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Re: Zwillingsparadoxon: Wieso altert der Beschleun
Hi!
Wie lässt sich das Zwillingsparadoxon als
Folge der Relativitätstheorie erklären?
Beide bewegen sich voneinander fort, also
müssten beide doch langsamer, bzw.
schneller altern!
OK, das ist erstmal der "klassische" Einwand, der das Zwillingsparadoxon zum (scheinbaren) Paradoxon macht.
Es altert natürlich der Langsamer, der
beschleunigt und zur Erde
(Ausgangsplanet)
zurückkehrt.
Also "natürlich" und Relativitätstheorie - das paßt irgendwie nicht zueinander. Da ist nämlich gar nix "natürlich".
Aber eine Beschleunigung
lässt sich doch gar nicht feststellen!
Doch! Dazu ein Gedankenexperiment. Du setzt Deinen Kumpel in einen Bürostuhl, der sich um seine eigene Achse drehen kann, und versetzt ihn kräftig in Rotation. Dann forderst Du ihn auf, Dein Verhalten von seinem Bezugssystem aus zu beschreiben (wobei Du nur ruhig dastehst). Wenn Dein Kumpel sagt, daß Du Dich um ihn drehst, dann ist diese Beschreibung genauso korrekt wie Deine, wenn Du sagst "mein Kumpel dreht sich". Daraus kannst Du aber nicht die Schlußfolgerung ziehen, daß die beiden Bezugssysteme "gleichberechtigt" sind - sie sind es nämlich nicht! Das siehst Du daran, daß Deinem Kumpel nach einiger Zeit schlecht wird, Dir aber nicht. Das Schlecht-Werden rührt daher, weil sich Dein Kumpel nicht in einem Inertialsystem befindet. Das ist ein System, in dem es einem prinzipiell nicht (d. h. auch nicht, wenn man "unendlich sensibel" wäre) schlecht wird.
Zurück zum Zwillingsparadoxon. Der Zwillingsbruder, der auf der Erde zurückbleibt, bleibt immer in demselben Inertialsystem. Sein Bruder wechselt dagegen am Umkehrpunkt seiner Reise von seinem bisherigen zu einem, das sich mit hoher Geschwindigkeit gegenüber dem ersten bewegt (daß der Übergang nicht schlagartig sondern allmählich erfolgt, spielt keine Rolle). Das heißt: In dem Problem gibt es nicht nur zwei, sondern drei Inertialsysteme: Das Erd-, das Hinreise- und das Rückreise-System. Aus diesem Grund ist die Sache nicht symmetrisch (obwohl die reinen Beschreibungen der Brüder über das Sich-Entfernen-und-wieder-Nähern des jeweiligen anderen es sind!).
Der Check, ob man sich gerade in einem Inertialsystem befindet oder nicht, kann immer erfolgreich durchgeführt werden, unabhängig von irgendeinem anderen System (d. h. auch Raumfahrer in ihrer Kapsel können ohne "nach draußen" (d. h. auf ein anderes Bezugssystem) zu sehen feststellen, ob sie sich gerade beschleunigen oder eine Drehung ausführen). Wenn sie jedoch feststellen, daß sie ich in einem Inertialsystem befinden, dann können sie nicht "für sich alleine" feststellen, wie schnel sie sind, denn die Größe Geschwindigkeit ist etwas, was nur zwei Systeme gegeneinander haben können.
Ich hoffe, meine Ausführungen waren verständlich.
Mit freundlichem Gruß
Martin
