Alterung im Weltraum/Relativistischer Uhreneffekt?

Von: , Frage gestellt am Di, 23. Jan 2001

Hallo Allerseits!

Bin neulich ueber folgendes Problem gestolpert, und hoffe, dass mir hier vielleicht jemand helfen kann.
Folgendes:
Einer von zwei Zwillingen wird in den Weltraum geschossen und verbringt dort zwanzig Jahre seines Lebens, waehrend sein Bruder auf der Erde verweilt. Bei seiner Rueckkehr nach zwanzig Jahren soll der Zwilling aus dem Weltraum langsamer gealtert sein, als sein Bruder auf der Erde. Kann mir jemand erklaeren, woran das liegt? Irgendwie kann ich mich daran erinnern mal das Stichwort 'relativistischer Uhreneffekt' gehoert zu haben (im GPS Unterricht), und Frage mich ob es vielleicht damit zusammenhaengt. Vielleicht kann mir ja jemand helfen.
Auf jeden Fall schon mal Danke.
Gruesse, Dave

2 Antworten zu dieser Frage

  1. Antwort von nach 17 Stunden hilfreich
    Re: Alterung im Weltraum/Relativistischer Uhreneff

    Lieber Dave!

    Ich bin zwar kein Physiker, aber so weit ich weiß, schreitet die Zeit mit zunehmender Geschwindigkeit (in Bezug auf das Licht)langsamer voran. Aber nur für den außenstehenden Betrachter (in Deinem Fall der Zwilling auf der Erde).
    Für den im Weltraum mit hoher Geschwindigkeit fliegenden Zwilling vergeht die Zeit aus seiner Sicht genauso schnell wie sonnst auch. Könnte dieser aber ohne Zeitverlußt auf die Erde blicken, würde sich dort alles viel schneller bewegen, respektive die Zeit aus seiner Sicht schneller voranschreiten als bei ihm.

    Wenn der eine Zwilling nach 20 Jahren wieder zurück auf die Erde kommt und seinen Bruder um 20 Jahre gealtert sieht, sind für ihn selber vielleicht erst 1 Jahr vergangen. Er hat tatsächlich aber nur dieses eine Jahr durchlebt und nicht 20 Jahre, die in der Zwischenzeit auf der Erde vergangen sind.

    Aus seiner Sicht ist die Zeit in diesem Beispiel auf der Erde 20x schneller vergangen, das bezieht sich auf alles auf der Erde. Die Personen auf der Erde haben 20x schneller Gesprochen, die Herzen haben 20x schneller geschlagen usw.
    Aus der Sicht seines Bruders auf der Erde war es genau umgekehrt.

    Und doch ist für beide die sie umgebende Zeit genauso schnell vergangen, wie immer.

    Man hat zu diesem Thema schon experimente mit Atomuhren gemacht. Beide wurden synchronisiert, eine blieb auf ihrem Standort und die andere hat man mit einem Flugzeug einmal um die Erde geschickt. Beide wurden nach der Ankunft wieder verglichen und man stellte fest, daß die Uhr, die mit dem Flugzeug in Bewegung war, wenn auch nur mit einen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit, etwas hinter der am Ort verbliebenen hinterherhinkte. Das heißt die Zeit ist in dem Flugzeug etwas langsamer vergangen als auf der Erde. Das ganze spielt sich aber in einem Zeitraum ab, den man nur mit Instrumente messen kann, so gering waren die Abweichungen.

    Grüße Oliver

  2. Antwort von nach 50 Tagen hilfreich
    Zwei Buchtips

    1. Kip Thorn 'Gekrümmter Raum, verbogene Zeit' (oder umgekehrt?)
    Da sind relativistische Phänomene gut und mit so wenig Formeln wie möglich beschrieben. Hab sogar ich zu einem guten Teil verstanden und ich bin nur der Physikdilettant

    2. Robert Heinlein 'Von Stern zu Stern'
    Heinlein hat da einen lesenswerten Roman geschrieben in dem er ein Zwillingspaar beschreibt, bei dem einer auf eine interstellare Reise geht und der andere auf der Erde bleibt. Für den einen vergehen sieben Jahre, für den anderen, ich glaube 50.

    Servus
    PD [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

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