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THEMA:

Ist die Zeitdilatation erklärbar? 20 04. 2020 23:21 #67745

Steinzeit-Astronom schrieb: warum man unbedingt eine Wende braucht.

Stell Dir vor, das Universum wäre eine Ballonhaut. Wenn A sich von B entfernt, dann sehen beide die Uhr des anderen langsamer gehen.
Wenn sie sich nun auf der anderen Seite des Ballons treffen, werden beide immer noch sehen, dass die Uhr des anderen langsamer geht, nur werden sie feststellen, dass der andere bereits älter ist. Wenn sie dann zusammentreffen, werden sie gleichalt sein.

Aber das einfachste Experiment ist doch, dass R von E zu M fliegt und dort stoppt, ganz ohne Wende. Das habe ich doch schon beschrieben....und sogar vorgerechnet.
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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 20 04. 2020 23:24 #67747

wm schrieb: @ Steinzeit-Astronom

Zum einen ist das mit den Aliens irgendwie Quatsch, wer weiß schon genau was die so anstellen.
Zum anderen hat auf dem Planeten selbstverständlich eine (und zwar mit der Erden-Uhr synchronisierte) Planeten-Uhr zu sein. Wie sollte man ansonsten irgendwelche verschieden gemessene Zeitdifferenzen haben und vergleichen können?

Buuuääääääh… keiner versteht mich :(
Eine Planeten-Uhr ist doch völlig unbrauchbar und unnötig für die Messung der Reisezeit, und ob die mit etwas synchronisiert ist, spielt natürlich auch keine Rolle.
Zur Messung der Reisezeit braucht man eine Uhr, die man bei Antritt der Reise auf 0 stellt, während der Reise dabei hat und bei der Ankunft abliest, fertig.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 20 04. 2020 23:27 #67748

korrekt. Man muss sie aber auch mit etwas synchronisieren, (Nullstellung) um sie später damit (miteinander) vergleichen zu können. Dafür genügt natürlich auch ein beliebiges Ereignis. Aber dazu sollte man die Relativität der Gleichzeitigkeit verstanden haben.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 01:12 #67754

ra-raisch schrieb: korrekt. Man muss sie aber auch mit etwas synchronisieren, (Nullstellung) um sie später damit (miteinander) vergleichen zu können. Dafür genügt natürlich auch ein beliebiges Ereignis. Aber dazu sollte man die Relativität der Gleichzeitigkeit verstanden haben.

Die Relativität der Gleichzeitigkeit muss man vielleicht selber nicht mal verstanden haben, denn da kommen jetzt die nützlichen Aliens ins Spiel, die sich damit gut auskennen. Wir können an ihrer Stelle auch das Raumschiff Enterprise nehmen.

Das Szenario ist dann wie folgt:

Mit direktem Kurs zum Planeten Vulkan und konstanter Geschwindigkeit passiert das Raumschiff Enterprise die Erde und beamt dabei einen von zwei Zwillingsbrüdern an Bord, von denen jeder eine Uhr besitzt, die von identischer Bauart sind und sehr genau gehen.
Der mitreisende Bruder V nimmt seine Uhr UV mit auf die Reise zum Vulkan, und der zurückbleibende Bruder E behält seine Uhr UE bei sich auf der Erde. Beim Beamen im Vorbeiflug resettet Chefingenieur Scott die beiden Uhren der Zwillinge auf Null.
Der 1. Offizier Spock hat SRT und ART gut verstanden und weiß genau, was die Uhr UE zur Zeit des bevorstehenden Vorbeiflugs am Planeten Vulkan anzeigen wird. Es ist wohlgemerkt die Uhr, die auf der Erde verbleibt.
Spock gibt die entsprechende Zahl 17689 an Lt. Uhura weiter, die mit dem zurück gebliebenen Zwilling E auf der Erde kommuniziert und ihn anweist, bei eben der Anzeige 17689 seiner Uhr ein Selfie zu machen, auf dem auch seine Uhr UE zu sehen sein soll mit eben dieser Anzeige.
Damit ist sicher gestellt, dass das Selfie auf der Erde gleichzeitig mit der bevorstehenden Ankunft der Enterprise beim Planeten Vulkan aufgenommen werden kann, denn Spocks Berechnungen sind bekanntlich unfehlbar.
Genau beim Vorbeiflug der Enterprise am Planeten Vulkan macht der mitreisende Zwilling V ebenfalls ein Selfie, auf dem auch seine Uhr UV zu sehen ist.
Beide Selfies der Brüder werden also mit Sicherheit gleichzeitig aufgenommen und können später problemlos verglichen werden.
Beide Uhren UV und UE werden übrigens fortan nicht mehr gebraucht und die Brüder verschenken sie jeweils an einen unbekannten Uhrlosen.

Auf diese Weise wird also die Reisezeit mit durchweg konstanter Geschwindigkeit und ohne Wende mit auf zwei Uhren direkt gemessen angezeigt, und kann dann auch direkt anhand der Selfies verglichen werden, ohne dass ein anderer als Spock jemals etwas hätte ausrechnen müssen.

Die erste Frage, die sich jetzt natürlich stellt ist: Was zeigt die Uhr UV auf dem Selfie des Zwillings V an Bord der Enterprise?
Die Uhr UE auf dem Selfie des Zwillings E zeigt natürlich 17689. Das wurde ja zwischen E und Uhura so vereinbart. Es ist die schon vorab bekannte Reisezeit in Zeiteinheiten auf der Erde. Aber was zeigt die mitgereiste Uhr UV? Das Zutreffende ist hoffentlich korrekt angekreuzt:
[ ] 17689
[ ] eine größere Zahl (=mehr vergangene Zeit auf der Reise)
[X] eine kleinere Zahl (=weniger vergangene Zeit auf der Reise)

Somit scheint der Sachverhalt eindeutig:
Für den reisenden Zwilling V vergeht objektiv weniger Zeit. Er sieht auf seinem Selfie jünger aus als sein Bruder und seine Uhr UV zeigt auch weniger vergangene Zeit an.
Für den ruhenden Zwilling E vergeht objektiv mehr Zeit. Er sieht auf seinem Selfie älter aus als sein Bruder und seine Uhr UE zeigt auch mehr vergangene Zeit an.

Wenn das so ist, dann folgt jetzt die Million-Euro-Frage:
Warum bezeichnet man die Zeitdilatation als symmetrisch, wobei jeder sich selber als ruhend und den anderen als bewegt und v.a. jünger ansehen darf? Das Aussehen unserer Kandidaten und deren Uhren auf den Beweis-Selfies sagen doch etwas anderes!

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 09:09 #67755

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Zwei kurze Gedanken.

Beschleunigung(en). Wem das Szenario mit den gleichen Beschleunigungen der Zwillinge zu abseitig ist, nimmt sich das Gedankenexperiment ganz ohne Beschleunigungen. Eine Rakete fliegt mit hoher gleichbleibender Geschwindigkeit geradlinig am ruhenden Zwilling vorbei. Beim Vorbeiflug synchronisiert die eine Uhr mit der Uhr des Zwillings. Viele Jahre später kommt der Rakete eine andere Rakete entgegen, ebenfalls geradlinig mit derselben Geschwindigkeit. Beim Vorbeiflug synchronisiert diese zweite Rakete eine Uhr mit der Uhr der entgegenkommenden Rakete. Irgendwann kommt die am ruhenden Zwilling vorbei, der synchronisiert eine Uhr mit der der Rakete und vergleicht die Zeit darauf mit seiner Originaluhr.

Symmetrie. Die Situation der Zwillinge ist nicht symmetrisch. Einer reist lange, der andere nicht. Das scheinbare Paradoxon kommt daher, anzunehmen, die Situation sei symmetrisch, nur weil beide Zwillinge gegenseitig nicht feststellen können, wer sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und wer ruht.
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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 09:52 #67757

Miky schrieb: Symmetrie. Die Situation der Zwillinge ist nicht symmetrisch. Einer reist lange, der andere nicht

Diese Asymmetrie bezieht sich lediglich auf den Zeitraum, wo sich beide relativ zueinander gleichmäßig und geradlinig bewegen. Da kommt laut Relativitätsprinzip die Asymmetrie nicht zu tragen obwohl sie vorhanden ist. Diese Asymmetrie liefert keinen Hinweis darauf, welcher Zwilling sich bewegt und welcher ruht.

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 09:56 #67758

Miky schrieb: Beschleunigung(en). Wem das Szenario mit den gleichen Beschleunigungen der Zwillinge zu abseitig ist, nimmt sich das Gedankenexperiment ganz ohne Beschleunigungen. Eine Rakete fliegt mit hoher gleichbleibender Geschwindigkeit geradlinig am ruhenden Zwilling vorbei. Beim Vorbeiflug synchronisiert die eine Uhr mit der Uhr des Zwillings. Viele Jahre später kommt der Rakete eine andere Rakete entgegen, ebenfalls geradlinig mit derselben Geschwindigkeit. Beim Vorbeiflug synchronisiert diese zweite Rakete eine Uhr mit der Uhr der entgegenkommenden Rakete. Irgendwann kommt die am ruhenden Zwilling vorbei, der synchronisiert eine Uhr mit der der Rakete und vergleicht die Zeit darauf mit seiner Originaluhr.

Danke. Das ist in Kurzform das, was ich oben ausführlich mit der Enterprise-Geschichte zeigen wollte, eben ohne Beschleunigungen, aber auch ohne Rückreise, ohne wiederholte Synchronisierungen, mit nur zwei Uhren und mit einem klaren Ergebnis, wer von den Zwillingen am Ende tatsächlich der Jüngere ist, sowohl optisch als auch direkt ablesbar an den Uhren.

Miky schrieb: Symmetrie. Die Situation der Zwillinge ist nicht symmetrisch. Einer reist lange, der andere nicht. Das scheinbare Paradoxon kommt daher, anzunehmen, die Situation sei symmetrisch, nur weil beide Zwillinge gegenseitig nicht feststellen können, wer sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und wer ruht.

Genau, soweit gibt es also noch keine Symmetrie.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 10:14 #67760

badhofer schrieb:

Miky schrieb: Symmetrie. Die Situation der Zwillinge ist nicht symmetrisch. Einer reist lange, der andere nicht

Diese Asymmetrie bezieht sich lediglich auf den Zeitraum, wo sich beide relativ zueinander gleichmäßig und geradlinig bewegen. Da kommt laut Relativitätsprinzip die Asymmetrie nicht zu tragen obwohl sie vorhanden ist. Diese Asymmetrie liefert keinen Hinweis darauf, welcher Zwilling sich bewegt und welcher ruht.

Welches "Relativitätsprinzip" meinst du? In Mikys Szenario kommt ausschließlich die Asymmetrie zum Tragen und die liefert am Ende sehr wohl einen Hinweis darauf, wer sich bewegt hat und wer nicht. Wer sich bewegt hat ist dann nämlich eindeutig der Jüngere. Das kann man bei der Rückkehr direkt an den Uhren ablesen. Während der Reise können die Zwillinge vielleicht nicht entscheiden, wer sich bewegt und wer ruht. Das stimmt natürlich, aber am Ende durchaus schon, und darauf kommt es doch an.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 10:36 #67763

Miky schrieb: Symmetrie. Die Situation der Zwillinge ist nicht symmetrisch. Einer reist lange, der andere nicht. Das scheinbare Paradoxon kommt daher, anzunehmen, die Situation sei symmetrisch, nur weil beide Zwillinge gegenseitig nicht feststellen können, wer sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und wer ruht.

Nicht ganz richtig, die Asymmetrie kommt von dem Boten.
Würde die Botenrakete an der Erde vorbeizischen und die erste Rakete einholen, dann würde festgestellt werden, dass die Alterungsverhältnisse genau anders herum sind als in Deinem Beispiel.

Außerdem enthält Deine Beschreibung einen Fehler:

Miky schrieb: Viele Jahre später kommt der Rakete eine andere Rakete entgegen, ebenfalls geradlinig mit derselben Geschwindigkeit.

In diesem Fall würde die zweite Rakete gegenüber der Erde ruhen. Du meinst, dass diese Rakete die doppelte Geschwindigkeit aufweisen soll.

Dein Formulierungsfehler basiert wieder auf dem Gedanken absoluter Geschwindigkeiten, die es nicht gibt, bzw beziehst Du die Angaben unwillkürlich auf die "ruhende" Erde. Das ist ja nicht falsch, nur muss man sich dessen bewusst sein. Und dann erkennst Du, dass mein Gegenbeispiel absolut äquivalent ist, wenn ich die "gleiche" Geschwindigkeit auf die Rakete beziehe.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 11:51 #67768

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ra-raisch schrieb:

Miky schrieb: Symmetrie. Die Situation der Zwillinge ist nicht symmetrisch. Einer reist lange, der andere nicht. Das scheinbare Paradoxon kommt daher, anzunehmen, die Situation sei symmetrisch, nur weil beide Zwillinge gegenseitig nicht feststellen können, wer sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und wer ruht.

Nicht ganz richtig, die Asymmetrie kommt von dem Boten.
Würde die Botenrakete an der Erde vorbeizischen und die erste Rakete einholen, dann würde festgestellt werden, dass die Alterungsverhältnisse genau anders herum sind als in Deinem Beispiel.

Das hat mit dem von mir gebrachten Beispiel nichts zu tun, da eine solche zusätzliche/andere Rakete schneller sein müsste als die erste und dann selbstverständlich deren Uhr im Vergleich beim Einholen langsameres Gehen anzeigt (gegenüber der ersten Rakete). Oder Du hast "entgegen" überlesen. Es geht nur um die Bewegung einer Uhr (synonym für die biologische Uhr des Alterns - der Vorteil der technischen Uhr im Raketenbeispiel ist nur, dass man sie auf eine bestimmte Zeit einstellen kann, den Zwilling nicht). Die Symmetrie ist sowohl beim originalen Zwillingsparadoxon, wie auch bei dem mit gleichen Beschleunigungen, wie auch bei dem ohne Beschleunigungen nicht vorhanden. Weil sich eine Uhr / ein Zwilling bewegt und die / der andere nicht. Was die selbst für sich während der Flugphase feststellen können oder nicht, ist dafür nicht entscheidend.
ra-raisch schrieb: Außerdem enthält Deine Beschreibung einen Fehler:

Miky schrieb: Viele Jahre später kommt der Rakete eine andere Rakete entgegen, ebenfalls geradlinig mit derselben Geschwindigkeit.

In diesem Fall würde die zweite Rakete gegenüber der Erde ruhen. Du meinst, dass diese Rakete die doppelte Geschwindigkeit aufweisen soll.

Nein. Dieselbe Geschwindigkeit. Bezogen natürlich auf den ruhenden Zwilling und nicht die erste Rakete. Wobei "dieselbe" gar nicht relevant ist. Die zweite Rakete muss nur wieder am Zwilling vorbeikommen. Wenn ich sage, zwei Autos fahren mit derselben Geschwindigkeit, dann ist ja auch die bezüglich der Straße gemeint und nicht die bezüglich des anderen Autos.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 12:20 #67771

Steinzeit-Astronom schrieb: Wenn das so ist, dann folgt jetzt die Million-Euro-Frage:
Warum bezeichnet man die Zeitdilatation als symmetrisch, wobei jeder sich selber als ruhend und den anderen als bewegt und v.a. jünger ansehen darf? Das Aussehen unserer Kandidaten und deren Uhren auf den Beweis-Selfies sagen doch etwas anderes!


Die Zeitdillatation ist in deinem Beispiel vollkommen symmetrisch. Wenn der eine Zwilling ein Foto bei der Zeit 17689 macht, dann ist er auch genau 17689 alt. Oder eben 10000, wenn das Foto bei 10000 gemacht wird. Das gilt natürlich auch umgekehrt. Wenn der eine jetzt dem anderen ein Foto schickt, denkt der sich nichts besondere. Sein Bruder sah bei Zeit 10000 halt genauso aus, wie er damals ausgesehen hat. Verdächtig wird es ja erst dann, wenn der zurückgeblieben Zwilling sieht, dass wein Bruder bei 10000 schon am Ziel war. Aber dafür müsste das Foto ja zurückgeschickt werden, und das wäre dann eine Wende/Umkehr und damit eine Variante des Zwillingsparadoxons. (Davon unberührt bleibt, dass beide alle Effekte auch einfach berechnen können.)

Miky schrieb: Die Symmetrie ist sowohl beim originalen Zwillingsparadoxon, wie auch bei dem mit gleichen Beschleunigungen, wie auch bei dem ohne Beschleunigungen nicht vorhanden. Weil sich eine Uhr / ein Zwilling bewegt und die / der andere nicht. Was die selbst für sich während der Flugphase feststellen können oder nicht, ist dafür nicht entscheidend.


Nein, das ist wirklich nicht korrekt. Die Symmetrie ist im Zwillingsparadoxon bis zur Wendung erhalten, dabei kommt es zum Symmetriebruch. Auch eine Beschleunigung ist ein Symmetriebruch, dadurch gehen die Uhren leicht unterschiedlich. In diesem Fall muss man zur Berechnung die tangentialen Inertialsysteme nutzen, die ich weiter oben schonmal erwähnt hatte. Ohne Beschleunigung und Wende ist die Zeitdilatation zwischen zwei Inertialsystemen mangels Symmetriebruch aber immer komplett symmetrisch. Denn beide Beobachter (Zwillinge) können sich in ihrem Inertialsystem als ruhend definieren (ein Inertialsystem ist immer auch ein Ruhesystem) und zu jedem Zeitpunkt mit vollem Recht davon ausgehen, dass der jeweils andere Beobachter (Zwilling) sich bewegt.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 12:26 #67775

Miky schrieb: Das hat mit dem von mir gebrachten Beispiel nichts zu tun, da eine solche zusätzliche/andere Rakete schneller sein müsste als die erste

Damit beziehst Du Dich auf die Erde als ruhend. Dann ist das NATÜRLICH nicht symmetrisch, das liegt aber an Dir und nicht an der Physik.

Solange Du Dich auf die Erde beziehst, ergibt sich ja auch gar keine Paradoxie. Dann geht die Uhr in der Rakete langsamer und basta, alles gut. Die Paradoxie entsteht ja erst durch den Vergleich mit einem anderen Bezugspunkt, der Rakete. Und nur über die Lösung dieser Paradoxie lohnt es sich, zu sprechen. Dazu muss man aber beide Bezugspunkte getrennt untersuchen und nicht beide nach Belieben vermischen, um dann den hausgemachten Widerspruch sich selbst bestätigen zu lassen.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 13:45 #67780

Arrakai schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb: Wenn das so ist, dann folgt jetzt die Million-Euro-Frage:
Warum bezeichnet man die Zeitdilatation als symmetrisch, wobei jeder sich selber als ruhend und den anderen als bewegt und v.a. jünger ansehen darf? Das Aussehen unserer Kandidaten und deren Uhren auf den Beweis-Selfies sagen doch etwas anderes!


Die Zeitdillatation ist in deinem Beispiel vollkommen symmetrisch. Wenn der eine Zwilling ein Foto bei der Zeit 17689 macht, dann ist er auch genau 17689 alt. Oder eben 10000, wenn das Foto bei 10000 gemacht wird. Das gilt natürlich auch umgekehrt. Wenn der eine jetzt dem anderen ein Foto schickt, denkt der sich nichts besondere. Sein Bruder sah bei Zeit 10000 halt genauso aus, wie er damals ausgesehen hat. Verdächtig wird es ja erst dann, wenn der zurückgeblieben Zwilling sieht, dass wein Bruder bei 10000 schon am Ziel war. Aber dafür müsste das Foto ja zurückgeschickt werden, und das wäre dann eine Wende/Umkehr und damit eine Variante des Zwillingsparadoxons. (Davon unberührt bleibt, dass beide alle Effekte auch einfach berechnen können.)


OMG das glaube ich jetzt nicht, Brutus, äh Arrakai! Bitte nicht schon wieder Wende/Umkehr und solche unnötig verkomplizierenden Umstände, die ich um der Klarheit Willen mühsam eliminiert hatte. Die Fotos der beiden Jungs sind doch ganz zeitlos, völlig unabhängig davon, ob und wann sie sich wieder treffen. Deshalb haben sie auch ihre Uhren verschenkt nach der Aufnahme der Fotos.

Sollten sie sich irgendwann irgendwo wieder treffen, meinetwegen im Delta-Quadranten ihres utopischen Universums oder in einer Videokonferenz oder sonstwo, dann holen sie einfach ihre Fotos aus der Tasche und haben jederzeit ein- und denselben unumstößlichen Beweis, dass während der damaligen Reise der Bruder V weniger gealtert ist als der Bruder E, und dass eben genau die Uhr UV entsprechend weniger Zeit auf der Reise registriert hat und nicht etwa die andere. Da ist nichts symmetrisch und wird es auch nie werden.

Das nachträgliche Zusammentreffen der beiden mit ihrem Vergleich der Fotos habe ich halt weggelassen, weil wir uns als allwissendes Publikum der Geschichte leicht vorstellen können, dass so ein Treffen mal stattfinden könnte und weil wir das Treffen auch nicht wirklich brauchen, um die Fotos im Geiste selber zu vergleichen und dabei festzustellen, dass V nach der Reise wirklich jünger ist als E und nicht umgekehrt.
Arrakai schrieb: Verdächtig wird es ja erst dann, wenn der zurückgeblieben Zwilling sieht, dass sein Bruder bei 10000 schon am Ziel war.

Naja, das weiß er ja von Anfang an, dass sein Bruder am Ziel gleichzeitig mit ihm sein Foto macht. Nur weiß er noch nicht, was die Uhr des Bruders am Ziel anzeigt. Ist das denn wichtig, dass er es nicht wissen kann?
Arrakai schrieb: (Davon unberührt bleibt, dass beide alle Effekte auch einfach berechnen können.)

Klar, aber wir wollen ja experimentieren, d.h. Physik betreiben, nicht nur Mathematik, mit der man auch viel Unmögliches berechnen könnte.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 14:02 #67781

Wenn Du die Laufzeiten der Versendung des Fotos mit einbeziehst, dann ergeben sich ganz andere Bilder.

Natürlich sieht jeder den anderen rein optisch nicht verlangsamt sondern beschleunigt ODER verlangsamt, je nach Bewegungsrichtung. Das ist der klassische Dopplereffekt, der die Zeitdilatation immer weit überwiegt.
γ² < Drot ≈ 1/Dblau

Ansonsten sehe ich nicht, inwieweit uns das Versenden von Fotos weiter bringen sollte.

Es genügt doch, wenn der Mann auf dem Mond feststellt, dass der Mann in der Rakete jünger ist als der Mann auf der Erde.

Andererseits wird der Mann im Anhänger der Rakete festellen, während er an der Erde vorbeifährt, dass der Mann auf der Erde jünger ist als der Mann in der Rakete.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 14:14 #67782

ra-raisch schrieb: Wenn Du die Laufzeiten der Versendung des Fotos mit einbeziehst, dann ergeben sich ganz andere Bilder.

Die Fotos wurden doch nur gemacht, damit man gerade keine Laufzeiten berücksichtigen muss. Es ändert doch nichts am Inhalt der Fotos, wann genau sich jemand entscheidet sie anzusehen oder wie lange sie für eine Übertragung brauchen.

Langsam habe ich den Eindruck, dass wir von ganz unterschiedlichen Dingen reden. Muss wohl nochmal nachschauen, was das ZP überhaupt sein soll...

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 14:17 #67783

Steinzeit-Astronom schrieb: was das ZP überhaupt sein soll...

Das ist einfach gesagt:
Es ist die Paradoxie, dass beide Zwillinge sagen bzw beobachten, dass der jeweils andere während der Fahrt langsamer altert. Und auf die Fahrt bezogen haben sie auch Recht. Nur während der Wende (bzw Abbremsen) sieht eben der wendende Zwilling, dass der andere altert. Und dadurch ergibt es sich, dass der nicht wendende (bzw bremsende) Zwilling der ältere ist und bleibt, da beißt die Maus keinen Faden ab. Ohne Wende (bzw Abbremsen) bleibt hingegen alles relativ. Jedes IS beurteilt die Sachlage für sich und niemals allgemeingültig.

Und ein Foto kann zwar die Sicht eines Ortes bzw eines IS wiedergeben, ist aber darüber hinaus nicht für ein anderes IS gültig. Es sagt also nichts darüber aus, welche Uhrzeit und Ortskoordinaten ein anderes IS dem Ereignis zuspricht. Dies wäre nur dann möglich, wenn ein Vertreter des anderen IS anwesend ist, wie zB beim Mann im Mond. Der kann sofort an Ort und Stelle sagen, dass der Mann in der Rakete jünger ist, dazu muss dieser weder wenden noch bremsen, es genügt ein kurzer Blick durch das Seitenfenster auf die Uhr in der Rakete.
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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 14:33 #67784

Um es also nochmal zusammenzufassen:

Bewegte Uhren gehen langsamer, ist schon korrekt. Denn eine bewegte Uhr wird ja von einem anderen IS aus beobachtet, und in diesem geht diese bewegte Uhr eben langsamer.

Aber diesen Satz als absolut zu verstehen, ist eben falsch. Weder die Bewegung noch die daraus resultierende Zeitdilatation sind absolut. Aus der Sicht dieses IS ist nämlich das andere IS "bewegt" und unterliegt daher aus dieser Sicht der Zeitdilatation. Jedes IS betrachtet immer das andere als bewegt und nie sich selbst. Das ist die tiefere Bedeutung des Wortes IS.

Die Zeitdilatation eines IS ergibt sich immer nur aus der Sicht eines anderen IS. Die Raumkontraktion findet hingegen nur innerhalb eines IS im Vergleich zum anderen IS statt. Dadurch ergeben sich dann die übereinstimmenden Ergebnisse hinsichtlich der Fahrt zwischen zwei Objekten. Denn die Geschwindigkeit wird von beiden identisch gemessen: u = s/τ = ℓ/t = γ·v bzw v = s/t = s'/τ = (ℓ/γ²)/τ
Und um nochmals den Mann im Mond zu bemühen:

Der Mann in der Rakete und der Mann im Mond sind sich natürlich darüber einig, wer von beiden der ältere ist: natürlich der Mann im Mond.

Aber die beiden sind sich (solange die Rakete nicht abbremst) NICHT über das Alter des Mannes auf der Erde einig. Der Mann im Mond behauptet, dass der Mann auf der Erde normal gealtert sei, während der Mann in der Rakete meint, der Mann auf der Erde sei viel jünger. Das ist die Uhrendesynchronisation, die aus der Relativität der Gleichzeitigkeit resultiert. Dies ändert sich erst, wenn er abbremst etc.(Uhrenresynchronisierung)

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 15:21 #67785

Steinzeit-Astronom schrieb: Sollten sie sich irgendwann irgendwo wieder treffen, meinetwegen im Delta-Quadranten ihres utopischen Universums oder in einer Videokonferenz oder sonstwo, dann holen sie einfach ihre Fotos aus der Tasche und haben jederzeit ein- und denselben unumstößlichen Beweis, dass während der damaligen Reise der Bruder V weniger gealtert ist als der Bruder E, und dass eben genau die Uhr UV entsprechend weniger Zeit auf der Reise registriert hat und nicht etwa die andere. Da ist nichts symmetrisch und wird es auch nie werden.


Falls sie sich irgendwann irgendwo wiedertreffen, dann haben sie ggf. einen unglaublich komplizierten Weg hinter sich. Mit vielen Beschleunigungen und vielen Richtungswechseln. In Summe also viele Symmetriebrüche, und jeder Teilabschnitt muss entsprechend berücksichtigt werden. Fakt ist, dass sie oder ihr Videosignal sich irgendwann wieder treffen. Jetzt vereinfachen wir das mal und fassen die vielen Beschleunigungen und vielen Richtungswechseln zusammen und bemerken: Huch, das war ja eine Wende. Die hast du in deinem Beispiel also keinesfalls eliminiert, wenn du es zu Ende denkst. Und natürlich sind die beiden Zwillinge dann unterschiedlich alt. Das sehen sie bei entsprechender Altersdifferenz dann auch ohne Beweisfoto, es hat sich ja tatsächlich realisiert.

Also: Sobald die beiden sich treffen oder auch nur Videosignale voneinander sehen, werden sie aufgrund der Symmetriebrüche unterschiedlich gealtert sein. Das ist die (verkomplizierte) Vollendung des Zwillingsparadoxons. Klar ist damit auch, dass hier keine Symmetrie mehr vorliegen kann. Sofern es Symmetriebrüche gab, die beiden sich aber nicht mehr sehen, gibt es auch keine Symmetrie mehr. Die beiden merken davon allerdings nichts. Sofern die Bewegung immer gleichförmig bleibt, gibt es keinen Symmetriebruch und die Situation bleibt volkständig symmetrisch.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 15:26 #67787

ra-raisch schrieb:

Miky schrieb: Das hat mit dem von mir gebrachten Beispiel nichts zu tun, da eine solche zusätzliche/andere Rakete schneller sein müsste als die erste

Damit beziehst Du Dich auf die Erde als ruhend. Dann ist das NATÜRLICH nicht symmetrisch, das liegt aber an Dir und nicht an der Physik.

Solange Du Dich auf die Erde beziehst, ergibt sich ja auch gar keine Paradoxie. Dann geht die Uhr in der Rakete langsamer und basta, alles gut. Die Paradoxie entsteht ja erst durch den Vergleich mit einem anderen Bezugspunkt, der Rakete. Und nur über die Lösung dieser Paradoxie lohnt es sich, zu sprechen. Dazu muss man aber beide Bezugspunkte getrennt untersuchen und nicht beide nach Belieben vermischen, um dann den hausgemachten Widerspruch sich selbst bestätigen zu lassen.

Ich war auch schon wieder versucht ein neues, bzw. anderes, bzw. simpleres Beispiel anzuführen. Denn ich hatte "es" immer noch nicht gecheckt. Erst durch diesen Satz hat es bei mir "Aha" gemacht:
ra-raisch schrieb:
Und nur über die Lösung dieser Paradoxie lohnt es sich, zu sprechen.

Daraufhin hab ich noch mal von Anfang gelesen und musste feststellen, mein Aha-Erlebnis hätte schon viel früher kommen müssen. Denn in meinem ersten Beittrag 67553:

impressed schrieb: Bis dato dachte ich Zeitdelitation wäre in einem Wort zusammengefasst: Bewegte Uhren gehen langsamer.

ra-raisch schrieb: Naja das ist populär ausgedrückt und stimmt in den praktischen Fällen.

Alles, was dann als "aber" folgte, habe ich Laie dann als "Einschränkung bzw. Widerspruch" angenommen. Nun glaube ich, dass die Aussage, bewegte Uhren gingen langsamer richtig ist. Doch ist sie anscheinend für Nicht-Laien so "rudimentär bzw. populär", dass es nicht "lohnt" darüber zu diskutieren. Oder so: Wenn sich alle einig sind, macht eine Diskussion wenig Sinn.
Oder liege ich auch hier im meiner Schlussfolgerung falsch und reiße Aussagen aus dem Zusammenhang?

P.S. An der richtigen Art und Weise des Zitierens arbeite ich noch, sorry.

Edit: Posts 67784 und 67785 waren zum Zeitpunkt meiner Erstellung noch nicht sichtbar...

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 16:07 #67789

impressed schrieb: Nun glaube ich, dass die Aussage, bewegte Uhren gingen langsamer richtig ist. Doch ist sie anscheinend für Nicht-Laien so "rudimentär bzw. populär", dass es nicht "lohnt" darüber zu diskutieren.

Naja lies lieber Post #66784, da habe ich es hoffentlich klar verständlich erklärt. Sowohl "bewegt" als auch "gehen langsamer" ist relativ bzw subjektiv. Deshalb gefällt mir der Satz nicht so gut.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 16:08 #67790

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ra-raisch schrieb: Es genügt doch, wenn der Mann auf dem Mond feststellt, dass der Mann in der Rakete jünger ist als der Mann auf der Erde.

Andererseits wird der Mann im Anhänger der Rakete festellen, während er an der Erde vorbeifährt, dass der Mann auf der Erde jünger ist als der Mann in der Rakete.

Genau so ist es. Und derjenige der mithilfe von ZWEI (synchronisierten) Uhren eine Zeitdifferenz misst (der andere hingegen diese Zeitdifferenz mithilfe von nur EINER Uhr) hat damit sozusagen 'angesagt', welche Auffassung von Gleichzeitigkeit diesen ausgeführten Messungen (d.h. den jeweiligen Uhrenvergleichen Rakete/Erde sowie Rakete/Mond oder eben Anhänger/Erde) zugrunde gelegt ist ... eigentlich hätte ich am Satzanfang schreiben sollen: mit (zwei) SYNCHRONISIERTEN Uhren.

Eine Antwort auf die sich aufdrängende Frage, wessen 'Ansage' nun eigentlich zu gelten habe, erhält man nur, wenn einer 'nachgibt' :) und in das Inertialsystem des anderen wechselt.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 16:15 #67791

Danke euch allen für eure Beiträge, aber ich glaube, dass bei solchen komplizierten Sachverhalten das Forum dann auch einfach an seine Grenzen stößt...zumindest für mich, der ich hier nicht mehr wirklich folgen kann. Vielleicht kann mans auch dabei belassen, das an sich alle generell wissen, worum es geht, aber jeder sich das Ganze etwas anders vorstellt...nix für ungtu! ;-)
Meine Frage nach der Begründung der ZD ist durch #67686 und den darin befindlichen Link zu einem früheren Post weitestgehend beantwortet bzw. kann ich mir jetzt eher was drunter vorstellen, danke nochmla dafür!
Eine ganz grundlegende Begründung kann es natürlich nicht geben, dann wären wir ja in einem Religionsforum ^^
Cheers!

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 16:18 #67792

wm schrieb: Und derjenige der mithilfe von ZWEI (synchronisierten) Uhren eine Zeitdifferenz misst (der andere hingegen diese Zeitdifferenz mithilfe von nur EINER Uhr) hat damit sozusagen 'angesagt', welche Auffassung von Gleichzeitigkeit diesen ausgeführten Messungen (d.h. den jeweiligen Uhrenvergleichen Rakete/Erde sowie Rakete/Mond) zugrunde gelegt ist ... eigentlich hätte ich am Satzanfang schreiben sollen: mit (zwei) SYNCHRONISIERTEN Uhren.

Richtig, und das hattest Du schon weiter oben geschrieben, das ist ein ganz wichtiger Punkt.

wm schrieb: um darauf hinzuweisen, dass die Beschleunigung sozusagen als solche irrelevant ist).

Das kann ich so aber nicht stehen lassen. Die Beschleunigung |Δv| > 0 am Anfang der Reise ist nur deshalb irrelevant, weil sie am selben Ort erfolgt. D=0. Im Gegensatz dazu ist bei der Wende |D| > 0 und für das Schlamassel (besser gesagt für dessen Auflösung) mitverantwortlich...
Ich hoffe, da sind wir uns einig?

baumeisterxxl schrieb: Eine ganz grundlegende Begründung kann es natürlich nicht geben

Ich fürchte, da hast Du Recht. Die Erklärungs-Versuche über die Rotation der Atome ist ein Irrweg. Die Zeit selbst ist es, die sich ändert. Die Zerfallszeiten der Radioaktivität richten sich ganz sicher nicht nach den Bewegungen der Elektronen. Und auch die Elektronen haben überhaupt keinen Grund, ovale Orbitale einzunehmen, das sieht für einen Beobachter nur so aus und für einen anderen Beobachter ganz anders.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 18:58 #67797

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ra-raisch schrieb:

wm schrieb: um darauf hinzuweisen, dass die Beschleunigung sozusagen als solche irrelevant ist).

Das kann ich so aber nicht stehen lassen. Die Beschleunigung |Δv| > 0 am Anfang der Reise ist nur deshalb irrelevant, weil sie am selben Ort erfolgt. D=0. Im Gegensatz dazu ist bei der Wende |D| > 0 und für das Schlamassel (besser gesagt für dessen Auflösung) mitverantwortlich...
Ich hoffe, da sind wir uns einig?

Es kommt darauf an in welcher Beziehung irrelevant.
Es ging wohl darum, dass beim Uhrenvergleich Rakete/Mond beide Beobachter (Pilot und Mann im Mond) darin übereinstimmen, dass die Uhr in der Rakete weniger verstrichene Zeit anzeigt als die Uhr auf dem Mond. Und hinsichtlich dessen ist es irrelevant ob die Rakete landet oder ungebremst (d.h. unbeschleunigt) weiterfliegt.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 19:41 #67798

Achso, ... ganz andere Baustelle. Ja das stimmt natürlich.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 21:49 #67800

wiki:
absolut (lat. absolutus ‚losgelöst: abgeschlossen, vollendet, unabhängig‘)
Unter einer Absolutmessung versteht man in der Experimentalphysik die quantitative Bestimmung einer Messgröße, unter Angabe von Maßeinheiten. Voraussetzung hierfür ist eine Kalibrierung der Messapparatur.
Zitat Ende

Wenn "ich" also behaupte, bewegte Uhren gingen langsamer, so impliziert diese Behauptung m.E. mindestens zwei Dinge. Zum einen eine Synchronisation (Kalibrierung) zu Begin der Messung und einen Vergleich der (in dem Fall dann) Uhren am Ende der Messung. Das wiederum impliziert zwei Treffpunkte der Uhren. 1. Treffpunkt ist der Begin oder Synchronisation. 2. Treffpunkt ist das (vorläufige) Ende des Experimentes. Wenn beides nicht gegeben ist kann ich auch nichts vergleichen. Das wiederum impliziert automatisch, dass ich mich nicht in einem IS befinden kann. Denn ein IS impliziert eine Unmöglichkeit eines 2. Treffpunktes.
Wenn "bewegt" und "gehen langsamer" nicht relativ wären könnte ich auch nichts messen. Aber für mich ist das dann nicht relativ im relativistischen Sinne. Ohne Relation zueinander gibt es auch keinen messbaren Unterschied. Doch sie sind eben tatsächlich nur so lange subjektiv, so lange sie sich im IS befinden. In dem Moment, wo das IS "zusammenbricht" bzw. eine zweite Messung möglich wird, erhält die Uhr an sich ihre Objektivität und es lässt sich ganz objektiv ablesen welche Uhr sich bewegt hat und welche nicht. Natürlich haben sich beide Uhren subjektiv mit ihrer "relativen/normalen" Zeit fortbewegt. Doch der Vergleich an Treffpunkt 2 entlarvt die Subjektivität.

Wenn es nur um den Begriff "absolut" geht, bin ich gespannt auf Beispiele.
Auch c ist nicht absolut.
c im Vakuum ist nicht gleich c im Wasser.
Was wäre denn absolut?

Daher wird für mich immer unverständlicher warum die (absolute) Aussage, bewegte Uhren gingen langsamer, einer Einschränkung unterliegen sollte. Außer der des reinen Gedankenexperimentes des IS. Denn, wenn von aller Argumentation am Ende tatsächlich das hier:

ra-raisch
Sowohl "bewegt" als auch "gehen langsamer" ist relativ bzw subjektiv. Deshalb gefällt mir der Satz nicht so gut.

(Hervorhebung von mir)
übrig bleiben sollte, wäre ich schon arg enttäuscht. Denn dies hätte dann viele unnötige Zweifel an meinem Gesamtverständnis hervorgebracht.
Bei allem Respekt und aller Hochachtung!

Beim Begriff Vakuumdichte musste ich feststellen, bzw. hast du (Rainer) mir netterweise erklärt, dass und warum ich mit meiner Interpretation falsch liege. Mein Unwissen lässt mich genau lesen und zweifeln. Soll heißen, wenn du so etwas schreibst (#67720):

ra-raisch
E und M beobachten nun während Rs Reise, dass dessen Uhr langsamer läuft. Für E und M geht sie also immer mehr nach. R beobachtet hingegen, dass die Uhren von M und E langsamer gehen, E wird also relativ immer jünger, während R sieht, dass M immer weniger älter ist.

Dann vermute ich einen (mathematischen) Unterschied trotz der semantisch gleichen, ja sogar selben Aussage, die das Altern im Verhältnis E zu R und R zu M definiert. Wegen eines (mathematischen) Beschleunigungs/Verzögerungs-Unterschied oder Entfernungs/Näherungs-Unterschied zum Beispiel.

Nochmals in aller Deutlichkeit:
Mir geht es weder um "Rechthaben" oder im "Unrecht" sein. Einzig um mein Verständnis geht es!!!

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 21:56 #67801

impressed schrieb: Wenn es nur um den Begriff "absolut" geht, bin ich gespannt auf Beispiele.
Auch c ist nicht absolut.
c im Vakuum ist nicht gleich c im Wasser.
Was wäre denn absolut?


Im gesamten Universum ist die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit c immer absolut konstant. Das Licht bewegt sich allerdings auch durch ein Medium wie Wasser mit c, wir messen lediglich etwas anderes (Huygenssches Prinzip).

Wenn das Licht (genauer die Primärwelle) auf das Medium trifft, dann entstehen im Medium durch Streuung weitere Wellen (Elementarwellen). Diese entfernen sich Kugelförmig von jedem Punkt und interferieren miteinander, d.h. in manchen Richtungen werden sie ausgelöscht, in anderen erhöht sich die Amplitude. Dadurch entsteht eine verlangsamte Wellenfront, die wir als Verlangsamung des Lichts im Medium wahrnehmen (d.h. ihre Geschwindigkeit ist < c). Die Primärwelle und die Elementarwellen bewegen sich dabei selbst aber immer mit c. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Wellenfront in unterschiedlichen Medien ergibt sich dadurch, dass die Phase der Wellen vom Medium abhängt.

Das ist das Grundprinzip. Wenn man es mathematisch exakt beschreiben will, dann am besten über das elektromagnetische Feld mithilfe der Maxwellgleichungen:

scilogs.spektrum.de/quantenwelt/nicht-so-schnell-licht/ .

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 22:20 #67802

So, jetzt habe ich mir nochmal die entscheidende Stelle im UWudL-Video zum ZP angesehen, wo Gaßner "des Rätsels Lösung" präsentiert. Er sagt tatsächlich, dass nur das Heraustreten des Reisenden aus seinem gleichförmig bewegten Inertialsystem dafür verantwortlich sei, dass das Paradoxon keines ist. Im Umkehrschluss heißt das natürlich: Wenn der Reisende permanent in seinem Inertialsystem bleiben würde, also für immer, dann wäre es tatsächlich ein Paradoxon und somit unerklärlich, warum gerade der Reisende weniger altern sollte und nicht der Zurückgebliebene.

Bei allem Respekt: Das nehme ich ihm so nicht ab. Er macht an der Stelle auch überhaupt nicht den Eindruck, dass er selber davon überzeugt ist, dass das ZP damit "gelöst" wäre bzw. die Sache in Wahrheit gar nicht paradox wäre.
Arrakai schrieb: [...] Falls sie sich irgendwann irgendwo wiedertreffen, dann haben sie ggf. einen unglaublich komplizierten Weg hinter sich. [...] Jetzt vereinfachen wir das mal und fassen die vielen Beschleunigungen und vielen Richtungswechseln zusammen und bemerken: Huch, das war ja eine Wende. Die hast du in deinem Beispiel also keinesfalls eliminiert, wenn du es zu Ende denkst.

Doch, in meinem Beispiel #67754 kommt definitiv keinerlei Beschleunigung, Stop, Richtungswechsel oder Wende vor, und es ist auch ganz zu Ende gedacht: Das Experiment endet definitiv nachdem beide ihre Fotos gemacht haben und während der ganzen Laufzeit des Experiments befinden sich beide Inertialsysteme in gleichförmiger Bewegung zueinander (von der Erde bis zum Planeten Vulkan), genau wie es die Mathematik der SRT verlangt.

Alles was später mit den Inertialsystemen passiert ist völlig ohne Bedeutung. Der auf den Fotos eingefrorene Zustand dokumentiert für alle Zeit das Ende des Experiments und kein später stattfindendes Manöver mit den Inertialsystemen kann diesen Zustand rückwirkend ändern. Ich verstehe nicht, wie man das anders sehen kann.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!
Folgende Benutzer bedankten sich: badhofer

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Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 22:31 #67803

@Steinzeit-Astronom
Genauso sehe ich das auch.

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

Folgende Benutzer bedankten sich: Steinzeit-Astronom

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Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

Ist die Zeitdilatation erklärbar? 21 04. 2020 23:12 #67805

Arrakai


scilogs.spektrum.de/quantenwelt/nicht-so-schnell-licht/ .

Auszug deines Links:
Auf der Fragen-und-Antworten-Seite von Quantenwelt.de habe ich sehr kurz den tatsächlichen Grund dafür genannt, dass Licht in Medien langsamer ist als im Vakuum. Es liegt an der Polarisierbarkeit der Atome im Atomgitter.
Auszug der Frage-und-Antwort-Seite
Als masselose Teilchen bewegen sich Photonen immer mit der maximal möglichen Geschwindigkeit, der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Sie können weder abgebremst noch beschleunigt werden. Licht pflanzt sich jedoch in Materie meist langsamer fort als im Vakuum, die Lichtgeschwindigkeit ist also im Materie kleiner als im Vakuum. Vor kurzem ist es Forschern sogar gelungen, eine Lichtwelle in einem Medium komplett zu stoppen und kurze Zeit später weiterlaufen zu lassen.

Auch wenn diese Versuche sehr spannend sind, ist es nicht gerechtfertigt zu sagen, die Photonen würden abgebremst werden. Eine Lichtwelle besteht in einem Medium nicht nur aus Photonen. Vielmehr bewegt sich durch ein Medium eine Anregungswelle, an der neben der normalen elektrischen Feldstärke noch die Polarisation der Atome eine Rolle spielt. Durch die Kopplung des elektrischen Feldes an die Atome bewegt sich die Lichtwelle im Medium langsamer als im Vakuum und man kann diese neue Welle ähnlich wie eine freie Lichtwelle zu langsameren Photonen quantisieren. Diese Lichtquanten sind aber nicht mit den Photonen im Vakuum identisch. Man kann daher nicht von einer Abbremsung der Photonen sprechen.
Ende der Zitate
Edit: Hervorhebungen von mir

Ich verstehe darunter, dass Licht sehr wohl im Medium langsamer "ist" bzw. sich fortpflanzt. Allein das einzelne Photon behält seine c-Konstante.
Also wäre laut diesen Aussagen die Geschwindigkeit eines einzelnen Photons absolut. Immerhin etwas absolutes. Vielen Dank!

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