Hallo,
also ist die Lorentzkontraktion eine Konsequenz aus der
Relativitätstheorie und der einfach hinzunehmenden Sache, dass
sich Licht immer mit c ausbreitet.
Unser Raum ist einfach so geschaffen.
im grunde ist die lorentzkontraktion sowas wie ein energieerhaltungssatz. so wie energie nicht verloren gehen kann, kann das licht nicht einfach unterschiedlich schnell sein.
da bei bewegten objekten die geschwindigkeit der bewegten objekte faktisch vorhanden ist, gibt es nur 2 möglichkeiten:
- man verwendet sie mit,
- man verwendet sie nicht mit, um zeiten und wege zu berechnen
verwendet man sie nicht mit, wäre eine unendliche lichtgeschwindigkeit möglich, weil man dann immer c benutzen könnte, ohne die geschwindigkeit eines objektes betrachten zu müssen. nichts würde verhindern, dass das objekt auf vmax=c beschränkt würde. dann wäre auch die energie unwichtig.
verwendet man sie mit, kommt man auf eine zeitdilatation bzw. gleichzeitig auf eine raumkontraktion - ganz automatisch.
es ist eigentlich weniger die raumzeit, die das macht, sondern man kann gar nicht anders rechnen, weil man die geschwindigkeit eines objektes in der physik halt mitbetrachtet. würde man das nicht tun, wäre die ganze physik unsinnig.
allerdings muss man halt eine annahme treffen - netwon traf die annahme, die zeit sei konstant und kam deshalb auf eine mögliche überlichtgeschwndigkeit, einstein sagte, c muss konstant sein und kam dadurch auf eine zeitveränderung.
Ist das jetzt aber ein realer Effekt, mit anderen Worten,
verkürzt sich das Raumschiff tatsächlich?
das ist immer die frage, wenn man sich eine unendliche signalgeschwindigkeit vorstellt.
wenn man das macht, ist die kontraktion natürlich nicht real. da das aber in der physik mit c als grenzgeschwindigkeit rechtlich kollidiert, hat man den weg über die beobachtersysteme gefunden.
im inertialsystem des beobachters kontrahiert das raumschiff. im inertialsystem des beobachteten(also des raumschiffes) kontrahiert das raumschiff nicht, dafür aber der beobachter - also der, der das raumschiff kontrahiert sieht.
der leihe nennt das beobachtete raumschiff „wirklich“ und dann hat er recht, wenn er sagt: in wirklichkeit kontrahiert es nicht.
„wirklich“ ist für den wissenschaftler das, was man beobachtet. es kann aber nicht sein, dass in wirklichkeit 1 einmal das raumschiff kontrahiert und in wirklichkeit 2 das raumschiff nicht kontrahiert. es gibt ja nur eine wirklichkeit.
deshalb spricht der wissenschaftler nicht von wirklichkeiten, sondern von betrachtungssystemen(trägheits-, inertialsystemen).
das heißt nun, dass im inertialsystem des das raumschiff beobachtenden die wirklichkeit so aussieht, dass das raumschiff kontrahiert und die zeit langsamer vergeht. und das ist dann auch wirklich.
Wohl eher nicht, sonst müssten ja auch die Atombindungen sich
verkürzen.
Das Raumschiff scheint verkürzt.
die atombindungen verkürzen sich ja dann auch - aus sicht des beobachters:smile:
Aber wie ist es bei dem Myon, da erklärt man das Ankommen auf
der Erde trotz geringer Halbwertszeit doch zum einen durch die
Zeitdeltatation, dass das Mynon einfach mehr Zeit hat und zum
anderen erklärt man es über die Lorentzkontraktion, dass die
Entfernung zur Erde abnimmt.
Wenn die Kontraktion doch nur ein Scheineffekt ist, wie ist es
dann möglich, dass sich Strecken tatsächlich verkürzen, wie
beim Myon?
Oder ist die Lorentzkontraktion und Zeitdeltatation einfach
Ausdruck ein und desselben Phänomens, nämlich, dass man
abhängig von der Geschwindigkeit durch die 4. Dimension
abkürzen kann?
es ist ein und dasselbe phänomen, nur ist die wahrnehmung unterschiedlich. wir sind 3-d-wesen und sehen deshalb eine veränderung des raumes.
für die zeit haben wir nur eine indirekte messmöglichkeit, nämlich die geschwindigkeit. wie schnell sich etwas bewegt(der zeiger der uhr, ein sturm, bewegung eines menschen usw.), lässt uns darüber urteilen, wie schnell die zeit vergeht.
die strecke eines myons verlängert sich aus sicht des beobachters, der es von außen beobachtet, weil durch die lorentzkontraktion der raum innerhalb der erde größer ist. es ist mehr raum vorhanden als man von außen sieht.
befindet man sich auf der erde, dehnt sich der raum, wenn man in den himmel schaut und die zeit vergeht schneller, wenn man hochschaut. ein myon altert also, wenn man es von der erde aus im himmel auf einen zurasen sehen würde immer langsamer, je näher es einem käme.
Aber kann man dann auch sagen, dass sich das Raumschiff
deshalb verkürzt, weil es sich teilweise in der 4. Dimension
befindet und deshalb verkürzt, weil es wie eine Schnur dann
ist, die nicht gerade sondern kurvig ausgelegt ist?
Jemand, der über die Schnur nicht schauen kann, würde ja dann
auch denken, dass sich die Schnur verkürzt hat.
Kann man das so sagen?
das versteh ich nicht:smile:
man kann aber die zeit nicht vom raum wegnehmen. die beiden gehören zusammen. das wird eigentlich deutlich, wenn man bedenkt, dass das bewegte raumschiff und die gravitation/zurasendes myon im grunde genommen das gleiche ist.
der unterschied ist nur, dass das raumschiff nur einen prozess darstellt. der prozess, dass sich 2 objekte relativ, aber konstant zueinander bewegen.
bei der erde und dem myon ist es so, dass das myon auf dem weg zur erde kontinuierlich dieses phänomen wiederholt - in doppelter hinsicht.
beim raumschiff ist die folge der geschwindigkeit die zeitdilatation.
bei der erde ist die folge der zeitdilatation eine geschwindigkeit.
rum wie num…beides identisch…die lorentzkontraktion ist dabei nur die 2. variable der gleichung, so wie bei a=b/c, c=zeit, b=weg.
aufgrund der masse, nimmt aber die zeitdilatation richtung masse ständig zu. deshalb nimmt auch die geschwindigkeit ständig zu. raus kommt also eine beschleunigung.
und: beides ist real
beim raumschiff ist die zeitdilatation so real wie bei der erde. genau wie im raumschiff merken wir aber von der zeitdilatation, wenn wir uns im raumschiff bzw. auf der erde befinden, nichts. das heißt wiederum, es kontrahiert auch nichts. das auch real.
wir erfahren eine beschleunigung, weil wir uns im zeitgefälle befinden. jedoch merken wir an der stelle, wo wir uns im potenzial befinden nichts davon.
der raum erlaubt uns nur, zu beobachten, was an anderen stellen des potenzials passiert und der raum verursacht dann auch, dass diese beobachtung sozusagen das ist, was für uns wirklichkeit ist.
Stimmt es, dass wenn man nur eine Uhr nimmt, die Signal für
Heck und Front abspeichert, dass man dann die Länge misst, die
man auch messen würde, wenn das Objekt relativ zum Beobachter
ruhen würde?
du kannst auch 2 uhren nehmen und abspeichern. du wirst die
originallänge und keine zeitdilatation festellen. die stellst
du nur fest, wenn du das bewegte objekt fotografierst und dann
das photo mit zum uhrenvergleich nimmst.
Aber doch auch nur, wenn die Belichtungszeit so gut wie
unendlich klein ist, weil man sonst eine Verwischung im Bild
hat.
Aber das Bild ist ja ausschlaggebend, nicht die Uhren, weil
man auf dem Bild die Kontraktion nachweist und sonst nirgends,
richtig?
bei einer großen entfernung sieht auch die lichtgeschwindigkeit nicht mehr so schnell aus. da würde die belichtungszeit einer normalen kamera auch reichen. das objekt müsste halt nur groß genug sein.