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  #21  
Alt 22.08.15, 04:18
Niko176 Niko176 ist offline
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Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Fakt ist aber auch, dass diese Aliens den gleichen physikalischen Gesetzmässigkeiten unterliegen wie wir.

Die fliegen hierhin und es gäbe bei ihrer Rückkehr niemanden Bekanntes, der noch leben würde. Wegen der Zeitdilatation.

Funkverkehr kurz vor deren Rückankunft auf ihrem Heimatplaneten:

Raumschiffbesatzung: Ja Hallo, wir sinds.
Bodenstation: Äh, wer bitte?
Raumschiffbesatzung: Haha, sehr witzig.
Bodenstation: Bitte stören sie nicht den Funkverkehr. Wir ermahnen sie, diese Frequenz freizuhalten.

Na ja, so in etwa zumindest.
Ich habe mir überlegt, dass in einem Nachbaruniversum theoretisch Aliens auf einem benachbarten Planeten leben könnten. Denn theoretisch könnten ja zwei bewohnbare Planeten in einem Sonnensystem existieren. Die wahrscheinlichkeit, dass beide Planeten intelligentes Leben beherrbergen ist zwar gering, aber durch die Unendlichkeit dürfte ja jede noch so kleine Wahrscheinlichkeit früher oder später eintreffen. Also würden sich die zwei Planeten vermutlich irgendwann bekriegen.

Wir können wohl froh sein, dass hier weit und breit nichts ist außer der Erde. ^^

Weil es ist einfach naiv zu glauben, dass eine Begegnung mit der dritten Art ohne Krieg verlaufen würde. Der Mensch führt zu jeder Zeit Krieg. Kämen irgendwelche Aliens auf die Welt, würde spätestens eine Isis-Gruppe den Frieden unmöglich machen durch einen Anschlag... Siehe z. B. hier. Anscheinend ist man nichtmal im All sicher vor denen:

https://www.youtube.com/watch?v=ZnI55cN2hLc

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  #22  
Alt 22.08.15, 09:33
Semmelweis Semmelweis ist offline
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Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Solange beide Inertialsysteme sich relativ zueinander bewegen, gilt Symmetrie. Entscheidet sich einer zurückzukehren, dann ist diese Symmetrie sozuagen gebrochen.

Das liegt einfach daran, dass in der SRT Geschwindigkeiten relativ sind, Beschleunigungen aber nicht.

Auch wenn ich mich wiederhole: Rechne das mittels der Eigenzeitintegrale aus. Dan wirds ersichtlich und etwaige Paradoxien lösen sich in Luft auf.
Ereignisse in der Realität haben Priorität vor Berechnungen. Deshalb gibt es die Experimentalphysik, die eine Schiedsrichterfunktion ausübt.

Wenn sich nun beide, die Erde und der Raumfahrer, am ruhenden Ankunftsplaneten durch lichtschnelle Kommunikation darüber einig werden können welche Uhr nachgeht, wie ist dann die Behauptung aufrechtzuerhalten, dass beim Zwillingsparadoxon BEIDE Parteien den jeweils anderen mit nachgehender Uhr sehen? Der Effekt müßte ja bei relativistischer Geschwindigkeit beobachtbar beginnen und sich konstant fortsetzen bis zur Ankunft am 50 LJ entfernten Planeten.
Der Raumfahrer und die Erde würden sich einigen: "Alles klar, die Uhr des Raumfahrers geht gegenüber der Erde nach" während der Blick durch die Heckkamera dem Astronauten seit dem Start eine nachgehende Erduhr zeigt.
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  #23  
Alt 23.08.15, 11:43
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Zitat:
Zitat von Semmelweis Beitrag anzeigen
Ereignisse in der Realität haben Priorität vor Berechnungen. Deshalb gibt es die Experimentalphysik, die eine Schiedsrichterfunktion ausübt.
Ja

Zitat:
Wenn sich nun beide, die Erde und der Raumfahrer, am ruhenden Ankunftsplaneten durch lichtschnelle Kommunikation darüber einig werden können welche Uhr nachgeht, wie ist dann die Behauptung aufrechtzuerhalten, dass beim Zwillingsparadoxon BEIDE Parteien den jeweils anderen mit nachgehender Uhr sehen?
Das Zwillingsparadoxon beschreibt einen Vorgang, bei dem der Reisezwilling umkehrt und mit dem Erdzwilling bei der Zusammenkunft die Uhren vergleicht.

Habe ich zwei Inertialsysteme, die sich kräftefrei relativ zueinander bewegen und keines von beiden umkehrt, dann sind deren Messvorhersagen bezüglich der Zeitdilatation des jeweils anderen Bezugssystems als symmetrisch vorauszusetzen.

Warum sollte eines der beiden Bezugssysteme bevorzugt werden?
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  #24  
Alt 23.08.15, 11:51
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Zitat:
Zitat von Semmelweis Beitrag anzeigen
Der Raumfahrer und die Erde würden sich einigen: "Alles klar, die Uhr des Raumfahrers geht gegenüber der Erde nach" während der Blick durch die Heckkamera dem Astronauten seit dem Start eine nachgehende Erduhr zeigt.
Hier verschwurbelst du die reine Zeitdilatation mit dem rel. Dopplereffekt. Fliegt der Astronaut nämlich auf die Erde zu, dann sieht er die Erduhr durch eine Kamera in Zeitraffer (sie geht dann vor), während die Uhr des Astronauten aus Erdsicht (gemaß den Formeln der SRT) nach wie vor nachgeht. Es gibt einen Unterschied zwischen "Sehen" und "Messvorhersagen". Beim "Sehen" werden Lichtlaufzeiten berücksichtigt, während diese bei einer "Messvorhersage" keine Rolle spielen.

Schaut der Erdbeobachter ebenfalls durch eine Kamera, dann sieht auch er die Borduhr des Astronauten in Zeitraffer, wenn sich dieser auf ihn zubewegt.

Bewegen sich also beide aufeinander zu, dann sieht der jeweils andere durch seine Kamera die Uhr des anderen in Zeitraffer. Entfernen sie sich voneinander, dann sehen beide sämtliche Vorgänge im anderen Bezugssystem in Zeitlupe. Diesen Dopplereffekt kennen wir aus der Spektroskopie.

Bei der Zeitdilatation spielt es hingegen keine Rolle, ob sich die beiden Bezugsysteme annähern oder voneinander entfernen. Da gilt stets t=gamma*t'.

Ge?ndert von Marco Polo (23.08.15 um 12:57 Uhr)
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  #25  
Alt 23.08.15, 12:48
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Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Hier verschwurbelst du relativistische Effekte mit dem Dopplereffekt. Fliegt der Astronaut nämlich auf die Erde zu, dann sieht er die Erduhr durch eine Kamera in Zeitraffer (sie geht dann vor), während die Uhr des Astronauten aus Erdsicht (gemaß den Formeln der SRT) nach wie vor nachgeht. Es gibt einen Unterschied zwischen "Sehen" und "Messvorhersagen". Beim "Sehen" werden Lichtlaufzeiten berücksichtigt, während diese bei einer "Messvorhersage" keine Rolle spielen.

Schaut der Erdbeobachter ebenfalls durch eine Kamera, dann sieht auch er die Borduhr des Astronauten in Zeitraffer, wenn sich dieser auf ihn zubewegt.

Bewegen sich also beide aufeinander zu, dann sieht der jeweils andere durch seine Kamera die Uhr des anderen in Zeitraffer. Entfernen sie sich voneinander, dann sehen beide sämtliche Vorgänge im anderen Bezugssystem in Zeitlupe. Das ist aber kein relativistischer Effekt sondern der Dopplereffekt, den wir aus der Spektroskopie kennen.

Bei der Zeitdilatation spielt es hingegen keine Rolle, ob sich die beiden Bezugsysteme annähern oder voneinander entfernen. Da gilt stets t=gamma*t'.
Ich habe doch gar nicht davon gesprochen, was passiert, wenn sich beide aufeinander zubewegen, denn das ist für mein Gedankenexperiment irrelevant.

Beantworte mir bitte nur die Frage, was der Astronaut während des gesamten Fluges durch seine Heckkamera sieht. Meiner Ansicht nach müßte es so ablaufen: Beim Beschleunigen auf relativistische Geschwindigkeit sieht er die Erde in Zeitlupe. Die Erduhr sieht er nachgehen. Während der Reise mit relativistischer Geschwindigkeit sieht er sie immer noch nachgehen. In der Abbremshase sieht er sie immer noch nachgehen. In Ruhe am Planeten angekommen sieht er sie immer noch nachgehen. Ist das nach den Berechnungen korrekt oder gibt es in einer Phase, z.B. der Abbremsphase eine Umkehrung, bei der die Erde wieder im Zeitraffer erscheint?
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  #26  
Alt 23.08.15, 13:29
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Zitat:
Zitat von Semmelweis Beitrag anzeigen
Ich habe doch gar nicht davon gesprochen, was passiert, wenn sich beide aufeinander zubewegen, denn das ist für mein Gedankenexperiment irrelevant.
Und ich habe doch ebenfalls nicht davon gesprochen, dass du davon gesprochen hast. Mein Hinweis diente lediglich der Unterscheidung der Sachverhalte.

Zitat:
Beantworte mir bitte nur die Frage, was der Astronaut während des gesamten Fluges durch seine Heckkamera sieht. Meiner Ansicht nach müßte es so ablaufen: Beim Beschleunigen auf relativistische Geschwindigkeit sieht er die Erde in Zeitlupe. Die Erduhr sieht er nachgehen. Während der Reise mit relativistischer Geschwindigkeit sieht er sie immer noch nachgehen. In der Abbremshase sieht er sie immer noch nachgehen.
Genau. Bei der Entfernung von der Erde "sieht" der Astronaut die Erde durch seine Heckkamera in Zeitlupe. Dabei spielt es keine Rolle, ob er beschleunigt (das schliesst die Bremsphase mit ein) oder konstante Relativgeschwindigkeit hat.

Er "sieht" die Erduhr durch seine Heckkamera bei dem Entfernen von der Erde stets verlangsamt, also in Zeitlupe. Aber, und das ist ganz wichtig zu wissen: Nicht gemäß den Formeln der Zeitdilatation, da beim "Sehen" duch eine Kamera ja schliesslich die Lichtlaufzeiten mit berücksichtigt werden müssen.

Nehmen wir an, der Astronaut bewegt sich mit ß=0,8, also v/c=0,8.

Rechnen wir mit der Messvorhersage der Zeitdilatation, dann berechnen wir, dass die Zeit im bewegten Bezugssystem um den Faktor 5/3 gedehnt wird. "Sehen" durch seine Kamera tut der Astronaut aber eine Verlangsamung der Abläüfe auf der Erde um den Faktor 3. Ein gewaltiger Unterschied. Wegen des Dopplereffektes.

Deswegen: Sehen und Messen bitte nicht verwechseln.

Zitat:
In Ruhe am Planeten angekommen sieht er sie immer noch nachgehen. Ist das nach den Berechnungen korrekt oder gibt es in einer Phase, z.B. der Abbremsphase eine Umkehrung, bei der die Erde wieder im Zeitraffer erscheint?
In Ruhe am Planeten angekommen, sieht er die Uhr durch seine Kamera selbstverständlich nicht mehr nachgehen. Diese läuft dann mit der eigenen Uhr synchron.

In Zeitraffer sieht er die Erde duch seine Kamera erst dann, wenn sich beide aufeinander zubewegen. Der Dopplereffekt ist also abhängig vom Betrag der Relativgeschwindigkeit (also dessen Vorzeichen).

Das spielt bei der Berechnung der Zeitdilatation aber keine Rolle. Da ist es wurscht, ob sich der Astronaut annähert oder entfernt.

Ge?ndert von Marco Polo (23.08.15 um 13:33 Uhr) Grund: Tippfehler korrigiert
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  #27  
Alt 23.08.15, 14:33
Semmelweis Semmelweis ist offline
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Zitat:
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In Ruhe am Planeten angekommen, sieht er die Uhr durch seine Kamera selbstverständlich nicht mehr nachgehen. Diese läuft dann mit der eigenen Uhr synchron.
Sorry, da habe ich mich etwas zweideutig ausgedrückt.

Ich meinte natürlich, dass sich die summierten Zeitlupeneffekte während der Reise so auswirken, dass er die Uhr auf der Erde in Ruhe angekommen auf dem Planeten immer noch nachgehen sieht.

Du meinst sicher, dass die Zeit nun gleich schnell abläuft und keine Zeitlupe mehr wahrnehmbar ist, doch der aufsummierte Zeitversatz während der Reise ergäbe dann doch immer noch eine nachgehende Erduhr. Ist das so korrekt formuliert?
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  #28  
Alt 23.08.15, 14:55
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Zitat:
Zitat von Semmelweis Beitrag anzeigen
Ich meinte natürlich, dass sich die summierten Zeitlupeneffekte während der Reise so auswirken, dass er die Uhr auf der Erde in Ruhe angekommen auf dem Planeten immer noch nachgehen sieht.

Du meinst sicher, dass die Zeit nun gleich schnell abläuft und keine Zeitlupe mehr wahrnehmbar ist, doch der aufsummierte Zeitversatz während der Reise ergäbe dann doch immer noch eine nachgehende Erduhr. Ist das so korrekt formuliert?
Ich hab schon verstanden, wie du das meintest. Und nein. Es gibt diesen aufsummierten Zeitversatz in deinem Beispiel nicht.

Dieser Zeitversatz, von dem du sprichst, ergibt sich erst (und nur dann), wenn sich beide treffen und ihre Uhren vergleichen.

Vorher haben beide das Recht zu behaupten (wegen der Symmetrie beider Bezugssysteme), dass die Uhr des anderen nachgeht.

Schaue ich also beim Zielplanet angekommen durch ein Fernrohr, werde ich feststellen, dass die Erduhr (um die Lichtlaufzeit korrigiert), das gleiche Datum und die gleiche Zeit anzeigt.

Fliege ich aber zurück zur Erde, dann sind beide Zwillinge nicht mehr gleichberechtigt. Die Symmetrie ist dann nicht mehr gegeben.

Weil der Erdzwilling ruht, während der Reisezwilling bei der Umkehr beschleunigt und das Inertialsystem wechselt.

Im Bezugssystem des Reisezwillings erscheint aber der Erdzwilling bei der Umkehr beschleunigt. Aber eben nur scheinbar. Im Gegensatz zu Relativgeschwindigkeiten, sind Beschleunigungen in der SRT nicht relativ.

Das heisst, dass nur der Reisezwilling (während der Umkehrphase) Trägheitskräfte spürt (er wird in den Sitz gepresst bzw. aus diesem gelupft).

Ge?ndert von Marco Polo (23.08.15 um 15:00 Uhr)
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  #29  
Alt 23.08.15, 15:06
Semmelweis Semmelweis ist offline
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Zitat:
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Ich hab schon verstanden, wie du das meintest. Und nein. Es gibt diesen aufsummierten Zeitversatz in deinem Beispiel nicht.

Dieser Zeitversatz, von dem du sprichst, ergibt sich erst (und nur dann), wenn sich beide treffen und ihre Uhren vergleichen.
Ich möchte mir erst mal darüber klarwerden, was der Astronaut SIEHT.
Er sieht die Erduhr die ganze Reise hindurch nachgehen. Wie kann es dann sein, dass er die Uhr auf der Erde am Zielplaneten nicht mehr nachgehen sieht, wenn sich der Zeitversatz doch aufsummieren müßte?
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  #30  
Alt 23.08.15, 16:10
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Zitat:
Zitat von Semmelweis Beitrag anzeigen
Ich möchte mir erst mal darüber klarwerden, was der Astronaut SIEHT.
Er sieht die Erduhr die ganze Reise hindurch nachgehen. Wie kann es dann sein, dass er die Uhr auf der Erde am Zielplaneten nicht mehr nachgehen sieht, wenn sich der Zeitversatz doch aufsummieren müßte?
Die Frage ist berechtigt. Aber es zeigt auch, dass du die Theorie noch nicht verstanden hast.

Es geht dabei unter anderem um die Gleichberechtigung von Inertialsystemen. Am besten, man lässt die Erde dazu weg.

Zum Zeitpunkt t=0 treffen sich 2 Raumfahrer und entfernen sich danach voneinander mit irgendeiner Relativgeschwindigkeit. Es sollte einleuchten, dass sich dabei keines der beiden Bezugssysteme vor dem anderen in irgendeiner Weise hervorhebt oder ausgezeichnet ist.

Beide dürfen behaupten, dass sie sich in Ruhe befinden und der jeweils andere es ist, der sich bewegt. Warum auch nicht.

Schicken jetzt beide Lichtsignale in voher festgelegten Abständen zum jeweils anderen, werden beide feststellen, dass sich die Abstände beim Eintreffen dieser Signale mit zunehmender Relativgeschwindigkeit vergrössert (Zeitdehnung).

Mit anderen Worten: Der eine misst (nicht sieht) eine Zeitdilation im anderen System und umgekehrt ist das exakt genauso.

Es sind also beide gleichberechtigt. Warum sollte also bitteschön ausgerechnet der Reisezwilling am Zielplanet angekommen, irgendeinen Zeitversatz feststellen, wenn dieser doch ausschliesslich von der MOMENTANEN Relativgeschwindigkeit abhängt, die in diesem konkreten Fall 0 beträgt?

Aufsummiert wird erst bei der Umkehr. Voher nicht. Nimm zum Verständnis wieder die Lichtsignale hinzu. Solange sich beide voneinander entfernen, treffen diese jeweils rotverschoben oder von mir aus in größeren Abständen beim jeweils anderen ein.

Zum Zeitpunkt der Umkehr empfängt der Reisende diese Signale instantan blauverschoben bzw. in verkürzten Abständen. Nicht so der Erdzwilling, der ja von der Umkehr des Reisezwillings erst dann erfährt, wenn die ersten blauverschobenen Signale bei ihm eintreffen und daher nach wie vor rotverschobene Signale, bzw. solche mit grösseren Abständen empfängt.

Erd- und Reisezwilling registrieren demnach eine unterschiedliche Anzahl von Lichtsignalen. Und genau das ergibt den Zeitversatz, der sich erst beim Händeschütteln mit Uhrenvergleich sozusagen manifestiert.

Didaktisch ist diese Erklärung eher suboptimal. Besser man rechnet mit dem Eigenzeitintegral.

http://www.mathematik.tu-darmstadt.d...-Integral.html
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