Hinweis auf die DSGVO: Auf unserer Seite werden keine Dritt-Anbieter-Cookies verwendet und nur Daten erfasst, welche für das Minimum an Board-Funktionalität notwendig sind.
Bevor Sie sich registrieren oder das Board verwenden, lesen Sie bitte zusätzlich die DSGVO-Erklärung, welche in der Navigationsleiste verlinkt ist.

Kurzfassung der unserer Meinung nach wichtigsten DSGVO-Punkte:
Es kann vorkommen, dass Benutzer eigenverantwortlich Videos oder sonstige Medien in ihren Beiträgen verlinken, welche beim Aufruf der Forenseite als Teil der Seite samt zugehörigem Material mitgeladen werden. Sollten Sie dies nicht wünschen, verwenden Sie beim Benutzen des Forums einen Blocker wie z.B. uMatrix, welcher das Laden von Inhaltsblöcken von Fremd-URLs effektiv unterbinden kann.
Wir blenden keine Werbung ein und schränken die Inhalte in keinster Weise bei Benutzung von Addblockern ein. Dadurch ist die Grundfunktionalität des Forums auch bei vollständigem Blockieren von Drittanbieter-Inhalten stets gegeben.

Cookies werden unsererseits nur verwendet um das Einloggen des Benutzers für die Dauer der Forenbenutzung zu speichern. Es steht dem Benutzer frei die Option 'Angemeldet bleiben' zu verwenden, damit der Cookie dauerhaft gespeichert bleibt und beim nächsten Besuch kein erneutes Einloggen mehr notwendig ist.
EMail-Adressen werden für Kontakt bei wichtigen Mitteilungen und zur Widerherstellung des Passwortes verwendet. Die verwendeten IPs können von uns ohne externe Hilfsmittel mit keiner realen Person in Verbindung gebracht werden und werden nach spätestens 7 Tagen gelöscht. Diese IPs werden höchstens verwendet um Neuanmeldungen unerwünschter oder gesperrter Nutzer zu identfizieren und zu unterbinden. Wir behalten uns daher vor bei Verdacht, die Frist für die IP-Löschung auf maximal 14 Tage zu verlängern.
Unsere Webseite läuft auf einem virtuellen Linux-Server, welcher von einem externen Anbieter gehostet wird. Etwaige Verstöße der DSGVO-Auflagen seitens dieses deutschen Hosters können wir nicht feststellen und somit auch nicht verfolgen.
Wir halten Backups unserer Datenbanken, welche in regelmäßigen Abständen als Schutz vor Katastrophen, Hackerangriffen und sonstigen Ausfällen erstellt werden. Sollte ein Nutzer die Löschung seiner Daten wünschen, betrachten wir es als Unzumutbar die Backups auch von den Daten zu befreien, da es sich hierbei um eine mehrtägiges Unterfangen handelt - dies ist für eine Einzelperson beim Betrieb eines privaten Forums nicht zumutbar möglich ohne das Backup komplett zu löschen.
Sollten Sie etwas gegen die dauerhafte anonyme Speicherung ihrer EMail-Adresse, ihres Pseudonyms und ihrer Beiträge in einem Backup haben, sehen Sie von der Registrierung in diesem Forum ab. Für Mitglieder, welche vor dem 25.05.2018 registriert waren steht jedoch das Recht im Raum, eine Löschung der Datenbank-Backups zu beantragen.



Wenn dies Ihr erster Besuch hier ist, lesen Sie bitte zunächst die FAQs sowie die wesentlichen Regeln zur Benutzung des Forums.
Um an den Diskussionen teilnehmen zu können, müssen Sie sich zunächst registrieren.

Experiment Zeitdilatation

Einstein über die Schulter geschaut: Fragestellungen zur Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie, mathematische Methoden, Bedeutung und Interpretation
positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 6. Mai 2015, 19:46

Hallo allerseits,

gravitative Zeitdilatation hat man ja schon experimentell nachgewiesen. Jetzt frage ich mich: Hat man auch schon elektrische Felder auf eine solche mögliche Wirkung hin untersucht?

Gruss

positronium

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 6. Mai 2015, 21:32

Danke für Deine Antwort, aber das meinte ich nicht. Nach der ART erzeugt ja jede Energie Raumzeitkrümmung, und damit gravitative Zeitdilatation. Jetzt frage ich mich, ob das auch für elektrische Felder (nicht deren Energiegehalt, das sowieso) gelten könnte. Falls das der Fall ist, besteht zwischen Gravitation und elektromagnetischer Kraft ein engerer Zusammenhang, als wenn man das eine als Raumzeitkrümmung und das andere als Kraftfeld betrachtet.

Gepakulix
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 160
Registriert: 25. Apr 2009, 12:11

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Gepakulix » 6. Mai 2015, 22:11

Wellentechnisch hat jede Beschleunigung immer dieselbe Ursache: entweder Zeitdilatation oder Zeitexpansion.
(entsprechend der physikalischen Definition von "Zeit", also nicht der philosophischen Definition von "Zeit")

Da aber positiv und negativ geladene Teile im elektrischen Feld unterschiedlich beschleunigt werden, ergibt sich dort je nach Teilchen eine Zeitdilatation oder Zeitexpansion.
Entsprechend duerfte hier ein entsprechendes Experiment recht schwierig werden.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 6. Mai 2015, 22:37

Danke für Deine Antwort, Gepakulix, aber leider bin ich mir nicht sicher, ob ich Dich richtig verstehe. Beziehst Du Dich auf die Veränderung des Wellenzahlvektors?
Gepakulix hat geschrieben:Da aber positiv und negativ geladene Teile im elektrischen Feld unterschiedlich beschleunigt werden, ...
Die Ladung sollte doch egal sein, glaube ich. Im Fall von Gravitation entsteht Zeitdilatation in Folge der Beschleunigung entgegen dem freien Fall. Bei elektrischen Feldern wäre es doch das gleiche, nur dass die Richtung, gegen die man beschleunigen muss, von der Ladung abhängig ist. Der Betrag, nicht die Richtung sollte ausschlaggebend sein, oder nicht?
Gepakulix hat geschrieben:Entsprechend duerfte hier ein entsprechendes Experiment recht schwierig werden.
Ich weiss nicht. Elektrische Felder sind viel stärker als Gravitation. Ich sehe das Problem eher darin, eine Uhr zu konstruieren, deren Aufbau und Ablauf durch elektrische Felder nicht beeinflusst wird, sondern tatsächlich nur durch die Beschleunigung, d.h. Zeit.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 720
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Timm » 7. Mai 2015, 10:08

positronium hat geschrieben: gravitative Zeitdilatation hat man ja schon experimentell nachgewiesen. Jetzt frage ich mich: Hat man auch schon elektrische Felder auf eine solche mögliche Wirkung hin untersucht?
Du meinst nicht elektromagnetische Felder, sondern ein zeitlich veränderliches elektrostatisches Feld, z.B. aus und eingeschaltet, oder?
Irgendetwas muß sich im Sinne des Phänomens 'gravitative Zeitdilatation' ja ändern.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 7. Mai 2015, 11:23

Timm hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: gravitative Zeitdilatation hat man ja schon experimentell nachgewiesen. Jetzt frage ich mich: Hat man auch schon elektrische Felder auf eine solche mögliche Wirkung hin untersucht?
Du meinst nicht elektromagnetische Felder, sondern ein zeitlich veränderliches elektrostatisches Feld, z.B. aus und eingeschaltet, oder?
Nein, ich meine schon elektromagnetische Felder - ich habe von elektrischen Feldern geschrieben, weil bei magnetischen Bewegung eine Rolle spielt, und diese bei gravitativer Zeitdilatation ja (in klassischer Raumzeit betrachtet) auch nicht auftritt.
Timm hat geschrieben:Irgendetwas muß sich im Sinne des Phänomens 'gravitative Zeitdilatation' ja ändern.
Was ich damit meine ist ein analoges Phänomen zu dem durch Gravitation verursachten: Wenn man eine Uhr im Erdgeschoss aufstellt, läuft sie langsamer als im ersten Stock. Das hängt also damit zusammen, wie weit ein Objekt von der Gravitationsquelle entfernt ist. Wenn man jetzt ein elektrisches oder gerne auch elektromagnetisches Feld hat, läuft dann eine zur Quelle unbewegte Uhr in 1m Entfernung langsamer als in 10m? Soweit ich weiss, geht man davon aus, dass das elektromagnetische Feld auf die Zeit keinen Einfluss hat, aber hat man das schon experimentell überprüft?

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 720
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Timm » 7. Mai 2015, 20:32

Ich tappe immer noch im Dunklen. Welches Experiment genau hast du im Auge? Eine Quelle im flachen Raum? Wenn die Quelle em Strahlung sendet hat man bei Anwesenheit von Gravitation gravitative Zeitdilatation.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 7. Mai 2015, 21:40

Timm hat geschrieben:Welches Experiment genau hast du im Auge?
Auf Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Allgemeine ... rschiebung) steht: "Ein Beobachter im Weltall sieht also die Uhren auf der Erde langsamer gehen als seine eigene Uhr. Umgekehrt sieht ein Beobachter auf der Erde Uhren im Weltall schneller gehen als seine eigene Uhr. Mit sehr genauen optischen Atomuhren lässt sich die gravitative Zeitdilatation auch noch bei einem Höhenunterschied von nur einigen Zentimetern messen[28]."

Je stärker man sich also nach der ART gegen den freien Fall/die Gravitation sträubt, desto langsamer läuft die Zeit.

Wenn ich jetzt in dem Experiment die Erde als Kraftquelle weg nehme, und dafür eine - nehmen wir an: masselose - elektrische Ladung platziere, stellt sich mir die Frage, ob auch diese bei gleicher Beschleunigung zu einer gleichen Zeitdilatation führt.

Mir ist dabei bewusst, dass laut ART der frei fallende Beobachter unbeschleunigt, und der auf der Erde ruhende beschleunigt ist, und auch, dass nach der Elektrostatik/-dynamik das in elektrischen Feldern umgekehrt ist.
Aber: Wurde letzteres experimentell überprüft?
Wenn nämlich im Fall des Elektromagnetismus ebenfalls eine solche Zeitdilatation auftritt, dann muss man sich Gedanken machen, ob man evtl. beide Kräfte auf Raumkrümmung oder beide auf Felder zurückführen sollte. So oder so wäre das Ergebnis eines solchen Experiments aber interessant.

Gepakulix
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 160
Registriert: 25. Apr 2009, 12:11

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Gepakulix » 7. Mai 2015, 22:07

positronium hat geschrieben:...bin ich mir nicht sicher, ob ich Dich richtig verstehe. Beziehst Du Dich auf die Veränderung des Wellenzahlvektors?
Im Prinzip ja. In der QM kann jedem Teilchen eine Welle mit einer bestimmten Frequenz zugewiesen werden. Bei einem unbeschleunigten Teilchen hat (für einen unbeschleunigten Beobachter) jeder Punkt des Wellenpackets dieselbe Frequenz.
Wenn der Beobachter zu diesem Teilchen in Ruhe ist, hat die Welle für den Beobachter eine Wellenlänge von unendlich (oder eine Wellenzahl Null).
Wenn jetzt das Teilchen beschleunigt wird (relativ zum Beobachter), dann verändert sich für ihn die Wellenlänge (bzw. Wellenzahl).

Diesen Vorgang (Veränderung der Wellenlänge) kann man rein geometrisch beschreiben (hat also nichts mit RT oder ART zu tun). Es gilt:
- eine Welle kann die Wellenlänge nur verändern, wenn die Frequenz entlang der Welle nicht identisch ist.
- konkret muss beim Wellenpacket vorne in Beschleunigungsrichtung die Frequenz langsamer sein als hinten.

In der Physik wird die Zeit via Messung einer Periodendauer eines Teilchens (Cäsium) definiert. Wenn also ein Teilchen seine Frequenz (für einen entfernten Beobachter) verändert, dann kann man von Zeitdilatiation/Expansion sprechen.
Auf das beschleunigte Wellenpacket angewendet bedeutet dies: Das Teilchen kann nur beschleunigt werden, wenn vorne (Beschleunigungsrichtung) die Zeit langsamer geht und entsprechend die Frequenz des Wellenpackets dort langsamer ist.

Bei der Gravitation werden alle Teilchen mit gleichem Betrag und Richtung beschleunigt. Man kann dort einfach nachrechnen, dass genau diejenige Zeitdilatation fuer die Beschleunigung noetig ist, wie sie von der ART beschrieben wird.


Bei einem elektrischen Feld wird es jetzt komplizierter:
- Das Cäsium Atom wird im elektrischen Feld nicht beschleunigt. Entsprechend gilt für das Cäsium-Atom auch keine veränderte Frequenz.
Somit kann man eigentlich nicht von Zeitdilatation/Expansion sprechen (wenn man weiterhin die Definition der Zeitmessung in der Physik akzeptieren will).
- Trotzdem gilt, dass Elektronen und Positronen (geladen) in einem elektrischen Feld beschleunigt werden. Die Wellenpackete haben also trotzdem in Beschleunigungsrichtung vorne eine langsamere Frequenz als hinten.
Wegen der inversen Ladung ist das aber räumlich nicht in der gleichen Richtung.

Zusammengefasst:
- Die Frequenzaenderung eines geladenen Teilchens im elektrischen Feld gilt definitionsmässig nicht als Zeitdilatation/Expansion
- Eine Messung der Frequenzänderung (falls moeglich, was ich aber bezweifle) ergäbe aber fuer Elektronen und Positronen entgegengerichtete Resultate.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 720
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Timm » 7. Mai 2015, 22:50

positronium hat geschrieben: Wenn ich jetzt in dem Experiment die Erde als Kraftquelle weg nehme, und dafür eine - nehmen wir an: masselose - elektrische Ladung platziere, stellt sich mir die Frage, ob auch diese bei gleicher Beschleunigung zu einer gleichen Zeitdilatation führt.
Hast du demnach eine in ansonsten flacher Raumzeit in Richtung eines ruhenden Boebachters beschleunigende elektrische Ladung im Sinn?

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 7. Mai 2015, 23:34

@Gepakulix: Danke für Deine Ausführungen. Ich kann Deine Logik nachvollziehen, nur leider sehe ich nicht, wie das mit der Quantenmechanik zusammen gehen könnte. Du schreibst vom Teilchen bzw. vom Wellenpaket als einer Welle mit unterschiedlicher Frequenzverteilung im Raum. Tatsächlich hat man aber eine Überlagerung unendlich vieler ebener Teilwellen mit unterschiedlichen Frequenzen zu einem Wellenpaket. Beschleunigung ist nur eine Transformation der Impulsverteilung; es gibt in dem Sinn keinen Unterschied zwischen vorne und hinten.
Es ist natürlich richtig, dass ein neutrales Atom keine Beschleunigung erfährt; seine Bestandteile aber schon. Es kommt zu keiner Bewegung, aber zu einer Deformation der Orbitale, also auch zu einer veränderten Beschleunigung von Elektronen und Quarks. Diese sollten demnach, falls das überhaupt der Fall ist, eine Änderung des Zeitverlaufs erfahren.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 7. Mai 2015, 23:37

Timm hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: Wenn ich jetzt in dem Experiment die Erde als Kraftquelle weg nehme, und dafür eine - nehmen wir an: masselose - elektrische Ladung platziere, stellt sich mir die Frage, ob auch diese bei gleicher Beschleunigung zu einer gleichen Zeitdilatation führt.
Hast du demnach eine in ansonsten flacher Raumzeit in Richtung eines ruhenden Boebachters beschleunigende elektrische Ladung im Sinn?
Ja, wobei die Beschleunigung durch andere Kräfte unterbunden sein kann, sprich: zwei ruhende Uhren in unterschiedlichem Abstand zur Kraftquelle.

Skeltek
Site Admin
Beiträge: 3635
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Skeltek » 8. Mai 2015, 00:38

Nicht die Masse sondern die Beschleunigung löst die Zeitdilatation aus. Sobald elektrische Ladung beschleunigend wirkt(Bezugssystemwechsel), also einen gegenseitigen Impulsaustausch bewirkt, müsste Zeitdilatation auftreten. Das Phänomen der Zeitdilatation ist denke ich ein dynamisches, nicht ein statisches. Das alleinige vorhandensein von Masse verursacht keine Dilatation - sie muss schon beschleunigend wirken.
Ist aber nur meine Meinung.
"Le's do it now. Le's make the world bedda"
'Sure, right now. I gotta. We gotta"

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 720
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von Timm » 8. Mai 2015, 09:54

positronium hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: Wenn ich jetzt in dem Experiment die Erde als Kraftquelle weg nehme, und dafür eine - nehmen wir an: masselose - elektrische Ladung platziere, stellt sich mir die Frage, ob auch diese bei gleicher Beschleunigung zu einer gleichen Zeitdilatation führt.
Hast du demnach eine in ansonsten flacher Raumzeit in Richtung eines ruhenden Boebachters beschleunigende elektrische Ladung im Sinn?
Ja, wobei die Beschleunigung durch andere Kräfte unterbunden sein kann, sprich: zwei ruhende Uhren in unterschiedlichem Abstand zur Kraftquelle.
Ich komme mit deinen Ausführungen nicht klar. Erst nimmst du die "Erde als Kraftquelle weg", dann sprichst du von "Abstand zur Kraftquelle".

Zwei Fragen, die hoffentlich der Aufklärung dessen, was du meinen könntest dienen:

1. Was verstehst du unter Kraftquelle? Wenn ich google, finde ich Coaching, Yoga, innere Stärke, sacrale Körpertherapie usw.
2. Sind wir uns einig, daß es ohne Gravitation - in der Schwarzschild Raumzeit ohne eine zentrale Masse - keine gravitative Zeitdilatation gibt? (Für M=0 folgt t'=t).

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 8. Mai 2015, 10:41

Skeltek hat geschrieben:Nicht die Masse sondern die Beschleunigung löst die Zeitdilatation aus. Sobald elektrische Ladung beschleunigend wirkt(Bezugssystemwechsel), also einen gegenseitigen Impulsaustausch bewirkt, müsste Zeitdilatation auftreten.
Danke für Deine Antwort, Skeltek!
Meine Vermutung geht in die gleiche Richtung: Einerseits Gleichbehandlung verschiedener Ursachen für Beschleunigung, aber andererseits Zeitdilatation nicht durch Beschleunigung, sondern durch das sich dieser widersetzen.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 8. Mai 2015, 11:10

Timm hat geschrieben:Ich komme mit deinen Ausführungen nicht klar. Erst nimmst du die "Erde als Kraftquelle weg", dann sprichst du von "Abstand zur Kraftquelle".
Die Erde als gravitative Kraftquelle kommt weg, dafür eine elektrische hin.
Timm hat geschrieben:1. Was verstehst du unter Kraftquelle? Wenn ich google, finde ich Coaching, Yoga, innere Stärke, sacrale Körpertherapie usw.
Masse und Ladung.
Timm hat geschrieben:2. Sind wir uns einig, daß es ohne Gravitation - in der Schwarzschild Raumzeit ohne eine zentrale Masse - keine gravitative Zeitdilatation gibt? (Für M=0 folgt t'=t).
Ja.

Lasse es mich noch einmal anders formulieren: Nehmen wir an, die ART liesse sich umformulieren, von einer Theorie der Raumzeitkrümmung zu einer im euklidischen Raum. Dann führen wir zwei Gedankenexperimente (auf der X-Achse) durch.

1. Bei 0 bringen wir eine Masse an, und bei 1 und 2 jeweils eine Uhr A und B.
Ergebnisse (theoretisch und experimentell bestätigt):
a) Wenn die Uhren beweglich sind, werden sie in Richtung 0 beschleunigt, und beide Uhren laufen (abgesehen von der Zeitdilatation durch Bewegung) gleich schnell.
b) Wenn die Uhren an ihren Koordinaten festgenagelt sind, läuft Uhr A langsamer als Uhr B. -> gravitative Zeitdilatation. Ursache dafür ist, dass die Uhren nicht im freien Fall sind.

2. Bei 0 bringen wir eine masselose positive elektrische Ladung an, und bei 1 und 2 jeweils eine "negativ geladene" Uhr A und B. ('"negativ geladene" Uhr' kann ja auch als zerfallendes Elementarteilchen gesehen werden.)
Ergebnisse (theoretisch):
a) Wie oben.
b) Die Uhren A und B laufen gleich schnell.

So weit ist das doch richtig, nicht wahr?

Jetzt stellt sich mir die Frage, ob die Ergebnisse von Gedankenexperiment 2 bereits experimentell überprüft wurden. Ist also "gravitative Zeitdilatation" tatsächlich nur eine gravitative, oder gibt es auch z.B. eine "coulombsche Zeitdilatation"? Dann wäre es nämlich im euklidischen Raum eine Zeitdilatation, die entsteht, weil der Körper trotz Kraft nicht beschleunigt werden kann.

Ich hoffe, das war jetzt verständlicher!

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5967
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von seeker » 8. Mai 2015, 12:46

positronium hat geschrieben:Ist also "gravitative Zeitdilatation" tatsächlich nur eine gravitative, oder gibt es auch z.B. eine "coulombsche Zeitdilatation"? Dann wäre es nämlich im euklidischen Raum eine Zeitdilatation, die entsteht, weil der Körper trotz Kraft nicht beschleunigt werden kann.
Wenn es eine solche coulombsche Dilatation gäbe, dann müssten instabile beschleunigte Ladungen (z.B. in Teilchenbeschleunigern) erhöhte Zerfallszeiten aufweisen, die über die Vorhersagen der SRT hinausgehen. Hätte man so etwas gefunden, dann hätten wir sicher schon davon gehört.
Von daher: Nein, so etwas gibt es wohl nicht. Allein die Energie, die in einem elektrischen Feld enthalten ist, sorgt per Masseäquivalenz für Dilatationen. Allerdings sind diese wegen m = E/c^2 i.d.R. so gering, dass sie unmessbar sind.
Wobei: Vielleicht könnte man so etwas bei Magnetaren finden?
Ich meine fast, in der Richtung schon einmal etwas gehört zu haben, aber man vergisst ja leider so vieles wieder...

P.S.: Ja, bei den Magnetaren ist das tatsächlich relevant:
Dabei entsteht ein Magnetfeld, das mit 10^11 T tausendmal so stark ist wie das eines gewöhnlichen Neutronensterns. Die Massendichte, die einem derartigen Magnetfeld über seine Energiedichte in Kombination mit der Äquivalenz von Masse und Energie gemäß E=mc^2 zugeordnet werden kann, liegt im Bereich einiger Dutzend Kilogramm pro Kubikmillimeter (kg/mm3). Ein solches Magnetfeld ist so stark, dass es die Struktur des Quantenvakuums verändert, so dass der materiefreie Raum doppelbrechend wird.
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetar

Beachtenswert: Die äquivalente Massendichte dieses Feldes ist deutlich höher als die Massendichte von gewöhnlicher Materie!

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 8. Mai 2015, 13:09

Vielen Dank für Deine Antwort, seeker!
seeker hat geschrieben:Wenn es eine solche coulombsche Dilatation gäbe, dann müssten instabile beschleunigte Ladungen (z.B. in Teilchenbeschleunigern) erhöhte Zerfallszeiten aufweisen, die über die Vorhersagen der SRT hinausgehen.
In elektrischen Feldern wären die Zerfallsraten niedriger. Ob das auch in Teilchenbeschleunigern so wäre, bin ich mir nicht sicher, weil die Teilchen dort mit Magnetfeldern beschleunigt werden, und auch nicht im Feld ruhen.
Ein mögliches Experiment wäre wohl, wenn man Atome mit Myonen in der Schale einem elektrischen Feld aussetzen würde. Die Atome sind neutral und würden deshalb ruhen, also die Beschleunigung der Myonen unterbinden, aber sie würden einer anderen Feldkonfiguration ausgesetzt als ohne äusserem Feld.
seeker hat geschrieben:Hätte man so etwas gefunden, dann hätten wir sicher schon davon gehört.
Ja, das ist möglich. Ich frage halt hier, um sicher zu gehen.
seeker hat geschrieben:...aber man vergisst ja leider so vieles wieder...
Ja. :(

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5967
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von seeker » 8. Mai 2015, 14:33

positronium hat geschrieben:Danke für Deine Antwort, Skeltek!
Meine Vermutung geht in die gleiche Richtung: Einerseits Gleichbehandlung verschiedener Ursachen für Beschleunigung, aber andererseits Zeitdilatation nicht durch Beschleunigung, sondern durch das sich dieser widersetzen.
Wie das mit der Beschleunigung aussieht habe ich gerade nicht mehr im Kopf.
Dazu aber ein Gedankenexperiment:

Zwei Beobachter sollen sich in flacher Raumzeit unbeschleunigt, mit gleicher Geschwindigkeit und parallel in genügend großem Anstand nebeneinander herbewegen. Sie synchronisieren ihre Uhren.
Nun kommen irgendwann zwei (angenommen) stationäre SL mit gleicher Masse in Sicht.
Beobachter A soll sich zufällig genau zwischen den beiden hindurchbewegen. Dabei wird er zunächst beschleunigt und danach wieder in gleichem Maße abgebremst.
Beobachter B ist weit genug von den SL entfernt und bewegt sich daher näherungsweise unbeeidruckt davon weiter geradlinig fort, passiert die SL also in großem Abstand.
Nachdem A die SL hinter sich gelassen hat bewegen sich A und B wieder parallel zueinander und auf gleicher Höhe.

Frage: Laufen ihre Uhren noch synchron?
Ich glaube nicht, da A beim Durchlaufen des Gravitationsfelds Dilatationen erfahren hat, also müsste seine Uhr nachgehen.
Was ihr vermutet würde jedoch darauf hinauslaufen, dass die beiden Uhren immer noch synchron sind (da A ja stets im freien Fall war).

Wer hat Recht?

Alternatives Gedankenexperiment:
Unsere beiden Beobachter sind zwei synchrone, parallele Neutrinos.
Neutrino A trifft und durchfliegt einen Planeten genau mittig, Neutrino B passiert diesen in großem Abstand.
Sind Neutrino A und B danach noch synchron, "gleich alt"?


Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 8. Mai 2015, 15:00

seeker hat geschrieben:Nachdem A die SL hinter sich gelassen hat bewegen sich A und B wieder parallel zueinander und auf gleicher Höhe.
Nein, nicht auf gleicher Höhe. A war ja zeitweise schneller.
seeker hat geschrieben:Frage: Laufen ihre Uhren noch synchron?
Ich glaube nicht, da A beim Durchlaufen des Gravitationsfelds Dilatationen erfahren hat, also müsste seine Uhr nachgehen.
Ich denke auch, dass die Uhr von A nachgeht, das aber nur weil er schneller war, nicht wegen gravitativer Zeitdilatation.
seeker hat geschrieben:Alternatives Gedankenexperiment:
Unsere beiden Beobachter sind zwei synchrone, parallele Neutrinos.
Neutrino A trifft und durchfliegt einen Planeten genau mittig, Neutrino B passiert diesen in großem Abstand.
Sind Neutrino A und B danach noch synchron, "gleich alt"?
Das würde ich genau wie oben beantworten.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5967
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von seeker » 8. Mai 2015, 16:53

positronium hat geschrieben:Nein, nicht auf gleicher Höhe. A war ja zeitweise schneller.
Da bin ich unsicher. Der Weg von A ist ja auch länger (Raumdehnung)...

Beim klassischen Fall ist es so:
Zwei Kugeln rollen auf zwei waagerechten Bahnen A und B nebeneinander mit gleicher, konstanter Geschwindigkeit her. Die Reibung sei Null.
Bahn B ist immer gerade und waagerecht.
Bahn A hat irgendwo eine Senke (nehmen wir nen Sinus), und erreicht nach der Senke aber wieder die Höhe von Bahn B (und sie sind dann wieder parallel).
Die Kugeln A und B sind nach der Senke wieder auf gleicher Höhe und haben dieselbe Geschwindigkeit, wenn das vor der Senke auch so war.

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 8. Mai 2015, 17:31

seeker hat geschrieben:Beim klassischen Fall ist es so:
...
Die Kugeln A und B sind nach der Senke wieder auf gleicher Höhe und haben dieselbe Geschwindigkeit, wenn das vor der Senke auch so war.
Ja, aber hier liegt die Senke und damit die Kraftrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung. Von daher sind die beiden Bewegungen unabhängig, was bei den SL nicht der Fall ist.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5967
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von seeker » 8. Mai 2015, 17:55

Daran liegt es nicht. Die resultierende Kraft ist immer senkrecht zur (in der Senke gekrümmten/schrägen) Oberfläche der Bahn.
D.h. in der Senke existiert durchaus eine Kraftkomponente in Bewegungsrichtung (oder dagegen).
Die erhöhte Geschwindigkeit, die Kugel A in der Senke hat, wird durch den längeren Weg, den die Senke bildet, genau ausgeglichen.
Aber vielleicht hast du trotzdem Recht, ich bin grad unsicher.

Nehmen wir zwei parallele Elektronen auf gleicher Höhe.
Eines davon (A) fliegt durch eine (fixierte) positiv geladene Lochplatte, das andere weit entfernt davon parallel vorbei (B).
Weit hinter der Platte müssten A und B zwar dieselbe Geschwindigkeit haben, aber A müsste weiter vorne sein.
Ich muss das nochmal durchdenken...

Im gravitativen Fall ist es nochmals anders, weil wir dort eben Raum- und Zeitdehnungen berücksichtigen müssen.

Davon unbesehen:
Die eigentliche Frage war ja, ob man im freien Fall durch ein Gravitationsfeld auch eine Dilatation erfährt.
Ich glaube ja. Warum nicht?

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von positronium » 8. Mai 2015, 18:34

seeker hat geschrieben:D.h. in der Senke existiert durchaus eine Kraftkomponente in Bewegungsrichtung (oder dagegen).
In Bewegungsrichtung schon, aber die Kugel bewegt sich ja immer Parallel zur Oberfläche, und in der ist eben die Senke. Ich denke, dass man das einfach in x und y(=Senke) aufteilen kann, und dann sieht man, dass die beiden Bewegungen in x und y unabhängig voneinander sind.
seeker hat geschrieben:Die erhöhte Geschwindigkeit, die Kugel A in der Senke hat, wird durch den längeren Weg, den die Senke bildet, genau ausgeglichen.
Ja, weil der längere Weg und die höhere Geschwindigkeit parallel sind, und nichts mit x zu tun haben.
seeker hat geschrieben:Nehmen wir zwei parallele Elektronen auf gleicher Höhe.
Eines davon (A) fliegt durch eine (fixierte) positiv geladene Lochplatte, das andere weit entfernt davon parallel vorbei (B).
Weit hinter der Platte müssten A und B zwar dieselbe Geschwindigkeit haben, aber A müsste weiter vorne sein.
Das sehe ich auch so.
seeker hat geschrieben:Im gravitativen Fall ist es nochmals anders, weil wir dort eben Raum- und Zeitdehnungen berücksichtigen müssen.
Ich glaube, dass man Raumkrümmung vernachlässigen kann. Immerhin kann man die gravitative Zeitdilatation auch auf der Erdoberfläche messen, und hier ist die Raumkrümmung fast gleich 0.
seeker hat geschrieben:Davon unbesehen:
Die eigentliche Frage war ja, ob man im freien Fall durch ein Gravitationsfeld auch eine Dilatation erfährt.
Ich glaube ja. Warum nicht?
Durch Geschwindigkeit, ja.
Darum ging es mir aber gar nicht, sondern darum, zu ergründen, wie ähnlich sich Gravitation und andere Kräfte sind, hier insbesondere was deren Wirkung auf den geschwindigkeitsunabhängigen Zeitverlauf betrifft.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 5967
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Experiment Zeitdilatation

Beitrag von seeker » 9. Mai 2015, 00:43

positronium hat geschrieben:In Bewegungsrichtung schon, aber die Kugel bewegt sich ja immer Parallel zur Oberfläche, und in der ist eben die Senke. Ich denke, dass man das einfach in x und y(=Senke) aufteilen kann, und dann sieht man, dass die beiden Bewegungen in x und y unabhängig voneinander sind.
So kann man das m. E. nicht sehen. Natürlich ist die Bewegung der Kugel in unabhängige x und y gedanklich bzw. mathematisch zerlegbar (das x/y-Achsenkreuz kann dabei wahllos in allen beliebigen Winkeln zur Bewegungseichtung der Kugel gewählt werden). Wichtig sind aber die Kraftrichtungen und die resultierende Kraft in momentaner Bewegungsrichtung der Kugel und die resultiert aus dem Winkel der Bahn zur Senkrechten (in der Richtung, in der die Gravitation wirkt): Ist er ungleich 90° und 0° wird die Kugel auf der Bahn auch im 90°-Winkel zum Kraftvektor der Gravitation beschleunigt (d.h. es existiert dann auch in der Richtung eine Kraftkomponente ungleich Null), sonst nur in Richtung Gravitation. Denk an die schiefe Ebene...

Aber ich hab eh Blödsinn erzählt (hatte das nicht mehr richtig im Kopf): Die Kugel, die die Senke durchläuft, liegt natürlich trotz längerer Wegstrecke stets vorne (falls sie die Senke überwindet).

Siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Brachistochrone3.JPG
bzw.:
http://de.wikipedia.org/wiki/Brachistochrone

Was mich daran immer noch ein wenig verwirrt ist, dass man da ja quasi zusätzlichen zurückgelegten Weg und damit eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit geschenkt bekommt - und in der Natur ist normalerweise gar nichts umsonst...
Im Weltall mit nem Raumschiff bräuchte ich dann analog "nur" eine Perlenkette aus ruhenden Massen auf meinem Weg in Richtung Ziel hinstellen und ich wäre schneller am Ziel, als wenn die Perlenkette nicht da ist, wenn ich nur leeren Raum durchquere.
(Und mit Swing-by hat das nicht einmal etwas zu tun!)
positronium hat geschrieben:
seeker hat geschrieben:Im gravitativen Fall ist es nochmals anders, weil wir dort eben Raum- und Zeitdehnungen berücksichtigen müssen.
Ich glaube, dass man Raumkrümmung vernachlässigen kann. Immerhin kann man die gravitative Zeitdilatation auch auf der Erdoberfläche messen, und hier ist die Raumkrümmung fast gleich 0.
Entweder vernachlässigst du Raumkrümmung UND Dilatation oder du berücksichtigst beides. Du kannst nicht sagen, das eine wäre quasi Null und das andere aber relevant.

Es bleibt ja jedenfalls immer noch die Frage mit dem Alter der Neutrinos (oder irgend etwas anderem), auch wenn sie, nachdem eines durch die Erde geflogen ist, nicht mehr auf gleicher Höhe sind.
positronium hat geschrieben:Darum ging es mir aber gar nicht, sondern darum, zu ergründen, wie ähnlich sich Gravitation und andere Kräfte sind, hier insbesondere was deren Wirkung auf den geschwindigkeitsunabhängigen Zeitverlauf betrifft.
Nach dem was ich bisher gehört und gelernt habe wirken alle anderen Kräfte/Felder ausschließlich nur durch ihren äquivalenten Energieinhalt/Impulsinhalt gravitativ/RZ-krümmend, nicht direkt.
Das liegt daran, dass sich diese Felder sozusagen auf der Raumzeit ausbreiten, die Gravitation aber sozusagen die Raumzeit selbst ist.
Anders: Das EM-Feld ist eine Eigenschaft auf der Raumzeit, das Gravitationsfeld ist eine (geometrische) Eigenschaft der Raumzeit selbst.

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

Antworten