Gravitation und Zeit?

Wissenschaft Physik
1

Hallo ihr Lieben,
ich missbrauche mal wieder dieses Brett für mein Problem.
Als ich neulich mit meinem Gefährt im Universum unterwegs war, blieb an der Kreuzung „Zum schwarzen Loch“ tatsächlich meine Uhr stehen. Damit stellt sich mir (und hiermit auch an euch gerichtet) die Frage, ob die Gravitation Einfluss auf die Zeit hat?
Was für´ne blöde Frage, denkt ihr bestimmt. Dachte ich auch. Dann hab ich mich gefragt: wie definierst du Zeit? Ein Gradmesser für die Zeit könnten z.B. die Halbwertzeiten von Isotopen sein. Darüber nachgedacht, fand ich meine Frage garnicht mehr so blöde.

Nun ja, sei es wie es will. Manche Fragen muss man einfach loswerden.

Gruss

A

2

Hallo!

Frage, ob die Gravitation Einfluss auf die Zeit hat?

Ja.

Was für´ne blöde Frage, denkt ihr bestimmt.

Ja.

Dann hab ich mich gefragt: wie definierst du Zeit?

Die Zeit ist eine deutsche Wochenzeitung, die seit 1946 in Hamburg erscheint.

Gradmesser für die Zeit könnten z.B. die Halbwertzeiten von
Isotopen sein.

Ja.

Darüber nachgedacht, fand ich meine Frage garnicht mehr so blöde.

Warum?

Nun ja, sei es wie es will. Manche Fragen muss man einfach
loswerden.

Ja.

Grüße

Andreas

3

Hallo,

Damit stellt sich mir (und hiermit auch an euch
gerichtet) die Frage, ob die Gravitation Einfluss auf die Zeit
hat?

Ja.

Ein Gradmesser für die Zeit könnten z.B. die Halbwertzeiten von
Isotopen sein.

Oder die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes, die überall im Vakuum konstant ist, obwohl Licht von Gravitation beeinflusst wird.
Deswegen auch die Antwort Ja auf obige Frage.

Darüber nachgedacht, fand ich meine Frage
garnicht mehr so blöde.

Nö.

Gruss
T.

4

Hallo!

Die Forderung, in (stärkeren) Gravitationsfeldern gehe die Zeit langsamer als außerhalb ist eine NOTWENDIGE Bedingung dafür, dass das Einsteinsche Äquivalenzprinzip überhaupt Gültigkeit haben kann, welches die Grundlage der ART bildet: Das Äquivalenzprinzip basiert sensibel auf der Annahme, dass Gravitationskräfte und Schreinkräfte (Trägheitskräfte) als verschiedene Facetten ein und derselben Sache betrachtet werden können (Metrik der Raumzeit). Da aus der SRT bekannt ist, dass in beschleunigten Bezugssystemen Uhren langsamer gehen müssen, muss für die Gültigkeit von Einsteins Vorstellung der Gravitation NOTWENDIG angenommen werden, dass Gravitationsfelder den gleichen Effekt haben. Also: Wäre das nicht so, könnten wir Einsteins ART - zumindest Einsteins eigene Perspektive auf seine Theorie - in den Papierkorb schmeißen…

Beste Grüße, Flo

5

gravitation entsteht, wenn die zeit mindestens konstant verzögert.

6

Hi Anja,

Als ich neulich mit meinem Gefährt im Universum unterwegs war,blieb an der Kreuzung „Zum schwarzen Loch“ tatsächlich meine Uhr stehen.

Auf was für einer Raumkurve bist du denn gefahren? Wenn Du, wie es Sitte ist, auf einer Geodätischen getourt bist, wird die Uhr nur deshalb stehen geblieben sein, weil du sie kaputt gemacht hast. Einen anderen Grund gibt es nicht, denn vom Überschreiten des Ereignishoriontes merkt weder du noch deine Uhr etwas. Außer, natürlich, daß dein Körper kurzfristig die Form eines Bindfadens angenommen hat, bevor du dich aus dem nunmehr kleinen und geschlossenen Universum in die Singulariät verabschiedet hast.

Daß deine IUhr stehen bliebt, ebenso wie übrigens dein Gefährt genau an dieser Kreuzung, werden aber vielmehr deine Lieben daheim gesehen haben, als sie dich mit dem extremen Infrarot-Teleskop beobachteten. Sie warten vermutlich jetzt noch auf deine Weiterreise jenseits der Kreuzung.

Damit stellt sich mir (und hiermit auch an euch gerichtet) die Frage, ob die Gravitation Einfluss auf die Zeit hat?

Auf der Geodätischen gibt es keine Gravitation. Deshalb merkt auch deine Uhr nichts.

Gruß
Metapher

7

anscheinend erschliesst sich aufgrund meiner undeutlichen Formulierung den wenigsten der Kern der Frage.
Also Klartext: meine Uhr ist die Zerfallsrate eines radioaktiven Elementes. Ist diese in allen Bezugssystemen, ungeachtet der Gravitation, gleich?

Gruss

A

PS: ich weiss selber, dass ich nerve; und noch habe ich meine Uhr nicht bewegt.

8

die Zerfallsrate einesradioaktiven Elementes. Ist diese in allen Bezugssystemen,ungeachtet der Gravitation, gleich?

Nein, die ist bezugssytemabhängig.

Grüße
Metapher

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9

Hallo,
willst Du darauf hinaus, dass nicht die Zeit, sondern nur die Uhr durch die Gravitation beeinflusst wird? Dann lautet die Antwort: es ist die Zeit.
Gruß
loderunner

10

Hallo Anja!

Ganz ehrlich: Die Frage ist nicht besonders gut formuliert.

Zu den Uhren: Ob du eine Ticktackuhr oder Lichtuhr oder Atomuhr oder Zerfallsuhr nimmtst, spielt keine Rolle. Die Geschwindigkeitsänderung von Uhren, die sich durch die Relativitätstheorie ergibt, ist bei allen Uhren die gleiche. Das wurde auch experimentell belegt.

Zu den Bezugssystemen: Ein Beobachter, der sich am gleichen Ort und im gleichen Bewegungszustand befindet, wie die Uhr, wird keinen Geschwindigkeitsunterschied der Uhr wahrnehmen oder messen. Ein außenstender Beobachter dagegen wird sie langsamer gehen sehen.

Zur Relativitätstheorie: Entweder du hast sie verstanden, oder nicht. Wenn nicht, dann solltest du das entweder nachholen, oder du wirst das mit den Uhren auch nicht verstehen.

Grüße

Andreas

11

Hallo Andreas,
danke für deine Ausführungen, aber das ist nicht des Pudels Kern.
Zunächst mal steht doch im Hintergrund die Frage, ob es legitim ist, als Zeitmesser die Zerfallsrate heran zu ziehen? Ich sage ja.
Damit doch nur einfach hinterfragt: Ändert sich die Zerfallsrate(Zeit) bei 10, 100,… Erdmassen, bis hin zum schwarzen Loch?

Gruss

A

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Hallo Anja!

Zunächst mal steht doch im Hintergrund die Frage, ob es
legitim ist, als Zeitmesser die Zerfallsrate heran zu ziehen?
Ich sage ja.

Ja, du hast Recht. Und das ist belegt.

Damit doch nur einfach hinterfragt: Ändert sich die
Zerfallsrate(Zeit) bei 10, 100,… Erdmassen, bis hin zum
schwarzen Loch?

Wie schon gesagt:

Der Beobachter auf der Erde merkt nichts. Immer wenn der Sekundenzeiger seiner Armbanduhr eine Sekunde weiter springt, zerfällt ein Atom. Er denkt: „Ein Zerfall pro Sekunde.“

Der weit entfernte Beobachter aus dem Weltall sieht etwas anderes: Nach seiner Armbanduhr zerfällt auf Erde nur noch alle zwei Sekunden ein Atom. Aber er sieht auch, dass der Zeiger der Armbanduhr des Erdbewohners nur noch alle zwei Sekunden eine Sekunde weiter springt.

Jetzt klar?

Grüße

Andreas

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Damit doch nur einfach hinterfragt: Ändert sich die
Zerfallsrate(Zeit) bei 10, 100,… Erdmassen, bis hin zum
schwarzen Loch?

Hallo Anja, so wie ich das verstehe, ändert sich die Zerfallsrate nicht. Was sich ändert, ist der Zeittakt der Signale. So, wie am ehesten einsehbar beim Licht, wenn dieses aus einem Potential herauf steigen muss und durch Energieverlust rotverschoben wird, ändert sich auch die zeitliche Abfolge aller anderen Signale beim „Aufstieg“.

Die scheinbare Verzögerung des Zeitlaufs in einem niedrigen Potential für einen Beobachter in einem höheren, ist Folge der gleichen Tatsache. Gruß, eck.

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Hallo,

Damit stellt sich mir (und hiermit auch an euch
gerichtet) die Frage, ob die Gravitation Einfluss auf die Zeit
hat?

nun ja, die Beschleunigung (oder Gravitationsabbremsung) hat
Einfluß auf alle schwingende Systeme mit denen auch die Zeit
gemessen wird.(z.Bsp. Atomuhr)
Außer für das (nur theoretisch darstellbare)ideale „harmonisch“
schwingende System ändert sich auch die Frequenz der Schwingungen
der „Schwinger“ unter Beschleunigungsänderung.
Direkt ersichtlich ist dies beim Schwere-Pendel, doch kann dies
hier nicht als Beispiel dienen, da dies Pendel NUR unter Beschleunigung schwingt.
Bei den anderen Schwingern ändert sich unter Beschleunigungsänderung
die Geometrie des schwingenden Systems und damit der „k“-Wert in der
Schwingungsformel welche die Frequenz berechnet.
(k=„Federkonstante“ =F/dl)

Was für´ne blöde Frage, denkt ihr bestimmt.

Nein, eigentlich nicht.
Meine obige Antwort wird aber bei den ART-Gläubigen Widerspruch
bewirken - nun sei es denn.

Gruß VIKTOR

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Hallo!

ich missbrauche mal wieder dieses Brett für mein Problem.

Ist es „Missbrauch“, wenn man im Physik-Brett eine Frage zur Physik stellt?

Als ich neulich mit meinem Gefährt im Universum unterwegs war,
blieb an der Kreuzung „Zum schwarzen Loch“ tatsächlich meine
Uhr stehen. Damit stellt sich mir (und hiermit auch an euch
gerichtet) die Frage, ob die Gravitation Einfluss auf die Zeit
hat?

Wodurch hast Du bemerkt, dass Deine Uhr stehen geblieben ist? Vielleicht hat Deine Uhr jedes Mal, wenn Dein Herz schlug, getickt. Und plötzlich macht Dein Herz „Pochpoch - Pochpoch - Pochpoch“ und Deine Uhr „Tick - Tack - … (Stille)“. Wenn dem so war, ist tatsächlich Deine Uhr stehen geblieben und das hat nichts mit der Gravitation zu tun.

Wenn jedoch die Gravitation die Ursache war, dann habe ich die Geschichte (von der Erde aus) so beobachtet):
Dein Herz: "Pochpoch - Pochpoch - - Pochpoch - - - Pochpoch - - - - "
Deine Uhr: "Tick - Tack - - Tick - - - Tack - - - - "

Wenn Du genau hinschaust, fällt für Dich immer noch jeder Pulsschlag mit einem Uhrticken zusammen, aber für mich sieht es so aus, als liefe bei Dir die Zeit immer langsamer ab.

Die Lebensprozesse, die für Dein Zeitempfinden ablaufen sind genauso von der Zeitdilatation betroffen, wie sämtlich Uhren.

Jetzt noch ein Wort zur „Geschwindigkeit“ mit der die Zeit abläuft. Einstein sagte mal: „Zeit ist das, was die Uhr misst.“ Es ergibt keinen Sinn, danach zu fragen, wie schnell die Zeit läuft, denn eine Sekunde ist eine Sekunde ist eine Sekunde … Würde man der Zeit eine Geschwindigkeit geben, wie sollte man die dann messen? „Eine Sekunde pro Sekunde“? Die Zeit ist in einem gegebenen Bezugssystem einfach ein System, nachdem sich Ereignisse ordnen lassen und Abstände messen lassen. Wenn man salopp sagt, dass in einem anderen Bezugssystem die Zeit „schneller“ oder „langsamer“ läuft, dann meint man damit lediglich, dass zwei Ereignisse, die im einen Bezugssystem genau eine Sekunde auseinander liegen, aus dem Blickwinkel des anderen Bezugssystem einen anderen zeitlichen Abstand haben. Solange man in einem Bezugssystem bleibt, läuft die Zeit und man kann sie in Sekunden messen, unabhängig davon wo man sich befindet und wie man sich bewegt.

Michael

PS: Glaub Andreas alles und Viktor kein Wort!

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Hallo Viktor, ich glaube, daß es nicht die „Uhren“,auch nicht die Zeit an sich betrifft, sondern allein den Weg der Zeitpulse durch die gekrümmte Raumzeit, wenn ein Beobachter auf einem anderen Potential einen anderen Gang feststellt. Die Pulsfolge ist in gleichem Maß auseinander gezogen, wie Licht rotverschoben ist. Gruß,eck.

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Hallo Eckhart

…, ich glaube, daß es nicht die „Uhren“,auch nicht
die Zeit an sich betrifft, sondern allein den Weg der
Zeitpulse durch die gekrümmte Raumzeit, wenn ein Beobachter
auf einem anderen Potential einen anderen Gang feststellt. Die
Pulsfolge ist in gleichem Maß auseinander gezogen, wie Licht
rotverschoben ist. Gruß,eck.

wenn Du die „Atomuhren“ unter geringere Beschleunigung bringst,
also statt auf Höhe NN 0.0 auf NN 8000 und dort eine zeitlang
beläßt wirst Du durch Uhrenvergleich mit einer Uhr auf NN 0.0
dort einen schnelleren Gang feststellen.(größere Anzahl von
Schwingungen in der Vergleichzeit)
Da gibt es keine gekrümmte Raumzeit, welcher keiner versteht,
(Du etwa ?) und keine Frequenzverschiebung aus der Pulsfolge
entsprechend dem rotverschobenen Licht.
Letzteres ließe sich einfach aus einer Verminderung der relativen
Lichtgeschwindigkeit zum Empfänger herleiten was natürlich von den
SRT-Anhängern verboten wird.
Gruß VIKTOR

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nochmal einfach

meine Uhr ist die Zerfallsrate eines radioaktiven Elementes. Ist diese in allen Bezugssystemen, ungeachtet der Gravitation, gleich?

Also nochmal einfach zusammengefaßt - angesichts des Chaos, das hier teilweise verbreitet wird :wink::

Egal, ob du ein radioaktives Element, oder eine Pendeluhr, oder eine Digitaluhr hast: In deinem eigenen Bezugs-System (man nennt das dann „dein Laborsystem“) ist deine Messung immer dieselbe, unabhängig davon, auf was für einer planetaren Masse dein Labor steht.

Anders ist das für einen Beobachter fern von dir, der mit seinem Teleskop deine Meßgeräte abliest. Er befindet sich in einem anderen Bezugssytem: Er wird unterschiedliche Zerfallssraten messen, unterschiedlichen Uhrengang, abhängig davon, wie groß die Masse deines Planeten ist, auf dem du mitsamt deinem Labor steht.

Deshalb schrieb ich, die Zerfallsrate ist bezugssytemabhängig, abhängig also vom externen Beobachter. Für dich selbst aber bleibt alles gleich. Di bemerkst von dem jeweils relativ langsameren Gang deiner Uhren nichts - es sei denn du kommunizierst mit dem externen Beobachter und ihr vergleicht die Daten auf deinen Meßgeräten.

Gruß
Metapher

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Hallo Viktor, Du hast recht. Ich kenne den Versuch mit Langstreckenbombern, einmal west- dann ostwerts. Hatte ich vergessen. Kosmologen glauben sogar, daß zwischen unterschiedlichen Potentialen auf kosmische Distanzen und Zeiträume beträchtliche Zeitdifferenzen entstanden sind. Gruß, eck.

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Hallo VIKTOR,
ich geh mal davon aus, dass du mein Problem erkannt hast. Hier auf Erden spielt- ich drücke mich mal vorsichtig aus- der Einfluss der Gravitation auf die Zeitmessung keine Rolle (mein anderes ich sieht das natürlich wieder anders:smile:). Wenn ich nun aber hinaus (ins Universum) schaue, dann hinterfrage ich: Entsprechen die Informationen die ich erhalte unverfälscht den tatsächlichen Entfernungen? Auf geringe Entfernung… naja, bei Mios von LJ ?

Gruss

A