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THEMA: 3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit

3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 07 Mai 2019 10:23 #51684

Drei Fragen stehen für mich (als nicht Wissenschaftler) im Raum:

1.
Wenn jemand auf der Erdumlaufbahn mit 99,99999% Lichtgeschwindigkeit reisen könnte vergeht an Board seines Raumschiffs die Zeit langsamer als auf der Erde. Wie groß wäre der Zeitunterschied nach einer Runde der beiden Uhren? Eine an Board des Raumschiff und einer auf der Erde wenn man zu grund legt, dass sich die Erde in der Zeit nicht von der Stelle bewegt?

2.
Wie wäre der Uhrenunterschied wenn man den Reisenden (auf dierektem Weg) auf die aktuell gegenüberliegende Position der Erdumlaufbahn (OK die Sonne wäre im Weg) mit 99,99999% Lichtgeschwindigkeit schicken würde und dieser müsste dann dort warten bis die Erde bei Ihm wäre (also ein halbes Jahr)?

3. Wieviel Zeit vergeht in einem Raumschiff das mit 99,99999% Lichtgeschwindigkeit eine Distanz von einem Lichtjahr zurücklegt?

Wäre toll wenn einer die Fragen beantworten und ggf. vorrechnen kann.

Marcus

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3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 07 Mai 2019 21:58 #51693

Dazu reicht der Lorentzfaktor.

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3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 07 Mai 2019 23:05 #51698

Hallo Marcus,

vielleicht hilft dir dieser Link
mit LG um die Erde zwar nicht enthalten, aber dafür andere interessante Ziele
www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html

ganz unten kannst du dir auch die Rechenwege anschauen

Gene brauchen Vielfalt und der Grips auch

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3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 08 Mai 2019 11:23 #51704

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Moin Marcus und Willkommen im Forum.

3. Wieviel Zeit vergeht in einem Raumschiff das mit 99,99999% Lichtgeschwindigkeit eine Distanz von einem Lichtjahr zurücklegt?

Um den Lorentzfaktor zu berechnen kannst du auch einen online Rechner nehmen.. falls kein Matheprogramm zur Hand..
www.1728.org/reltivty.htm?b0=+0.9999
Dann solltest du allerdings c nicht in Prozent angebeben, sondern c = 1 setzen, da deine Geschwindigkeit kleiner c also 0.9999999 eingeben.
Drücke c=1 ... Nun hast du den Lorentzfaktor der bei v knapp unter c anfällt.

Zur Berechnung, dann folgend alles in Metern und Sekunden....

Lichtjahr = 9.460.730.472.580.000 m geteilt durch deine Geschwindigkeit v = 0.9999999 = 299.792.428 m/s = Reisezeit 31.557.603 Sek.
Um nun die Eigenzeit an Bord zu berechnen, setzt du den vom calculator berechneten Lorentzfaktor an.
Reisezeit = 31.557.603 Sek. geteilt 2.236 Lorentzfaktor = 14.113 Sek.
Macht ca. 9.8 Tage Flugzeit

Grüße Z.

Wenns ums Rechnen geht immer an Y. halten ;)

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Letzte Änderung: von Z.. (Notfallmeldung) an den Administrator

3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 08 Mai 2019 15:30 #51715

In der Antwort Nr. 2 wird auf eine Internetseite mit Berechnungen verwiesen. Für mich weichen die Werte dort aber von der Berechnung im Chat ab.
1 Lichtjahr im chat mit lichtgeschwindigkei = mca. 9,8 Tage, auf der Internetseite www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html 10.000 Lichtjahre = 17,9 Jahre an BAord eines Raumschiffes.
Heißt für mich (als Vollidiot) = 17,9 * 365 Tage = 6.533,50 Tage / 10.000 Lichtjahre = 0,65 Tage für ein Lichtjahr.
WO IST DER FEHLER?

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3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 08 Mai 2019 21:21 #51727

Marcus schrieb: In der Antwort Nr. 2 wird auf eine Internetseite mit Berechnungen verwiesen. Für mich weichen die Werte dort aber von der Berechnung im Chat ab.


Das ist nicht verwunderlich, da verschiedene Dinge berechnet werden.

• Deine Frage bezieht sich auf Bewegung eines Raumschiffes mit konstanter Geschwindigkeit: \(v=0,9999999\cdot c\)
und es soll die Strecke\( x=1Lj=c\cdot1a\) zurückgelegt werden. Für einen “ruhenden Beobachter”, gegen den sich das Raumschiff bewegt, vergeht dabei die Zeit \(t=\frac{x}{v}=\frac{c\cdot1a}{0,9999999\cdot c}=\frac{365,25d}{0,9999999}\). Eine Uhr an Bord des Raumschiffes zeigt die Eigenzeit
\(\tau=\frac{t}{\gamma}=\sqrt{1-(\frac{v}{v})^{2}\cdot t}=\sqrt{1-0,9999999^{2}}\cdot\frac{365,25d}{0,9999999}=0,1633d=14,113\cdot10^{3}s\)
an.

• Die Berechnungen auf der Seite www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html beziehen sich auf eine gleichförmig beschleuigte Bewegung, wobei die Beschleunigung die Erdbeschleunigung ist: \(b_{r}=9,81m/s^{2}\). Außerdem wird dort zum Zurücklegen einer bestimmten Entfernung die Bewegung in zwei Teile aufgeteilt: die erste Hälfte ist die Beschleunigungsphase, die zweite Hälfte ist eine dazu symmetrische Bremsphase.

DieterH
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3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 09 Mai 2019 12:17 #51744

@ Marcus

ne bessere Seite wie www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html mit einer so ausführliche Erklärung im Voraus und abschließendem Resümee über die technischen Herausforderungen hab ich bisher nicht gefunden im Netz.

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3 Fragen - Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 11 Mai 2019 10:41 #51819

zur Frage 3 sei ergänzt das sich die Entfernung für die Rakete auf ca. 3,92 Lichtstunden verkürzt. Das entspricht mit ca. 28.28 au weniger als die Entfernung zum Neptun.
Zeitdilatation und Längenkontraktion gehen immer Hand in Hand bzw. ergänzen sich.

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