Zeitdilitation bei Geschwindigkeit. Relativitätstheorie

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Leute,
ich habe folgendes Video gefunden:

https://www.youtube.com/watch?v=IXFf2mRxnkYEine wirklich gute Erklärung zur Relativitätstheorie. Es wird erklärt, dass sich in einem Raumschiff die Zeit langsamer bewegt, damit der Astronaut langsamer alter. Kommt er zurück sind alle 20 Jahre gealtert während er nur 1 Jahr gealtert ist. 

Das klingt auch alles logisch. Nur dann kommt es: Gleichzeitig sagen sie, dass für den Menschen im Raumschiff, die Zeit normal erscheint. Schaut er aber hinaus auf einen Himmelskörper, bewegt dieser sich sehr sehr langsam. Jetzt kommen mir merhere Hirnknoten die ich nicht lösen kann:

  1. Nehmen wir an, ich schaffe es mich schlagartig auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen (Es ist nicht möglich, aber nehmen wir es an) und fliege von einer Erde los, auf die gerade ein Komet einstürzt. Jetzt beobachte ich das ganze aus einem orbit in annähernder Lichtgeschwindigkeit. Die Zeit auf der Erde scheint für mich extrem langsam zu vergehen. Ich sehe also wie dieser Komet ganz langsam auf die Erde zufliegt und immer näher kommt. Nun bin ich fast ein Jahr unterwegs und bremse Schlagartig wieder ab und lande noch bevor der Komit tatsächlich eingeschlagen ist.
    Das bedeutet doch, dass ich um ein Jahr gealtert bin, während auf der Erde nur ein paar sekunden vergangen sind, und der Komit sich genähert hat, aber noch nicht eingeschlagen ist. Es passt doch aber nicht damit zusammen, dass ich eigentlich jünger sein sollte, als die Erde…

  2. Wenn ich mich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit zur Erde bewege, dann bewegt sich doch die Erde auch mit annähernder Lichtgeschwindigkeit zu mir. Das heißt die Erdbewohner sehen auch meine Taten auf dem Raumschiff extrem verlangsamt. Letztenendes sollten doch also die Zeiten wieder gleich laufen, oder?..

lg

Artur

#2
  1. Nehmen wir an, ich schaffe es mich schlagartig auf
    Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen

genau damit erschaffst du den hirnknoten erst, den du danach nicht lösen kannst. die beschleunigungsphase ist das entscheidende, das die sache erst asymmetrisch im vergleicht zur nicht beschleunigten erde macht. ansonsten gälte nämlich: für den raumfahrer ist alles auf der erde ganz langsam. aber für die erdbewohner ist alles im raumschiff EBENFALLS ganz langsam! geschwindigkeit ist nichts, was man in bezug auf den weltraum hat, sondern etwas, was man in bezug auf etwas anderes hat. und es ist völlig gleichberechtigt zu behaupten a) die erde steht still und das raumschiff ist bewegt wie b) das raumschiff stehht still und die erde ist bewegt.
ausgenommen eben bei beschleunigung…

#3

Hallo,

danke für die Antwort. Das würde ja bedeutet, dass ich erst durch die Beschleunigung den Effekt der schnell alternden Erde und des langsam alternden Raumfahrers erzeuge. Verstehe ich deine Aussage richtig:

Durch die Beschleunigung mache ich mich in dem „Erde-Raumschiff“-System zum bewegten Objekt, und die Erde zum stehenden Objekt?

Aber was ist Beschleunigung: Anfangs bewege ich mich relativ zur Erde mit der Geschwindigkeit 0, ich bewege mich also mit ihr. In unserem gemeinsamen System sind wir zwei ruhende Systeme. Dann beginne ich zu beschleunigen, was bedeutet ich gebe meiner trägen Masse Bewegung in eine andere Richtung. Nehmen wir an ich hätte nun deinen großen Anteil der Lichtgeschwindigkeit erreicht und höre auf zu beschleunigen… Nun gibt es doch keine Anhaltspunkte mehr, wer beschleunigt hat?

Und wie ist es bei einem Planeten an dem ich vorbei fliege?

Es ist doch egal wer wen beobachtet? Das Prinzip des langsamer sehens sollte doch für alle beobachteten Objekte gelten. Wenn ich nun im Raumschiff sitze, und die Erde beobachte, läuft für mich dort alles langsamer ab, als für den Erdbewohner, denn von mir aus gesehen haben das Licht ja immer einen kürzeren Weg (außer in Bewegungsrichtung, wodurch die Stauchung passiert). Das selbe gilt doch für den Erdbewohner aber auch, der mich im Raumschiff beobachtet… Denn von dem aus gesehen haben die Lichtstrahlen doch auch einen längeren weg. Am Ende müssten doch dann beide in die Zukunft gereist seit…

Ich glaube ich muss hier noch ein wenig drüber grübeln :smile:

lg

Artur

#4

Durch die Beschleunigung mache ich mich in dem
„Erde-Raumschiff“-System zum bewegten Objekt, und die Erde zum
stehenden Objekt?

nein. du machst das raumschiff zu einem beschleunigten system und die erde eben nicht.

Aber was ist Beschleunigung: Anfangs bewege ich mich relativ
…
Nun gibt es doch keine Anhaltspunkte mehr, wer beschleunigt
hat?

genau. und weil das nun nicht mehr zu unterscheiden ist, muss logischerweise in beiden systemen dann das gleiche zu beobachten sein.

Und wie ist es bei einem Planeten an dem ich vorbei fliege?

das gleiche wie mit der ruhenden erde.

Es ist doch egal wer wen beobachtet? Das Prinzip des langsamer
sehens sollte doch für alle beobachteten Objekte gelten.
…

richtig.

Am Ende
müssten doch dann beide in die Zukunft gereist seit…

die erde hat aber nicht beschleunigt. und deshalb ist es dann eben doch nicht das gleiche wie im raumschiff.

#5

Hallo!
Solche Themen liebe ich, ehrlich. Wenn ich mich mit Lichtgeschwindigkeit von der Erde
weg bewege und dann mit doppelter Lichtgeschwindigkeit die gleiche Strecke zur Erde
zurückfliege, komme ich dann auf der Erde an, bevor ich abgeflogen bin?
MfG
airblue21

#6

Wenn ich mich mit
Lichtgeschwindigkeit von der Erde
weg bewege und dann mit doppelter Lichtgeschwindigkeit die
gleiche Strecke zur Erde
zurückfliege, komme ich dann auf der Erde an, bevor ich
abgeflogen bin?

Nein, Du fällst bei der Physikprüfung durch.

Gruß,
KHK

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