Hier eine Animation, die die Effekte der Speziellen Relativitätstheorie anschaulich macht.
Wie man sieht gehen alle Uhren synchron.
Die Sonde links sendet zwei Signale.
Das blaue Signal enthält die Information 0:00s.
Das rote Signal enthält die Information 00:01s.
Die Lichtblitze sind Sekunden. Die Uhren von Rakete und Sonde sind synchronisiert.
Die Sonde sendet das blaue Signal und ein Lichtblitz/Sekunde später das rote Signal.
Es gibt nur diese drei Fälle.
A) Sonde und Rakete ruhen zueinander. Die Rakete empfängt blaues und rotes Signal im Abstand von einer Sekunde.
B) Die Rakete fliegt auf die Sonde zu. Wenn das blaue Signal die Rakete erreicht, erscheint die Strecke, die die Rakete bis zum roten Signal zurücklegt (obere schwarze Strecke).
Man sieht, die schwarze Strecke zwischen blauen und rotem Signal, ist für die Rakete kürzer als ruhend. Ein Beweis für Längenkontraktion.
Man sieht auch, die Zeit, die die Rakete zwischen blauen Signal und rotem Signal misst, ist kürzer als die Zeit zwischen den Signalen im ruhenden Fall.
Die Rakete weiß, dass die beiden Signale im Ruhesystem 1 Lichtsekunde auseinander liegen. Sie misst aber zwischen den beiden Signalen weniger vergangene Zeit. Ein Beweis für Zeitdilatation.
C) Die Sonde fliegt auf die Rakete zu. Warum sind dann die Signale schneller? Weil im jeden Bezugssystem die Lichtgeschwindigkeit gleich groß ist.
In allen drei Fallen A) B) und C) bewegt sich das Signal mit der gleichen Geschwindigkeit von der Sonde weg, eben mit Lichtgeschwindigkeit.
Wie man in der Animation sieht, ist die Strecke zwischen blau und rot so lang wie in Fall A). Aber rotes Signal kommt nach blauen Signal früher an, als im Fall A).
Das muss ja auch so sein, in A) ruht alles, in C) ist die Sonde bewegt.
Und nun zum Schluss, ganz wichtig.
Man selbst ist im Universum immer ruhend. Wenn ich in eine Rakete steige und fliege konstant mit annähernd Lichtgeschwindigkeit,
dann sehe ich das Universum so, als bewegt. Allerdings meine Rakete, in der ich bin, sehe ich egal ob ich ruhe oder bewegt bin gleich, so als ob ich ruhend wäre.
Das bedeutet hier, bin ich auf der Sonde, so gilt für das was ich sehe Fall B).
Andersrum, bin ich Passagier der Rakete, so sehe ich die Welt wie in Fall C)
Etwas anderes geht nicht. Denn es gibt nur Relativbewegung.
Man kann im All nur feststellen, ich ruhe zum Objekt, oder es gibt eine Relativbewegung zum Objekt.
Man kann sagen, empfange ich die Uhrzeit von einem bewegten Objekt, so erlebe ich mich als ruhend, und erkenne in der Uhrzeit Zeitdilatation.
Sende ich Informationen zu einem anderen Objekt, dann geschieht das mit Lichtgeschwindigkeit.
"Bewegte Uhren gehen langsamer", dieser Satz gilt nur für das empfangen der Uhrzeit/Informationen.
Und wenn man den Satz sagt, muss man eigentlich noch ergänzen, bewegte Strecken sind kürzer.
