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Zeit und Bewegung

Thema erstellt von Volker1967 
Beiträge: 1, Mitglied seit 8 Jahren
Hallo zusammen,
Ich bin neu im Forum und habe daher die meisten Beiträge nicht gelesen. Vielleicht bin ich auch nicht in der Lage komplexe physikalische Gesetze zu verstehen. Was ich jed nfalls nicht verstehe ist folgendes: ein Satellit bewegt sich um die Erde. Weil er sich mit einer Geschwindigkeit x um die Erde dreht soll sich die Zeit in dem Satelliten verlangsamen.
Was ich nicht verstehe: die Erde bewegt sich auch in der Raumzeit und wenn der Satellit eine Umdrehung um die Erde macht hat er sich doch eigentlich vom Bezugsystem Erde aus betrachtet seinen Standort nicht verändert. Wie kann dann bei einer Erdumkreisung die Zeit im Satelliten langsamer vergehen?
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Claus (Moderator)
Beiträge: 2.420, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Volker1967,

Volker1967 schrieb in Beitrag Nr. 2238-1:
Was ich nicht verstehe: die Erde bewegt sich auch in der Raumzeit und wenn der Satellit eine Umdrehung um die Erde macht hat er sich doch eigentlich vom Bezugsystem Erde aus betrachtet seinen Standort nicht verändert. Wie kann dann bei einer Erdumkreisung die Zeit im Satelliten langsamer vergehen?

Zunächst an dich ein herzliches Willkommen hier im Forum!

Ich denke schon, dass der Satellit relativ zur Erde (oder besser: relativ zu einem bestimmten Punkt auf der Erdoberfläche) seinen Standort verändert. Schließlich kannst du von dort aus beobachten, wie er oben am Himmel seine "Bahnen" zieht.

Die Zeitdilatation erfolgt nicht nur bei geradlinigen, sondern auch bei Kreisbewegungen. Auch im Falle einer Kreisbewegung verändert ein Objekt permanent seinen Standort. Dabei ist es unerheblich, dass das Objekt in regelmäßigen Abständen an seinen Ursprungsort zurückkehrt.

Im Zyklotron (z.B. im CERN, Genf) kreisen Elementarteilchen mit sehr hohen Geschwindigkeiten. Einige dieser Teilchen zerfallen innerhalb einer bestimmten Halbwertszeit (wie Seifenblasen) in andere Teilchen. Hat man nun an einem ruhenden Teilchen eine solche Halbwertszeit bestimmt, so nimmt diese (von außen betrachtet) in dem Maße zu, in dem die Geschwindigkeit des Teilchens im Zyklotron wächst. Die "Seifenblasen" halten also umso länger, je schneller sie sich bewegen.
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Beiträge: 1.642, Mitglied seit 16 Jahren
Hallo Volker1967,

meines Wissens ist es so, dass beim Gang von Uhren in Satelliten zwei gegenläufige relativistische Effekte zu beachten sind. Aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Erdbeobachter und Satellit geht die Uhr im Satelliten aus Sicht des Erdbeobachters langsamer (Zeitdilatation der Speziellen Relativitätstheorie). Die Schwerkraft wirkt auf den den Erdbeobachter stärker als auf den Satelliten, deshalb geht die Uhr im Satelliten aus Sicht des Erdbeobachters schneller als die Uhr des Erbeobachters (Zeitdilatation der Allgemeinen Relativiätstheorie). Der letztere Effekt überwiegt. Beide Effekte sind bei Berechnungen im GPS-System zu berücksichtigen.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 9 Jahren
Volker1967 schrieb in Beitrag Nr. 2238-1:
Hallo zusammen,
Ich bin neu im Forum und habe daher die meisten Beiträge nicht gelesen. Vielleicht bin ich auch nicht in der Lage komplexe physikalische Gesetze zu verstehen. Was ich jed nfalls nicht verstehe ist folgendes: ein Satellit bewegt sich um die Erde. Weil er sich mit einer Geschwindigkeit x um die Erde dreht soll sich die Zeit in dem Satelliten verlangsamen.
Was ich nicht verstehe: die Erde bewegt sich auch in der Raumzeit und wenn der Satellit eine Umdrehung um die Erde macht hat er sich doch eigentlich vom Bezugsystem Erde aus betrachtet seinen Standort nicht verändert. Wie kann dann bei einer Erdumkreisung die Zeit im Satelliten langsamer vergehen?

Hallo, Volker1967!

Zum einen ist ein Satellit natürlich nicht in Ruhe, sondern bewegt, er verändert also ständig seinen Standort in Bezug auf die Erde (siehe Beitrag von Claus). Es heißt doch: BEWEGTE Uhren gehen langsamer als ruhende Uhren. Dabei ist es unwichtig, wohin oder wie sie sich bewegen.

Weiter gilt: Linear gleichförmig bewegte Systeme sind Inertialsysteme. In zwei zueinander bewegten Inertialsystemen wird ein Beobachter im JEWEILS ANDEREN SYSTEM die Uhr verlangsamt messen. Das bedeutet, dass in zwei Inertialsystemen zueinander gar keine effektive Zeitdilatation gibt, weil ja die jeweils andere Uhr als langsamer gehend beobachtet wird, es ist eine reine Beobachtung.

Ein kreisförmig gleichförmig bewegtes System (z. B. ein Satellit) ist aber kein Inertialsystem. Es ändert sich zwar der Betrag der Geschwindigkeit nicht, aber es ändert sich die Richtung, und das ist eine Beschleunigung. Beschleunigung bedeutet eine Änderung des Betrages und/oder der Richtung einer Bewegung. Und hervorgerufen wird die Beschleunigung eines Erdsatelliten durch die Gravitation, also in Bezug auf den Satelliten durch eine von außen wirkende Kraft. Anders ausgedrückt befindet sich der Satellit im freien Fall, er fällt aber nicht auf die Erde, weil er durch eine andere Kraft mithilfe einer Rakete in die Umlaufbahn gebracht wurde. Die Kreisbahn ergibt sich, weil er durch die möglichst genaue Berechnung genau auf die erforderliche Geschwindigkeit gebracht wurde.

Weil der Satellit sich in einer Beschleunigung befindet, ist seine Uhr nicht nur relativ zur Erde verlangsamt, sondern zu jedem anderen Bezugspunkt im All. Seine Uhr geht nicht nur in Bezug auf eine Uhr auf der Erde langsamer, sondern auch zu einer Uhr auf dem Mars oder in der Andromeda.
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Das Leben ist zu ernst, um es nur ernst zu nehmen.
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Beiträge: 1.642, Mitglied seit 16 Jahren
Hallo Volker1967,

die widersprüchlichen Angaben von mir und Henry-Dochwieder kannst Du bei Wikipedia unter dem Stichwort "Zeitdilatation" klären.
MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Claus (Moderator)
Beiträge: 2.420, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Henry,

Schade. Dein Beitrag ist für einen "Einsteiger in Sachen Relativität" leider nur verwirrend.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-4:
Das bedeutet, dass in zwei Inertialsystemen zueinander gar keine effektive Zeitdilatation gibt, weil ja die jeweils andere Uhr als langsamer gehend beobachtet wird, es ist eine reine Beobachtung.

Falsch. Die Zeitdilatation ist ein realer Effekt, obwohl er wechselseitig gilt. Ich habe es dir hier im Forum schon häufig vorgerechnet.

Zitat von Henry-Dochwieder:
Weil der Satellit sich in einer Beschleunigung befindet, ist seine Uhr nicht nur relativ zur Erde verlangsamt, sondern zu jedem anderen Bezugspunkt im All. Seine Uhr geht nicht nur in Bezug auf eine Uhr auf der Erde langsamer, sondern auch zu einer Uhr auf dem Mars oder in der Andromeda.

Der verlangsamte Uhrengang hat nichts mit der Beschleunigung zu tun, sondern ist von der Relativgeschwindigkeit1 abhängig. Folglich geht die Uhr des Sateliten nicht gegenüber "jedem anderen Bezugspunkt im All" langsamer, sondern nur gegenüber denjenigen Punkten, deren Relativgeschwindigkeiten gegenüber dem Beobachter auf der Erdoberfläche kleiner sind, als diejenige des Sateliten.

1Anmerkung: Neben der Relativgeschwindigkeit hat auch das von Harti in Beitrag Nr. 2238-3 angesprochene Gravitationspotenzial einen Einfluss auf den Uhrengang. Letzteren würde ich aber zur Klärung der Fragestellung von Volker1967 außer Acht lassen.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 9 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2238-6:
Hallo Henry,

Schade. Dein Beitrag ist für einen "Einsteiger in Sachen Relativität" leider nur verwirrend.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-4:
Das bedeutet, dass in zwei Inertialsystemen zueinander gar keine effektive Zeitdilatation gibt, weil ja die jeweils andere Uhr als langsamer gehend beobachtet wird, es ist eine reine Beobachtung.

Falsch. Die Zeitdilatation ist ein realer Effekt, obwohl er wechselseitig gilt. Ich habe es dir hier im Forum schon häufig vorgerechnet.

Zitat von Henry-Dochwieder:
Weil der Satellit sich in einer Beschleunigung befindet, ist seine Uhr nicht nur relativ zur Erde verlangsamt, sondern zu jedem anderen Bezugspunkt im All. Seine Uhr geht nicht nur in Bezug auf eine Uhr auf der Erde langsamer, sondern auch zu einer Uhr auf dem Mars oder in der Andromeda.

Der verlangsamte Uhrengang hat nichts mit der Beschleunigung zu tun, sondern ist von der Relativgeschwindigkeit1 abhängig. Folglich geht die Uhr des Sateliten nicht gegenüber "jedem anderen Bezugspunkt im All" langsamer, sondern nur gegenüber denjenigen Punkten, deren Relativgeschwindigkeiten gegenüber dem Beobachter auf der Erdoberfläche kleiner sind, als diejenige des Sateliten.

1Anmerkung: Neben der Relativgeschwindigkeit hat auch das von Harti in Beitrag Nr. 2238-3 angesprochene Gravitationspotenzial einen Einfluss auf den Uhrengang. Letzteren würde ich aber zur Klärung der Fragestellung von Volker1967 außer Acht lassen.

Und ich hab sch häufig genug auf die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung hingewiesen. Ein Objekt, das einem Gravitationsfeld ausgesetzt ist, wird in Bezug auf jedes andere Objekt der Zeitdilatation unterliegen genau wie ein beschleunigtes Objekt. Eine Beschleunigung ist definitiv nicht von anderen Objekten abhängig.

Claus, überleg doch mal - es gibt doch die unwiderlegbaren Messergebnisse mit Atomuhren in Flugzeugen. Die Uhren in den Flugzeugen gingen langsamer als vorher synchronisierte Uhren auf dem Erdboden. Eine Uhr z. B. auf dem Mars positioniert würde doch definitiv nicht vom Gang der Uhr auf der Erde abweichen, aber doch dann von einer mit dem Flugzeug transportierten. Dabei ist vorausgesetzt, das die drei Uhren erst synchronisiert werden, nachdem die Uhr auf den Mars gesetzt wurde. Oder nimm Teilchenbeschleuniger - die im LHC beschleunigten Teilchen "leben" doch DEFINITIV länger als nicht beschleunigte Teilchen, nicht nur auf das Labor oder die Erde bezogen. Was heißt "Relativgeschwindigkeit"? Es geht doch um relativistische Geschwindigkeiten, das Entscheidende ist doch die Differenz zur Lichtgeschwindigkeit, und die ist für jedes System gleich. Wenn ich mich der Lichtgeschwindigkeit nähere, desto größer die Zeitdilatation, wenn ich mich mit halber Lichtgeschwindigkeit bewege, bewege ich mich auf jedes System bezogen mit halber Lichtgeschwindigkeit.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 10.02.2016 um 23:23 Uhr.
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Stueps (Moderator)
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Hallo Henry,

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-7:
Eine Uhr z. B. auf dem Mars positioniert würde doch definitiv nicht vom Gang der Uhr auf der Erde abweichen

Doch, das würde sie meines Erachtens (Volker ging es aber nicht um Gravitation, wie ich meine.) Denke aus unserer Sicht einmal an die Zeitdilatation, die wir an Uhren in der Nähe von schwarzen Löchern beobachten würden.
Ich muss Claus recht geben:
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2238-6:
Dein Beitrag ist für einen "Einsteiger in Sachen Relativität" leider nur verwirrend.



Grüße
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Diese Welt gibt es nur, weil es Regeln gibt.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 11.02.2016 um 04:21 Uhr.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 9 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2238-8:
Hallo Henry,

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-7:
Eine Uhr z. B. auf dem Mars positioniert würde doch definitiv nicht vom Gang der Uhr auf der Erde abweichen

Doch, das würde sie meines Erachtens (Volker ging es aber nicht um Gravitation, wie ich meine.) Denke aus unserer Sicht einmal an die Zeitdilatation, die wir an Uhren in der Nähe von schwarzen Löchern beobachten würden.
Ich muss Claus recht geben:
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2238-6:
Dein Beitrag ist für einen "Einsteiger in Sachen Relativität" leider nur verwirrend.



Grüße

Es sollte doch klar sein, dass die Uhr in Bezug auf die drei Uhren : Flugzeug, Erde, Mars gemeint ist! Selbstverständlich geht die Uhr auf dem Mars auch wegen der geringeren Gravitation auf dem Mars schneller als auf der Erde, aber das ist bekannt und würde herausgerechnet. Es geht um den Vergleich der Uhrenin Bezug auf die Uhr im Flugzeug. Diese Uhr geht langsamer in Bezug auf die Uhren auf der Erde und dem Mars, aber die Uhren Erde Mars gehen nicht wegen der Bewegung des Flugzeugs zueinander verschieden, das ist doch einsichtig!

Der Satellit wird doch aber durch die Erdgravitation beschleunigt. Er fälltnur deshalb nicht zum Erdmittelpunkt als Gravitationszentrum, weil er einen Impuls durch das Verbringen auf die Umlaufbahn bekommen hat.

Und SL: Ja, genau! Eine Uhr in die Nähe des SL wird in Bezug auf JEDEN Beobachter verlangsamt, ein SL krümmt die Raumzeit und schließt das SL vom GESAMTEN Kosmos ab.

Und was sollte für einen Laien in Claus' oder Hartis Beitrag erhellender sein?
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 11.02.2016 um 07:15 Uhr.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 9 Jahren
Claus, Stueps, Hallo!

Bezgl. unserer unterschiedlichen Auffassungen über die Zeitdilatation: Es gibt doch viel kenntnisreichere Leute als wir, die ebenfalls teilweise sogar gegenteiliger Ansicht sind, das ist bei so einem völlig unanschaulichen Thema ganz normal.

Wenn ich hier im Forum meine Interpretation vertrete, so habe ich die doch nicht aus der Luft gegriffen, ich habe mich auf ganz profunde Autoren mit dem entsprechenden Hintergrundwissen berufen, alles Physiker. Den einen oder anderen habe ich in meinen Beiträgen auch erwähnt, wer also an mir zweifelt, sollte doch zumindest diesen Hinweisen nachgehen.

Claus, du schreibst, du hättest mir mathematisch bewiesen, dass deine Interpretation korrekt ist. Für mich ist aber nur bewiesen, dass du mit den entsprechenden Formeln gut zurechtkommst. Ich bezweifle also nicht deine rechnerischen Fähigkeiten, sondern nach meiner Ansicht ist deine Grundannahme nicht korrekt. Dass du – ausgehend von dieser Grundannahme - mit deinen Berechnungen nicht falsch liegen kannst, liegt in der Natur der Sache, du kannst nur zu deinem Ergebnis kommen, wenn du nicht falsch rechnest – aber das ist kein Beweis für die Richtigkeit der Grundannahme.

Mathematik KANN die Welt richtig beschreiben, aber sie IST nicht die Welt. Und gute Mathematik ist für sich noch kein Beleg für einen Bezug zur Wirklichkeit.

Ein ganz simples Beispiel ist der Satz des Pythagoras, a²+b²=c². Mal abgesehen davon, dass es ein ideales rechtwinkliges Dreieck in der realen Welt nicht gibt, so beschreibt der Satz das Verhältnis der Seiten zueinander. Klar, die Summe aus den Quadraten über den Seiten a und b muss in der Summe gleich c² sein. Also gilt: c mal c gleich c². Das ist aber nur die halbe Wahrheit, denn auch –c mal –c ist gleich c², nicht wahr? Also, gibt es etwa Dreiecke mit den Seitenlängen –c? Ich denke, die gibt es nicht. –c mal –c ist kein Beweis dafür, dass es dieses Dreieck gibt.

Also, mein Appel ist, wir belassen es beim Status Quo, und wer wirklich Interesse hat, muss sich selbst um mehr Hintergrund bemühen. Und vor allem sollten wir nicht wieder in unangemessene Verbalattacken verfallen.

Gruß
Henry
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 11.02.2016 um 12:18 Uhr.
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Stueps (Moderator)
Beiträge: 3.476, Mitglied seit 18 Jahren
Hallo Henry,

bitte entschuldige, aber das Durcheinander in Beitrag Nr. 2238-9 bekomme ich heute nicht mehr auseinandergefummelt, vielleicht habe ich morgen früh mehr Glück.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Wenn ich hier im Forum meine Interpretation vertrete, so habe ich die doch nicht aus der Luft gegriffen, ich habe mich auf ganz profunde Autoren mit dem entsprechenden Hintergrundwissen berufen, alles Physiker.

Das Problem ist m.E., dass du weder diese Physiker, noch Claus, oder gar die Thematik SRT verstehst. Was ja ok ist, beinahe allen Leuten auf der Welt geht es so, und schließlich gibt es für die Meisten Wichtigeres auf der Welt. Aber Claus zu belehren, seine klaren Schlussfolgerungen als falsch hinzustellen, obwohl du sie gar nicht nachvollziehen kannst, ist meines Erachtens nicht mehr ok.
Widerlegen kannst du sie nämlich nicht, das beweist du eindrucksvoll in jedem Beitrag zu diesem Thema.
Was du kannst, ist im Internet etwas heraussuchen, was deiner Meinung nach zum Thema passen könnte, und dieses dann in krude, wirre Zusammenhänge bringen, und auf dieser Grundlage frech behaupten, dass hier alle falsch liegen. Außer du natürlich. ("Ein Geisterfahrer??? Hunderte!!!)

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Claus, du schreibst, du hättest mir mathematisch bewiesen, dass deine Interpretation korrekt ist.

Das hat er tatsächlich. Und zwar Schritt für Schritt, lückenlos und nachvollziehbar. Ich - gesegnet mit höchstens durchschnittlicher Intelligenz - bin der lebende Beweis.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Für mich ist aber nur bewiesen, dass du mit den entsprechenden Formeln gut zurechtkommst.

Das liegt dann aber nicht an Claus, sondern allein an dir. Was du nicht verstehst, ist nämlich nicht automatisch falsch! (Leider machen diesen Fehler sehr viele Leute.)

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Also, mein Appel ist, wir belassen es beim Status Quo

Auf keinen Fall. Der Verteidigung deines Unwissens sollte niemand folgen.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
und wer wirklich Interesse hat, muss sich selbst um mehr Hintergrund bemühen

Das wäre ein richtig guter Tipp an dich selbst.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Und vor allem sollten wir nicht wieder in unangemessene Verbalattacken verfallen.

Einverstanden.

Grüße
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 11.02.2016 um 18:45 Uhr.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 9 Jahren
Gut denn, Stueps, also kein Status Quo, aber einfach meine Hinweise auf meine Quellen ignorieren und stur auf Unwissenheit pochen ist jedenfalls kein Stil. Na, das musst du mit dir selbst ausmachen. Den Beweis für DEIN Verständnis von Physik ... nun, ich für mein Teil belasse es dabei.

Ich empfehle zum wiederholten Male z. B. "Starthilfe Relativitätstheorie" von Helmut Günther. Gibt es als e-Book, ist für jeden erschwinglich.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 11.02.2016 um 19:03 Uhr.
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Claus (Moderator)
Beiträge: 2.420, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Henry,

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Claus, du schreibst, du hättest mir mathematisch bewiesen, dass deine Interpretation korrekt ist. Für mich ist aber nur bewiesen, dass du mit den entsprechenden Formeln gut zurechtkommst. Ich bezweifle also nicht deine rechnerischen Fähigkeiten, sondern nach meiner Ansicht ist deine Grundannahme nicht korrekt.

Der Satellit ist kräftefrei im Orbit ist also im Sinne der ART nicht beschleunigt.
Bei der Fragestellung ging es ohnehin nur um Relativgeschwindigkeiten, deshalb sollten wir unsere Grundannahme auf die SRT gründen und die ART außer Acht lassen.

Die Grundannahme ist nun einfach und lautet:
Eine gegenüber einem ruhenden Beobachter bewegte Uhr geht umso langsamer, je schneller sie bewegt ist.

Du hattest es ähnlich ausgedrückt...
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-4:
BEWEGTE Uhren gehen langsamer als ruhende Uhren. Dabei ist es unwichtig, wohin oder wie sie sich bewegen.
... deshalb gehe ich mal davon aus, dass du diese Grundannahme der SRT nicht als "falsch" betrachtest.

Für den Rest - das "Vorrechnen" - bedarf es nun wirklich keiner höheren Mathematik:

Die Relativgeschwindigkeit eines Satellits gegenüber einem Punkt auf der der Erdoberfläche beträgt je nach Höhe des Orbits zwischen 3 und 7,9 km/s.
Die Relativgeschwindikgeit der Andromedagalaxie zur Erde beträgt mindestens 110 km/s.

Frage: Welche Uhr läuft gegenüber der auf der Erdoberfläche langsamer a) die Uhr des Satelliten b) die Uhr auf Andromeda?

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-7:
überleg doch mal...

... und vergleiche die Antwort mit deiner Behauptung am Ende deines Beitrag Nr. 2238-4
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2238-13:
Hallo Henry,

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-10:
Claus, du schreibst, du hättest mir mathematisch bewiesen, dass deine Interpretation korrekt ist. Für mich ist aber nur bewiesen, dass du mit den entsprechenden Formeln gut zurechtkommst. Ich bezweifle also nicht deine rechnerischen Fähigkeiten, sondern nach meiner Ansicht ist deine Grundannahme nicht korrekt.

Der Satellit ist kräftefrei im Orbit ist also im Sinne der ART nicht beschleunigt.
Bei der Fragestellung ging es ohnehin nur um Relativgeschwindigkeiten, deshalb sollten wir unsere Grundannahme auf die SRT gründen und die ART außer Acht lassen.

Die Relativgeschwindigkeit eines Satellits gegenüber einem Punkt auf der der Erdoberfläche beträgt je nach Höhe des Orbits zwischen 3 und 7,9 km/s.
Die Relativgeschwindikgeit der Andromedagalaxie zur Erde beträgt mindestens 110 km/s.

Frage: Welche Uhr läuft gegenüber der auf der Erdoberfläche langsamer a) die Uhr des Satelliten b) die Uhr auf Andromeda?

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2238-7:
überleg doch mal...

... und vergleiche die Antwort mit deiner Behauptung am Ende deines Beitrag Nr. 2238-4
M. E. kannst du nicht einfach die ART ad Akta legen und dann behaupten, der Satellit bewege sich krätftefrei. Klar, man kann Beschleunigung auch in der SRT berücksichtigen, aber hier wird die Beschleunigung nun mal durch die Schwerkraft hervorgerufen.

Der Satellit.bewegt sich auf einer Kreisbahn, wäre er krätftefrei, würde er sich geradlinig bewegen (ich weiß, hier wird gern eingewandt, dass sich der Satellit aufgrund der Gravitation auf einer Geodäten bewegt, eine geometrische Betrachtung, es bleibt dennoch die Fragen wodurch Masse die Raumzeit krümmt, was m. E. doch wieder auf eine Kraft hinausläuft).

Und der Satellit bewegt sich mit der Erde gemeinsam gegenüber der Andromeda, wobei noch hinzukommt, das in diesem Fall beide mit der Milchstraße auf Andromeda zubewegen, was eine Blauverschiebung und somit für Beobachter im jeweils andren System eine schnellere Uhr messen lässt; eine Zeitdillatation ergibt sich für beide Galaxien in Bezug auf den Rest des Kosmos; an der Beschleunigung der beiden Galaxien zueinander sind beide Galaxien beteiligt, man kann also sowieso nicht wie im Falle Erde - Satellit nur von einem beschleunigten Objekt ausgehen, man müsste berechnen, welchen jeweiligen Anteil an der Bewegung aufeinander zu jede der beiden Galaxien hat, Andromeda scheint dabei die etwas massereichere zu sein. Die Die beiden Galaxien sind durch ihr jeweiligen Massen, also durch ihre Gravitation zueinander beschleunigt.

Was nach allen Bewegungen, die man berücksichtigen muss, übrig bleibt, ist die Beschleunigung für ein jedes einzelne Objekt, und die hat für jedes Objekt eine Zeitdillatation gegenüber jedem anderen Objekt zur Folge.



Und noch einmal "sorry" wegen der Zitatfunktion, mein iPad macht hier Probleme.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 11.02.2016 um 22:31 Uhr.
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Volker1967 schrieb in Beitrag Nr. 2238-1:
Hallo zusammen ...

Hallo und willkommen!

Ich habe mich schon in etlichen Beiträgen mit Henry gestritten und bin es leid. Aus dem Grunde beteilige ich mich im Forum nur noch sporadisch wenn überhaupt.
Henrys Beiträge zur Relativitätstheorie sind zu 90 % falsch - der Rest ist verwirrend und geht am Thema vorbei.
Leider ist er unbelehrbar und penetrant und stürzt sich liebend gerne immer wieder auf neue unbedarfte Mitglieder.

Mein dringender Rat:
Ignoriere seine Beiträge und höre auf Stueps und vor allem auf Claus. Claus besitzt als Profi fundierte Kenntnisse und wird dir nichts Falsches erzählen.

mfg okotombrok
Signatur:
"Der Kopf ist rund, damit die Gedanken die Richtung wechseln können"
(Francis Picabia)
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Volker1967 schrieb in Beitrag Nr. 2238-1:
Hallo zusammen,
Ich bin neu im Forum und habe daher die meisten Beiträge nicht gelesen. Vielleicht bin ich auch nicht in der Lage komplexe physikalische Gesetze zu verstehen. Was ich jed nfalls nicht verstehe ist folgendes: ein Satellit bewegt sich um die Erde. Weil er sich mit einer Geschwindigkeit x um die Erde dreht soll sich die Zeit in dem Satelliten verlangsamen.
Was ich nicht verstehe: die Erde bewegt sich auch in der Raumzeit und wenn der Satellit eine Umdrehung um die Erde macht hat er sich doch eigentlich vom Bezugsystem Erde aus betrachtet seinen Standort nicht verändert. Wie kann dann bei einer Erdumkreisung die Zeit im Satelliten langsamer vergehen?

Hallo noch mal, Volker1967!

Ich hoffe doch sehr, du hast nicht bereits das Handtuch geworfen, hier ist auch nicht alles eitel Sonnenschein, was? Meinungsverschiedenheiten werden wohl häufig umso erbitterter ausgetragen, je mehr Klärungsbedarf besteht.

Aber lass es dich nicht verdrießen, meine Empfehlung lautet: Schau dir alles an, und vor allen Dingen leg dir selbst entsprechende Literatur zu!

Bzgl. deiner Frage ging ich automatisch davon aus, dass du dich auf die Satelliten beziehst, die für das GPS im Einsatz sind. Vielleicht war ich da zu schnell, ist aber letztlich egal.

Ich fange einfach noch mal an, vielleicht kann ich zumindest meine Ansicht klar machen. Satelliten befinden sich im Orbit, kreisen also z. B. um die Erde.

Weshalb eigentlich? Warum fallen sie nicht runter oder verschwinden im All?

Unser alter Freund Isaac Newton hat es erkannt: Es ist einmal die Erdanziehung, die alle Objekt Richtung Erdmittelpunkt zieht, und zum anderen die Trägheit der Objekte, die eine einmal erhaltene Geschwindigkeit (also Betrag und Richtung) beibehalten „will“.

Jede Änderung der Geschwindigkeit, also eine Änderung von Betrag und/oder Richtung ist eine Beschleunigung. Jede Änderung einer Geschwindigkeit setzt eine wirkende Kraft voraus.

Und um allen Einwänden zu begegnen: Es ist nicht richtig, dass Newtons Gravitationsgesetz keine Gültigkeit mehr hätte, für Planetenbewegungen, Raketen und Satelliten reicht das immer noch vollständig aus.

Es sind also zwei Kräfte am Werk, und im Falle eines Orbits heben sie sich gegenseitig auf. Die meisten Orbits sind nicht kreisförmig, sondern sie beschreiben Ellipsen. Das bedeutet aber, dass sich die Bewegungen der Objekte in diesen Orbits sogar in Betrag und Richtung ändern, weil nach Newton die Geschwindigkeit am entferntesten Punkt einer Ellipse am geringsten und am nahesten am größten ist. Das ist logischer Weise nur mit einer Beschleunigung bzw. Abbremsung der Objekte im Orbit zu erklären. Für die meisten Satelliten – und so gut wie alle Planeten und Monde – gilt also noch nicht einmal eine gleichförmige Kreisbewegung, geschweige denn eine gleichförmige lineare Bewegung.

Das bedeutet weiterhin, es handelt sich bei der Bewegung eines Satelliten um die Erde nicht um eine Kräftefreie Bewegung. Selbst der Ausgleich der beiden Kräfte in einem kreisförmigen Orbit (der aber auch durch die beiden Kräfte Trägheit und Gravitation bestimmt ist) ist ja nur ein Ideal, denn die Erde ist keine ideale Kugel, beileibe nicht, und deshalb gibt es Unterschiede in der Verteilung des Gravitationsfeldes. Diese Unterschiede machen sich aber für jeden unserer Satelliten bemerkbar, weshalb seine Bahn auch immer mal wieder korrigiert werden muss. Der Mond z. B. ist auch ein Satellit, er verliert durch die Gezeitenkräfte (Gravitation) ständig etwas von seinem Bahndrehimpuls und entfernt sich deshalb pro Jahr um ca. 3 cm von der Erde.

Ein geostationärer Satellit hat natürlich auch einen Bahndrehimpuls, er stehe nur scheinbar still; die GPS Satelliten bewegen sich auf Ellipsen.

Du wolltest aber etwas über die Zeitdilatation wissen, und da hilft Newton tatsächlich nicht weiter. Aus oben dargelegtem ergibt sich, dass Satelliten keine Inertialsysteme sind. Nur Inertialsysteme aber bewegen sich kräftefrei. Nur für zueinander bewegte Inertialsystem gilt, dass man Uhren im jeweils anderen System als verlangsamt beobachten kann. Die Berechnung, von der Claus schreibt, bezieht sich auf Raumschiffe, die sich nach einer Beschleunigungsphase gleichförmig von der Erde entfernen (Zwillingsparadoxon). Man kann die Beschleunigungsphase so kurz behandeln, dass sie für die Dauer der Reise keine Rolle spielt, es also nur auf die Dauer der gleichförmigen Geschwindigkeit ankommt. Nach meiner Ansicht ist das aber nur reine Mathematik und hat mit realen Möglichkeiten nichts zu tun. Unter anderem würde kein Mensch eine solche Beschleunigungsphase überleben, denn die an der gewünschten Reisegeschwindigkeit darf sich ja nichts ändern, also muss immens stark beschleunigt werden.

Gut, darum geht unser Streit, soll für jetzt aber außen vor sein. Denn für unsere Satelliten gilt ja, dass sie permanent beschleunigt sind, wie ich oben dargelegt habe. Und für beschleunigte Systeme gilt, dass sie aufgrund der Beschleunigung einer Zeitdilation unterliegen, und zwar unabhängig von einem Bezugsobjekt. Denn nach Einstein sind Beschleunigung und der Aufenthalt in einem Gravitationsfeld äquivalent, also gleichwertig. Und in einem Gravitationsfeld unterliegen die Vorgänge, z. B. der Gang von Uhren, einer Zeitdilatation. Einer Zeitdilatation, die sich auf den gesamten Kosmos bezieht. Die Zeitdilatation, nach der du fragst, also aufgrund der Bewegung, ist übrigens um einiges schwächer als die Zeitdilatation aufgrund des Unterschiedes in der Lage im Gravitationsfeld. Eine Uhr auf der Erde geht langsamer als im Satelliten, wenn es um diesen Effekt geht. Und der ist etwa sechs Mal größer, als der Effekt durch die Bewegung des Satelliten, der eine Verlangsamung der Satellitenuhr hervorruft. Weil das so ist, gehen im Endeffekt die Satellitenuhren schneller als die Uhren auf der Erde. Und zwar aller Uhren auf der Erde, egal, wo sie sich befinden – weil es nämlich gar nicht auf die Positionen der Uhren ankommt.

Und wer immer noch glaubt, Gravitation sei keine Kraft, dem sei gesagt: Gravitationswellen wurden NACHGEWIESEN. Was anderes als eine Kraft sollte wohl eine Verbiegung der Raumzeit hervorrufen, eine Verbiegung, die sich forpflanzt?
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Zitat von Henry:
Die meisten Orbits sind nicht kreisförmig, sondern sie beschreiben Ellipsen.

Genaugenommen sind es ja Korkenzieherschleifen.

Zitat von Henry:
Das bedeutet aber, dass sich die Bewegungen der Objekte in diesen Orbits sogar in Betrag und Richtung ändern, weil nach Newton die Geschwindigkeit am entferntesten Punkt einer Ellipse am geringsten und am nahesten am größten ist. Das ist logischer Weise nur mit einer Beschleunigung bzw. Abbremsung der Objekte im Orbit zu erklären. Für die meisten Satelliten – und so gut wie alle Planeten und Monde – gilt also noch nicht einmal eine gleichförmige Kreisbewegung, geschweige denn eine gleichförmige lineare Bewegung.

Die korkenzieherschleifenden Orbits nähern sich und weiten sich dabei mit beinahe konstanten (mittleren) Geschwindigkeiten der Planeten und sonstigen Gerätschaften.
Nur relativ gesehen scheinen sich da die Geschwindigkeiten zu ändern.

Der Korken ist raus – prost.

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.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harald Denifle am 26.02.2016 um 07:23 Uhr.
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Korrektur

Es sind natürlich mittlere konstante Geschwindigkeiten.
Das angenommene Planetensystem befindet sich gemeinsam aber nach Lichtjahren doch woanders.
Als Sonderfall, werden die Schleifen zur Welle, aber wie Henry meinte mit sich ändernden Geschwindigkeiten.

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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Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2238-18:
Korrektur

Es sind natürlich mittlere konstante Geschwindigkeiten.
Das angenommene Planetensystem befindet sich gemeinsam aber nach Lichtjahren doch woanders.
Als Sonderfall, werden die Schleifen zur Welle, aber wie Henry meinte mit sich ändernden Geschwindigkeiten.

Harald

Was will der Dichter uns damit sagen?
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Zitat von DI CH T er:
Sonnensysteme und zugehörige Planeten rotieren bekanntlich in Galaxien.
Planetenbahnen sind folglich Korkenzieherstrukturen.
Je nach Gusto der beteiligten Forscher noch mit unbestimmter Translation
und moderater Expansion und nahe dunkler Löcher noch in leichter Kontraktion.

Meist also Korkenzieherbahnen welche als Sonderfall zu Schwingungen in einer Ebene ausarten können.
Kreise und Ellipsen kommen somit nicht vor. Pseudo - Bahngeschwindigkeiten auf Pseudo - Planentenbahnen
sollte man nicht mit Pseudo – Zeitdilatationen ausstatten.

Harald
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