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luffer fragte in Wissenschaft & MathematikPhysik · vor 1 Jahrzehnt

Zwillingsparadoxon - Inertialsystem Frage?

Meine Frage betrifft im Grunde die Zeitdilatation. Beim Zwillingsparadoxon wird ja behauptet, dass das Raumschiff kein ideales Inertialsystem ist, da es ja beschleunigen (von der Erde weg und umdrehen) muss und daher im Raumschiff die Zeit langsamer vergeht.

Man könnte aber auch annehmen, dass sich die gesamte Galaxie inklusive Erde vom stillstehenden Raumschiff wegbewegt und nachher umdreht. (Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt) Woher "weiß" die Zeit also wo sie langsamer vergehen muss.

Falls ich hier irgendetwas nicht berücksichtigt habe, das ganze leicht abgeändert:

Wenn ein - sagen wir Komet - an der Erde mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorbeifliegt, vergeht die Zeit im Vergleich zu unserer langsamer. Wenn der Komet es sich rein theoretisch anders überlegt und umdreht nachdem er sich ein Stück von uns wegbewegt hat. Wo ist dann die Zeit langsamer vergangen, wenn alle Systeme gleichberechtigt sind? Die Zeit kann ja nicht im Vorhinein wissen wer umdreht (vielleicht da man nicht eindeutig sagen kann wer umdreht).

Hoffe das ganze ist halbwegs verständlich. Wenn nicht liegts vielleicht am Thema ;)

Danke schon mal für jede Antwort

Update:

@another_nick_2006:

danke erstmal für deine antworten:

mir ist jetzt eigentlich alles klar bis auf jenes:

wenn der komet mit gleichbleibender geschwindigkeit bei der erde vorbeifliegt, ist ja entweder komet oder erde der zeitdilatation unterworfen, je nachdem wer als ruhesystem angesehen wird.

wenn nun der komet umdreht verlässt er sein inertialsystem was uns sagt dass seine zeit langsamer vergangen ist?

und wenn anfangs komet und erde gleichberechtigt sind wie wirkt sich dann die zeitdilatation im rahmen der SRT bis zum wenden aus. die weiß ja bis zum umdrehen nicht wo sie schneller vergehen muss?

2 Antworten

Bewertung
  • vor 1 Jahrzehnt
    Beste Antwort

    Bei der Zeitdilation kommt es nicht auf die Orientierung, sondern lediglich auf die Geschwindigkeit an.

    Wozu die Geschindigkeit im Ganzen relativ gemessen wird, weiß ich nicht.

    Aber am Beispiel des Kometen: egal in welche Richtung, egal ob er umdreht: wenn er sich an der Erde vorbeibewegt (also schneller ist, als die Erde), vergeht die Zeit langsamer.

  • vor 1 Jahrzehnt

    Wow da hat ja mal jemand die Relativitätstheorie verstanden. Schade kann dir für deine Frage keinen Daumen hoch geben.

    Die logische Folge aus der Relativitätstheorie ist,

    1. Wenn der eine Zwilling seinen Bruder im Raumschiff vorbeisausen sieht, dann sieht er gleichzeitig dass er selbst schneller altert als der Bruder im Raumschiff.

    2. Wenn du dich zu dem Bruder in das Raumschiff gesellst und ihr an der Erde vorbei flitzt, dann und nun kommt das Witzige, dann siehst du zusammen mit dem Bruder, dessen Zwilling ebenfalls langsamer altern. während ihr im Raumschiff viel schneller altert.

    Soweit zur speziellen Relativitätstheorie.

    Die Allgemeine Relativitätstheorie ist entgegen der landläufigen Meinung, eben keine Theorie über sie Gravitation sondern eine Theorie zu beschleunigte Bezugsystemen. Somit unterliegt das Raumschiff während des Starts und während der Landung (Beschleunigen und Abbremsen) der allgemeinen Relativitätstheorie. Das der Zwilling im Raumschiff also weniger gealtert liegt, liegt also daran das der Raumfahrer beschleunigt wird. UM DANN WIDER ZUM BEZUGSSYSTEM ERDE ZU KOMMEN

    Die ´Tatsache das beide unterschiedlich gealtert sind ist also kein Ergebnis der speziellen Relativitätstheorie sondern weil der Raumfahrende Bruder auf das Inertialsystem Erde beschleunigt und abgebremst wird.

    "wenn nun der Komet umdreht verlässt er sein Inertialsystem was uns sagt dass seine Zeit langsamer vergangen ist?"

    Der Raumfahrer befindet sich nach der Umkehr bereits in einem Inertialsystem mit einer geringeren Geschwindigkeit. Bilden den Richtungswechsel doch mal mathematisch ab und schau dir an was passiert. Nehmen wir an das er ohne Zeitverzögerung sofort stoppen würde. In diesem Fall entsteht im Geschwindigkeit-Zeit-diagramm eine Definitionslücke. An die kommst du durch eine Grenzwertbildung heran indem du hier die Ableitung (Beschleunigung) betrachtest.

    Nehmen wir eine Zeit h an die der Raumfahrer braucht um von c auf 0 abzubremsen. Was hier passiert tst das bei h->0 gilt a->∞. Die Beschleunigung würde also unendlich werden. Dir SRT greift also in KEINEM Fall für den Raumfahrer sobald dieser umkehrt. Hier werden wir also IMMER von einer Beschleunigung. Also ART und einem Wechsel des Inertialsystems.

    Damit kommst du zu einem Punkt in dem sich die ART von der SRT unterscheidet. in der SRT gibt es keine bevorzugte Geschwindigkeit. In der ART ist Beschleunigung aber eine absolute Größe.

    "und wenn anfangs komet und erde gleichberechtigt sind wie wirkt sich dann die zeitdilatation im rahmen der SRT bis zum wenden aus. die weiß ja bis zum umdrehen nicht wo sie schneller vergehen muss?" Das ist genau das was ich mit 1. und 2. In der SRT ist die Zeitdilatation eben vom Inertialsystem abhänig

    Jetzt mach mal den anderen Fall das gesamte Universum ausser dem Raumschiff beschleunigt auf Lichtgeschwindikeit und bremst dann wieder auf 0 (relativ zum Raumschiff) ab und du betrachtest das ganze aus dem Raumschiff. Das der Raumfahrer nicht beschleunigt wird ist EINDEUTIG messbar. Somit gilt in diesem Fall tatsächlich das das Universum der Zeitdilation unterworfen wäre und eben nicht der Raumfahrer. Das liegt daran das die Beschleunigung eindeutig am Universum festgemacht werden kann.

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