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Relativitätstheorie: Zeit und Masse

 
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Ilmor
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Anmeldungsdatum: 13.12.2008
Beiträge: 7151

Beitrag(#1366143) Verfasst am: 24.09.2009, 19:19    Titel: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Habe in letzer Zeit etwas über die Relativitätstheorie nachgedacht, und habe nun einige Fragen.
Und da ja Atheisten bekanntlich kluge Leute sind, poste ich meine Fragen einfach mal hier rein:

1. Relativität der Zeit
Das Zwillingsparadoxum dürfte ja bekannt sein, Zwilling A auf der Erde, Zwilling B Fliegt für viele Jahre
mit beinahe Lichtgechwindigkeit in den All, als er zurückkommt, ist B kaum älter, und A ein Greis.
Nun aber folgendes Gedankenexperiment:
Zwei Raumschiffe, in einer Entfernung von, sagen wir mal 10 Lichtjahren, Raumschiff A fliegt auf Raumschiff B mit beinahe Lichtgeschwindigkeit zu, und bremst dann ab, sodass er direkt neben B zum stehen kommt, es wird eine Verbindung hergestellt, und die Uhren werden verglichen.
Nun dürfte auf A wesentlich weniger Zeit vergangen sein, als auf B. Soweit so gut.
Nun bremst A allerdings nicht mehr ab, stattdessen beschleunigt B, als A diesen erreicht, auf die gleiche Geschwindigkeit, wieder wird eine Verbindung hergestellt und die Uhren verglichen.
Nun ist es aber, aus der Sicht von A, Raumschiff B (zusammen mit dem restlichen Universum) auf ihn zugeflogen, und hat dann abgebremst. Ist in diesem Fall auf B die Zeit schneller vergangen?
Heisst das, das man bei zwei Systemen, die sich in der Geschwindigkeit unterscheiden, nicht sagen kann, bei welcher die Zeit schneller vergeht? Kommt es nur darauf an, wer in das andere System wechselt?

2. Relativistische Masse:
Nehmen wir nun an, ein Raumschiffmit 99,99999999....% Lichtgeschwindigkeit rast auf die Erde zu.
Er hätte somit eine beinahe unendliche Masse, bei einer Kollison würde er glatt durch die Erde rasen, oder, wenn aus irgendeinem Grund ein elastischer Stoß zustande kommen würde, die Erde einfach wegkicken.
Nun ist aber aus der sicht des Raumschiffes die Erde auf ihn mit 99,999999999...% Lichtgeschwindigkeit zugerauscht, und hatte somit eine Riesige Masse, sie würde den Raumschiff pulverisieren, oder im Falle des elastischen Stoßes, wegkicken.
Was passiert nun? Im Falle des elastischen, und unelastischen Stoßes?
Oder ist dabei nur die Ruhemasse von Bedeutung?
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AntagonisT
Master of Disaster



Anmeldungsdatum: 28.09.2005
Beiträge: 5587
Wohnort: 2 Meter über dem Boden

Beitrag(#1366156) Verfasst am: 24.09.2009, 19:35    Titel: Re: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Ilmor hat folgendes geschrieben:

Nun aber folgendes Gedankenexperiment:
Zwei Raumschiffe, in einer Entfernung von, sagen wir mal 10 Lichtjahren, Raumschiff A fliegt auf Raumschiff B mit beinahe Lichtgeschwindigkeit zu, und bremst dann ab, sodass er direkt neben B zum stehen kommt, es wird eine Verbindung hergestellt, und die Uhren werden verglichen.
Nun dürfte auf A wesentlich weniger Zeit vergangen sein, als auf B.


Ab welchem Zeitpunkt wird denn die Zeit in den Raumschiffen gemessen?
_________________
“Primates often have trouble imagining an universe not run by an angry alpha male.”
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Wolf
registrierter User



Anmeldungsdatum: 23.08.2004
Beiträge: 16610
Wohnort: Zuhause

Beitrag(#1366158) Verfasst am: 24.09.2009, 19:38    Titel: Re: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Ilmor hat folgendes geschrieben:
2. Relativistische Masse:
Nehmen wir nun an, ein Raumschiffmit 99,99999999....% Lichtgeschwindigkeit rast auf die Erde zu.
Er hätte somit eine beinahe unendliche Masse, bei einer Kollison würde er glatt durch die Erde rasen, oder, wenn aus irgendeinem Grund ein elastischer Stoß zustande kommen würde, die Erde einfach wegkicken.
Nun ist aber aus der sicht des Raumschiffes die Erde auf ihn mit 99,999999999...% Lichtgeschwindigkeit zugerauscht, und hatte somit eine Riesige Masse, sie würde den Raumschiff pulverisieren, oder im Falle des elastischen Stoßes, wegkicken.
Was passiert nun? Im Falle des elastischen, und unelastischen Stoßes?
Oder ist dabei nur die Ruhemasse von Bedeutung?

Die relativistische Masse ist nur ein Masseäquivalent. Es dient nur dazu die klassischen Impulsformel aufrecht zuerhalten. Meinen Laien-Kenntnissen nach ist also nur die Ruhemasse relevant.
Edit: Frage falsch verstanden.
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Trish:(


Zuletzt bearbeitet von Wolf am 24.09.2009, 19:47, insgesamt einmal bearbeitet
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Ilmor
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Anmeldungsdatum: 13.12.2008
Beiträge: 7151

Beitrag(#1366163) Verfasst am: 24.09.2009, 19:44    Titel: Re: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Wolf hat folgendes geschrieben:

Die relativistische Masse ist nur ein Masseäquivalent. Es dient nur dazu die klassischen Impulsformel aufrecht zuerhalten. Meinen Laien-Kenntnissen nach ist also nur die Ruhemasse relevant.


Also würde das Raumschiff an der Erde zerschellen (unelastisch) bzw mit gleicher Geschwindigkeit zurückprallen (elastisch)?

Edit:
AntagonisT hat folgendes geschrieben:



Ab welchem Zeitpunkt wird denn die Zeit in den Raumschiffen gemessen?


Sagen wir einfach, Die beiden Raumschiffe haben vorher ihre Zeit gemessen, dann sind sie mit relativistisch vernachlässigbarer Geschwindigkeit 10 Lichtjahre auseinandergeflogen, um dann das Experiment zu starten.
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Wolf
registrierter User



Anmeldungsdatum: 23.08.2004
Beiträge: 16610
Wohnort: Zuhause

Beitrag(#1366164) Verfasst am: 24.09.2009, 19:47    Titel: Re: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Ilmor hat folgendes geschrieben:
Wolf hat folgendes geschrieben:

Die relativistische Masse ist nur ein Masseäquivalent. Es dient nur dazu die klassischen Impulsformel aufrecht zuerhalten. Meinen Laien-Kenntnissen nach ist also nur die Ruhemasse relevant.


Also würde das Raumschiff an der Erde zerschellen (unelastisch) bzw mit gleicher Geschwindigkeit zurückprallen (elastisch)?

Nein. Erst jetzt verstehe ich die Frage richtig.
Der Impuls würde sich beim elastischen Stoß auf die Erde übertragen, da die Erde mehr Masse hat, ist die Geschwindigkeit der Erde leicht geringer.
Edit: Im unelastischen Fall würde ich vermuten, dass das Raumschiff die Erde durchlöchert.
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Trish:(
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Ilmor
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Anmeldungsdatum: 13.12.2008
Beiträge: 7151

Beitrag(#1366733) Verfasst am: 26.09.2009, 04:36    Titel: Re: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Wolf hat folgendes geschrieben:
Ilmor hat folgendes geschrieben:
Wolf hat folgendes geschrieben:

Die relativistische Masse ist nur ein Masseäquivalent. Es dient nur dazu die klassischen Impulsformel aufrecht zuerhalten. Meinen Laien-Kenntnissen nach ist also nur die Ruhemasse relevant.


Also würde das Raumschiff an der Erde zerschellen (unelastisch) bzw mit gleicher Geschwindigkeit zurückprallen (elastisch)?

Nein. Erst jetzt verstehe ich die Frage richtig.
Der Impuls würde sich beim elastischen Stoß auf die Erde übertragen, da die Erde mehr Masse hat, ist die Geschwindigkeit der Erde leicht geringer.
Edit: Im unelastischen Fall würde ich vermuten, dass das Raumschiff die Erde durchlöchert.


Warum durchlöchern, und nicht zerschellen?

Hmm....kann mir hier keiner die erste Frage beantworten?
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Anmeldungsdatum: 22.12.2006
Beiträge: 2631
Wohnort: München

Beitrag(#1366736) Verfasst am: 26.09.2009, 07:01    Titel: Antworten mit Zitat

hab zwar auch k.A.
aber ich mein dann mal:

Die Frage kannst wohl so ned stellen, weil deine Annahmen woohl von ner verquerten Vorstellung ausgehen.
So daß die mit Ahnung, denen der Einstieg ned lohnt.

mMn: achte dein Bezugssystem!

Mit welchem "nichtrelativistischen" Meßwerkzeug bist du ausgerüstet, um sagen zu können wann WANN ist, und WO wenn überhaupt?

Denken wir uns mal eine Photonenquelle, die in genormten Abständen ein Photon auf Dich abgibt.
Was Klasse ist weil das die minimalst übertragbare Informationseinheit ist.
Nun montiere diese Photonenquelle doch mal auf ein sich mit beliebiger Geschwindigkeit bewegendes Gefährt.
Was ändert sich denn in deinem Fall1 für wen?

öhm und für Fall 2, wenn ich mich richtig erinnere gilt das mit der Massenzunahme eh nur bei Beschleunigungen
noch mal Glück gehabt, denk mal an an die vielen Photonen aus Fall 1
- wie die dich penetriert hätten.

(mMn is des ja auch nur Humbug, weil man beim Meßvorgang der Signalwellen eh nicht mehr unterschieden werden kann, was nun Körper und was ausgesendetes Signal ist, je näher man c kommt, des verschwurbelt sich, aber ich mein ja nur)

@durchlöchern
Die Erde hat wohl eine errechenbare durchschnittliche Dichte, und äh das ist das wie bei Tells Apfel, oder in dem Fall eher wie dieser Shaolin der mit ner Nadel ne Fensterscheibe durchschmeißt.
_________________
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ertrage die Clowns!
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step
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Beiträge: 22782
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Beitrag(#1366758) Verfasst am: 26.09.2009, 10:53    Titel: Antworten mit Zitat

Robbe Piere hat folgendes geschrieben:
So daß die mit Ahnung, denen der Einstieg ned lohnt.

Lachen

Zu Frage 1:

Die Bezugssysteme sind nicht äquivalent aufgrund der Beschleunigung. Das wird in Ilmor's Setup unter den Tisch gekehrt, z.B. "Sagen wir einfach, ...". Eine einigermaßen verständliche Erklärung, dem hier genannten Beispiel ähnlich, aber weniger verwirrend formuliert, gibt es hier:

http://homepage.univie.ac.at/Franz.Embacher/SRT/Zwillingsparadoxon.html

(Abschnitt "Gegenargument")

Zu Frage 2:

hat Wolf schon ganz gut beantwortet: Wenn man den relativistischen Impuls (und seine Erhaltung) betrachtet, verwirrt das weniger, als wenn man mit Hilfsgrößen wie dem Masseäquivalent herumspielt.

Gute Erklärung des relativistischen Stoßes wieder mal hier:

http://homepage.univie.ac.at/Franz.Embacher/SRT/Impuls.html

Zur Frage, was tatsächlich beim unelastischen Stoß makroskopischer Körper mit extrem hohen relativistischen Impulsen passieren würde: Das ist nicht trivial zu beantworten. U.a. hängt es davon ab, welche Voraussetzungen und Folgen subatomarer Prozesse hier eine Rolle spielen. Schließlich tun wir in diesem GE etwas mit sehr vielen Teilchen, was wir normalerweise in einem Teilchenbeschleuniger mit einzelnen Teilchen tun. Man weiß daher zwar, daß relativischer Impuls und relativistische Energie erhalten bleiben, aber das hilft nicht viel weiter ...
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Was ist der Sinn des Lebens? - Keiner, aber Leere ist Fülle für den, der sie sieht.
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Tso Wang
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Anmeldungsdatum: 21.09.2003
Beiträge: 1433

Beitrag(#1371668) Verfasst am: 03.10.2009, 19:38    Titel: Re: Relativitätstheorie: Zeit und Masse Antworten mit Zitat

Wolf hat folgendes geschrieben:
Ilmor hat folgendes geschrieben:
Wolf hat folgendes geschrieben:

Die relativistische Masse ist nur ein Masseäquivalent. Es dient nur dazu die klassischen Impulsformel aufrecht zuerhalten. Meinen Laien-Kenntnissen nach ist also nur die Ruhemasse relevant.


Also würde das Raumschiff an der Erde zerschellen (unelastisch) bzw mit gleicher Geschwindigkeit zurückprallen (elastisch)?

Nein. Erst jetzt verstehe ich die Frage richtig.
Der Impuls würde sich beim elastischen Stoß auf die Erde übertragen, da die Erde mehr Masse hat, ist die Geschwindigkeit der Erde leicht geringer.
Edit: Im unelastischen Fall würde ich vermuten, dass das Raumschiff die Erde durchlöchert.


.

Sehe ich ähnlich. Es würde die Erde vermutlich tief durchziehen. Ob es komplett durchdringt (allerdings völlig zerstört), müsste man ausrechnen. Es würde allerdings ähnliche Effekte auslösen wie ein Meteoriteneinschlag (oder Kometeneinschlag).

()
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