schreibe gerade eine Facharbeit (11.Klasse) über die spezielle Relativitätstheorie und hab dazu eine Frage:
Es ist ja theoretisch möglich eine Reise in die Zukunft zu machen. Wenn man mit einem Raumschiff nahe c ein Jahr lang (gemessen im Raumschiff) unterwegs ist, so sind dann auf der Erde ca. zwanzig Jahre vergangen. Aber warum gerade so herum? Man könnte es doch auch so betrachten, dass sich die Erde vom Raumschiff wegbewegt. Dann wär nur ein Zwanzigstel Jahr auf der Erde vergangen!?!
schreibe gerade eine Facharbeit (11.Klasse) über die spezielle
Relativitätstheorie und hab dazu eine Frage:
Es ist ja theoretisch möglich eine Reise in die Zukunft zu
machen. Wenn man mit einem Raumschiff nahe c ein Jahr lang
(gemessen im Raumschiff) unterwegs ist, so sind dann auf der
Erde ca. zwanzig Jahre vergangen.
Richtig, aber das ist keine Zeitreise. Die Zeit ist für den Bewohner des Raumschiffs nur langsamer vergangen.
Aber warum gerade so herum?
Man könnte es doch auch so betrachten, dass sich die Erde vom
Raumschiff wegbewegt.
Das geht deswegen nicht, weil das Raumschiff beschleunigen, umdrehen und wieder abbremsen muss, währen die Erde (ungefähr) dort bleibt wo sie vorher war. Die Erde ist also (ungefähr) ein Inertialsystem, das Raumschiff nicht.
Die Zeit ist für den
Bewohner des Raumschiffs nur langsamer vergangen.
ich behaupte jetzt einfach mal das Gegenteil: die Zeit ist für
die Bewohner der Erde langsamer vergangen.
Und nun?
und nun bitte ich dich, mir das vorzurechnen. Letztendlich kann man viel behaupten, was sich dann am Ende nur durch ausrechnen verifizieren lässt. Da der OP Schüler ist und um eine einfache Erklärung gebeten hat (und ich vermutlich zu faul zum rechnen wäre), habe ich darauf verzichtet, und habe ein anschauliches Argument gebracht. Wenn dir das nicht passt: selbst rechnen
Die Zeit ist für den
Bewohner des Raumschiffs nur langsamer vergangen.
ich behaupte jetzt einfach mal das Gegenteil: die Zeit ist für
die Bewohner der Erde langsamer vergangen.
Und nun?
und nun bitte ich dich, mir das vorzurechnen.
Da brauche ich nicht zu rechnen. Du hast offensichtlich vergessen, dass es kein ausgewähltes Inertialsystem gibt, alle sind gleichberechtigt. Und wenn die Zeit im Raumschiff von der Erde aus gesehen langsamer verläuft, ist das umgekehrt genau gleich. Denn die Geschwindigkeit des Raumschiffs ist nunmal nicht absolut. Es bewegt sich in Bezug auf die Erde, was bedeutet, das sich die Erde auch in Bezug auf das Raumschiff bewegt.
Letztendlich
kann man viel behaupten, was sich dann am Ende nur durch
ausrechnen verifizieren lässt.
Oder durch denken.
Da der OP Schüler ist und um
eine einfache Erklärung gebeten hat
…die es nunmal nicht gibt…
(und ich vermutlich zu faul zum rechnen wäre), habe ich darauf
verzichtet, und habe ein anschauliches
…leider falsches
Argument gebracht. Wenn dir das nicht passt: selbst rechnen
der scheinbare Widerspruch wird dadurch aufgeloest, dass der Raumfahrer am Umkehrpunkt eine starke Beschleunigung erfaehrt und die spezielle Relativitaetstheorie ihre Gueltigkeit verliert, da das Bezugssystem des Raumschiffes (zeitweise) kein Inertialsystem ist. Eine detaillierte Erklaerung findet sich (wie so oft) in der Wikipedia,
Die Kernaussage ist dort: „Zur Beantwortung der zweiten Frage ist die Abbrems- beziehungsweise Beschleunigungsphase zu betrachten, die für die Rückkehr des fliegenden Zwillings erforderlich ist. Während dieser Phase vergeht nach Einschätzung des fliegenden Zwillings die Zeit auf der Erde schneller. Der dort zurückgebliebene Zwilling altert dabei soweit nach, dass er trotz des langsameren Alterns während der Phasen mit konstanter Geschwindigkeit im Endergebnis der Ältere ist, so dass sich auch aus der Sicht des fliegenden Zwillings kein Widerspruch ergibt. Das Ergebnis nach der Rückkehr steht auch nicht im Widerspruch zum Relativitätsprinzip, da die beiden Zwillinge aufgrund der Beschleunigung, die nur der fliegende erfährt, bezüglich der Gesamtreise nicht als gleichwertig betrachtet werden können.“
Hallo,
Danke für den Link und die Erklärung. War mir aber schon bekannt, ich habe nur Moritz auf den Fehler in seiner Erklärung hinweisen wollen.
Gruß
loderunner
der scheinbare Widerspruch wird dadurch aufgeloest, dass der
Raumfahrer am Umkehrpunkt eine starke Beschleunigung erfaehrt
und die spezielle Relativitaetstheorie ihre Gueltigkeit
verliert, da das Bezugssystem des Raumschiffes (zeitweise)
kein Inertialsystem ist.
Achso. Dann gilt das mit der Zeitdilatation also nicht für die SRT sondern nur für beschleunigte Systeme?
Achso. Dann gilt das mit der Zeitdilatation also nicht für die
SRT sondern nur für beschleunigte Systeme?
Nein, so ist das nicht gemeint. Die Beschleunigung ist der Unterschied zwischen den beiden Zwillingen, der die Unsymmetrie ausmacht. Ausgangspunkt der Diskussion war die Frage, warum der Zwilling auf der Erde gegenueber dem Zwilling im Raumschiff altert und nicht umgekehrt. Fuer die Details verweise ich allerdings wieder auf den oben zitierten Artikel aus der Wikipedia.
