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Zeitreise die ??

Thema erstellt von Zappod Beeeblebroß 
Beiträge: 2, Mitglied seit 14 Jahren
Hallo ich bin neu hier.
Ich bin an allem interessiert und habe dementsprechend auch häufig fragen :-)

Also die Reise in die Vergangenheit oder Zukunft klingt ja ganz verlockend, nun möchte ich aber doch etwas geklärt wissen. Diese Reisen an sich sind ja schon unmöglich aus welchen Gründen auch immer. Ich möchte aber dennoch noch eine Unmöglichkeit hinzufügen, hmm, vielleicht ist da ja schon jemand drüber gestolpert, wenn ich in die Vergangenheit reise, sagen wie einen Tag, wo bin ich dann? Würde ich dann nicht im freien Raum hängen und die Erde schön als "Blauen Planeten" vor mir sehen während ich mit Atemproblemen kämpfe?
Muss ich daher nicht hypothetisch die Erde "zurückdrehen" ja nicht nur die Erde, sondern das ganze Universum, bzw. alle Universen?
Ist vielleicht ein alter Schuh, doch ich frage mich das nun und hoffe das ich eine Antwort bekomme...

Obwohl ich die Antwort ja schon kenne :-) "42"
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Beiträge: 1.603, Mitglied seit 14 Jahren
Hallo Z.,
Ich würde die Antwort, die Du im Prinzip schon selber gibst, etwas anders formulieren.
Eine Rückkehr in die Vergangenheit ist nur vorstellbar, wenn alle kausalen Abläufe umkehrt würden, wenn mit anderen Worten Ursache und Wirkung in umgekehrter Richtung ablaufen würden. Du müßtest also z.B. das Brötchen, das Du vielleicht gerade gegessen hast, wieder zurück auf Deinen Frühstücksteller befördern. Ich kann mir nicht vorstellen, daß Dir dies gelingt; zumindest hat das Brötchen nicht dieselbe Form wie vorher.
Ich gehe davon aus, daß die Naturgesetze (unsere Erfahrung) eine eine "Zeitreise" in die Vergangenheit nicht zulassen.
MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 200, Mitglied seit 14 Jahren
Hallo Harti,

Zitat:
Ich gehe davon aus, daß die Naturgesetze (unsere Erfahrung) eine "Zeitreise" in die Vergangenheit nicht zulassen.
Ich denke, unsere Naturgesetze sind da größtenteils zeit-invariant. Ein Naturgesetz, dass verschiedene Zustände zu verschiedenen Zeiten beschreibt, sagt erstmal absolut nichts darüber aus, welcher Zeitpunkt "vor" dem anderen kommen muss. Erst eine Ordnung auf der Zeit definiert - unabhängig vom Naturgesetz übrigens - eine Reihenfolge.

Was Du hingegen meinst, ist Deine subjektive Erfahrung, nicht die Naturgesetze. Nur: welche Aussagekraft hat etwas subjektives (das ebenso allen Naturgesetzen unterliegt)?. Das Verspeisen eines Frühstücksbrötchens scheint irreversibel. Warum aber? Weil Du davon ausgehst, dass Du einen umgekehrten Vorgang mit Deinen Sinnen ebenso "vorwärts" ablaufen sehen würdest. Was aber, wenn alles - auch Deine Sinne und die Zeit - rückwärts abliefen? Wie würdest Du beobachten bzw. messen können, in welcher Reihenfolge etwas abläuft? Du würdest beim Frühstücksbrötchen keinerlei Unterschied feststellen können, da auch Deine Wahrnehmung "rückwärts" abliefe.

Das ist schwer verständlich, ich weiß. Aber stell's Dir mal so vor: der Hauptdarsteller eines Filmes erlebt immer alles so, wie er aufgenommen wurde - egal, ob man sich nun die einzelnen Bilder vorwärts oder rückwärts gegens Licht hält.



Beste Grüße,
parad0x

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remember: 21 is just half of the truth...
Beitrag zuletzt bearbeitet von Parad0x am 06.03.2008 um 07:20 Uhr.
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Beiträge: 726, Mitglied seit 17 Jahren
Zappod Beeeblebroß schrieb in Beitrag Nr. 1144-1:
Hallo ich bin neu hier.
Ich bin an allem interessiert und habe dementsprechend auch häufig fragen :-)

Also die Reise in die Vergangenheit oder Zukunft klingt ja ganz verlockend, nun möchte ich aber doch etwas geklärt wissen. Diese Reisen an sich sind ja schon unmöglich aus welchen Gründen auch immer. Ich möchte aber dennoch noch eine Unmöglichkeit hinzufügen, hmm, vielleicht ist da ja schon jemand drüber gestolpert, wenn ich in die Vergangenheit reise, sagen wie einen Tag, wo bin ich dann? Würde ich dann nicht im freien Raum hängen und die Erde schön als "Blauen Planeten" vor mir sehen während ich mit Atemproblemen kämpfe?
Muss ich daher nicht hypothetisch die Erde "zurückdrehen" ja nicht nur die Erde, sondern das ganze Universum, bzw. alle Universen?
Ist vielleicht ein alter Schuh, doch ich frage mich das nun und hoffe das ich eine Antwort bekomme...

Obwohl ich die Antwort ja schon kenne :-) "42"

Nun, ob Du in der Vergangenheit auf der Erde oder im Weltraum landest, hängt davon ab, in welche Richtung Du in die Vergangenheit reist (und natürlich auch, wie weit, aber das ist ja wohl klar). Nun wirst Du sicher erst einmal etwas ratlos schauen, denn die Richtung scheint doch klar: In die Vergangenheit! Aber die Vergangenheit ist nicht eine einzige Richtung. Grob kann man sich das so vorstellen, wie wenn man nach Norden gehen will. Wenn man nach Nordost geht, dann reist man auch nach Norden, auch der Nordost-Reisende wird z.B. irgendwann den Polarkreis erreichen, wenn er vorher südlich davon war. Allerdings wird er den Polarkreis an einer anderen Stelle erreichen. Und genauso sollte das auch mit dem Zeitreisen funktionieren, wenn man annimmt, beliebig in der Zeit reisen zu können. Wenn Du von Deiner aktuellen Position in "Blickrichtung" einfach geradeaus "direkt nach hinten" in der Zeit gehst, dann wirst Du mit aller Wahrscheinlichkeit im All landen. Aber das ist kein schlimmes Problem, Du musst Dich eben nur ein wenig drehen (so, wie der "Nordwanderer" sich eben ein wenig in Nordost-Richtung drehen muss, wenn er vermeiden will, im direkt nördlich von ihm gelegenen See zu ertrinken). "Drehen" im Raumzeit-Sinn heißt Beschleunigen. Das kannst Du ganz einfach daran sehen, dass für einen im Zug im Speisewagen sitzenden Reisenden die Kaffetasse vor ihm sich nicht bewegt (also jetzt an derselben Stelle ist wie kurz vorher), für den an der Bahnschranke wartenden hingegen mit hohem (schon seit einiger Zeit konstantem) Tempo vorbeirauscht. Die Richtung der Vergangenheit ist also für den Bahnreisenden eine andere als für den wartenden Autofahrer: Für den Bahnreisenden liegt die Vergangenheit von sagen wir vor 5 Minuten in der Nähe der Kaffeetasse von vor fünf Minuten, während für den wartenden Autofahrer die Vergangenheit von vor 5 Minuten an einem Ort ca. 10 Kilometer weit von der Kaffeetasse entfernt liegt (ich bin mal von einem Zug mit 120 km/h ausgegangen). Dafür ist für den wartenden Autofahrer die Schranke vor 5 Minuten an derselben Stelle wie jetzt, für den Bahnreisenden jedoch etwa 10km entfernt. Die Vergangenheitsrichtung des Bahnreisenden ist also in etwa die Richtung der vergangenen Kaffeetasse, die Vergangenheitsrichtung des wartenden Autofahrers hingegen etwa in Richtung der vergangenen Schranke. Insofern werden beide auf die Frage, ob z.B. die Kaffeetasse vor fünf Minuten schon "hier" war, unterschiedliche Antworten geben: Der Bahnfahrer wird sagen: "Natürlich stand sie vor fünf Minuten schon hier. Ich habe sie vor sechs Minuten hier hingestellt, und seither hat sie niemand mehr weggenommen." Der Autofahrer hingegen wird erklären: "Natürlich war die Kaffeetasse noch nicht hier. Der Zug war ja vor fünf Minuten noch kilometerweit entfernt, und die Tasse war die ganze Zeit im Zug." Und genauso wie mit der Tasse verhält es sich auch mit der Erde: Vor einem Monat war die Erde durchaus "hier", wenn man sich nur richtig bewegt.
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Da haben wir es wieder:

Eigentlich, Timeout, habe ich alles verstanden - und eigentlich überhaupt nix! Das mit der Relativität ist langsam zum Haareraufen - gibt es nun eine absolute Vergangenheit, die jeder Beobachter relativ zu seiner Bezugswelt anders wahrnimmt, oder gibt es ausschließlich relative Vergangenheiten? Das gleiche frage ich mich jetzt natürlich auch in Bezug auf relative Zeiten und Räume...

Es ist und bleibt einfach sehr verwirrend...
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Beiträge: 726, Mitglied seit 17 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1144-5:
Da haben wir es wieder:

Eigentlich, Timeout, habe ich alles verstanden - und eigentlich überhaupt nix! Das mit der Relativität ist langsam zum Haareraufen - gibt es nun eine absolute Vergangenheit, die jeder Beobachter relativ zu seiner Bezugswelt anders wahrnimmt, oder gibt es ausschließlich relative Vergangenheiten? Das gleiche frage ich mich jetzt natürlich auch in Bezug auf relative Zeiten und Räume...

Es ist und bleibt einfach sehr verwirrend...

Nun, zunächst einmal ist alles, was ich oben geschrieben habe, letztlich unabhängig von der Relativitätstheorie: Es gilt gleichermaßen für eine Galilei-Raumzeit (mit absolutem Raum und absoluter Zeit) wie für eine Minkowski-Raumzeit. So, wie bei meinem Nordwanderer-Beispiel ja auch nicht schadet, dass es eine genau definierte Nord-Richtung gibt; der Nordwest-Wanderer wird dennoch den Polarkreis erreichen.

Deine Fragen beziehen sich allerdings ganz klar auf die Relativitätstheorie, deshalb werde ich sie in diesem Kontext beantworten.

Für ein einzelnes Ereignis gibt es eine absolute Vergangenheit: Sie besteht aus allen Ereignissen, die dieses Ereignis (zumindest im Prinzip) beeinflussen können (oder beeinflusst haben könnten). Diese absolute Vergangenheit eines Ereignisses ist für alle Beobachter gleich (klar, ob ein Ereignis ein anderes beeinflusst oder nicht, kann ja wohl schlecht vom Beobachter abhängen), aber nicht unabhängig vom Ereignis (was Ereignis A beeinflussen kann, kann deshalb noch nicht unbedingt Ereignis B beeinflussen).

Die absolute Vergangenheit eines Ereignisses besteht aber nicht aus einer (Zeit-)Linie. Auch das ist anschaulich klar: Zwei Ereignisse, die beide ein drittes Ereignis beeinflussen, müssen sich ja nicht gegenseitig beeinflussen, sie können sogar gleichzeitig sein (die Relativität der Gleichzeitigkeit vernachlässigen wir vorläufig einmal). Da sich Wirkungen aber nur maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können, liegen all diese Ereignisse, wenn man die Zeit senkrecht zum Raum aufträgt, in einem Kegel in der Vergangenheit, dessen Grenze die (möglichen) Lichtstrahlen bilden, die das Ereignis gerade erreichen. Deshalb nennt man diesen Bereich auch den Vergangenheitslichtkegel. Da die Lichtgeschwindigkeit nicht vom Beobachter abhängt, ist dieser Vergangenheitslichtkegel nicht vom Beobachter abhängig, wie das ja auch sein muss, denn er definiert ja die Ereignisse, die das betrachtete Ereignisse beeinflussen können, und die sind ja beobachterunabhängig. Die Anordnung der Ereignisse im Vergangenheitslichtkegel ist jedoch teilweise beobachterabhängig (dazu später mehr).

Analog zum Vergangenheitslichtkegel gibt es dann noch den Zukunftslichtkegel. Der enthält alle Ereignisse, die vom betrachteten Ereignis beeinflusst werden können, und ist natürlich ebenfalls beobachterunabhängig, beschreibt also die absolute Zukunft des Ereignisses. Seine Grenzen sind die Lichtstrahlen, die vom Ereignis ausgehen.

Für alle Ereignisse, die sich außerhalb des Lichtkegels unseres Ereignisses befinden (der Lichtkegel ist die Zusammenfassung von Vergangenheits- und Zukunftslichtkegel), ist hingegen nicht festgelegt, ob sie früher, später oder gleichzeitig mit dem betrachteten Ereignis stattfinden. Was letztlich auch logisch ist: Diese Ereignisse können unser Ereignis weder beeinflussen, noch von diesem beeinflusst werden; was sie angeht, könnte unser Ereignis genausogut gar nicht existieren. Welchen Sinn hätte es dann, zu definieren, ob es nun früher, gleichzeitig oder später stattfindet? Solche Ereignisse, von denen keines das jeweils andere beeinflussen kann, nennt man übrigens zueinander raumartig.

In der Relativitätstheorie gibt es also für jedes Ereignis eine absolute Vergangenheit und eine absolute Zukunft, aber keine absolute Gleichzeitigkeit.

Nun könnte man natürlich einwenden, dass fast alles, was oben gesagt wurde, auch für Newton gilt; nur die Einschränkung mit der Lichtgeschwindigkeit gilt nicht. Warum also gibt es bei Newton, also in der Galilei-Raumzeit, dann eine absolute Gleichzeitigkeit? Nun, da Wirkungen sich dort beliebig schnell ausbreiten können, umfasst auch die näheste Zukunft bereits das gesamte Universum, und ebenso die näheste Vergangenheit. Die zu einem gegebenen Ereignis raumartig gelegenen Ereignisse umfassen bei Newton also gewissermaßen eine "unendlich dünne Schicht" zwischen Zukunft und Vergangenheit; diese muss natürlich wiederum für alle Beobachter gleich sein. Diese unendlich dünne Schicht definiert die absolute Gleichzeitigkeit. Es handelt sich dabei um den Raum zu einer bestimmten Zeit. Die Relation "Ereignis A und Ereignis B liegen raumartig zueinander" ist also bei Newton eine Äquivalenzrelation, die auch als "A und B sind gleichzeitig" bezeichnet werden kann.

In der Relativitätstheorie hingegen gilt dies so nicht. Da zwischen dem letzten Lichtstrahl, der uns z.B. von Alpha Centauri erreicht, und dem ersten Lichtstrahl, der Alpha Centauri von uns erreicht, auf Alpha Centauri etwa 8 Jahre vergehen, können dort selbstverständlich zwei Ereignisse stattfinden, von denen das eine Ursache des anderen ist, ohne dass eines der beiden Ereignisse Ursache oder Wirkung unseres Ereignisses auf der Erde sein können. Somit taugt die gegenseitige Nichtbeeinflussbarkeit (also Raumartigkeit) zweier Ereignisse nicht, um eine absolute Gegenwart zu definieren.

Ok, ich hoffe, jetzt nicht noch mehr Verwirrung gestiftet zu haben :-)
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Hallo Timeout,
ich habe den Eindruck, daß Deine Erklärungen, so richtig sie auf der Grundlage der Theorien sein mögen, nicht die Ursprungsfrage nach der konkreten Gestaltung einer Zeitreise in die Vergangenheit beantworten.
Unter Bezugnahme auf das von Dir gewählte Beispiel mit dem Bahnreisenden und dem Autofahrer vor der Schranke müßten die Fragen lauten:
Ist es möglich, daß der Autofahrer, der jetzt vor der Schranke steht, in die Vergangenheit zurückkehrt, und seine Tasse Kaffee, die er vor 15 Minuten in den Ausguß gekippt hat, austrinkt?
Kann der Bahnreisende, der z.B. keinen Fahrschein hat, noch einmal 15 Minuten in die Vergangenheit zurückkehren, und, als er auf dem Bahnhof merkt, daß er kein Geld hat, zuhause bleiben?
Ich habe eigentlich aufgrund meiner Erfahrungen keine Zweifel, daß beides nicht möglich ist.
Die Verwirrung, die bei der Erörterung von "Zeitreisen" in die Vergangenheit (oder Zukunft) auftritt, scheint mir in der Gleichsetzung (engen Verknüpfung) des Zeitbegriffs mit den Geschehensabläufen, die durch Ursache und Wirkung bestimmt werden, begründet zu sein. Es wäre m.E. zweckmäßig Zeit (allgemein) als "Dauer einer(evtl.aller) Veränderung(en)" zu definieren. Ob ein Geschehensablauf abgeschlossen ist ( in der Vergangenheit liegt) oder noch nicht begonnen hat ( in der Zukunft erfolgt) wäre keine Zeitfrage mehr. Die Begriffe Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft müßten neu, mit Hilfe von abgeschlossenen, laufenden und noch nicht begonnen Geschehensabläufen definiert werden. Die Sprache, die Vorvergangenheit, abgeschlossene Vergangenheit, noch laufende Vergangenheit etc. kennt, könnte dazu z.B. Anhaltspunkte liefern.
Durch die Lösung des Zeitbegriffs von der Richtung der Geschehensabläufe und die Beschränkung auf die reine Dauer eine Vorgangs gäbe es auch keinen "Zeitpfeil" mehr. Dies ist bei der Zeitmessung, die im physikalischen Bereich, auf Bewegungen beruht, sowieso der Fall. Es ist für die Dauer einer Bewegung egal, ob sich ein Objekt bei gleicher Geschwindigkeit von A nach B oder von B nach A bewegt, oder ob sich der Zeiger einer Uhr im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dreht.
Bei einem Zeitbegriff im oben genannten Sinne, müßte die Frage, ob eine Rückkehhr in die Vergangenheit möglich ist, dort erörtert werden, wo sie hingehört; es wäre zu fragen, können die natürlichen Abläufe ihre Richtung ändern.
Konkret z.B.: Ist es möglich, daß der Apfel, der Aufgrund der Anziehungskraft der Erde vom Baum auf den Boden fällt, vom Boden an den Baum "fällt"; dies wäre nur möglich, wenn die Anziehungskraft zu einer Abstoßungskraft mutieren würde. Ein Rückkehr in die Vergangenheit hat m.E. zwei Vorausetzungen:
1) Sämtliche Geschehensabläufe (Naturkräfte) müßten ihre Richtung ändern.
2) Da die Rückkehr in die Vergangenheit in aller Regel sprunghaft vorgestellt wird, müßten die umgedrehten Kräfte
instantan wirken.

Beides widerspricht allen Erfahrungen.

Ich nehme an, die obige Einschränkung des Zeitbegriffs auf "reine Dauer ohne Richtung" entspricht auch der von ParadOx mitgeteilten Gegebenheit, daß die Naturgesetze "zeit-invariant" sind.

Ich mache mir keine Illusion darüber, daß ein solcher Zeitbegriff, der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft nicht mehr umfaßt, nicht mehrheitsfähig ist. Vielleicht entspricht er aber der physikalischen Sicht der Dinge. Einstein soll gesagt haben:
"Wir Physiker halten Begriffe wie Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft nur für eine Illusion, wenn auch für eine sehr zählebige."
Ich erkläre mir diese Aussage in dem oben dargelegten Sinn.

MfG Harti
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Hmm, ich danke allen die mir geantwortet haben. Vielleicht bin ich "noch" nicht in der Lage das zu verstehen. Aber ich meine immer noch das für diese Zeitreise eben alles "zurückgedreht" werden muss. Ich will einfach nur darauf hinaus das es einfach nicht möglich ist in die Vergangenheit bzw Zukunft zu reisen. Gut eine Reise in die Zukunft ist möglich, wie reisen ja alle in die Zukunft!
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Hallo Zappod,
Zappod Beeeblebroß schrieb in Beitrag Nr. 1144-8:
Ich will einfach nur darauf hinaus das es einfach nicht möglich ist in die Vergangenheit bzw Zukunft zu reisen. Gut eine Reise in die Zukunft ist möglich, wie reisen ja alle in die Zukunft!
Richtig, eine Reise in die Vergangenheit ist unmöglich. Richtig ist auch, dass eine Reise in die Zukunft möglich ist! Es hängt davon ab, wie schnell man reist. Wenn man mit fast Lichtgeschwindigkeit reist, kann man Jahrtausende in die Zukunft reisen. Das ist physikalisch möglich, aber technisch schwer realisierbar.

M.f.G.Eugen Bauhof
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Wer Zeitreisen in die Vergangenheit plant, sollte sich zunächst über die Auswirkungen im klaren sein, ausgenommen der Zielpunkt wäre von absoluter unbedeutender Größe. Gibt es eine Garantie dafür, das nicht schon ein Gedanke in der Vergangenheit die Gegenwart verändert ? Ist diese Überlegung erfolgreich gelungen, könnte man die Zeit überdrehen und vom Urknall aus jeden Punkt der Zeit erreichen. Ist auch diese Überlegung erfolgreich gelungen, muß man nur noch den Müll entsorgen, der sich im laufe aller Zeitreisen so angesammelt hat.
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Timeout:

Zitat:
Ok, ich hoffe, jetzt nicht noch mehr Verwirrung gestiftet zu haben :-)

Naja, wenn ich ehrlich sein soll....

Also erstmal glaube ich, deine Antwort verstanden zu haben, vielen Dank für deine Mühe.
Schwierigkeiten habe ich immer noch mit der Gleichzeitigkeit:

Mir ist klar, dass Ereignisse nicht andere Ereignisse beliebig schnell (oder sogar sogleich) beeinflussen können. Das ist relativ leicht zu verstehen, wenn man um die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit weiß.
Wenn ich das mit den Lichtkegeln richtig verstanden habe, könnte man aber nun doch eine absolute Vergangenheit definieren, oder? Wenn wir beispielsweise ins All blicken, können wir für alle Ereignisse, von denen wir erfahren, den Zeitpunkt bestimmen, oder? Wir können (theoretisch) sogar sagen, welche bekannten Ereignisse in der Vergangenhheit sich gegenseitig beeinflusst haben, und welche nicht. Man muss nur wissen, wo und wann welches Ereignis stattgefunden hat. Also können wir beispielsweise sagen, eine Supernova hat vor siebeneinhalbtausend Jahren da und dort stattgefunden - gerade ist diese Information in Form von Licht bei uns eingetroffen. Zufälligerweise fand in von uns aus gesehen entgegengesetzter Richtung auch eine Supernova statt, und so ein Zufall: auch vor siebeneinhalbtausend Jahren. Also beide Supernovae gleichzeitig! und die beiden (Novae) wissen voneinander nix!

Gut: Zu dem Zeitpunkt, wo die Supernovae wirklich stattfanden, waren wir ahnungslos, eben weil das Licht so verdammt langsam ist (wieso eigentlich?), und die beiden Novae müssen sogar doppelt solange warten wie wir, bis sie voneinander erfahren.

Also frage ich mal ganz doof:

Es gibt diese Gleichzeitigkeit von Ereignissen schon - aber wer diese Ereignisse wann beobachtet, und wer sie wann beeinflusst, das bestimmt letzlich die Geschwindigkeit des Lichtes?
Also gibt es quasi eine übergeordnete absolute Zeit?
Mit der wir nix anfangen können, da wir Lichtsklaven sind, und deshalb alles relativ nehmen müssen?

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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1144-11:
Timeout:

(quote)Ok, ich hoffe, jetzt nicht noch mehr Verwirrung gestiftet zu haben :-)(/quote)

Naja, wenn ich ehrlich sein soll....

Ok, dann werde ich jetzt nochmal versuchen, das wieder zu entwirren. :-)

Zitat:
Also erstmal glaube ich, deine Antwort verstanden zu haben, vielen Dank für deine Mühe.
Schwierigkeiten habe ich immer noch mit der Gleichzeitigkeit:

Mir ist klar, dass Ereignisse nicht andere Ereignisse beliebig schnell (oder sogar sogleich) beeinflussen können. Das ist relativ leicht zu verstehen, wenn man um die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit weiß.
Wenn ich das mit den Lichtkegeln richtig verstanden habe, könnte man aber nun doch eine absolute Vergangenheit definieren, oder?
Für jedes Ereignis kann man eine absolute Vergangenheit definieren. Anders als bei Newton stimmt die absolute Vergangenheit zweier unterschiedlicher Ereignisse jedoch niemals überein. Wenn wir allgemein den Begriff "zueinander raumartig" für Ereignisse benutzen, die weder in der absoluten Vergangenheit, noch in der absoluten Zukunft des jeweils anderen Ereignisses liegen, dann gilt:

Newton: Liegen zwei Ereignisse zueinander raumartig, dann stimmt sowohl ihre absolute Vergangenheit als auch ihre absolute Zukunft übnerein. Insbesondere liegt ein drittes Ereignis, das zu einem der Ereignisse raumartig liegt, auch zum anderen Ereignis raumartig; "liegt raumartig zu" ist also eine Äquivalenzrelation. Diese Relation nennt man Gleichzeitigkeit, und statt "Ereignis A liegt raumartig zu Ereignis B" sagt man newtonsch dann "A ist gleichzeitig mit B."

Einstein: Liegen zwei verschiedene Ereignisse zueinander raumartig, dann stimmen ihre absoluten Vergangenheiten und absoluten Zukünfte dennoch nicht überein. Sie werden sich zwar in der Regel überschneiden (d.h. es gibt Ereignisse, die in der Vergangenheit beider Ereignisse bzw. in der Zukunft beider Ereignisse liegen; auch das ist aber in der ART nicht sicher; beispielsweise hat die Zukunft der Ereignisse "Teilchen 1 überschreitet den Ereignishorizont vom schwarzen Loch A" und "Teilchen 2 überschreitet den Ereignishorizont vom schwarzen Loch B" keinerlei Überschneidungen; die eine absolute Zukunft Zukunft liegt vollständig im schwarzen Loch A, die andere im schwarzen Loch B), es gibt aber auch immer Ereignisse, die nur in einer der beiden Vergangenheiten bzw. Zukünfte liegen. Insbesondere ist die Relation "liegt raumartig zu" keine Äquivalenzrelation, da sie nicht transitiv ist: Wenn Ereignis 1 raumartig zu Ereignis 2 liegt, und Ereignis 2 raumartig zu Ereignis 3, dann kann Ereignis 1 dennoch z.B. in der absoluten Vergangenheit von Ereignis 3 liegen. Und das widerspricht dem Konzept der absoluten Gleichzeitigkeit: Wie der Wortteil "Gleich-" bereits besagt, handelt es sich hierbei um eine Äquivalenzrelation; wenn Ereignis 1 gleichzeitig mit Ereignis 2 ist, und Ereignis 2 gleichzeitig mit Ereignis 3, dann muss selbstverständlich auch Ereignis 1 gleichzeitig mit Ereignis 3 sein. Und eine solche absolute Gleichzeitigkeit gibt es in der Relativitätstheorie einfach nicht.

Das heißt nicht, dass man nicht irgendwelche Koordinaten einführen könnte, und Ereignisse mit derselben Koordinatenzeit "gleichzeitig" nennen. Solche Koordinatensysteme werden z.B. durch Inertialsysteme definiert. Allerdings ist diese "Koordinaten-Gleichzeitigkeit" eben nicht eindeutig; insbesondere gehören zu verschiedenen Inertialsystemen Koordinaten mit verschiedenen Gleichzeitigkeiten. Relativität der Gleichzeitigkeit eben.

Zitat:
Wenn wir beispielsweise ins All blicken, können wir für alle Ereignisse, von denen wir erfahren, den Zeitpunkt bestimmen, oder?
Nein. Wir können ein Koordinatensystem festlegen, und dann die Zeitkoordinate des Ereignisses in diesem Koordinatensystem angeben (das ist das übliche Vorgehen in der Astronomie/Kosmologie, wobei hier ein spezielles Koordinatensystem verwendet wird, das "mit der Materie mitschwimmt"). Hier hat man aber natürlich die Willkür der Koordinatenwahl drin. Man kann auch den zeitlichen Abstand solcher Ereignisse zum Ereignis "hier und jetzt" bestimmen; das geht, weil ja alle Ereignisse, von denen wir Kenntnis erlangen, in unserer absoluten Vergangenheit liegen (sonst wäre die Information ja noch nicht zu uns gelangt). Allerdings hat das nicht gerade die Eigenschaften, die man von einem Zeitpunkt erwarten würde: Wenn uns das Licht eines Ereignisses gerade erreicht, dann ist der zeitliche Abstand des Ereignisses null. Generell ist der zeitliche Abstand zweier (nicht zueinander raumartig gelegener) Ereignisse die Eigenzeit, die für ein unbeschleunigtes Teilchen, das beide Ereignisse passiert, zwischen beiden Ereignissen vergeht.

Zitat:
Wir können (theoretisch) sogar sagen, welche bekannten Ereignisse in der Vergangenhheit sich gegenseitig beeinflusst haben, und welche nicht. Man muss nur wissen, wo und wann welches Ereignis stattgefunden hat. Also können wir beispielsweise sagen, eine Supernova hat vor siebeneinhalbtausend Jahren da und dort stattgefunden - gerade ist diese Information in Form von Licht bei uns eingetroffen. Zufälligerweise fand in von uns aus gesehen entgegengesetzter Richtung auch eine Supernova statt, und so ein Zufall: auch vor siebeneinhalbtausend Jahren. Also beide Supernovae gleichzeitig! und die beiden (Novae) wissen voneinander nix!
Ok, es gibt ein bestimmtes Koordinatensystem (gegeben z.B. über unser aktuelles Inertialsystem), in dem der Zeitpunkt dieser Supernova 7500 Jahre vor dem aktuellen Zeitpunkt lag. Und im selben Koordinatensystem ist eine andere Supernova in der anderen Richtung ebenfalls vor 7500 Jahren explodiert. Das ist aber eine Eigenschaft dieses speziellen Koordinatensystems. Wenn wir ein anderes Koordinatensystem wählen, dann stimmt das schon nicht mehr. Sagen wir, die Supernovae heißen A und B, und in unserem aktuellen Inertialsystem stimmen die obigen Angaben. Nun befinden wir uns aber neben einem Bahngleis, auf dem gerade ein ICE mit 180 km/h an uns vorbeirast, und zwar in Richtung der Supernova A. Ein im Zug befindlicher Beobachter bemerkt ebenfalls die beiden Supernovae, und bestimmt deren Zeitpunkt in seinem momentanen Inertialsystem. Und siehe da, er stellt fest, dass die Supernova A zuerst explodiert ist, und zwar (wenn ich mich nicht verrechnet habe) etwa 260 Nanosekunden vor Supernova B. Dass der Unterschied so gering ist, liegt einfach an der unglaublichen Langsamkeit des Zuges relativ zu uns: Er fährt gerade das 0.00000017-fache der Lichtgeschwindigkeit.

Zitat:
Gut: Zu dem Zeitpunkt, wo die Supernovae wirklich stattfanden, waren wir ahnungslos, eben weil das Licht so verdammt langsam ist (wieso eigentlich?), und die beiden Novae müssen sogar doppelt solange warten wie wir, bis sie voneinander erfahren.
Der Zeitpunkt, zu dem die Supernovae stattfanden, existiert so nicht.

Zitat:
Also frage ich mal ganz doof:

Es gibt diese Gleichzeitigkeit von Ereignissen schon - aber wer diese Ereignisse wann beobachtet, und wer sie wann beeinflusst, das bestimmt letzlich die Geschwindigkeit des Lichtes?
Also gibt es quasi eine übergeordnete absolute Zeit?
Nein. Es gibt keine absolute Gleichzeitigkeit von Ereignissen, da Ereignisse, die zu einem dritten Ereignis raumartig liegen, nicht raumartig zueinander liegen müssen.

Zitat:
Mit der wir nix anfangen können, da wir Lichtsklaven sind, und deshalb alles relativ nehmen müssen?
Es geht letztlich immer nur um das, was wir beobachten können. Man kann natürlich prinzipiell eine künstliche "absolute Zeit" einführen, indem man einfach ein bestimmtes Koordinatensystem als "das echte" definiert, und erklärt, nur eine Beschreibung in diesem Koordinatensystem sei erlaubt. Aber da die Naturgesetze es offenbar nicht erlauben, ein solches Koordinatensystem zu identifizieren, gibt es keinen Grund, ein solches anzunehmen.

Ok, alle Klarheiten beseitigt? :-)
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Hallo Timeout,

Zitat:
Ok, alle Klarheiten beseitigt? :-)

In der Tat, das hast du prima hingekriegt :-)

Ich habe das Gefühl, dass ich alles verstehe - und gleichzeitig (haha...) gar nix kapieren tue.

Ich mach mir das irgendwie zu schwer, ich muss echt in Ruhe eine Zeit über das alles nachdenken. Vielen Dank für deine Mühe; ich hoffe sehr, dass man sich weiter auf deine Unterstüzung verlassen kann!
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Hallo Stueps,
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1144-11:
Also frage ich mal ganz doof: Es gibt diese Gleichzeitigkeit von Ereignissen schon - aber wer diese Ereignisse wann beobachtet, und wer sie wann beeinflusst, das bestimmt letzlich die Geschwindigkeit des Lichtes? Also gibt es quasi eine übergeordnete absolute Zeit?
Erstens:
Zwei Beobachter konstatieren nur dann verschiedene Ereignisse als gleichzeitig, wenn sie sich relativ zueinander in Ruhe befinden. Wenn sich die beiden Beobachter A und B relativ zueinander bewegen, dann gilt folgendes: Angenommen, der Beobachter A konstatiert zwei verschiedene Ereignisse als gleichzeitig, dann konstatiert der Beobachter B die beiden Ereignisse als nicht gleichzeitig. Das ist eine Folgerung aus der SRT [1].

Zweitens:
In der SRT gibt es keine übergeordnete absolute Zeit. Alle Beobachter, die nicht zueinander ruhen, haben ihren eigenen Zeitablauf. Und altern daher auch verschieden schnell. Dass dieser Effekt erst bei sehr großen Geschwindigkeiten bemerkbar wird, ändert nichts daran, dass es tatsächlich so ist. Und dass es tatsächlich so ist, zeigen die Experimente.

Drittens:
Nicht die Geschwindigkeit des Lichts ist in der SRT verantwortlich für die Effekte der SRT, sonder die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen. (Neben dem Relativitätsprinzip).

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] SRT = Die spezielle Relativitätstheorie von Einstein

P.S.
Bitte nachfragen, wenn etwas unklar ist. Es hat keinen Sinn, über "Vergangenheitslichtkegel" zu diskutieren, wenn das hier noch nicht verstanden wurde.

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 20.03.2008 um 11:47 Uhr.
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1144-13:
Hallo Timeout,

(quote)Ok, alle Klarheiten beseitigt? :-) (/quote)

In der Tat, das hast du prima hingekriegt :-)

Ich habe das Gefühl, dass ich alles verstehe - und gleichzeitig (haha...) gar nix kapieren tue.

Ich mach mir das irgendwie zu schwer, ich muss echt in Ruhe eine Zeit über das alles nachdenken. Vielen Dank für deine Mühe; ich hoffe sehr, dass man sich weiter auf deine Unterstüzung verlassen kann!

Tja, da muss ich wohl an meinen Erklärungsfähigkeiten noch arbeiten :-)

Vielleicht ist es günstiger, wenn man sich zunächst einmal auf rein räumliche Analogien verlegt. Denn die Verhältnisse im Raum sind zwar nicht identisch, aber in vielerlei Hinsicht ziemlich ähnlich zu denen in der Raumzeit. Setzen wir uns also erst einmal auf eine ganz gewöhnliche euklidische Ebene.

Zunächst einmal brauchen wir einen unbeschleunigten Beobachter. Das ist in unserem "Modelluniversum" einfach jemand, der ohne Kurven geradeaus läuft. Dann gibt es natürlich auch noch beschleunigte Beobachter, die laufen dann Kurven.

Die Beobachter haben natürlich auch Uhren. Diese Uhren sind Schrittzähler. Sie messen also einfach, wie weit der betreffende Beobachter gelaufen ist (wir nehmen an, dass Beobachter eine genormte Schrittlänge haben; alternativ dürfen die Beobachter Auto fahren, dann können sie den Kilometerzähler als Uhr verwenden).

Als erstes betrachten wir nun zwei Beobachter, die von A nach B gehen. Beobachter 1 geht den direkten Weg (er ist also unbeschleunigt), während Beobachter 2 den Umweg über C nimmt (wo er daher abbiegen muss). Als die beiden Beobachter in B ihre Uhren (Schrittzähler) vergleichen, stellen sie fest, dass sie unterschiedliche Zeiten (Schrittzahlen) anzeigen. Und zwar war der unbeschleunigte Beobachter offenbar kürzer unterwegs (hier zeigt sich bereits ein Unterschied unserer Ebene zur realen Raumzeit; da braucht nämlich der unbeschleunigte Beobachter am längsten). Das verwundert die beiden (nicht in euklidischer Geometrie erfahrenen) Beobachter doch ziemlich, denn wie kann nur der Abstand zweier Orte (also die Zeit zwischen zwei Ereignissen) davon abhängen, auf welchem Weg man vom einen zum anderen gelangt ist? Mit nur ein wenig Einsicht in die Geometrie wird einem aber sofort klar, dass die Strecke vom Weg abhängen muss. Und das ist in der Raumzeit ganz genauso: Die "Strecke", die wir durch die Raumzeit zurücklegen (und die unsere Uhren messen), hängt vom Weg ab, auf dem wir von Ereignis 1 zu Ereignis 2 zurücklegen. Nur dass, wie eben schon erwähnt, der "Umweg" zu einer kürzeren Zeit führt.

Ok, jetzt aber zur Frage der Gleichzeitigkeit, der Vergangenheit und der Zukunft. Das ist jetzt etwas komplizierter, weil hier die Unterschiede der Raumzeit zum Raum zum Tragen kommen (z.B. können wir uns im Raum einfach umdrehen und zurückgehen; in der Raumzeit ist dies bekanntlich nicht möglich). Dennoch hier ein Versuch:

Nehmen wir einen unbeschleunigten (also auf der Ebene geradeauslaufenden) Beobachter. Wie gesagt, ist seine Uhr sein Schrittzähler. Insofern liegen also alle Orte direkt hinter ihm in seiner Vergangenheit (er ist an diesen bereits vorbeigegangen; zu diesem Zeitpunkt hat sein Schrittzähler kleinere Zahlen angezeigt), und alle Orte direkt vor ihm in seiner Zukunft (er wird sie noch erreichen, wenn er weiterhin einfach geradeaus geht). Die Frage ist, was ist mit Orten, die nicht auf seinem Weg liegen? Nun, eine einfache Festlegung ist: "Jetzt" ist alles, was momentan links und rechts von ihm ist, und "später" ist alles, was weiter vorne liegt. "Gleichzeitig" sind dann also zwei Ereignisse (zwei Orte) für ihn, wenn sie "gleich weit vorne" liegen, wenn es also für ihn einen Punkt gibt, an dem er von beiden Ereignissen sagen kann, sie seine "jetzt".

Betrachten wir nun einen anderen unbeschleunigten Beobachter, der relativ zum ersten Beobachter bewegt ist (was nichts weiter bedeutet, als dass er in eine etwas andere Richtung geht). Betrachten wir nun zwei unterschiedliche Orte (Ereignisse), die für den ersten Beobachter "gleichzeitig" sind. Sagen wir, er geht genau in der Mitte zwischen ihnen hindurch, und zu diesem Zeitpunkt ist das eine Ereignis genau links von ihm, das andere genau rechts von ihm. Da der zweite Beobachter in eine etwas andere Richtung schaut, sind die Ereignisse für ihn nicht gleichzeitig: Wenn er gerade zwischen den beiden Ereignissen ist, dann ist das eine Ereignis schon etwas hinter ihm, das andere hingegen noch ein wenig vor ihm.

Ok, was ist nun aber mit der absoluten Vergangenheit und absoluten Zukunft? Nun, dazu müssen wir unserer Ebene künstlich etwas hinzufügen, was in der Raumzeit natürlicherweise gegeben ist: Die Wanderer können nämlich nicht in eine beliebige Richtung laufen. Es gibt nur einen bestimmten Bereich von Richtungen, in die gegangen werden kann (sagen wir, in nördliche Richtungen zwischen Nordost und Nordwest). Damit ist klar, dass nicht jeder Ort (jedes Ereignis) von jedem anderen aus erreicht werden kann. Beispielsweise kann man einen Ort in der Vergangenheit nicht erreichen (denn ein solcher Ort liegt ja irgendwo zwischen Südost und Südwest). Aber auch ein Ort, der z.B. in ostnordöstlicher Richtung vom Standort entfernt ist, kann nicht mehr erreicht werden. Die absolute Vergangenheit eines Ortes (Ereignisses) ist dann einfach die Menge aller Orte (Ereignisse), von denen aus man ihn erreichen kann, während die absolute Zukunft eines Ortes (Ereignisses) aus denjenigen Orten (Ereignissen) besteht, die von ihm aus erreichbar sind. Nun kann man sich leicht klarmachen, dass für jeden, der in eine erlaubte Richtung geht, zwei Orte, von denen einer in der absoluten Vergangenheit des anderen liegt, immer dieselbe Reihenfolge haben (der Ort in der Vergangenheit des anderen liegt weiter hinten). Für Orte, bei denen keiner vom anderen aus erreichbar ist, können hingegen unterschiedliche Wanderer zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen, welcher Ort nun weiter hinten liegt.

Eine Mahnung zur Vorsicht: Die zusätzliche Struktur erlaubter Richtungen zeichnet auf der euklidischen Ebene eine bestimmte Richtung ("Norden") aus. In der Raumzeit hingegen ist dies nicht so. Erstens ist es dort keine zusätzliche Struktur (grob gesprochen müsste man sich unendlich weit "drehen", um in nordöstlicher Richtung zu laufen), und zweitens zeichnet die Struktur der Raumzeit keine der erlaubten Richtungen vor den anderen aus (sie zeichnet aber natürlich die erlaubten gegenüber den verbotenen Richtungen aus). Anschaulich (wenngleich nicht mathematisch exakt) kann man das so verstehen: Die Nordrichtung in der Ebene ist ausgezeichnet dadurch, dass man sich genauso weit nach links wie nach rechts drehen kann (nämlich jeweils um 45 Grad, bis in die nordöstliche bzw. die nordwestliche Richtung). In der Raumzeit kann man sich aber von jeder erlaubten Richtung aus beliebig weit drehen, ohne jemals die Nordost- oder die Nordwestrichtung zu erreichen (weil man sich dafür ja unendlich weit drehen müsste).

Ok, es ist jetzt natürlich so nicht verständlich, warum man sich in der Raumzeit unendlich weit "drehen" müsste, um eine der besagten Richtungen zu erreichen, aber das können wir vielleicht in einem späteren Beitrag versuchen zu klären. Vorausgesetzt, dieser Beitrag war ausnahmsweise mal hilfreich :-)
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Hallo Timeout,

vielen Dank für die Mühe.
Da ich ein paar Tage frei hab und heut Nacht nicht schlafen konnte, hab ich mich hingesetzt und angefangen, deine Erklärungen aufzumalen. Heraus kam ein lustiger Zettel mit einigen Diagrammen, in denen viele Punkte eingezeichnet waren, von denen 90°-Kegel nach oben und unten liefen. Das Ergebnis waren viele Parallelogramme, von denen ich nun endlich ablesen konnte, was du gemeint hast. (Allein der Begriff "raumartig" hat mir zugesetzt. Bis ich dahinter kam dass damit zwei Ereignisse gemeint sind, die parallel zur Raumachse verlaufen, also gleichweit von der Raumachse entfernt sind! Hättest aber auch mal sagen können ;-) ) Das mit den unbeschleunigten Beobachtern hab ich nun endlich gerafft, juhu!
Das mit dem beschleunigten gegenüber dem unbeschleunigten Beobachter ahne ich, da hat man ja auch schon viel von gehört und gelesen.
Nun muss ich aber auch kleinlaut zugeben, dass ich im Rahmen der ART (wo es ja auf Beschleunigung und Gravitation ankommt) schon ziemlich viel diskutiert und den Mund weit aufgerissen habe, ohne diese wirklich verstanden zu haben. Ich kenne viele Konsequenzen und Phänomene, die aus der ART erwachsen, ohne wirklich zu wissen, wie sie zustande kommen. Da habe ich nur "gefährliches" Halb(-Hintergrund-)wissen. Mir sind natürlich all die Animationen und Erklärungsfilme geläufig, die für uns Laien gemacht wurden.
Wie gesagt, wirkliches Wissen, dass auf solidem (nach und nach Erlern-)Grund gebaut ist, habe ich nicht. Ich kann nicht wirklich solide erklären, warum die Phänomene der ART auftreten, diskutiere aber über diese wie ein "Alter".
Das haben mir deine Beiträge zur SRT und meine Parallelogramme eben klar gemacht :-). ich verstehe das alles jetzt viel besser.
Also liebe Leute, bitte meine Beiträge, die die ART betreffen, mit Vorsicht genießen :-) Muss zwar nicht gelogen sein, was ich dort schreibe, aber von mir selbst so richtig nachgeprüft ist das alles (noch) nicht....

Timeout, ich wäre dir dankbar, wenn wir uns jetzt mit den Beziehungen und Ereignissen zwischen unbeschleunigten und beschleunigten Beobachtern beschäftigen könnten. Hierzu am besten ein paar Fragen: Warum altere ich langsamer als die Menschen auf der Erde, wenn ich eine Rundreise mit 99,99999% Lichtgeschwindigkeit zu Proxima Centauri mache, und gleich wieder ohne Stop oder Verlangsamung zur Erde zurückfliege? klar bin ich gegenüber der Erde beschleunigt, aber das ist doch Ansichtssache: Man kann ja auch sagen, die Erde ist mir gegenüber beschleunigt, und ich stehe still! Also warum komme ich nicht als alter Tattergreis zurück, und die Erdmenschen sind alle nur acht, neun Jahre älter geworden (also die Zeit, die meine Reise gedauert hat)? Warum wird überhaupt jemand schneller älter gegenüber dem anderen, aus gegenseitiger Sicht sind doch alle beide gleichbeschleunigt oder gleichbewegt, Ansichtssache halt?

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 27.03.2008 um 11:33 Uhr.
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Hallo Stueps,
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1144-16:
Warum altere ich langsamer als die Menschen auf der Erde, wenn ich eine Rundreise mit 99,99999% Lichtgeschwindigkeit zu Proxima Centauri mache, und gleich wieder ohne Stop oder Verlangsamung zur Erde zurückfliege? klar bin ich gegenüber der Erde beschleunigt, aber das ist doch Ansichtssache: Man kann ja auch sagen, die Erde ist mir gegenüber beschleunigt, und ich stehe still! Also warum komme ich nicht als alter Tattergreis zurück, und die Erdmenschen sind alle nur acht, neun Jahre älter geworden (also die Zeit, die meine Reise gedauert hat)? Warum wird überhaupt jemand schneller älter gegenüber dem anderen, aus gegenseitiger Sicht sind doch alle beide gleichbeschleunigt oder gleichbewegt, Ansichtssache halt?
Du sprichst vermutlich vom Einsteinschen Zwillingsexperiment. Bevor ich Einzelheiten zum Einsteinschen Zwillingsexperiment erkläre, möchte ich zuerst einen weit verbreiteten Irrtum ausräumen. In etlichen Büchern ist zu lesen, dass die Beschleunigungen und Abbremsungen des reisenden Zwillings Ursache für das unterschiedliche Altern des reisenden Zwillings sind.

Das ist falsch. Ursache für das unterschiedliche Altern des reisenden Zwillings ist allein der Wechsel des Bezugssystems. Der reisende Zwilling wechselt das Bezugssystem, wenn er die Rakete wendet und zur Erde zurückkehrt. Hingegen der ruhende Zwilling auf der Erde wechselt sein Bezugssystem nicht. Er ruht die gesamte Zeit im gleichen Bezugssystem. Fragen dazu?

Erst muss die Ursache für das unterschiedliche Altern der Zwillinge geklärt sein, bevor deine weiteren Detailfragen beantwortet werden können. Bei diesem schwierigen Thema kann man nur Schritt für Schritt vorgehen. Jeder Schritt muss verstanden sein, bevor man den nächsten Schritt machen kann.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 28.03.2008 um 16:12 Uhr.
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Genau, Bauhof

Zitat:
Das ist falsch. Ursache für das unterschiedliche Altern des reisenden Zwillings ist allein der Wechsel des Bezugssystems. Der reisende Zwilling wechselt das Bezugssystem, wenn er die Rakete wendet und zur Erde zurückkehrt. Hingegen der ruhende Zwilling auf der Erde wechselt sein Bezugssystem nicht. Er ruht die gesamte Zeit im gleichen Bezugssystem. Fragen dazu?

Erst muss die Ursache für das unterschiedliche Altern der Zwillinge geklärt sein, bevor deine weiteren Detailfragen beantwortet werden können. Bei diesem schwierigen Thema kann man nur Schritt für Schritt vorgehen. Jeder Schritt muss verstanden sein, bevor man den nächsten Schritt machen kann.

Was genau sind hier Bezugssysteme? dies scheint mir das entscheidende zu sein.
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Hallo Stueps,
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1144-18:
Was genau sind hier Bezugssysteme? dies scheint mir das entscheidende zu sein.
Ein Bezugssystem, auch Beobachtersystem genannt, ist ein System von materiellen Körpern und Mechanismen (z.B. Maßstäbe und Uhren). Von außerordentlicher Bedeutung ist die Frage, ob es ein ausgezeichnetes Bezugssystem gibt, das in einem absoluten Raum ruht, wie Newton dies in seinen "Philosophiae naturalis principia mathematica" von 1686 propagierte.

Spätestens seit Michelsons Interferenzversuch von 1887, in dem die Existenz eines absolut ruhenden "Äthers" widerlegt wurde, muss die Existenz eines solchen ausgezeichneten Bezugssystems verneint werden. Ein absoluter Raum, existiert nicht, desgleichen auch keine absolute, das heißt eine für alle Ereignisse gleiche Universalzeit.

Der auf der Erde zurückgebliebene Zwilling ruht in seinem Bezugssystem Erde. Dass sich die Erde um sich selbst und auch um die Sonne bewegt, ist bei diesem Gedankenexperiment vernachlässigbar. Denk dir einfach einen Zwilling, der in sich einem antriebslosen Raumschiff befindet. Das Raumschiff befinde sich in einem Raumgebiet, bei dem die nächste Sonne 1000 Lichtjahre entfernt ist. Das Raumschiff bewegt sich im Idealfall kräftefrei. Somit findet für den nichtreisenden Zwilling kein Bezugsystemwechsel statt.

Franz Embacher (ein Physik-Profi) hat im Kapitel "Das Kreuz mit den Inertialsystemen",

siehe hier: http://homepage.univie.ac.at/Franz.Embacher/SRT/Ine...

dies noch genauer erläutert. Im Kapitel "Zwillingsparadoxon und Geodäten der Raumzeit",

siehe hier: http://homepage.univie.ac.at/Franz.Embacher/SRT/Zwi...

wird darauf hingewiesen, dass der Bezugssystemwechsel des reisenden Zwillings die Sache unsymmetrisch macht. Die Auffassung, dass man den reisenden Zwilling als ruhend und den auf der Erde befindlichen Zwilling als reisenden Zwilling ansehen kann, ist falsch. Nur für den Zwilling, der tatsächlich unterwegs ist, findet ein Bezugssystemwechsel statt.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 28.03.2008 um 16:18 Uhr.
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Hallo Eugen (sorry, hab eben erst bemerkt, dass du einen Vornamen hast ;-) ),

vielen Dank für die Links, wird eine Zeit dauern, ehe ich das alles richtig verstanden hab. Also Geduld...

Bis dahin beste Grüße!
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