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Physik » Relativitätstheorie » Widerspruch in Relativitätstheorie?
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Universität/Hochschule J Widerspruch in Relativitätstheorie?
mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-12-27


Hi,

Hab vor einigen Wochen meinem Physiklehrer gemailt:

Nehmen wir an, ich bewege mich relativ zu einem Inertialsystem A mit Lichtgeschwidigkeit. Laut der Relativitätstheorie vergeht die Zeit von A aus meiner Perspektive unendlich schnell, das heißt im Umkehrschluss, dass ich aus der Perspektive von A stillstehe. Das wiederum widerspricht aber der Grundannahme, ich bewege mich für A mit c...?!?!


Er darauf:


Nach Einsteins Theorie kannst du dich, weil du eine Masse hast, in einem Inertialsystem sowieso nur mit weniger als c bewegen. (Anders ist das bei Licht. Licht bewegt sich in jedem IS mit c.) Also kann es nicht zu dem Widerspruch kommen.


Darauf ich:


Kann man nicht auch ein Paradoxon herleiten, wenn man v einfach sehr nah an c rankommen lässt?
 Ich mit v = 290 000 km/h unterwegs sehe die Zeit der anderen (des Inertialsystems) sehr schnell vorübergehen, weswegen die anderen mich sehr langsam bewegen sehen. Lassen wir v von unten gegen c gehen, wird  dieser Effekt immer stärker:
Ich werde im Vergleich zum Inertialsystem immer schneller, aber aufgrund der Relativität sieht mich das Inertialsystem immer langsamer => auch ohne v = c paradox, es reicht v -> c, was ja geht?!



Daraufhin war er glaube ich etwas unsicher, kann hier jemand helfen?



Danke schonmal!
M. Hipp  



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Caban
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2019-12-27


Hallo

Du kannst dich unendlich nahe an c annähern, aber nicht erreichen.

Gruß Caban



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mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2019-12-27


Das ist genau das, aus was ich in meiner zweiten Mail an meinen Lehrer DENNOCH einen (scheinbaren?!) Widerspruch abgeleitet habe ;-)



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Caban
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2019-12-27


Hallo

Ic sehe da keinen Widerspruch. Meiner Meinung nach sagt der Lorenzfaktor genau das aus.

Gruß Caban



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mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2019-12-27


Aber wie kann ich denn für A immer schneller werden, obwohl er mich (laut Relativität) immer langsamer fliegen sieht?



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xiao_shi_tou_
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2019-12-27

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2019-12-27 18:22 - mhipp im Themenstart schreibt:
Hi,

Hab vor einigen Wochen meinem Physiklehrer gemailt:

Nehmen wir an, ich bewege mich relativ zu einem Inertialsystem A mit Lichtgeschwidigkeit. Laut der Relativitätstheorie vergeht die Zeit von A aus meiner Perspektive unendlich schnell, das heißt im Umkehrschluss, dass ich aus der Perspektive von A stillstehe. Das wiederum widerspricht aber der Grundannahme, ich bewege mich für A mit c...?!?!


Er darauf:


Nach Einsteins Theorie kannst du dich, weil du eine Masse hast, in einem Inertialsystem sowieso nur mit weniger als c bewegen. (Anders ist das bei Licht. Licht bewegt sich in jedem IS mit c.) Also kann es nicht zu dem Widerspruch kommen.


Darauf ich:


Kann man nicht auch ein Paradoxon herleiten, wenn man v einfach sehr nah an c rankommen lässt?
 Ich mit v = 290 000 km/h unterwegs sehe die Zeit der anderen (des Inertialsystems) sehr schnell vorübergehen, weswegen die anderen mich sehr langsam bewegen sehen. Lassen wir v von unten gegen c gehen, wird  dieser Effekt immer stärker:
Ich werde im Vergleich zum Inertialsystem immer schneller, aber aufgrund der Relativität sieht mich das Inertialsystem immer langsamer => auch ohne v = c paradox, es reicht v -> c, was ja geht?!



Daraufhin war er glaube ich etwas unsicher, kann hier jemand helfen?



Danke schonmal!
M. Hipp  
Das ist kein Widerspruch. Es macht einen großen Unterschied, ob $v=c$ oder $v<c$ gilt. Was meinst du mit $v\to c$?


-----------------
”己所不欲,勿施于人“(Konfuzius)
PS: Falls ich plötzlich aufhöre in einem Thread zu antworten, dann kann es sein, dass ich es vergessen habe. Ihr könnt mir in diesem Fall eine Private Nachricht schicken.
\(\endgroup\)


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mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2019-12-27


Wie ich in meiner Mail erklärt habe (...), meine ich damit, dass v gegen c geht (Konvergent von unten).

Ich werde also immer schneller.

Für mich verläuft die Zeit der anderen also immer schneller.

Im Umkehrschluss verläuft meine Zeit für die anderen immer langsamer.

Je schneller ich im Vergleich zu den anderen (Inertialsystem A) werde, desto langsamer sehe ich also für die anderen aus.

Widerspruch.



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xiao_shi_tou_
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2019-12-27


2019-12-27 20:49 - mhipp in Beitrag No. 6 schreibt:
Wie ich in meiner Mail erklärt habe (...), meine ich damit, dass v gegen c geht (Konvergent von unten).

Ich werde also immer schneller.

Für mich verläuft die Zeit der anderen also immer schneller.

Im Umkehrschluss verläuft meine Zeit für die anderen immer langsamer.

Je schneller ich im Vergleich zu den anderen (Inertialsystem A) werde, desto langsamer sehe ich also für die anderen aus.

Widerspruch.
Das Gesetz ist aber nicht "stetig".
Es gilt im Grenzfall nicht.



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lula
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, eingetragen 2019-12-27


Hallo
Dein Umkehrschluss ist falsch du bewegst dich in I mit 99,9% c dann bewegt sich I mit 99,9% c gegenüber dir. beide seht ihr die Zeit im anderen System  langsamer vergehen, wenn ihr euch gegenseitig Lichtsignale schickt sind sie jeweils gleich viel dopplerverschoben, also rotverschoben. die Situation ist völlig symmetrisch. (dabei gehe ich davon aus, dass du dich von I entfernst, also nicht drauf zu rast.)
bis dann, lula

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.6 begonnen.]


-----------------
Mein Leben ist zwar recht teuer,  aber dafür bekomm ich jedes Jahr umsonst eine Reise einmal um die Sonne



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juergenX
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2019-12-27


soweit ichs verstehe wenn du ein fast oder ganz masseloses etwas bist (Boson) und dich mit 99,99% C bewegst, so legst du aus deiner eigenen Sicht Entfernungen von Millionen Lichtjahren in sehr kurzer Zeit zurück, hast also aus deiner eigenene Messung weg/zeit Überlichtgeschwindigkeit oder? Und was sehen die anderen von Dir an denen du vorbeifliegst?



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, eingetragen 2019-12-27


2019-12-27 18:22 - mhipp im Themenstart schreibt:
Nehmen wir an, ich bewege mich relativ zu einem Inertialsystem A mit Lichtgeschwidigkeit.

Mehmen wir mal an Du meinst fast Lichtgeschwindigkeit:

2019-12-27 18:22 - mhipp im Themenstart schreibt:
Laut der Relativitätstheorie vergeht die Zeit von A aus meiner Perspektive unendlich schnell

Nein, sie vergeht aus Deiner Perspektive (fast) unendlich langsam.

2019-12-27 18:22 - mhipp im Themenstart schreibt:
, das heißt im Umkehrschluss, dass ich aus der Perspektive von A stillstehe.

Nein, Du bewegst Dich aus der Perspektive von A mit (fast) Lichtgeschwindigkeit. Was aus Sicht von A (fast) stillsteht, ist Deine Zeit.



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Goswin
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.11, eingetragen 2019-12-28


2019-12-27 21:22 - lula in Beitrag No. 8 schreibt:
Dein Umkehrschluss ist falsch du bewegst dich in I mit 99,9% c dann bewegt sich I mit 99,9% c gegenüber dir.

Ganz meine Meinung.
Das Erreichen bzw Nichterreichen der Lichtgeschwindigkei hat damit gar nichts zu tun. Falls wir den (falschen) Umkehrschluss schlucken würden, würden wir sogar bei 30_km/h einen Widerspruch erhalten. 😛


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/Kyristo meu kimgei kom nhi cumgen ta Gendmogen.



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mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.12, vom Themenstarter, eingetragen 2019-12-28


Hi, danke für die vielen Antworten,
Ich habe langsam die Befürchtung, ich hab da ein paar Sachen verwechselt.
Ich werd mir nochmal einige Artikel durchlesen und mich dann nochmals melden.

Aber ist es nicht so, dass ein Weltraumfahrer, der sehr schnell unterwegs war und dann zur Erde zurückkehrt, fortan viel jünger ist als sein Zwillingsbruder?
Das würde doch heißen, die Zeit auf der Erde ist aus Sicht des Weltraumreisenden schneller vergangen, da sein Zwilling auch schneller gealtert ist...?!



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lula
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.13, eingetragen 2019-12-28


Hallo
 das mit dem zurückkehrenden Reisenden ist ein anderes Problem. er muss ja umkehren, d.h. er bewegt sich mal weg, mal auf die Erde zu, verglichen mit der Erde kommt er jünger an, als sein Zwillingsbruder, der da blieb, aber hätte man den ne Weile "eingefroren" wäre er auch noch jünger. Darüber liest du am besten unter "Zwillingsparadoxon" nach.
Gruß lula


-----------------
Mein Leben ist zwar recht teuer,  aber dafür bekomm ich jedes Jahr umsonst eine Reise einmal um die Sonne



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mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.14, vom Themenstarter, eingetragen 2019-12-28


Ja aber warum bewirkt denn eine Umkehrung der Bewegungsrichtung, dass etwas anderes passiert als normal??
Man muss ja zwingend umkehren um die beiden Uhren vergleichen zu können?!



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juergenX
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.15, eingetragen 2019-12-28


2019-12-28 12:50 - mhipp in Beitrag No. 14 schreibt:
Ja aber warum bewirkt denn eine Umkehrung der Bewegungsrichtung, dass etwas anderes passiert als normal??
Man muss ja zwingend umkehren um die beiden Uhren vergleichen zu können?!
Ich denke mal bei den relativistischen Zeitdilatationen spielt die Richtung der systeme zueinander kein Rolle, schnell hin und her (was problematisch für menschen ist),oder in einer grossen schleife, liefern immer das ähnlich ergebnis dass beide systeme unterschiedliche zeitabbläufe haben.
Vom hier aus bleibt der Zwilling jünger,vom Raumschiff aus altern sein Bruder  und alle andere Erdianer auf wundersame Weise schneller.
Es wurden aber experimente mit schnellen flugzeugen und atomuhren gemacht, die andere Ergebnisse brachten je nachdem ob man mit oder gegen die Erdrotation oder quer dazu flog, soviel ich mich erinner. ich muss das nochmal nachschauen will deswegen lieber nichts falsches sagen.... aber es ist sehr komplex da das ganze system erde Sonne galaxis auch wie wild rotiert ;)
Der o.a. artikle in wiki Zwillingsparadoxon ist recht gut.



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DrStupid
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.16, eingetragen 2019-12-28


2019-12-28 12:50 - mhipp in Beitrag No. 14 schreibt:
Ja aber warum bewirkt denn eine Umkehrung der Bewegungsrichtung, dass etwas anderes passiert als normal??

Die Symmetrie der Zeitdilatation gilt nur zwischen zwei Inertialsystemen. Mit der Beschleunigung beim Umkehren wird diese Symmetrie gebrochen. Der Reisende ruht dann in einem Nicht-Inertialsystem bzw. wechselt zwischen verschiedenen Inertialsystemen. Relativ zu den Zeiten dieser Inertialsysteme gewinnt die Uhr des ruhenden Zwillings während des Umkehrens einen Vorsprung, den sie bis zum Schluss der Reise nicht mehr vollständig verliert.



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wessi90
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.17, eingetragen 2019-12-31


Eigentlich ist das Zwillingsparadoxon überhaupt nicht paradox, jedenfalls nicht paradoxer, als dass der Weg entlang der Katheten in einem rechtwinkligen Dreieck länger ist, als entlang der Hypothenuse. Dabei legen wir die aus dem Alltag vertraute euklidische Metrik zugrunde.

In der (speziell-relativistischen) Realität gilt hingegen: Die Weltlinie längster Dauer zwischen zwei Ereignissen (in der Raumzeit) ist eine Gerade. Geraden sind aber gerade alle gleichförmigen Bewegungen, woraus im Umkehrschluss folgt: Sobald sich jemand zwischen zwei Ereignissen nicht gleichförmig bewegt hat, ist für ihn weniger Zeit vergangen als für einen gleichförmig bewegten.

Betrachtet man die Bewegung der Erde um die Sonne, könnte man also auch ein "inverses" Zwillingsparadoxon basteln. Ich bleibe (bzgl eines inertialen Fixsternsystems) mit meinem Raumschiff nach verlassen der Erde stehen und trete irgendwann wieder auf die Erde zurück (bspw nach einem Jahr, wenn sie wieder kommt). Dann ist der Zwilling auf der Erde jünger.



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mhipp
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.18, vom Themenstarter, eingetragen 2020-01-01


Hi zusammen,

Ich hab jetzt die letzten Tage intensiv recherchiert und nachgedacht und mittlerweile verstehe ich glaub das meiste, was für mich in den letzten Jahren stets einen Widerspruch darstellte.
Danke für eure Hilfe :-)



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