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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 03.07.22, 17:28
C_plusX C_plusX ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 03.07.2022
Beitr?ge: 6
Standard Eine Frage zu meinem Alter

Hallo Ihr,

ich suche eine Antwort auf eine Frage, die mich zum Thema Zeitdilatation beschäftigt.
Vermutlich gibt es diese bereits zig mal in eurem Forum, mir würde dann Link genügen.

Meine Frage ist:
Läuft die Zeit in meinem Bezugsystem jeden Tag noch ein bisschen langsamer?
Oder anders gefragt:
Entspricht die Erdbeschleunigung einer Beschleunigung in einer Rakete in der Wirkung auf mein Zeitsystem?

Was ich verstanden habe (hoffe, dass nicht alles Unfug ist):
In einem bewegten System läuft die Zeit langsamer als in einem ruhenden.
Dann überlege ich: was ist das Bezugssystem?
Gäbe es nur zwei Körper im Universum, nämlich Dich und mich, dann würden wir in meinem Gedankenexperiment erkennen, dass wir uns auseinander bewegen und wieder zurück zueinander. Dann vergleichen wir unsere Uhren und eine Uhr geht nach. Die Frage ist doch dann: welche von beiden?

Wer also hat sich bewegt? Meine Antwort: derjenige, auf den eine Beschleunigung und Verzögerung gewirkt hat.
Daraus ziehe ich den Schluss, dass die Beschleunigung ursächlich für die Verlangsamung des Zeitverlaufes sein muss (entsprechend wird mein Zeitsystem während der Verzögerung wieder dem ruhenden angepasst).

Somit stelle ich mir vor, dass die Kraftwirkung, die ich bei Änderung meines Bewegungszustandes spüre, die Relation zur Referenz-Raumzeit widerspiegelt.

Dabei denke ich auch an diese Darstellung: https://www.youtube.com/watch?v=wrwgIjBUYVc

Damit bewegt sich ein Körper, der sich stationär auf der Erde befindet, ständig beschleunigt mit 1g gegenüber einem Raumzeit-Bezugssystem.
Das gibt nach einem Jahr immerhin so ungefähr Lichtgeschwindigkeit. Oder nach 50 Jahren 50zig-fache Lichtgeschwindigkeit (natürlich nicht für einen 'ruhenden Beobachter').

Kann es also sein, dass für einen jungen Menschen die Zeit schneller verläuft als für einen Älteren?
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  #2  
Alt 03.07.22, 19:19
Herr Senf Herr Senf ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 19.04.2015
Beitr?ge: 198
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Hallo, und
Zitat:
Im Minkowski-Diagramm erhält man bei Beschleunigung gekrümmte Weltlinien für beschleunigte Körper
(wobei diese Krümmung er Form der Weltlinien nichts mit der gekrümmten Raumzeit der ART zu tun hat).
Das steht im Zusammenhang mit der sogenannten Uhrenhypothese:
Die Eigenzeit einer bewegten Uhr ist unabhängig von der Beschleunigung, somit hängt die Zeitdilatation dieser Uhren
aus Sicht anderer Inertialsysteme nur von der augenblicklichen Relativgeschwindigkeit zu diesen Systemen ab
(siehe experimentelle Bestätigungen der Uhrenhypothese).
nach https://de.wikipedia.org/wiki/Beschl...mte_Weltlinien und https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdi...Uhrenhypothese
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  #3  
Alt 04.07.22, 06:55
Cossy Cossy ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 13.11.2019
Beitr?ge: 96
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Ich versuche mal die vielen Fragen zu sortieren.
1. Der lokale Zeitverlauf (als den welchen Du wahrnimmst) ist physikalisch immer gleich. Egal was mit Dir passiert. Konstanz der Eigenzeit.
2. Für die Zeit Wahrnehmung zu einem von Dir entfernten Objekt gilt die Relativitätstheorie. Damit laufen die Uhren niemals gleich. Man muss nur genau genug messen.
3. Beschleunigung und Gravitation verlangsamen die Zeit von einem entfernten Objekt für deine Wahrnehmung. Dort ist lokal die Sekunde eine Sekunde.
4. Auf wenn eine Zeit Dilatation wirkt ist in der SRT durch die Auflösung in einem Minkowski-Diagramm geklärt. => Zwillingsparadoxon. Damit ist deine Vermutung richtig. Wo die Beschleunigung wirkt, wirkt auch die Zeit Dilatation.
5. Du beschleunigst mit 1g ein Jahr lang auf der Erde. Deine Geschwindigkeit beträgt aber nur alle aufsummierten Bewegungen von Dir, der Erde, dem Sonnensystem, der Galaxis usw. Das 1g ist nur eine Scheinkraft und wirkt auf die Zeit Dilatation nur einmalig in der Gravitation. Da addiert sich nichts.
6. Das Du als Mensch im Alter die Zeit als "schneller" empfindest, hat einen subjektiven Grund. Jeder erlebte Tag ist im Verhältnis zu deiner gesamten Lebensdauer immer weniger. Daher langweilen sich Kinder immer sehr viel schneller als Erwachsene. Eine Stunde ist für Kleinkinder tatsächlich noch "lang". Ich habe 3 Stück davon gehabt. Dieses Verhältnis ändert sich nicht so schnell. Wenn Du das nachrechnest, kommst Du auf das erschreckende Ergebnis, dass Du mit ca. 15 Jahren (hängt davon ab wie alt Du wirst) ca. die Hälfte deiner gefüllten Lebenszeit verbraucht hast. Daher sind die Kindheitsjahre auch so prägend.
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  #4  
Alt 04.07.22, 15:40
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beitr?ge: 3.036
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

In den von Dir angesprochenen Themen geht es um die Zeitdilatation der SRT und die davon zu unterscheidende gravitative Zeitdilatation.

Im “Zwillingsparadoxon” geht es darum, dass der Reisende sich im Bezugssystem des Ruhenden von diesem entfern und zurückkehrt.

Entfernen sich beide voneinander, ist die Situation symmetrisch und der Uhrenvergleich ergibt nach der Rückkehr beider dieselbe vergangene Zeit.

Begibt sich einer der beiden Zwillinge tiefer in ein ein Gravitationsfeld, zeigt nach der experimentell ebenfalls bestätigten gravitativen Zeitdilatation dessen Uhr nach seiner Rückkehr weniger vergangene Zeit an. D.h. auf der Erde verläuft die Zeit für Jung und Alt gleich schnell.

Wenn Du in einem Kasten 1 g erspürst, ruht dieser entweder auf der Erde oder befindet sich in einer Rakete, die mit 1 g beschleunigt.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #5  
Alt 06.07.22, 17:05
Justice Justice ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 28.02.2018
Beitr?ge: 125
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Aber stimmt gute Frage von C_+X

Hat ein objekt min vernachlässigbarer Masse, welches konstang mit 1g beschleunigt die gleiche Zeitdilation, wie das selbe Objekt im 1g-Schwerefeld der Erde?

Gemäss Einstein ist Beschleunigung und Gravitation das selbe. bezüglich ART.
__________________
Du hast schlecht angefangen doch gegen Ende stark nachgelassen,
aber auch ein blindes Huhn kann die Zeit nicht zurück drehen,
denn Schweizerische Wissenschaftler haben herausgefunden
nachdem man ihnen den Ausgang zeigte.
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  #6  
Alt 06.07.22, 17:50
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beitr?ge: 3.036
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Beim Äquivalenzprinzip geht es um träge und schwere Masse, nicht um Zeitdilatation.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #7  
Alt 06.07.22, 22:23
Herr Senf Herr Senf ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 19.04.2015
Beitr?ge: 198
Ausrufezeichen AW: Eine Frage zu meinem Alter

Zitat:
Zitat von Justice Beitrag anzeigen
Hat ein Objekt ..., welches konstant mit 1g beschleunigt die gleiche Zeitdilation, wie das selbe Objekt im 1g-Schwerefeld der Erde?
Gemäss Einstein ist Beschleunigung und Gravitation das selbe, bezüglich ART.
Bei der Frage muß man schon aufpassen, daß man in keine Mißverständnisse stolpert.
Gravitation und Beschleunigung sind nicht dasselbe, sind so was wie Gleichnisse, Beschleunigungen kann man auch in der SRT rechnen.

Auf der Erdoberfläche wird man am freien Fall auf die gravitierende Masse gehindert (Raumzeitkrümmung) und verspürt "g" als Bremse<-
Ohne Gravitation in der Rakete spürt man auch "g" als Beschleunigung-> kann es ohne Blick nach draußen nicht vom Erd-g unterscheiden.

Aber es sind unterschiedliche Geodäten, von denen man "im Stand auf der Erde" oder durch Kraft der Rakete abweicht, krumm/gerade.
Beide Szenarien sind nicht gleich, nur vergleichbar, für die Zeitdilatation braucht man einen Uhrenvergleich.

In der Rakete kommt die Zeitdilatation durch die "laufende" Geschwindigkeit, nicht durch Beschleunigung als Geschwindigkeitsänderung.
Hatten wir aber schon mal oben als Uhrenparadoxon

Auf der Erdoberfläche kommt die Zeitdilatation auch nicht von der "Erdbeschleunigung" (v=0 !), sondern vom Gravitationspotenzial.
Im Erdzentrum gehen Uhren langsamer (kontraintuitiv) als auf der Oberfläche, da unten ist Schwerelosigkeit aber höchstes Potenzial.

Das ist auch der Grund warum "übergroße" Sterne kollabieren. Die Außenschichten drücken auf das Zentrum, das es aushalten muß.
Die Uhren ticken dort aber langsamer, das heißt der erforderliche Gegendruck baut sich dadurch verspätet auf und "Rums".
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  #8  
Alt 07.07.22, 09:52
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.138
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Hier liegen mehrere Missverständnisse vor.
Erstens: Wie Herr Senf schon sagt, Beschleunigung per se beeinflusst nicht den Uhrengang.
Zweitens: Zeitdilatation hängt von Geschwindigkeit ab, nicht von Gravitation. Und auch da ist es nicht so, dass sich der Uhrengang verlangsamt als Funktion der Geschwindigkeit. So funktioniert das nicht.
Tatsächlich bedeutet Zeitdilatation, dass man die Länge von Abschnitten verschiedener Geodäten miteinander vergleicht. Je nachdem, welche Abschnitte man vergleicht, kommt dann Zeitdilatation mal in die eine Richtung, mal in die andere raus, was die Leute sehr verwirrt, die nicht wissen, wie es funktioniert. (Gravitative Zeitdilatation ist eine komplizierte Variante dieser Vergleiche in gekrümmter Raumzeit.)
Drittens: Auch wenn beim Zwillingsparadoxon gerne auf die Beschleunigung hingewiesen wird, die die Symmetrie bricht, so hat sie doch selbst nichts damit zu tun. Mann könnte auch unbeschleunigt mittels eines Himmelskörpers umdrehen ("Swing By"), das Ergebnis ist dasselbe. Die Erwähnung von Beschleunigung ist nur eine Krücke.

Wenn man jetzt das Spiel mit der Zeitdilatation wegen Beschleunigung an der Erdoberflähche analysiert: Die Beschleunigung selbst hat nichts damit zu tun.
Wenn die Beschleunigung nicht vom Erdboden herrührt, sondern von der berühmten Rakete ganz ohne Gravitation, dann hat man nach einem Jahr eine deutliche Zeitdilatation relativ zu einem in Ruhe gebliebenen (also frei fallenden) Beobachter, weil man eine gewisse Relativgeschwindigkeit erreicht hat.
Ähnliches würde auf der Erde passieren, wenn man mit einem frei fallenden Beobachter vergleichen könnte. Für ein paar Sekunden mag das funktionieren, und die Situationist tasächlich dieselbe. Aber recht bald macht sich auch im Gedankenexperiment (techische Probleme beiseite gelassen) bemerkbar, dass die Raumzeit gekrümmt ist und der frei fallende Beobachter keine große Relativgeschwindigkeit aufbaut. Daher auch keine große Zeitdilatation.


Zitat:
Zitat von Herr Senf Beitrag anzeigen
Das ist auch der Grund warum "übergroße" Sterne kollabieren. Die Außenschichten drücken auf das Zentrum, das es aushalten muß.
Die Uhren ticken dort aber langsamer, das heißt der erforderliche Gegendruck baut sich dadurch verspätet auf und "Rums".
Kannst du mir eine Quelle geben dafür? Das einzige, woran ich mich dunkel erinnere, ist, wie sich der Adiabatenkoeffizient mit der Temperatur ändert, was bei manchen Sternen Schwierigkeiten macht.
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  #9  
Alt 07.07.22, 11:16
Justice Justice ist offline
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Beitr?ge: 125
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Erstens: Wie Herr Senf schon sagt, Beschleunigung per se beeinflusst nicht den Uhrengang.
Wenn dem wirklich so ist, habe ich ein Beispiel mit Frage dazu:

Wenn jetzt nur zwei Objekte existieren würden im Universum, sprich es gibt keine Referenz zu ihrer geschwindigkeit, sie kennen nur die relative geschwindigkeit zu einander.

Jetzt, "steht" das eine Objekt "still", das zweite Bewegt sich auf das erste zu und wieder weg, diese hin- und weg-bewegung, des zweiten objekts, erfolgt über eine beschleunigung, abbremsen, richtung wechseln, beschleunigen, abremsen, richtung wechseln, usw.

wie lauft jetz die Uhren für beide? gemäss deiner Aussage müssen beide gleich vergehen weil ja nur die relative geschwindigkeit existiert und die ist für beide immer gleich, wenn aber beschleunigung eine rolle spielt, würden die Uhren unterschiedlich gehen.




Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Zweitens: Zeitdilatation hängt von Geschwindigkeit ab, nicht von Gravitation.
Die Zeit im Schwerefeld (Gravitationsfeld) vergeht langsamer je stärker die Gravitation ist... das sagt ja die ART aus... und das ist ja Zeitdilation oder nicht?

Oder was meinst du genau?
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Du hast schlecht angefangen doch gegen Ende stark nachgelassen,
aber auch ein blindes Huhn kann die Zeit nicht zurück drehen,
denn Schweizerische Wissenschaftler haben herausgefunden
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  #10  
Alt 07.07.22, 13:55
Cossy Cossy ist offline
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Beitr?ge: 96
Standard AW: Eine Frage zu meinem Alter

Justice,

ich glaube Du hast im Verständnis des Relativitätsprinzips noch einen grundsätzlichen Denkfehler.
1. Lokal vergeht die Zeit immer gleich. Eine Sekunde ist eine Sekunde und ein Meter ist ein Meter. Davon gibt es niemals eine Abweichung. Konstanz der Eigenzeit.
2. Eine Uhr geht immer nur im Verhältnis zu einem anderen Bewegungszustand oder Gravitationspotenzial anders.
3. In der SRT spielt bei der Zeit Dilatation die Beschleunigung keine Rolle. Diese muss nur da sein, damit man auf unterschiedliche Bewegungszustände kommt.
4. Die Richtung, der Bewegungszustand ist ja ein "Vektor" spielt aber nur eine Rolle für den Abstandsbegriff auf einer Linie zwischen den Vergleichsobjekten.
5. Beim Zwillingsparadoxon wird das "Wegfliegen" und "Zurückkommen" immer falsch aufgefasst. Die Beschleunigung ist nur dafür da, dass der Zwilling im Raumschiff einen anderen Bewegungszustand erreicht. Das Umkehren ist nur dafür da, dass Du die Zwillinge zum Altersvergleich gegenüberstellen kannst. Beides wird für die eigentliche Logik nicht benötigt. Der eine ist eine Lange Zeit mit einen anderen Bewegungszustand als der Andere unterwegs. Das ist der Entscheidende Punkt.
6. Wie Du richtig bemerkt hast, kann ja dann jeder vom anderen behaupten seine Uhr geht anders und meine richtig. Trotzdem ist der Zwilling im schnelleren Bewegungszustand jünger geblieben. Das ist der Teil, den die meisten nicht verstehen. In einem Minkowski-Diagramm kommt aber exakt das als Ergebnis raus.
7. Bei der Gravitation liegt der Fall etwas anders. Die Zeit Dilatation kommt nicht davon, weil die Gravitation als Scheinkraft eine Beschleunigung gleicht. Der Aufbau über eine Geodäte ist nicht so leicht. Eine einfachere Denkweise ist, jedes Signal zum Uhrenvergleich aus einem Gravitationsfeld muss sich gegen dieses Feld abstrampeln und wird ins "rote" verschoben. Damit erscheinen Dir diese Signale "langsamer" zu sein. Da ist keine Beschleunigung dabei. Die gravitative Rotverschiebung kommt tatsächlich fast nur von der Zeit Dilatation und nicht von der veränderten Geodäte.

Das Wichtigste: Die Beschleunigung in der SRT ist nur die Änderung der Bewegungszustände. Die Zeit Dilatation kommt aber von den unterschiedlichen Bewegungszuständen.
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