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Schulphysik und verwandte Themen Das ideale Forum für Einsteiger. Alles, was man in der Schule mal gelernt, aber nie verstanden hat oder was man nachfragen möchte, ist hier erwünscht. Antworten von "Physik-Cracks" sind natürlich hochwillkommen! |
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#1
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Zitat:
Ich dachte, unser Universum würde beschleunigt expandieren. Nennt man jedes expandierende Universum de Sitter Universum? Zitat:
Zwei Galaxien bewegen sich durch die Expansion voneinander weg. Je näher sie beieinander sind, umso geringer fällt die Expansion zwischen ihnen ins Gewicht: Sie bewegen sich nur langsam voneinander fort. Mit zunehmendem Abstand wird die Auswirkung der konstanten Expansion zwischen ihnen beiden aber immer stärker: Sie bewegen sich also immer schneller voneinander fort (obwohl das Universum immer konstant expandiert). Richtig? Dann eine Frage dazu (Gerade auch wegen der Koordinatenuhren, wo man sich eben nicht an jedem Punkt der Raumzeit eine eigenständige Uhr denken muss) : Was expandiert denn eigentlich - Die Raumzeit oder auch nur der Raum? Zitat:
Das hattest Du zumindest geschrieben. Unser Lehrer sagte aber, sie würden einfach mit der Raumzeit "mitschwimmen", also ruhen - Wie ein Stück Holz, das ausschließlich von der Strömung den Fluss hinuntergetrieben wird. Was stimmt denn jetzt: Ruhen sie oder werden sie beschleunigt? Viele Grüsse Nils |
#2
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Ach so, ich glaube das habe ich gerade erst richtig verstanden:
Ein mit einer konstanten Expansionrate wachsendes Universum führt zu einem immer schnelleren voneinander Fortbewegen der Galaxien. Sollen sie sich dagegen mit einer immer konstanten Geschwindigkeit voneinander wegbewegen müsste sich dementsprechend die Expansionsrate immer mehr verringern. Die Aussagen eines konstant, beschleunigt oder verlangsamt wachsenden Universums beziehen sich aber immer auf die Expansionsrate, nicht auf die Geschwindigkeit, mit der sich die Galaxien voneinander wegbewegen - Korrekt? Das hatte ich vorher nicht bewusst unterschieden. Viele Grüsse Nils |
#3
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
In einem "beschleunigt expandierenden Universum" nimmt die Expansionsrate mit der Entfernung zu. Wenn sich Objekte (kräftefrei mitbewegt = mitschwimmend) von uns entfernen, dann nimmt deren "Geschwindigkeit" bezogen auf uns mit der Entfenung und damit mit der Zeit zu. Insofern sind sie "beschleunigt".
Dieser Begriff "beschleunigt" ist jedoch unpassend, da man im Rahmen der ART eigtl. nur dann von Beschleunigung spricht, wenn keine kräftefreie Bewegung vorliegt. Die mitbewegten Objekte sind jedoch kräftefrei, und damit im Sinne der ART unbeschleunigten, obwohl sie sich immer schneller von uns entfernen.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
#4
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Ja: kräftefrei bewegt = ruhend.
Egal durch was und wie kräftefrei bewegt - Dann passt das für mich auch zusammen. Zitat:
Wenn wir uns weit entfernte Objekte ansehen blicken wir schließlich auch immer weiter in die Vergangenheit - Bis zur Hintergrundstrahlung. Viele Grüsse Nils |
#5
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Das ist richtig, aber das ist auch nur eine spezielle Art der Betrachtung.
Man kann mathematisch, jedoch auch praktisch eine "Gleichzeitigkeit" definieren. Für nah benachbarte Objekte ist die Expansion des Universums irrelevant, d.h. man kann den Gang benachbarter Uhren z.B. mittels Lichtsignalen beobachten und dadurch mit einem benachbarten Beobachter zu einer Übereinkunft kommen, was "gleichzeitig" bedeutet. Prinzipiell kann man dies global für das gesamte Universum durchführen. Die Definition von "Gleichzeitigkeit" hängt dabei vom Bewegungszustand der beteiligten Beobachter ab. Auf diese Weise gelangt man global = für das gesamte Universum zu verschiedenen Begriffen der Gleichzeitigkeit, abhängig von den Beobachtern. Nun zur Frage: Bzgl. jeder dieser Definitionen von Gleichzeitigkeit kann man einen Abstandsbegriff einführen, d.h. man definiert einen Abstand zu einem anderen Objekt, gemessen zur gleichen Zeit (also völlig anders als der Abstandsbegriff entlang eines Lichtstrahls, das uns von diesem Objekt erreicht). Das entspricht lokal der Abstandsmessung mit einem Lineal. In einem expandierenden Universum nehmen Entfnungen zwischen entfernten Objekten auch nach diesen gleichzeitig definierten Abstandsbegriffen zu.
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#6
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
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#7
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Zitat:
Ich dachte das in etwa so, dass sie durch untereinander abgesprochene Flugmanöver die Plätze tauschen, vorher immer eine Uhr an ihrem Startpunkt zurücklassen und danach immer ihre Uhren vergleichen - Würde das funktionieren? Oder kann man Koordinatenuhren gar nicht dahingehend untersuchen, ob sie identisch gehen? Zitat:
Zitat:
(In der Schule hatten wir das glaube ich aber noch nicht - Kann aber auch sein, dass ich nur nicht richtig aufgepasst hatte :-) ) Zitat:
Oder anders: Werden sie auch von der Massedichte des Universums angezogen? Zitat:
Zitat:
Ich glaube, ich habe das aus Bio, wenn es den Begriff "konstantes Wachstum" in der Relativitätstheorie gar nicht gibt: Da hatten wir Wachstumsraten von Populationen durchgenommen - Die waren soweit ich noch weiss immer konstant und hätten so immer zu einer exponentiellen Vermehrung der jeweiligen Spezies geführt. Andere Faktoren wie Lebenserwartung, Nahrungsverfügbarkeit, Jäger-Beute-Beziehungen etc. wirken dem aber entgegen so dass im günstigen Fall ein über einen größeren Zeitraum betrachtet konstanter Populationsbestand beobachtet werden kann wenn die Natur im Gleichgewicht ist. Viele Grüsse Nils |
#8
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Zu den Koordinatenuhren:
Zunächst gehen identisch konstruierte Uhren für sich betrachtet identisch. Mehrere Uhren (Pendeluhr, Atomuhr, Biorythmus, ...) entlang der selben Weltlinie gehen auch identisch. Eine Koordinatenuhr ist nichts weiter als eine Uhr eines Beobachters, der selbst ein Koordinatensystem definiert. Lokal ist das immer möglich (mitbewegte Koordinaten). Im vorliegenden Fall haben wir drei mitbewegte Beobachter mit ihren jeweiligen Uhren. Deren Eigenzeit entspricht jeweils der Koordinatenzeit des mitbewegten Koordinatensystems. Und in diesem Fall haben wir ein globales Koordinatensystem, das für alle drei Beobachter gilt. Nun zur Frage, ob diese identisch gehen: wie oben gesagt gehen sie für sich betrachtet trivialerweise identisch. Was dich interessiert ist doch, ob sie verglichen miteinander auch gleich gehen. Dazu musst du diesen Vergleich erst mal definieren und experimentell durchführen. Wird vergleichst du den Gang dieser Uhren, die sich ja nie am selben Punkt befunden haben und nie befinden werden? Wie verleihst du der Frage nach dem relativen Gang der Uhren physikalisch Sinn?
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#9
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Und wenn die Drillinge sich immer alle Zeiten aller Uhren ordentlich notieren und mit denen der nächsten Station vergleichen und dabei keine Differenzen feststellen dann sollten doch alle Koordinatenuhren identisch gehen (Also weder eine schneller oder langsamer) - Oder? Eigentlich war ja meine Frage: Zitat:
Jetzt zur Gravitation und ihre Auswirkungen auf den Zeitverlauf: Ich habe das so verstanden dass eine Uhr, die einer Masse näher ist, langsamer geht als eine Uhr, die sich weiter von der Masse entfernt befindet. Eine Uhr auf einem Turm geht deshalb schneller als eine Uhr am Boden - Richtig? Was passiert mit dieser Uhr, wenn man sie vom Turm fallen lässt? Wirkt sich im freien Fall immer noch die von der Gravitation hervorgerufene Zeitdilatation aus? Ich meine, weil sie sich ja dann frei bewegt / ruht - Genauso wie eine Koordinatenuhr. Also läuft sie dann wieder so schnell wie eine Uhr ganz weit weg von der Masse oder (immer noch) langsamer? Oder bleibt die zugehörige Koordinatenuhr im Schwerefeld der Erde oben auf dem Turm? Viele Grüsse Nils |
#10
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AW: Frage zur Realitivität der Zeit
Zitat:
Es geht um mitbewegte Uhren! Wir sollen sich Drillinge und Uhren jemals wieder an einem Ort befinden um sie zu vergleichen? Dazu müssten sie beschleunigen, lenken, ... und dann wären es keine mitbewegten Uhren mehr. Zitat:
Zitat:
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