Zeitdilatation umgekehrt

Hallo Henry nocheinmal,

ich habe den letzten Satz meines Beitrag-Nr. 1829- nochmal gelesen und sehe jetzt, dass man ihn misverstehen kann:

Ich schrieb in Beitrag Nr. 1829-18:

Da die Bahnsteige relativ zueinander ruhen, gehören beide zum selben Inertialsystem und daher messen auch beide Beobachter in diesem Inertialsystem dieselbe Zeitdilatation.

Gemeint habe ich folgendes:

Da die Bahnsteige (obwohl sie senkrecht zueinander stehen, und man von ihnen eine unterschiedliche Perspektive zum Zug einnimmt) relativ zueinander ruhen, gehören beide Bahnsteige zum selben Inertialsystem und daher messen auch zwei Beobachter, die sich zwar auf den verschieden zueinander orientierten Bahnsteigen, aber dennoch im selben Inertialsystem außerhalb des Zugs befinden, dieselbe im Zug auftretende Zeitdilatation.

Hi,Claus,

ich muss echt mal an meiner Konzentration und an meinem logischen Folgern arbeiten. Der Punkt ist doch, dass wir es mit zwei Inertialsystemen zu tun haben, Erde und Rakete, und WENN sie sich bewegen, bewegen sie sich in Bezug aufeinander – eben relativ zueinander. Und dass bedeutet, es spielt überhaupt keine Rolle, was sich in einem der beiden Systeme ereignet, jeder Prozess wird vom Beobachter im anderen System als zeitlich verlängert wahrgenommen werden, die Lichtuhr ist nur ein Synonym dafür, das JEDER Prozess verlangsamt erscheint. Wenn ich also zum Beispiel auf der Erde ein Intervall für den Zeitablauf bzgl. des Lichtstrahls messe, werde ich auf JEDEN FALL eine verlangsamte Uhr im Raumschiff beobachten, das hat mit dem Lichtstrahl überhaupt nichts zu tun, denn die Uhr ist in Bezug zu MEINER UHR verlangsamt ( und das selbe gilt für den Beobachter im Raumschiff)! Und da sich die Systeme in unserem Beispiel voneinander entfernen, muss noch die Laufzeit berücksichtigt werden, du stellst das völlig korrekt dar.

Gruß Henry

Hallo Henry und Hans-m,

liege derzeit mit einer Erkältung darnieder - entschuldigt also, dass ich nicht sofort antworte. Im Moment kann ich keinen klaren Gedanken fassen. Morgen oder übermogen gerne mehr (wenn ihr wollt).

Gruß, Claus.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 1829-23:

Hallo Henry und Hans-m,

liege derzeit mit einer Erkältung darnieder - entschuldigt also, dass ich nicht sofort antworte. Im Moment kann ich keinen klaren Gedanken fassen. Morgen oder übermogen gerne mehr (wenn ihr wollt).

Gruß, Claus.

Denn hoffe ich aber sehr stark, dass du ganz schnell wieder auf die Beine kommst! Und immer schön hausgemachte Hühnerbrühe löffeln!!!

Liebe Freunde des 300 000 km langen Raumschiffs,

die Hühnerbrühe ist alle, in meiner Agonie geisterte Dieter-Thomas (der im Heck des Raumschiffs Sitzende) durch mein Hirn und erlebte dabei verschiedene Historien. Doch nur eine davon ist wahr... Helft ihr mir, die richtige herauszufinden?

Zunächst stimme ich mit allem von Henry in Beitrag-Nr. 1829-22 Gesagtem überein - mit einer kleinen, aber vielleicht wichtigen Kritik: Wir müssen streng unterscheiden zwischen dem, was ist und dem, was man sieht. Beide Dinge stimmen immer nur am individuellen Ort des Geschehens miteinander überein. Woanders dagegen sieht man die Dinge immer anders, als sie sind.

In diesem Zusammenhang stelle ich mir im Moment folgende Frage:

Ist ein instantan beschleunigtes Inertialsystem kurz nach der Beschleunigung wirklich sofort wieder ein Inertialsystem?

Hintergrund der Frage: Alle Informationsübertragung benoetigt Zeit. Wenn jetzt die Sonne explodierte, würden wir es erst in 8 min. merken (das kennt ihr ja...). Nehmen wir nun an, ich setzte mich instantan gemeinsam mit der Sonne in Bewegung, sagen wir, mit 0,5c. Ich fliege nun tatsächlich in konstantem Abstand zur Sonne. Die Sonne bildet mit mir ein Inertialsystem. In gleichfoermig bewegten Inertialsystemen gelten die gleichen Naturgesetze... die Sonne erscheint mir also so, wie vorher auch?

Oder aber ist es vielmehr so:

Ich sehe die Sonne jetzt so, wie sie vor 8 min. war. Bewege mich also optisch auf die Sonne zu. Sehe Blauverschiebung des Sonnenlichts. Nach 4 min. setzt sich optisch auch die Sonne mit 0,5c in Bewegung. Alles ist wieder normal - keine Blauverschiebung mehr. Einziger Unterschied: Ich bin optisch nur noch 4 Lichtminuten von der Sonne entfernt.

Nun, liebe Mitdenkende, welches der beiden letzteren Szenarien ist richtig?

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 1829-25:

Ist ein instantan beschleunigtes Inertialsystem kurz nach der Beschleunigung wirklich sofort wieder ein Inertialsystem?

Der Begriff "beschleunigtes Inertialsystem" irritiert mich. Ein Inertialsystem ist ein nicht beschleunigtes und nicht rotierendes Bezugssystem. Auch denke ich, man kann ein Inertialsystem, welches ein abstraktes Produkt und kein physikalisches Objekt ist, nicht beschleunigen, sondern nur Objekte in einem Inertialsystem.

Ich verstehe dein Beispiel so:
Zwei zueinander ruhende Objekte starten gleichzeitig (bei zueinander ruhenden Objekten kann von Gleichzeitigkeit geredet werden) ihre Antriebsraketen und beschleunigen mit gleichem Betrag und gleiche Richtung. Sie sind jetzt nicht mehr inertial und können nicht mehr allein mit der SRT berechnet werden. Die Situation der beiden ist nicht mehr identisch, der eine ist vorne, der andere hinten, sind befinden sich auf verschiedenen Gravitationspotenzialen, wie jemand im Erdgeschoss und ein anderer im 10. Stockwerk.
Übrigens: wären beide Objekte mit einem Seil verbunden, würde dieses reißen. (Bellsches Raumschiffparadoxon) siehe Wiki.
Erst wenn beide Objekte ihre Raketen wieder abschalten und die Beschleunigung beenden können sie sich wieder als Ursprung eines Inertialsystems wähnen und die Ausgangssituation ist wieder hergestellt.

Zitat:

Nehmen wir nun an, ich setzte mich instantan gemeinsam mit der Sonne in Bewegung, sagen wir, mit 0,5c. Ich fliege nun tatsächlich in konstantem Abstand zur Sonne. Die Sonne bildet mit mir ein Inertialsystem. In gleichfoermig bewegten Inertialsystemen gelten die gleichen Naturgesetze... die Sonne erscheint mir also so, wie vorher auch?

Hier ist mir nicht ganz klar was du meinst. Wenn du zur Sonne ruhst (konstanter Abstand), zu wem oder was bewegt ihr euch dann mit 0,5c?
Sich "in Bewegung setzen" kann auch hier nur bedeuten zu beschleunigen. Von einem Inertialsystem kann dann nur gesprochen werden, nachdem die Beschleunigung beendet wurde. Und richtig, die Sonne wird dir dann genauso erscheinen wie vorher.

Zitat:

Oder aber ist es vielmehr so:

Ich sehe die Sonne jetzt so, wie sie vor 8 min. war. Bewege mich also optisch auf die Sonne zu. Sehe Blauverschiebung des Sonnenlichts. Nach 4 min. setzt sich optisch auch die Sonne mit 0,5c in Bewegung. Alles ist wieder normal - keine Blauverschiebung mehr. Einziger Unterschied: Ich bin optisch nur noch 4 Lichtminuten von der Sonne entfernt.

Das erste Szenarium ist das was ist.
Das zweite ist das, was man beobachtet, also unter Berücksichtigung der Lichtlaufzeiten.
Aber auch hier kann von einem Inertialsystem, von ruhend zueinander nur geredet werden, nachdem die Beschleunigung beendet wurde. Da wir sowohl die Beendigung als auch den Beginn der Beschleunigung von der Sonne erst 8min. später wahrnehmen, haben wir nach der Beschleunigung die gleiche Situation wie vor der Beschleunigung. Claus und Sonne ruhen zueinander mit einem Abstand von 8 Lichtminuten.

Der Denkfehler ist m.E., dass zwei gleichmäßig beschleunigte Objekte identisch sind mit zwei zueinander ruhenden Objekten. Das ist nicht der Fall! Für zwei Objekte, die gleichmäßig beschleunigen (gleicher Betrag, gleiche Richtung) herrscht keine Gleichzeitigkeit.

mfg okotombrok

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1829-26:

Der Denkfehler ist m.E., dass zwei gleichmäßig beschleunigte Objekte identisch sind mit zwei zueinander ruhenden Objekten. Das ist nicht der Fall! Für zwei Objekte, die gleichmäßig beschleunigen (gleicher Betrag, gleiche Richtung) herrscht keine Gleichzeitigkeit.

Hallo Okotombrok,

ich hoffe, eine kurze Zwischenfrage ist gestattet:

Wenn ich auf meinem äußerst leistungsstarken Moped sitze und beschleunige, erscheint für mich das Ziel, auf das ich zuhalte, anders als für mein Moped? Heißt, Moped und ich nehmen das gemeinsame Ziel "zu unterschiedlichen Zeiten" wahr?

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1829-27:

Wenn ich auf meinem äußerst leistungsstarken Moped sitze und beschleunige, erscheint für mich das Ziel, auf das ich zuhalte, anders als für mein Moped? Heißt, Moped und ich nehmen das gemeinsame Ziel "zu unterschiedlichen Zeiten" wahr?

Hallo Stueps,
Wenn du auf deinem Moped sitzt, gibt es zwischen euch keine Gravitationspotenzialdifferenz.
Aber wenn du 10 Meter hinter deinem Moped herrennst (beschleunigt) dann ist es äquivalent zu jemandem in Tal und jemandem auf dem Berg. Beide scheinen einen konstanten Abstand zu halten und scheinen zueinander zu ruhen. Gleichzeitigkeit gibt es aber für beide nicht wegen der gravitativen Zeitdilatation.
Beschleunigung und Gravitation sind äquivalent.

mfg okotombrok

Alles klar, Okotombrok,

habe deinen vorhergehenden Beitrag nicht aufmerksam genug gelesen.

Hallo Okotombrok,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1829-26:

Das erste Szenarium ist das was ist.
Das zweite ist das, was man beobachtet, also unter Berücksichtigung der Lichtlaufzeiten.

Genau um diesen Unterschied geht es mir. In Hans-m´s Beispiel waren wir bislang davon ausgegangen, dass das Raumschiff bereits als Inertialsystem startet und dass man daher wechselseitig dieselben Laufzeiten für den vom Heck ausgehenden Lichtstrahl feststellen müsse. Die Feststellung der Laufzeiten erfolgt aber beiderseits durch Beobachtung und offensichtlich beobachtet man - wie du sagst - etwas anderes als das was man für ein Inertialsystem annehmen sollte:

1. Trotz gleichförmiger Bewegung läuft das Heck (optisch) zunächst für 1s mit 0,5c auf das Cockpit zu. Das Cockpit befindet sich danach für den im Heck Sitzenden in 0,5 Ls optischer Entfernung. Erst nach 1s setzt sich optisch auch das Cockpit in Bewegung und bleibt fortan (solange das Schiff nicht anhält) in konstantem optischen Abstand von 0,5 Ls vom Heck.

2. Für den im Cockpit Sitzenden entfernt sich dagegen das Cockpit (optisch) zunächst mit 0,5c vom Heck. Nach 1s folgt das Heck in einem konstanten optischen Abstand von 1,5 Ls. Auch hier gehen die Uhren erst danach synchron.


Dies bedeutet anders ausgedrückt, dass die Cockpituhr innerhalb der ersten Sekunde nach dem Start des Raumschiffs aus Sicht des Hecks schneller als die eigene läuft. Umgekehrt läuft die Uhr des Hecks aus Sicht des Cockpits langsamer, als die eigene. Die Uhren gehen erst nach ca. 1s synchron (wie es in Inertialsystemen normalerweise vorausgesetzt wird).

Mit diesem Szenario wollte ich zunächst verdeutlichen, dass es uns nicht verwundern darf, wenn das Heck für den Lauf des Lichtstrahls zum Cockpit ein kürzeres Zeitintervall feststellen wird, als es das Cockpit für denselben Lauf ermitteln wird.

Hallo Okotombrok nocheinmal,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1829-26:

Der Begriff "beschleunigtes Inertialsystem" irritiert mich.

Ok. War falsch ausgedrückt. Ich meinte Folgendes: Die Beschleunigungsphase des Systems Raumschiff ist unendlich kurz und taucht in unseren Betrachtungen ja überhaupt nicht auf. Ich moechte den Start des Raumschiffs (nach der bereits erfolgten Beschleunigung) betrachten. Das Raumschiff bewegt sich gleichfoermig und es sind keinerlei Beschleunigungskräfte spürbar. Die Auswirkungen der bereits beendeten Beschleunigung werden aber erst nach dem Start beobachtet (denn das Heck läuft nun optisch auf das Cockpit zu). Ist das System in dieser Phase nun ein Inertialsystem? Ich meine nein. Zumindest keines, welches man in SRT-Berechnungen als solches ansehen darf. Und wenn dem so ist, dann ginge Hans-m von falschen Voraussetzungen aus, wenn er annimmt, Lichtlaufzeiten müssten innerhalb des Raumschiffs in beiden Richtungen gleich wahrgenommen werden.

Zitat:

Wenn du zur Sonne ruhst (konstanter Abstand), zu wem oder was bewegt ihr euch dann mit 0,5c?

Ich bin zwar tatsächlich bereits gestartet und befinde mich in konstantem Abstand zur Sonne, bewege mich aber eine zeitlang noch auf des "Bild der Sonne vor 8 min." zu.

Zitat:

Sich "in Bewegung setzen" kann auch hier nur bedeuten zu beschleunigen.

In diesem Falle nicht, da die Beschleunigung ja bereits instantan abgeschlossen ist, die Bewegung gegenüber dem "Bild aus der Vergangenheit" (sei es die Sonne oder das Cockpit aus Sicht des Hecks) aber erst danach erfolgt.

Zitat:

Von einem Inertialsystem kann dann nur gesprochen werden, nachdem die Beschleunigung beendet wurde. Und richtig, die Sonne wird dir dann genauso erscheinen wie vorher.

Ist das wirklich so? Ich beschleunige z.B. kurz und heftig gemeinsam mit der Sonne und laufe m.E. danach erstnochmal fast 4 min. blauverschoben auf die Sonne zu, weil ich mich gleichfoermig auf ihr Bild zubewege, bevor sich ihr Bild schließlich mir gegenüber in Bewegung versetzt und alles wieder beim Alten ist.

Zitat:

Da wir sowohl die Beendigung als auch den Beginn der Beschleunigung von der Sonne erst 8min. später wahrnehmen, haben wir nach der Beschleunigung die gleiche Situation wie vor der Beschleunigung.

Das sehe ich anders: Meine Beschleunigung nehme ich sofort wahr. Die der Sonne erst nach 8 min. Dann bleibt der Abstand "Ich - Sonne" solange verkürzt bestehen, bis ich z.B. gemeinsam mit der Sonne bremse. In letzterem Fall nehme ich mein eigenes Bremsen wieder sofort wahr, sehe die Sonne jedoch noch 4 min. rotverschoben weiterlaufen, bevor auch sie bremst und unser Abstand voneinander wieder 8 Lichtminuten beträgt.

Liebe interessierte Forumsteilnehmer,

ich würde gern eine plausible Lösung für das von Hans-m in dessen Beitrag-Nr. 1829-5 vorgestellte Szenario aufzeigen. Die Lösung soll insbesondere zeigen, dass trotz wechselseitig gleicher Zeitdilatation und der in allen Inertialsystemen gleichermaßen gültigen Lichtgeschwindigkeit keine Widersprüche zwischen den jeweiligen Sichtweisen auftreten.

Unter Beachtung der unten aufgeführten Regeln sollen vier konsistente Historien für die jeweiligen Ereignisse aus Erdsicht, Cockpitsicht (gegenüber Erde), Cockpitsicht (gegenüber Heck) und Hecksicht hergeleitet werden. Die Historien sollen zusätzlich dadurch verifiziert werden, dass das tatsächlich Geschehene aus der jeweiligen Perspektive im Nachhinein beobachtet wird (so überzeugt sich bspw. der Erdbeobachter davon, dass der Lichtstrahl tatsächlich zur Cockpitzeit tc =1,73s im Cockpit angekommen ist, indem er dies nachträglich durch ein Fernrohr beobachtet - der im Heck sitzende Raumfahrer überzeugt sich ebenso davon, dass der Lichtstrahl zur Heckzeit th = 1s im Cockpit eingetroffen ist).

Folgende Regeln sind bei der Aufstellung der Historien zu beachten:

1. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt bei allen Betrachtungen v = c
2. Die Zeitdilatation im jeweils wechselseitig bewegten System beträgt 0,86
3. Die Lorentzverkürzung im jeweils wechselseitig bewegten System beträgt 0,86
4. Während einer Entfernung von einem beobachteten System beträgt der Lichtlauffaktor 2/3
5. Während einer Annäherung an ein beobachtetes System beträgt der Lichtlauffaktor 2
6. Bei instantanem Inertialsystemwechsel treten an entfernten Orten (zwar tatsächlich) Zeitsprünge auf(, aber)
7. Bei der Beobachtung (solchermaßen) entfernter Uhren treten keine Zeitsprünge auf

Hallo alle zusammen,

ich verfolge die Diskussion jetzt schon seit einiger Zeit und habe aber hierzu eine Frage:

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1829-26:

Übrigens: wären beide Objekte mit einem Seil verbunden, würde dieses reißen. (Bellsches Raumschiffparadoxon) siehe Wiki.
Erst wenn beide Objekte ihre Raketen wieder abschalten und die Beschleunigung beenden können sie sich wieder als Ursprung eines Inertialsystems wähnen und die Ausgangssituation ist wieder hergestellt.

Wenn ich ehrlich bin habe ich mir das noch nie auf die Art bewusst gemacht, aber erzeugt das nicht einen Widerspruch?
Das Seil ist doch direkt mit den beiden Raumschiffen verbunden und wird somit auch von beiden beschleunigt.
Wenn das Seil reißen würde, würde das doch bedeuten dass es einen Unterschied macht ob ich bei einem einzelnen Raumschiff den Antrieb vorne oder hinten oder einen vorne und hinten habe, weil ja sonst eine Kraft entstehen würde, die es sowohl auseinander als auch zusammendrücken würde?

(sehr interessantes Thema, auch wenn ich wohl noch nicht alles so intus habe wie die meisten hier)

Liebe Grüße
Felcor

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1829-26:

Übrigens: wären beide Objekte mit einem Seil verbunden, würde dieses reißen. (Bellsches Raumschiffparadoxon) siehe Wiki.
Erst wenn beide Objekte ihre Raketen wieder abschalten und die Beschleunigung beenden können sie sich wieder als Ursprung eines Inertialsystems wähnen und die Ausgangssituation ist wieder hergestellt.

Zitat:

Felcor schrieb dazu in Beitrag Nr. 1829-33:
Wenn ich ehrlich bin habe ich mir das noch nie auf die Art bewusst gemacht, aber erzeugt das nicht einen Widerspruch?
Das Seil ist doch direkt mit den beiden Raumschiffen verbunden und wird somit auch von beiden beschleunigt.

Hallo Okotombrok
Genau wie Felcor sehe ich hier einen Widerspruch
Stell Dir einfach eine Rakete vor, Vorne Cockpit, dahinter Passagierraum und ganz hinten, am Ende, den Frachtraum.

Das ganze bildet doch ein Inertialsystem.

Nun nimm den Passagierraum in der Mitte raus, und ersetze ihn durch ein Seil (können auch mehrere sein)
Cockpit und Frachtraum sind nun nur noch dieses Seil verbunden, bilden aber, rein physikalisch, weiterhin eine Einheit.
Das ganze ändert auch nichts daran, das der vordere und der hintere Teil der Rakete, die sich weiterhin synchron bewegen, ihren Abstand zueinander beibehalten, und jeweils gleichzeitig Beschleunigen, auch weiterhin ein Inertialsystem bilden.

Es ist unerheblich, ob zwei Objekte durch eine feste Verbindung (hier Passagierraum), oder durch eine andere Verbindung, (hier das Seil) verbunden sind. Entscheidend ist nur, ob sie sich relativ zueinander bewegen, und dass tun sie hier nicht.

Was die Beschleunigung angeht, so würden alle Insassen in der Rakete, die nach vorne schauen, eine Blauverschiebung wahrnehmen, alle die nach hinten schauen eine Rotverschiebung und das auch für Lichtquellen, die sich in der Rakete, sprich im gleichen Inertialsystem befinden.
Die Beobachter haben nämlich in dem Augenblick, als das Licht abgestrahlt wir, eine bestimmte Geschwindigkeit x, die genau in diesm Augenblick mit der geschwindigkeit der Lichtquelle übereinstimmt.
Wenn das Licht aber den Beobachter erreicht, so haben Rakete und Beobachter, aufgrund der Beschleunigung, nun eine andere Geschwindigkeit. Die Wellenlängen des Lichts erscheinen, noch vorne blickend gestaucht (blau), nach hinten blickend gedehnt(rot)

Auch hier ist es unerheblich, ob die Teile der Rakete mechanisch eine Einheit bilden (Gemeinsamer Rumpf) oder über Seile etc verbunden sind.

Hallo Hans-m,

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1829-34:

Stell Dir einfach eine Rake vor, Vorne Cockpit, dahinter Passagierraum und ganz hinten, am Ende, den Frachtraum.

Das ganze bildet doch ein Inertialsystem.

Es geht beim bellschen Raumschiffparadoxon um beschleunigte Raketen und die bilden definitiv kein Inertialsystem.
Es ist wie so oft in unserem Universum: zueinander bewegte Beobachter beobachten Unterschiedliches (scheinbar paradox), kommen aber zum gleichen Schluss (also nicht paradox), wie bein Zwillingsparadoxon.
Für den zum Startpunkt ruhenden Beobachter ist in Bewegungsrichtung die Länge des Seiles verkürzt, muss also reißen.
Die Insassen der Raumschiffe beobachten keine Verkürzung des Seiles. Durch die beschleunigte Bewegung, also unterschiedliche Gravitationspotenziale, gibt es aber keine Gleichzeitigkeit zwischen beiden Raketen. Die Rakete in Bewegungsrichtung vorne startet vor der hinteren Rakete und das Seil reißt folglich.

Ein Vergleich mit nur einer Rakete funktioniert nur, wenn die Rakete zwei Antriebe hat, eines vorne, ein anderes hinten.

Das Raumschiffparadoxon ist schwer verständlich und ich muss zugeben, so ganz erschließt es sich mir auch nicht. Auch in Wiki ist es nicht so ganz schlüssig erklärt. Aber in vielen Fachbüchern wird es geschildert und die Fachschqaft zweifelt es wohl auch nicht an.
Wir sollten es als Laien daher nicht in Zweifel ziehen, sondern um Verständnis bemüht sein.

mfg okotombrok

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1829-35:

Es geht beim bellschen Raumschiffparadoxon um beschleunigte Raketen und die bilden definitiv kein Inertialsystem.
Es ist wie so oft in unserem Universum: zueinander bewegte Beobachter beobachten Unterschiedliches (scheinbar paradox), kommen aber zum gleichen Schluss (also nicht paradox), wie bein Zwillingsparadoxon.
Für den zum Startpunkt ruhenden Beobachter ist in Bewegungsrichtung die Länge des Seiles verkürzt, muss also reißen.
Die Insassen der Raumschiffe beobachten keine Verkürzung des Seiles. Durch die beschleunigte Bewegung, also unterschiedliche Gravitationspotenziale, gibt es aber keine Gleichzeitigkeit zwischen beiden Raketen. Die Rakete in Bewegungsrichtung vorne startet vor der hinteren Rakete und das Seil reißt folglich.

Ein Vergleich mit nur einer Rakete funktioniert nur, wenn die Rakete zwei Antriebe hat, eines vorne, ein anderes hinten.

Ich versuche zusammenzufassen:
Zwei Raketen, eine vorne, eine hinten, beide durch ein Seil verbunden, das Seil reisst bei der Beschleunigung.

Wenn es keine Gleichzeitigkeit zwischen 2 Raketen gibt, die mittels Seil verbunden sind, dann gibt es auch keine Gleichzeitigkeit zwischen Raketenspitze und Raketenheck einer grossen Rakete.

Mache ich aus den beiden Raketen eine , d.h ich verbinde die Raketen nicht mit einem Seil, sondern baue eine Passagierkabine dazwischen, dann würde diese Kabine doch ebenfalls zerrissen !?!

Egal ob Seil oder stählerne Kabine, die Wirkung wäre die gleiche.

Zitat:

zueinander bewegte Beobachter beobachten Unterschiedliches

Zwei Raketen, die mittels Seil verbunden sind, bewegen sich aber nicht zueinander, das Seil hält den Abstand immer gleich, so dass es keine Relativbewegung zwischen beiden gibt.

Meine Güte, Hans, die Raketen haben getrennte Antriebe, mach das mal bei EINER Rakete!

Hallo, Hans-m,

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1829-5:

Das Raumschiff bewegt sich nun mit halber LG von der Erde weg. von der Erde wird ihm ein Lichtsignal hinterher geschickt, das unmittelbar das Heck des Raumschiff durchquert.
Nach einer Sekunde hat das Licht die Strecke von 300 000 km zurückgelegt. das Raumschiff hat sich aber in der gleichen Sekunde um 150 000 km bewegt.
Aus Sicht des Beobachters hat das Licht nach dieser Sekunde gerade mal die Hälfte des Raumschiffes durchquert.
erst nach einer weiteren Sekunde, hat das Licht insgesamt 600 000 km passiert und erreicht genau den Punkt, an dem sich nun das Cockpit befindet.
Das Raumschiff währenddessen ist nun 300 000 km vom Ausgangspunkt entfernt. Nun erreicht das Licht das Cockpit.

Bis hierhin ist alles richtig.

Zitat:

also nach insgesamt 2 Sekunden aus sicht des Erdbeobachters hat das Licht das 300 000 km lange Raumschiff durchquert.

Das ist misverständlich ausgedrückt. Du müsstest sagen: „Innerhalb der 2s des Erdbeobachters hat der Lichstrahl (u.a. auch) das Raumschiff durchquert.“ Das heißt aber nicht, dass der Lichtstrahl 2s benoetigt hat, um das Schiff zu durchqueren - denn der Strahl hat ja 600 000 km zurückgelegt, das Schiff ist aber aus Erdsicht nur ca. 300 000 km (genau genommen nur 260 000 km) lang.

Zitat:

Da aber, nach den Regeln der Relativitätstheorie, Licht immer mit 300 000 km/s fliegt, muss im Raumschiff eine Zeitdilatation vorhanden sein.

Auch das ist misverständlich ausgedrückt. Du müsstest sagen: „Da aber, nach den Regeln der Relativitätstheorie, Licht immer mit 300 000 km/s fliegt, muss aus der Sicht des Erdbewohners gegenüber dem Raumschiff, wie auch umgekehrt, aus der Sicht des Piloten gegenüber der Erde, eine Zeitdilatation auftreten.“ Die Zeitdilatation ereignet sich nämlich nicht irgendwo, z.B. „im Raumschiff“, sondern tritt - wie Henry bereits erläutert hat, stets wechselseitig beim Vergleich der Uhren der jeweiligen Systeme auf.

Zitat:

Für den Piloten hat das Licht die Raumschifflänge in 1s durchquert, wodurch für ihn in 2s "Erdzeit" nur 1s "Raumschiffzeit" vergangen sind.

Hier ziehst du falsche Schlüsse und damit stimmen auch alle weiteren Folgerungen bzgl. des im Cockpit einfallenden Lichtstrahls nicht mehr.
Richtig ist, dass das Licht immer 300 000 km/s braucht und dass es für den Piloten das Schiff in 1s durchquert. Nicht richtig ist, dass für ihn in 1s Schiffzeit 2s Erdzeit vergehen, denn du legst deinen Überlegungen im wesentlichen eine einfache Galilei-Transformation zu Grunde, bei der ebenfalls der Hinweg länger ist, als der Rückweg. Das hat aber nichts mit der Zeitdilatation zu tun. Die Zeitdilatation ist von der Bewegungsrichtung unabhängig, so dass genauso, wie aus der Sicht des Erdbewohners die Schiffsuhr langsamer geht, auch aus der Sicht des Piloten die Erduhr langsamer geht. Dass dabei keine Widersprüche auftreten, liegt daran, dass sich aus Sicht des Piloten zusätzlich sowohl der Längenmaßstab Erde - Cockpit, als auch der Zeitpunkt des Absendens des Lichtstrahls verändert.

Zitat:

Dass der Lichtstrahl zu einem Inertialsystem gehört ist wohl die falsche Definition.Besser sollte man sagen, das der Lichtstrahl ein Inertialsystem durchquert.
Fakt ist, dass jedes Inertialsystem sich selbst als ruhend bezeichnen kann, und sich in jedem Inertialsystem das Licht mit 300 000 km/s bewegt.
Das Licht innerhalb des Inertialsystems Rakete, bzw Waggon benötigt, für einen darin befindlichen Beobachter, in beide Richtungen die gleiche Zeit. Das Licht innerhalb des Waggons/Rakete, aber aus dem Inertialsystem Erde betrachtet, benötigt für die unterschiedliche Laufrichtung auch unterschiedliche Zeit.

Das ist alles soweit richtig.

Zitat:

Es ergeben sich daraus 2 unterschiedliche Zeitdilatationen…

Hier verwechselst du etwas Grundlegendes: Die Zeitdilatation ist nicht mit dem Durchlaufen der verschieden langen Strecken auf dem Hin- und Rückweg gleichzusetzen. Die von dir beschriebenen Laufzeitunterschiede des Lichtstrahls auf dem Hin- und Rückweg treten zu einem großen Anteil auch bei einer Galilei-Transformation auf. Hierdurch gehen Uhren optisch langsamer, wenn man sich von ihnen weg bewegt und schneller, wenn man sich auf sie zubewegt. Bei Lichtstrahlen ist das gleichbedeutend mit einer Änderung ihrer Frequenz bzw. Farbe (Rotverschiebung bei Entfernung von der Quelle, Blauverschiebung bei Zulauf auf die Quelle). Dies ist aber ein rein optischer Effekt, der durch die Translation klassisch erklärbar ist. Die Zeitdilatation ist jedoch ein zusätzlicher, tatsächlicher Effekt. Sie ist nicht von der Laufrichtung abhängig, sondern allein von der Relativgeschwindigkeit und wird in Lehrbüchern durch Einstein´s quer zur Bewegungsrichtung aufgestellte Lichtuhr erläutert (was aber nicht heißt, dass der Effekt nur quer zur Bewegungsrichtung auftritt! Er lässt sich so nur besser erläutern - schließlich verläuft die Zeit innerhalb eines Inertialsystems an allen Orten gleichermaßen synchron.)

Hallo Claus,

Du hast meinen Beitrag Nr. 1829-5 in Deinem Beitrag-Nr. 1829-38 kommentiert, und ich glaube Du hast erkannt, worauf ich hinaus will.

ich schrieb:

Zitat:

Dass der Lichtstrahl zu einem Inertialsystem gehört ist wohl die falsche Definition.Besser sollte man sagen, das der Lichtstrahl ein Inertialsystem durchquert.
Fakt ist, dass jedes Inertialsystem sich selbst als ruhend bezeichnen kann, und sich in jedem Inertialsystem das Licht mit 300 000 km/s bewegt.
Das Licht innerhalb des Inertialsystems Rakete, bzw Waggon benötigt, für einen darin befindlichen Beobachter, in beide Richtungen die gleiche Zeit. Das Licht innerhalb des Waggons/Rakete, aber aus dem Inertialsystem Erde betrachtet, benötigt für die unterschiedliche Laufrichtung auch unterschiedliche Zeit.

Du antwortest:

Zitat:

Das ist alles soweit richtig.

ich schrieb weiterhin:

Zitat:

Es ergeben sich daraus 2 unterschiedliche Zeitdilatationen…

hierauf erwiderst Du

Zitat:

Hier verwechselst du etwas Grundlegendes: Die Zeitdilatation ist nicht mit dem Durchlaufen der verschieden langen Strecken auf dem Hin- und Rückweg gleichzusetzen.

Ich verstehe dabei nicht, wieso es einen Unterschied gibt, zwischen dem was die Beobachter (Erde/Rakete) sehen, und was die Relativitätstheorie (SRT/ART verwechsle immer die Begriffe) sagt.

Wenn das Licht nach vorne länger braucht als nach hinten, also für den aussen stehenden Betrachter sich 2 unterschiedliche Zeitpunkte für des Eintreffen am jeweiligen Ende der Rakete ergeben, wie kann der Beobachter an Bord das Eintreffen beider Lichtstrahlen am jeweiligen Ende als Zeitgleich erfahren?

Zitat:

Wenn das Licht nach vorne länger braucht als nach hinten, also für den aussen stehenden Betrachter sich 2 unterschiedliche Zeitpunkte für des Eintreffen am jeweiligen Ende der Rakete ergeben, wie kann der Beobachter an Bord das Eintreffen beider Lichtstrahlen am jeweiligen Ende als Zeitgleich erfahren?

Hi, Hans!

Weil für den außen stehenden Beobachter die Zeit in der Rakete langsamer vergeht, er vergleicht sie mit dem Ablauf der Zeit im eigenen System, deshalb "relativ", also "bezogen auf". Geschwindigkeit ist Weg durch Zeit, und wenn die Lichtgeschwindigkeit IMMER dieselbe ist, egal, von wo ich sie betrachte, muss das Licht IMMER die Strecke von z. B. 300 000 km in einer Sekunde zurücklegen. Also kann sich nur die Zeit ändern.

Henry