Spezielle Relativitätstheorie: Zeitreisen, Zwillingsparadoxon, Myonen ⯈ Stringtheorie (13) | Gaßner 

Ging mir lange Zeit genauso. Hilfreich fand ich damals die Minkowski-Diagramme, eine einfache zeichnerische Weg-Zeit-Betrachtung. Allerdings gilt das rechtwinklige kartesische Koordinatensystem nur für das jeweilige Ruhesystem; für das bewegte System muss man transformierte Koordinaten verwenden (die Achsen stehen nicht mehr senkrecht aufeinander). Dann sieht man sehr schön, wie beide Beobachter den Eindruck haben, dass die Zeit beim jeweils anderen langsamer vergeht (und zwar sowohl beim Hin-als auch beim Rückflug!), wie aber im Moment des Umkehrens (oder während eines längeren Umkehrmanövers) die Zeit im Ruhesystem sprunghaft ansteigt. Im Endeffekt ist im Ruhesystem immer mehr Zeit vergangen, egal wie man es anstellt. Umgekehrt gilt das eben nicht, sofern nur ein System seine Bewegung ändert (eine Beschleunigung erfährt).

Hallo kallikotaco, das sind viele Fragen... In unserem Forum auf www.urknall-weltall-leben.de haben wir bereits Antworten erstellt. Sie sind herzlich eingeladen, dort mitzudiskutieren... Josef M. Gaßner

OrangenMännchen 😉

Bis wir das behandeln können, brauchen wir noch ein paar Folgen von Aristoteles zur Stringtheorie... Ich lade auf Ihre Anregung hin meine Arbeit demnächst als pdf in unsere Wissensbox auf www.urknall-weltall-leben.de. Eine der wesentlichen Berechnungen habe ich bereits in den Downloadbereich gestellt unter dem Titel "Higgsvakuumerwartungswert". Josef M. Gaßner

Puh, das sind umfangreiche Fragen. Darf ich Sie bitten, Ihre Fragen ins Forum zu kopieren? Dort haben wir bessere Möglichkeiten zur Diskussion und beantworten auch nicht mehrfach: www.urknall-weltall-leben.de Josef M. Gaßner

hohere temperaturen=hohere energie und masse und naturlich zeitdilatation, nichts mit dem teilchenleben zu tun, die sind sowieso ewig oder umwandbar

Ein "Paradoxon" wird es erst, wenn es aus den zwei Bezugssystemen betrachtet unterschiedliche Ergebnisse liefert. Hier war aber klar, dass der liebe Gennadi langsamer gealtert war. Das Bezugssystem verliess er mehrfach - er war ja nicht an einem Stück so lange im All... Ich seh schon - zum Zwillingsparadoxon sollte ich nochmal nachlegen in einem eigenen Video... Josef M. Gaßner

Ja bitte. Der Unterschied zwischen dem Paradoxon zu den Uhren oder dem Kosmonauten ist mir auch unklar.

Ich denke, jetzt habe ich es verstanden. Während des Vorbeifahrens ist es nicht klar wer sich bewegt (wenn man die Vorgeschichte nicht beachtet). Sobald ich aber meine Uhr mit seiner vergleichen will, muss ich meine Geschwindigkeit und Richtung ändern. Wodurch klar wird, dass ich nicht der Bezugspunkt des Inertialsystems bin.

Interessant wird es dann, wenn er meinen Zug einholt, um die Uhren zu vergleichen und der Zug dafür nicht anhält. Dann ist seine Zeit langsamer vergangen und ich war der Bezugspunkt.

Bislang betrachten wir SRT, d.h. flache Raumzeit. Was wir unter Krümmung verstehen und wie es dazu kommt behandeln wir in einer der nächsten Folgen. Es freut mich ja, dass viele so ungeduldig sind, aber wir können nicht alle Fragen der Relativitätstheorien in einem Video klären... Josef M. Gaßner

Stimmt - erstaunlich. Sonst kommen immer schon in den ersten paar Minuten Daumen nach unten. Ich glaube, unsere "Hater" sind im Urlaub... Wie auch immer - freuen wir uns darüber. Josef M. Gaßner

Es gibt immer mindestens 0.2 % Dislike. Egal was für ein tolles Video jemand macht. Genauso gibt es immer mindesten 0.2 % Like. Egal was für ein Schrott-Video man hoch lädt.

TheRohr Es gibt keine Sichtweise des Photons. Um zu wissen, wie die Welt aus der Sicht eines Photons aussieht müsste man sich ins Ruhesystem des Photons begeben, d.h. in das Inertialsystem in dem das Photon ruht. Das Problem ist dabei, dass die Lichtgeschwindigkeit invariant ist, d.h. ein Photon bewegt sich aus Sicht jedes Inertialsystems mit Lichtgeschwindigkeit. Es gibt also kein Inertialsystem in dem das Photon ruht.

@@partial_wave3299 ich bin ein photon, wie kann der andere photon immer noch lichtgeschwindigkeit besitzen? ist ja lacherlich

Die Frage wird so gut wie in keinem online video geklaert... Das Problem ist der Startpunkt des experiment und die Gleichzeitigkeit in der SRT. Im erdsystem faengt die uhr auf der erde gleichzeitig mit der entstehung des myons an zu zaehlen. Wenn man eine Lorentztrafe macht und sich das aus der system des myons anschaut entsteht es nicht zu gleichen zeit, wie auf der erde die messung begonnen wird. Genauer entsteht das myon und sieht auf der Uhr der erde bereits ziemlich viel vergangene zeit. Wenn im myonen system jetzt 2 weitere mycrosekunden vergehen, tickt die bewegte uhr, die sich auf myon zubewegt nur 1/gamma * 2 microsekunden weiter.

oder auch: aus Sicht der gleichförmig "bewegten" Atomuhr im Flugzeug ist die "ruhende" Atomuhr auf der Erde die scheinbar bewegte - stehen dann beide Uhren nach dem Experiment im selben Intertialsystem wieder beide "ruhend" nebeneinander (praktisch unmöglich ohne Beschleunigungsphasen) dann zeigten sie logischerweise exakt die gleiche Zeit an (ist ja auch nur die SRT).

Ist ja lustig, die Frage hat mich auch beschäftigt (nicht das mich der Rest gelangweilt hätte, ganz im Gegenteil^^)

Die bewegte Uhr geht aus Sicht des zuhause gebliebenen langsamer - gemäß SRT. Ein scheinbares Paradoxon wird erst dann daraus, wenn aus Sicht BEIDER Bezugssysteme jeweils der andere altert und es zu einer Gegenüberstellung kommt - gewissermaßen zum "Bartvergleich". Dies ist nicht möglich, weil mit geradliniger Bewegung bei konstanter Geschwindigkeit kein "Umkehren" des reisenden Zwillings möglich ist. Wir haben jedoch Inertialsysteme als Basis unserer Herleitungen festgelegt als zueinander geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt... Deshalb gibt es kein Zwillingsparadoxon. Im Forum auf www.urknall-weltall-leben.de sind wir ausführlich darauf eingegangen. Josef M. Gaßner

Warum die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum gerade so ist wie sie ist, darauf werden wir noch ausführlich in einem Videobeitrag eingehen. Falls Sie nicht bis dahin warten wollen, empfehle ich Kapitel 3.3 in unserem Buch zum Kanal. Josef M. Gaßner

@@ngc134 Beim üblichen Zwillingsparadoxon sind die beiden Zwillinge bei ihrem Wiedersehen unterschiedlich alt, was in der Asymmetrie zwischen ihnen begründet liegt. Nur einer der beiden bleibt während der gesamten Zeit innerhalb eines Inertialsystems. Bei obigem Gedankenexperiment besteht eine solche Asymmetrie aber nicht. Welcher der beiden sollte denn beim Wiedersehen älter sein?

@@ngc134 Bitte lesen! Es gibt keine Asymmetrie zwischen den Zwillingen.

Wie sind sie verschränkt? Die polarisation? Weshalb sollte sich ihrer meinung nach etwas verändern?

Bevor wir uns mit der Verschränkung beschäftigen können, müssen wir ausführlich in die Quantenmechanik einsteigen. Das werden wir nach den Relativitätstheorien... Einstweilen empfehle ich Ihnen konstruktive Diskussionen mit Gleichgesinnten in unserem Forum auf www.urknall-weltall-leben.de Josef M. Gaßner

Die Information, welche aus der Quantenverschränkung hervorgeht ist, so zu sagen, zufällig und verstößt daher nicht gegen die Kausalität/sRT.

Falls du mehr dazu erfahren willst, würde ich dir empfehlen über Erhaltungssätze, Symmetrie (-> Satz von Noether) und Interpretationen der QM nachzulesen.

Genau für Interessierte, die tiefer einsteigen wollen, haben wir doch das Buch "Urknall, Weltall und das Leben" verfasst. Ab Seite 361 gehen wir beispielsweise auf Erhaltungssätze, Symmetrien und das Noether-Theorem ein. Josef M. Gaßner

Urknall, Weltall und das Leben Bin zwar interessiert, aber dachte dass das Buch eher ein Einstieg ist als Vertiefung. Werde mir dennoch das Buch durchlesen. Hiermit will ich auch nochmal meinen Dank aussprechen: Durch sie, Herrn Gaßner und einige andere, bin ich schon vor etwa 2 Jahren zur Physik gekommen (Etwa 14) und dafür möchte ich ihnen sehr danken. Zu dem sind ihre Videos immer wieder ein Motivationsschub! Vielen vielen Dank für das alles.

ein photon besitz uberhaupt kein zeiterlebnis, bei der geburt ist er schon im gleichen moment am ende des universums , wie konnte er also einen anderen photon betrachten?

Von außen sreht sie still. logisch. Aber nun halt von innen betrachtet :-) da wirds dann wie ? haha

Ist m,eine Frage denn so schwer zu verszehen? :-) Klar ist innen alles normal aber der Blick nach draußen. Meine Zeit steht, von außen betrachtet. aber die Zeit außerhalb meines Bezugssystems müßte für mich doch dann unendlich schnell vergehen, oder nicht?

Bislang haben wir nur SRT behandelt, dh. flache Raumzeit OHNE Gravitationspotentiale. Das von Ihnen angesprochene Phänomen betrifft die Allgemeine RT. Danach vergeht die Zeit langsamer an großen Gravitationspotentialen. Wir kommen noch ausführlich dazu... Josef M. Gaßner

auf der erde auch, wenn du im dritten stock wohnst, lebste ein paar miliarden von sekunden bruchteilen langer als die unter dir

Ne...die unter dir lebt länger,weil sie tiefer im gravi.potential lebt und ihre Zeit langsamer als deine verstreicht. Fazit: Bergsteiger sterben eher als Taucher.

Natürlich kommen wir auch auf Eichfelder zu sprechen. Alle Bereiche unseres Buches werden wir behandeln. Im Forum auf www.urknall-weltall-leben.de finden Sie den gesamten geplanten Umfang der Reihe in Kategorien abgebildet. Josef M. Gaßner

hmm, ich glaube das war bei Galilei - da haben wir den Sinus linearisiert. Grüße Josef M. Gaßner

@@UrknallWeltallLeben vielen, vielen Dank für die schnelle Antwort!!

Die Frage werden wir am Sonntag 19:00 Uhr im Video "Raumzeitdiagramme und Zwillingsparadoxon" ausführlich beantworten. Josef M. Gaßner

Der Zwilling auf der Erde. Josef M. Gaßner

Hier das Universum absolut zu betrachten macht keinen Sinn. Es ist immer eine Frage des Bezugssystems, also mit welcher Geschwindigkeit sich ein Objekt relativ zu einem anderen Objekt bewegt. Am langsamsten denke ich mal vergeht die Zeit für Photonen (Lichtgeschwindigkeit, Zeit bleibt also still) und bei schwarzen Löchern, wegen der Gravitation. Beide aber unabhängig vom Bezugssystem.

Das einzige "ruhende" Bezugssystem, das verschiedene Beobachter im Universum als solches akzeptieren dürften, wäre die Kosmische Hintergrundstrahlung. Jeder könnte für sich bestimmen, wie schnell er sich relativ dazu bewegt... Den Gedanken habe ich im Buch ausführlicher erklärt... Josef M. Gaßner

Uwe Thomae sie haben die srt nicht richtig verstanden. Wenn beobachter A relativ zu B bewegt, geht für A die Uhr von B langsamer und für B die Uhr von A langsamer. Beim Zwillingsparadoxon ist sie Situation nicht symmetrisch. Der eine beschleunigt, der andere nicht (allgeimeine r.t.). Bei der srt ist die situation symmetrisch. Die eigene Uhr ist immer die schnellste. Alle anderen Uhren gehen gleich schnell oder langsamer. Vorausgesetzt es gibt keine Beschleunigung...

Urknall, Weltall und das Leben die Antwort finde ich verwirrend, bzw. gehört zu einer anderen Frage. Die Frage war ja, welches absolute Inertialsystem die schnellsten Uhren hat. Das IS des CMB passt als Antwort nicht... Der Fragesteller hat die srt schlicht nicht verstanden. Es geht schliesslich um Relativgeschwindigkeiten und nicht um absolute...

Hallo "TNB1" (wer immer das auch ist - ich rede eigentlich nicht gerne mit Leuten, die sich hier ne digitale Bukra aufsetzen) - an dieser Stelle gefiel mir der Hinweis von Herrn Gaßner auf sein Buch deutlich besser - insbesondere der Hinweis zur kosmischen Hintergrundstrahlung.

Hallo Michal Behr, es handelt sich um ein reines GEDANKENEXPERIMENT (von A. Einstein) um das scheinbare Paradoxon aufzulösen. In realen Leitern ist die Driftgeschwindigkeit der Elektronen relativ niedrig... Josef M. Gaßner

Das einzige "ruhende" Bezugssystem, das verschiedene Beobachter im Universum als solches akzeptieren dürften, wäre die Kosmische Hintergrundstrahlung. Jeder könnte für sich bestimmen, wie schnell er sich relativ dazu bewegt... Den Gedanken habe ich im Buch ausführlicher erklärt... Josef M. Gaßner

Schneider Mariane es geht hier nur um geschwindigkeitsunterschiede. Du als ruhender beobachter hast die schnellste uhr relativ zu den anderen. Damit die zeit für dich vergeht brauchst du kein "noch mehr ruhendes" system. Wie im Video erklärt wird, ist die Physik überall und bei allen Geschwindigkeiten gleich. Es passiert also gar nichts.

"In bewegten Systemen vergeht die Zeit langsamer" ist sachlich falsch. Jedes System ist ja aus seiner Sicht ein ruhendes - alle Uhren ticken also immer unverändert konstant weiter.

@ xellossaxon: Ich wusste doch, dass es noch Neandertaler geben muss!

Ausgestorbene Für Deutschland.

@ Anasazi: Die ganzen "Untoten" kamen mir eh schon suspekt vor!

Die Allgemeine RT packen wir an, sobald wir mit der SRT fertig sind... Josef M. Gaßner

Tja, das Universum nimmt leider keine Rücksicht darauf, ob Vertreter der Spezies Trockennasenaffen auf dem dritten Planeten um einen G2-Stern die Naturgesetze anschaulich finden oder nicht. Damit müssen wir alle leben und in den nächsten Folgen wird es noch schlimmer.... Josef M. Gaßner

Urknall, Weltall und das Leben: Vielleicht tuen sich ja andere Lebewesen leichter damit im Universum. Das lustige ist ja, wir bestehen aus Materie und können die grundlegenden Informationen aber nicht einfach aus uns selbst abrufen, so ähnlich als würde ein Computer zum Leben erwachen und kann sich dann die Prozesse auf denen seine Existenz bassiert nicht einfach abrufen, sondern muss Experimente durchführen um Stück für Stück zu verstehen, wie alles auf Quantenebene usw. abläuft.

xellossaxon Ja, da stimme ich auch zu, dass die Stringtheorie viele "unrealistische" Lücken hat, aber finde sie wegen der "mathematischer Schönheit" sehr toll. Was es Harald angeht, dass Video mit der Diskussion zwischen Harald und Josef fand ich lustig, würde gern noch so eine Diskussion ansehen, wenn Harald zustimmen würde :D

Korrigiere es zu Egozentriker.. dann passts sehr schön ;)

Hallo jänce, das Zwillingsparadoxon bezieht sich auf Spezielle Relativitätstheorie, dh. Flache Raumzeit. Für Ihr Szenario bedarf es einer (positiven) Krümmung... Josef M. Gaßner

Das ging schnell! Vielen Dank. :) Wird dieses Szenario in der Videoreihe noch behandelt ?

Nein. Im Augenblick mache ich mir eher Sorgen um den Schwierigkeitsgrad der Reihe...

Auf der Suche nach dem Symmetriebruch bin ich auf das dritte Geschwister gestoßen und ich schlage zum besseren Verständnis des Zwillingsparadoxon den verloren geglaubten Drilling vor, der als externer Beobachter fungieren kann. Das ursprüngliche Experiment kann er aus einer eigenen Rakete beobachten, die mit halber Geschwindigkeit (0,3c) hinter dem Raketendrilling herfliegt. In seinem Bezugssystem sieht er dann beide Geschwister mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen davonfliegen. Bis hierhin ist die Symmetrie auch wirklich noch erhalten und die ursprünglichen zwei Geschwister bleiben in ihren Rollen austauschbar. Keines von beiden "bleibt jünger" als das andere. Aber sobald der Raketendrilling "umkehrt", nimmt der Beobachterdrilling dieses Ereignis wahr: Plötzlich scheint die beobachtete Rakete mit sehr hoher Geschwindkeit (0,9c?) hinter dem Planeten herzurasen. Hier ist der Symmetriebruch. Aus Sicht des "neutralen", gleichmäßig dahinschwebenden Beobachterdrillings gibt es genau ein bestimmtes Geschwister welches umkehrt und zurückrast. Die Rollen sind nicht mehr verhandelbar. Tatsächlich verlässt ja nur der Raketendrilling sein inertiales Bezugssystem im Umkehrpunkt, wenn er weiterhin darauf beharrt, still zu stehen und darauf dass es sein Geschwister auf der Erdoberfläche ist, das sich bewegt. Sein ursprüngliches Bezugssystem driftet nach der Wende sozusagen von ihm weg, denn als Inertialsystem darf es die Richtung nicht mit wechseln. Obwohl die Erlebniswelten der ursprünglichen zwei Geschwister scheinbar gleich sind, haben die zwei doch unterschiedliche Realitäten. Der Raketendrilling sollte besser gut seinen Sicherheitsgurt angelegt haben, um die Vorzeichenumkehr seiner Bewegung zu verkraften. :) Er wird selbstverständlich auch von allen Geschwistern das jüngste sein, wenn er die Erdoberfläche wieder erreicht. Das ist mit der Sicht des Beobachterdrillings vollkommen zu erwarten und durch die Raserei zu erklären. Als Kontrolle habe ich mir ein modifiziertes Raketenexperiment überlegt und zwei Drillinge in entgegengesetzte Himmelsrichtungen mit 0,3c von der Erdoberfläche starten lassen. Das dritte Geschwister verbleibt diesmal am Startpunkt und erlebt zunächst dasselbe Schauspiel wie der mit halber Geschwindigkeit fliegende Drilling des obigen Experiments. Anders als oben kehren nun aber beide Raketen gleichzeitig um und fliegen zurück. Der wartende Drilling wird hier keinen Symmetriebruch beobachten. Die beiden Raketenpiloten werden gleich alt wieder ankommen. Warum das interessant ist? Weil auch hier jeder der beiden Piloten sich an seine Erlebniswelt klammern kann und dann wieder exakt identisch zum obigen Experiment den anderen wegfliegen und zurückkommen sieht. Wie groß muss die Überraschung sein, dass bei exakt dem gleichen Erleben einmal die beiden am Ende unterschiedlich alt sind (1. Gedankenexperiment), beim anderen mal gleich alt (2. Gedankenexperiment)... Moral: Persönliche Erlebniswelten sind nicht unbedingt Inertialsysteme, nur weil jeder sich selbst immer am nächsten (=im Koordinatenursprung seiner Egokoordinaten) ist. :) Viel Spaß beim Wundern.

Hallo Daniele R., hierzu werden wir in der Reihe ein eigenes Video erstellen. Ich glaube, es wird Folge 35. Gruß Josef M. Gaßner

das Freut mich. Danke bin schon gespannt darauf

Im Prinzip ja - allerdings verbringt natürlich kein Kosmonaut eine derart lange Zeit am Stück in der Umlaufbahn... Josef M. Gaßner

Zum Einfluss der Beschleunigung kommen wir ab Folge 15. Ich bitte noch um etwas Geduld... Josef M. Gaßner

Ich warte gerne, danke.

Markus Heigl doppelt nicht aber fast. Und ja, die Uhren ticken je nach Beobachter anders und es gibt im keine universelle Gleichzeitigkeit.

Hallo Markus Heigl, "Angenommen ich stehe an einem Punkt und zwei Orangen fliegen in entgegengesetzten Richtungen mit gleichen Geschwindigkeiten von mir weg. Dann müsste die Zeit für die Orangen langsamer vergehen, und zwar für beide gleich." Von meinem Bezugssystem: Ja. "Betrachte ich das aber von einer Orange aus, würde sich die andere Orange mit doppelter Geschwindigkeit entfernen." Vom Bezugssystem der Orange A: Ja. Umgekehrt von Orange B aus auch. "Also würden die beiden Zeiten unterschiedlich schnell vergehen." Das tun sie auch. Die Frage ist aber immer: Von welchem Bezugssystem aus gesehen!? "Das würde je nach Beobachter die komplette Verhältnisse total umkrempeln und keine logische Beziehung bzw. Aussage zwischen den beiden Objekten ermöglichen..." Man macht doch nach meinem Verständnis immer Beobachtungen aus seinem eigenen Bezugssystem heraus. Und im jeweils eigenen Bezugssystem kann jeder einzelne Beobachter logische Beziehungen zu allen Objekten aufstellen. "Das ganze kann eigentlich nur funktionieren, wenn ich alles auf einen gemeinsamen ruhenden Punkt beziehe und dieser stabil ist." Dieser Punkt hätte doch auch nur sein eigenes Bezugssystem. Ich kann mir leider auch keinen ruhenden Punkt zu zwei sich bewegenden 'Orangen' vorstellen, der zudem zeitgleich zu allem anderen ruhend sein müsste. "Jede Änderung des Bezugsystems würde andere Ergebnisse liefern." Macht es doch auch. Wenn ich die Geschwindigkeit eines Vogels messe, der mit flotten 100 km/h unterwegs ist, kommt es doch zu anderen Ergebnissen. Einmal gemessen zur Erdoberfläche (auf der wir in dem Fall stehen) eben jene 100 km/h. Bin ich aber ebenfalls fliegend unterwegs, mit lächerlichen 20 km/h im Heißluftballon in gleicher Richtung wie der Vogel, so messe ich zu mir (!) den Unterschied von 80 km/h. Klar wissen wir, dass der Piepmatz mit 100 km/h fliegt ... relativ zur Erdoberfläche. Aber eben nicht zu uns. Ich hoffe, das war alles richtig ... noch. Hab schon gehörigen Respekt vor den noch kommenden Folgen Oo