Zitat:
Zitat von Nils98
Beide Zwillinge sind beim Start gleich alt, beide sind mit identischen Uhren ausgestattet die beim Start dieselbe Uhrzeit anzeigen.
Kehrt Zwilling B zu Zwilling A zurück ist Zwilling B jünger als Zwilling A und seine Uhr ist langsamer gelaufen.
In allen Fällen sprechen wir von mitgeführten Uhren = Eigenzeiten.
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Ja.
Zitat:
Zitat von Nils98
Nachdem wir erst bei der speziellen RT sind hat unser Lehrer es auch so versucht, zu erklären:
Wir stellen uns vor, die Zwillinge wurden seit dem Urknall nicht beschleunigt, d.h. sie schwammen seitdem ruhend in der Raumzeit mit.
Jetzt beschleunigt Zwilling B und kehrt zurück.
Für ihn ist weniger Eigenzeit vergangen: Seine Uhr weicht sowohl von der Uhr von Zwilling A als auch der "stationär" gedachten Koordinatenuhr ab:
Die Uhr von Zwilling A und die Koordinatenuhr laufen identisch.
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Ja.
Zitat:
Zitat von Nils98
Würde nun Zwilling A exakt dieselbe Reise unternehmen wie Zwilling B, würden nach seiner Rückkehr die Uhren der beiden Zwillinge wieder übereinstimmen, sie wären wieder gleich alt - Gegenüber der Koordinatenuhr würden beide dieselbe Abweichung feststellen.
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Im Allgemeinen nicht.
Das Problem ist, dass es sich nicht um
dieselbe Reise handeln kann; dies wäre nur in einem statischen Universum möglich.
Betrachten wir die Koordinatenzeiten t = t0, t1, t2 mit T = t1 - t0 = t2 - t1. Bis t0 sind beiden Zwillinge mitbewegt. Zwischen t0 und t1 ist Zwilling A mitbewegt, Zwilling B unternimmt seine Reise, entlang der er mit einer gewissen Geschwindigkeit v(t) unterwegs ist. Anschließend, zwischen t1 und t2 ist Zwilling B mitbewegt, Zwilling A unternimmt seine Reise, wiederum mit einer Geschwindigkeit v(t). Nun ist es jedoch so, dass sich das Universum ausdehnt, und zwar mit einem zeitabhängigen Skalenfaktor a(t), d.h. dass die Reise von B in einer
anderen Raumzeit stattfindet als die von A. Außerdem ist gar nicht klar, ob B mit
demselben Geschwindigkeitsprofil v(t) innerhalb der selben Zeit T auch wieder exakt zum Ausgangspunkt zurückkehrt.
Zitat:
Zitat von Nils98
Auf meine oben gestellten Fragen ist noch keiner direkt eingegangen.
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Auf welche genau?
Ich denke, wir sollten erst mal die grundsätzlichen Probleme dieser Aufgabenstellung verstehen. Ich werde jedenfalls die beiden Reisen mal in Gleichungen fassen, d.h. diese mathematisch präzise zu formulieren. Vorher sehe ich zunächst mal die von mir genannten Probleme als ungelöst an.