Zeitdilatation+Herleitung

Hallo Zoelomat!

Die Erde steht die ganze Zeit still, während das Raumschiff erst
von der Erde wegbeschleunigt, dann abbremst und wieder
zurückbeschleunigt und zum Schluss wieder abbremst.

Übrigens: Das Zwillingsparadoxon funktioniert auch ohne Beschleunigen und Abbremsen.

Grüße

Andreas

@Zoelomat: Vielen Dank für deine Antwort und den Link.

Das ist aber nicht ganz richtig… In einem Film über die Relativitätstheorie http://www.youtube.com/watch?v=VXw5yyZ6aU8&NR=1 wird gesagt, dass in dem Raumschiff alles langsamer abläuft, auch der Herzschlag und der Alterungsprozess. Für den Beobachter auf der Erde natürlich, der Raumfahrer selber nimmt in dem Raumschiff alles normal war. Schaut er aber aus dem Fenster sieht er die Dinge fast in Zeitlupe…

Bitte korrigiere mich, wenn ich falsch liege. Das Ganze passt sowieso nicht mehr so ganz in meine Logik, ist aber hochinteressant.

Gruß Benny

Hallo Andreas,

Die Erde steht die ganze Zeit still, während das Raumschiff erst
von der Erde wegbeschleunigt, dann abbremst und wieder
zurückbeschleunigt und zum Schluss wieder abbremst.

Übrigens: Das Zwillingsparadoxon funktioniert auch ohne
Beschleunigen und Abbremsen.

da hab ich 2 Fragen:

  1. Wenn sich etwas von der Erde entfernt und wieder zurückkommt, wie soll das ohne Beschleunigungsvorgänge zustande kommen?
  2. Wo bliebe dann die Asymetrie?

Gruß, Zoelomat

Hallo Zoelomat!

Hier findest du die Antworten:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon

Grüße

Andreas

Hier findest du die Antworten:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon

Da wird aber keine Variante des Zwillingsparadoxons ohne Beschleunigung beschrieben, sondern lediglich eine mit drei Drillingen, der genau das fehlt, was am Zwilingsparadoxon entscheidend ist - nämlich zwei Uhren, die am Anfang und am Ende des Experimentes nebeneinander stehen und am Ende unterschiedliche Zeiten anzeigen, obwohl sie am Anfang synchron waren. Dass eine Uhr etwas anderes anzeigt, wenn sie während des Experimentes verstellt wird (genau das passiert bei der Version mit den Drillingen) ist schließlich trivial. Dadurch wird niemand älter oder jünger - völlig unabhängig davon, ob man die Uhr nun aus einer Bierlaune heraus verstellt oder weil man plötzlich eine Vorliebe für die Zeit anderer Bezugssysteme entwickelt. Das Zwillingsparadoxon ist ohne Beschleunigung nicht möglich. Ohne Beschleunigung gibt es am Ende keine Zeitdifferenz.

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Hallo!

Da wird aber keine Variante des Zwillingsparadoxons ohne
Beschleunigung beschrieben.

Wenn du behaupten willst, die Leute bei Wikipedia hätten Unrecht, bitte. Soll mir egal sein.

der genau das fehlt, was am Zwilingsparadoxon entscheidend ist

Sehe ich anders. Entscheidend ist m. E. der Effekt, der während der unbeschleunigten Phasen auftritt. Angenommen, die Uhren sind sehr stabil und beschleunigen nur sehr kurz und stark, dann fällt die Zeit der Beschleunigung nicht ins Gewicht. Aber der Effekt während der übrigen Zeit, wo sie sich ohne Beschleunigung bewegen, um so mehr. Und dort steht, WARUM.

Grüße

Andreas

Angenommen, die
Uhren sind sehr stabil und beschleunigen nur sehr kurz und
stark, dann fällt die Zeit der Beschleunigung nicht ins
Gewicht.

Begründung?

Aber der Effekt während der übrigen Zeit, wo sie sich
ohne Beschleunigung bewegen, um so mehr. Und dort steht,
WARUM.

Im Ruhesystem des bewegten Zwillings gibt es während der unbeschleunigten Phasen überhaupt keinen Effekt, der am Ende dazu führen könnte, dass der unbewegte am Ende älter ist. Die Uhr des ruhenden Zwillings geht hier die ganze Zeit langsamer. Ausschließlich während der Beschleunigungsphase geht sie schneller und erhält den Vorsprung, der das endgültige Ergebnis möglich macht. Wie groß der Vorsprung ist, hängt von der Geschwindigkeitsänderung und dem Ort der Beschleunigung ab.

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Hallo!

Begründung?

Tut mir leid, das ist für mich so selbstverständlich, dass ich es nicht begründen kann.

Im Ruhesystem des bewegten Zwillings gibt es während der
unbeschleunigten Phasen überhaupt keinen Effekt, der am Ende
dazu führen könnte, dass der unbewegte am Ende älter ist.

Wie gesagt, ich berufe mich auf den Wikipedia-Artikel. Wenn du diesen entgegen meiner Meinung für falsch hälst, werde ich dazu nichts weiter sagen.

Grüße

Andreas

Hallo

Wenn das Universum wirklich eine sphärische Geometrie hat, dann kommt man doch rein theoretisch auch ohne Beschluunigung nach einer sehr langen Reise wieder zum Ausgangspunkt zurück!

Das wäre doch so eine unbeschleunigte Variante, oder?

Begründung?

Tut mir leid, das ist für mich so selbstverständlich, dass ich
es nicht begründen kann.

Wenn Du es nicht begründen kannst, dann glaubst Du es nur. Glaube hat in der Physik aber nichts verloren.

Im Ruhesystem des bewegten Zwillings gibt es während der
unbeschleunigten Phasen überhaupt keinen Effekt, der am Ende
dazu führen könnte, dass der unbewegte am Ende älter ist.

Wie gesagt, ich berufe mich auf den Wikipedia-Artikel. Wenn du
diesen entgegen meiner Meinung für falsch hälst, werde ich
dazu nichts weiter sagen.

Dann brauche ich dazu wohl auch nichts mehr zu schreiben.

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Hi,

Wenn das Universum wirklich eine sphärische Geometrie hat,
dann kommt man doch rein theoretisch auch ohne Beschluunigung
nach einer sehr langen Reise wieder zum Ausgangspunkt zurück!

naja, da sich dass All ausdehnt, wohl kaum

Das wäre doch so eine unbeschleunigte Variante, oder?

Teilweise, wie willst du denn die Reise beginnen, ohne zu beschleunigen?
Aber wie sie fehlende Wende auf das Zwillingsparadox auswirken, kann ich nicht sagen.

Gruß

Das ist aber nicht ganz richtig…

Doch. Denn Zoelomat hat genau das gleiche gesagt, was du hier…

In einem Film über die Relativitätstheorie
http://www.youtube.com/watch?v=VXw5yyZ6aU8&NR=1 wird gesagt,
dass in dem Raumschiff alles langsamer abläuft, auch der
Herzschlag und der Alterungsprozess. Für den Beobachter auf
der Erde natürlich, der Raumfahrer selber nimmt in dem
Raumschiff alles normal war. Schaut er aber aus dem Fenster
sieht er die Dinge fast in Zeitlupe…

…schreibst.

Bitte korrigiere mich, wenn ich falsch liege. Das Ganze passt
sowieso nicht mehr so ganz in meine Logik, ist aber
hochinteressant.

Schau: Die Zeit ist relativ, hängt also vom Beobachter ab.

Für den Beobachter auf der Erde vergeht seine Zeit ganz normal, nur sieht er, dass die Zeit im Raumschiff langsamer läuft.

Aus Sicht des Raumfahrers geht umgedreht bei ihm die Zeit normal und auf der Erde vergeht sie langsamer.

Es gibt eben keine allgemeingültige Zeit. Jeder Beobachter hat seine eigene Zeit die für ihn ganz normale abläuft. Er sieht nur, dass in Systemen, die sich relativ zu ihm bewegen, die Zeit langsamer abläuft.

Begründung?

Tut mir leid, das ist für mich so selbstverständlich, dass ich
es nicht begründen kann.

Naja, das ist aber schon eine schwache Ausrede. Wenn du eine Behauptung aufstellst, dann solltest du sie auch begründen können. Mir leuchtet es nämlich auch nicht ein, wieso man die Beschleunigung vernachlässigen kann. Wir reden hier immerhin von einer Beschleunigung bis auf Fast-Lichtgeschwindigkeit.

Im Prinzip ist doch eines klar:
In der speziellen Relativitätstheorie sind gleichmäßig bewegte Bezugssysteme gleichwertig. Zwei Beobachter, die sich gleichmäßig relativ zueinander bewegen, sehen, dass beim jeweils anderen die Zeit langsamer geht.
Wenn die Situation also symmetrisch ist und beide nach einer Reise sich wieder treffen, dann müsste jeder den anderen älter sehen, was natürlich nicht geht, da nur einer älter sein kann als der andere. Das ist ja gerade das Paradoxon. Da dies nicht sein kann, muss also ein Symmetriebruch vorliegen.
Die Zeitperioden der Reise in denen aber keine Beschleunigung passiert und wo sich beide nur gleichmäßig voneinander entfernen, die ist aber symmetrisch. Daran kann es also wohl eben gerade nicht liegen, aber genau das behauptest du ja. Von daher eine Begründung mit dem Argument „das ist ja selbstverständlich“ wegzuwischen, das geht ja wohl nicht. Denn „selbstverständlich“ ist das mitnichten.

Hallo!

Da wird aber keine Variante des Zwillingsparadoxons ohne
Beschleunigung beschrieben.

Wenn du behaupten willst, die Leute bei Wikipedia hätten
Unrecht, bitte. Soll mir egal sein.

Wo wird denn auf Wikipedia eine Variante des Zwillingsparadoxon beschrieben ohne Beschleunigung? Ich kann das nirgends sehen.

Angenommen, die Uhren sind sehr stabil und beschleunigen nur sehr
kurz und stark, dann fällt die Zeit der Beschleunigung nicht ins
Gewicht. Aber der Effekt während der übrigen Zeit, wo sie sich
ohne Beschleunigung bewegen, um so mehr. Und dort steht,
WARUM.

Nein, steht da nicht. Ich zumindest kann das in dem Wikipedia Artikel nirgends erkennen.

Dagegen wird deine Behauptung hier widerlegt:

This is quite important, because proponents of the twin paradox 
sometimes argue that, whatever the effect of the turn around, it can 
be made negligible by making the journey far enough. Not so. The 
longer the journey, the greater the effect due to GR

http://www.phys.unsw.edu.au/einsteinlight/jw/module4…

Hallo!

Wo wird denn auf Wikipedia eine Variante des
Zwillingsparadoxon beschrieben ohne Beschleunigung? Ich kann
das nirgends sehen.

Oben drüber steht: „Zwillingsparadoxon“
Und weiter unten steht: „Variante ohne Beschleunigungsphasen“

Ich zumindest kann das in dem Wikipedia Artikel nirgends erkennen.

Lies mal „Variante ohne Beschleunigungsphasen“ und „Austausch von Lichtsignalen“.

Dagegen wird deine Behauptung hier widerlegt:

Unmöglich. Meine Behauptung KANN nicht widerlegt werden. Aus dem einfachen Grund, weil es nicht MEINE Behauptung ist.

Grüße

Andreas

Hallo!

Naja, das ist aber schon eine schwache Ausrede. Wenn du eine
Behauptung aufstellst, dann solltest du sie auch begründen
können. Mir leuchtet es nämlich auch nicht ein, wieso man die
Beschleunigung vernachlässigen kann. Wir reden hier immerhin
von einer Beschleunigung bis auf Fast-Lichtgeschwindigkeit.

Je KÜRZER die Beschleunigung dauert, desto WENIGER Zeit hat der zürückgebliebene Zwilling, während der Beschleunigung zu altern.

Die Zeitperioden der Reise in denen aber keine Beschleunigung
passiert und wo sich beide nur gleichmäßig voneinander
entfernen, die ist aber symmetrisch. Daran kann es also wohl
eben gerade nicht liegen, aber genau das behauptest du ja.

Quatsch! So einen Unsinn würde ich NIE behaupten.

Grüße

Andreas

Hallo!

Wenn Du es nicht begründen kannst, dann glaubst Du es nur.

Also gut, ich begründe es:
Je KÜRZER die Zeit, in der das Raumschiff beschleunigt, desto KÜRZER die Zeit, in der andere Zwilling während der Beschleunigung schneller altert.

Dann brauche ich dazu wohl auch nichts mehr zu schreiben.

Genau.

Grüße

Andreas

Hallo,

Je KÜRZER die Zeit, in der das Raumschiff beschleunigt, desto
KÜRZER die Zeit, in der andere Zwilling während der
Beschleunigung schneller altert.

Das ist aber ein Denkfehler: je kürzer die Zeit der Beschleunigung, desto größer der Wert derselben. Und desto größer auch der UNTERSCHIED zwischen dem beschleunigten und dem unbeschleunigten Zwilling.
Es ändert sich dadurch also genau gar nichts.
Gruß
loderunner

Hallo!

Das ist aber ein Denkfehler.

Aber nicht bei mir.

je kürzer die Zeit der Beschleunigung, desto größer der Wert derselben. Und desto größer auch der UNTERSCHIED zwischen dem beschleunigten und dem unbeschleunigten Zwilling.

Richtig. Aber nur für KURZE Zeit, so dass es nicht ins Gewicht fällt.

Es ändert sich dadurch also genau gar nichts.

Stell dir vor, der Zwilling hat ein Raumschiff das so viel Schub besitzt, dass es schlagartig auf fast Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, abbremsen, wieder beschleunigen und wieder abbremsen kann, so dass er bereits zurückkehrt, wenn auf der Erde nur eine Sekunde vergangen ist. Dann ist der Erdzwilling maximal eine Sekunde mehr gealtert. Es fällt also nicht ins Gewicht.

Lies noch mal den Abschnitt „Austausch von Lichtsignalen“. Die Zeichnung hat GERADE Linien, also ohne Berücksichtigung von Beschleunigungen. Trotzdem tritt der Effekt auf. Und da steht auch überdeutlich, warum!

Grüße

Andreas

Wo wird denn auf Wikipedia eine Variante des
Zwillingsparadoxon beschrieben ohne Beschleunigung? Ich kann
das nirgends sehen.

Oben drüber steht: „Zwillingsparadoxon“
Und weiter unten steht: „Variante ohne Beschleunigungsphasen“

Ich zumindest kann das in dem Wikipedia Artikel nirgends erkennen.

Lies mal „Variante ohne Beschleunigungsphasen“ und „Austausch
von Lichtsignalen“.

Dieses Gedankenexperiment wird zwar in dem Wikipedia-Artikel beschrieben, aber das ist IMO kein Zwillingsparadoxon. Denn in dieser Variante werden keine zwei Uhren (die der Zwillinge üblicherweise) direkt verglichen. Es ist ja ein Abgleich von 3 Uhren, wobei eine Zeit nur von einer Uhr gemessen wird, die andere Zeit aber von 2 Uhren in verschiedenen Bezugssystemen. Hier altern also überhaupt nicht zwei Uhren auf irgendeine (scheinbar) paradoxe Weise.
Beim Zwillingsparadoxon ist aber ja die Idee, dass zwei Uhren vorher und nachher direkt verglichen werden. Daher ja auch der Name. Und genau das passiert in der „Variante ohne Beschleunigungsphasen“ doch überhaupt nicht.

Auf der englischen Wikipedia fehlt diese „Variante ohne Beschleunigungsphasen“ z.B. komplett. Genauso wie auf der spanischen, französischen und italienischen Wikipedia.