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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 20.11.17, 15:48
Dedi Dedi ist offline
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Registriert seit: 17.10.2017
Beiträge: 90
Standard Frage zur Zeitdilatation

Ich versuche mit der Zeitdilation klarzukommen.
z.B. https://www.leifiphysik.de/relativit...dilatation?v=1

Eine Lichtuhr zwei Beobachter einer davon Beobachter 1 ohne Relativbewegung zur Uhr.
Für den zur Uhr stehenden Beobachter ist der Lichtstrahl senkrecht, der andere Beobachter 2 sieht eine bewegte Uhr und damit einen längeren Weg für den Lichtstrahl.
Aber hier ist eine Bewegung zwischen Beobachter 2 und Uhr, damit ändert sich auch der Abstand zueinander und damit auch die Zeit die der Lichtstrahl zum Beobachter 2 braucht.
Das ganze noch unterteilt in Beobachter 2 nähert sich der Lichtuhr ergiebt eine Blauverschiebung, er zählt mehr Zeitintervalle als Beobachter 1.
Bzw. Beobachter 2 entfernt sich von der Lichtuhr und zählt weniger als Beobachter 1. Das ist dann aber nur noch Dopplereffekt keine Zeitdilation.
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  #2  
Alt 21.11.17, 11:03
Ich Ich ist offline
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Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.354
Standard Frage zur Zeitdilatation

Ich habe den Beitrag in einen neuen Thread verschoben.

-Ich-

Geändert von Ich (21.11.17 um 11:05 Uhr)
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  #3  
Alt 21.11.17, 14:25
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.354
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Dedi Beitrag anzeigen
Eine Lichtuhr zwei Beobachter einer davon Beobachter 1 ohne Relativbewegung zur Uhr.
Für den zur Uhr stehenden Beobachter ist der Lichtstrahl senkrecht, der andere Beobachter 2 sieht eine bewegte Uhr und damit einen längeren Weg für den Lichtstrahl.
Das ist eine der Herleitungen für die Zeitdilatation.
Zitat:
Aber hier ist eine Bewegung zwischen Beobachter 2 und Uhr, damit ändert sich auch der Abstand zueinander und damit auch die Zeit die der Lichtstrahl zum Beobachter 2 braucht.
Das ganze noch unterteilt in Beobachter 2 nähert sich der Lichtuhr ergiebt eine Blauverschiebung, er zählt mehr Zeitintervalle als Beobachter 1.
Bzw. Beobachter 2 entfernt sich von der Lichtuhr und zählt weniger als Beobachter 1. Das ist dann aber nur noch Dopplereffekt keine Zeitdilation.
Richtig, wo irgendwelche Beobachter sitzen und wie lange das Licht zu ihnen braucht hat mit Zeitdilatation nichts zu tun.
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  #4  
Alt 21.11.17, 15:59
Dedi Dedi ist offline
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Registriert seit: 17.10.2017
Beiträge: 90
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Richtig, wo irgendwelche Beobachter sitzen und wie lange das Licht zu ihnen braucht hat mit Zeitdilatation nichts zu tun.
Der Effekt ist aber vorhanden und sollte für die Betrachtung der Zeitdilation nicht außen vor gelassen werden. Durch die Differenzbewegung erscheinen beide Uhren asynchron, wobei die Zeit selber synchron bleibt.

Das Lichtuhrenexperiment betrachtet unter Gravitation.
Ein Beobachter auf der Erde, eine Lichtuhr senkrecht auf der Erde, eine in geostationärer Umlaufbahn senkrecht über den Beobachter. Die Uhr auf der Erde wird mehr Impulse zählen weil sie durch die Längenkontraktion kürzer ist.
Werden beide Uhren wagerecht in Rotationsrichtung gedreht dann verkürtzt sich die Uhr im Weltraum mehr als die auf der Erde, womit die Uhr im Weltraum mehr Impulse zählt. Die Anzahl der Impulse verändert sich alleine durch die Längenkontraktion, die Zeit selber braucht dafür nicht gedehnt zu werden.
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  #5  
Alt 21.11.17, 16:37
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.354
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Dedi Beitrag anzeigen
Der Effekt ist aber vorhanden und sollte für die Betrachtung der Zeitdilation nicht außen vor gelassen werden.
Doch, sollte und muss außen vor gelassen werden.
Zitat:
Durch die Differenzbewegung erscheinen beide Uhren asynchron, wobei die Zeit selber synchron bleibt.
Laufzeiteffekte kann man immer noch hineinrechnen, wenn sie interessant sind. Wenn man Zeitdilatation betrachten will, dann sind sie nicht interessant.
Zitat:
Das Lichtuhrenexperiment betrachtet unter Gravitation.
Ein Beobachter auf der Erde, eine Lichtuhr senkrecht auf der Erde, eine in geostationärer Umlaufbahn senkrecht über den Beobachter. Die Uhr auf der Erde wird mehr Impulse zählen weil sie durch die Längenkontraktion kürzer ist.
Welche Längenkontraktion?
Zitat:
Werden beide Uhren wagerecht in Rotationsrichtung gedreht dann verkürtzt sich die Uhr im Weltraum mehr als die auf der Erde, womit die Uhr im Weltraum mehr Impulse zählt. Die Anzahl der Impulse verändert sich alleine durch die Längenkontraktion, die Zeit selber braucht dafür nicht gedehnt zu werden.
Welche Längenkontraktion? Durch Geschwindigkeit?
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  #6  
Alt 21.11.17, 17:15
Dedi Dedi ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 17.10.2017
Beiträge: 90
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Bei senkrecht die Gravitation in wagerecht die Geschwindigkeit, ich hoffe das ich die jeweils verkürtzten Systeme nicht durcheinander bekommen habe.
Die Uhren laufen dabei Asynchron zueinander, es werden unterschiedliche Zeiten durch die Uhren gemessen. Die Zeit selber braucht dafür aber nicht gedehnt zu werden, obwohl die Uhren unterschiedliche Zeiten anzeigen.
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  #7  
Alt 21.11.17, 21:20
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 258
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Dedi Beitrag anzeigen
Ein Beobachter auf der Erde, eine Lichtuhr senkrecht auf der Erde, eine in geostationärer Umlaufbahn senkrecht über den Beobachter. Die Uhr auf der Erde wird mehr Impulse zählen weil sie durch die Längenkontraktion kürzer ist.
Die Zeitdilatation von Uhren in Satelliten kann man sich mit dieser Grafik veranschaulichen: https://de.wikipedia.org/wiki/Global...atnavrel02.svg

Die grüne Kurve zeigt die Dilatation aufgrund des Gravitationsfeldes der Erde. Die rote Kurve zeigt die Dilatation aufgrund der Relativbewegung des Satelliten. Die blaue Kurve zeigt die Summe beider Effekte. Tatsächlich hängt die Dilatation also von der Höhe der Umlaufbahn des Satelliten ab. Im Fall eines geostationären Satelliten zählt die Uhr des Satelliten (im Vergleich zur Uhr auf der Erde) also mehr Impulse.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Geändert von Bernhard (21.11.17 um 21:25 Uhr)
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  #8  
Alt 21.11.17, 22:18
Ich Ich ist offline
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Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.354
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Dedi Beitrag anzeigen
Bei senkrecht die Gravitation in wagerecht die Geschwindigkeit, ich hoffe das ich die jeweils verkürtzten Systeme nicht durcheinander bekommen habe.
Es gibt keine Längenkontraktion durch Gravitation. Die kinetische Längenkontraktion ändert nichts am Lichtuhrgang. Du hast selbst Videos verlinkt, die das erläutern.
Zitat:
Die Uhren laufen dabei Asynchron zueinander, es werden unterschiedliche Zeiten durch die Uhren gemessen. Die Zeit selber braucht dafür aber nicht gedehnt zu werden, obwohl die Uhren unterschiedliche Zeiten anzeigen.
Wenn zwischen Paaren von Ereignissen, die mit einigem Recht "gleichzeitig" genannt werden können, unterschiedliche Eigenzeiten verstreichen, dann ist das per definitionem Zeitdilatation.
Eigenzeit ist wiederum per definitionem das, was funktionierende Uhren anzeigen. "Funktionierend" heißt, dass diese Uhren trotz unterschiedlicher Bauart dieselbe Zeit anzeigen, wenn sie sich am selben Ort befinden und in Ruhe zueinander sind.
Also handelt es sich notwendigerweise um Zeitdilatation.
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  #9  
Alt 21.11.17, 22:52
Bernhard Bernhard ist offline
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Beiträge: 258
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Es gibt keine Längenkontraktion durch Gravitation.
Das hängt davon ab, was man unter "Längenkontraktion" versteht. Man kann als Maßstab beispielsweise den SI-Meter verwenden. Man kann damit prinzipiell ausgehend von einem Punkt A einen Punkt B im Abstand von einem Meter markieren. Punkt B würde dann mit und ohne Gravitation i.A. nicht mehr am gleichen Ort liegen. Die Lichtablenkung an der Sonne und der Gravitationslinseneffekt veranschaulichen das.

Allerdings hängt der SI-Meter im Experiment auch von der SI-Sekunde ab, womit sich dann weitere begriffliche Abhängigkeiten ergeben, die erst durch die Geodäten-Gleichung(en) verstanden werden können.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #10  
Alt 22.11.17, 09:48
Ich Ich ist offline
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Beiträge: 1.354
Standard AW: Frage zur Zeitdilatation

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Das hängt davon ab, was man unter "Längenkontraktion" versteht.
Irgendetwas prinzipiell Messbares.
Zitat:
Man kann als Maßstab beispielsweise den SI-Meter verwenden. Man kann damit prinzipiell ausgehend von einem Punkt A einen Punkt B im Abstand von einem Meter markieren.
Ja.
Zitat:
Punkt B würde dann mit und ohne Gravitation i.A. nicht mehr am gleichen Ort liegen.
Von der Aussage hätte ich gerne eine operationale Definition. Was heißt "mit und ohne Gravitation"? Wie misst man "am gleichen Ort"?
Bei so etwas wie Gravitationswellen lasse ich mir das noch eingehen, da hat man den Vergleich über die Zeit. Aber statisch?
Zitat:
Die Lichtablenkung an der Sonne und der Gravitationslinseneffekt veranschaulichen das.
Ich habe mal, aus ähnlichen Gedankengängen, ausrechnen wollen, wieviele Meter Raum dazukommen, wenn man zwischen zwei Beobachter einen Stern platziert. Jetzt kann man einen Stern nicht einfach dazuschalten und den neuen Abstand anschauen. Wenn man den Stern zwischendurchfliegen lässt, hat man einfach Gravitationswirkung, aus der man keine "Längenkontraktion" extrahieren kann.
Also dachte ich mir, gehe in ins asymptotisch Unendliche, wo die Schwarzschildlösung flach ist und mit der Minkowskilösung "deckungsgleich" wird - so zumindest meine Idee. Beobachter also an +-r platziert und den Unterschied ausgerechnet zwischen deren Abstand in der Schwarzschioldmetrik und 2r, dem Abstand "ohne Gravitation". Dann r gegen unendlich, um rauszufinden wieviel Raum dazugekommen ist. Antwort: unendlich viel.
Ergo: nicht einmal in asymptotisch flacher Raumzeit kann man einen vernünftigen Begriff "Abstand zwischen zwei Punkten am gleichen Ort mit und ohne Gravitation" entwickeln.
Zitat:
Allerdings hängt der SI-Meter im Experiment auch von der SI-Sekunde ab, womit sich dann weitere begriffliche Abhängigkeiten ergeben, die erst durch die Geodäten-Gleichung(en) verstanden werden können.
Das ist kein prinzipielles Problem. Ein SI-Meter ist definitionsgemäß die Entfernung mit einer Ping von 6,67... ns.

Geändert von Ich (22.11.17 um 09:54 Uhr)
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