Relativitätstheorie

Blaskapelle

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Jiralhanae
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Schmiedewelt
Moin Leutz,

ich war gestern auf eine Dokuserie über die Relativitätstheorie von Einstein gestoßen, die ich erstmals im Physikunterricht der 10. Klasse angeschaut hatte. Ich finde die Doku sehr anschaulich, spannend und simpel erklärt. Mich faszinieren einfach solche "übernatürlichen" Naturgesetze, die alles auf den Kopf stellen.
Schaut euch ruhig gerne mal die Doku an. Sie erklärt die spezielle und die allgemeine Theorie.

Aber Leute, ich habe eine Frage dazu. Sie ist an die gerichtet, die sich vllt mit der Theorie auskennen.
Die Relativitätstheorie besagt ja unter anderem, dass sich bewegende Uhren langsamer laufen bzw. das die Zeit für bewegte Körper langsamer verläuft, als bei einem ruhenden Körper. Das ist natürlich erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bemerkbar. Dennoch bewies man mit einer ruhenden Atomuhr und mit einer Atomuhr, die sich in einem fliegenden Flugzeug befand, zeitliche Unterschiede.
Wir Menschen auf der Erde bewegen uns ja aufgrund der Erdrotationsgeschwindigkeit von ca. 1600 km/h kontinuierlich, sodass unsere Zeit langsamer vergehen würde, als auf Planeten mit geringerer Rotationsgeschwindigkeit.
Jetzt aber mal langsam zu meiner Frage:
Wir Europäer sind über dem Äquator und besitzen daher eine geringere Geschwindigkeit, weil wir einen kürzeren Weg zurücklegen. Würde das bedeuten, dass wir schneller "altern" als Menschen am Äquator, die sich mit über 1600 km/h Stunde bewegen?
 
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Es sind ja nicht mal Milisekunden, setzt mal die Lichtgeschwindigkeit von 300.000m/s (also 1,08 Millionen km/h) im Verhältnis zu den winzigen Abweichungen der Geschwindigkeit der Erdrotation an den verschiedenen Punkten der Erde ;)

Letzten Endes basiert unsere Zeitrechnung ja nur auf dem, was wir sehen können, weil wir Menschen damit nur mal primär unsere Umgebung wahrnehmen. Und da Licht eine begrenzte Geschwindigkeit hat, ist sowieso Alles je nach Entfernung schon alte Information bis sie bie uns ankommt.
Interessant finde ich bei der Überlegung, was das heißen würde, könnte man wirklich Überlichtgeschwindigkeit schnell sich fortbewegen (wobei hierbei die Beschleunigung auf diese Geschwindigkeit das Problem ist, und nicht die Geschwindigkeit selbst) - Fliegt man zu einem Stern hin, würde das eigene Licht erst nach einem ankommen, entsprechend könnte man auf dem Rückflug sich selbst vorbeifliegen sehen :ugly:
 
Und was ist mit der Geschwindigkeit, mit der die Erde durch den Kosmos düst?

Von welchem Punkt wird eigentlich gemessen, wie schnell sich ein Körper bewegt? Denn die Uhr im Flugzeug weiß doch nicht, dass sie grade schneller fliegt als die Uhr am Boden?

Wer legt fest, dass die Uhr im Flugzeug schneller ist und sich nicht der Boden einfach schnell unter dem Flugzeug wegbewegt??
 
Johnson schrieb:
Und was ist mit der Geschwindigkeit, mit der die Erde durch den Kosmos düst?
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Der sind wir natürlich immer ausgesetzt, aber kann man ja auch schlecht umgehen ;)
Johnson schrieb:
Von welchem Punkt wird eigentlich gemessen, wie schnell sich ein Körper bewegt? Denn die Uhr im Flugzeug weiß doch nicht, dass sie grade schneller fliegt als die Uhr am Boden?
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Die Addition aller Geschwindigkeiten eines Körpers vom Nullpunkt aus. Versteh den zweiten Teil nicht, Geschwindigkeit ist messbar, da gibt es keine Wahrnehmung, auf Atome kann ich Geschwindigkeiten addieren, Punkt ;)
Wenn ich in einem fahrenden Bus hin und her laufe, bewege ich mich auch zusätzlich zur Busgeschwindigkeit in eine weitere Richtung
Johnson schrieb:
Wer legt fest, dass die Uhr im Flugzeug schneller ist und sich nicht der Boden einfach schnell unter dem Flugzeug wegbewegt??
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Die Gesetze der Physik. Ab einer gewissen Höhe würde es unabhängig der Graviation + Erdrotation der Erde sein, aber so hoch fliegt ein Flugzeug dann eigentlich nicht
 
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samurai schrieb:
Interessant finde ich bei der Überlegung, was das heißen würde, könnte man wirklich Überlichtgeschwindigkeit schnell sich fortbewegen (wobei hierbei die Beschleunigung auf diese Geschwindigkeit das Problem ist, und nicht die Geschwindigkeit selbst) - Fliegt man zu einem Stern hin, würde das eigene Licht erst nach einem ankommen, entsprechend könnte man auf dem Rückflug sich selbst vorbeifliegen sehen :ugly:
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:cheer: Mein Gehirn schmerzt.

Zu der Sache von Malus:
Ja, einen Grund zum Äquator zu reisen, gäbe es natürlich deswegen nicht. Vorallem deswegen nicht, weil wir die Zeit immer gleich wahrnehmen. Beispielsweise nehmen Astronauten in einem sich mega schnell bewegenden Spaceshuttle die Zeit genauso gleichschnell wahr, wie die Bewohner auf der Erde. Die wirklichen zeitlichen Unterschiede sind quasi nur durch Messinstrumente nachvollziehbar.
Was ich noch nicht ganz verstehe:

Wenn wir als ruhende Menschen auf fiktiver Weise irgendwie sich mega schnell bewegende Menschen beobachten könnten, dann würden wir bemerken, dass sich die bewegenden Menschen in Zeitlupe bewegen.
Dann würde es doch umgekehrt bedeuten, dass sich bewegende Menschen uns ruhende in beschleunigter Zeit sehen.
Im glaub ersten Video der speziellen Relativitätstheorie sah man jedoch als vorbeifliegender Astronaut einen Meteorit, der in einen Planet einschlagen würde, in Zeitlupe. Hätte man ihn nicht beschleunigt gesehen, weil für ihn die Zeit schneller verläuft als für die Astronauten im Raumschiff?
 
Beide Menschen sehen den jeweils anderen in Zeitlupe. Tatsächlich wird erst "entschieden", wessen Zeit langsamer verstreicht, wenn sich einer der Menschen auf den anderen zubeschleunigt. Diese beobachtung legt auch nahe, dass es im Universum kein eindeutiges "Jetzt" gibt.

Am besten mal diesen (Zwillingsparadoxon) Wikipedia artikel durchlesen.

Es ist durchaus eine berechtigte Frage, warum denn nun der Pilot langsamer altert und nicht der Mensch auf dem Boden, obwohl sich für den Piloten ja dieser schnell bewegt. Das Entscheidende ist hier, dass der Pilot, wenn er zum Flughafen zurückkehrt, eine Wende machen muss und dabei eine Beschleunigung erfährt.
 
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Die Relativitätstheorie geht ja davon aus, dass das Licht sich immer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt.

Bei der Formel v = s / t wäre damit v konstant. Das wiederum bedeutet, dass die Naturgrößen die wir haben (also in dem Fall Sekunde und Meter) variabel sind.

Das hat man mit dem Effekt der "Zeitdilatation" und dem damit verbundenen "Zwillingsparadoxon" nachgewiesen.

Zu der Thematik jetzt mal ein Gedankenexperiment:

Wenn man um die Erde einen Hula Hoop Reifen legt, der an der Innenseite Spiegel hat und diesen von der Erde aus von 4 Punkten mit Lasern beschießt (in einem kartesischen Koordinatensystem würde ich die Punkte mal x1, y1, x-1, y-1 nennen) brauchen alle Lichtstrahlen gleich lange bis sie wieder auf der Erde ankommen.
Das ist auch logisch solange man davon ausgeht, dass wir das von der Erde aus betrachten.

Jetzt wird's etwas tricky: Unser Sonnensystem bewegt sich ja (keine Ahnung wie schnell, aber schnell genug).
Wenn man sich dieses Experiment in Bewegung vorstellt, müssten die Lichtstrahlen auf der y-Achse einen längeren Weg zurück legen und damit mehr Zeit brauchen. Der Strahl der der Erde hinter her eilt müsste sogar noch länger brauchen wenn ich mich nicht ganz irre ... Jedenfalls tun Sie genau das nicht. Alle Lichtstrahlen brauchen genau gleich lang.

Das würde jetzt bedeuten, dass sich der "Raum" für das Licht verkürzt.

Wenn mit hoher Geschwindigkeit Räume kürzer werden, könnte man dann nicht einen beliebig grpßen Raum, in beliebig geringer Zeit überwinden?

Und noch was:

Nehmen wir mal an ich sitze in einem Zug der Lichtgeschwindigkeit fährt und fahre mit meinem Fahrad vom letzten Waggon. Bewege ich mich dann nicht schneller als das Licht?
 
Sorry aber da muss ich nochmal nachhacken...

Ich kann ein in sich abgeschlossenes System auf eine gewisse Geschwindigkeit bringen. In diesem System kann ich doch ein weiteres System starten um somit meine Geschwindigkeit aus 2 (oder beliebig vielen) Teilgeschwindigkeiten zusammen zu setzen und diese sind beide mit einer endlich großen Energie zu erzeugen.

Sagen wir mal ich fahre mit einem Auto und schieße eine Patrone nach vorne. Dann summieren sich ja erstmal die Geschwindigkeiten.

Könnte ich dann nicht mit einer Masse die beliebig klein ist (aber noch exsistiert) die Lichtgeschwindigkeit erreichen indem ich mehrere dieser Systeme in reihe schalte?

Also rein theoretisch...
 
Etwas kann nach unserem heutigen physikalischen Wissenstand nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit sein. Das ergibt sich schon aus der simplen Formel E=m*c². Sollte man c erreichen wollen, muss die Energie die Energie unendlich hoch sein. Nichts im Universum, in der Struktur die wir verstehen, kann unendlich Energie erreichen, das ist einfach nicht möglich.
 
Zuletzt bearbeitet:
Tatsächlich rechnen wir jetzt schon mit imaginären Zahlen in der komplexen Ebene, wenn wir Widerstände in Wechselstromkreisen von zB. Spuhlen oder Kondesatoren berechnen.
Der Gesamtwiderstand bildet sich aus dem Real & dem Imaginärteil. Diese zusammen ergeben dann den Scheinwiderstand. Nach dem Satz des Pythagoras errechnet man Real² + Imaginär² = Gesamt².
Durch das einbinden der imaginären Zahlen verlieren wir quasie das Unendlich im eigenen Sinn, da der Raum der komplexen Zahlen in sich selbst abgeschlossen ist. Die Zahlen mit denen wir rechnen werden "nur" beliebig groß.

Wenn ich das jetzt jedoch richtig sehe, bilden die Energie die ich einer Punktmasse zufügen muss und die Geschwindigkeit eine geomethrische Reihe... Sprich wir könnten uns der Lichtgeschwindigkeit beliebig dicht nähern, diese aber nie erreichen?

Ich würde sagen, damit bin ich so langsam raus. :lol:

Wenn wir die Geschwindigkeit als skalare Größe betrachten, welche ein Minimum und ein Maximum hat (welche nicht überschritten werden können) erscheint das durchaus logisch.
 
Da_Friede schrieb:
Sorry aber da muss ich nochmal nachhacken...

Ich kann ein in sich abgeschlossenes System auf eine gewisse Geschwindigkeit bringen. In diesem System kann ich doch ein weiteres System starten um somit meine Geschwindigkeit aus 2 (oder beliebig vielen) Teilgeschwindigkeiten zusammen zu setzen und diese sind beide mit einer endlich großen Energie zu erzeugen.

Sagen wir mal ich fahre mit einem Auto und schieße eine Patrone nach vorne. Dann summieren sich ja erstmal die Geschwindigkeiten.

Könnte ich dann nicht mit einer Masse die beliebig klein ist (aber noch exsistiert) die Lichtgeschwindigkeit erreichen indem ich mehrere dieser Systeme in reihe schalte?

Also rein theoretisch...
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Nein, Geschwindigkeiten addieren sich nicht so einfach.

Da_Friede schrieb:
Wenn ich das jetzt jedoch richtig sehe, bilden die Energie die ich einer Punktmasse zufügen muss und die Geschwindigkeit eine geomethrische Reihe... Sprich wir könnten uns der Lichtgeschwindigkeit beliebig dicht nähern, diese aber nie erreichen?

Ich würde sagen, damit bin ich so langsam raus. :lol:

Wenn wir die Geschwindigkeit als skalare Größe betrachten, welche ein Minimum und ein Maximum hat (welche nicht überschritten werden können) erscheint das durchaus logisch.
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Du hast es doch verstanden?!

Die einzige Möglichkeit, die wir momentan kennen um "schneller" zu sein, ist praktisch den Weg zu verkürzen den wir nehmen. Da kommt aber wieder das Problem mit der Unendlichen Energie usw. :)
 
um mal den fall der abgefeuerten patrone nochmal auf zu greifen: die patrone ist nicht schneller nur weil du sie aus einem dynamischen körper herraus abschießt. das hängt damit zusammen, das die patrone "angetrieben wird von einem gas welches sich ausdehnt. diese ausdehnung hat eine relative geschwindigkeit x welche sich nicht mit deiner geschwindigkeit vom auto addiert. Das ist zb auch das problem von überschall jet´s die noch eine bord kanone haben (komisches beispielt aber klappt am besten):
sie könenn die kanone nur unterschalb einer bestimmten fluggeschwindigkeit benutzen da sonst das flugzeug schneller wäre als die kugel und die somit einfach im schacht bleiben würde. :)
 
samurai schrieb:
...
Fliegt man zu einem Stern hin, würde das eigene Licht erst nach einem ankommen, entsprechend könnte man auf dem Rückflug sich selbst vorbeifliegen sehen :ugly:
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LOL xDD
Aber in jeder Hinsicht Humbug!


Da_Friede schrieb:
...
Nehmen wir mal an ich sitze in einem Zug der Lichtgeschwindigkeit fährt und fahre mit meinem Fahrad vom letzten Waggon. Bewege ich mich dann nicht schneller als das Licht?
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Der Zug wird NIEMALS (?) diese Geschwindigkeit erreichen und dass, was ihm noch dazu fehlt, wirst auch du nicht aufholen können. Die Zeit vergeht nämlich dann fast garnicht mehr. Daher wirst du dich von außen betrachtet im Zug praktisch nicht bewegen.

Btw. Wenn du mit 99.9999% Lichtgeschwindigkeit unterwegs bist und die Scheinwerfer anmachst, wird dieses Licht von außen betrachtet zwar nur ganz wenig schneller sein, als du, aber aus deiner sicht blendet der Scheinwerfer immernoch mit Lichtgewindigkeit alles vor dir aus. Deine Zeit wird stehts so gesenkt, dass sich Licht aus deiner Sicht IMMER mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Ein extrem wichtiger Aspekt, der bei sowas übrigens praktisch immer vergessen wird zu erwähnen:
Wenn man sich mit 99.9% Lichtgeschwindigkeit bewegt, verschiebt sich das komplette elektromagnetische Spektum, was auf einen normalerweise einprasselt nach oben im Frequenzbereich.
(Dinge die sich von einem wegbewegen verschieben sich nach unten... die ganzen roten Galaxien zeigen dadurch, dass das Universum expandiert)
Das bedeutet, dass du neben enormen Energiemengen auch entsprechende Blei oder ähnliche Strahlenschutzmassnahmen mitnehmen musst. Bei dem Speed wird aber die Strahlenenergie so groß sein, dass sich quasi alles in seine Bestandteile auflöst.... CERN isn scheiß Witz dagegen... und die erzeugen Urknallzustände! :ugly:
 
Admiral Habor schrieb:
Das bedeutet, dass du neben enormen Energiemengen auch entsprechende Blei oder ähnliche Strahlenschutzmassnahmen mitnehmen musst. Bei dem Speed wird aber die Strahlenenergie so groß sein, dass sich quasi alles in seine Bestandteile auflöst.... CERN isn scheiß Witz dagegen... und die erzeugen Urknallzustände! :ugly:
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Hab auch mal gelesen, dass deshalb Raumschiffreisen mit Lichtgeschwindigkeit nicht machbar sind. Denn das Ziel der Reise würde von der vorauseilenden Strahlung erstmal platt gemacht werden und man hätte nicht viel von der schnellen Reise.
 
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Das haben die Trolle in Verbindung mit dem Warpantrieb gesagt.

Blöderweise aber nicht gedacht das sich das Schiff in einer Warpblase befindet welche ausserhalb des normalen Raums ist, sprich im Subraum, und der hat keine direkte auswirkung auf den normalen Raum.
 
Die Energie, die nötig ist, um eine Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen ist unendlich. Nichts kann unendlich Energie haben, also ist es für Dinge mit Masse unmöglich Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Alles andere sind irgendwelche Hypothesen, da es niemals in unserem Universum eine Masse mit Lichtgeschwindigkeit geben kann, also kann es auch keine Auswirkungen auf irgendwas haben.

Nochmal deutlicher: Die Energie muss nicht nur seeeeeehr groß werden, sie muss unendlich werden! Energie kann unter keinen Umständen unendlich sein

Licht hat keine Ruhemasse, daher kann es Lichtgeschwindigkeit erreichen.
 
Der bringt die Warpblase das Schiff ja auch in den Subraum wo diese Gesetze nicht gelten, dass verstehen die werten Herrn Professoren aber nicht :facepalm:
 
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