Alles ist relativ: ART & SRT

[Skymarshal]

Nicht stillstand, sondern alles läuft ganz normal ab (falls er sich gegenüber dem Raumschiff relativ nicht bewegt) - es gibt keine beobachtbaren Effekte.

Aber wieso wenn er relativ in Ruhe ist? Dann müßte die Effekte doch noch größer sein.

Müßte denn die Effekte nicht geringer werden so kleiner die Differenz der Geschwindigkeiten wird?

Öhm - nein. Warum? Er kann nicht entscheiden, ob sich jetzt die ganze Galaxis (mitsamt der Erde) in eine Richtung mit Lichtgeschwindigkeit bewegt oder nur das Raumschiff in die andere.

Was hat denn die Richtung damit zu tun?

Ist es für den Beobachter auf der Erde nicht egal ob das Raumschiff mit der relativen Erdbewegung oder dagegen fliegt? Es kommt doch nur auf die hohe Geschwindigkeit an oder?

Erst nachdem die Systeme relativ zueinander wieder zum Stillstand gekommen sind, lässt sich eine solche Aussage treffen

Ich meinte das der 3 Beobachter C das Paradoxon ausschließen kann, weil wenn er seine Geschwindigkeiten relativ zu den anderen ermittelt, weiß welcher Beobachtungen er bei relativistischen und nicht relativistischen macht.

Nein, das ist definitiv falsch: alle "Effekte", die bei relativistischen Geschwindigkeiten auftreten, sind "gleichberechtigt", dh, treten entweder alle auf oder gar nicht. Das geht aus den entsprechenden Gleichungen eindeutig hervor: Die Längekontraktion, die Massenveränderung und die Zeitdilatation hängen vom Gamma-Faktor ab, der seinerseits von der Geschwindigkeit abhängt.

Ich meinte aber vom System. Oder kann man die Längenkontraktion messen?

Was ich damit sagen will ist das im Zwillingsparadoxon beide System sich gegenseitig diese Effekte zuschreiben, aber bei der Messung es nur in einen System nachgewiesen wird. Deswegen das mit dem Uhrenvergleich und Massenzunahme in Teilchenbeschleunigern.

Die Längenkontraktion wird zwar vorhergesagt aber ob man sie messen kann weiß ich nicht. Und sie ist auch rein optisch bezogen und in beiden Systemen direkt sichtbar.

Also wenn man sie messen könnte, dann würde man sie vom Raumschiff aus bei der Erde messen und umgekehrt. Würde man aber die Zeit messen dann würde man feststellen das nur die im Raumschiff langsamer geworden ist. Weil die Erde ja nicht so "relativ" hoch beschleunigt war. Auch wenn es für den im Raumschiff so aussieht.

Erkläre mal, was du damit meinst. "langsamer" in Bezug auf was? Relativgeschwindigkeiten können Werte zwischen 0 und c annehmen - etwas darunter gibt es nicht.

Ich habe doch gechrieben relativ langsamer als die Erde.

Wenn die Erde mit 30000 km/s durchs all fliegt, dann eben mit 10000 km/s.


@Spocky: Müsste nicht normalerweise ein ruhender Punkt der sein, wo keine Beschleunigungen und gravitativen Einflüsse stattfinden?

Zum Beispiel wenn ein Raumschiff abbremst, außerhalb jeglicher Schwerkrafteinflüsse vom Planeten ist. Allerdings müsste es so abbremsen das es relativ zu anderen Bewegungen, nichtmal mehr treibt und auch nicht wieder eingefangen wird.

[HarryB]

@Skymarschall

Wie kommst du eigentlich auf die Idee, dass sich ein "Effekt" - wie auch immer der geartet sein mag - erst dann einstellt, wenn sich eines der beiden Objekte, die man miteinander vergleicht, mit (nahezu) Lichtgeschwindigkeit bewegt? Nach meinem Wissen gibt es immer einen Effekt, solange sich zwei Objekte mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit bewegen.

Es gab mal einen "Beweis", indem man eine Uhr stationär auf dem Erdboden befestigte und eine zweite in einem schnellen Flugzeug auf Reisen schickte. Die Uhren liefen (angeblich) vorher synchron und hinterher war ein Unterschied festzustellen. Das Problem bei diesem Experiment ist allerdings, dass sich der gemessene Unterschied noch innerhalb der Messungenauigkeitstoleranzgrenzen befand.

Ein solches Experiment ist hier auf der Erde mit der derzeitigen Technik nicht durchführbar. Die zurückgelegten Strecken und die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den Objekten sind einfach zu gering, als dass wir einen Unterschied spüren oder messen könnten.

Viele Grüße
Harry

[HarryB]

@Spocky: Müsste nicht normalerweise ein ruhender Punkt der sein, wo keine Beschleunigungen und gravitativen Einflüsse stattfinden?

Zum Beispiel wenn ein Raumschiff abbremst, außerhalb jeglicher Schwerkrafteinflüsse vom Planeten ist. Allerdings müsste es so abbremsen das es relativ zu anderen Bewegungen, nichtmal mehr treibt und auch nicht wieder eingefangen wird.

Wer sagt denn, dass es einen solchen Punkt irgendwo innerhalb des Universums gibt?

Viele Grüße
Harry

[Bynaus]

Wenn die Erde mit 30000 km/s durchs all fliegt, dann eben mit 10000 km/s.

Das ist eben der Teil der Relativitätstheorie, den du nicht vertanden hast. Was bedeutet "durchs All"? Woran misst du das? Geschwindigkeiten können nur relativ (z.B. zur Sonne: 30 km/s oder zum Zentrum der Galaixs: 220 km/s) angegeben werden - es gibt keinen absoluten Raum...

Müßte denn die Effekte nicht geringer werden so kleiner die Differenz der Geschwindigkeiten wird?

Doch. Scheinbar haben wir uns hier missverstanden. Wenn der Beobachter so schnell wie das Raumschiff unterwegs ist (in gleicher Richtung natürlich, damti die Relativgeschwindigkeit klein bzw. null ist), beobachtet er keine relativistischen Effekte auf dem Raumschiff, dafür aber auf der Erde.

Was hat denn die Richtung damit zu tun?

Die Richtung ist eben entscheidend, wenn wir von Relativgeschwindigkeiten reden. Wenn sowohl das Raumschiff als auch der Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind (aber nicht in dieselbe Richtung) dann ist ihre Relativgeschwindigkeit natürlich auch nicht mehr null, weshalb dann relativistische Effekte beobachtet (vom Raumschiff im System des Beobachters und umgekehrt) werden würden.

Würde man aber die Zeit messen dann würde man feststellen das nur die im Raumschiff langsamer geworden ist. Weil die Erde ja nicht so "relativ" hoch beschleunigt war. Auch wenn es für den im Raumschiff so aussieht.

Im Gegenteil: so wie es "vom Raumschiff aus aussieht" ist von entscheidender Bedeutung. Vom Raumschiff aus sieht es aus, als wäre die Erde verkürzt, ihre Masse erhöht und die Zeit auf ihr verlangsamt. Deshalb noch einmal die Kernaussage der Relativität: In gleichmässig gegeneinander bewegten Koordinatensystemen müssen alle Naturgesetze "gleich" aussehen. Das heisst, weder die Besatzung des Raumschiffs noch die Bewohner der Erde können durch Messung an "internen" Werten (eigene Masse, eigene Länge, eigener Zeitverlauf) bestimmen, ob sie sich mit relativistischer Geschwindigkeit (bezogen auf das andere System) bewegen oder nicht. Erst wenn eines der Systeme abbremst und die Relativgeschwindigkeit auf Null fällt, kann verglichen werden - und entschieden werden, welches der beiden Systeme sich relativ zum anderen bewegt hat.

[HarryB]

Die Richtung ist eben entscheidend, wenn wir von Relativgeschwindigkeiten reden. Wenn sowohl das Raumschiff als auch der Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind (aber nicht in dieselbe Richtung) dann ist ihre Relativgeschwindigkeit natürlich auch nicht mehr null, weshalb dann relativistische Effekte beobachtet (vom Raumschiff im System des Beobachters und umgekehrt) werden würden.

Ich will das mal an einem Beispiel verdeutlichen.

Objekt A und Objekt B bewegen sich mit derselben konstanten Geschwindigkeit* x. Bewegen sie sich parallel zueinander, haben sie verglichen mit dem jeweils anderen Objekt die Geschwindigkeit 0. Bewegen sie sich hingegen von einem Punkt aus gesehen auf zwei Strahlen, die rechtwinklig zueinander stehen, bewegen sie sich relativ zueinander mit der Geschwindigkeit 1.17 x (wenn ich richtig gerechnet habe). Bewegen sie sich jedoch auf ein und derselben Geraden nur in unterschiedliche Richtung, bewegen sie sich relativ zueinander mit 2 x.

Viele Grüße
Harry

*unter der Prämisse es gäbe eine konstante Geschwindigkeit; die gibt es bestimmt, nur wie will man das messen?

[Skymarshal]

Das ist eben der Teil der Relativitätstheorie, den du nicht vertanden hast. Was bedeutet "durchs All"? Woran misst du das? Geschwindigkeiten können nur relativ (z.B. zur Sonne: 30 km/s oder zum Zentrum der Galaixs: 220 km/s) angegeben werden - es gibt keinen absoluten Raum...

Ich habe doch relativ zur Erde geschrieben. Jetzt zum 3. mal...

Doch. Scheinbar haben wir uns hier missverstanden. Wenn der Beobachter so schnell wie das Raumschiff unterwegs ist (in gleicher Richtung natürlich, damti die Relativgeschwindigkeit klein bzw. null ist), beobachtet er keine relativistischen Effekte auf dem Raumschiff, dafür aber auf der Erde.

Ok.

Die Richtung ist eben entscheidend, wenn wir von Relativgeschwindigkeiten reden. Wenn sowohl das Raumschiff als auch der Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind (aber nicht in dieselbe Richtung) dann ist ihre Relativgeschwindigkeit natürlich auch nicht mehr null, weshalb dann relativistische Effekte beobachtet (vom Raumschiff im System des Beobachters und umgekehrt) werden würden.

Stimmt. Habe verstanden.

@Harry: Dank dir auch nochmal!

Das heisst, weder die Besatzung des Raumschiffs noch die Bewohner der Erde können durch Messung an "internen" Werten (eigene Masse, eigene Länge, eigener Zeitverlauf) bestimmen, ob sie sich mit relativistischer Geschwindigkeit (bezogen auf das andere System) bewegen oder nicht. Erst wenn eines der Systeme abbremst und die Relativgeschwindigkeit auf Null fällt, kann verglichen werden - und entschieden werden, welches der beiden Systeme sich relativ zum anderen bewegt hat.

Ja ok, dann eben danach. Wärend des Fluges nicht. Aber im nachhinein stellt sich eben durch die Vergleichswerte heraus, das sich 1 von beiden mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt hat. Und diese Effekte in dem System mit hoher Beschleunigung stattfinden. Auch wenn man es wärend des Fluges von beiden Systemen aus nicht feststellen kann.

Ich meinte auch eher das der Effekt der Längenkontraktion nicht nachträglich einem System zugewiesen werden kann, die Zeitdiletation schon.

@HarryB:

Wer sagt denn, dass es einen solchen Punkt irgendwo innerhalb des Universums gibt?

Keine Ahnung wer das sagt. Die Anregung kam von Spocky.

[Bynaus]

Wenn die Erde mit 30000 km/s durchs all fliegt, dann eben mit 10000 km/s.

Das hast du geschrieben - wenn es keinen absoluten Raum gibt, dann heisst das doch einfach, dass sich der Beobachter im Vergleich zur Erde mit 20000 km/s (falls in derselben Richtung) bewegt - also nicht "langsamer" im Vergleich zur Erde, denn "langsamer" gibt es immer nur "im Vergleich" zu etwas...

[Skymarshal]

Das hast du geschrieben - wenn es keinen absoluten Raum gibt, dann heisst das doch einfach, dass sich der Beobachter im Vergleich zur Erde mit 20000 km/s (falls in derselben Richtung) bewegt - ...

Wieso mit 20000? Ich habe mit 10000 geschrieben.....

Der Unterschied wäre 20000. Die beiden addieren sich zu einer Gesamtgeschwindigkeit von 30000.

also nicht "langsamer" im Vergleich zur Erde, denn "langsamer" gibt es immer nur "im Vergleich" zu etwas

Zu etwas? Ich habe doch gesagt "relativ" langsamer im Vergleich zur Erde.

[MRM]

Zu etwas? Ich habe doch gesagt "relativ" langsamer im Vergleich zur Erde.

Ja, und indem du das machst, schreibst du der Erde eine absolute Geschwindigkeit zu, und DAS ist der Fehler.

Für das Zwillingsparadoxon hab ich noch mal einen Link für dich

http://homepages.compuserve.de/agaumann/srt/node5.html

[Phaidon]

Nen paar Experimente:
- Als man in einem Radialbeschleuniger nen Teilchen auf 0,9schießmichtod c gebracht hat musste man tatsächlich wie berechnet die Energie des Magnetfeldes, dass das Teilchen im Kreis hält, ständig erhöhen, weil bei zunnehmender Geschwindigkeit auch die Masse mit zunahm.
- Es gibt recht schnelle Teilchen, Myonen, die irgendwie für nen Augenblick entstehen, wenn was auf die Eratmospfähre trifft. Wenn man sie experimentel erzeugt verschwinden sie nach einer geringen Zeitspanne. Diese Zeitspanne reicht nicht aus um die Entfernung vom Entstehungsort in der Atmospfäre bis zur Oberfläche zurückzulegen. Man kann sie aber doch auf der Erdoberfläche nachweisen, da sie so schnell sind, dass bei ihnen die Zeitdiletation wirkt.

[Bynaus]

Ja, und indem du das machst, schreibst du der Erde eine absolute Geschwindigkeit zu, und DAS ist der Fehler.

Danke, danke, danke!

Also nochmals, @Skymarshall:

Wieso mit 20000? Ich habe mit 10000 geschrieben...

Wie willst du feststellen, ob sich die Erde mit 30000 bewegt? Oder der Beobachter mit 10000? Beantworte einfach mal diese Frage. Und dann:

Zu etwas? Ich habe doch gesagt "relativ" langsamer im Vergleich zur Erde.

Langsamer (von mir aus "relativ" langsamer) als die Erde in bezug zu WAS?

[Skymarshal]

Wie willst du feststellen, ob sich die Erde mit 30000 bewegt? Oder der Beobachter mit 10000?

Auf den Tacho gucken.....

Ein anderes Bezugssystem suchen. Und dann immer so weiter. Irgendwie müssen ja die ganzen verschiedenen kosmischen Geschwindigkeiten ermittelt werden.

Was weiß ich. Als nächstes die Sonne usw.

Langsamer (von mir aus "relativ" langsamer) als die Erde in bezug zu WAS?

Orion

Aber es kann sein das der "Master of Orion" sich einmischt...

[Bynaus]

Ein anderes Bezugssystem suchen. Und dann immer so weiter. Irgendwie müssen ja die ganzen verschiedenen kosmischen Geschwindigkeiten ermittelt werden.

Was weiß ich. Als nächstes die Sonne usw.

Junge, junge, junge... Das führt zu keinem Ziel - denn du wirst nie fertig... gehen wir mal davon aus, du bist bei deiner Suche nach dem letzten Bezugssystem auf der Ebene der Galaxien angekommen... bewegt sich jetzt die Andromedagalaxie auf uns zu oder wir auf sie? Mit welchem Recht kannst du jemals behaupten, ein "gefundenes" Bezugssystem sei nun das letzte, das ruhende? Das ist es ja gerade, ich sag es gern noch einmal, der Kern der Relativitätstheorie: es gibt keinen absolut ruhenden Raum, zu dem sich alles bewegt, keinen Äther, etc. Deine Suche nach einem ruhenden Bezugssystem wird immer erfolglos bleiben. Deshalb wird alle Geschwindigkeit in Relativgeschwindigkeiten ausgedrückt - deshalb gibt es kein "relativ langsamer als die Erde". Bloss "langsamer als die Erde in Bezug auf die Sonne", z.B.

Aber es kann sein das der "Master of Orion" sich einmischt...

Ach was - ein paar Plasmakanonen und ein schwer gepanzertes Schiff mit einem Stasisstrahl machen ihm den Garaus...

[Skymarshal]

Mit welchem Recht kannst du jemals behaupten, ein "gefundenes" Bezugssystem sei nun das letzte, das ruhende?

Will ich ja nicht. Habe nur versucht nachzuvollziehen wie solche Geschwindigkeiten ermittelt werden.

Deshalb wird alle Geschwindigkeit in Relativgeschwindigkeiten ausgedrückt - deshalb gibt es kein "relativ langsamer als die Erde". Bloss "langsamer als die Erde in Bezug auf die Sonne", z.B.

Anders meinte ich es ja auch nicht. Man kann sich auch anstellen.

Und wie wird die Geschwindigkeit der Sonne ermittelt? In Bezug zur Galaxie oder etwas anderes. Man braucht nunmal Bezugspunkte um überhaupt so eine relative Feststellung zu machen.

Ihr meint, dass ich meine, alles wäre absolut - aber das meine ich nicht.

Ach was - ein paar Plasmakanonen und ein schwer gepanzertes Schiff mit einem Stasisstrahl machen ihm den Garaus...

Vielleicht noch einen Thermal-Detonator zum sichergehen?

Ach ne, der gehört ja zu einer anderen Geschichte.......

[Bynaus]

Ihr meint, dass ich meine, alles wäre absolut - aber das meine ich nicht.

Wir können auch nichts dafür, wenn du solche Monster-Wortkonstrukte wie "relativ langsamer als die Erde" unreflektiert in die Welt raus lässt...