkeit reisende Zwilling nicht geradelinig zu einem fernen Stern fliegt, dort umdrehen muss und dann zurück fliegt, sondern er ebenfalls eine große Kreisbahn fliegt (Durchmesser einige Lichtjahre), bis er wieder zum Zwillingsbruder zurück kommt.

Vernachlässigen wir einfach auch mal die dann nur noch zwei nötigen Beschleunigungs- und Bremsphasen (jeweils eine).

Im Bezugsystem des reisenden Zwillings bewegt sich die Erde mit annähernder LG einmal auf einer Kreisbahn, die wieder bei ihm endet, und im Bezugsystem des Bruders auf der Erde bewegt sich der Zwilling mit annähernder LG einmal auf einer Kreisbahn, die wieder bei ihm endet.

Von beiden aus gesehen, altert der jeweils andere langsamer, womit wir bei der paradoxen Situation wären, dass beim abschließenden Treffen der jeweils Andere jünger geblieben sein müsste.

Wie ich aber überall lese, ist nach der Reise aber tatsächlich nur der in der Rakete reisende Bruder jünger.

An welcher Stelle sind die beiden Bezugsysteme nicht gleichberechtigt, und wie wird das Paradoxon letztlich wirklich vermieden? Leider verstehe ich es immer noch nicht...

Einstein, Physik, Relativitätstheorie, Zeit, Spezielle Relativitätstheorie, Zeitdilatation
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Zeitdilation bei Schwarzen Löchern. Ewige Annäherung an Singularität?

Hey, mir stellt sich seit kurzem eine Frage auf die ich eine Antwort im Internet nicht finden konnte. Ich bin bereits sehr gut informiert über schwarzer Löcher also kann jeder von euch seine volle wissenschaftliche Artikulation raushauen und die Randinformationen weglassen ;-)

Gravitale Zeitdilatation ist ja ein natürliches Phänomen welches sich bei extremen gravitalen Objekten wie schwarzen Löchern besonders gut erkennen lässt. Um auf den Punkt zu kommen: Meine Frage bezieht sich auf die Zeitdilatation die sich bei und vor allem in einem schwarzen Loch abspielt. Da die Zeit, umso näher man sich dem Gravitationsursprung, in diesem Fall der Singularität, nähert, immer stärker gedehnt wird, dürfte doch kein Objekt das den Ereignishorizont überquert hat jemals tatsächlich die Singularität erreichen? Die Gravitationskraft dieser ist ja unendlich - dementsprechend doch auch die fortlaufende Zeitdilatation bei Annäherung. Ergo würde die Annäherung an den Gravitationsursprung ewig und unendlich dauern. Aber von einer existierenden Singularität (also einem faktischen Zentrum eines schwarzen Loches bzw. der Konzentration aller Materie auf einen Punkt) wird ja ausgegangen. Also muss es ein Erreichen der absorbierten Materie der "Mitte" des Schwarzen Loches geben oder nicht? Aber genau das dürfte ja aufgrund der ewigen Zeitdehnung nicht möglich sein?:D Hoffe ihr erkennt meine Frage... Lg

Universum, Gravitation, schwarzes-loch, Raumzeit, Singularität, Zeitdilatation
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Zwillingsparadoxon, Zeitdilatation, Hafele-Keating-Experiment - VERSTÄNDNISFRAGE

In der Sternwarte Limburg/Lahn hielt ein Gymnasialschüler einen Vortrag über die Relativitätstheorie (SRT/ART). Es ging um Äther, Bezugssysteme, Lichtgeschwindigkeit (c), Zeitdilatation, Längenkontraktion, Zwillingsparadoxon (ZP) usw.

Ich hatte da eine Zwischenfrage. Die Darstellung des ZPs war derart, dass der Zwilling der annähernd mit c fliegt langsamer altert als sein Bruder der auf der Erde. Mein Einwand war, dass es sich doch mit der vorherigen Aussage über Bezugssysteme widersprechen würde. Es wäre demnach egal, ob der Zwilling mit annähernd c von der Erde wegfliegt oder vom Raumschiff aus gesehen der andere Zwilling auf der Erde sich mit c entfernt.

Eine Antwort blieb mir der Referent schuldig (was ich entschuldige, da er noch Schüler ist und sein Mut öffentlich so einen Vortrag zu halten schon zu würdigen ist). Dennoch wurmte mich die fehlende Antwort. Also unterhielt ich mich mit ihm nach dem Vortrag. Meine Überlegung ging dahin, was denn auf der Erde und dem Raumschiff anders sei, damit das ZP erklärbar wird. Meine Erklärung war dann die BESCHLEUNIGUNG, egal ob "positiv" oder "negativ" (bremsen). Die beiden Bezugssysteme sind nicht zu vergleichen. Unter der Einwirkung der Schwerkraft gehen Uhren schließlich auch langsamer, was logischerweise für die Beschleunigung ebenfalls gelten muss (träge Masse = schwere Masse). Die Aussage der SRT "Bewegte Uhren gehen langsamer als ruhende" reicht somit nicht. Wenn auf die Bezugssysteme Erde & Raumschiff keine äußeren Kräfte einwirken kann das ZP nicht funktionieren. Vielmehr muss es so sein, dass erst unter der Einwirkung der Beschleunigung die Uhren signifikant anders gehen. Das haben meine nachträglichen Recherchen auch bestätigt.

Ich habe folgende Fragen:

  1. Ist es richtig, dass zwei NICHT BESCHLEUNIGTE SYSTEME auch bei annähernd c kein Zwillings-Paradoxon erzeugen würden?
  2. Wenn wirklich die Zeit für einen Zwilling extrem anders verlaufen soll als für den Anderen, müsste er nicht STÄNDIG BESCHLEUNIGT/ABGEBREMST werden, damit der Effekt groß genug wird? Wenn einmal beschleunigt (z.B. auf 90% von c) ist die Flugdauer dann nicht unerheblich? Wichtig ist nur das beschleunigen & abbremsen in beiden Richtungen (Hin- & Rückflug Erde).
  3. Wenn ich Recht habe, wäre es dann nicht egal, ob das Testflugzeug im Hafele-Keating-Experiment mit oder gegen die Erdrotation fliegt? Sind die Beschleunigungs/Abbremskräfte des Flugzeuges bei Start/Landung nicht identisch?
  4. Wieso sind anscheinend die Relativgeschwindigkeiten zur Atomuhr auf der Erde bei West- oder Ostflug unterschiedlich (Jet Stream?)?
  5. Spielt die Flugdauer bei o.g. Experiment überhaupt eine Rolle? Wieso unterscheiden sich die Zeitdifferenzen (in ns) bei "West-" bzw. "Ostflug"?
  6. Wieso spielt die Geschwindigkeit anscheinend DOCH eine Rolle (Symmetrie)?
  7. Könnte ich (theoretisch) eine signifikante Zeitdilatation durch eine Zentrifuge erreichen?
  8. Würde man einen ZP-Raumflug überleben können oder wären die notwendigen G-Kräfte zu groß?
Astronomie, Physik, Relativitätstheorie, Zeitdilatation
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Zeitdilatation Neutronenstern

Der Roman "Das Drachenei" von Robert L. Forward beschreibt die Entwicklung einer intelligenten Spezies auf der Oberfläche eines Neutronensterns (Durchmesser: 20km, Rotation: 5 Umdrehungen/Sekunde, Gravitation: 67 Mio. g). Beobachtet wird das ganze von einer menschlichen Forschergruppe aus einem der Rotation angepassten Orbit von 400km.

Der Autor ist Physiker und hat alles glaubhaft rüber gebracht (die Lebensformen auf dem Stern sind nur wenige Millimeter groß, haben selbst eine hohe Dichte und Temperatur, die Menschen nutzen Ausgleichsmassen in Form von stark verdichteten Asteroiden, um nicht von der Gravitation des Pulsars zermalmt zu werden). Besonders interessant ist der Umstand, dass die Cheela (Das Neutronenstern-Volk) aufgrund ihrer Physiologie ca. 1 Mio. mal schneller leben als die Menschen (Eine Menschenminute = 2 Cheela-Jahre bzw. 144 Umdrehungen des Pulsars).

Ein schönes und interessantes Buch - aber eine Sache hat mir bei den relativen Zeiten gefehlt: Die von der gewaltigen Gravitation verursachte Zeitdilatation. Diese müsste ja eigentlich dem 1:1Mio-Effekt entgegen wirken.

Ich habe jetzt mal mit den obrigen Parametern die Dilatation berechnet und lande bei ca. 2s / Jahr. Wenn das hingkommt, wäre der Effekt ja wirklich vernachlässigbar gering. Aber kann das denn hinkommen? Bei 67 Mio g?

Kann mir hier jemand aushelfen? Kommt mein Ergebnis hin? Falls nicht, hat hier vielleicht der Autor geschlampt (was ich nicht glaube)? Oder habe ich vielleicht einen elementaren Denkfehler in meiner Überlegung und die Lösung ist viel einfacher?

Physik, Science Fiction, Neutronenstern, Zeitdilatation
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Zeitdilatation: Herleitung der Formel und Anwendung am Zwillingsparadoxon

Hi,

Ich habe da mal ein paar Fragen bezüglich der Zeitdilatation. Die Herleitung für die Formel meine ich so verstanden zu haben, also anhand der Lichtuhren, wobei sich die eine bewegt, die andere jedoch steht. Im Link unten sieht man die Herleitung, wie ich meine, dass sie korrekt sei. Meiner Meinung nach, ergebe sie diese Formel:

t(Bewegte Uhr) = t(Ruhende Uhr) * Lorentzfaktor

Jedoch findet man im Internet auch die Formel

t(Bewegte Uhr) = t(Ruhende Uhr) * sqrt(1 - v^2/c^2)

Welche Formel stimmt den nun!? Mit der oberen Formel meine ich es verstanden zu haben, jedoch kamen mir Zweifel beim Zwillingsparadoxon. Wir haben das in der Schule mit fiktiven Werten mal berechnet, dabei würde der oberen Formel nach die Erde als das bewegte Inertialsystem angesehen werden, das Raumschiff als das ruhende. Warum ist das denn so und nicht andersherum? Heißt es nicht, dass man das frei festlegen kann? So könnte doch der Zwilling auf der Erde sagen, das Raumschiff bewegt sich, analog dazu sagt dann der Zwilling im Raumschiff er bewegt sich nicht, sondern alles um ihn herum. Wer hat hier denn nun Recht?

Kurz gesagt, welche Formel gilt, und welches System ist beim Beispiel das ruhende und welches das bewegte?

Vielen Dank schon mal für eure Antworten, die Bilder sind angehängt.

LG Yannick

Zeitdilatation: Herleitung der Formel und Anwendung am Zwillingsparadoxon
Allgemeinwissen, Schule, Einstein, Physik, Relativitätstheorie, Zeitdilatation
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