Gibt es einen absoluten Referenzrahmen für Geschwindigkeit?

Viel von euch wissen, dass wir Geschwindigkeit immer relativ messen, du bewegst dich relativ zu der Erde, die Erde bewegt sich relativ zu der Sonne, die Sonne bewegt sich Relativ zur Milchstraße, die Milchstraße bewegt sich relativ zu Andromeda usw.

Mir kommt da die Frage auf, gibt es einen Absoluten Referenzrahmen zu Geschwindigkeit, also einen absoluten Nullpunkt, einen Stillstand des Raums?

Früher gab es ja die Theorie des <a href:"Wikipedia: Äther (Physik)">Lichtäther also das sich Licht in einem konstanten Medium ausbreitet, diese wurde jedoch durch die Relativität von Raum und Zeit widerlegt, heißt das denn, dass leerer Raum keinen Referenzrahmen haben kann? Wie würde sich die Zeit an einem solchen Nullpunkt verhalten, würde sie dort unendlich schnell vergehen?

Grüße
Allmyboy

angenommen es gäbe einen Planeten der absolut still im Raum ist und sich 0 bewegt, warum sollte die Zeit dann schneller vergehen?

wenn ich mir nun eine Gerätschaft baue die einen Gegenstand absolut "am Nullpunkt" hält (ja schwer möglich ;) ) ich dort dann mein Aquarium drauf stelle würde, würd die Zeit dort genau so schnell vergehen als wenn ich es normal im Raum stehen hätte, oder?

in irgend einem Scenario auf der Welt wo jemand im Auto fährt oder im Flugzeug fliegt schätze ich mal das ab und an mal ein Mensch kurz mit der richtigen Geschwindigkeit in die richtige Richtung fliegt/fährt/wie auch immer (Annahme ohne die Geschwindigkeit mit ein zu beziehen in der sich die Erde etc bewegt, weiß ich nich und Googlen hab ich kein bock)
und zwar so das Er für kurze Zeit diesen "Nullpunkt" kreuzt und wohl möglich auch kurz in ihm verweilt,
das halte ich angesichts der vielen Menschen und der langen Zeit die wir schon auf der Erde leben für realistisch..
wenn nun jemand mal diesen "Nullpunkt" kreuzt/in ihm verweilt müsste er ja in diesem Moment unendlich schnell altern und das meine ich wäre aufgefallen.. ich schätze es passiert garnix, aller höchstens würd sich kein komplexes Leben entwickeln können da ja immer der gleiche Zustand herscht und komplexes Leben braucht, zumindest auf der Erde "Ruhephasen" bzw den wechsel, Tag Nacht etc ..

die Sonne ist ein Fixstern also bewegt sie sich nicht, müsste ja heißen das, da sie von allen Planeten in unserem Sonnensystem am stillsten steht dort die Zeit schneller vergehen müsste als bei uns hmm, müsst man doch was zu finden, und danach stellt sich die Frage in wie weit sich unser Sonnensystem bewegt oder unsere Galaxy....

@tic

Mit absoluten Nullpunkt mein ich etwas, dass sich relativ zum leeren Raum um sich herum nicht bewegt, vorausgesetzt dieser Raum hat einen Referenzrahmen.

Die Gegenrichtung ist bekannt: Egal wie schnell du dich bewegst, das Licht wird sich immer Relativ zu dir als Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, daraus lässt sich schließen das die Zeit für dich langsamer vergeht, du merkst das nicht aber ein Beobachter von Außen würde dich langsamer altern sehn. Solltest du Lichtgeschwindigkeit erreichen (was unmöglich für dinge mit Masse ist) dann würde der Beobachter sehen, dass für dich die Zeit still steht. Aus deiner Perspektive würde die Zeit normal vergehen aber die Zeit in dem Universum um dich herum würde immer schneller vergehen.

Was mich interessiert ist das Umgekehrte: Kann man sich irgendwie immer langsamer bewegen und dann irgendwann einen Nullpunkt erreichen? 0% Lichtgeschwindigkeit sozusagen. Was würde dann passieren? Es müsste ja der umgekehrte relativistische Effekt entstehen, also ein Beobachter würde sehen das die Zeit bei dem Objekt am Nullpunkt unendlich schnell vergeht.

die Sonne ist ein Fixstern also bewegt sie sich nicht, stellt sich nun die Frage in wie weit sich unser Sonnensystem bewegt oder unsere Galaxy..

Fixstern bedeutet einfach nur das sich die Sonne aus der Perspektive der Erde nicht bewegt, sie rotiert aber mit 220 km/s um das Zentrum der Milchstraße

wenn man keine Lichtgeschwindigkeit erreichen kann bezweifle ich jetzt einfach mal ins blaue hinein das man auch keine 0% erreichen kann..

najah ich schrieb ja

tic schrieb:(Annahme ohne die Geschwindigkeit mit ein zu beziehen in der sich die Erde etc bewegt, weiß ich nich und Googlen hab ich kein bock)

das sich die Sonne auch bewegt habe ich angenommen, jedoch da sie sich näher am Nullpunkt bewegt müsste Sie in unseren Augen ja schneller altern da wir vom Nullpunkt weiter weg sind durch schnellere Bewegung @allmyboy

@tic
Das tut sie ja auch, aber das sind nicht mehr als ein paar Sekunden im Jahr.

Ein guter Vergleich sind die Astronauten auf der ISS:

Wenn man seit dem Bau der ISS eine sehr exakte Uhr dort positioniert hätte würde sie heute ca. 0.0925 Sekunden nachgehen, das heißt auf der ISS sind 0.0925 Sekunden weniger vergangen als auf der Oberfläche der Erde:

http://ideonexus.com/2009/02/17/how-much-does-time-dilate-for-the-iss-astronauts/

..die Oberfläche der Erde, die sich langsamer bewegt als die ISS ist demnach schneller gealtert. Genauso verhält es sich mit Erde und Sonne.

Das ist alles lange bekannt:

Wikipedia: Zeitdilatation

bleib trotzdem bei der Behauptung 0% sind nicht möglich @allmyboy

@allmyboy

Jeder Beobachter befindet sich in seinem Bezuggsystem in Ruhe. So wie für dich vor dem Computer jetzt die Zeit vergeht, so ist es am schnellsten. Das heißt, wenn du jetzt in einem Raumschiff säßest und mit 99% der Lichtgeschwindigkeit fliegen würdest, würde für dich in dem Raumschiff die Zeit genauso vergehen wie hier jetzt auf der Erde. Das gilt auch für jede andere Geschwindigkeit, ob nun 50% Lichtgeschwindigkeit, auf einem Passagierdampfer oder wenn du regungslos im intergalaktischen Raum rumdümpelst.

allmyboy schrieb:...daraus lässt sich schließen das die Zeit für dich langsamer vergeht, du merkst das nicht...

Nein, das ist ist eine Frage des Bwzugssystems. Du definierst die Position des äußeren Beobachters als absolut, aber absolute Bezugssysteme gibt es nicht. Zeit ist eben relativ, du kannst nicht einfach sagen, dass die Zeit für den Raumschiffpiloten langsamer vergeht. Für den außenstehenden Beobachter mag das so ausshen, aber für den Raumschiffpiloten eben nicht. Wie schon gesagt, einen absoluten Bezugspunkt gibt es nicht. Jeder Beobachter befindet sich innerhalb seines Bezugssystems in Ruhe, hat also den Zustand eingenommen, den du als 0% Lichtgeschwindigkeit bezeichnest.

allmyboy schrieb: Es müsste ja der umgekehrte relativistische Effekt entstehen, also ein Beobachter würde sehen das die Zeit bei dem Objekt am Nullpunkt unendlich schnell vergeht.

Nö, warum sollte das passieren? Nicht alles ist Plus und Minus, Schwarz und Weiß. Die Zeit vergeht bei Bewegungslosigkeit so wie eben vergeht und wird bei hohen Geschwindigkeiten oder starken Gravitationsfeldern mehr und mehr gestaucht. Oder eine etwas bildhaftere Darstellung: Ein Gummiband auf das eine bestimmte Kraft wirkt hat eine bestimmte Länge, wenn eine stärkere Kraft wirkt, wird das Gummiband entsprechend länger. Heißt das, dass das Gummiband keine Länge mehr besitzt, sobald keien Kraft mehr wirkt? Nein, es bedeutet nur, dass sich das Gummiband unter Krafteinwirkung verändert. Und genau so ist es mit der Zeit, welche sich unter der Einwirkung von Geschwindigkeit und Gravitation verändert.

allmyboy schrieb:.die Oberfläche der Erde, die sich langsamer bewegt

nicht nur bewegte Uhren gehen langsamer. :)
Gravitative Zeitdilatation.

@Gim

Ich glaub ich hab mich in Bezug auf Zeitdilatation etwas umständlich ausgedrückt, Ich meine eigentlich das selbe was du jetzt gesagt hast:

Selbst wenn man in einem Raumschiff mit 99% Lichtgeschwindigkeit fliegt vergeht deine gefühlte zeit genau so schnell wie immer, es passiert nicht plötzlich alles in Zeitlupe. Wenn jedoch ein Beobachter auf der Erde zurück bleibt und mit eine Teleskop das Raumschiff anschaut würde er sehen, das die Uhr im Raumschiff langsamer geht. Wenn das Raumschiff zurückkehrt und man vergleicht eine Uhr auf dem Raumschiff und eine das auf der Erde geblieben ist, dann würde man sehen das auf der Erde mehr Zeit vergangen ist.

Wenn man sagen kann etwas bewegt sich mit "99% Lichtgeschwindigkeit" dann muss sich ja auch etwas mit 0% Lichtgeschwindigkeit bewegen können oder? Aber wenn man seine Geschwindigkeit relativ zum Licht misst, dann müsste man sich doch eigentlich immer mit 0% Lichtgeschwindigkeit bewegen weil das Licht immer relativ zu dir mit LG bewegt oder? Wenn man sagt XX% Lichtgeschwindigkeit, relativ zu was wird das denn gemessen?

@allmyboy

Nein nein, du hast dich schon klar ausgedrückt. Ich habe eigentlich nur deine Aussage bezüglich der Zeitdilatation bestätigt, wie du ja selbst bemerkt hast. Also das stimmt:

allmyboy schrieb:Selbst wenn man in einem Raumschiff mit 99% Lichtgeschwindigkeit fliegt vergeht deine gefühlte zeit genau so schnell wie immer, es passiert nicht plötzlich alles in Zeitlupe. Wenn jedoch ein Beobachter auf der Erde zurück bleibt und mit eine Teleskop das Raumschiff anschaut würde er sehen, das die Uhr im Raumschiff langsamer geht. Wenn das Raumschiff zurückkehrt und man vergleicht eine Uhr auf dem Raumschiff und eine das auf der Erde geblieben ist, dann würde man sehen das auf der Erde mehr Zeit vergangen ist.

Weiter habe ich jedoch geschrieben:

Nein, das ist ist eine Frage des Bezugssystems.

Gim schrieb:...absolute Bezugssysteme gibt es nicht

Die 99% Lichtgeschwindigkeit sind eine relative Betrachtungsweise. Nehmen wir folgendes Szenario: Beobachter A ist ein Raumschiffpilot. Beobachter B ist sein Kumpel, der hier auf der Erde zuguckt, wie sein Freund losfliegt. Beobachter B sieht nun, wie sein Kumpel losfliegt. Beobachter B befindet sich innerhalb seines Bezugssystems in Ruhe. für ihn sieht es so aus als würde das Raumschiff losfliegen, mit 99% Lichtgeschwindigkeit.

A befindet sich allerdings auch in Ruhe. Allerdings eben nur in seinem Raumschiff. Für ihn sieht es so aus, als würde sich der Weltraum außerhalb mit 99% LG auf ihn zu- bzw. wegbewegen. Und jetzt kommt der springende Punkt: Das was du 0% LG nennst ist dasselbe, was ich "in Ruhe befindlich" nenne. Jeder Beobachter ist in Ruhe, aber eben NUR in seinem eigenen Bezugsystem. Und dass du dies bereits begriffen hast, hast du mit diesem Satz unter Beweis gestellt:

allmyboy schrieb:Aber wenn man seine Geschwindigkeit relativ zum Licht misst, dann müsste man sich doch eigentlich immer mit 0% Lichtgeschwindigkeit bewegen weil das Licht immer relativ zu dir mit LG bewegt oder?

Die Antwort auf die Frage

allmyboy schrieb:Wenn man sagt XX% Lichtgeschwindigkeit, relativ zu was wird das denn gemessen?

lautet:

Zum eigenen Bezugsystem! Wenn B auf der Erde sagt, dass A mit 99% Lichtgeschwindigkeit wegfliegt, dann liegt das daran, dass er sich innerhalb seines Bezugssystem wie schon mehrmals gesagt in Ruhe befindet. A, der sich auf seinem Raumschiff ebenfalls in Ruhe befindet, würde stattdessen sagen: Die Erde fliegt mit 99% LG weg.

Also nochmal in Kurzfassung:

- Jeder befindet sich innerhalb seines Bezugspunktes in Ruhe, egal wie schnell er sich bewegt (gilt aber nur für unbeschleunigte Bewegungen)

- Absolute Bezugspunkte gibt es nicht

- Bezugspunkte werden von uns selbst definiert ( Planeten, Raumschiffe, Galaxien oder was auch immer)

@Gim
Ahh ich glaub ich habs verstanden, danke für die Erklärung! :)

Ich hab im Internet noch etwas gelesen und zwar, dass wir uns mit 600 km/s relativ zur Kosmischen Hintergrundstrahlung bewegen, könnte man jetzt nicht sagen, das die Hintergrundstrahlung einen Referenzrahmen für alle andere Materie im Universum darstellt, also die Hintergrund Strahlung ist "still" und alles andere bewegt sich relativ zu ihr oder wäre das das selbe als wenn man behauptet die Erde steht still und alles bewegt sich relativ zu ihr?

Wir bewegen uns relativ zu kosmischen Hintergrundstrahlung? Also das halte ich für ein Gerücht. Hast du eine Quelle? Die Hintergrundstrahlung ist Mikrowellenstrahlung, die das gesamte (sichtbare) Universum durchsetzt und sich daher buchstäblich überall befindet. Daher ist es sowieso Wumpe wie man was definiert, bei der Strahlung handelt es sich einfach um unzählige Photonen, die sich überall im Universum befinden und man deswegen gar keinen Ort zuweisen kann.

@Gim

Ich hatte die selbe Frage auch auf Reddit gestellt da hatte das jemand erwähnt:

http://www.reddit.com/r/askscience/comments/201j3f/does_empty_space_have_a_reference_frame_or_is_it/cfyxbz7

..aber ich glaube er meinte nicht die Hintergrundstrahlung an sich sondern hotspots (?) in der Hintergrundstrahlung und wir bewegen uns relativ dazu?

@allmyboy

Das ist die Dipolansitropie. Die hat aber keine tieferen, fundamentalere Bedeutung. Das bedeutet nur, dass unsere lokale Gruppe im Vergleich zur der Materie bei der Entstehung der Hintergrundstrahlung eine leichte Bewegung hat. Oder aus unserem Betrachtungstandpunkt aus hat eben die Strahlung einen leicht seitliche Bewegungsüberschuss.

Ich hab gesehen, dass du auf reddit auch nach dem Zwillingsparadoxon gefragt hast. Das haben wir hier auch in diesem Thread ausführlich besprochen:

Zeitreise durch Geschwindigkeit (Seite 3) (Beitrag von HYPATIA)

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