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tantebootsy 18.08.18 12:02

Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Hallo liebe Physik-Interessierte,

ich versuche aktuell die allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen und da kam u.a. die Frage auf, warum man nicht den Inertialraum in Kombination mit einem Ort auf den keine Gravitation einwirkt als "absolutes" Bezugssystem und somit als Ausgangsbasis zur Erklärung von z.B. Zeitdilatation verwendet.

Beispiel:
Sagen wir ich befinde mich irgendwo im Universum und keine Gravitation massereicher Objekte wirkt auf mich noch bewege ich mich / bin beschleunigt. Ich bin also weder auf einem rotierenden Planeten, noch sind Sterne oder Planeten etc. um mich herum.

Gibt es keinen solchen Ort (nicht mal in der Theorie) weil sich das Universum ausbreitet und es somit keine ruhenden Objekte im Weltraum gibt oder weil es keinen Ort im Weltraum gibt, auf den nicht Gravitation einwirkt? Oder aufgrund anderer Kräfte, die ihm Weltraum wirken?

Freue mich über Input :)

LG, Micha

Marco Polo 18.08.18 12:41

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Zitat:

Zitat von tantebootsy (Beitrag 88604)
ich versuche aktuell die allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen und da kam u.a. die Frage auf, warum man nicht den Inertialraum in Kombination mit einem Ort auf den keine Gravitation einwirkt als "absolutes" Bezugssystem und somit als Ausgangsbasis zur Erklärung von z.B. Zeitdilatation verwendet.

Auf einen Inertialraum wirkt ja ohnehin niemals so etwas wie Gravitation. Sonst wäre es ja kein Inertialraum. Alleine schon deswegen ist die Frage nach einem absoluten Bezugssystem hinfällig.

Zitat:

Beispiel:
Sagen wir ich befinde mich irgendwo im Universum und keine Gravitation massereicher Objekte wirkt auf mich noch bewege ich mich / bin beschleunigt. Ich bin also weder auf einem rotierenden Planeten, noch sind Sterne oder Planeten etc. um mich herum.

Gibt es keinen solchen Ort (nicht mal in der Theorie) weil sich das Universum ausbreitet und es somit keine ruhenden Objekte im Weltraum gibt oder weil es keinen Ort im Weltraum gibt, auf den nicht Gravitation einwirkt? Oder aufgrund anderer Kräfte, die ihm Weltraum wirken?
Es gibt keinen feldfreien Raum im Universum. Gravition wirkt (zwar beliebig schwach) überall.

Bernhard 18.08.18 14:51

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Hallo Micha,

Zitat:

Zitat von tantebootsy (Beitrag 88604)
ich versuche aktuell die allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen

ist das eine private Aktivität oder im Rahmen eines Studiums? Verwendest du Literatur oder hast du vor dir etwas zuzulegen? Einige kurze Angaben wären hilfreich.

tantebootsy 25.08.18 14:41

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 88606)
Auf einen Inertialraum wirkt ja ohnehin niemals so etwas wie Gravitation. Sonst wäre es ja kein Inertialraum. Alleine schon deswegen ist die Frage nach einem absoluten Bezugssystem hinfällig.

Es gibt keinen feldfreien Raum im Universum. Gravition wirkt (zwar beliebig schwach) überall.

Danke für deine Antwort! Wenn ich dich richtig verstehe ist also (mal ganz platt gesagt) die Gravitation der Grund dafür, dass es in der Physik kein absolutes Zeitmaß als Referenz für alle anderen im Universum vorhandenen "Zeit-Dimensionen" gibt und es daher nur eine (bzw. mehrere) relative Raum-Zeit-Dimension(en) gibt, korrekt? So verstehe ich zumindest nun auch die Aussage in diesem Artikel:

Zitat:

In der Allgemeinen Relativitätstheorie gibt es keine globalen Inertialsysteme mehr.
@Bernhard: meine Recherchen sind rein privater Natur. Ich finde diese Grenzgebiete der menschlichen Wahrnehmung einfach sehr spannend und versuche sie zu verstehen – auch wenn mir das nur sehr langsam gelingt. Bisher habe ich mir untersch. Seiten wie auch Videos im Netz angeschaut und derzeit lese ich Stephen Hawkins "Kurze Geschichte der Zeit". Ich hoffe, dass ich hier als absoluter Laie trotzdem gut aufgehoben bin ;)

Zu der Wikipedia-Seite zum Thema "Zeitdilatation" hätte ich entsprechend auch eine Frage: Dort heißt es

Zitat:

Die Zeitdilatation [...] bewirkt, dass alle inneren Prozesse eines physikalischen Systems langsamer abzulaufen scheinen, wenn sich dieses System relativ zum Beobachter bewegt.
Auch wenn ich nun durch Marco Polos Antwort von oben verstanden zu haben meine, warum es keine absolute Zeit gibt verstehe ich nicht, warum es für die Zeitdilatation einen Beobachter brauchen sollte und warum der Effekt zutage zu treten "scheint" (was für mich so klingt wie "der Effekt tritt nur auf, wenn man ihn beobachtet/misst"). Myonen treffen doch wirklich (und nicht nur "scheinbar") auf die Erdoberfläche auf – und egal ob wir das beobachten oder nicht. Ist der Wikipedia-Artikel einfach ungenau geschrieben?

Bernhard 25.08.18 15:53

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Zitat:

Zitat von tantebootsy (Beitrag 88679)
Auch wenn ich nun durch Marco Polos Antwort von oben verstanden zu haben meine, warum es keine absolute Zeit gibt verstehe ich nicht, warum es für die Zeitdilatation einen Beobachter brauchen sollte und warum der Effekt zutage zu treten "scheint" (was für mich so klingt wie "der Effekt tritt nur auf, wenn man ihn beobachtet/misst"). Myonen treffen doch wirklich (und nicht nur "scheinbar") auf die Erdoberfläche auf – und egal ob wir das beobachten oder nicht. Ist der Wikipedia-Artikel einfach ungenau geschrieben?

Du kannst dich nun mit dem Begriff des Intertialsystems (IS) vertraut machen:
Zitat:

Zitat von WP
Ein Bezugssystem in der Physik heißt Inertialsystem (von lateinisch inertia für „Trägheit“), wenn jeder kräftefreie Körper relativ zu diesem Bezugssystem in Ruhe verharrt oder sich gleichförmig (unbeschleunigt) und geradlinig bewegt.

Diese Systeme sind u.a. deshalb interessant, weil es davon ganz unterschiedliche Realisierungen geben kann. Die Astronauten auf der ISS leben beispielsweise (in sehr guter Näherung) in einem IS. Die Passagiere eines Parabelfluges befinden sich ebenfalls (in sehr guter Näherung) in einem IS.

Geht man davon aus, dass die Naturgesetze in einem IS aufgrund des Relativitätsprinzips (RP) immer gleich aussehen, kann man weiter fragen, wie Vorgänge in einem IS beschrieben werden, wenn sie von einem anderen IS beobachtet werden. Vor Einstein dachte man, dass das mithilfe einer Galilei-Transformation beschrieben werden kann, bis man Experimente gefunden hat, die das in Frage gestellt haben.

Timm 25.08.18 17:20

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Zitat:

Zitat von tantebootsy (Beitrag 88679)
Auch wenn ich nun durch Marco Polos Antwort von oben verstanden zu haben meine, warum es keine absolute Zeit gibt verstehe ich nicht, warum es für die Zeitdilatation einen Beobachter brauchen sollte und warum der Effekt zutage zu treten "scheint" (was für mich so klingt wie "der Effekt tritt nur auf, wenn man ihn beobachtet/misst"). Myonen treffen doch wirklich (und nicht nur "scheinbar") auf die Erdoberfläche auf – und egal ob wir das beobachten oder nicht. Ist der Wikipedia-Artikel einfach ungenau geschrieben?

Für einen Beobachter geht die relativ zu ihm bewegte Uhr langsamer. Welcher entscheidende Begriff fehlt, wenn wir uns das ohne diesen Beobachter anschauen? - Und welche Rolle spielt die Erde?

Wie das Zwillingsparadoxon veranschaulicht, ist die Zeitdilatation kein scheinbarer sondern ein sehr realer Effekt.

Joachim 27.08.18 15:30

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Die Wikipedia meint hier "scheint" nicht im Sinne von scheinbar sondern anscheinend. Es geht also darum,was gemessen wird.

Physikalische Prozesse laufen ja in jedem Inertialsystem gleichartig ab, so dass man nicht sagen kann, die Zeit laufe in einem mechanischem System langsamer ab im anderen. Die Zeitdilatation ergibt sich auf der Relativbewegung. Für jeden der beiden einander beobachtenden Systeme läuft die Zeit des anderen anscheinend langsamer.

Timm 27.08.18 17:56

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Hallo Joachim, ein herzliches Willkommen, verbunden mit der Hoffnung auf eine gewisse Dauerhaftigkeit.

Joachim 27.08.18 20:41

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Halli Timm,

Dabei bin ich schon länger dabei als du... ;)

Ich werd mir Mühe geben, wieder regelmäßig hier zu sein.

Gruß,
Joachim

Hawkwind 28.08.18 15:04

AW: Fragen zur allgemeinen Relativitätstheorie
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 88606)

Es gibt keinen feldfreien Raum im Universum. Gravition wirkt (zwar beliebig schwach) überall.

Exakt lösen lässt sich in der Physik so gut wie gar nichts. Es geht immer auch darum zu erkennen, was bei der Lösung eines Problems vernachlässigt werden kann, ohne einen (allzu großen) Fehler zu machen.
Sicher gibt es auch Orte im Universum fernab von Massen, die annähernd gravitationsfrei sind.


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