Physikfrage

[Gast]

Ausgehen vom folgenden gedanklichen Experiment, das vielleicht der eine, oder andere kennt, habe ich eine Frage:

Man nimmt zwei Zwillige mit zwei gleichgehenden Uhren. Der eine Zwilling verbleibt auf der Erde und der andere Zwilling fliegt mit einer Rakete ins All. Wenn jetzt der Zwilling im Weltall mit einer Geschwindigkeit, die nahe der Lichtgeschwindigkeit, unterwegs ist und nach einer Weile wieder auf der Erde ankommt ist er jünger als sein Zwilling, der auf der Erde geblieben ist und die Uhr des "Weltallzwillings" würde der Uhr des "Erdenzwillings" gegenüber nachgehen. Das heisst, durch die extrem hohe Geschwindigkeit würde die Zeit für den "Weltallzwilling" langsamer vergehen.

Ausgehend von der Annahme, das es keine absolute Geschwindigkeit gibt, d.h. die Geschwindigkeit ist abhängig vom Betrachter und seinen Bezugspunkten könnte man auch folgendes annehmen: Die Erde mit dem "Erdenzwilling" bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit, nahe der Lichtgeschwindigkeit von der Rakete mit dem "Weltallzwillig" weg. Dadurch müsste aber dann der "Erdenzwilling" jünger sein, bzw. die Uhr des "Erdenzwillings" müsste dann nachgehen.

Bleiben die Zwillinge nach dem Experiment gleich alt? Oder ist irgendein Zwilling älter/jünger als der Andere?

[Diablo999]

Haben sich darüber nicht schon viele Physiker den Kopf zerbrochen?

Aber ich finds immer wieder faszinierend über diese Frage nachzudenken...

Gruß Diablo

[hide]

hi,

so was ähnliches habe ich schon mal im fernsehen gesehen, wo die das getestet haben, mit 2 gleichgehenden atomuhren.

eine uhr ist am boden geblieben und die andere ist über 24 stunden (glaube ich) in einem flugzeug gewesen und die gesamte zeit herumgeflogen.

die atomuhr, die in der "luft" war, ging ein paar tausendstel sekunden nach, als die auf der "erde". wissenschaftler haben das dann hochgerechnet auf ein gesamtes leben. Die besagen da, wenn man das gesamte leben in der luft ist, wird man nicht so schnell alt (aber nur ein paar sekunden).

lange rede kurzer sinn : man muss sein gesamtes leben in der luft (im flugzeug) verbringen um nicht alt zu werden :D :marine :floet:

[ExAzubi]

Hi,

wie du schon geschrieben hast, geht die Geschwindigkeit vom Betrachtungspunkt aus. D.h wenn sich die Erde mit annährender Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, und die Rakete ebenfalls würde beide mit dieser Geschwindigkeit reisen.

Das Bedeutet beide würden gleichalt bleiben.

Wenn sich beide sogar in seleber richtung bewegen würden si immer am selben Punkt verbleiben.

Wenn dei Rakete entgegengesetzt der Erde reisen würde, müsste sie mit 2facher Lichtgeschwindigkeit reisen, da si sonst nicht von der Erde wegkommen würde.

Meine Meinung:)

[Crush]

Geschwindigkeit ist nicht nur relativ - sie ist ein Energiezustand - in diesem Fall ein kinetischer Energiezustand, der beide Objekte voneinander unterscheidet. In einen von beiden mußte Beschleunigungsenergie gesteckt werden im Gegensatz zu dem "normal" Gebliebenen mit der trägeren Masse. Außerdem muß einer von den Beiden allein schon nach der allseits bekannten Formel Energie=Masse x Lichgeschwindigkeit hoch 2 einen höheren Energiepegel haben und dadurch eine angestiegene Masse und wie es der Meister schon sagte, wird dadurch der Raum (und parallel dazu die Raumzeit) gekrümmt, wodurch sich schließlich auch die Zeit verändert. Daher bringt - meiner Meinung nach - die Pseudo-Relativität von der Betrachtungsweise hier keine Änderung am Zeitverlauf.

Mich würde ja brennend interessieren, was los wäre, wenn unsere Galaxie (wir sind ja an einem äußeren Zipfel eines Armes einer rotierenden Galaxie) plötzlich aufhören würde, sich zu drehen. In ca. 500 Milliarden Jahren (oder sowas um den Dreh rum) sollen wir ja evtl. mit einer anderen Galaxie kollidieren, die wohl andersherum dreht... das ist sicherlich der größte anzunehmende Unfall. Ich hab jedenfalls in einer Simulation gesehen, daß sich viele Sterne dann lösen, ausbremsen, stehen bleiben... also verändert sich deren Zeitverhalten, Masse, usw... was würde dann - angenommen uns wäre nichts beim Unfall passiert, außer daß wir abgebremst würden - mit unserer Zeit passieren? Subjektiv betrachtet.

[geloescht_JesterDay]

Original geschrieben von LoneGunman

Ausgehend von der Annahme, das es keine absolute Geschwindigkeit gibt, d.h. die Geschwindigkeit ist abhängig vom Betrachter und seinen Bezugspunkten könnte man ...

Geschwindigkeit ist nicht abhängig vom Betrachter. Natürlich stimmt das irgendwie auch, aber das ist eben nicht wirklich die Geschwindigkeit mit der sich ein Objekt bewegt, sondern der Betrachter. Selbst wenn der "Allzwilling" mit x-facher Lichtgeschwindigkeit von der Erde weg fliegt, sich die Erde also für ihn mit x-facher Lichtgeschwindigkeit weg"bewegt", bleibt die eigentliche Geschwindigkeit der Erde ja gleich.

Ausgehend von deiner Beobachtung: Wie solle das funktionieren, wenn man noch den "Zwillingsvater" beachtet, der auf der Erde bleibt und für den die Erde still steht (also Geschwindigkeit = 0).

Relativität ist schön und gut, man muss sie aber auch richtig anwenden

[geloescht_JesterDay]

Original geschrieben von Crush

was würde dann - angenommen uns wäre nichts beim Unfall passiert, außer daß wir abgebremst würden - mit unserer Zeit passieren? Subjektiv betrachtet.

Nicht viel. Selbst wenn du davon ausgehst, das die Zeit durch die Bewegung der Erde langsamer verstreicht. So extrem schnell ist die Erde auch nicht unterwegs (relativ ).

Und selbst wenn die Zeit sich wirklich stark ändern würde würdest du es ja nicht mitbekommen. Für dich wäre eine Sekunde immernoch eine Sekunde. Für einen Aussenstehenden würde sich vielleicht was ändern, nicht für dich aber.

[beebof]

Original geschrieben von LoneGunman

Ausgehend von der Annahme, das es keine absolute Geschwindigkeit gibt...

Einstein hat damals erkannt, dass es sehr wohl eine absolute Geschwindigkeit (=Lichtgeschwindigkeit) gibt.

Die Energie, die aufgebracht werden muss, um eine Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu erhöhen, geht gegen unendlich.

Original geschrieben von JesterDay

Geschwindigkeit ist nicht abhängig vom Betrachter. Natürlich stimmt das irgendwie auch, aber das ist eben nicht wirklich die Geschwindigkeit mit der sich ein Objekt bewegt, sondern der Betrachter. Selbst wenn der "Allzwilling" mit x-facher Lichtgeschwindigkeit von der Erde weg fliegt, sich die Erde also für ihn mit x-facher Lichtgeschwindigkeit weg"bewegt", bleibt die eigentliche Geschwindigkeit der Erde ja gleich.

Relativität ist schön und gut, man muss sie aber auch richtig anwenden

Ach, tatsächlich? Wo legst du denn fest, ob du dich bewegst? Beweg ich mich gerade, während ich an meinem Schreibtisch sitze, nur weil die Erde sich zufälligerweise um die Sonne dreht? Ich kann ja auch sagen, dass ich der Mittelpunkt des Universums bin, und alles um mich herum sich bewegt.

Nein, Geschwindigkeit braucht einen Bezugspunkt. Das ist so.

Da hast du vollkommen recht.

[DeepBlue]

@lonegunman: nach deiner betrachtungsweise müsste sich das weltall bewegen und nicht die rakete mit dem zwillingsbruder. tut es aber nicht, weil der zwillingsbruder in der rakete beschleunigt wird und nicht das weltall. d.h. die rakete verändert die geschwindigkeit. der rest des weltalls bleibt so wie es ist.

[-roTekuGeL-]

Original geschrieben von DeepBlue

der rest des weltalls bleibt so wie es ist.

... was aber auch nur eine vermutung ist

[DeepBlue]

Original geschrieben von |roTekuGeL|

... was aber auch nur eine vermutung ist

ok, vielleicht endet sie auch in einer super-mega-giga-hyper-nova oder verschwindet in irgendeinem wurmloch

[eXoCooLd]

Also ich denke die Galaxy bleibt in ihrer eigenen bewegung, und da wir sozusagen daruf stehen denken wir, wir haben die geschindigkeit 0. In Wirklichkeit bewegen wir uns aber mit der Galaxy und einer Geschwindikeit X durch das Universum.

Würden wir annhmen unsre Rakete steht fest auf einem punkt bräuchten wir keine energie und die Galaxy würde sich trozdem von uns wegbewegen (nätürlich geht das nicht wegen der Gravitation der Planeten)

[Gast]

Original geschrieben von Irinius

Hi,

wie du schon geschrieben hast, geht die Geschwindigkeit vom Betrachtungspunkt aus. D.h wenn sich die Erde mit annährender Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, und die Rakete ebenfalls würde beide mit dieser Geschwindigkeit reisen. ...

In meinen Überlegungen ging ich davon aus, das sich die beiden Objekte (Erde und Rakete) mit annähernd Lichtgeschwindigkeit voneinander entfernen würden, d.h. die Lichtgeschwindigkeit (kann???) wird nicht überschritten. Und dabei wäre es egal, ob sich nun (für den "Erdenzwilling") die Rakete von der Erde wegbewegt, oder (für den "Weltallzwilling") die Erde von der Rakete.

Original geschrieben von JesterDay

Geschwindigkeit ist nicht abhängig vom Betrachter. Natürlich stimmt das irgendwie auch, aber das ist eben nicht wirklich die Geschwindigkeit mit der sich ein Objekt bewegt, sondern der Betrachter. Selbst wenn der "Allzwilling" mit x-facher Lichtgeschwindigkeit von der Erde weg fliegt, sich die Erde also für ihn mit x-facher Lichtgeschwindigkeit weg"bewegt", bleibt die eigentliche Geschwindigkeit der Erde ja gleich. ...

Da die Geschwindigkeit relativ ist muss bei der Berechnung der Geschwindigkeit nicht nur der Betrachter betrachtet werden, sondern auch das Object, zu dem die Geschwindigkeit betrachtet wird. [Was für ein Satzbau. ] D.h. Geschwindigkeit ist abängig vom Betrachter und Objekt. Denn die Geschwindigkeit ist die zeitgebundene Abstandsveränderung zwischen zwei Punkten.

Original geschrieben von beebof

Einstein hat damals erkannt, dass es sehr wohl eine absolute Geschwindigkeit (=Lichtgeschwindigkeit) gibt. ...

Mit absoluter Geschwindigkeit meinte ich eher die Tatsache, das sich Geschwindigkeit nicht zu einem festen Punkt im Universum messen lässt, sondern das Geschwindigkeit sich nur relativ zu einem Bezugspunkt angeben lässt.

Original geschrieben von DeepBlue

@lonegunman: nach deiner betrachtungsweise müsste sich das weltall bewegen und nicht die rakete mit dem zwillingsbruder. tut es aber nicht, weil der zwillingsbruder in der rakete beschleunigt wird und nicht das weltall. d.h. die rakete verändert die geschwindigkeit. der rest des weltalls bleibt so wie es ist.

Was definierst Du mit Weltall? Den Äther? Die anderen Sterne und Materie? Ja sicher, die anderen Sterne und Materie bewegen sich relativ zum System Sonne-Erde-Rakete ja. Außerdem kann ich nicht erkennen warum sich nach meiner Betrachtungsweise nur das Weltall bewegt und die Rakete nicht.