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Zwillingsparadoxon

Thema erstellt von Derfragende 
Beiträge: 2.991, Mitglied seit 10 Jahren
Dieser Beitrag stammt ursprünglich aus einem anderen Thementhread
Wenn ich genau überlege, so unterliegen wir täglich dem Zwillingsparadoxum.

Unsere Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um sich selbst.
setzen wir nun den einen Zwilling auf die Sonne, den anderen auf die Erde, am besten auf den Äquator, so entfernt er sich von 12.00 Uhr mittags bis Mitternacht von der Sonne, von Mitternacht bis Mittag nähert er sich wieder. Die Abstandsänderung wäre der Erddurchmesser innerhalb von 12 Stunden.
Somit müßte er einem ähnlichen Effekt unterliegen, wie in dem Beispiel im Zwillingsparadoxum.

Sitzt der Zwilling aber im Erdmittelpunkt, so unterliegt er keiner Änderung des Abstandes.
Er müßte sich mit der Sonne im gleichen Inertialsystem befinden (Unregelmäßigkeiten in der Bahn um die Sonne lassen wir mal weg)
Der Zwilling im Erdmittelpunkt befindet sich aber auch im gleichen Inertialsystem wie der Zwilling am Äquator, da der Abstand zwischen beiden gleich bleibt.

Somit würde sich folgendes ergeben:

Zeit Äquator <> Zeit Sonne
Zeit Äquator = Zeit Erdinnern
Zeit Erdinnern = Zeit Sonne

Wer kann mir das Pänomen erklären?
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Wer jung ist, meint, er müsste die Welt retten :smiley8:
Der Erfahrene erkennt, dass er nicht alle Probleme lösen kann
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Hallo Hans-m,

da hast Du wohl ein Drillingsparadoxon konstruiert, denn, wenn ich richtig zähle, befindet sich ein Drilling auf der Sonnenoberfläche ( Sonne), einer auf der Erdoberfläche am Äquator (Äquator) und einer im Erdmittelpunkt (Erdmittelpunkt). Du gehst davon aus, dass Äquator sich wegen der Rotation der Erde im Verhältnis zu Sonne bewegt, während Sonne sich im Verhältnis zu Erdmittelpunkt nicht bewegt und Äquator sich auch im Verhältnis zu Erdmittelpunkt nicht bewegt. Eigentlich dürfte sich dann auch Äquator im Verhältnis zu Sonne nicht bewegen und müsste zum selben System gehören. ( Die Jahresbewegung der Erde um die Sonne läßt Du wohl unberücksichtigt)
Es ist nach meiner Meinung richtig, dass Äquator und Erdmittelpunkt zum selben System gehören; denn die Distanz zwischen einem Objekt, das sich in einer Kreisbewegung um einen Mittelpunkt bewegt und dem Mittelpunkt ändert sich nicht. Dies gilt auch für Sonne und Erdmittelpunkt; denn beide rotieren um den Sonnenmittelpunkt und befinden sich gewissermaßen auf einem Zeiger, der sich um den Sonnenmittelpunkt dreht. Ihre Distanz ändert sich demnach auch nicht.
Dies läßt aber nicht den Schluß zu, dass dann auch Äquatordrilling und Sonnendrilling zu demselben Bezugssystem gehören müssen; denn diesem Schluss liegt ein Wechsel des Bezugssystems und damit ein Widerspruch zugrunde.
Das für den bewegten Äquatordrilling ruhende Bezugssystem ist die Scheibe um den Erdmittelpunkt, die über den Radius auch die Geschwindigkeit des Äquatordrillings bestimmt. Das ruhende Bezugssystem für den Sonnendrilling und den Erdmittelpunktdrilling ist die Scheibe um den Sonnenmittelpunkt. Folglich bewegt sich der Äquatordrilling im Verhältnis zu einem anderen Bezugssystem als Sonnen- und Erdmittelpunktsdrilling.

Ich hoffe, ich habe es nicht zu kompliziert ausgedrückt.

Mich beschäftigt im Zusammenhang mit dem Zwillingsparadoxon aber noch eine anderen Frage.
Welches ist das Bezugssystem, das die Geschwindigkeit (Strecke/Zeit) des reisenden Zwillings liefert, z.B. 0,6 c?
Welche Strecke (Raum) und welche Uhr (Zeit) liefert diese Geschwindigkeit ? Handelt es sich bei der Grundlage dieser Geschwindigkeitsangabe um ein reines Gedankenkonstrukt, gewissermaßen um ein gedachtes Koordinatensystem ?

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Harti schrieb in Beitrag Nr. 1342-241:
Hallo Hans-m,

da hast Du wohl ein Drillingsparadoxon konstruiert, denn, wenn ich richtig zähle, befindet sich ein Drilling auf der Sonnenoberfläche ( Sonne), einer auf der Erdoberfläche am Äquator (Äquator) und einer im Erdmittelpunkt (Erdmittelpunkt).
Genau genommen wollte ich drei unterschiedliche Zwillingsparadoxen darstellen, die ich dann untereinander vergleichen wollte. aber Drillingsparadoxum ist genau so gut.
Zitat:
Du gehst davon aus, dass Äquator sich wegen der Rotation der Erde im Verhältnis zu Sonne bewegt, während Sonne sich im Verhältnis zu Erdmittelpunkt nicht bewegt und Äquator sich auch im Verhältnis zu Erdmittelpunkt nicht bewegt.
Genau so hatte ich es gemeint
Zitat:
Eigentlich dürfte sich dann auch Äquator im Verhältnis zu Sonne nicht bewegen und müsste zum selben System gehören.
*
*
Es ist nach meiner Meinung richtig, dass Äquator und Erdmittelpunkt zum selben System gehören; denn die Distanz zwischen einem Objekt, das sich in einer Kreisbewegung um einen Mittelpunkt bewegt und dem Mittelpunkt ändert sich nicht. Dies gilt auch für Sonne und Erdmittelpunkt; denn beide rotieren um den Sonnenmittelpunkt und befinden sich gewissermaßen auf einem Zeiger, der sich um den Sonnenmittelpunkt dreht. Ihre Distanz ändert sich demnach auch nicht.
Genau dort steht mein Fragezeichen. Es besteht eine Relativbewegung zwischen Äquatordrilling und Sonnendrilling, aber keine zwischen Äquatordrilling und Drilling im Erdinnern, genauso wie keine Relativbewegung zwischen Drilling im Erdinnern und Sonnendrilling besteht.

Wir wissen aber:
Relativbewegung zueinander bedeutet Zeitdilatation
keine Relativbewegung bedeutet auch keine Zeitdilatation

Zitat:
( Die Jahresbewegung der Erde um die Sonne läßt Du wohl unberücksichtigt)
Hatte ich erwähnt

Zitat:
Dies läßt aber nicht den Schluß zu, dass dann auch Äquatordrilling und Sonnendrilling zu demselben Bezugssystem gehören müssen; denn diesem Schluss liegt ein Wechsel des Bezugssystems und damit ein Widerspruch zugrunde.
Das für den bewegten Äquatordrilling ruhende Bezugssystem ist die Scheibe um den Erdmittelpunkt, die über den Radius auch die Geschwindigkeit des Äquatordrillings bestimmt. Das ruhende Bezugssystem für den Sonnendrilling und den Erdmittelpunktdrilling ist die Scheibe um den Sonnenmittelpunkt. Folglich bewegt sich der Äquatordrilling im Verhältnis zu einem anderen Bezugssystem als Sonnen- und Erdmittelpunktsdrilling.

Ich hoffe, ich habe es nicht zu kompliziert ausgedrückt.

Mich beschäftigt im Zusammenhang mit dem Zwillingsparadoxon aber noch eine anderen Frage.
Welches ist das Bezugssystem, das die Geschwindigkeit (Strecke/Zeit) des reisenden Zwillings liefert, z.B. 0,6 c?
Welche Strecke (Raum) und welche Uhr (Zeit) liefert diese Geschwindigkeit ? Handelt es sich bei der Grundlage dieser Geschwindigkeitsangabe um ein reines Gedankenkonstrukt, gewissermaßen um ein gedachtes Koordinatensystem ?

MfG
Harti

Wer letztendlich die Uhr hält, ist nicht entscheident.
jeder von den Dreien wird aber den oben beschriebenen Sachverhalt feststellen, (falls ich richtig liege)
Wenn ich die Lorenztransformation anwende, so liege ich richtig.
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Hallo zusammen,

Ernst Ellert II hat mich darauf hingewiesen, dass der Sonnendrilling und der Erdmittelpunktdrilling, konkret betrachtet, nicht um den Sonnenmittelpunkt sondern um das gemeinsame Schwere- und Gravitationszentrum rotieren. Das ist natürlich realitätsgerechter und in diesem Sinne richtiger.
Ich habe das Gedankenexperiment von Hans-m lediglich idealisiert betrachtet; denn dass ein Drilling sich tatsächlich auf der Sonnenoberfläche aufhält und einer im Erdmittelpunkt sitzt, ist natürlich auch nicht realistisch.

MfG
Harti
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Beiträge: 89, Mitglied seit 4 Jahren
ZWILLINGSPARADOXON – aus einem anderen Blickwinkel kritisch betrachtet.

Ich hab mir vor längerer Zeit mal überlegt, was es physisch und psychisch für Folgen hätte,
wenn für raumfahrende Menschen die Zeit im Raumschiff tatsächlich langsamer verginge.
Habe einige Aussagen recht unumstößlich formuliert. Man möge mir das nachsehen,
aber ich bin eben fest überzeugt, dass beim Raum und der Zeit in Verbindung mit der
mathematischen RT nichts stimmig ist. Nach meiner Einschätzung spricht die Realität –
die derzeitige wie auch die zukünftige Wirklichkeit – einfach nur dagegen.


Zwillingsparadoxon
Beispiel:
Wenn Kapitän Isaac – unterwegs mit fast Lichtgeschwindigkeit – nach
einer fünfjährigen Raumfahrt wieder auf unseren Planeten landet, soll er fünf Jahre
gealtert sein, was auch logisch ist. Unlogisch und paradox wird es aber, wenn heute
theoretisch errechnet wird, dass sein daheimbleibender Zwillingsbruder Albert –
und der Rest der Weltbevölkerung – um 15, 20 oder noch mehr Jahre altert, obwohl
der Isaac nur 5 Jahre unterwegs sein soll. Wie ist das möglich? Man sagt es geht
deswegen, weil die Zeit – wegen der sehr hohen Geschwindigkeit – im Raumschiff
langsamer vergeht. Und theoretisch kann der Isaac sogar beobachten, wie die Zeit
auf seinem Heimatplaneten schneller vergeht. Das ist aber ein untauglicher Vergleich
und ein sehr großer Trugschluss. Warum wohl? Nun, weil unantastbar ist die
wissenschaftlich gemessene Wahrheit, in der unser Planet die Sonne in 365+ Tagen
umkreist – also zeitlich ein Jahr braucht, um die Sonne zu umrunden. Selbst wenn in
einem mit annähernd Lichtgeschwindigkeit unterwegs seienden Raumschiff vierzig
Atomuhren mitfliegen, ist das unserem Sonnensystem auf alle Fälle – völlig egal!
Nicht um eine tausendstel Sekunde wird sich die Erde schneller oder langsamer um
die Sonne bewegen. Die Zeitspanne eines Erdenjahres ändert sich doch nicht, egal
ob Raumschiffe mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind – oder nicht.

Daraus kann man schließen: Wenn der Käpten Isaac von einer Raumfahrt – sagen
wir mal nach 20 Jahren zurück kommt, dann ist er unwiderlegbar – nach der realen
Wirklichkeit der daheimgebliebenen Bevölkerung – 20 Erdenjahre fort gewesen,
auch wenn die Mathematik 100-mal behauptet – dass er nur 5 Jahre unterwegs war.
Isaac war tatsächlich und wirklich – 20 Erdenjahre fort. Punkt.

Die zukünftige Wirklichkeit zu diesem Beispiel wird aber so aussehen: Wenn Isaac
5 Erdenjahre lang mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, wird logischerweise bei
seiner Rückkehr die Zeit/Dauer auf der Erde nicht schneller vergangen sein – als im
Raumschiff, oder umgekehrt, die Zeitspanne 5 Erdenjahre kann im schnellen
Raumschiff nicht weniger lang dauern – als auf der Erde. Das heißt also, die
Zwillingsbrüder werden danach immer noch gleich alt sein.
Nie und nimmer – und nochmals, nie und nimmer lässt sich die Zeit durch schnell
fliegende Materie (Raumschiffe) beeinflussen, genauso wenig wie die Zeit weder
Materie noch kalt-dunklen Raum beeinflussen kann.

WENN DEM NICHT SO WÄRE, und das theoretisch-mathematische Gedanken-
experiment hätte doch recht, ..........................


Fortsetzung folgt
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Okotombrok (Moderator)
Beiträge: 1.208, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo Rupert Hübelbauer,
willkommen im Forum.

Rupert Hübelbauer schrieb in Beitrag Nr. 13-5:
ZWILLINGSPARADOXON – aus einem anderen Blickwinkel kritisch betrachtet.

Nie und nimmer – und nochmals, nie und nimmer lässt sich die Zeit durch schnell
fliegende Materie (Raumschiffe) beeinflussen . . .

Das hat weder Einstein oder irgend ein Wissenschaftler nach ihm behauptet, noch steht es in Lehrbüchern geschrieben.
Da hast du die SRT gründlich missverstanden.
Ich empfehle dir, dich eingehender mit der SRT zu beschäftigen – dazu gibt es reichlich Literatur und nicht zuletzt das Zeitforum – und Fragen zu stellen, wenn etwas unklar ist, anstatt alles zu verneinen, was nicht verstanden wird

Zitat:
genauso wenig wie die Zeit weder
Materie noch kalt-dunklen Raum beeinflussen kann.

Auch das hat niemand behauptet.

Zitat:
Nun, weil unantastbar ist die
wissenschaftlich gemessene Wahrheit . . .

Die Wahrheit kann nicht gemessen werden.
Die Wissenschaft misst mit Messgeräten.
Und mit denen sind unzählige Male die SRT mit überwältigender Genauigkeit bestätigt worden.

Ernst zu nehmende Kritik an der SRT kann nur geübt werden, wenn andere Erklärungen oder besser Beschreibungen als die der allgemeinen Lehrmeinung gefunden und angeführt werden können. Erklärungen z.B. für die Invarianz der LG gegenüber Transformationen, für die Lösung der Fragen, die die Max'wellschen Feldgleichungen bezüglich der Elektrodynamik mit sich brachten oder das Heafele-Keating-Experiment als ein Beispiel zahlreicher bestätigender Experimente.

Das alles bist du schuldig geblieben und wirst somit auch niemanden überzeugen können.
Ich fürchte, du bist wie so viele Opfer von Schlagwörtern ala' "bewegte Uhren gehen langsamer"geworden, die ohne Hintergrundwissen nur falsch verstanden werden können und so auch nicht in Fachbüchern geschrieben stehen.
Das zeigen die Beschriebungen in deinem Beitrag deutlich. Da nützen auch Formulierungen wie "spricht die Realität", "zukünftige Wirklichkeit" und "gemesse Wahrheit" nichts, im Gegenteil, sie sind nur hinderlich.

mfg okotombrok
Signatur:
"Der Kopf ist rund, damit die Gedanken die Richtung wechseln können"
(Francis Picabia)
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Beiträge: 545, Mitglied seit 7 Jahren
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 13-6:

Die Wahrheit kann nicht gemessen werden.
Die Wissenschaft misst mit Messgeräten.
Und mit denen sind unzählige Male die SRT mit überwältigender Genauigkeit bestätigt worden.

Ernst zu nehmende Kritik an der SRT kann nur geübt werden, wenn andere Erklärungen oder besser Beschreibungen als die der allgemeinen Lehrmeinung gefunden und angeführt werden können. Erklärungen z.B. für die Invarianz der LG gegenüber Transformationen, für die Lösung der Fragen, die die Max'wellschen Feldgleichungen bezüglich der Elektrodynamik mit sich brachten oder das Heafele-Keating-Experiment als ein Beispiel zahlreicher bestätigender Experimente.

Die SRT hat leider den entscheidenden Nachteil, daß sie nicht in der Lage ist zu ERKLÄREN, WARUM sich der Zeitgang einer bewegten Uhr verändert. Damit ist sie genauso wie die ART eine Theorie ohne physische Basis, die sich nur aufgrund der Meßergebnisse bewährt. Eine Theorie aber sollte auch BEGRÜNDEN können, warum sich etwas verändert, die Lichtuhr der SRT ist dazu kein geeignetes Mittel und in der ART ein gekrümmter Raum ebensowenig, solange kein Physiker überhaupt sagen kann, was Raum physisch eigentlich sein soll. Die Physik arbeitet mit einer Unzahl von Begriffen, die sie nicht erklären kann, z.B. Raum, Zeit, Gravitation, Elektromagnetismus, Teilchen, Ladung, Spin, Masse, Photon und weitere. All diese Begriffe stehen für gemessene Wirkungen, aber WAS da gemessen wird kann bis heute kein Physiker sagen. Die Physik ist eine Wissenschaft der Wirkungen ohne die Fähigkeit, Aussagen über das Wirkende zu machen. Das ist ihr großer Mangel und der Grund, warum sie bis zum heutigen Tage kein einheitliches Modell zur Verfügung stellen kann, in dem alle sog. Grundkräfte vereinigt sind.
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 8 Jahren
Und du, Uwebus, musst für "Erklärungen " auf die Metaphysik zurückgreifen - und du magst es auch Millionen mal ignorieren, die Physik will gar nicht erklären, was sich der Erklärung entzieht, das überlässt sie Interpreten deiner Art.
Signatur:
Herr Oberlehrer

Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

(Donald Duck)
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Beiträge: 89, Mitglied seit 4 Jahren
Hallo Okotombrok, ich befürchte, du missverstehst mich.

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 13-6:
Rupert Hübelbauer schrieb in Beitrag Nr. 13-5:
ZWILLINGSPARADOXON – aus einem anderen Blickwinkel kritisch betrachtet.

Nie und nimmer – und nochmals, nie und nimmer lässt sich die Zeit durch schnell
fliegende Materie (Raumschiffe) beeinflussen . . .

Das hat weder Einstein oder irgend ein Wissenschaftler nach ihm behauptet, noch steht es in Lehrbüchern geschrieben.
Da hast du die SRT gründlich missverstanden.

Du meinst also, in einem materiellen Raumschiff, welches sehr schnell mit fast LG unterwegs ist, wird die Zeit nicht beeinflusst? Nicht für das Raumschiff - und auch nicht innen drin für die Mannschaft? Super, dann wären wir ja einer Meinung. Aber leider..........

Zitat:
Auch das hat niemand behauptet.

Ja aber die Relativitätstheorie behauptet das indirekt. Für den materiellen Menschen, sowie auch für das Material des Raumschiffs, würde sich, bei annähernd Lichtgeschwindigkeit, der Alterungsprozess um einiges verzögern. Das heißt, es würde durch die Schnelligkeit (LG) eines Raumschiffs – eine Verlangsamung der Zeit geschehen. Und laut Theorie würde das den Alterungsprozess von Mensch, Tier und Material beeinflussen. Oder? Eine raumfahrende Kuh soll doch bei ihrer Rückkehr sogar jünger sein, als ihre daheimgebliebene Zwillingsschwester.

Zitat:
Die Wahrheit kann nicht gemessen werden.
Die Wissenschaft misst mit Messgeräten.

Ein siderisches Jahr (365,256 Tage) muss dann wohl eine wissenschaftlich gemessene Lüge sein.
Okotombrok, es ist nicht gut, Aussagen aus dem Zusammenhang zu reißen.

Dass du dich der Realität – der praktischen Wirklichkeit – so einfach verschließt, finde ich schade,
aber die Fortsetzung meines Beitrags kommt ja noch ............


Gruß
rupert
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Rupert,

Ohne Okotombrok vorgreifen zu wolle - es wäre gut, wenn du die Wirklichkeit in ihren Zusammenhängen erst einmal begreifen würdest, dann könnte man sich auch darüber unterhalten, wer hier was aus welchem Zusammenhang reißt.
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Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

(Donald Duck)
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Hoi Henry
Wenn wir die Wirklichkeit in ihren Zusammenhängen erst einmal begreifen,
horizontale Zeitschichten vertikal sortieren und verständnisvoll archivieren,
muss wohl bald Weihnachten sein.
Lg Harald
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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Beiträge: 89, Mitglied seit 4 Jahren
Henry schrieb in Beitrag Nr. 13-10:
Rupert,

Ohne Okotombrok vorgreifen zu wolle - es wäre gut, wenn du die Wirklichkeit in ihren Zusammenhängen erst einmal begreifen würdest, dann könnte man sich auch darüber unterhalten, wer hier was aus welchem Zusammenhang reißt.

Wenn du dich nur unterhalten könntest, dann lass es lieber sein, Henry.
Auf das Thema 'Zwillingsparadoxon'' einzugehen, ist keine Pflicht.


Gruß
rupert
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 8 Jahren
Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 13-11:
Hoi Henry
Wenn wir die Wirklichkeit in ihren Zusammenhängen erst einmal begreifen,
horizontale Zeitschichten vertikal sortieren und verständnisvoll archivieren,
muss wohl bald Weihnachten sein.
Lg Harald

Es mag ein "Dahinter" geben, Stillen Nächten nicht unähnlich. Nur geht es hinsichtlich der Interpretationen eher drunter und drüber. "Wirklich" lassen wir also erst einmal nur sein, was uns Apparaturen und Geistesblitze darbringen, alles andere wird sich finden - oder nicht.
Signatur:
Herr Oberlehrer

Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

(Donald Duck)
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Hallo Rupert Hübelbauer,

Deine Bedenken bezüglich der relativistischen Effekte (Zeitdilatation und Längenkontraktion) lösen sich möglicherweise auf, wenn man Veränderungen in einem Raumzeitmodell betrachtet. Raum und Zeit werden in einem solchen Modell vereinheitlicht.
Sich ein solches Modell vorzustellen ist nicht ganz einfach, weil wir gewohnt sind, Raum und Zeit getrennt zu betrachten, indem wir sie mit z.B. mit verschiedenen Maßstäben ( Metermaß, Uhr) messen.
Ich stelle mir dies bildlich folgendermaßen vor: Eine Münze hat zwei Seiten (Raum und Zeit). Wenn ich sie einschmelze und eine Kugel daraus mache kann ich Raum und Zeit nicht mehr unterscheiden.
Ein solches Raumzeitmodell muss aber auch geeignet sein, Veränderungen, die man ja beschreiben will, darzustellen. Zu diesem Zweck betrachtet man Ereignisse, die tatsächlich stattfinden, und bezeichnet die raumzeitliche Distanz zwischen ihnen als Raumzeitintervall.
Beispiel: Ein 100m-Lauf.
Herkömmliche Betrachtung: Strecke (eindimensionaler Raum) 100 m
Zeit 10 sec
Geschwindigkeit (herkömmlicherweise aus der Perspektive des Raumes mit Strecke/Zeit definiert) 10 m/sec

Raumzeitliche Betrachtung: Die Distanz zwischen Ereignis 1 (Start) und Ereignis 2 (Zieleinlauf) stellt ein Raumzeitintervall dar. Dieses
Raumzeitintervall ist absolut (invariant), d.h. nicht von irgendeinem Bezugssystem abhängig.
Man definiert ferner für die Veränderung von Ereignis 1 zu Ereignis 2 eine "Eigenzeit" , die ebenfalls absolut
(invariant) ist. Dies ist die Zeit, die eine Uhr anzeigt, wenn man annimmt, dass bei der Veränderung von Ereignis 1
nach Ereignis 2 nur Zeit vergeht. Die räumliche Veränderung läßt man unter den Tisch fallen. Die Grundlage für diese
Verfahrensweise ist die Anwendung des Relativitätsprinzips, nach der jedes Objekt sich als ruhend ( zum
Bezugssystem gehörend) betrachten kann.

Dies bedeutet für das von mir gewählte Beispiel 100m-Lauf: Raumzeitlich betrachtet ist es egal, ob ein Läufer direkt vom Start zum Ziel läuft,oder ob er zunächst in entgegengesetzter Richtung um den Platz, also 300m läuft; entscheidend ist alleine, dass beide Läufer geichzeitig am Start und am Ziel sind. Für beide vergeht ,raumzeitlich betrachtet, dieselbe Eigenzeit. Zeitdilatation und Längenkontraktion sind deshalb in einem Raumzeitmodell nicht darstellbar. Für das Zwillingsparadoxon bedeutet dies: Für den Erdzwilling und den Reisezwilling vergeht raumzeitlich dieselbe Eigenzeit von der Abreise (Ereignis 1) bis zum Wiedersehen (Ereignis 2).

Diese Betrachtungsweise hat allerdings einen Haken. Das Relativitätsprinzip gilt eigentlich nur für inertiale (geradlinig, gleichförmig,kräftefreie) Bewegungen. der Reisezwilling bewegt sich aber nichtinertial, weil er wenden muss, um zum Treffpunkt zu kommen (entsprechendes gilt für den Läufer, der um den Platz läuft).
Die Bewegungen der Läufer bzw. Zwillinge muss man deshalb in Anwendung der Allgemeinen Ralativitätstheorie in Beziehung setzen. Dies übersteigt aber meine Fähigkeiten.

MfG
Harti
Signatur:
Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 89, Mitglied seit 4 Jahren
Hallo Harti,

danke für deinen Beitrag.

Harti schrieb in Beitrag Nr. 13-14:
Die Bewegungen der Läufer bzw. Zwillinge muss man deshalb in Anwendung der Allgemeinen Ralativitätstheorie in Beziehung setzen. Dies übersteigt aber meine Fähigkeiten.

Meine gewissermaßen auch. Das hat auch den Grund, dass ich mit theoretischer Raumzeit nichts anfange. Für mich sind Raum und Zeit zwei komplett verschiedene paar Schuhe und beide haben, meiner Ansicht nach, nicht wirklich was Mathematisches an sich. Das habe ich in einem anderen Beitrag schon mal angedeutet.

Komisch finde ich, man weiß nicht wirklich, was Raum und Zeit genau ist, geschweige dem, was das Wesen und die Ursache der Zeit ist. Nein, man weiß nichts Genaues, man hat – zum Teil sicherlich nicht unrichtig – nur Vermutungen. Aber egal, Hauptsache die Raumzeit und die Zeitdilatation wird, ohne Wenn und Aber, in der Theorie als absolut wahr angenommen. Na ja, derzeit ist es halt so, nicht unähnlich der (unwissenschaftlichen) Unbefleckten Empfängnis.

Tut mir leid, sonst möchte ich - du verstehst - zu deiner Antwort nichts mehr sagen. Vielleicht doch noch, in deinen Beiträgen verbindest du Zeit immer irgendwie mit Dauer. Das tue ich auch. Für mich ist beides nicht zu trennen.


Gruß
rupert
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Beiträge: 545, Mitglied seit 7 Jahren
Henry schrieb in Beitrag Nr. 13-8:
Und du, Uwebus, musst für "Erklärungen " auf die Metaphysik zurückgreifen - und du magst es auch Millionen mal ignorieren, die Physik will gar nicht erklären, was sich der Erklärung entzieht, das überlässt sie Interpreten deiner Art.

Und du, Henry, mußt, wenn du auf Erklärungen verzichtest, auch auf ein Verständnis der Natur verzichten, denn was man nicht erklären kann, kann man auch nicht verstehen. Erst wenn man das Gemessene, also die physikalischen Wirkungen, auf eine Ursache zurückführen kann, kann man die Wirkung verstehen. Ihr steht immer noch vor dem Baum und schaut zu, wenn ein Apfel herunterfällt, aber warum der fällt kann bis zum heutigen Tage kein Physiker beantworten. Was antwortest du deinen Kindern, falls die dich mal danach fragen sollten?
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Beiträge: 540, Mitglied seit 8 Jahren
Zitat von Henry:
Es mag ein "Dahinter" geben, Stillen Nächten nicht unähnlich.
Lieber Henry

Die Apparaturen an vorderster Front sind Wir. Die Forschungen der Geistesblitze finden aber immer nur im „verschmierten Bereich“ der „Wirklichkeit“ statt. Deshalb sehen manche dieser Blitzlichter auch stets nur festgeschriebene Beziehungen. An der Front sind Entscheidungen zu treffen.
Also meine Zwillinge sollten jetzt ins Bett – oder noch besser – igo.

lg Harald
Signatur:
Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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Beiträge: 545, Mitglied seit 7 Jahren
Rupert Hübelbauer schrieb in Beitrag Nr. 13-15:
Tut mir leid, sonst möchte ich - du verstehst - zu deiner Antwort nichts mehr sagen. Vielleicht doch noch, in deinen Beiträgen verbindest du Zeit immer irgendwie mit Dauer. Das tue ich auch. Für mich ist beides nicht zu trennen.

Wo entsteht denn die Zeit? In einem Beobachter, der zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Ereignisse abspeichert, einfaches Beispiel ein Film, bei dem jede Aufnahme eine Momentaufnahme ist. Das Hirn (Gedächtnis) ist sowohl Kamera als auch, in der Retrospektive, der Projektor, das Bewußtsein der Zuschauer. Je nachdem wie schnell der Projektor die Bildfolge wiedergibt, verkürzt oder verlängert sich die Dauer der Ereignisfolge, Zeitlupe bis rasend schnell. Ohne Gedächtnis keine Zeit, denn die sich verändernde Gegenwart ist immer nur eine, Vergangenheit und (aus Erfahrung projektierte) Zukunft sind nur Speicherwerte im Gedächtnis.

Und nun zur Relativität der Zeit: So wie ein Projektor in unterschiedlicher Geschwindigkeit eine Ereignisfolge abspulen kann, so kann auch eine sich verändernde Gegenwart (eine Uhr) je nach Umgebungsverhältnissen eine unterschiedliche Ablaufgeschwindigkeit aufweisen. Bewegt sich eine Uhr in einem Gravitationsfeld (konstantes Gravitationspotential angenommen), dann verdrängt die Uhr das Feld (Wo A ist, kann nicht gleichzeitig B sein, mit A ≠ B), und wo Verdrängung auftritt tritt Staudruck auf. Dieser Staudruck erhöht den Gravitationsdruck auf die Uhr (sie wird scheinbar schwerer = virtuelle Masse), so daß die Uhr träger wird, ein vergleichbarer Effekt, wenn man die Uhr in einem Gravitationsfeld näher an das Gravitationszentrum heranführt. Der Staudruck ist proportional v², so daß die Uhr mit zunehmender Geschwindigkeit gegenüber dem das G-Feld bildenden Feldzentrum langsamer läuft. Bei einer Kreisbahn (Satellitenuhren) gilt v=r•ω.

Berechnet man dies mittels eines Feldmodells, dann erzielt man die gleichen Ergebnisse wie mit der SRT und der ART, hat aber den Vorteil, für die Zeitdilatation eine technische Begründung zu haben, welche ART und SRT nicht liefern. Mit einem Feldmodell kann man die von mir weiter oben bisher unerklärten Begriffe auf eine einzige Ursache empirieverträglich zurückführen. Was leider bis heute von Physikern nicht eingesehen wird ist die Endlichkeit von Gravitationsfeldern endlicher Massen und solange die gravitierende Wirkung einer endlichen Masse bis ∞ postuliert wird, wird die Physik die Gravitation und die damit zusammenhängenden Phänomene nicht erklären können.
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 8 Jahren
Bevor alles aus dem Ruder läuft, wieder einmal eine kurze Begriffserklärung

Eigenzeit: Die Zeit, die in einem System gilt, die man "vor Ort" mit einer Uhr messen kann. Diese Zeit ist von dem Bewegungszustand des Systems völlig unabhängig.

Absolute Zeit: Eine Zeit, die unabhängig von irgendeinem System, vollkommen unbeeinflussbar einen Hintergrund für das Geschehen im Kosmos bietet. In diesem Sinne wird die Zeit im Sinne Newtons verstanden. Es wird damit nicht definiert, was "Zeit" ist, sondern es wird nur ihre Unabhängigkeit behauptet.

In der SRT wird die Unabhängigkeit der Zeit (und des Raumes) aufgegeben. Ursächlich hängt diese Aufgabe mit der geforderten Invarianz der Naturkonstanten und -gesetze zusammen, insbesondere mit der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.

Invariant ist nicht mit absolut gleichzusetzen (auch die Annahme von Konstanten unterliegt der Möglichkeit einer Falsifikation, in diesem Sinne sind sie nur "vorläufig" gültig), sonder invariant bezieht sich auf die Transformation von Regeln, Gesetzen und Konstanten von einem System in ein anderes - anders gesagt, es bedeutet in der Physik, dass die Naturgesetze und -konstanten immer und überall gültig sind. Im Besonderen ist hier auch die Transformation in zueinander bewegten Systemen gemeint.

Aus Obigem ergibt sich, dass ein Bezug von Invarianz auf eine Eigenzeit sinnlos ist. Eine Eigenzeit kann per Definition nicht transformiert werden.

Relativ ist der Vergleich von Eigenzeiten, in der SRT insbesondere der Vergleich zwischen den Zeiten zueinander bewegter Systeme.

Ebenfalls aufgegeben wird in der SRT die Gleichzeitig von Ereignissen. Das ist eine direkte Folge der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit bzw. der Annahme, das Information höchstens mit Lichtgeschwindigkeit übermittelt werden kann. Beobachter in verschiedenen Systemen können sich nicht darüber einigen, wann ein Ereignis stattfand, denn die Information über ein Ereignis braucht Zeit, um von einem System in ein anderes zu gelangen - was dem einen Beobachter als "jetzt" gilt, was er anhand seiner Uhr als "Jetzt" bestimmt, ist bezüglich des Ereignisses in einem anderen System Vergangenheit, weil die Informationsübertragung eben Zeit braucht.

Weil die Naturgesetze und -konstanten invariant sind, kann aber jeder Beobachter sein eigenes System als Bezugssystem betrachten.

Sind Systeme gleichförmig bewegt, also nicht beschleunigt, nennt man diese Systeme "Inertialsysteme". Da auch für Inertialsysteme die Invarianz der Naturkonstanten und -gesetze gilt, kann jeder Beobachter sein System als in Ruhe befindlich betrachten.

In diesem Zusammenhang ist die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit entscheidend, denn sie gilt auch für bewegte Systeme (wie erläutert). Da Geschwindigkeit eine Funktion der Zeit ist und die Lichtgeschwindigkeit DIE Grenzgeschwindigkeit ist, die für materielle Objekte nicht erreicht werden kann, muss die Zeit sich verlangsamen bzw. zum Stillstand kommen, wenn die Überwindung einer gegebene Strecke pro Zeiteinheit - gemessen mit einer Uhr - sich nicht ändert. Das ist das, was ein Beobachter im Vergleich zwischen seiner Uhr und der Uhr eines zu ihm bewegten Systems feststellt. Er beobachtet, dass die andere Uhr langsamer geht. Für Inertialsysteme gilt das aber für JEDEN Beobachter, das heißt, es hat keinen tatsächlichen Effekt für die Beobachter.

Soweit erstmal

Und weiter:

Die Zeitdilatation ist von mir wieder einmal ziemlich schlecht erklärt. Vielleicht hilft ein Beispiel, nehmen wir einfach den Abstand Erde - Mond.

Ein Laserstrahl, von der Erde zum Mond geschickt, braucht eine genau definierte Zeit für eine genau definierte Strecke (für 389999 Km sind es 1,3 Sekunden; da man die Lichtgeschwindigkeit kennt, lässt sich aus der Laufzeit immer die genaue Strecke ermitteln). Auf dem Mond sind Spiegel installiert, die das Licht zur Erde zurückschicken (das ist jetzt keine Phantasie, diese Spiegel stehen dort wirklich, und es wird mit Laserstrahlen genauso verfahren!).

Ein Beobachter auf der Erde stellt also fest, dass das Licht in 2,6 Sekunden einmal zum Mond und zurück eilt. Was sieht ein Beobachter in einer Raumstation, die sich zum System Erde-Mond in Ruhe befindet? Er sieht einen Laserstrahl, der von der Erde zum Mond und zurückläuft und dabei die Strecke von 2 x 389999 Km zurücklegt, der Strahl läuft dabei in sich selbst hin und zurück.

Was sieht ein Beobachter, der sich mit einer Rakete senkrecht zum Laserstrahl bewegt, seine Bahn also kreuzt? Weil sich sein Blickwinkel auf die Spiegel während seines Fluges verändert, sieht er den Laserstrahl nicht parallel hin und zurückreisen, sondern in einem Winkel in Form eines unten offenen Dreiecks. Ganz offensichtlich legt das Licht für den Beobachter in der Rakete einen längeren Weg zurück als für den Beobachter in der Raumstation (das ist einfachster Pythagoras; wenn man den Winkel halbiert, hat man ein rechtwinkliges Dreieck). Da nun c konstant ist, wird der Beobachter in der Rakete für die Laufzeit des Lichtes einen anderen Zeitwert ermitteln, man kann aber genauso gut sagen, dass das System Erde-Mond mit dem Laserstrahl eine Uhr darstellt, die nun aus Sicht des Beobachters in der Rakete langsamer läuft als aus Sicht der Raumstation.

Man kann das Szenario ganz leicht auf Ruperts Beispiel mit Erde und Sonne anwenden. Was Rupert darstellt ist das Jahr, das INNERHALB des Systems Sonne – Erde gemessen wird. Ein weit entfernter Raumfahrer, der sich relativ zum Sonnensystem bewegt, kann anhand von Fixsternen, die aus seiner Sicht „hinter“ der Erdbahn um die Sonne liegen, z. B. einen Punkt „links“ von der Erde und einen „rechts“ von ihr festlegen, an denen sich die Erde nach jeweils einem halben Jahr befindet; er wird dann ein längeres Jahr messe als von der Erde aus.

Das ist Zeitdilatation nach der SRT. Zur Erklärung des Zwillingsparadoxons muss man aber die ART zurate ziehen. Vielleicht komm ich darauf zurück, erst einmal ist – so denke ich – dargelegt, dass die Zeitdilatation kein Hirngespinst ist.
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Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 19.11.2014 um 11:36 Uhr.
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Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 13-17:
Zitat von Henry:
Es mag ein "Dahinter" geben, Stillen Nächten nicht unähnlich.
Lieber Henry

Die Apparaturen an vorderster Front sind Wir. Die Forschungen der Geistesblitze finden aber immer nur im „verschmierten Bereich“ der „Wirklichkeit“ statt. Deshalb sehen manche dieser Blitzlichter auch stets nur festgeschriebene Beziehungen. An der Front sind Entscheidungen zu treffen.
Also meine Zwillinge sollten jetzt ins Bett – oder noch besser – igo.

lg Harald

Ja, alles ist emergent, alles entsteht aus allem. Aber was IST entscheiden wir nicht, wir können es nur erkunden - gute Nacht denn.
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