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Daniel K. hat geschrieben:Okay, nice ...
Ich hätte wohl den Nullpunkt zentriert, dann würde es nicht so aussehen, als ob sich was nach unten bewegt. Ist etwas ungewohnt.
Daniel K. hat geschrieben:Frau Holle hat geschrieben:
Die Zahlen geben also keine unterschiedlichen Dinge an:
- 3 Jahre = Eigenzeit des Reisenden an seinem Ort in S'
- 5 Jahre = identische Eigenzeit an allen Orten in S
Was schwurbelst Du? Hast Du nun wieder wirklich vergessen, was ein Punkt ist? Wo der Unterschied zwischen Eigenzeit und Koordinatenzeit ist?
Daniel K. hat geschrieben:Magst Du nicht noch den Lesern erklären, was genau Du zeigst, was die blauen Linien sind?

Frau Holle hat geschrieben:Daniel K. hat geschrieben:
... Ich hätte wohl den Nullpunkt zentriert, dann würde es nicht so aussehen, als ob sich was nach unten bewegt. Ist etwas ungewohnt.
Dargestellt ist die Bewegung des Reisenden im Ruhesystem S von E und AC, gleichförmig und geradlinig. Deshalb bleibt die Strecke fix im Bild am oberen Rand, eben in Ruhe. Was unterhalb ist, ist zeitlich die Vergangenheit in S, oberhalb wäre Zukunft. Das ist so üblich in einem Raum-Zeit-Diagramm.
Frau Holle hat geschrieben:
Auf der vertikalen Skala links ist immer die aktuelle Zeit in S, ...
... die du Koordinatenzeit nennst und fälschlich meinst, dass es einen Unterschied zu Eigenzeit gäbe:Daniel K. hat geschrieben:Frau Holle hat geschrieben:
Die Zahlen geben also keine unterschiedlichen Dinge an:
- 3 Jahre = Eigenzeit des Reisenden an seinem Ort in S'
- 5 Jahre = identische Eigenzeit an allen Orten in S
... Hast Du nun wieder wirklich vergessen, was ein Punkt ist? Wo der Unterschied zwischen Eigenzeit und Koordinatenzeit ist?
Der Unterschied ist nicht anders als der zwischen Kleidung und Uniform. Wenn ich einen in Uniform sehe, ist es seine Kleidung.
Frau Holle hat geschrieben:
Und ich habe eine Zusatzinformation:
Ich weiß nämlich, dass alle anderen, die auf gewisse Weise zu ihm gehören genau die gleiche Kleidung tragen. So kann ich eine zuverlässige Aussage auch über diese anderen machen, selbst wenn sie gerade nicht zugegen sind. Diese anderen haben nicht etwa "für" mich etwas anderes an, nur weil sie gerade nicht da sind.
In der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) beschreiben Eigenzeit und Koordinatenzeit zwei unterschiedliche Arten, wie die Dauer zwischen zwei Ereignissen gemessen wird. Der Hauptunterschied liegt darin, wo und mit wie vielen Uhren die Messung durchgeführt wird.
Hier ist der direkte Vergleich, zuerst Eigenzeit τ:\(\tau \)
- Definition: Die Zeit, die auf einer Uhr vergeht, die sich direkt mit dem Beobachter (oder dem Objekt) mitbewegt.
- Anzahl der Uhren: Es wird nur eine einzige Uhr benötigt, die sich am selben Ort wie das Ereignis befindet.
- Bezugssystem: Gemessen im Ruhesystem des Objekts.
- Eigenschaft: Sie ist eine invariante Größe (Skalar). Alle Beobachter stimmen darin überein, was die Uhr des Objekts anzeigt.
Koordinatenzeit (Differenz) Δt:
- Definition: Die Zeitdifferenz zwischen zwei Ereignissen, gemessen von Uhren in einem äußeren, ruhenden Bezugssystem.
- Anzahl der Uhren: Es werden mindestens zwei synchronisierte Uhren an verschiedenen Orten des Bezugssystems benötigt.
- Bezugssystem: Gemessen in einem bewegten Bezugssystem (relativ zum Objekt).
- Eigenschaft: Sie ist abhängig vom Bezugssystem. Verschiedene bewegte Beobachter messen unterschiedliche Koordinatenzeiten.
Ein anschauliches Beispiel:
Stell dir einen Astronauten in einer Rakete vor, der von der Erde zu einem fernen Planeten fliegt.
- Eigenzeit τ: Der Astronaut blickt auf seine Armbanduhr. Da er sich relativ zu seiner eigenen Uhr nicht bewegt, misst er die Eigenzeit. Für ihn dauert der Flug gefühlt (und physikalisch auf seiner Uhr) zum Beispiel 3 Jahre.
- Koordinatenzeit Δt: Ein Kontrollzentrum auf der Erde beobachtet die Rakete. Die Mitarbeiter dort nutzen die Uhren der Erde (die relativ zur Rakete bewegt sind), um den Start und die Ankunft zu stoppen. Aufgrund der Zeitdilatation vergeht die Zeit für den bewegten Astronauten aus Sicht der Erde langsamer. Die Erduhren zeigen für dieselbe Reise deshalb beispielsweise 5 Jahre an.
Frau Holle hat geschrieben:Daniel K. hat geschrieben:
Magst Du nicht noch den Lesern erklären, was genau Du zeigst, was die blauen Linien sind?
Die roten vertikalen Linien unterhalb von E und Ac sind deren Weltlinien durch die Raumzeit. Sie sind stets gleich lang (Eigenzeit). Im Ruhesystem gilt Eigenzeit = Systemzeit.
Frau Holle hat geschrieben:
Die untere blaue Linie ist die Weltlinie des Reisenden durch die Raumzeit, seine vergangene Eigenzeit. Die Längen der roten und blauen Weltlinien kann man in der Grafik nicht direkt vergleichen, weil die Einheiten unterschiedlich lang sind. Die Skala ist angegeben in Jahren.
Frau Holle hat geschrieben:
Hier die Situation 3 J nach der Abreise, in 2,4 Lj Entfernung des Reisenden von der Erde:
Der Reisende liest 1,8 Jahre auf seiner Uhr, ...
Frau Holle hat geschrieben:
... und die 3 Jahre der Erduhr liest vor Ort an der Strecke ab.
Frau Holle hat geschrieben:
Auch wenn er dort keine Streckenuhr mit Abstandangabe vorfindet, empfängt er das Zeitsignal, das von der Erde 0,6 Jahre nach der Abreise ausgesendet wurde (gelbe Linie). Zu seinen 1,8 Jahren seit der Abreise addiert er diese 0,6 Jahre und weiß somit sicher, dass das er inzwischen 1,8 + 0,6 = 2,4 Lj in S zurückgelegt hat. Somit weiß er auch sicher, dass der Bruder in S seit der Abreise um 0,6 + 2,4 = 3 J gealtert ist.
Die einzige Frage, die bleibt :::Daniel K. hat geschrieben:Die Frage die bleibt:Frau Holle hat geschrieben:...
Weißt Du was Du hier machst, trickst Du, oder glaubst Du wirklich, die SRT ist falsch und die Erduhr geht für den Reisenden in S' wirklich schneller als seine eigene Uhr? Als bewegte Uhr?
Daniel K. hat geschrieben:ㅤ
Ein anschauliches Beispiel:
Stell dir einen Astronauten in einer Rakete vor, der von der Erde zu einem fernen Planeten fliegt.
- Eigenzeit τ: Der Astronaut blickt auf seine Armbanduhr. Da er sich relativ zu seiner eigenen Uhr nicht bewegt, misst er die Eigenzeit. Für ihn dauert der Flug gefühlt (und physikalisch auf seiner Uhr) zum Beispiel 3 Jahre.
- Koordinatenzeit Δt: Ein Kontrollzentrum auf der Erde beobachtet die Rakete. Die Mitarbeiter dort nutzen die Uhren der Erde (die relativ zur Rakete bewegt sind), um den Start und die Ankunft zu stoppen. Aufgrund der Zeitdilatation vergeht die Zeit für den bewegten Astronauten aus Sicht der Erde langsamer. Die Erduhren zeigen für dieselbe Reise deshalb beispielsweise 5 Jahre an.
Ich denke das kommt der Sache doch näher. Und Google hat recht sicher einige meiner Suchen gespeichert gehabt und nimmt nun wohl deswegen genau unser Beispiel. Oder es ist einfach ganz bekannt.
Daniel K. hat geschrieben:die 5 J sind nicht invariant, die 3 J Eigenzeit der Uhr C hingegen schon.
* Beide Beobachter sehen mit eigenen Augen genau dieselben zwei Zahlen (3 Jahre vs. 5 Jahre).
* Dieser direkte, lokale Uhrenvergleich ist absolut und objektiv für jeden Beobachter im gesamten Universum exakt gleich. [...]
Das ist keine abstrakte Rechengröße. Wenn die Zwillinge (oder in Ihrem Beispiel die drei Personen) nach dieser Ankunft per Videokonferenz miteinander sprechen, wird der Altersunterschied real sein:
* Person A auf der Erde und Person C auf Alpha Centauri sind beide um 5 Jahre gealtert.
* Der Reisende ist physisch nur um 3 Jahre gealtert. Sein Herz hat in dieser Zeit weniger oft geschlagen, seine biologischen Prozesse liefen langsamer ab, er ist jünger geblieben.
Daniel K. hat geschrieben:Frau Holle hat geschrieben:Die untere blaue Linie ist die Weltlinie des Reisenden durch die Raumzeit, seine vergangene Eigenzeit. Die Längen der roten und blauen Weltlinien kann man in der Grafik nicht direkt vergleichen, weil die Einheiten unterschiedlich lang sind. Die Skala ist angegeben in Jahren.
Okay, ja, und was ist dann die obere blaue Linie?
Daniel K. hat geschrieben:Frau Holle hat geschrieben:
... und die 3 Jahre der Erduhr liest vor Ort an der Strecke ab.
Da widerspreche ich, er kann die Erduhr nicht vor Ort an der Strecke ablesen, weil sie ist nicht da.
Daniel K. hat geschrieben:Um die Erduhr gleichzeitig mit seiner eigenen Uhr abzulesen - bedenke er ist in S', seine Gleichzeitigkeit ist Programm - muss er gleichzeitig die Anzeiger der Uhr am Ort der Erde wissen, wenn seine Uhr t' = 1,8 J anzeigt.
Daniel K. hat geschrieben:Ich kann es Dir auf zwei Wegen ausrechnen, wenn Du das bestreitest oder nicht verstehst.
Daniel K. hat geschrieben:Du kannst natürlich viele lustigen Dinge ausrechnen, aber nur weil da nun 3 J rauskommt, und die Rechnung selbst richtig ist, ist es nicht das, was für den Reisenden nun gleichzeitig die Uhr auf der Erde anzeigt, wenn er seine Uhr mit 1,8 J abliest.
Daniel K. hat geschrieben:Du darf aus dem empfangenen Signal und der Eigenzeit des Reisenden nicht schließen, dass die Erduhr gleichzeitig mit dem Ablesen der Raketen-Uhr 3 Jahre anzeigt.
Daniel K. hat geschrieben:Du kannst ja auch einfach nur kurz auf die SRT hören, die in S' bewegten Uhren gehen langsamer
Daniel K. hat geschrieben:Peter zeigt das ja extra an der Tafel noch mal explizit, und somit zeigt die für den Reisenden bewegte Uhr auf der Erde natürlich weniger als seine Uhr an, nicht mehr, Bedingung ist natürlich "jetzt für ihn gleichzeitig, wenn er seine Uhr mit 1,8 J" abliest. Und das wir den Gammafaktor mit 5/3 kennen, kommt da eben t = 1,08 J raus.
Daniel K. hat geschrieben:Du behauptest hier aber 3 Jahre und damit müsste die für den Reisenden in seinem System bewegten Uhr auf der Erde schneller laufen, als seine Uhr, die zu ihm ruht.
Daniel K. hat geschrieben:Dir ist schon klar, dass das im Widerspruch zur SRT steht, die im System bewegte Uhr geht langsamer, nicht schneller.
Daniel K. hat geschrieben:In S zeigt die Erduhr beim Ableseereignis drei Jahre an. In S′ ist das gleichzeitig zugeordnete Erdereignis dagegen eines, bei dem die Erduhr erst 1,08 Jahre anzeigt. Du bestimmst also korrekt Koordinaten in S, beantwortest damit aber nicht die Frage nach der Anzeige der Erduhr, die im Raketensystem gleichzeitig ist.
Daniel K. hat geschrieben:
Die Frage die bleibt:
Weißt Du was Du hier machst, trickst Du, oder glaubst Du wirklich, die SRT ist falsch und die Erduhr geht für den Reisenden in S' wirklich schneller als seine eigene Uhr? Als bewegte Uhr?
Daniel K. hat geschrieben:Schon richtig, aber die Uhr auf Erde und Centauri haben nicht auch Eigenzeit zwischen beiden Ereignissen E00 und E03 gezählt. Bei E00 war zwar die auf der Erde da und die des Reisenden, also C/A und bei E03 eben die von Centauri und des Reisenden, also C/B. Darum bekommt man einfach keine 5 Jahre Eigenzeit zwischen beiden Ereignissen auf A oder B.
Skeptiker hat geschrieben:Verschieb ich msl hier hin:Daniel K. hat geschrieben:Schon richtig, aber die Uhr auf Erde und Centauri haben nicht auch Eigenzeit zwischen beiden Ereignissen E00 und E03 gezählt. Bei E00 war zwar die auf der Erde da und die des Reisenden, also C/A und bei E03 eben die von Centauri und des Reisenden, also C/B. Darum bekommt man einfach keine 5 Jahre Eigenzeit zwischen beiden Ereignissen auf A oder B.
Skeptiker hat geschrieben:Skeptiker hat geschrieben:Verschieb ich msl hier hin:Daniel K. hat geschrieben:Schon richtig, aber die Uhr auf Erde und Centauri haben nicht auch Eigenzeit zwischen beiden Ereignissen E00 und E03 gezählt. Bei E00 war zwar die auf der Erde da und die des Reisenden, also C/A und bei E03 eben die von Centauri und des Reisenden, also C/B. Darum bekommt man einfach keine 5 Jahre Eigenzeit zwischen beiden Ereignissen auf A oder B.
Natürlich bekommt man 5 Jahre. Schau dir das Bild von Kroll an. Links die Erde, rechts Alpha C. Beide Uhren starten bei 0 Jahren. Wenn der Reisende bei Alpha C ankommt zeigt die Uhr 5 Jahre. Eindeutig hat die während der Reise 5 Jahre gezählt.
Rudi Knoth hat geschrieben:Die 5 Jahre zwischen den Ereignissen "Start von der Erde" und "Ankunft bei AC" sind aber die Koordinatenzeit zwischen den beiden Ereignissen. Sie passieren im System S (ErdeAC) aber an verschiedenen Orten. Im System S' (Raumschiff) passieren sie aber an einem Ort. Und die 3 Jahre sind dann die Eigenzeit von der Uhr im Raumschiff. Diese Eigenzeit wird aus dem "Viererabstand" der beiden Ereignisse berechnet und dieser ist invariant für alle Bezugssysteme.
Gruß
Rudi Knoth
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