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Die Uhr und die Relativitätstheorie

Von: , Frage gestellt am Mo, 29. Jan 2007

Mahlzeit!

Die Zeit vergeht auf der Erde doch schneller als im Weltall. Bedingt ist dies durch die Masse, wenn ich nicht täusche.

Annahme: Wenn ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit fliegen würde, würde dann die Zeit schneller oder langsamer als auf der Erde vergehen?

Bisher dachte ich sie würde langsamer vergehen, aber sie müsste doch schneller ablaufen, weil die Masse des Raumschiffes ja ins unermessliche steigt oder?

Ich habe noch eine zweite Frage. Wenn man davon spricht, die Zeit vergeht auf einem Raumschiff langsamer, wie ist das zu verstehen? Die Zeit wird ja gemessen. Aber womit? Würde bei einer Digitaluhr genauso eine Differenz der Zeit auftauchen?

11 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich

   Re: Die Uhr und die Relativitätstheorie

   Hallo Michael. Die Zeit vergeht auf der Erde doch schneller als im Weltall.
   Bedingt ist dies durch die Masse, wenn ich nicht täusche.
   Das ist richtig. Annahme: Wenn ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit fliegen
   würde, würde dann die Zeit schneller oder langsamer als auf
   der Erde vergehen?
   Die Zeit vergeht langsamer (-bewegte Uhren gehen langsamer). Bisher dachte ich sie würde langsamer vergehen, aber sie
   müsste doch schneller ablaufen, weil die Masse des
   Raumschiffes ja ins unermessliche steigt oder?
   Wie kommst du denn darauf?
   Nach Newton gilt: m(Masse) = F(Kraft)/a(Beschleinigung).
   Die Masse bleibt immer gleich. Nach dem Massenerhaltungssatz darf auch keine Masse hinzukommen. Ich habe noch eine zweite Frage. Wenn man davon spricht, die
   Zeit vergeht auf einem Raumschiff langsamer, wie ist das zu
   verstehen? Die Zeit wird ja gemessen.
   Im Raumschiff wird die Eigenzeit gemessen (ich bin mit dem Lesen des Artikels nicht schneller fertig, als wenn ich ihn außerhalb des Raumschiffes lese). Die Zeitdilatation kann man errechnen. Aber womit? Würde bei einer Digitaluhr genauso eine Differenz der :Zeit auftauchen?
   Ja.
   
   Gruß,
   Jari
   

   • Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Die Uhr und die Relativitätstheorie

     Wie kommst du denn darauf?
     Nach Newton gilt: m(Masse) = F(Kraft)/a(Beschleinigung).
     Die Masse bleibt immer gleich. Nach dem Massenerhaltungssatz
     darf auch keine Masse hinzukommen.
     Ich zitiere mal von wissen.de: "Nach der Relativitätstheorie nimmt die bewegte Masse gegenüber der ruhenden Masse (Ruhmasse) mit der Geschwindigkeit zu" Aber womit? Würde bei einer Digitaluhr genauso eine Differenz der :Zeit auftauchen?
     Ja.
     
     Aber wie kann ich mir das erklären? Merkt die Uhr ob sie bewegt wird oder nicht? Der Takt einer Digitaluhr ist doch fest eingestellt.
     

     • Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich

       Re^3: Die Uhr und die Relativitätstheorie

       Aber wie kann ich mir das erklären? Merkt die Uhr ob sie
       bewegt wird oder nicht? Der Takt einer Digitaluhr ist doch
       fest eingestellt.
       Die Zeit an sich vergeht langsamer. Eine Uhr misst die Zeit, also geht sie auch langsamer.
       Eine Quarzuhr "lebt" davon, daß irgendein Kristall x-mal pro Sekunde schwingt. Das tut er auch an Bord des Raumschiffs, nur das für Außenstehende dort eine Sekunde länger dauert - die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde bleibt gleich.
       
       LG
       Stuffi
       

     • Antwort von nach 4 Stunden 0 hilfreich

       Re^3: Die Uhr und die Relativitätstheorie

       Hallo Michael. Wie kommst du denn darauf?
       Nach Newton gilt: m(Masse) = F(Kraft)/a(Beschleinigung).
       Die Masse bleibt immer gleich. Nach dem Massenerhaltungssatz
       darf auch keine Masse hinzukommen.
       Ich zitiere mal von wissen.de: "Nach der Relativitätstheorie
       nimmt die bewegte Masse gegenüber der ruhenden Masse
       (Ruhmasse) mit der Geschwindigkeit zu"
       Ja. Da hat wissen.de recht. Und da es natürlich um die RT geht, ist das auch zu berücksichtigen. Aber insgesamt macht das kaum einen Unterschied, da (wie René schon geschrieben hat) bei Massenanwesenheit die Zeit langsamer vergeht (-das hab' ich in meinem Posting falsch! Hab' gedacht du hast's richtig).
       Also insgesamt: Bewegte Uhren gehen langsamer!
       
       Gruß,
       Jari
       

     • Antwort von nach 4 Stunden 1 hilfreich

       Re^3: Die Uhr und die Relativitätstheorie

       Hallo, Ich zitiere mal von wissen.de: "Nach der Relativitätstheorie
       nimmt die bewegte Masse gegenüber der ruhenden Masse
       (Ruhmasse) mit der Geschwindigkeit zu"
       dann zitiere ich z.B. Sean M. Carroll (`Lecture Notes on General Relativity'):
       "The mass is a fixed quantity independent of inertial frame; what you may be used to thinking of as the “rest mass.” It turns out to be much more convenient to take this as the mass once and for all, rather than thinking of mass as depending on velocity."
       
       Da der Begriff der geschwindigkeitsabhängigen Masse eigentlich nur Schwierigkeiten macht und zu falschen Schlussfolgerungen führt, bezeichnet man heutzutage in der Physik üblicherweise mit Masse das, was du wohl mit Ruhemasse bezeichnen würdest, nämlich das Viererimpulsquadrat.
       
       
       --
       Philipp
       

     • Antwort von nach 7 Stunden 0 hilfreich

       Re^3: Die Uhr und die Relativitätstheorie

       Hallo, Aber wie kann ich mir das erklären? Merkt die Uhr ob sie
       bewegt wird oder nicht? Der Takt einer Digitaluhr ist doch
       fest eingestellt.
       nein, die Uhr merkt nix. Innerhalb des schnell bewegten
       Sytems schein alles so wie immer zu sein.
       
       Allerdings für den äußeren Beobachter scheinen sich die
       Naturgesetze im schnell bewegten System zu ändern
       -> Zeitdilation und Längenkontraktion
       
       Man kann diesen Effekt z.B. an Elementarteilchen gut
       veranschaulichen, welche eine begrenzte Lebensdauer haben.
       http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilation#Myonen_in_...
       
       Gruß Uwi
       

2. Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich

   Re: Die Uhr und die Relativitätstheorie

   Mahlzeit!
   
   Die Zeit vergeht auf der Erde doch schneller als
   im Weltall.
   Bedingt ist dies durch die Masse, wenn ich nicht
   täusche.
   langsamer Annahme: Wenn ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit
   fliegen
   würde, würde dann die Zeit schneller oder langsamer
   als auf
   der Erde vergehen?
   gleichschnell, aber im Raumschiff wuerdest du denken, auf der Erde vergeht sie langsamer. Die auf der Erde denken das ueber das Raumschiff gleichermassen. Bisher dachte ich sie würde langsamer vergehen, aber
   sie
   müsste doch schneller ablaufen, weil die Masse des
   Raumschiffes ja ins unermessliche steigt oder?
   stehenbleiben wuerde sie...
   ich hatte mal eine Schulkameradin, deren Uhr ging immer langsamer als die der anderen. Damals wusste ich noch nicht, dass Masse einen Einfluss auf Zeit hat. Auch das Leib Brot, was sie jeden Tag wieder mitbrachte, wurde nie schimmlig. Ich habe noch eine zweite Frage. Wenn man davon
   spricht, die
   Zeit vergeht auf einem Raumschiff langsamer, wie ist
   das zu
   verstehen? Die Zeit wird ja gemessen. Aber womit?
   Würde bei
   einer Digitaluhr genauso eine Differenz der Zeit
   auftauchen?
   nein, nur bei alten Kuckucksuhren...;-)
   
   ja, natuerlich, bei jeder Uhr, weil die Zeit eben langsamer vergeht...nicht die Zeit richtet sich nach der Uhr, sondern umgedreht:-)
   
   Aber du musst unterscheiden zwischen 1. der Zeit, die aufgrund der SRT scheinbar langsamer vergeht und 2. der Zeit, die aufgrund der ART im weniger gekruemmten Raum schneller vergeht.
   
   ich muss weg...
   

   • Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich

     korrektur

     Annahme: Wenn ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit
     fliegen
     würde, würde dann die Zeit schneller oder langsamer
     als auf
     der Erde vergehen?
     langsamer bzw. stehenbleiben, aber im Raumschiff wuerdest du denken, auf der
     Erde vergeht sie langsamer oder bleibt stehen. Die auf der Erde denken das ueber
     das Raumschiff gleichermassen, wenn sie es noch sehen koennen.
     

3. Antwort von nach 6 Stunden 0 hilfreich

   Re: Die Uhr und die Relativitätstheorie

   Ich bin etwas verwirrt und versuche mal zusammen zu fassen.
   
   Zunächst zur Messung mit der Uhr. Ich bin davon ausgegangen, dass einfache (besonders Digital-)Uhren programmiert sind, den Ablauf der Zeit also elektronisch eingespeichert haben.
   Dem ist aber nicht so:
   
   "Die Zeit an sich vergeht langsamer. Eine Uhr misst die Zeit, also geht sie auch langsamer.
   Eine Quarzuhr "lebt" davon, daß irgendein Kristall x-mal pro Sekunde schwingt. Das tut er auch an Bord des Raumschiffs, nur das für Außenstehende dort eine Sekunde länger dauert."
   
   Soweit also klar.
   Aber:
   
   "die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde bleibt gleich."
   
   Wenn die Quarz Uhr die Zeit misst, indem sie Schwingungen registriert, die Anzahl der Schwingungen aber gleich bleibt, wie kann dann eine Zeitdifferenz auftreten?
   Es erscheint mir logisch, da die Menge der Zeit im Raumschiff dieselbe ist, es erscheint mir jedoch unlogisch, da die Uhr im Raumschiff weniger abgelaufene Zeit registriert als die Vergleichsuhr auf der Erde.
   
   Betrachtet man die Zeit in demselben Bezugssystem in dem man sich befindet, dann gilt die Zeit ist überall gleich.
   
   Betrachtet man die Zeit eines Systems aus einem anderen Bezugssystem, dann gilt:
   Zeit ist abhängig von Masse und Geschwindigkeit. Geschwindigkeit erhöht Masse.
   
   Die Zeit verläuft auf der Erde langsamer als im Weltall (unbewegt). Das kommt durch die Masse der Erde zustande.
   
   Demnach müsste ein Raumschiff, innerhalb dessen eine Zeitdifferenz (die Zeit vergeht doch langsamer auf dem Raumschiff) relativ zur Erde gemessen wurde, doch eine größere Masse haben als die Erde.
   
   
   "[Die Zeit in einem mit Lichtgeschwindigkeit fliegenden Raumschiff vergeht] gleichschnell, aber im Raumschiff wuerdest du denken, auf der Erde vergeht sie langsamer. Die auf der Erde denken das ueber das Raumschiff gleichermassen.
   
   Ich könnte verstehen, wenn die Leute auf der Erde denken (mit Sichtkontakt) die Zeit auf dem Raumschiff vergeht schneller oder gleichschnell, aber die denken die Zeit vergeht dort langsamer?
   
   
   "Ich hatte mal eine Schulkameradin, deren Uhr ging immer langsamer als die der anderen. Damals wusste ich noch nicht, dass Masse einen Einfluss auf Zeit hat. Auch das Leib Brot, was sie jeden Tag wieder mitbrachte, wurde nie schimmlig."
   
   Ist nen Joke, oder..
   
   
   "Aber du musst unterscheiden zwischen 1. der Zeit, die aufgrund der SRT scheinbar langsamer vergeht und 2. der Zeit, die aufgrund der ART im weniger gekruemmten Raum schneller vergeht."
   
   Damit muss ich mich nochmal in Ruhe auseinandersetzen.
   
   Bitte um Verbesserung.
   Danke für die Hilfe.
   

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