Relativitätsprinzip contra Zeitdilatation

@mojorisin

.......wie war das jetzt eigentlich > erzeugt relative Masse Gravitation ?

@felixmerk

Sehr schön dein Linkl. Ich zitiere mal kurz aus dem Impressum:

Impressum

Dipl.-Ing. Ekkehard Friebe
Regierungsdirektor i.R. des Deutschen Patentamtes
Holzwiesenstr. 26
81737 München

Webmaster

Jocelyne Lopez
E-Mail: info@jocelyne-lopez.de
Internet: Blog Jocelyne Lopez
Internet:-Homepage Jocelyne Lopez

http://www.esowatch.com/ge/index.php?title=Ekkehard_Friebe (Archiv-Version vom 09.10.2011)
http://www.esowatch.com/ge/index.php?title=Jocelyne_Lopez#cite_note-sdastronews-6

Also solche Links vor allem wo die beiden ihre Hände mit drin haben kannst du getrost vergessen.

felixmerk schrieb:Im Grunde ist doch dann aber auch die pauschale Aussage dass > bewegte Uhren langsamer gehen< auch etwas verwirrend - genau genommen müsste man doch eher davon sprechen dass Uhren nur dann langsamer gehen wenn sie einer gravitativen Kraft unterliegen, wie sie zum Beispiel bei einer Beschleunigung oder eben auch bei einer Abbremsung spürbar wird.

Bei der SRT, also nicht gravitativ, ist es sehr wichtig das Relativitätsprinzip zu verstehen, da man sonst immer versucht ist eine Geschwindigkeit absolut zu irgendwas anzunehemen.
Das macht man automatisch man ist es gewohnt vom täglichen Leben die Geschwindigkeit meistens in Bezug zur Erde anzugeben. Aber es gibt keine absolute Geschwindigkeit. Eine Geschwindigkeit kann nur definiert werden wenn es mindestens 2 Objekte gibt die sich zueinander bewegen.

Beim Myon kann man das sehr schön sehen: Die Lebensdauer sind nur rund 2,2µs. Sie entstehen in rund 10km Höhe und können auf der Erde gemessen werden?
Nun wie?
http://www.fkp.tu-darmstadt.de/media/fkp/profdrossel/theo0/uebungen_1/Musterloesung05.pdf
Aufgabe 2 ist eine Musterlösung. Es wird berechnet einmal aus Sicht der Erde. Da erreicht das Myon die Erde aufgrund der Zeitdilatation. Dann aus Sicht des Myons. Dieses sieht die Athmosphäre mit fast LG an sich vorbeiflitzen. Dann erklärt sich dann der Sachverhalt aufgrund der Lorentzkontraktion da die Lebensdauer des Myons in seiner Eigenzeit ja immer noch 2,2µs berträgt.

@mojorisin

Ich bekomme die beien Links von esowatch, mit meinem Exploer, irgendwie nicht geöffnet ^^

aber vom Grunsatz her gehts "mir" bei der Sache ja erst einmal um das Zwillingsparadoxon das ja eben das Problem der Zeitdilatation aufzeigen soll und das im allgemeinen dann damit aufgelöst wird dass man halt feststellt dass die Zeitdilatation letztendlich nur aus den Beschleunigungs und Entschleunigungsphasen eines bewegten Körpers resultiert ^^

Aber gut > ich werde mich dann erst einmal genauer mit der ART und SRT und eben auch mit der Myonen-Laufzeit auseinandersetzen - wobei sich dann als erstes die Frage stellt > wie lange beschleunigt eigentlich ein Myon ?

@felixmerk

http://www.relativity.li/uploads/pdf/Deutsch/Epstein_de.pdf

Ich glaube das ist ziemlich gut.

felixmerk schrieb:Aber gut > ich werde mich dann erst einmal genauer mit der ART und SRT und eben auch mit der Myonen-Laufzeit auseinandersetzen - wobei sich dann als erstes die Frage stellt > wie lange beschleunigt eigentlich ein Myon ?

Ein Myon das bei einer Teilchenkollision in der Atmosphäre entsteht wird nicht beschleunigt. Es besitzt bereits bei seiner Entstehung einen entsprechenden Impuls der von der Kollsionsenergie abhängt.

@felixmerk

Was mich bei diesem ganzen Thema auch noch etwas irritiert sind dann noch solche Berichte wie zum Beispiel dieser Beitrag:

http://wissenschaftliche-physik.com/2011/02/zwillingsparadoxon-eine-unterschriftenaktion-aus-den-usa/ (Archiv-Version vom 28.08.2011)

genauso bekommt man auch selber leicht Verständnis-Probleme wenn man sehr kurze und sehr hohe Geschwindigkeiten bei der Auflösung des Zwillingsparadoxon, in seinen Überlegungen, mit einbezieht. Dann stellt sich am Ende nämlich auch die Frage, wie ist das richtig zu verstehen, dass bei minimaler Beschleunigungszeit und maximaler Geschwindigkeit am Ende, bei sehr langer Wartezeit auf der Erde, ein sehr geringer "biologischer" Altersunterschied, bei der Ankunft des Zwillings, zu verzeichnen ist.

Dazu mal ein paar Links:

http://www.relativ-kritisch.net/blog/kritiker/100-jahre-zwillings-paradoxon-der-ewige-prufstein-zum-verstandnis-der-speziellen-relativitatstheorie
http://www.relativ-kritisch.net/forum/viewtopic.php?t=378&postdays=0&postorder=asc&start=0

Und zum Relativitätsprinzip:

http://forum.alltopic.de/viewtopic.php?f=18&t=130

Und der Server von www.esowatch.com war vorhin offline, ist aber nun wieder verfügbar.

Wie @mojorisin schon geschrieben hat, im Web treiben sich einige „Kritiker“ rum, eben Lopez und Friebe und Kollegen:

früher war da ein Verein, Gesellschaft für wissenschaftliche Physik (GFWP)

http://www.esowatch.com/ge/index.php?title=Gesellschaft_zur_F%F6rderung_der_wissenschaftlichen_Physik

der hat sich aber aufgelöst:

http://www.relativ-kritisch.net/blog/allgemein/requiem-fur-die-gfwp-fruchtlos-hoffnungslos-und-aufgelost

und die scheitern einfach seit Jahren an den Grundlagen der Physik wie dem Relativitätsprinzip und der RT generell, können ihr Unvermögen sich aber nicht eingestehen und halten darum alles was sie nicht begreifen können für falsch. So betreiben sie dann eine Hetze gegen die Wissenschaftler und schreiben von einem weltweiten Betrug, eine Wissenschaftsmafia, und vielem mehr.

Ist lustig und traurig. :D

@Celladoor

Celladoor schrieb: Ein Myon das bei einer Teilchenkollision in der Atmosphäre entsteht wird nicht beschleunigt. Es besitzt bereits bei seiner Entstehung einen entsprechenden Impuls der von der Kollsionsenergie abhängt.

danke für die Erklärung ^^

das steht doch jetzt aber wieder in einem Widerspruch zu der Aussage die vom Albert-Einstein-Institut, in Bezug auf die Auflösung des Zwillingsparadoxon gemacht wird > nach der eben nur eine Beschleunigungs oder eine Bremsphase für den Altersunterschied der beiden Zwillinge, bei der Rückkehr des reisenden Zwillings, verantwortlich ist.

http://www.einstein-online.info/vertiefung/Zwillinge?set_language=de (Archiv-Version vom 29.03.2012)

Wie erklärt man dann das ein Myon, ohne eine Beschleunigungsphase, trotzdem eine "relativistische" Zeitdehnung erfährt ?

@felixmerk

Alle Objekte die sich relativ zu dir bewegen siehst du mit Zeitdilatation. Nehmen wir an wir haben Beobachter A und B, die sich relativ zueinander bewegen mit 0,9c. Dann sieht A bei B eine Zeitdilatation und B sieht bei A eine Zeitdilatation.
So habe ich auch das Zwillingsparadoxon kennengelernt dass beide jeweils beim anderen eine Zeitdilatation feststellen.

felixmerk schrieb:Wie erklärt man dann das ein Myon, ohne eine Beschleunigungsphase, trotzdem eine "relativistische" Zeitdehnung erfährt ?

So ist es nun auch beim Myon. Wir sehen es mit einer sehr hohen Geschwindigkeit durch die Atmosphäre fliegen. Daher hat aus unserem Inertialsystem das Myon eine höhere Lebenszeit, weil wir bei ihm eine Zeitdilatation sehen.

Würdest du als Beobachter auf dem Myon sitzen würdest du der Erde eine Zeitdilatation zuschreiben.

Die Frage beim Zweillingsparadoxon war dann dass beide den anderen jünger einschätzen würden. Das ist ja natürlich nicht möglich. Damit sich beide aber wieder im selben Inertialbesfinden können muss einer beschleunigen. Dieser wechselt dann sein Bezugssystem und sieht den nichtbeschleunigten nachaltern und somit ergibt es sich dann aus vbeider Sicht das einer älter ist (der nichtbeschleunigte) und der andere jünger (der beschleunigte).

Es gibt auch ein Drillingssparadoxon mit zwei Raumfahrern die in die entgegengesetzt Richtung davon fliegen umdrehen und einer der auf der Erde bleibt. Hier ist am Ende wenn die Raumfahrer zurückkommen der auf der Erde älter als die beiden zurückkehrenden Reisenden die gleich alt sind.
http://www.relativitaetsprinzip.info/gedankenexperiment/drillingsparadoxon.html

@mojorisin

hmmm..... die Erklärung ist sicher sehr gut und auch aus der Sicht der Relativitätstheorie korrekt ....

ist aber trotzdem irgendwo gewöhnungsbedürftig dass ein und das selbe Teilchen an ein und dem selben Standort, jeweils zwei verschiedene Eigenschaften besitzt, die sich dann jeweils nur durch die entsprechende "Betrachtungsposition" herausbilden ^^

Das ist nach meiner Meinung wirklich nicht sofort einleuchtend .... wie schaut es dann mit der"realen" Masse des Teilchen aus > ändert die sich auch mit der jeweiligen Position, aus der ich das Teilchen dann jeweils betrachte ?

@felixmerk

felixmerk schrieb:Das ist nach meiner Meinung wirklich nicht sofort einleuchtend .... wie schaut es dann mit der"realen" Masse des Teilchen aus > ändert die sich auch mit der jeweiligen Position, aus der ich das Teilchen dann jeweils betrachte ?

Da frag mal @nocheinPoet :) Nein die Masse ist invariant unter Lorentztransformation. Die Masse ist im Gegensatz zum Beispiel zur Geschwindigkeit ein Skalar. Geschwindigkeit ist ein Vektor.
Unter Galileo-Transformation ist zum Beispiel auch die Zeit eine skalare Größe, die nicht mit dem Raum zusammenhängt und somit in jedem Inertialsystem absolut und gleich vergeht.

Einstein hat herausgefunden das aber die Zeit mit dem Raum ein 4-dimensionalen Raum bildet. Und genauso wie sich Geschwindigkeiten in der Galileotransformation ändern bei Umrechnung in andere Inertialsysteme, ändert sich bei der Lorentztransformation eben auch die Zeit. Der Zeitablauf ist sozusagen "vektoriell" hängt ab von Inertialsystem aus dem man betrachtet.

felixmerk schrieb:ist aber trotzdem irgendwo gewöhnungsbedürftig dass ein und das selbe Teilchen an ein und dem selben Standort, jeweils zwei verschiedene Eigenschaften besitzt, die sich dann jeweils nur durch die entsprechende "Betrachtungsposition" herausbilden ^^

Ein Teilchen hat nicht verschiedene Eigenschaften, diese werden sozusagen nur anders bewertet. Ich versuchs mal so: Ein Haus z.B. sieht von allen Seiten irgendwie anders aus. Dennoch hat es dieselben Eigenschaften. Aber es mach t für einen selber schon einen Unterschied ob man von oben drauf schaut auf das rote Dach oder von unten.

@mojorisin

..... ach so > die Masse ist danach invariant ^^

Dann frag ich mich im Moment aber - wenn die Masse des Teilchen aus der einen Betrachtungsposition (aus der Sicht des Betrachters auf der Erde) 9000 Meter zurücklegt bevor sie auf die Erde trifft und aus der anderen Position (aus der Sicht des Teilchens) nur 600 Meter zurücklegt bis es auf die Erde trifft, sollte die kinetische Energie die bei der Kollision frei gesetzt wird doch auch zwei unterschiedlich große Werte aufweisen.

Also ich meine, wenn ich eine 10kg Stahl-Kugel aus 9000 Meter im freien Fall auf die Erde fallen lasse wird sie am Ende, wenn sie aufschlägt, doch viel Tiefer im Erdreich versinken, wie eine gleiche Stahl-Kugel, die ich am selben Ort aus 600 Metern fallen lasse ^^ oder ?

@felixmerk

felixmerk schrieb:Also ich meine, wenn ich eine 10kg Stahl-Kugel aus 9000 Meter im freien Fall auf die Erde fallen lasse wird sie am Ende, wenn sie aufschlägt, doch viel Tiefer im Erdreich versinken, wie eine gleiche Stahl-Kugel, die ich am selben Ort aus 600 Metern fallen lasse ^^ oder ?

Aber nur weil durch die größere Strecke die Kugel länger Zeit hat beschleunigt zu werden.
Wenn du schon relativistische Geschwindigkeiten spielt das kaum eine Rolle und das Loch das deine Kugel macht ist sicherlich immer gleich groß.

@zodiac68

ich denke noch mal über alles ganz genau nach - irgendwo steckt da jetzt in der ganzen Anschauung ein Fehler drin ^^ ich habs halt noch nicht richtig realisiert ....... :)

Ich versuchs mal etwas gerade zu rücken ^^

die Grundlage meiner Überlegung war ja dass bei dem Beispiel des Myons, dadurch dass es nicht beschleunigt wird, faktisch auch überhaupt keine Zeitdilatation auftreten kann. Folglich dürfte dann bei der Myonen-Laufzeit auch überhaupt keine tatsächliche Zeitdilatation festzustellen sein.

Das tut man aber "scheinbar" durch die Erfassung der längeren Laufzeit, und genau hier liegt ja das eigentliche Problem ....

@felixmerk

felixmerk schrieb:die Grundlage meiner Überlegung war ja dass bei dem Beispiel des Myons, dadurch dass es nicht beschleunigt wird, faktisch auch überhaupt keine Zeitdilatation auftreten kann.

Zeitdilatation entsteht nach der SRT auch schon wenn sich zwei Inertialsystemen ralativ zueinander Bewegen. Durch Beschleunigung und Gravitation entstehende Zeitdilatation ist ein anderer, weiterer Effekt der dann in der ART beschrieben wurde.

Mit anderen Worten, es braucht keine Beschleunigung für eine Zeitdilatation, wie man an den Myonen sieht.

zodiac68 schrieb: Mit anderen Worten, es braucht keine Beschleunigung für eine Zeitdilatation, wie man an den Myonen sieht.

Das steht dann aber wieder im Widerspruch zu der Aussage die man in der Abhandlung in dem Artikel des Albert Einstein Institut macht - nach der das Zwillingsparadoxon, dadurch aufzuklären ist, dass man dort sagt, dass der tatsächliche biologische Altersunterschied der beiden Zwillinge nur dadurch zustande kommt, dass nur einer der beiden Zwillinge beschleunigt/abgebremst wurde und dass eben nur bei diesem Zwilling, tatsächlich, eine Zeitdilatation aufgetreten ist.

http://www.einstein-online.info/vertiefung/Zwillinge?set_language=de (Archiv-Version vom 29.03.2012)

@felixmerk

felixmerk schrieb:Das steht dann aber wieder im Widerspruch zu der Aussage die man in der ...

Das ist kein Widerspruch. Für das Zwillingsparadoxon musst du Beschleunigen und Abbremsen, sonst begegnen sich die Beiden nie wieder, und du kannst das Alter nicht vergleichen.

Das Zusätzlich bei einfacher, linearer Bewegung auch ZD entstehen ist unabhängig davon und auch richtig.

felixmerk schrieb:die Grundlage meiner Überlegung war ja dass bei dem Beispiel des Myons, dadurch dass es nicht beschleunigt wird, faktisch auch überhaupt keine Zeitdilatation auftreten kann. Folglich dürfte dann bei der Myonen-Laufzeit auch überhaupt keine tatsächliche Zeitdilatation festzustellen sein.

Komisch, gell...wird aber noch besser.

mojorisin schrieb:Es wird berechnet einmal aus Sicht der Erde. Da erreicht das Myon die Erde aufgrund der Zeitdilatation. Dann aus Sicht des Myons. Dieses sieht die Athmosphäre mit fast LG an sich vorbeiflitzen. Dann erklärt sich dann der Sachverhalt aufgrund der Lorentzkontraktion da die Lebensdauer des Myons in seiner Eigenzeit ja immer noch 2,2µs berträgt.

Jedes IS hat ja seine physikalische Realität, die Zeitdilatation ist im Beispiel von @mojorisin ja noch begreiflich und lässt sich salopp gesagt mit der "Übernahme" einer Eigenzeit, die nun mal bei rel. Geschwindigkeiten langsamer vergeht, erklären.

Ein wenig merkwürdiger wird es in dem IS was die Lorentzkontraktion beeinhaltet, die als physikalische Realität bezogen auf die Atmo sagt, das die Atmo zusammengestaucht wird. Die Frage ist dann, wie geschieht das, wie wird die Atmo zusammengepresst? Die Übernahme einer Eigenlänge, hm ja die gibts nicht.

Da aber IS alle eine physikalische Realität aufweisen, muss die Atmo Lorentz kontrahieren. Wie auch die Erde Lorentzkontrahiert erscheint von einem Körper aus gesehen, der mit rel. Geschwindigkeit auf die Erde zusteuert.

Jedes IS ist gleichberechtigt, die Zeitdilatation hinterläßt aber einen anderen und als dauerhafte Folge zu sehende Interaktion Objekt/RZ. Lorentzkontraktion jedoch nicht.

Folgen der Zeitdilatation sind ja auch dauerhaft am Objekt feststellbar, wie in den Raumfahrer Beispielen, wo derjenige der mit rel. Geschwindigkeiten unterwegs ist und zur Erde zurückkehrt jünger ist und das auch bleibt bei weitererem verweilen auf der Erde. Lorentzkontraktion scheint nicht dauerhaft zu sein, die Atmo bleibt immer gleich "hoch" ob tausende Myondurchflüge, oder keine...

@felixmerk

felixmerk schrieb:Das steht dann aber wieder im Widerspruch zu der Aussage die man in der Abhandlung in dem Artikel des Albert Einstein Institut macht - nach der das Zwillingsparadoxon, dadurch aufzuklären ist, dass man dort sagt, dass der tatsächliche biologische Altersunterschied der beiden Zwillinge nur dadurch zustande kommt, dass nur einer der beiden Zwillinge beschleunigt/abgebremst wurde und dass eben nur bei diesem Zwilling, tatsächlich, eine Zeitdilatation aufgetreten ist.

Es geht darum dass sich beide wieder treffen! Und wenn sich beide wieder treffen sollen muss einer beschleunigt werden damit er das Inertialsystem wechseln kann. Er muss ja irgendwie in das IS des anderen kommen. Und dabei ist dann einer älter als der andere.

Das eigentliche Zwillingsparadoxon liegt in der menschlichen Vorstellungskraft. Es ist einfach schewr vorstellbar dass Uhren in anderen Bezugssystemen anders gehen. Nehmen wir an zwei Zwillinge starten von der Erde mit 0,9c in einem Winkel von 180 Grad. Dann sehen sich beide gegenseitig langsamer altern während sie sich gegeneinander bewegen. Sie können sich aber niemals treffen, wenn nicht zumindest einer das IS wechselt, so dass er im IS des anderen ist. Es gäbe hier jetzt drei Möglichkeiten:

Zwilling A
Zwilling B

Zwilling A und B starten von der Erde mit 0,9 c der eine nach "links" der andere nach "rechts".

Fall 1: Zwilling A bekommt Sehnsucht und beschleunigt so dass er zu Zwilling B kommt.
Ergebnis Zwilling B ist älter, und Zwilling A ist jünger.
Fall 2: Zwilling B bekommt Sehnsucht und beschleunigt so dass er zu Zwilling A kommt.
Ergebnis Zwilling A ist älter und Zwilling B ist jünger.
Fall 3: Beide bekommen Sehnsucht und beschleunigen aufeinander zu bis sie im gleichen IS sind:
Ergebnis beide sind gleich alt.

Fall 4: Sie sehen sich zwar noch aber keiner hat Interesse am anderen. A sieht dann B als jünger
an. B sieht dagegen A als jünger an. Sie wechseln ihr IS nicht mehr.

Fall 1. - 3. kann nur im Rahmen der ART beschrieben werden. Fall 4 ist SRT. Keiner der Zwillinge
ist im Recht. Beide sehen die Zeit bei dem jeweils anderen langsamer vergehen.

Ganz ehrlich weiss ich nicht mehr wie ich es genauer anschaulich beschreiben soll. Aber es gibt wirklich gute Erklärungen auch im Internet.

Es gibt eine Zeitdilatation aufgrund von relativen Geschwindigkeiten und eine aufgrund von beschleunigten Bewegungen.