Zeitdilatation und Relativistische Massenzunahme

Wissenschaft Physik
#1

Einmal schrumpft die Masse und einmal dehnt sie sich aus. Hebt sich das dann auf?

  1. Zeitdilatation
    Die Zeitdilatation betrifft jeden Prozess in bewegten Systemen, so verlangsamen sich alle Abläufe im Menschlichen Körper, das Herz schlägt langsamer, jede Bewegung auch das Sprechen verlangsamt sich, sogar der Alterungsprozess wird verzögert.
    Da die kleinsten Teilchen wie die Elektronen sich langsamer bewegen ist die Materie selbst betroffen, deshalb verlangsamt sich auch eine Sanduhr um den selben Faktor, zugleich schrumpfen alle Gegenstände, auch das Raumschiff schrumpft.
    Je näher seine Bewegung an die Lichtgeschwindigkeit heranreicht desto mehr verkürzt
    es sich.

  2. Relativistische Massenzunahme
    Der Wiederstand einer Masse wird umso größer je schneller sie sich bewegt. Masse und Wiederstand hängen zusammen.
    Demnach muss auch die Masse wachsen. Man kann also sagen, je schneller die Bewegung eines Körpers ist um so größer wird seine Masse. diesem Tema gesehen. Es gibt da einen Wiederspruch

#2

Das eine behandelt die Zeit, das andere die Masse.

Was soll sich da aufheben bzw widersprechen?

#3

Massenvergrösserung bedeutet nicht Volumenvergrösserung!
Masse ist ein ein Maß für einen Widerstand, namentlich den Beschleunigungswiderstand.
Es gibt hier keinen Widerspruch.

Mit dem Problem der Massenzunahme haben die Teilchenbeschleuniger zu kämpfen, weil die zugeführte Energie nicht in eine höhere Geschwindigkeit geht, sondern nur den Beschleunigungswiderstand wachsen lässt.

#4

Du musst die Bezugssysteme beachten.
Solange Du Dich in einem Bezugssystem befindest, ändert sich nichts. Nur beim wechsel der Bezugssysteme fallen Änderungen auf.
Wer also in einer Rakete sitzt, und mit dieser mit hoher Geschwindigkeit durch den Raum fliegt, wird weder eine Verlangsamung der Zeit, noch eine Längenkontraktion bemerken. Für Ihn ist die Rakete immer gleich lang, und auch er selbst bewegt sich immer gleich schnell( wenn er zB mit der Hand an einen Schalter greift etc). Ihm fällt auch nicht auf, daß die Rakete oder selbst schwerer werden würde.
Diese Beobachtungen macht nur ein Beobachter der außen steht, und die Rakete vorbeifliegen sieht. Für diesen bewegt sich der Astronaut in der Rakete langsamer, weil sich die Zeit in der Rakete verlangsamt. Und die Rakete wird kürzer, und dabei misst er eine größere Masse der Rakete.
Dabei sind beide Beobachtungen gleichberechtigt. Es gibt keinen Absoluten Bezugspunkt. Der Astronaut in der Rakete befindet sich aus seiner Sicht in Ruhe, da er ja in einem Sitz sitzen bleiben kann, und diesen nicht verlässt. Er bewegt sich also nicht innerhalb seines Bezugssystemes „Rakete“. Er beobachtet dagegen wie der Beobachter außen an ihm vorbeirast. Und er beobachtet an diesem außen vorbeirasenden Beobachter dieselben Effekte wie der Beobachter an der Rakete beobachtet.

Man muss also die Vorstellung eines absoluten Bezugspunktes aufgeben, und darf sich auch nicht vorstellen, daß der Massezuwachs damit zu tun hätte, daß hier auf einmal mehr Material da wäre. Es ist also immer gleich viel Material da, dieses hat nur jetzt mehr Masse. Und das bewegte Objekt ist auch nicht real kürzer, nur ein Außenstehender Beobachter misst diese Verkürzung in Bezug zu seinem Bezugssystem.

Das ganze ist also sehr komplex und nicht mit ein paar einfachen Vorstellungen fassbar.

#5

Hallo!

Das klingt ein wenig so, als ob dieser Widerstand so ähnlich wie der Luftwiderstand dafür sorgt, daß es immer schwieriger wird, die Geschwindigkeit weiter zu erhöhen.

Beim Luftwiderstand ist die hineingesteckte Energie allerdings verloren, bei der Massenzunahme nicht. Bei Kollisionsexperiementen hat man es daher mit der vollen hineingesteckten Energie zu tun.

Naja, eigentlich ist das nicht richtig. Beschleunigte Ladungen geben immer Synchroton-Strahlung (EM-Strahlung) ab, und verlieren dadurch Energie. Aber das ist ein ganz anderer Effekt.

Aber mit der Massenzunahme haben Beschleuniger eigentlich nicht wirklich zu kämpfen. Man muß sie beachten, und mit nem Zyklotron erreicht man keine ganz hohen Geschwindigkeiten, aber man hat keine Verluste dadurch.

#6

Aber man würde im Beschleuniger schon ganz gerne die Kollisions-Geschwindigkeit vergrößern:). Und da macht die extreme Massenzunahme schon einen Strich durch die Rechnung. Um Verluste geht es hier zunächst gar nicht.

#7

Das ist natürlich falsch. Der „Beschleunigungswiderstand“, wie Du Masse hier seltsamerweise nennst, wächst ja gerade dadurch, dass die (relative) Geschwindigkeit zunimmt. Das eine hängt unmittelbar mit dem anderen zusammen, man kann nicht die Masse erhöhen, ohne dass die Geschwindigkeit zunimmt.

Gruß
anf