Bewegte Uhren gehen nach wie vor

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

ich verzweifle mal wieder an den Grundlagen der SRT…
Ich weiß auch, dass dieses Problem schon unzählige male diskutiert worden ist. Aber so richtig klar ist mir das immer noch nicht.

Also. Bewegte Uhren gehen langsamer, sagt man. Langsamer als was? Als ruhende Uhren. Aber Ruhe und Bewegung sind ja nun mal relativ.

Meist hört man solche Aussagen, wie „Die Raumfahrer im schnellen Raumschiff merken nichts davon, nur relativ zur Erde laufen die Uhren eben langsamer.“ Woher wissen die das denn? Die können doch nicht auf der Erde anrufen und fragen, wie spät es ist.

OK - jetzt mal ein klares eindeutiges Gedankenexperiment. Wir verbinden mal die Erde mit einem sehr weit entfernten Planenten durch eine lange feste Stange. Der Abstand zwischen Erde und diesem Planet ist also fest, und von Rotation sehen wir jetzt auch mal ab. In regelmäßigen Abständen sind auf der Stange Uhren befestigt, und die sind alle synchronisiert. Wir haben also ein schönes Inertialsystem.
Jetzt startet auf der Erde ein Raumschiff, beschleunigt ordentlich und fliegt dann mit von mir aus 0,8c an der Stange entlang. Sobald diese konstante Reisegeschwindigkeit erreicht ist, schaut einer raus, wartet, bis die nächste Uhr zu sehen ist und synchronisiert dann damit die Borduhr.
So, das Raumschiff fliegt jetzt immer weiter. Aus Sicht des Inertialsystems bewegt es sich, also sollte die Borduhr langsamer gehen als die Uhren an der Stange. Aus Sicht des Raumschiffs bewegt sich aber die Stange, also sollten die Stangen-Uhren langsamer gehen als die Borduhr.
Und irgendwo an der Strecke steht jetzt ein Fotograf, und macht ein Bild, auf dem gleichzeitig eine Stangenuhr und die Borduhr zu sehen sind.

Ja, und jetzt endlich die Frage: Was zeigen die Uhren denn nun auf diesem Bild?

Danke erstmal fürs Lesen.

Gruß
Olaf

#2

Hallo Olaf!

In regelmäßigen Abständen sind auf der Stange Uhren befestigt, und die sind alle synchronisiert.

Wie können Uhren synchronisiert sein, wenn es keine absolute Gleichzeitigkeit gibt?

Grüße

Andreas

#3

Hallo,

Wie können Uhren synchronisiert sein, wenn es keine absolute
Gleichzeitigkeit gibt?

doch, innerhalb eines Inertialsystems muss das wohl gehen. Alle Uhren auf der Stange bewegen sich nicht zueinander.

Gruß
Olaf

#4

Ja, und jetzt endlich die Frage: Was zeigen die Uhren denn nun
auf diesem Bild?

Auf dem Bild geht die Borduhr nach. Beachte die Relativität der Gleichzeitigkeit. Du synchronisierst die Borduhr nur mit einer der auf der Stange befestigten Uhren. Mit den anderen ist sie nicht synchron. In Flugrichtung gehen aus Sicht des Schiffes alle ruhenden Uhren vor und obwohl sie langsamer gehen, tun sie das auch noch, wenn das Schiff an ihnen vorbei fliegt.

#5

Hallo Olaf!

doch, innerhalb eines Inertialsystems muss das wohl gehen.

Einstein war da anderer Meinung.

Grüße

Andreas

#6

Hallo!

Auf dem Bild geht die Borduhr nach.

Dafür gibt es keine logische Begründung.

Grüße

Andreas

#7

Auf dem Bild geht die Borduhr nach.

Dafür gibt es keine logische Begründung.

Du musst meinen Beitrag schon ganz lesen. Die logische Begründung folgte gleich nach danach.

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#8

doch, innerhalb eines Inertialsystems muss das wohl gehen.

Einstein war da anderer Meinung.

Nein, war er nicht. Diese Synchronisation ist sogar eine Grundvoraussetzung der SRT. Hier beschreibt er ausführlich wie das geht:

http://www.pro-physik.de/Phy/pdfs/ger_890_921.pdf

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#9

Hallo!

Du musst meinen Beitrag schon ganz lesen.

Habe ich.

Die Situation ist nicht zwingend asymmetrisch.

Außerdem ist schon das Ursprungsposting unlogisch.

Grüße

Andreas

#10

Hallo!

Ist mir zu lang.

Gibt es absolute Gleichzeitigkeit oder gibt es sie nicht?

Grüße

Andreas

#11

Ist mir zu lang.

Dann halt’ Dich besser auch aus dieser Diskussion raus.

#12

Hallo Andreas,

Ist mir zu lang.

super Kommentar.

Gibt es absolute Gleichzeitigkeit oder gibt es sie nicht?

Nein, es gibt keine absolute, d. h. bezugssystemübergreifende Gleichzeitigkeit. Es gibt aber sehr wohl Gleichzeitigkeit, nämlich solche innerhalb eines Bezugssystems. Oder als dazu gleichwertige Aussage: Es ist möglich, zueinander ruhende Uhren miteinander zu synchronisieren (aber nicht gegeneinander bewegte).

Gruß
Martin

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#13

Hai!

Meist hört man solche Aussagen, wie „Die Raumfahrer im
schnellen Raumschiff merken nichts davon, nur relativ zur Erde
laufen die Uhren eben langsamer.“ Woher wissen die das denn?

Weil sie es ausprobiert haben. Das Experiment ist 1985 bei der
Mission D1 durchgeführt worden und hieß Navex.

Die können doch nicht auf der Erde anrufen und fragen, wie
spät es ist.

Ganz simpel erklärt, sie haben auf der Erde zwei Uhren synchonisiert
und eine dann mitgenommen ins All. Nach der Rückkehr war für eine Uhr
etwas weniger Zeit vergangen.

Wenn du es etwas genauer wissen willst …
http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA498623&Lo…

Der Plem

#14

Hallo!

Dann halt’ Dich besser auch aus dieser Diskussion raus.

Soll das ein Argument sein? Hast du das zu bestimmen? Ich habe Einsteins Buch gelesen, das sollte genügen.

Grüße

Andreas

#15

Hallo Martin!

Nein, es gibt keine absolute, d. h. bezugssystemübergreifende Gleichzeitigkeit.

Eben. Das meine ich. Es gibt keinen Stab mit Uhren, die absolut synchron sind, das heißt für jeden Beobachter, egal, wie er sich bewegt, immer synchron sind.

Es gibt aber sehr wohl Gleichzeitigkeit, nämlich solche innerhalb eines Bezugssystems. Oder als dazu gleichwertige Aussage: Es ist möglich, zueinander ruhende Uhren miteinander zu synchronisieren (aber nicht gegeneinander bewegte).

Danke für die Ergänzung. Das kann ich so stehen lassen. Sollte ich dem versentlich widersprochen haben, bitte ich alle um Verzeihung für meine unklare Ausdrucksweise.

Grüße

Andreas

#16

Moin,

Eben. Das meine ich. Es gibt keinen Stab mit Uhren, die
absolut synchron sind,

wieso denn nicht? Ich werde doch wohl noch ein paar Uhren an einen langen Stab schrauben können, die alle gleich gehen. Immer, wenn ich mich auf den Stab genau zwischen 2 Uhren setze, und immer links und rechts von mir eine Uhr im gleichen Abstand sehe, zeigen die dieselbe Zeit an.

Dieser Stab ist halt ein Modell für ein Inertialsystem, in dem ich überall die (seine) Zeit ermitteln und mit meiner eigenen vergleichen kann. Alle Experimente, wo jemand irgendwann umkehrt, gefallen mir nicht, weil es da durch die Beschleunigung immer auch ART-Effekte gibt.

Ich wünsche allen eine schönes Wochenende, und hoffe aber trotzdem auf eine weitere angeregte Diskussion.

Olaf

#17

Hallo Olaf!

wieso denn nicht?

Weil es keine absolute Gleichzeitigkeit gibt. Wenn, wie ich vermute, du die SRT kennst, sind wir uns in dem Punkt einig, oder?

Ich werde doch wohl noch ein paar Uhren an einen langen Stab schrauben können, die alle gleich gehen. Immer, wenn ich mich auf den Stab genau zwischen 2 Uhren setze, und immer links und rechts von mir eine Uhr im gleichen Abstand sehe, zeigen die dieselbe Zeit an.

Richtig. Und noch dazu klar und logisch beschrieben. Innerhalb des Intertialsystems sind die Uhren synchron. Für einen Beobachter, der sich relativ zum Stab bewegt, aber nicht. Auch dann nicht, wenn die Uhren sich nicht relativ zueinander bewegen.

Dieser Stab ist halt ein Modell für ein Inertialsystem, in dem
ich überall die (seine) Zeit ermitteln und mit meiner eigenen
vergleichen kann.

Richtig. Die Uhren sind synchron. Aber nicht ABSOLUT synchron. D. h. nicht für jeden beliebig bewegten Beobachter.

Alle Experimente, wo jemand irgendwann umkehrt, gefallen mir nicht.

Mir auch nicht.

Weil es da durch die Beschleunigung immer auch ART-Effekte gibt.

Eben.

Ich wünsche allen eine schönes Wochenende.

Ich dir auch. Und bitte entschuldige, wenn ich manchmal unverständlich schreibe.

Grüße

Andreas

#18

Hallo,

Richtig. Und noch dazu klar und logisch beschrieben. Innerhalb
des Intertialsystems sind die Uhren synchron. Für einen
Beobachter, der sich relativ zum Stab bewegt, aber nicht. Auch
dann nicht, wenn die Uhren sich nicht relativ zueinander
bewegen.

Dann erkläre doch bitte, welcher Effekt dagegen sprechen könnte.
Gruß
loderunner

#19

Ich werde doch wohl noch ein paar Uhren an einen langen Stab schrauben können, die alle gleich gehen. Immer, wenn ich mich auf den Stab genau zwischen 2 Uhren setze, und immer links und rechts von mir eine Uhr im gleichen Abstand sehe, zeigen die dieselbe Zeit an.

Richtig. Und noch dazu klar und logisch beschrieben. Innerhalb
des Intertialsystems sind die Uhren synchron.

Aha, es geht also doch!

Für einen
Beobachter, der sich relativ zum Stab bewegt, aber nicht.

Das hat auch niemand behauptet. Kann es Sein, dass Dir Olafs Beitrag auch zu lang war, um ihn komplett zu lesen? Da stand explizit, dass sich die Synchronisation auf „ein schönes Inertialsystem“ bezieht.

Ich präzisiere meine Empfehlung von unten: Halte Dich aus der diskussion raus, solange Du nicht weißt, worum es geht und auch nicht willens bist, Dich zu informieren.

#20

Hallo!

Dann erkläre doch bitte, welcher Effekt dagegen sprechen könnte.

Einsteins bekanntes Experiment mit dem Zug und den zwei Blitzen erklärt das bestens.

Wenn es keine absolute Gleichzeitigkeit gibt, gibt es auch keine Uhren, deren Zeiger absolut gleichzeitig auf 12.00 Uhr springt. Also auch keine absolut synchronen Uhren.

Grüße

Andreas