Hallo,
folgende Frage treibt mich um:
Angenommen ein Raumschiff ® fliegt mit 0,9c von der Erde (E) zu einem Stern der 100 Lj entfernt ist. D.h. Reisezeit, für den Beobachter E, beträgt 111,1j.
Nach der Relativitätstheorie erfolgt für das Raumschiff eine Zeitdehnung um den Faktor 2,29. D.h. für den Beobachter R vergehen 43,6 Jahre.
Wenn aber R 100 Lj in 43,6 Jahre zurücklegt beträgt doch seine Geschwindigkeit 2,29c, gemessen mit den Aparaturen an Bord. Und das kann ja wohl nicht sein.
Wo liegt mein Fehler?
(Der einfachheitshalber hab ich das jetzt mal ohne die Beschleunigungs- und Abbremsungsphase gemacht)
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Reinhard
Für den Raumfahrer vergehen aus seiner Sicht auch 111 Jahre, die Uhr auf die er schaut ruht ja in seinem System, nur für den Beobachter auf der Erde läuft die Uhr die sich im Raumschiff befindet langsamer!
Für den Raumfahrer vergehen aus seiner Sicht auch 111 Jahre,
die Uhr auf die er schaut ruht ja in seinem System, nur für
den Beobachter auf der Erde läuft die Uhr die sich im
Raumschiff befindet langsamer!
Dann ist die Zeitdehnung, zumindest in diesem Fall, nur ein Effekt der darauf beruht das das Raumschiff knapp unter c fliegt?
Also wenn es nach 111 Jahren ankommt, umdreht und zurückfliegt kommt es 222 Jahren nach dem Start wieder auf der Erde an, und zwar sowohl für den Beobachter auf der Erde als auch für den im Raumschiff?
Ich will jetzt aber gar nicht auf das Zwillingsparadoxon raus, sondern darauf das in der Wiki steht (http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Reise_zu…) das ein Raumschiff in 56 Jahren Bordzeit den Andromedanebel erreichen kann, was etwa einer Geschwindigkeit von 35000c entspricht. Dieses Raumschiff wird zwar ständig beschleunigt, ich sehe aber nicht was das für eine Rolle Spielen soll.
Was ist also falsch?
Auch weiterführende Links werden dankend angenommen.
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Reinhard
Nachtrag
Ich habe jetzt erst gesehen das die Frage schon in der FAQ steht, das schau ich mir mal genauer an, anscheinend spielt aber die Beschleunigung doch die wichtige Rolle.
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Reinhard
Hallo!
Ganz einfach:
Aus Sicht des Raumfahrers verkürzt sich die Entfernung. Es scheint, als sei der Stern nur noch 43 Lichtjahre entfernt. Nennt sich „Längenkontraktion“.
Grüße
Andreas
hallo
die richtige antwort kam bereits von andreas. etwas ausführlicher: sobald ich in einem abgeschlossenem system bin, darf ich mich aufgrund des relativitätsprinzips als einzig ruhenden punkt im universum ansehen. und zwar egal ob ich in einem raumschiff bin oder auf der erde stehe. für den raumfahrer ist es also der rest des universums, der sich mit 0,9 c bewegt, nicht er selbst. insofern wird er beobachten, dass alle längen ausserhalb des raumschiffes schrumpfen (längenkontraktion) sowie dass die zeit aussen langsamer vergeht (zeitdiletation).
das besondere ist allerdings die beschleunigungs- und abbremsphase. dabei gilt das relativitätsprinzip nicht mehr, da das raumschiff sich nun nicht mehr gleichförmig bewegt. der raumfahrer wechselt damit das bezugssystem. dabei treten effekte auf, die für den raumfahrer unlogisch bzw. paradox erscheinen. das bekannsteste problem ist das zwillingsparadoxon: ein raumfahrer geht auf eine reise mit knapp lichtgeschwindigkeit, sein zwillingsbruder bleibt zurück. während der reise bemerkt der raumfahrer durch sein fernrohr (wie auch immer) dass sein bruder auf der erde langsamer altert, da sich sein bruder relativ zu ihm mit fast lichtgeschwindigkeit bewegt. der bruder auf der erde beobachtet allerdings was ähnliches: der bruder im raumschiff altert langsamer. eine anscheinen paradoxe situation, da sich die beiden beobachtungen widersprechen. wenn der raumfahrer aber zurück ist, wir er bemerken, dass es trotzdem er ist, der langsamer gealtert ist, obwohl er was anderes beobachtet hat. eben weil er für die rückkehr das bezugssystem wechseln musste.
lg
erwin
Genau! Zeitdilatation und Längenkontraktion sind zwei Seiten derselben Münze 
Es gibt ein Beispiel hierzu, das vielleicht bekannt ist:
In der Atmosphäre entstehen Myonen, die in sehr sehr kurzer Zeit zerfallen. Diese Zeit ist so kurz, dass die Myonen die Erde nie erreichen dürften. Dennoch kommen viele Myonen hier unten an. Warum?
Nun, die Myonen bewegen sich so schnell, dass eine Zeitdilatation stattfindet. Gleichzeitig wird der Weg aus der Sicht der Myonen verkürzt, sodass diese die Erde erreichen können.
http://de.wikipedia.org/wiki/Myon#Kosmische_Strahlung
Gruß,
David