"Relative" Zeit, bei großen Massen, bes. Urknall

Hallo eyegodit,
Meines Wissens ist beides richtig.Bei hohen Geschwindigkeiten läuft die Zeit langsamer und aber auch ne Uhr im Schwerefeld.Aber wir haben ja einige Astrophysiker hier,die können es dir genauer sagen.
Gruß Armin

Weil das ja nun mit der speziellen wie mit der allgemeinen Relativitätsteorie zu tun hat, wäre der link http://www.einstein-online.info/ gut und verständlich.

Bei hohen Geschwindigkeiten und im Schwerefeld großer Massen vergeht die Zeit, für einen außenstehenden Beobachter, langsamer.
Das kann man recht leicht verstehen. Wenn ein Körper eine sehr hohe Geschwindigkeit (nahe c) hat, dann ist seine Energie auch dementsprechend groß. Und Energie ist ja nach E=mc^2 gleich Masse.
Also führen hohe Geschwindigkeit und hohe Massen zu einer Zeitdillatation.
Grüße, Markus

Hallo Andreas,
hoffe daß es Dir gut geht und übrigens willkommen hier!

Man muß zwischen subjektiver Zeit und objektiver Zeit unterscheiden. Mein Zeitempfinden im Alter von 75 Jahren ist ein ganz anderes als das meiner Kindheit. Damals konnten die Sommerferien "Jahre" dauern und ein Schulsemester Äonen. Heute ist das nicht mehr so. Vielleicht weil man sich nicht mehr langeweilt oder mehr erlebt - erlebt hat.

Der objektive Zeitverlauf wird dagegen genau vermessen und berechnet.
Dieser kann aber dabei höchst unterschiedlich sein, ganz darauf beruhend, wer mißt, unter welchen Umständen er mißt und wen er mißt.

Für den, der vermessen wird, vergeht die Zeit ganz normal. Sollte er den vermessen, der ihn selber vermessen hat, so würde er wieder Unterschiede feststellen ganz den Umständen entsprechend.

Zeitverläufe sind abhängig von Gravitation und Beschleunigung, zwei Seiten derselben Münze.

Für zwei freischwebende Beobachter im Raume, die sich relativ zueinander bewegen und einander beobachten, vergeht die gleiche Zeit, auch wenn sie unterschiedliche Zeiten messen. Erst wenn einer beschleunigt oder in ein Schwerefeld eintritt ändert sich das.

Gruß Hans

Hallo Hans,
Was mich verwirrt ist Folgendes.Im Schwerefeld der Erde,läuft eine Uhr langsamer.In einem Raumschiff(z.B. ISS),welches die Erde umkreist,geht die Uhr meines Wissen auch nach.Nun hebt sich ja das Schwerefeld der Erde durch die Fliehkraft auf.Da müßte die Uhr eigentlich in der ISS schneller gehen.Allerdings bewegt sich die ISS schneller und die Zeitdilatation läßt ihre Uhren wieder langsamer gehen.Diese Effekte müßten sich doch grade genau ausgleichen,so daß beide(die Erduhr und die oben)eigentlich gleich langsam gehen sollten.Trotzdem mißt man eine langsamere Uhr oben.
Viele Grüße Armin

Die Zentrifugalkraft ist gleich der Gravitationskraft, auf eine Masse wenn diese sich in einem Orbit um z.b. die Erde befindet, grade aufgrund dieser Kräftegleichheit ist das Objekt ja im Orbit.
Das ist korekt und das ist klassische Physik!

Ihr sprecht jedoch auch immer wieder bruchstückhaft über relativistische Ansätze die auf gar keinen Fall mit den der klassischen Physik vermishct werden dürfen und können!

Betrachtet man Zeitdilatation etc. befindet man sich in einem Inertialsystem. Hier gibt es KEINE Beschleunigung und KEINE Kräfte und daher auch keine Kreisbewegungen sondern nur lineare Bewegungen mit gleichmässiger Geschwindigkeit.

Das sind Grundlagen der Physik, welche essentiell sind bevor man hier überhaupt beginnt mit solch grossen Dingen wie der Relativitätstheorie zu argumentieren!

Mfg, Alex

Hallo Alex,
Dein Beitrag war wirklich konstruktiv und hilfreich[V]

Alex,
im Orbit ist die Gravitation etwas kleiner als auf der Erdoberfläche, weil der Orbit weiter vom Mittelpunkt weg ist. Daher ist der gravitative Einfluss dort für eine Uhr geringer als auf der Erdoberfläche, die Uhr läuft diesbezüglich schneller. Nun bewegt sich die Uhr dort aber und die Uhr läuft dort daher langsamer als eine ruhende Uhr. Beide Effekte heben sich aber nicht gegenseitig auf, der eine (simple Bewegung) erklärt sich mittels der SRT, der andere mittels ART.

Du kannst nicht eine Masse durch Fliehkräfte "wegzaubern". Die Raumkrümmung der ART ist dennoch vorhanden.

ART=allg. RT
SRT= spezielle RT

Gruß

PS:
(==>)eyegodit
Zeitabläufe setzen einen gedanklichen Beobachter voraus (ob Beobachter oder Uhr als Messgerät, die ihre Messdaten aufschreibt). Man tut sich leichter, wenn man sich immer gedanklich einen Menschen mit Armbanduhr vorstellt, der an einem Beobachtungspunkt steht und bestimmter Vorgänge beobachtet und den Zeitablauf misst. Oft macht man gedanklich den Fehler, dass man den Zeitablauf eines Teilchen (oder z.B. beim Urknall vieler Teilchen) sich anschauen will, aber nicht definiert, von wo aus. Von außerhalb des kleinen Universums (direkt nach dem Knall) geht es doch gar nicht. Der Beobachter ist schließlich Bestandteil des Universums.
Noch komplizierter wird die Sache, wenn man von einer anfänglichen Gleichverteilung der Massen ausgeht. Ich weiß nicht, wie da die Raumkrümmung der ART aussieht. Sicher ist da eine Menge Gravitationsenergie im Raum aufgrund der Massendichte vorhanden, aber halt keine Punktmasse, die alles um sich herum krümmt, wie bei einem SL.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: AS-Fan</i>
<br />Nun hebt sich ja das Schwerefeld der Erde durch die Fliehkraft auf.Da müßte die Uhr eigentlich in der ISS schneller gehen.Allerdings bewegt sich die ISS schneller und die Zeitdilatation läßt ihre Uhren wieder langsamer gehen.Diese Effekte müßten sich doch grade genau ausgleichen,so daß beide(die Erduhr und die oben)eigentlich gleich langsam gehen sollten.Trotzdem mißt man eine langsamere Uhr oben.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Gravitative Zeitdilatation folgt in der Näherung für schwache Felder dem "Gravitations"potential. Wichtig ist, dass die Gravitation auch nur eine Scheinkraft ist, genau wie die Zentrifugalkraft. Alle Scheinkräfte tragen geleichberechtigt zum Potential und damit zur Zeitdilatation bei.
Der Punkt ist, dass sich in einem Inertialsystem die ISS zwar bewegt, dort aber keine Fliehkraft auftritt. Die Zeitdilatation wird aus der Geschwindigkeit berechnet.
In einem rotierenden Bezugssytem hingegen gibt es Zentrifugalkraft, deren Potential der Gravitationsdilatation entgegenwirkt. Dafür ist die ISS dort nicht bewegt, es tritt also keine geschwindigkeitsabhängige Dilatation auf.
Beide Betrachtungsweisen führen natürlich zum selben Ergebnis, dürfen aber nicht unzulässig vermischt werden.

Vielleicht ist auch eine Erklärung zu Kräften notwendig:
Ein Schubs wäre ja richtig reell und ist die Kraft, die dich beschleunigen will.
Er gehört zu den Grundkräften der Natur, die man auch die vier fundamentalen Wechselwirkungen nennt. All das kann man nachschlagen.
Gravitation ist rein praktisch eine Scheinkraft, ist aber auch eine dieser vier Wechselwirkungen, deren Merkmale sogenannte Austauschteilchen sind. Für die Schwerkraft wäre das das Graviton.
Nach dem sucht man schon seit langem, hat es aber nicht gefunden und wird man wahrscheinlich auch nie nachweisen können.

Ich habe bisher nie begriffen, wie das mit der ART einhergeht. Diese besagt, daß Masse den Raum verformt. Für mich wäre es dann vorstellbar, wenn ich z.B. auf die Erde zufliege auf einer Bahn, die an ihr vorbeiführt, folge aber dem vorgeschriebenen Weg durch den Raum, der, nun von der Erdmasse gekrümmt, mir eine neue, der Erde zugeneigte Bahn zuweist.
Wenn jemand das von der Erde aus beobachtet, sieht er mich einen Bogen auf die Erde zu beschreiben, was einer Beschleunigung gleichkommt. In der ART wäre das aber der geradlinigste Weg durch den Raum.
Wahrscheinlich verbleibt die Gravitation doch eine Scheinkraft.

Ja ich danke auch euch allen.Mir brummt der Schädel auch immer wieder bei Einstein[;)] obwohl ich mich öfters damit beschäftige.
Viele Grüße Armin

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe bisher nie begriffen, wie das mit der ART einhergeht. Diese besagt, daß Masse den Raum verformt. Für mich wäre es dann vorstellbar, wenn ich z.B. auf die Erde zufliege auf einer Bahn, die an ihr vorbeiführt, folge aber dem vorgeschriebenen Weg durch den Raum, der, nun von der Erdmasse gekrümmt, mir eine neue, der Erde zugeneigte Bahn zuweist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Naja, das erlebst Du schon im Kindesalter im Alltag, dass ein Stein, den Du Richtung Mond wirfst, stattdessen die Erde trifft. Es nennt sich Wurfparabel. [;)]

Durch die Raumkrümmung von Massen passiert passiert ähnliches mit Lichtstrahlen. Jede Masse hat dadurch für Licht eine Trefferfläche, die größer ist als ihr geometrischer Durchmesser. Man spricht von (Wirkungs)-Querschnitt.

Gruß

Hallo Jemand,
das bedeutet tatsächlich,daß eine Uhr in einer Zentrifuge langsamer geht?
Dann müßte außerdem,in einer beschleunigenden Rakete,die Zeit ja aus zwei Gründen langsamer werden,bzw.die Uhr an Bord nachgehen.Einmal durch die reine Beschleunigung und natürlich durch die steigende Geschwindigkeit.Lieg ich da richtig?
Viele Grüße Armin

Hi Armin,

ja vollkommen richtig. Für jeden Astronauten der sich auf ISS befindet vergeht die Zeit langsamer als für Menschen auf der Erde. Ist zwar nur sehr gering der Zeitunterschied, sind meine ich nur ein paar milliardstel Sekunden, ist aber dennoch messbar. Je grösser eine Masse, desto grosser die Gravitation, desto langsamer vergeht für ein Objekt die Zeit, dass sich mit hoher Geschwindigkeit in dessen Schwerefeld bewegt.Theoretisch gesehen, wenn jemand in die Nähe eines Schwarzen Loches gelänge oder gar in dieses hinein gesogen würde, für den verginge die Zeit unendlich langsam. Für einen Aussenstehenden würde dieser jener welcher in seiner Bewegung erstarren und sich auf ewig nicht weiter bewegen.

Grüsse

Hi Martin,
So wie ich es aber eben verstanden habe,muß man sich nicht unbedingt mit hoher Geschwindigkeit durch ein starkes Gravitationsfeld bewegen,damit die Zeit langsamer läuft.Angenommen eine Uhr würde auf der Oberfläche eines Himmelskörpers mit beispielsweise 1000g stehen(und das aushalten),dann würde sie alleine deshalb doch schon langsamer gehen.Auswirkung der ART.Die Umlaufgeschwindigkeit eines Raumflugkörpers um denselben Himmelskörper,würde also den Betrag noch durch die SRT,bzw.die Lorentztransformation verstärken oder?

Dieses Forum wird immer spannender[:D]
Grüße Armin

Hi Armin,

Richtig.
Dennoch für ein Objekt in Bewegung vergeht die Zeit immer langsamer als für ein Objekt das still steht. Streng genommen hast Du dieses Phänomen schon beim Autofahren. Je schneller Du Dich bewegst desto langsamer vergeht für Dich die Zeit. Reisen nahe der Lichtgeschwindigkeit verstärken diesen Effekt extrem. Wenn Du Dich mal angenommen 7 Jahre lang mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würdest, würden auf der Erde mal locker 500 Jahre vergehen.

Grüsse Martin

Hallo Martin,
wenn du das wirklich könntest "mit Lichtgeschwindigkeit bewegen", wärest du schon im nächsten Augenblick am Ende des Weltalls und von der Erde keine Spur mehr [:D] und vom Universum merkst du erst was, wenn du in einen Stern hineinsaust.[V]

Hallo Kalle,
du hast mich da ein bißchen missverstanden. Was ich meine ist: Einstein redet von der Krümmung des Raumes durch die Anhäufung von Materie und eigentlich nicht von einer Kraft. Die Quantenphysiker wollen am liebsten ein reelle Gravitationskraft haben mit einem Graviton. Und rein praktisch ist die Schwerkraft eine Scheinkraft.

So, was ist es nun?
Einstein läßt die Erde den Raum verformen, so daß ich, wenn ich nahe genug heran komme, einen ganz bestimmten, meiner Eigengeschwindigkeit entspechenden Weg durch den Raum angewiesen bekomme, der mich zur Erde führt. Gäb es keine Gravitation, wäre ich vorbeigesaust.
Jetzt kommt die Beschleunigung noch dazu. Nix schubst oder zieht, allso eine Scheinkraft.
Und die Quantenphysiker sind überhaupt nicht aktuell.

Wenn ich dann auf dem Erdboden angekommen bin, werde ich konstant beschleunigt mit 1G, von wegen meiner 90kg.

Beschleunige ich im Weltraum konstant mit 1G, erreiche rechnerisch ziemlich schnell die Lichtgeschwindigkeit.

Wie gesagt, nicht leicht zu begreifen![;)]

Gruß

Naja praktisch ist es so gut wie unmöglich Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, da dafür sozusagen unendlich viel Energie nötig wäre. Je mehr ein Objekt beschleunigt wird, desto mehr Energie wird notwendig um es weiter zu beschleunigen. Aber das ganze würde auch den Rahmen sprengen hier alles aufzuzeigen. In der speziellen Relativitätstheorie wird es genau beschrieben. Grob gesagt je schneller ein Objekt beschleunigt wird, desto schwerer wird es und umso mehr Energie wird notwendig um es weiter zu beschleunigen. E=m*c2

Hi Armin,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: AS-Fan</i>
das bedeutet tatsächlich,daß eine Uhr in einer Zentrifuge langsamer geht?
Dann müßte außerdem,in einer beschleunigenden Rakete,die Zeit ja aus zwei Gründen langsamer werden,bzw.die Uhr an Bord nachgehen.Einmal durch die reine Beschleunigung und natürlich durch die steigende Geschwindigkeit.Lieg ich da richtig?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ein grundlegender Baustein der RT ist, dass die Zeit bzw. der Uhrengang nicht von Beschleunigung beeinflusst wird. Ob 1000 g herrschen oder Schwerelosigkeit, eine ideale Uhr (z.B. ein Elementarteilchen) wird davon nicht beeinflusst.

Demenstprechend kann man deine Beispiele - Zentrifuge und Rakete - ausschließlich mit der bekannte geschwindigkeitsabhängigen Zeitdilatation beschreiben, weil keine Raumzeitkrümmung dabei ist.

Man kann aber auch beschleunigte Bezugssysteme einführen, in denen sich die Uhren nicht bewegen. Dafür treten dann Scheinkräfte auf, die man wie die Gravitationskraft behandeln kann. Und wie auch bei der Gravitationskraft ist nicht die Kraft selbst das Entscheidende, sondern ihr Potential.
In der Rakete z.B. ist die Beschleunigung a, und das Potential ist a*h, wenn h die "Höhe" über irgendeinem beliebig gewählten Bezugspunkt ist. Die Zeitdilatation relativ zu diesem Bezugspunkt ist dann t'=t0*(1+a*h/c²). Dabei ist es egal, ob a die Schwerkraft auf einem Planeten oder die Beschleunigung einer Rakete ist.

Die Formel ist eine Näherung!

Hi Jemand und alle,
Danke,jetzt raucht der Kopf noch mehr[xx(].Werd wieder mal nachdenken,vielleicht begreif ichs ja[:)].Ich geb euch was vom Nobelpreis ab,sollte ich gedanklich weiterkommen und ne neue Idee haben[:D]
Gruß Armin

Hi Jemand und alle die Ahnung haben,
Entschuldigt,wenn ich euch noch mit meinen Laiengedanken nerve[;)],
ist das Potential der Kraft,gleichbedeutend mit der Richtung bzw. dem Vektor?Als Jugendlicher fiel mir bereits auf,daß die Gravitation nach außen(oben von einer Masse,in diesem Fall die Erde)auseinanderläuft,divergiert.In einer Zentrifuge umgekehrt.Macht das einen Unterschied in irgendeiner Form?
Nun hab ich ja mal gelesen,daß in einem Schwerefeld die Uhr langsamerläuft,interessant wäre natürlich,ob in der Zentrifuge sie schneller geht.(Bitte nicht lachen)
Gruß Armin