THEMA:

Hallo,

bei der Auseinandersetzung mit dem Film „Interstellar“ de.wikipedia.org/wiki/Interstellar
bin ich als totaler Physik-Laie auf ein paar Fragen gestoßen und würde mich freuen, wenn ihr mir helfen könntet.

1) Einerseits besagt das damit zusammenhängende Relativitätsprinzip, dass Bewegung vom jeweiligen Betrachter abhängig ist: Angenommen, es stehen zwei Züge parallel, freilich auf jeweils verschiedenen Gleisen, an einer Haltestelle; ich sitze in einem davon. Wenn ich anschließend beim Blick nach draußen einer Bewegung gewahr werde, so kann ich anfangs nicht erkennen, ob der Zug, in dem ich sitze, oder der andere losfährt.

2) Spezielle Relativitätstheorie: Wenn ich ins All, ungefähr mit Lichtgeschwindigkeit fahre, verlangsamt sich für mich die Zeit: Also meine lieben Freunde auf der Erde altern schneller als ich.
3) Verknüpfung mit der allgemeinen Relativitätstheorie: Je stärker das Gravitationsfeld an dem entsprechenden Ort ist, wo man sich befindet, desto langsamer vergeht die Zeit für mich.
Verknüpfung der beiden letzten Punkte: Da die Luftraumfahrer im Film Interstellar sowohl mit Lichtgeschwindigkeit fahren, als auch in die Nähe des schwarzes Lochs fahren, wo starke Gravitation herrscht (herrscht nirgendwo so starke Gravitation wie dort?), verstärkt sich die Zeitdilation, also die lieben Freunde auf der Erde altern noch schneller. – Ist das so richtig?

Und ich lese noch auf www.philolex.de/einstein.htm#srt von einer „Konstanz der Lichtgeschwindigkeit“. Dass sich Lichtgeschwindigkeiten nicht addieren lassen, habe ich verstanden; aber außerdem soll es nochmals zu einer Zeitdilation und zu einer Längenkontraktion kommen. Das verstehe ich nicht. Wenn ich die ersten 3 Punkte richtig verstanden habe, passt das so, ich muss nicht alles verstehen… Weil da kommt es irgendwie zu einer Verschmelzung von einer Zeitdilation durch Lichtgeschwindigkeit + einer noch selbst fast mit Lichtgeschwindigkeit fahrenden Gruppe innerhalb dieses mit Lichtgeschwindigkeit fahrenden Raumschiffes…

Also auf jeden Fall kann man sagen, dass Zeit Raumzeit ist, weil sie abhängig vom Raum ist; unter Raum wird vor allem Bewegung/ Raumänderung verstanden, also wenn man selbst viel schneller (um Lichtgeschwindigkeit) als jemand anderes ist (z.B. ein Erdbewohner, der nur Auto fährt), dann vergeht für den Erdbewohner die Zeit viel langsamer.

4) Die Raumzeit zu verstehen ist mir deshalb wichtig, weil es das Herzstück des Films betrifft: In einem Tesserakt wird die Zeit als 4. Dimension visualisiert, durch den man auch in die Vergangenheit reisen kann. Der Rückgang in die Vergangenheit wird durch eine gewisse Krümmung der Raumzeit zu einer Zeitschleife ermöglicht ( www.deutschlandfunkkultur.de/relativitae...am:article_id=337905 ) . Muss man das näher verstehen? Selbst wenn es nicht gekrümmt ist, kann man sich ja vorstellen, dass man stehen bleiben kann oder so.. Aber das ist mir zu hoch.
Der Artikel www.kino.de/film/interstellar-2014/news/...r-das-ende-erklaert/ sagt aus, dass man nur in der mit der Gravitationskraft verbundenen 5. Dimension außerhalb der 4 Dimensionen existieren könne.. Nunja, wir leben ja in 3 Dimensionen und ich kann alle 3 Dimensionen beliebig oft anpeilen..

Ich danke euch,
Ioscius

Ioscius schrieb:

Verknüpfung der beiden letzten Punkte: Da die Luftraumfahrer im Film Interstellar sowohl mit Lichtgeschwindigkeit fahren, als auch in die Nähe des schwarzes Lochs fahren, wo starke Gravitation herrscht (herrscht nirgendwo so starke Gravitation wie dort?), verstärkt sich die Zeitdilation, also die lieben Freunde auf der Erde altern noch schneller. – Ist das so richtig?

Ja das ist richtig.
Die Zeitdilatation der SRT ist allerdings wiedie Relativgeschwindigkeit ebenfalls relativ, also sehen die beiden Beobachter die Sachlage spiegelbildlich, sie sind sich also nicht einig, wer langsamer altert. Die Zeitdilatation der ART ist hingegen absolut, also sind sich hier beide Beobachter über den Unterschied einig.

Ioscius schrieb:

außerdem soll es nochmals zu einer Zeitdilation und zu einer Längenkontraktion kommen. Das verstehe ich nicht.

Es sind wohl nur die ganz normalen Effekte gemeint, nur eben mit der höheren Geschwindigkeit.

Ioscius schrieb:

Also auf jeden Fall kann man sagen, dass Zeit Raumzeit ist, weil sie abhängig vom Raum ist;

So ist das Wort aber nicht gemeint, sondern Raum und Zeit bilden gemeinsam die vierdimensionale Raumzeit.

Ioscius schrieb:

also wenn man selbst viel schneller (um Lichtgeschwindigkeit) als jemand anderes ist (z.B. ein Erdbewohner, der nur Auto fährt), dann vergeht für den Erdbewohner die Zeit viel langsamer.

Dies klingt nach enem Missverständnis. Man vergleicht zwei IS, in Deinem Fall zB den Autofahrer und den Raumfahrer. Zwischen diesen ergibt sich eine Relativgeschwindigkeit. Jeder von beiden kann dann feststellen, dass der jeweils andere langsamer altert. Ist Dir das klar? Von einem dritten Beobachter aus kann man natürlich anderen Objekten individuelle Zeitdilatationen zuordnen. Diese hängen aber wieder von den jeweiligen Relativgeschwindigkeiten und somit von der Wahl dieses Beobachters ab. Es gibt in der SRT keine absoluten Geschwindigkeiten und daher auch keine absoluten Zeitdilatationen.

Ioscius schrieb:

(herrscht nirgendwo so starke Gravitation wie dort?)

Auch dies sieht nach einem Missverständnis aus: Das Gravitationspotential hängt von der Masse und dem Abstand ab. Die Gravitationsbeschleunigung hängt von der Masse und dem Abstand im Quadrat ab.
Φ = -M·G/r
g = Φ/r = -M·G/r²
Ersetze 2M/c²=rs und Du erhältst den Schwarzschildradius rs des SL. Ein SL unterscheidet sich von einem normalen Stern mit gleicher Masse erst dann, wenn Du näher herankommst als Du bei einem Stern zum Zentrum kommen kannst, weil die Oberfläche des Sterns im Weg ist. Man sieht jedoch, dass
-Φ.(rs) = c²/2 für alle SL gleich ist, (wichtig für Zeitdilatation) während
-g.(rs) = c²G/2rs für kleine SL viel größer ist als für große schwere SL

Ioscius schrieb:

Tesserakt

Ich kenne zwar den Film nicht oder kann mich nicht erinnern.
Sofern ein Tesserakt existiert, dann ist auch die vierte Raumdimension real. Als dreidimensionale Wesen können wir daraus immer nur einen Schnitt oder eine Projektion wahrnehmen.
Du sprichst aber von einer "Visualisierung" der Zeit als vierte Dimension. Es handelt sich also wohl um irgend eine Abbildung auf unsere zweidimensionale Netzhaut oder räumliche Wahrnehmung durch Tiefenschärfe oder Stereobilder. Dazu benötigt man kein Wesen in einer höheren Dimension. Und mittels einer Darstellung kann man auch keine Reisen bewerkstelligen, allenfalls virtuell.

Wurmlöcher sind ebenso wie Weiße Löcher (WL) eine gültige Lösung der Feldgleichungen, aber sie basieren nicht auf realen Gegebenheiten, sie besagen nicht, welche Masse es (räumlich) wie anstellen soll, die Raumzeit derart zu verformen. Für ein Weißes Loch benötigt man negative Masse und das Wurmloch verbindet dann ein SL mit einem WL, wobei die Verbindung über eine große raumzeitliche Distanz vollkommen hypothetisch wäre und weder durch das WL noch durch das SL erklärt werden kann sondern auch noch eine starke Krümmung der Raumzeit voraussetzt.

Das ist ähnlich wie es eine gültige Rechnung ist, dass an einem Baum -10 Birnen hängen, wenn zuerst 20 dort hängen und dann 30 herunterfallen, es kommt nur in der Realität nicht vor.

Wow, also erstmal bin ich überrascht, wie schnell Du geantwortet hast - das war ja nahe der Lichtgeschwindigkeit ..

Deine Frage "ist Dir das klar" muss ich ganz klar mit "Nein" beantworten, deswegen versuche ich vom Verstandenen zum Unverstandenen zu gehen (und ich muss gestehen: In Physik war ich sehr schlecht, ich komme von der Geisteswissenschaft..)

Die Zeitdilatation der ART ist hingegen absolut, also sind sich hier beide Beobachter über den Unterschied einig.

Das heißt, wenn der Raumfahrer auf diesem Planeten nahe des schwarzen Lochs sind und er mit seinem Erdbewohner telefoniert, dann sind sich beide einig, dass die Zeit auf dem Planeten langsamer vergeht als auf der Erde.
Also ART: An unterschiedlichen Orten (abhängig von Gravitation) vergeht Zeit unterschiedlich schnell, darüber herrscht Einigkeit.

Die beiden anderen Punkte sind mir überhaupt nicht klar:

Die Zeitdilatation der SRT ist allerdings wie die Relativgeschwindigkeit ebenfalls relativ, also sehen die beiden Beobachter die Sachlage spiegelbildlich, sie sind sich also nicht einig, wer langsamer altert.

zB den Autofahrer und den Raumfahrer. Zwischen diesen ergibt sich eine Relativgeschwindigkeit. Jeder von beiden kann dann feststellen, dass der jeweils andere langsamer altert

Ich weiß auch nicht, wie ich mir das vorstellen soll. Du hast mir ja im ersten Punkt, dass sich a) durch das Fahren mit Tempo Lichtgeschwindigkeit, b) als auch durch den Standpunkt auf diesem Planeten nahe des schwarzen Loches die Alterung für die Leute auf der Erde sehr verschnellert hat. Die objektive Gültigkeit ist ja da:

Ioscius schrieb: Verknüpfung der beiden letzten Punkte: Da die Luftraumfahrer im Film Interstellar sowohl mit Lichtgeschwindigkeit fahren, als auch in die Nähe des schwarzes Lochs fahren, wo starke Gravitation herrscht (herrscht nirgendwo so starke Gravitation wie dort?), verstärkt sich die Zeitdilation, also die lieben Freunde auf der Erde altern noch schneller. – Ist das so richtig?
Ja das ist richtig.

Der Vater, der mit Lichtgeschwindigkeit fuhr und in der Nähe des schwarzen Lochs war, ist, nachdem er zur Erde zu seiner Tochter zurückreist war, jünger. Es gibt also eine objektive Wahrheit.

Vielleicht liegt mein Fehler auch darin, dass Du darauf hinaus willst, dass bei der Lichtgeschwindigkeit es den beiden Vergleichspartner nur jeweils anders vorkommt/ scheint, aber das wäre ja auch irgendwie komisch: Wenn ich in der Nähe des schwarzen Lochs und somit einer stärkeren Gravitation ausgesetzt bin, kapiere ich, dass für mich die Zeit langsamer vergeht als für meinen Erdbewohner, wenn ich allerdings rumrase mit Lichtgeschwindigkeit, dann kommt mir alles relativ vor..

Ich habe manchmal auch so einen Gedanken im Kopf, Zeit vergeht langsamer, also kommt das denen länger vor, also man meint, man altert mehr; die, die schneller altern, erleben irgendwie durch die Schneligkeit weniger Zeit, aber altern mehr. als sie altern.
aber andererseits hat diese "Relativität" für mich nichts mit Geschwindigkeit zu tun, ob die da jetzt rumrasen oder in der Nähe des schwarzen Lochs sind.

Hoffentlich verstehe ich das noch, ich würde mich freuen.. Danke für die Hilfe.

Ioscius

Ioscius schrieb:

Der Vater, der mit Lichtgeschwindigkeit fuhr und in der Nähe des schwarzen Lochs war, ist, nachdem er zur Erde zu seiner Tochter zurückreist war, jünger. Es gibt also eine objektive Wahrheit.

Naja das ist die objektive Wahrheit für dieses Experiment.

Zuerst SRT: γ = 1/²(1-β²)

Der Knackpunkt des ZP (Zwillingsparadoxon) liegt im Wechsel des IS (Inertialsystem), also in der Beschleunigung eines Beobachters. Hier wird die Relativität zur Realität, wenn man so sagen will. Vorher können beide mit Fug und Recht sagen, dass der jeweils andere jünger ist.

(Die Beschleunigung in der SRT ist aber nicht so einfach, ihre Wirkung ist asymmetrisch und richtungsabhängig)

Wir gehen üblich automatisch davon aus, dass jeder, der schnell vorbeifährt irgendwann wieder bremsen wird. Also ist er der jüngere, weil er beschleunigt (bremst) und sein IS verlassen hat.

Stell Dir aber vor, der Raumfahrer bremst nicht, sondern die Erde beschleunigt hinter ihm her, um den Uhrenvergleich zu erzwingen, und schon dreht sich der Spieß um. Die Erde verläßt ihr IS und sie wird beim Zusammentreffen jünger sein. Das hat aber nichts mit "noch schneller" zu tun, auch wenn man das hier sagen könnte, vom ehemaligen IS der Erde aus betrachtet.

Nun ART: σ = ²(1-rs/r)

Nun zum FFO (Freifaller) im Gravitationspotential. Von außen betrachtet unterliegt er der doppelten Zeitdilatation, einmal durch die Relativgeschwindigkeit und nocheinmal durch das Gravitationspotential. Aus seiner Sicht ist die gravitative Zeitdilatation genauso, er sieht also draußen die Zeit schneller vergehen. Aber die geschwindigkeitsabhängige Zeitdilatation sieht er spiegelbildlich, also sieht er draußen die Zeit verzögert. Unter dem Strich sieht er draußen Normalzeit.
σ·γ = 1
Beim FFO nehmen wir die Fluchtgeschwindigkeit v=²(rs/r)c

Wenn er dann aufprallt oder abbremst, kann er die Uhren objektiv vergleichen, er unterlag dann (!) der doppelten Zeitdilatation, wie von Anfang an von außen beobachtet, bzw aus seiner Sicht besser formuliert: draußen liefen die Uhren zweifach schneller.
σ/γ = σ² = 1/γ²

Rainer, soll das eine Antwort sein?
γ kennt vieleicht so mancher noch der das liest. aber ich würde nicht davon ausgehen das β, σ und deine eigentümliche Wurzelschreibweise jedem geläufig sind der eher mit Geisteswissenschaften vertraut ist.

Da gebe ich Dir im Prinzip Recht, aber ich wollte nur darlegen, wie das Prinzip ist. Es sind Faktoren, die sich ausgleichen oder addieren (bzw multiplizieren)

(Im Detail habe ich γ und σ sowieso dargestellt und somit nur auf β, rs und r Bezug genommen.)

Hallo,

danke wieder für die Antwort. Ich gebe zu, mir fällt die Thematik sehr schwer, habe mir auch einige Videos zum Thema RT angeschaut. Zum Beispiel zwei Punkte:

1. Mein Vorstellungsproblem mit der Lichtgeschwindigkeit: Warum ist sie so wichtig? Angenommen, ich fahre so schnell wie Licht, dann gelingt es mir eben so viel Strecke in einer Sekunde zurückzulegen; dafür muss sich die Zeit ja nicht ändern. – Ich habe nur folgenden Annäherungsversuch: Zeit eben als Wahrnehmung der Welt, das Licht, wie es zu mir scheint….. weil ich brauche doch keine Lichtuhren, zwei Spiegel, wo ist das Problem, da muss sich noch nicht in das t = time eingreifen. Oder anders ausgedrückt: Angenommen, ein Fußgänger ein Fahrrad und Autofahrer hat immer die Konstante Geschwindigkeit… na und…

2. In eine Video ist mir nochmal der Relativität klarer geworden: Für jemand im Zug und jemand draußen Schauendes glauben beide, der jeweils andere bewegt sich schnell. Aber wenn so alles relativ ist, gibt es ja keinen Grund, dass der Erdbewohner schneller altert als der mit Lichtgeschwindigkeit Fahrende.. weil ja schließlich beide diese Bewegung von dem anderen jeweils weg/ Geschwindigkeit wahrnehmen.

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Ich versuche es abzukürzen: Ich glaube, es ist nicht wichtig, dass ich diese Dinge verstehe. Ursprünglich war mein Plan, diese Dinge zu durchdringen, um dann selbstständig darauf aufbauend mein Vorhaben durchzuführen; aber ich verzettele mich da, deswegen schriebe ich euch , worum es gehtIch schreibe derzeit an einem eher philosophischen Dokument, das unter die zwei Leitmotive "(Auflösung der) Bipolarität des Seins" und "Relativität" gestellt ist. - Ein paar willkürliche Beispiele: Selbstliebe ist eben kein Kreisen um-sich-selbst, sondern ein Ausgerichtet-Sein auf andere Menschen oder Werte (vllt hier sehr christlich ausgedrückt); Menschsein/ Beziehung pendelt immer zwischen den zwei Polen Zwang (ich will, muss erreichen, ich muss kämpfen) und Nichtzwanghaftigkeit/akzeptieren/loslassen (man kann manches nicht erreichen, kann den Partner nicht in allem verändern). Philsosophisch: These -> Antithese: SYNTHESE

Wenn wir jetzt philosophisch und naturwissenschaftlich auf das Allgemeinste, an den Kern, auf das Innerste, andererseits Ursprung/ Quell und Ziel allen Lebens übertragen, so denke ich hier an den Urknall. Dieses will ich mal philosophisch "das Eine" nennen. Dieses Eine muss einerseits alles in sich haben, weil ja alles aus ihm hervorgegangen ist (wie ein Senfkorn); andererseits ist es ja der EINE Ursprung, also können ihm andererseits keinerlei Eigenschaften zugeschrieben werden, die ihm ja seine Einheit rauben würden, ihn in die Zwei-heit und letzten Endes Vielheit ziehen würden.. + und -, positiv und negativ verschwimmen immer, die Wahrheit ist immer ein pulsierendes Element, das aus dem Spannungsfeld zweier sich widersprechender Gegensätze besteht. In dem Zusammenhang zitiere ich aus Wikipedia:

In der modernen Kosmologie stellt die „creatio ex nihilo“ ein wichtiges epistemologisches Instrument dar. Demnach muss der Urknall in einer Weise stattgefunden haben, die einerseits ohne Schöpfergott auskommt, also dynamische Strukturen des Nichts (siehe Vakuumfluktuationen) beschreibt, andererseits alle wesentlichen Bedingungen erzeugt, um eine Evolution des Universums bis heute zu ermöglichen.

+ und - heben such auf, alles und nichts allen zusammen.
Ich führe diese Gedanken in dem Dokument also aus. Als Höhepunkt möchte ich am Schluss auf den Film "Interstellar" Bezug nehmen, wo ja irgendwie auch Gegensätze verschmelzen: Sie reisen in die Vergangenheit, um Zukunft zu ermöglichen (beide bedingen sich, www.kino.de/film/interstellar-2014/news/...r-das-ende-erklaert/: „Hierin besteht die Zeitschleife des Films, schließlich existieren die späteren, fünf-dimensionalen Menschen nur, weil Cooper in ihrem Tesserakt die Informationen an seine Tochter schickt – und Cooper kann den Tesserakt nur deswegen nutzen, weil die fünfdimensionalen Menschen in der Zukunft existieren.“

Es geht mir nun einfach darum, mit diesem Film in 3-4 Sätzen a) die Verschmelzung dieser Gegensätze künstlerisch-wertvoll zu beschreiben und b) den Gedanken der Relativität zu verbinden; den Gedanken der Relativität kann ich aber nicht verbinden, da ich physikalisch nicht so fit bin, also die Gedanken „Jeder von beiden kann dann feststellen, dass der jeweils andere langsamer altert.“ // „beide Beobachter sehen die Sachlage spiegelbildlich, sie sind sich also nicht einig, wer langsamer altert.“
c) Optional könnte man noch folgenden theologisch-philosophischen Gedanken einführen: Zeit als Abbild der Ewigkeit, Zeit als Manifestation des Vielfältigen, Vergänglichen und Unvollkommenen („ach könnte ich doch nur in die Vergangenheit, um die Tat rückgängig zu machen, um keine Schuld zu fühlen“).

Ich versuche es einmal selbst, wo ich die Elemente a) und c) eingefügt habe:
Vergangenheit ist Zukunft: Indem ich mir vergegenwärtige, wie ich in der Vergangenheit gehandelt habe, kann ich meine Zukunft besser gestalten. Das All ist Nichts: Vor dem Urknall war nichts; andererseits hat es wie ein Senfkorn so viel Potenzial in sich enthalten, dass das alles, eine so schöne vielfältige Welt entstehen konnte. Aber ich merke zugleich, ein wie kleiner Punkt dieses riesen Nichts und dieses riesen Alls ich bin: Ich befinde mich jeweils nur an einem mini-Ort zu einem Mini-Zeitpunkt;ich kann immer nur eines kleinen Zeit-Punktes habhaft werden. ich kann nicht in einem Tesserakt die Vergangenheit bereisen; und die damaligen Geschehnisse verändern. Ich kann nur aus der Vergangenheit lernen, um meine Zukunft zu gestalten

Es fällt mir bis jetzt noch schwer, diesen Gedanken der Relativität, dass jeder feststellt, dass der jeweils andere altert bzw. die jeweils spiegelidlliche Beobachtung der Sachlage einzubauen: Denn der reisende Vater ist nach der Reise jünger als seine Tochter.
Ich würde mich sehr über eure Hilfe freuen.
Ioscius

Hallo loscius du schriebst:

Ich gebe zu, mir fällt die Thematik sehr schwer, habe mir auch einige Videos zum Thema RT angeschaut.

Die Thematik ist sehr schwer für Laien zu verstehen (für mich auch ) aber ich denke wenn du überhaupt da ein Verständnis
drüber haben willst (was da so in dem Film vor sich geht) so musst du dich erst wirklich ernsthaft mit den Grundlagen der Relativitätstheorie
von Albert Einstein auseinandersetzten. Anders geht das nicht aus meiner Sicht.

Du:
Mein Vorstellungsproblem mit der Lichtgeschwindigkeit: Warum ist sie so wichtig? Angenommen, ich fahre so schnell wie Licht, dann gelingt es mir eben so viel Strecke in einer Sekunde zurückzulegen; dafür muss sich die Zeit ja nicht ändern.

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (als Naturkonstante) ist die Grundlage der Relativitätstheorie. Ist die LG konstant so besagt die
Relativitätstheorie: Raum und Zeit sind veränderlich.

Du:

Ich versuche es abzukürzen: Ich glaube, es ist nicht wichtig, dass ich diese Dinge verstehe.

Wenn du darüber nachdenkst oder philosophierst dass der Vater nach der Reise jünger ist wie seine Tochter dann kommst
du nicht daran vorbei dich ernsthaft mit der RT auseinanderzusetzten. Das ist für Laien nicht einfach (ich empfinde das als
sehr schwer), hab mich schon oft verrannt aber trotzdem: Mit jedem kleinen Stückchen wo man denkt dass man es bisschen
besser verstanden hat wird man dann belohnt.

Hier gibt es viele tolle Video`s die die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie erklären, gucke die doch einfach.
Hier das ist auch super ( von Prof. Ganteför) zum Einstieg:



LG

Liebe Sonni,
liebe alle,

ok, da kann ich jetzt auch einiges herausnehmen: Die Lichtgeschwindigkeit als die ewige unveränderliche Konstante, bestehend aus zwei Polen, Zeit und Raum, die beide jeweils als alleinige Pole substanzlos(er) sind, zumindest nicht die gesamte Zeitlosigkeit, Ortlosigkeit, in dem SInne, zeitlose Dauer, ortsloses ÜberALL, eben die ganze Wahrheit umfassen.

Ich versuche mein Anliegen nochmals kürzer zu beschreiben: Trifft denn der von ra-raisch beschrieben Sachverhalt

„Jeder von beiden kann dann feststellen, dass der jeweils andere langsamer altert.“ // „beide Beobachter sehen die Sachlage spiegelbildlich, sie sind sich also nicht einig, wer langsamer altert.“

auch auf den Film zu, oder genauer gesagt, aufdie beiden Akteure des FIlms, also den ins Weltraum fahrenden Vater ("Herr Cooper") und seine auf der Erde verbleibende Tochter Murphy Cooper?? Also könnte ich z.B. in meinem Dokument schreiben?:

Sowohl Herr Cooper, als auch Tochter Murphy glauben, dass der/die jeweils andere langsamer altert; beide sehen die Sachlage wie in einem Spiegelbild

Ich würde darauf nicht so herumreiten, aber da das die Schlussgedanken sind, ist es mir besonders wichtig, zumal beim Wiedertreffen die eine von beiden objektiv tatsächlich älter geworden ist.
Ich versuche eine Erklärung: Aufgrund ihres jeweils eigenen Zeitgefühls/ Zeiterlebens glauben/fühlen beide, dass der jeweils andere langsamer altert; aber sobald sie am selben Ort (mit relativ ähnlicher Geschwindigkeit) sind, gleicht sich das an.
Wenn dieser Gedankengang ungefähr so stimmen würde, wäre das ziemlich passend: Weil dann kann ich ja wieder die Konstituenten Zeit und Raum als relative, vergängliche, nicht-objektive Dinge beschrieben,die eben auch Täuschung und Schein enthalten, nur Abbilder des Ganzen sind.. und sobald beide wieder auf der Erde sind, am selben Koordinatensystem, haben sie sozusagen wieder intersubjektive/ objektive Wahrheit ihres Alters...

Da hätte ich dann wieder die beiden Pole Relativität und Absolutheit: Es kommt beiden jeweils anders vor, aber dann beim Zusammentreffen erleben sie als objektive Wahrheit, dass eien Person deutlich schneller gealtert ist. - Also Absolut und Relativität als Extrempole der dynamischen, pulsierenden Wahrheit. (aber da sich die Adressaten meines Schreibens zumindest ein bisschen mit der Materie auskennen, weil sie sich für den Film interessieren, sollte es natürlich richtig sein. Von den Adressaten hat niemand studiert, es geht einfach darum, nicht grob gegen physikalische Grundaussagen zu verstoßen)

Danke wieder für eure Hilfe,
Ioscius

Ioscius schrieb:

Angenommen, ich fahre so schnell wie Licht, dann gelingt es mir eben so viel Strecke in einer Sekunde zurückzulegen; dafür muss sich die Zeit ja nicht ändern.

Der Punkt ist: auch wenn du mit fast Lichtgeschwindigkeit (relativ zu was eigentlich?) unterwegs bist bleibt die Geschwindigkeit des Lichts relativ zu dir die Lichtgeschwindigkeit.
Die Lichtgeschwindigkeit ist in allen Bezugssystemen gleich. Das ist die Kernaussage der Speziellen Relativitätstheorie die sich bereits als Konsequenz aus den Maxwellgleichungen ergibt (von James Clerk Maxwell bereits zwischen 1861 bis 1864 erarbeitet)

Ioscius schrieb:

Aber wenn so alles relativ ist, gibt es ja keinen Grund, dass der Erdbewohner schneller altert als der mit Lichtgeschwindigkeit Fahrende.. weil ja schließlich beide diese Bewegung von dem anderen jeweils weg/ Geschwindigkeit wahrnehmen.

Das hat ra-raisch versucht zu erklären.
In der speziellen Relativitätstheorie gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden, der Effekt ist symmetrisch.
Allerdings muss man dabei bedenken das die beiden nur ein einziges Mal ihre Uhren vergleichen können, nämlich wenn sie sich begegnen.
Begegnen sie sich ein zweites Mal hat mindestens einer von beiden sein Bezugssystem(Inertialsystem) gewechselt; er ist von einer gleichförmig geradlinigen Bewegung abgewichen. Damit ist die Symmetrie gebrochen.

Es stimmt schon, im Bezugssystem des Reisenden ist es zunächst der Erdbewohner der langsamer altert. Um das zu überprüfen muss der Reisende jedoch umkehren und damit in ein Bezugssystem wechseln in dem der Erdbewohner bereits stärker gealtert ist als er selbst. Wieso? Na ganz einfach. Im Bezugssystem der Rückreise hat sich der Reisende schneller bewegt als der Erdbewohner, seine Uhren gingen also langsamer. Sobald der Reisende wechselt dreht sich der Effekt zwar um, seine Uhr geht wieder schneller als die andere, aber das kompensiert die Differenz nicht vollständig.

(in Zahlen: angenommen der Reisende bewegt sich mit 0.6c relativ zur Erde. dann bewegt er sich relativ zum Rückreisesystem mit 0.86c während sich die Erde mit nur 0.6c bewegt (relativistische Geschwindigkeitsaddition) ... ab Wechsel bewegt er sich bezüglich Rückreisesystem garnicht mehr, nur die Erde bewegt sich weiter mit 0.6c... Warum kompensiert sich die Zeitdilatation für nicht weg? der Gammafaktor für 0.6c ist 1.25; der für 0.86c ist 1.96.

Das war übrigens die Auflösung des Zwillingsparadoxon

Merilix schrieb:

(in Zahlen: angenommen der Reisende bewegt sich mit 0.6c relativ zur Erde. dann bewegt er sich relativ zum Rückreisesystem mit 0.86c während sich die Erde mit nur 0.6c bewegt (relativistische Geschwindigkeitsaddition) ... ab Wechsel bewegt er sich bezüglich Rückreisesystem garnicht mehr, nur die Erde bewegt sich weiter mit 0.6c... Warum kompensiert sich die Zeitdilatation für nicht weg? der Gammafaktor für 0.6c ist 1.25; der für 0.86c ist 1.96.

Das war übrigens die Auflösung des Zwillingsparadoxon

Diese Interpretation kannte ich noch nicht.

Einfach um sicher zu gehen, dass das richtig ist, möchte ich fragen, ob die Sätze dann von der Zeitphysik richtig sind (also ob sozusagen die beidseitige Wahrnehmung, dass jeder von beiden altert, sich zu einer gemeinsamen, intersubjektiven "Wahrheit" vereinheitlicht, sobald der Weltraumfahrer wieder bei der anderen Person auf der Erde ist):

Der eine ist auf der Erde, der/die andere fliegt mit Lichtgeschwindigkeit durchs Weltall: Jeder von beiden stellt jeweils fest, dass der jeweils andere langsamer altert. –, ähnlich ich,dass allein meine Überzeugungen die richtigen sind, aber ich hatte eben mein eigenes Inertialsystem; wir sahen die Sachlage spiegelbildlich, sie sind sich also nicht einig, wer langsamer altert.“ So viel ist relativ. Aber trifft man wieder aufeinander, kommt es zu entscheidenden Situationen im Leben, kommt es sozusagen zu einem Uhrenvergleich, dann zeigt sich deutlich, wer – analog zu den beiden, wer schneller gealtert ist – von beiden Recht hat.

Danke.

Ioscius schrieb:

Einfach um sicher zu gehen, dass das richtig ist, möchte ich fragen, ob die Sätze dann von der Zeitphysik richtig sind (also ob sozusagen die beidseitige Wahrnehmung, dass jeder von beiden altert, sich zu einer gemeinsamen, intersubjektiven "Wahrheit" vereinheitlicht, sobald der Weltraumfahrer wieder bei der anderen Person auf der Erde ist):

Der eine ist auf der Erde, der/die andere fliegt mit Lichtgeschwindigkeit durchs Weltall: Jeder von beiden stellt jeweils fest, dass der jeweils andere langsamer altert. –, ähnlich ich,dass allein meine Überzeugungen die richtigen sind, aber ich hatte eben mein eigenes Inertialsystem; wir sahen die Sachlage spiegelbildlich, sie sind sich also nicht einig, wer langsamer altert.“ So viel ist relativ. Aber trifft man wieder aufeinander, kommt es zu entscheidenden Situationen im Leben, kommt es sozusagen zu einem Uhrenvergleich, dann zeigt sich deutlich, wer – analog zu den beiden, wer schneller gealtert ist – von beiden Recht hat.

Die Frage habe ich nicht ganz verstanden.
Aber vielleicht hilft es Dir, dass derjenige, der abbremst und umkehrt, in diesem Moment zustimmen wird, dass der andere der Ältere ist, und zwar um soviel älter, dass er trotz seiner langsameren Alterung auf dem Rückweg dann immer noch älter ist.

Merilix schrieb:

im Bezugssystem des Reisenden ist es zunächst der Erdbewohner der langsamer altert.

Klar soweit: Die Erde scheint sich zu bewegen (von ihm weg), also scheint es ihm, dass die Erduhr langsamer geht.

Merilix schrieb:

Sobald der Reisende wechselt dreht sich der Effekt zwar um, seine Uhr geht wieder schneller als die andere, aber das kompensiert die Differenz nicht vollständig.

Warum dreht sich der Effekt um? Dachte, die Zeitdilatation hängt nur von der Relativgeschwindigkeit ab, nicht von der Richtung. Die Erde scheint sich nach wie vor zu bewegen, nur diesmal auf ihn zu. Liegt es daran, dass der Rückreisende die Geschwindigkeit anders wahrnimmt wegen der Längenkontraktion? Aber die gleiche Längenkontraktion existierte doch auch schon bei der Hinreise, oder etwa nicht?

Dann würde ich es so, physikalisch unverfänglich (Angleichung/ Änderung der Wahrnehmung beim Ändern des IS/ bei Kehrtwende), ändern:

Aber irgendwann kehrt der Weltraumfahrer von seiner Reise um; spätestens auf der Erde merkt auch er, wer von beiden älter ist/ Recht hat.

Ioscius schrieb:

wer von beiden älter ist/ Recht hat.

Es ist keine Frage von Recht haben, denn beide haben von ihrem Standpunkt aus Recht. Bei der Wende ändert sich lediglich der Standpunkt.
Es liegt daran, dass beide sich nicht "gleichzeitig" als gleichzeitig wahrnehmen. Jeder hat eine andere Gleichzeitigkeit.

Zur Gleichzeitigkeit hatten wir diesen Thread und vor allem meinen Post dort
www.uwudl.de/forum/aktuell/naturwissensc...zeitgkeit.html#73714

τ' sieht t als gleichzeitig. t sieht aber 'τ als gleichzeitig. Kein Wunder, dass für jeden der andere jünger ist. Es gibt aber keine objektive absolute Gleichzeitigkeit.

ra-raisch schrieb:

Ioscius schrieb:

wer von beiden älter ist/ Recht hat.

Es ist keine Frage von Recht haben, denn beide haben von ihrem Standpunkt aus Recht.

Das stimmt so aber nicht im von Ioscius gemeinten Sinn. Wenn beide wieder beieinander sind, dann sieht definitiv einer älter aus als der andere, und einer hat mehr Zeit auf seiner Uhr bzw. seinem Kalender plus Uhr. Insofern hatte der Reisende mit seiner Einschätzung nicht wirklich Recht, auch wenn er unterwegs noch zu Recht meinte, dass er es ist, der schneller altert.

Steinzeit-Astronom schrieb:

auch wenn er unterwegs noch zu Recht meinte, dass er es ist, der schneller altert.

Er meint es nicht nur, sonden es ist so von seinem Standpunkt aus. Es gibt nur einen objektiven Vegleich am selben Ort oder im selben IS. Dazu musste einer von beiden aber seinen Standpunkt (IS) wechseln. Hätte der andere seinen Standpunkt gewechselt, dann wäre er am Ende der jüngere. Ändern beide mehrmals ihren Standpunkt, dann wird sich der Altersunterschied jedesmal ändern.

ra-raisch schrieb:

Es gibt nur einen objektiven Vegleich am selben Ort oder im selben IS.

Schon klar, und genau davon redet Ioscius doch, von diesem selben Ort im selben IS am Ende, wo es eben keine unterschiedlichen Standpunkte mehr gibt, auch wenn die zwischendurch mal bestanden haben und man nicht sagen konnte, wer objektiv Recht hat. Am Ende sind sie sich ja dann einig.

Steinzeit-Astronom schrieb:

ra-raisch schrieb:

Es gibt nur einen objektiven Vegleich am selben Ort oder im selben IS.

Schon klar, und genau davon redet Ioscius doch

Mag sein, für mich klang es anders, zumindest hatte Ioscius es missverständlich formuliert "spätestens auf der Erde", "wer von beiden älter ist/ Recht hat". Ich vermute darin nach wie vor einen Irrtum darüber, wer älter ist, wenn beide nicht am selben Ort sind. Da sich beide auf der Erde einig sind, kann sich "Recht haben" nur auf einen Zeitpunkt davor beziehen, und da haben beide subjektiv Recht bzw hat keiner von beiden absolut Recht.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Merilix schrieb:

Sobald der Reisende wechselt dreht sich der Effekt zwar um, seine Uhr geht wieder schneller als die andere, aber das kompensiert die Differenz nicht vollständig.

Warum dreht sich der Effekt um? Dachte, die Zeitdilatation hängt nur von der Relativgeschwindigkeit ab, nicht von der Richtung.

Weil ich die gesamte Reise im Ruhesystem der Rückreise beschrieben habe.

Bezüglich Rückreisesystem ändert der Reisende seine Geschwindigkeit am Umkehrpunkt von 0.86c auf 0 während die Geschwindigkeit der Erde die ganze Zeit konstant 0.6c beträgt.

0.86c als relativistische Geschwindigkeitsaddition von 0.6c + 0.6c sollte klar sein.

Merilix schrieb:

Weil ich die gesamte Reise im Ruhesystem der Rückreise beschrieben habe.

Das Schöne ist, dass es exakt genauso aus der Sicht des IS der Hinreise funktioniert und es unterstreicht die absolute Gleichwertigkeit der Beobachtung aller IS aller (unbeschleunigten) Beobachter, (und hier sieht man den Vorteil der personifizierten Formulierung, denn die "Beobachtung eines IS" klingt eher, als ob jemand das IS beobachtet). Weiterhin zeigt es, dass jeder Beobachter die stärkere Alterung des Daheimgebliebenen auf andere Teilstrecken des Gesamtweges zurückführt.

Aus Sicht des Daheimgebliebenen ist es der Gesamtweg.
Aus Sicht des Hinweges ist es der Rückweg.
Aus Sicht des Rückweges ist es der Hinweg.
Aus Sicht des Wendenden ist es die Wende.

Das sind jetzt aber schöne Antithesen, die ich gut einbauen kann