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Unsere Welt zu verstehen:  Beschleunigung Raumzeit



 Beitrag 0-66
 
 

 
Wer in der Raumzeit von einem Ereignis A zu einem Ereignis B kommen möchte, sollte wissen:

 
 
Beschleunigung hat einen Weg durch die Raumzeit zur Folge
 
auf dem wir Zeit sparen ( d.h. weniger altern )

 
 
Der Physiker Joachim Schulz argumentiert, dass nicht Beschleunigung, sondern Geschwindigkeit für das jeweils bewegte Objekt die Zeit bestimmt, um von A nach B zu kommen.
 
Das aber fand ich zunächst überhaupt nicht nachvollziehbar, denn der Titel seiner Seite » Nicht die Beschleunigung macht die Zeit « schien mir genau das Gegenteil von dem zu behaupten, was Schulz selbst am Ende einer seiner anderen Seiten über die Ergebnisse des Maryland-Experiments sagt (ich zitiere):
 


Ergebnis des Maryland-Experiments (nach Joachim Schulz):
 
Die im Maryland-Experiment verwendeten Atomuhren wurden in speziellen Transportbehältern gelagert, in denen sie von Umwelteinflüssen aller Art abgeschirmt wurden. Dadurch sollten Störungen des Experiments zum Beispiel durch Temperaturschwankungen ausgeschlossen werden. Die Flugzeuge flogen nicht, wie im Hafele-Keating-Experiment, um die Erde, sondern sie kreisten über der Chesapeake Bay im Bundesstaat Maryland (USA) in ständiger Sichtweite zum Flughafen. Vor dort aus wurde ihr Kurs durch Laserpeilung genau verfolgt und die Zeit der Atomuhr am Boden wurde durch kurze Laserimpulse ständig mit der Zeit der Atomuhren in den Flugzeugen verglichen.
 
Die Flugzeuge kreisten nämlich zunächst fünf Stunden auf 25.000 Fuß, stiegen dann auf 30.000 Fuß, wo sie fünf Stunden kreisten, um dann die letzten fünf Stunden auf 35.000 Fuß zu kreisen. Wie das folgende Bild aus der Original-Veröffentlichung zeigt, war die Messung genau genug um nachzuweisen, dass die Uhren tatsächlich um so schneller gingen, je weiter sie aus dem Gravitationsfeld der Erde heraus waren
.
 
 
 

 
 
Note: Die Uhren wurden nacheinander in 3 unterschiedlichen Höhen (25.000, 30.000, und 35.000 Fuss über Meeres­niveau) transportiert.
 
Die Flugzeuge waren immer in Sichtweite des Flughafens, flogen also nicht besonders schnell.

 


 
Dass Joachim Schulz mit seiner Aussage, nur Geschwindigkeit — aber keinesfalls Beschleunigung — mache die Zeit, dennoch recht hat, erkennt, wer sich vor Augen führt, dass seine Aussage sich auf einen schon fest gewählten Weg bezieht. Tatsächlich gilt:
 

 
Über mehr oder weniger Beschleunigung wählt man den Weg durch die Raumzeit.
 
Ihn dann gegeben, bestimmt die Geschwindigkeit, mit der wir uns räumlich bewegen, die Zeitspanne, die wir benötigen, um von A nach B zu kommen.

 
 
Beweis: Durch die Raumzeit bewegt jedes Objekt sich  s t e t s  mit Lichtgeschwindigkeit.

 
 
 
Note: Zu erkennen, wie ich Schulz missverstanden hatte, halfen mir eine Diskussion, die Herr Senf anstieß und zu der vor allem Chrys und Schulz selbst Entscheidendes beitrugen. Herzlichen Dank meinerseits an sie alle!
 
Mehr Details am Ende meiner Seite zum Zwillingsparadoxon.

 
 

 
Man kann es auch so ausdrücken:
 
Bewegt sich eine Objekt von Ereignis E1 durch die Raumzeit hin zu Ereignis E2, so wird sein Weg,
  • ausschließlich durch die Zeit führen — entlang einer Geodäte, die E1 mit E2 verbindet —, wenn das Objekt keinerlei Beschleunigung unterliegt (sich also stets in freien Fall befindet).
     
  • Erst Beschleunigung bewirkt, dass sein Weg  a u c h  durch den Raum führt. Entsprechend kürzer wird die Reisezeit, denn sie ist die Länge der zeitlichen Komponente seines Weges — sie wird nur zu Null, wenn das Objekt sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt (es kann dann aber keine Ruhemasse haben).

 
 
Wir sehen:
 
Je beschleunigter sich ein Objekt bewegt,
 
desto größere räumliche Distanzen (aus Sicht anderer) kann es während seiner Lebenszeit überbrücken.

 
 


Lee Smolin schreibt (auf S. 59 und 279 seines Buches TIME REBORN, 2013):
 
Consider a physical clock, which ticks off seconds, floating freely in space. It strikes noon, and later it strikes a minute past noon. In between the clock ticked sixty times. The number of times it ticked between the two events is something  a l l  observers, regardless of their relative motion, can agree upon. This is called the proper time.
 
This, however, does  n o t  mean that all clocks will tick the same number of times between two events:
 
Consider two moving clocks that pass each other when they both read noon, then seperate. One of them accelerates and reverses direction, passing the other clock again when that clock reads 12:01. The accelerating clock will display a different time. But the point ist that all observers agree about how many times one particular clock ticked between these two events. The clock that tickes the most times between two events is the one that is free-falling — and because the time a free-falling clock measures is distinguished in this way, we call it the proper time.
 



Josef Honerkamp schreibt (auf S. 194 seines Buches Wissenschaft und Weltbilder, 2015):
 

In starken Gravitationsfeldern gehen Uhren langsamer.

 
Beobachten wir z.B. ein Objekt, welches in ein Schwarzes Loch fällt und dabei seiner Eigenzeit nach jede Sekunde ein Signal aussendet:
 
Wir werden feststellen, dass — nach unserer, des Beobachters, Eigenzeit — die Abstände zwischen den Signalen immer größer werden, auch nachdem man die Laufzeiten der Signale in Rechnung gestellt hat.
 
Die Zeit verrinnt im Objekt immer langsamer, je näher das Objekt dem Schwarzen Loch kommt, bis sie schließlich stillsteht und damit das Objekt für uns alle Zeit am gleichen Ort erscheint.
 


 
Dass auch weltweit bekannte Physiker und Buchautoren sich nicht immer völlig unzweideutig ausdrücken, wenn sie über unterschiedlich schnell verstreichende
E i g e n z e i t  sprechen, zeigt folgendes Zitat:


Steven S. Gubser (Zitat von S. 2-3 seines Buches Das kleine Buch der Stringtheorie, 2011):
 
Wenn jemand ganz schnell im Kreis läuft, während ihm jemand, der daneben steht, zuschaut, verstreicht die Zeit für den Läufer langsamer als die Zeit für den Zuschauer.
 
Wenn beide eine Uhr bei sich tragen, vergeht auf der Uhr des Läufers weniger Zeit als auf der des ruhenden Zuschauers.
 


Die erste dieser beiden Aussagen wäre weniger missverständlich, wenn da stünde » vergeht für den Läufer weniger Zeit als für den Zuschauer «.

 


aus  Notizen  zu:

Was uns oft nicht bewusst ist


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