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-   -   Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=4217)

Justice 22.08.22 09:50

Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Hallo zusammen

Ich habe eine Verständnisfrage bezüglich SRT:

Wenn sich in einem ansonsten leeren (nicht expandierendem) Universum nur zwei Körper (mit unbekannter Masse) umkreisen. Kann ich über die Zeitdilation (zwei Atomuhren mit einander vergleichen) herausfinden, welche sich um welche dreht. Also mit bezug auf die Raumzeit als referenz? oder ist das eben genau nicht möglich?

Laufen beide Uhren immer genau gleichschnell? und es gibt kein bezug zum Raum und dem Higgsfeld?


Meine Überlegung war, ich kenne die "Bewegung" (keine) des Raumes, und weiss der eine Körper umkreist den anderen Körper gegenüber dem Raum schneller, als der andere (unterschiedliche Dichte/Masse).

Kann ich das aber ohne dieses Wissen herausfinden?

Danke schonmal im Voraus! Gruss
Nureis

Bernhard 22.08.22 10:11

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100617)
Kann ich über die Zeitdilation (zwei Atomuhren mit einander vergleichen) herausfinden, welche sich um welche dreht. Also mit bezug auf die Raumzeit als referenz? oder ist das eben genau nicht möglich?

Da es bei dieser Beschreibung kein Unterscheidungsmerkmal zwischen den beiden Uhren gibt, laufen beide auch genau gleich schnell.

Justice 22.08.22 10:44

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Vielleicht habe ich mich zuwenig präziese ausgedrückt.
Die Uhren befinden sich jeweils auf einem (Test-)Körper mit unbekanner Masse und Dichte.

Als Beispiel, sie könnten unterschiedliche Masse und Dichte haben, und umkreisen einen gemeinsamen Schwerpunkt, welcher aber ja dann nicht auf halben weg liegt und somit der eine sicher schneller durch den Raum bewegt, als der andere.

Bernhard 22.08.22 10:57

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100621)
Vielleicht habe ich mich zuwenig präziese ausgedrückt.

Wenn du nachträglich die Aufgabenstellung änderst, macht es wenig Sinn deine Fragen zu beantworten.

Bernhard 22.08.22 11:24

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100621)
Die Uhren befinden sich jeweils auf einem (Test-)Körper mit unbekanner Masse und Dichte.

Testkörper haben in der RT per Definition immer eine zu vernachlässigende Masse.

Bernhard 22.08.22 11:27

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100621)
Als Beispiel, sie könnten unterschiedliche Masse und Dichte haben, und umkreisen einen gemeinsamen Schwerpunkt, welcher aber ja dann nicht auf halben weg liegt und somit der eine sicher schneller durch den Raum bewegt, als der andere.

Richtig. Man könnte auch noch einen dritten Körper dazu nehmen. Dann wird es noch komplizierter.

Justice 22.08.22 12:56

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 100622)
Wenn du nachträglich die Aufgabenstellung änderst, macht es wenig Sinn deine Fragen zu beantworten.

Wie meinst du das, nachträglich geändert? Ich spreche immernoch von vom gleichen, habe einfach mein erster Beitrag besser beschrieben?

Code:

Testkörper haben in der RT per Definition immer eine zu vernachlässigende Masse.
Ich spreche nicht von Testteilchen. Ich weiss gar nicht ob es Testkörper gibt, desshalb habe ich es in Klammern geschrieben. Ich wollte damit nur erreichen, das da nicht noch andere relativistische effekte reinspielen wen es realistische Körper sind.
Habe zu den Testkörper folgendes gefunden

https://de.wikipedia.org/wiki/Äquiva...inzip_(Physik)
im Kapitel "Experimentelle Überprüfung" sind das Objekte mit Masse... :rolleyes:

Code:

Richtig. Man könnte auch noch einen dritten Körper dazu nehmen. Dann wird es noch komplizierter.
Ja... aber meine Frage nun, kann ich das nur über die Uhren herausfinden? Weil Optisch sehe ich das ja nicht. Und ich habe auch kein Messinstrument für Fliehkraft...

Cossy 22.08.22 12:57

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Nein! Du kannst nicht feststellen wer sich um wenn dreht.

Genau das besagt die SRT. Jedes dieser Objekte kann sich als in Ruhe und den anderen als in Bewegung betrachten. Alle Veränderungen sind für die Objekte nur relativ zueinander. Es gibt keinen Null-Punkt als Referenz. Das ist man immer nur selber.
Für sich selber kann man aber den Bewegungszustand (ohne Sicht nach Außen) nicht feststellen. Der eigene Bewegungszustand (ohne Beschleunigung) ist immer der Null-Punkt oder besser das Inertialsystem.

Justice 22.08.22 13:09

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Cossy (Beitrag 100629)
Nein! Du kannst nicht feststellen wer sich um wenn dreht.

Genau das besagt die SRT. Jedes dieser Objekte kann sich als in Ruhe und den anderen als in Bewegung betrachten. Alle Veränderungen sind für die Objekte nur relativ zueinander. Es gibt keinen Null-Punkt als Referenz. Das ist man immer nur selber.
Für sich selber kann man aber den Bewegungszustand (ohne Sicht nach Außen) nicht feststellen. Der eigene Bewegungszustand (ohne Beschleunigung) ist immer der Null-Punkt oder besser das Inertialsystem.

Hey Cossy danke für deine Antwort!

Ja, irgendwie hab ich diese Antwort erwartet, weil das für mich irgendwie aus der SRT auch so ergibt... aber:

Also die Uhren laufen beide exakt gleich? Die Zeit läuft auf beiden genau gleich schnell? Also keine Zeitdilation durch "unterschiedliche" Geschwindigkeiten?


Dann komm ich zum nächsten Frage bezüglich des selben Szenarios:

Wenn ich nun wüsste, dass der Eine viel massereicher ist wie der Andere (Fliehkraftmessung oder bestimmung der Masse wie auch immer) dann wüsste ich dass der eine sich doch schneller durch den Raum bewegt, als der Andere, oder?
Der gemeinsame Nullpunkt ist ja "fix" im Raum, oder er bewegt sich von mir aus, auf einer Geraden, aber er macht sicher keine Spirale, welche den Effekt wieder aufheben sollte...

Müssten dan nicht die Uhren entschiedlich laufen? Oder ist auf dem Mond oder Satelit (kleinere Masse als Erde) auch keine geschwindigkeits-zeitdilation? :eek:

Bernhard 22.08.22 13:35

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100628)
Und ich habe auch kein Messinstrument für Fliehkraft...

Doch, hast du. Ruhende Testkörper driften in beschleunigten Bezugssystemen, dh sie ändern mit der Zeit ihre Position.

Justice 22.08.22 14:11

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 100631)
Doch, hast du. Ruhende Testkörper driften in beschleunigten Bezugssystemen, dh sie ändern mit der Zeit ihre Position.

Das versteh ich jetzt nicht, wie kommst du auf ruhende Testkörper und beschleunigte bezugssysteme bei meinem Beispiel ist ja das Gegenteil der Fall? oder wie meinst du das?

Und was ich meinte mit diesem Satz ist; Dass man in meinem Beispiel keine möglichkeit hat dies zu messen. Sondern dass man nur die Atomuhren als Messinstrumente hat.

Bernhard 22.08.22 14:19

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100632)
Das versteh ich jetzt nicht, wie kommst du auf ruhende Testkörper und beschleunigte bezugssysteme bei meinem Beispiel ist ja das Gegenteil der Fall? oder wie meinst du das?

Du hast im ersten Beitrag etwas von kreisenden Systemen geschrieben. Eine kreisende Bewegung ist etwas anderes, als eine geradlinige Bewegung und dieser Unterschied ist auch messbar.

Wenn in der Schwerelosigkeit ein sich drehender Körper auseinanderbricht, so entfernen sich die Bruchstrücke voneinander. Bei einem ruhenden Körper ist das nicht der Fall.

Ich 22.08.22 20:27

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Ich weiß nicht, ob das jetzt schon klar rausgekommen ist: Man kann den Unterschied messen. Wenn man Gravitation außer Acht lässt und die Massen mit einem Seil verbindet, zählt tatsächlich die Geschwindigkeit relativ zu einem beliebigen Inertialsystem - am einfachsten im Schwerpunktsystem.

Justice 23.08.22 09:19

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100636)
Ich weiß nicht, ob das jetzt schon klar rausgekommen ist: Man kann den Unterschied messen. Wenn man Gravitation außer Acht lässt und die Massen mit einem Seil verbindet, zählt tatsächlich die Geschwindigkeit relativ zu einem beliebigen Inertialsystem - am einfachsten im Schwerpunktsystem.

Also laufen die Uhren unterschiedlich wenn die Massen unterschiedlich sind? (nur auf die geschwindigkeitszeitdilation bezugen) gravitative einflüsse werden hier zur vereinfachung wegelassen/ignoriert.

Ich 23.08.22 17:22

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Ja, klar. Wie gesagt sieht man das am einfachsten im Schwerpunktsystem, da haben die Massen im Betrag konstante, aber unterschiedliche Geschwindigkeiten.

Justice 24.08.22 08:14

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Danke, "Ich".

Also ich rekapituliere: Ich habe zwei Objekte mit unbekannten Massen, die sich umkreisen. Dann kann ich über die Messung der Zeit vorort und deren Zeitdilation die relative Geschwindigkeitsunterschied zueinander herausfinden. Ja?
Obwohl visuell/optisch zu 100% keine Chance besteht das herauszufinden... aber über die Zeitdilation gehts.


Aber woher "weis" die Uhr, das der eine sich Schneller bewegt wie der andere? Ist das, wegen dem Bezug zur Raumzeit? als Referenz? oder wieso?

Bernhard 24.08.22 10:36

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100647)
Ist das, wegen dem Bezug zur Raumzeit? als Referenz? oder wieso?

Genau so ist es. Wenn sich beide Körper in einem Inertialsystem befinden, kann man das auch konkret rechnen.

Justice 24.08.22 12:01

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Danke, Bernhard

Okay dann gehts gleich weiter mit dem selben Szenario:

Wenn das mit der Bezug und Referenz zum Raum(zeit) bezüglich der "wer bewegt sich schneller" stimmen sollte, dann müsste doch folgendes auch möglich sein:

Wenn sich nun diese beiden Körper, mit ihrem gemeinsamen Massenmittelpunkt auf einer Geraden durch den Raum düsen mit einer gewissen geschwindigkeit. Dann könnte ich mit diesen zwei Uhren auf den jeweiligen Körper,, die Bewegungs-Richtung, also der senkrechte Anteil zur Umkreisungsachse bestimmen.
Weil, wenn das masseärme Objekt die grössten Tangentialgeschindigkeiten, und währen der umrundungsphase sollte ich zu unterschiedlichen Winkeln (auf dem Umrundungskreis/Elipse) unterschiedlich schnelllaufende Zeitmessungen auf der Uhr dieses masseärmeren Objektes haben. Zu einem gewissen Winkel fliegt dieser mit der geradlinigen Bewegungen und auf der geneüberligende Seite der Umkreisungselipse/kreis (180°) entgegen dieser geradlinigen Bewegung durch den Raum.

oder?

Bernhard 24.08.22 14:04

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Du kannst in das umgebende, globale IS (Inertialsystem) eine ruhende Uhr setzen und mit dem Uhrengang auf den bewegten Uhren vergleichen.

Daraus kann man dann theoretisch die Relativgeschwindigkeit (ohne Richtung) der bewegten Uhr ableiten.

Justice 24.08.22 17:48

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Naja es geht bei meinem "Szenario" darum, dass überhaupt keine Information über die Situation vorhanden ist (Alle bewegungen, Körpermassen, usw.), ausser die hochpreziese, fehlerfreie Zeitmessung auf jeweils beiden Körpern.
D.h. auch: ich weiss in ersterlinie (vor dem Zeitmessen) nicht was der Raum um mich herum macht, bzw. bewege ich mich mit einer gewissen geschwindigkeit darin oder nicht.

Bernhard danke übrigends für dein Hilfe, bitte die nachfolgende Frage nicht persönlich nehmen! Ich muss sie leider stellen, weil ich dich leider nicht persönlich kenne:

Hast du die SRT bezüglich Zeitdilationen, relative Zeiten und Geschwindigkeiten zu 100% verstanden? oder bist du wie ich ein Hobby-Interessent, der sich gerne damit beschäftigt aber es noch nicht 100% verstanden hat?

Wir könne natürlich auch geren weiter Spekulieren, falls letzteres Zutreffen sollte. Aber es wäre für mich noch wichtig das zu wissen :)

Bernhard 24.08.22 18:18

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100652)
Wir könne natürlich auch geren weiter Spekulieren, falls letzteres Zutreffen sollte. Aber es wäre für mich noch wichtig das zu wissen :)

Wenn du das Forum als Möglichkeit siehst dich ein Stück weiterzubilden, entschuldige ich mich hiermit für meinen scharfen Tonfall von weiter oben. Die Bereitschaft zum Lernen ist leider nicht selbstverständlich. Es würde mich aber sehr freuen, wenn ich dich diesbezüglich falsch eingeschätzt haben sollte.

Ich 24.08.22 20:14

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100647)
Also ich rekapituliere: Ich habe zwei Objekte mit unbekannten Massen, die sich umkreisen. Dann kann ich über die Messung der Zeit vorort und deren Zeitdilation die relative Geschwindigkeitsunterschied zueinander herausfinden. Ja?

Nein, den nicht. Wenn über längere Zeit beobachtest, so dass Synchronisierung keine Rolle spielt, kriegst du eine relative Zeitdilatation der Uhren zueinander. Die kann aber durch verschiedene Geschwindigkeitskombinationen entstanden sein.
Zitat:

Obwohl visuell/optisch zu 100% keine Chance besteht das herauszufinden... aber über die Zeitdilation gehts.
Doch, der transversale Dopplereffekt gibt dir dieselbe Information.
Zitat:

Aber woher "weis" die Uhr, das der eine sich Schneller bewegt wie der andere? Ist das, wegen dem Bezug zur Raumzeit? als Referenz? oder wieso?
Die Uhren wissen gar nichts. Die Weltlinie (in der 4D-Raumzeit) der einen ist eine weite Spirale, die der anderen eine enge. Ein Stück der weiten Spirale ist einfach kürzer als ein äquivalentes Stück der kurzen Spirale. (Bei Sprialen im 3D-Raum wäre natürlich die engere kürzer.) Die Länge entspricht der verstrichenen Eigenzeit.

Es ist oft wenig hilfreich, in "Ganggeschwindigkeiten von Uhren" zu denken. Es macht einen Unterschied, ob die Uhren einander umkreisen oder linear aneinander vorbeifliegen, auch wenn die momentane Relativgeschwindigkeit die selbe ist. Zeitdilatation ist m.E. ein Konzept für Fortgeschrittene, weil man viel mehr dazu verstehen muss als das "bewegte Uhren gehen langsamer", das einem üblicherweise beigebracht wird.

Justice 25.08.22 08:34

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100654)
Nein, den nicht. Wenn über längere Zeit beobachtest, so dass Synchronisierung keine Rolle spielt, kriegst du eine relative Zeitdilatation der Uhren zueinander. Die kann aber durch verschiedene Geschwindigkeitskombinationen entstanden sein.

Ja natürlich lasse ich die Messung genügend lange laufen, dass diese Problematik, dass sie verschwindend klein wird.
Und wenn ich das mache, kann ich den relativen geschwindigkeits unterschied ausmachen?



Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100654)
Die Uhren wissen gar nichts. Die Weltlinie (in der 4D-Raumzeit) der einen ist eine weite Spirale, die der anderen eine enge. Ein Stück der weiten Spirale ist einfach kürzer als ein äquivalentes Stück der kurzen Spirale. (Bei Sprialen im 3D-Raum wäre natürlich die engere kürzer.) Die Länge entspricht der verstrichenen Eigenzeit.

Ja, die Spirale im 4D-Raumzeit versehe ich, aber dass heist auch auf dem masseärmeren Objekt läuft die Zeit zwangsläufig längsamer, weil die Spiralradius durch die Raumzeit grösser ist, oder wieso nicht?

Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100654)
Es ist oft wenig hilfreich, in "Ganggeschwindigkeiten von Uhren" zu denken. Es macht einen Unterschied, ob die Uhren einander umkreisen oder linear aneinander vorbeifliegen, auch wenn die momentane Relativgeschwindigkeit die selbe ist. Zeitdilatation ist m.E. ein Konzept für Fortgeschrittene, weil man viel mehr dazu verstehen muss als das "bewegte Uhren gehen langsamer", das einem üblicherweise beigebracht wird.

Auch wenn ich hier "komische" Fragen stelle, bin ich in der Lage abstrakte Konzepte zu verstehen, sofern man mir meine "komischen" Fragen richtig Beantwortet :D und nur eine math. SRT Formel, welche ich nicht intepretieren kann...

Aber wenn das umkreisen nicht klar ist, Was zeigt mir den die Uhr auf dem Mond und auf einem Sateliten? Da hab ich ja die Umkreisungsproblematik. Gehen die da nicht zwangsläufig längsämer? (wenn man die gravitative Zeitdilation abziehen würde)

Justice 25.08.22 08:37

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 100653)
Wenn du das Forum als Möglichkeit siehst dich ein Stück weiterzubilden, entschuldige ich mich hiermit für meinen scharfen Tonfall von weiter oben. Die Bereitschaft zum Lernen ist leider nicht selbstverständlich. Es würde mich aber sehr freuen, wenn ich dich diesbezüglich falsch eingeschätzt haben sollte.

Ja ich bin hier, um von Leuten zu lernen, welche ein besseren Verständnis für diese Dinge haben.

Und wenn ich es vor ab weiss, auch gerne um zu Spekulieren und Diskutieren mit Leuten die gleich wenig wissen wie ich :D

Bernhard 25.08.22 09:24

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100659)
Aber wenn das umkreisen nicht klar ist, Was zeigt mir den die Uhr auf dem Mond und auf einem Sateliten? Da hab ich ja die Umkreisungsproblematik. Gehen die da nicht zwangsläufig längsämer? (wenn man die gravitative Zeitdilation abziehen würde)

Eine Formel sagt mehr als tausend Worte:

Die momentane Zeitdilatation zwischen einer ruhenden Uhr und einer bewegten Uhr berechnet man mit dem Faktor Quadratwurzel(1-v²/c²). Wie sich die Uhr dabei genau bewegt ist egal. Ändert sich die Geschwindgkeit mit der Zeit, addieren sich die Effekte infinitesimal. Man muss dann über die Zeit integrieren.

Bevor man gravitative Effekte auf die Uhren diskutiert, sollte idealerweise der Effekt aufgrund der relativen Geschwindigkeit verstanden sein.

Ich 25.08.22 12:03

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100659)
Ja natürlich lasse ich die Messung genügend lange laufen, dass diese Problematik, dass sie verschwindend klein wird.
Und wenn ich das mache, kann ich den relativen geschwindigkeits unterschied ausmachen?

Nein. Wenn du z.B. eine Zeitdilatation von Faktor 2 hast, kann das v1=0 und v2=0,866 sein, oder auch v1=0,866 und v2=0,968.
Zitat:

Ja, die Spirale im 4D-Raumzeit versehe ich, aber dass heist auch auf dem masseärmeren Objekt läuft die Zeit zwangsläufig längsamer, weil die Spiralradius durch die Raumzeit grösser ist, oder wieso nicht?
Die verstehst du? Hier ein Bild dazu:
https://media.springernature.com/lw6..._Fig3_HTML.png
Das ist die Weltlinie einer der Massen, dargestellt im Schwerpunktsystem. Nach oben aufgetragen ist die Zeit t, die im Schwerpunktsystem ruhende Objekte messen würden.
Die verstrichene Eigenzeit der Masse zwischen zwei Ereignissen ist einfach die Länge tau der Weltlinie zwischen diesen Ereignissen. Nur, dass man die Länge über tau=sqrt(t²-x²-y²) ermitteln muss statt über tau=sqrt(t²+x²+y²). Nirgendwo kommt eine "langsamer laufende Zeit" vor, es ist einfach eine Spirale länger als die andere, also ist dort mehr Zeit verstrichen.



Zitat:

Auch wenn ich hier "komische" Fragen stelle, bin ich in der Lage abstrakte Konzepte zu verstehen, sofern man mir meine "komischen" Fragen richtig Beantwortet :D und nur eine math. SRT Formel, welche ich nicht intepretieren kann...
Dann versuche, Raumzeitdiagramme wie das obige zu verstehen, wie man sie benutzt und wie man damit rechnet. Das ist die einzige Art, die SRT zu verstehen.

Zitat:

Aber wenn das umkreisen nicht klar ist, Was zeigt mir den die Uhr auf dem Mond und auf einem Sateliten? Da hab ich ja die Umkreisungsproblematik. Gehen die da nicht zwangsläufig längsämer? (wenn man die gravitative Zeitdilation abziehen würde)
Ja. Das Umkreisen ist schon klar. "langsamer gehen" ist halt nur "einfacher als möglich" ausgedrückt. Wenn man in diesen Begriffen denkt, dann ist so etwas wie eine z.B. reziproke Zeitdilatation zwangsläufig ein Paradoxon.

Justice 25.08.22 12:13

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 100661)
Eine Formel sagt mehr als tausend Worte:

Die momentane Zeitdilatation zwischen einer ruhenden Uhr und einer bewegten Uhr berechnet man mit dem Faktor Quadratwurzel(1-v²/c²). Wie sich die Uhr dabei genau bewegt ist egal. Ändert sich die Geschwindgkeit mit der Zeit, addieren sich die Effekte infinitesimal. Man muss dann über die Zeit integrieren.

Bevor man gravitative Effekte auf die Uhren diskutiert, sollte idealerweise der Effekt aufgrund der relativen Geschwindigkeit verstanden sein.

Ja genau da ist der Punkt, woher weiss mein (In meinem Szenario) wer ruhend ist und wer nicht?

wäre in meinem 2-Körper-Szenario die Körper, die Erde und der Mond und die Erde würde sich (genau wie der Mond) Synchron mit der Mundumlaufwinkelgeschwindigkeit umd die eigene Achse drehen.
Und ich wüsste die Massen nicht von Erde und Mond. Dann wäre visuell gesehen alles starr und unbewegt. Der Mond wäre auf magische weise seinen Abstand beihalten, und der Gravitation entgegenwirkt. Von der Erde sieht alles wie ruhend aus. Aber in wirklichkeit brauche ich Fliekräfte, welche der Gravitation entgegenwirken, für eine Umlaufband...
Und jetzt ist die Frage was zeigen mir die Beidne Uhren an, wenn ich diese lange genug auf an ihrem jeweiligen Körper belasse und anschliessen vergleiche.

Und ja Fliehkraft und Gravitationskraft ansich gibt es nicht, ich weiss. Nur Geodäten durch die massegekrümmte Raumzeit.

Und das Forums-Mitlied "Ich" sagt das richtig, beide objekte spiralisieren durch die Raumzeit mit unterschiedlichen Spiralgeometrien/massstäbe.
und dadurch müssten die Uhren doch unterschiedlich schnell "gehen" oder nicht?

Justice 25.08.22 12:27

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Danke "Ich".

Dein Bild zeigt übrigends eine 3D-Raumzeit und Weltenlinie aus dem 2D-Flachlanduniversum (Carl Sagan)

Was genau ist für dich der unterschied von: "langsamer laufende Zeit" und "mehr Zeit verstrichen" ?


Für mich ist klar das vorOrt nicht messbar ist/spürtbar ist das die zeit langsamer schnell lauft. Erst mit dem Verlgeich mit einer Uhr, welcher mehr weg pro zeit im 3D-Raum zurückgelegen hat, wird einem bewusst das Zeit relativ ist.

Aber ich spreche ja von zwei Uhren, und verlgeiche diese. Desshalb nutze ich "langsamer gelaufen"...

Herr Senf 25.08.22 12:32

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100663)
Ja genau da ist der Punkt, woher weiss mein (In meinem Szenario) wer ruhend ist und wer nicht?

Wer nichts merkt, darf meinen, daß er ruht, er darf nur nicht aus dem Fenster gucken ;)
Nur dann weiß er trotzdem nicht, wer sich bewegt, ist Ansichtssache, heißt Gleichberechtigung.

Justice 25.08.22 12:41

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Ich kann mein Szenario auch mit linearen bewegungen betrachten.

Ich habe zwei Körper, Mit Atomuhren bestückt in einem ansonsten leeren 4D-Raumzeit mit unbekannter Massen.
Jetzt trenne ich diese von einander, mit einer starken vorbespannten Feder, so dass sie ausseinander Fliegen. Gravitation benötigen wir in diesem Beispiel nicht und wird komplett wegelassen.
Durch ein Bungyseil verbunden kehren die Beidne Körper, nach genügend langer Zeit, wieder zusammen und die Uhren werden verglichen.

Es kann ich doch über die Zeitdilation und unterschiedlichen Zeiten der Uhren das Masseverhältnis herausfinden, oder nicht?

Weil durch die Masseträgheit und Pulserhaltung der Leichte Körper sich schneller Bewegt relativ zum Massereicheren.

Ja? Nein? :eek:

Justice 25.08.22 12:48

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Herr Senf (Beitrag 100665)
Wer nichts merkt, darf meinen, daß er ruht, er darf nur nicht aus dem Fenster gucken ;)
Nur dann weiß er trotzdem nicht, wer sich bewegt, ist Ansichtssache, heißt Gleichberechtigung.

Der muss ja auch immer seinen Senf dazugeben, da sag ich nur Ruhe auf den initialsystemlosen Plätzen! :p

Das ware jetzt einfach mal so ein Random wortspiel. Weil für mich deine Antwort auch sehr random klang ;):D

Bernhard 25.08.22 13:05

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100663)
Ja genau da ist der Punkt, woher weiss mein (In meinem Szenario) wer ruhend ist und wer nicht?

Das wird von aussen definiert.

Deine beiden Kreisekörper befinden sich laut deiner Angabe in einem Inertialsystem. In diesem System gibt es Standardkoordinaten und die Minkowski-Metrik.

Alles was relativ zu den Standardkoordinaten ruht, darf als ruhend bezeichnet werden.

Timm 25.08.22 13:25

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100662)
Nirgendwo kommt eine "langsamer laufende Zeit" vor, es ist einfach eine Spirale länger als die andere, also ist dort mehr Zeit verstrichen.

Ist das nicht ein Widerspruch zum "Zwillingsparadoxon"? Aufgrund der nicht-euklidischen Metrik verstreicht auf der längeren Weltlinie, der des reisenden Zwillings, weniger Zeit.

Bernhard 25.08.22 13:54

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 100669)
Aufgrund der nicht-euklidischen Metrik verstreicht auf der längeren Weltlinie, der des reisenden Zwillings, weniger Zeit.

Die "Länge" der Weltlinie ist proportional zur Eigenzeit auf dieser Weltlinie, mit Faktor c. "Lange Länge = viel Zeit".

Ich 25.08.22 14:13

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100664)
Dein Bild zeigt übrigends eine 3D-Raumzeit und Weltenlinie aus dem 2D-Flachlanduniversum (Carl Sagan)

Weiß ich nicht, ich hab's von Spektrum geklaut aus der Google Bildersuche.
Zitat:

Was genau ist für dich der unterschied von: "langsamer laufende Zeit" und "mehr Zeit verstrichen" ?
Bei "mehr Zeit verstrichen" muss ich definieren, welche Stücke der beiden Weltlinien ich vergleichen will. Es gibt dafür eine Standardprozedur, und die führt i.A. dazu, dass komplett unterschiedliche Stücke verglichen werden, je nachdem, wer den Vergleich durchführt. Beim Zwillingsparadoxon vergleicht A ein Stück seiner Weltlinien mit einem kürzeren Stück der Weltlinie von B. Und B wiederum vergleicht ein Stück seiner Weltlinien mit einem anderen Stück der Weltlinie von A, das kürzer ist. Daran ist nichts magisches oder paradoxes.

Wenn hingegen Uhren langsamer oder schneller laufen, ist die "Ganggeschwindigkeit" genau ein Parameter, der der Uhr zugeordnet wird. Wenn man die "Ganggeschwindigkeiten" vergleicht, dann hat man zwei Zahlen. Wenn eine davon kleiner ist, muss die andere größer sein, es gibt keine andere Möglichkeit. Im Zwillingsparadoxon heißt es aber, dass die jeweils andere Uhr, oder noch schlimmer, die "bewegte" Uhr langsamer geht. Deswegen fragen die Leute immer, welche Uhr denn nun bewegt ist und welche ruht, als ob das irgendwie wichtig wäre. Weil es in der Formulierung eben unmöglich ist, dass beide langsamer gehen, obwohl das aus Symmetriegründen so sein muss. Diesen Unsinn kann kein Mensch verstehen. Das ist einer der Hauptgründe, warum man die Relativitätstheorie für so komplett unverständlich hält.

Ich 25.08.22 14:17

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100666)
Es kann ich doch über die Zeitdilation und unterschiedlichen Zeiten der Uhren das Masseverhältnis herausfinden, oder nicht?

Weil durch die Masseträgheit und Pulserhaltung der Leichte Körper sich schneller Bewegt relativ zum Massereicheren.

Ja? Nein? :eek:

Ja. Wenn sich die Massen wieder treffen, ist seit dem Start die Weltlinie der einen kürzer als die der anderen. Es ist egal, ein welchem Bezugssystem man das anschaut, das ist einfach eine invariante Tatsache.

Ich 25.08.22 14:21

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 100669)
Ist das nicht ein Widerspruch zum "Zwillingsparadoxon"? Aufgrund der nicht-euklidischen Metrik verstreicht auf der längeren Weltlinie, der des reisenden Zwillings, weniger Zeit.

"Länger" bzw. "kürzer", wenn man die Länge über tau²=t²-x²-y²-z² misst. Nur auf dem Papier sieht die Weltlinie des reisenden Zwillings länger aus, weil man dort mit t²+x² misst.

Timm 25.08.22 15:13

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100673)
Nur auf dem Papier sieht die Weltlinie des reisenden Zwillings länger aus, weil man dort mit t²+x² misst.

Ich dachte nur, dass deine länger aussehende Spirale Grund für ein Missverständnis sein könnte.

Justice 26.08.22 08:13

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100671)
Weiß ich nicht, ich hab's von Spektrum geklaut aus der Google Bildersuche.

Ich kenne das bild auch nicht, ich interpretiere nur die Koordinaten, weil da nur X,Y ist und kein Z, aber 4D-Diagramme sind bekanntlich schwierig darzustellen :D;)

Ich 26.08.22 08:56

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100678)
Ich kenne das bild auch nicht, ich interpretiere nur die Koordinaten, weil da nur X,Y ist und kein Z, aber 4D-Diagramme sind bekanntlich schwierig darzustellen :D;)

Das könnte tatsächlich auch ein Grund sein. Sind deine Fragen ansonsten beantwortet?

Justice 26.08.22 09:24

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100672)
Ja. Wenn sich die Massen wieder treffen, ist seit dem Start die Weltlinie der einen kürzer als die der anderen. Es ist egal, ein welchem Bezugssystem man das anschaut, das ist einfach eine invariante Tatsache.

Es wäre für mein Verständnis super folgende Fragen jeweils zu beantworten (Danke nochmals für helfen, ich finds wirklich gerade spannend):

(1) Das heisst wenn sie vor ab (vor der Trennung) synchronisiert wurden, und sie wieder zusammen finden, dann steht auf dem Körper mit der kleineren Masse, eine kleine Zahl für die Zeit? Ja? (weil der ja eine länger Weltenlinie hatte, als der Massereichere...) Nein?

(2) Wenn dem so wäre: (1)=Ja, könnte ich ja den Atomuhren ein Laser (oder sonst eine starke El.Mag.Quelle (Funk)) mit dem Sekundentakt (1s Ein, 1s Aus) koppeln. Damit ich diese mit einem Empfänger auf dem jeweils anderen Körper auswerten. Da ich die el.mag. Frequenz (Wellenlänge) exakt kenne vom Sender, weiss ich Geschwindigkeit und Distanz (= permanente, lückenlose, von Anfang bis Ende, Geschwindigkeitsmessung aufintegriert ) durch den Dopplereffekt und zunehmende Signal-Verzögerszeit. Ja? Nein? (Gravitation gibs hier nicht in dem Beispiel)

(3) Müsste ich dann nicht über dieses Signal vom anderen Körper (Dopplereffektkompensiert) sehen, das seine Uhr "langsamer" geht? Ja? Nein?

(4) Was ist wenn ich anstatt der 1Hz Signals, die Uhrzeit schicke und über die bekannte Distanz, Die Signal-Verzögerung kompensiere, müsste ich dann nicht auch die differenz sehen?

Ich 26.08.22 12:47

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Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100682)
(1) Das heisst wenn sie vor ab (vor der Trennung) synchronisiert wurden, und sie wieder zusammen finden, dann steht auf dem Körper mit der kleineren Masse, eine kleine Zahl für die Zeit? Ja? (weil der ja eine länger Weltenlinie hatte, als der Massereichere...) Nein?

Er hat eine kürzere Weltlinie. Die Länge der Weltlinie entspricht der verstrichenen Eigenzeit. Im Raumzeitdiagramm sieht sie länger aus, aber die Länge ist wie gesagt mit t²-x² zu berechnen, nicht t²+x².
Zitat:

(2) Wenn dem so wäre: (1)=Ja, könnte ich ja den Atomuhren ein Laser (oder sonst eine starke El.Mag.Quelle (Funk)) mit dem Sekundentakt (1s Ein, 1s Aus) koppeln. Damit ich diese mit einem Empfänger auf dem jeweils anderen Körper auswerten. Da ich die el.mag. Frequenz (Wellenlänge) exakt kenne vom Sender, weiss ich Geschwindigkeit und Distanz (= permanente, lückenlose, von Anfang bis Ende, Geschwindigkeitsmessung aufintegriert ) durch den Dopplereffekt und zunehmende Signal-Verzögerszeit. Ja? Nein? (Gravitation gibs hier nicht in dem Beispiel)
Im Prinzip ja. Es ist nur so, dass keiner der Körper in einem Inertialsystem ruht. In diesen beliebig beschleunigten Bezugssystemen ist das alles kompliziert zu rechnen und auseinanderzudividieren.
Zitat:

(3) Müsste ich dann nicht über dieses Signal vom anderen Körper (Dopplereffektkompensiert) sehen, das seine Uhr "langsamer" geht? Ja? Nein?
Ja. Wobei das im relativistischen Dopplereffekt schon reingerechnet ist.
Zitat:

(4) Was ist wenn ich anstatt der 1Hz Signals, die Uhrzeit schicke und über die bekannte Distanz, Die Signal-Verzögerung kompensiere, müsste ich dann nicht auch die differenz sehen?
Im Prinzip ja. Wobei dir hundertprozentig nicht klar ist, was für eine Definitionsgeschichte und Rechnerei das saloppe "über die bekannte Distanz" bedeutet.

Justice 26.08.22 14:16

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Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100683)
Er hat eine kürzere
Im Prinzip ja. Es ist nur so, dass keiner der Körper in einem Inertialsystem ruht. In diesen beliebig beschleunigten Bezugssystemen ist das alles kompliziert zu rechnen und auseinanderzudividieren.

Wieso beliebig beschleunigen Bezugssystem? Ich habe nur ein Beschleunigunsphase wärend sich die Feder ausdehnt (die kann ich ja belibig kurz wählen) dannach habe ich ein konstante Wegdrift-geschwindigkeit und wieder zurück auch. (und halt die Richtungsumkehrbeschleunigung mit dem Bungyseil)

Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100683)
Im Prinzip ja. Wobei dir hundertprozentig nicht klar ist, was für eine Definitionsgeschichte und Rechnerei das saloppe "über die bekannte Distanz" bedeutet.

Doch, mir ist das durchaus zu einem gewissen Grad bewusst! Die gleiche rechnung (inkl. Gravitative Zeitdilation) wird gemacht beim GNSS(GPS) Satelliten für die Positionsbestimmung. Da sind relativistische Effekte(Laufzeit-Fehler) auch kompensiert...

---

Nun geht es aber weiter in meine linearen Szenario:

Was ist wenn sich nun der massereichere Körper, konstant mit der "Auseinandrdriftgeschwindigkeit" entgegen der "Auseinanderdriftrichtung" in der Raumzeit bewegt. Dann wäre der masseärmere Körper beim auseinander Driften in Ruhe mit der Raumzeit und beim wieder zurückkehren mit doppelter Geschwindigkeit gegenüber der Raumzeit zurück zum massereicheren Körper.
(Ist klar das bei diesem Abstossen und zurückkehren durch Bungyseil kräfte auf den massereicheren wirken und diese seine Geschwindigkeit verändern, haber einfachheitshalber kann man die Vernachlässigen)

Müsste dann nicht Uhr auf dem Massearmeren Körper auf dem Auseinanderdriftweg anders vergehen wie auf dem Rückweg? Weil ja die Weltenlinien durch die Raumzeit ganz anders verlaufen? Als Referenz hab ich ja immer meine konstant bewegten massereichen Körper.

Bernhard 26.08.22 18:25

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Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100684)
... Laufzeit-Fehler ...

Was meinst du damit?

Technik kann fehlerhaft arbeiten.

Die Natur verhält sich dagegen weitestgehend nach Naturgesetzen.

Ich 26.08.22 20:20

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Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100684)
Wieso beliebig beschleunigen Bezugssystem? Ich habe nur ein Beschleunigunsphase wärend sich die Feder ausdehnt (die kann ich ja belibig kurz wählen) dannach habe ich ein konstante Wegdrift-geschwindigkeit und wieder zurück auch. (und halt die Richtungsumkehrbeschleunigung mit dem Bungyseil)

Ja, eben. Und wenn du die Beschleunigungsphasen beliebig kurz wählst, dann ist es zwar wieder einfacher zu rechnen, aber du hast Zeit- und Positionssprünge.
Zitat:

Was ist wenn sich nun der massereichere Körper, konstant mit der "Auseinandrdriftgeschwindigkeit" entgegen der "Auseinanderdriftrichtung" in der Raumzeit bewegt. Dann wäre der masseärmere Körper beim auseinander Driften in Ruhe mit der Raumzeit und beim wieder zurückkehren mit doppelter Geschwindigkeit gegenüber der Raumzeit zurück zum massereicheren Körper.
Lektion 1 SRT: Es gibt keine Geschwindigkeit "relativ zur Raumzeit". Du kannst jede beliebige gleichförmige Bewegung überlagern, ohne dass sich irgendwas ändert.
Zitat:

Müsste dann nicht Uhr auf dem Massearmeren Körper auf dem Auseinanderdriftweg anders vergehen wie auf dem Rückweg? Weil ja die Weltenlinien durch die Raumzeit ganz anders verlaufen?
Eine Lorentztrafo ist wie eine Drehung und lässt alle Strecken unangetastet, auch die Eigenzeiten entlang der Weltlinien. Und die Uhren ticken immer noch mit einer Sekunde pro Sekunde Eigenzeit. Du kannst dieses "Zeit vergeht langsamer"-Konzept nicht anwenden, weil du nicht dafür geschult bist. Das ist der falsche Einstieg in die SRT, auch wenn man es immer als allererstes gesagt kriegt.

Willst du mal was rechnen, damit du verstehst, was ich meine?

Justice 29.08.22 07:57

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Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 100685)
Was meinst du damit?

Technik kann fehlerhaft arbeiten.

Die Natur verhält sich dagegen weitestgehend nach Naturgesetzen.

Als "Fehler" betitle ich fälschlicherweise der Unterschied Klassische Laufzeitberechnung zu Realativistischer...

Aber ist klar in der Natur gibt es philosophisch gesehen keine Fehler :)

Justice 29.08.22 09:00

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Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100686)
Lektion 1 SRT: Es gibt keine Geschwindigkeit "relativ zur Raumzeit". Du kannst jede beliebige gleichförmige Bewegung überlagern, ohne dass sich irgendwas ändert.

Ich habe die SRT auch so Verstanden das es keinen Bezug gibt zur Raumzeit bezüglich Geschwindigkeiten Gegenüber der Raumzeit ("absolute Geschwindigkeit")
Aber wenn es keine relative Geschwindigkeit zur Raumzeit gibt, wieso läuft die Uhr auf dem masseärmeren Körper langsamer als auf der Massereicheren? (mit langsamer meine ich im Vergleich zum Massereicheren, ist klar dass die Eigenzeit überall immer eine Sekunde eine Sekunde bleibt)
Weil nur auf die Geschwindigkeit bezogen, wenn es kein Bezugssystemgibt (die Raumzeit) gibt es ja keinen Unterschied. Beide trennen sich mir der gleichen Geschwindigkeit voneinander. Woher "weiss" die Physik welcher sicher schneller bewegt als der Andere?

Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 100686)
Eine Lorentztrafo ist wie eine Drehung und lässt alle Strecken unangetastet, auch die Eigenzeiten entlang der Weltlinien. Und die Uhren ticken immer noch mit einer Sekunde pro Sekunde Eigenzeit.

Ja das ist mir klar. Mit langsamer, meine ich immer "zum vergleich zu"

Bernhard 29.08.22 10:05

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Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100695)
Woher "weiss" die Physik welcher sicher schneller bewegt als der Andere?

Messtechnisch geht das vor allem (oder nur) in Bezug auf eine zweite Uhr.

Der Vergleich geschieht mittels Lichtstrahlen von einer Uhr zur anderen Uhr.

Justice 29.08.22 13:13

AW: Relative/Absolute Geschw.; Zwei sich umkreisende Objekte
 
Oder vielleicht anders gefragt:

Was messe ich auf dem masseärmeren Körper, wenn der massereichere Körper den Sender hat. Sehe ich dort, dass die Zeit auf dem massereicheren Schneller vergeht?

In meinem Beispiel resultieren ja die jeweiligen Körpergeschwindigkeiten über die Impulserhaltung und Massenträgheit. Aber was ist, wenn ich (Gravitaion gibts nicht in diesem Szenario) anstatt mit der Feder, mit einer Rakete (Rückstoss-Antrieb) nur den Massereicheren Körper beschleunige und vom Massärmeren distanziere, und dann wieder mit einer Rakete zurück zum Masseärmeren Körper.

Wie siehen dann die Messungen (Eigenzeiten) aus?

Bernhard 29.08.22 14:28

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Zitat:

Zitat von Justice (Beitrag 100702)
Was messe ich auf dem masseärmeren Körper, wenn der massereichere Körper den Sender hat. Sehe ich dort, dass die Zeit auf dem massereicheren Schneller vergeht?

Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Hafele-Keating-Experiment


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