Wo im Universum dreht sich die Uhr am schnellsten?

Hallo Markus,

wenn ich die Relativität richtig verstanden habe, dann ist überall dort, wo DU im freien Fall bist Dein "ältester" Punkt des Universums - nach deiner Definition. Vielleicht kann es jemand erklären?

Gruß

Heiko

Hi,

ich hätte jetzt mal gesagt- immer da, wo der jeweilige Beobachter auf seine Uhr schaut. Alles andere ist irgendwie zu ihm in Bewegung. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn ich jetzt noch die expansion hinzurechne expandiert gleich mein Kopf mit.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Die Expansion wirkt sich nicht aus, dadurch bewegen sich ja nicht die Objekte schneller, sie entfernen sich nur weil der Raum dazwischen expandiert.

Gruß Stefan

Hallo Markus,

ich stelle es mir so vor, dass es nicht einen ältesten Punkt gibt, sondern aufgrund der Expansion der Raumzeit älteste (sichtbare) Bereiche, nämlich jene, die am weitesten entfernt sind ("Hintergrundstrahlung vom Urknall").

Das andere sind nach meinem Verständnis "Effekte" zwischen Inertialsystemen, also insbesondere die Raumzeit-Dilatation, die dazu führt, dass in einem Raumschiff, das mit annähernd Lichtgeschwindigkeit fliegt, die Zeit deutlich langsamer vergeht als auf der Erde. Das hängt aber immer vom Bezugssystem ab, d.h. wenn zwei Raumschiffe mit gleich hoher Geschwindigkeit nahe c fliegen, müsste die Zeit in Relation zwischen beiden Systemen auch gleichschnell vergehen.

Bin aber kein Physiker und gespannt, was die anderen schreiben...

Viele Grüße,
Marco

Hallo Markus

Einen ältesten Punkt im Universum gibt es nicht. Alle Punkte oder Positionen sind gleichberechtigt und messen das gleich Alter des Universums, aber natürlich mit ihren eigenen Zeitangaben.
Und dein Kopf "expandiert" nicht. Die Expansion findet statt in den riesigen Leerräumen des Universums.

Hi, möglichst langsam und weit weg von Masse,
also quasi n Staubkorn welches in Schrittgeschwindigkeit
durch n galaktischen Void driftet. Die Expansion dürfte dazu führen das es irgendwann garnicht mehr voran kommt.

Hallo Markus,

noch eine Ergänzung zu meiner ersten Antwort: Der Begriff "älteste (sichbare) Bereiche" ist natürlich auch nicht wirklich passend. Wollte damit nur sagen, dass wir in die Vergangenheit blicken und uns mit Großteleskopen (James Webb etc.) optisch / sensorisch immer mehr dem Urknall annähern können.

Das nächste Problem: Wir Menschen denken aufgrund unserer Erfahrung im Alltag, bei der relativistische Effekte nicht spürbar sind, dass Raum, Zeit und Schwerkraft getrennt sind. Genau das ist aber nicht der Fall. Raum und Zeit sind eine Einheit, die wiederum durch Gravitation beeinflusst / gekrümmt wird, d.h. in der Nähe einer Gravitationsquelle vergeht auch die Zeit mit einer anderen Geschwindigkeit als abseits der Gravitation usw.

Viele Grüße,
Marco

Hallo Markus,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: supermaxi22</i>
<br />
Ich spinne weiter, sodass sich irgendwann die Lokale Gruppe mit irrer Geschwindigkeit auf den Großen Attraktor zubewegt.
Würde ich jetzt beim Großen Attraktor stehen und die Uhr auf der Erde beobachen, würde ich feststellen, dass die Zeit auf der Erde viel langsamer vergeht.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das kann man so nicht sagen. Wenn du beim Großen Attraktor stehst, bewegt sich die Erde auf dich zu, aber von der Erde aus gesehen bewegt sich der Große Attraktor auf uns zu. Das führt zu der bekannten Verwirrung mit der Zeitdilatation "welche Uhr geht jetzt langsamer?"

Es geht in der Relativitätstheorie nicht so sehr darum, welche Uhr langsamer geht, sondern welchen räumlichen und zeitlichen Abstand zwei Ereignisse haben. Diese Abstände hängen von dem Beobachter ab, die Ereignisse selbst sind absolut ("Punkte in der Raumzeit").

Angenommen es gibt zwei Ereignisse, die für einen Beobachter A räumlichen Abstand

dx_A

und zeitlichen Abstand

dt_A

haben, und für Beobachter B

dx_B

und

dt_B.

Dann gilt immer

-c^2*dt_A^2 + dx_A^2 = -c^2*dt_B^2 + dx_B^2

mit der Lichtgeschwindigkeit c. Diese invariante Größe

ds^2 = -c^2*dt^2 + dx^2

ist der Raumzeit-Abstand der Ereignisse.

Zum Beispiel, wenn Beobachter A eine Uhr bei sich trägt und die Ereignisse sind "Uhr von A steht auf 12 Uhr" und "Uhr von A steht auf 13 Uhr". Dann gilt

dx_A = 0
dt_A = 60 min.

Wenn sich A von B aus gesehen mit Geschwindigkeit v vorbeibewegt, dann finden die beiden Ereignisse, die für A am selben Ort stattfinden, für B nicht am selben Ort statt. Es gilt

dx_B = v*dt_B.

Wenn man das in die Gleichung oben einsetzt und die Vorzeichen umdreht, bekommt man

c^2*dt_A^2 = (c^2 - v^2)*dt_B^2.

Da

c^2 &gt; (c^2 - v^2),

muss

dt_A &lt; dt_B

sein. Deshalb ist der zeitliche Abstand der beiden Ereignisse für B etwas größer (z.B. 2 Stunden), abhängig von der Geschwindigkeit v. Wenn die Uhr von B beim ersten Ereignis auch auf 12 Uhr stand, steht sie beim zweiten Ereignis dann auf 14 Uhr, während sie bei A auf 13 Uhr steht.

Das ist damit gemeint, dass Uhren langsamer oder schneller gehen, aber es geht um den Abstand bestimmter Ereignisse. Wenn man andere Ereignisse betrachtet, z.B. die Ereignisse "Uhr von B steht auf 12 Uhr" und "Uhr von B steht auf 13 Uhr", dann gilt für B

dx_B = 0
dt_B = 60 min

und für A

dx_A = v*dt_A.

Die Ereignisse haben dann für B zeitlichen Abstand 1 Stunde, aber für A zeitlichen Abstand 2 Stunden. Die Uhr von A würde bei dem zweiten Ereignis also auf 14 Uhr stehen und nicht auf 12:30 Uhr. Das ist kein Widerspruch, da es andere Ereignisse sind als die ursprünglichen. Die ursprünglichen Ereignisse finden z.B. für B an verschiedenen Orten statt, die neuen Ereignisse am selben Ort.

Das ist auch das, was beim Zwillingsparadoxon passiert: A fliegt mit dem Raumschiff davon, B bleibt auf der Erde und irgendwann kommt A zurück. Dann gibt es zwei Ereignisse (A fliegt von der Erde weg, A kommt zur Erde zurück), die für A und B unterschiedlichen zeitlichen Abstand haben können.

Viele Grüße
Mark

<font size="1">Edit: Sorry, kleines Problem mit den Formeln und HTML-Code...</font id="size1">

Noch mal[;)]

Es gibt keinen ältesten Punkt im Universum. Alle Punkte messen das gleiche Alter. Der Begriff "Ältest" ist falsch und irreführend.

Die Uhr im Schwerefeld geht langsamer. Das bedeutet aber nicht, daß die Uhr im Leerraum älter ist.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: supermaxi22</i>
<br />Hallo!

Vielen Dank für eure Antworten!
Ich muss zwar zugeben, dass ich es noch nicht vollständig verstanden habe, aber das Zauberwort hat Zeitdilatation geheißen. Bin gerade dabei Wikipedia durch zu ackern.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo,

das Zauberwort heisst nicht nur Zeitdilitation/Längenkontraktion ... sondern auch Gleichzeitigkeit. Zwei Ereignisse, die im Inertialsystem 1 gleichzeitig sind, sind es im Inertialsystem 2 nicht mehr.
Schau dir dazu mal die Erklärungen zum Zwillingsparadoxon https://de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon an.
Solange beide in ihrem Inertialsystem (im Beispiel B bewegt sich mit 0.8c von A weg) bleiben, denkt jeder vom anderen, dass dieser langsamer altert. Solange diese sich mit 0.8c voneinander wegbewegen ist alles symmetrisch. Erst mit dem Wechsel des Inertialsystems des Zwillings B kommt die Asymmetrie.
Das Zwillingsparadox (A alter als B obwohl während des Fluges jeder denkt der andere altert langsamer) ist nur paradox, wenn man die Gleichzeitigkeit im klassischen Sinne verwendet.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mag16</i>
Das andere sind nach meinem Verständnis "Effekte" zwischen Inertialsystemen, also insbesondere die Raumzeit-Dilatation, die dazu führt, dass in einem Raumschiff, das mit annähernd Lichtgeschwindigkeit fliegt, die Zeit deutlich langsamer vergeht als auf der Erde. Das hängt aber immer vom Bezugssystem ab, d.h. wenn zwei Raumschiffe mit gleich hoher Geschwindigkeit nahe c fliegen, müsste die Zeit in Relation zwischen beiden Systemen auch gleichschnell vergehen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Problem ist zu definieren, was bewegt sich ... aus Sicht des jeweiligen Inertialsystems es immer der andere und beim anderen vergeht die Zeit langsamer (Unterschiedliche Auffassung von Gleichzeitig). Bei dem Vergleich der beiden Raumschiffe muss man auch noch berücksichtigen, dass Geschwindigkeit ein Vektor ist. Nur wenn Betrag und Richtung gleich sind, hat man in beiden Systemen den gleichen Zeitbegriff.

Dazu kann man das Zwillingsbeispiel aus der Wiki-Seite in ein Drillingsproblem erweitern. Also A bleibt auf der Erde, B fliegt wie bisher und C fliegt in die entgegengesetzte Richtung. Im Minkowski-Diagramm erhalten wir dies, indem wir in https://upload.wikimedia.org/w…px-Zwillingsparadoxon.png einfach an der Zeitachse spiegeln. Wenn man dann die Gleichzeitigkeitslinie von B bis zur Weltline von C weiterverlängert, erkennt man den Zeitunterschied (und umgekehrt). Unter Berücksichtigung der relativistischen Geschwindigkeitsaddition entfernt sich C von B mit 0,97c (und nicht 1.6c).

Hallo Uli,

danke für die Links und Kommentare!

Viele Grüße,
Marco