@LeviaX1Peter0167 schrieb:
Kaum jemand weiß, was eine Weltlinie ist
Falls das ernst gemeint ist, erkläre ich dir das gern: Stell dir die Raumzeit wie einen Cartoon vor, der als Papierstapel auf einem Schreibtisch steht. Das erste Blatt oben ist der Anfang des Cartoons, und das letzte Blatt unten ist das Ende. Der Raum ist die 2D Fläche des Papiers, wo die Charaktere leben. Die Zeit ist die Richtung durch den Stapel, senkrecht zum Papier. Wenn eine Figur jetzt herumläuft, läuft sie auf dem Papier herum, aber eben auch von Papier zu Papier durch den Stapel nach unten, weil der Film läuft. Die Linie von Anfang bis Ende, die eine Figur durchlaufen hat, ist die Weltlinie. Sie ist also die Trajektore durch den "Bulk", wie wir das ganze 3D Gebilde auch nennen.
Hier fängt das Dilemma schon an, denn wenn die Charaktere auf Blatt 2 sind ist Blatt 1 bereits verschwunden – und Blatt 3 existiert noch nicht.
Wir sind in der Realität einfach auf einem 3D "Papier", das in eine vierte Richtung gestapelt ist. Das gesamte 4D Gebilde ist der "Bulk" und du hast eine Linie durch dieses Gebilde, von dem du immer nur einen Schnitt siehst (sozusagen das Papier, auf dem du gerade bist).
Hier wird es bereits richtig unsinnig (oder auch nicht – doch dazu später). So wie es hier beschrieben ist, - muss die Raumzeit ggf. nur im Bereich von einer Sekunde existieren.
Hierzu muss ich dir noch das Grundgesetz der SRT sagen: Alles bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Bulk, also die Raumzeit (du auch gerade, merkst es nur nicht). Wenn die Figur auf dem Papier stillsteht, bewegt sie sich immer noch durch den Stapel nach unten (Film läuft), und zwar mit Lichtgeschwindigkeit. Eine Strecke von einer Lichtsekunde in Richtung durch den Stapel ist das, was wir eine Sekunde nennen. Zeit ist eine Strecke in dieser Richtung.
Wenn die Figur jetzt aber zur Seite rennt, dann läuft sie im Stapel diagonal nach unten, und entlang dieser Richtung eben auch wieder mit Lichtgeschwindigkeit. D.h. sie bewegt sich ein bisschen zur Seite und dabei mit fast-Lichtgeschwindigkeit nach unten. Das ist einfach so, als würdest du mit dem Auto von Norden ein bisschen nach Nord-Osten lenken: Die Geschwindigkeit bleibt gleich, aber Richtung Norden ist sie dann natürlich etwas langsamer. Die Figur kommt also nicht mehr so schnell in der Zeit nach vorne, wie eine Figur die auf dem Papier stillsteht. Sie fällt also gegenüber einer anderen Figur zurück. Wenn das so andauert, oder wenn die bewegte Figur sehr schnell bewegt ist, dann wird sie sehr weit zurückfallen im Vergleich zu einer auf dem Papier ruhenden Figur. Die Dicke des Stapels zwischen den beiden Figuren ist die Zeitdifferenz, um welche die bewegte Figur weniger gealtert ist.
Der springende Punkt bei der SRT ist, den Umstand zu verstehen, dass Zeit eigentlich eine Strecke ist, und eine langsamer laufende Zeit eigentlich nur eine geringere Geschwindigkeit in Richtung der Zeitachse. Dann siehst du, wie anschaulich es in Wahrheit ist. Wenn man sich die Zeit aber als eine abstrakte Größe vorstellt, eine Zahl die sich erhöht, ist es nicht anschaulich.
Nein es ist anders.
Begründung:
Wir brauchen gedanklich 1 Papierstapel, 1 Zirkel, 1 Bleistift, 1 Beobachter (liegt während des Gedanken-Experiments im Bett), 1 Erde (rein gedanklich ohne Sonnenumkreisung) 1 Mini-LHC mit einer in ihm mit 99,99999% LG kreisenden Nano-Uhr (der Mini-LHC mit Nano-Uhr wurde dem Beobachter implantiert)..
Man stelle sich ein Blatt Papier vor auf dem wir den Beobachter markieren. Vom Punkt der Markierung aus soll die Blattkante in alle Richtungen 1 Lichtsekunde entfernt sein.
Jedes Blatt hat eine gewisse Dicke – stellvertretend für 1 Sekunde.
Um den Beobachter in seiner Position verfolgen zu können, zeichnen wir nun einen Kreis mit dem Umfang der Erde, auf dessen Kreislinie (stellvertretend für den Äquator) der Beobachter sich irgendwo befindet. Dort wo er sich befindet tragen wir 0 ein – und unterteilen dann den Kreis 86400 Sekunden.
Nun stellen wir uns einen Stapel Papier vor, dessen oberstes Blatt das mit dem Kreis und dem Beobachter ist.
Beginnend mit 1 (gleich neben der 0 Position des Beobachters auf dem obersten Bild) ziehen wir nun von Blatt 1 eine senkrechte Linie zu Blatt 2, von 2 eine senkrechte zu Blatt 3, von Sekunde 3 zu Blatt 4, usw., bis wir bei Blatt 86401 angekommen sind. Danach verbinden wir Punkt 0 auf dem obersten Blatt mit Punkt 1 auf dem ersten, Punkt 1 auf dem ersten mit Punkt 2 auf dem ditten, usw. Bis Blatt 86401.
Wir haben nun die Weltlinie des Beobachters für 24h dargestellt.
Für den Beobachter sind auf seiner Reise von Blatt 1 nach Blatt 86401 24 Stunden vergangen.
Für die Nano-Uhr in seinem implantierten Mini-LHC ist in dieser Zeit nicht mal eine Minute vergangen.
Da die Nano-Uhr sich auf der 24h Reise im Beobachter befunden hat, sind nun beide Weltlinien – die des Beobachters und der Nano-Uhr - so gut wie identisch.
Nichts hat sich hier diagonal durch das Blatt bewegt – sondern beide Bahnen verlaufen fast identisch!
Aber was macht dann den zeitlichen Unterschied ggf. aus?
Den Unterschied macht NUR die unterschiedliche Länge der Weltlinie verglichen mit der Weltlinie des Beobachters – oder halt der Weltlinien der Teilchen aus denen er besteht – aus.
Kurze Weltlinie = 24h (Eigenzeit Beobachter)
Lange Weltline = ca. 38s (Eigenzeit Nano-Uhr)
Was hat die Nano-Uhr gemacht? ...sie hat ihre Eigenzeit soweit abgebremst das für sie nur noch ein Bruchteil der Zeit vergeht – verglichen mit der Eigenzeit des Beobachters.