Frage zur Relativitätstheorie

Muchacho · Gast

Meine Frage:
Hey,
folgende Situation:
Jemand sitzt an einer Bahnstation. Nun kommt ein ziemlich schneller Zug vorbei (dh relat. Effekte deutlich mekrbar). An beiden Enden wird gleichzeitig ein Lichtblitz zur Mitte hin abgeschossen. Das ganze ist so stark verlangsamt(wahlweise kann dieser jemand sehr schnell "gucken"), dass die Blitze förmlich dahingriechen. Sieht der Beobachter die beiden Blitze nun gleihzeitig ankommen?

Meine Ideen:
Im Bezugssystem des bewegten Zugs, muss das ja durch die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit der Fall sein. Folglich muss es doch auch so beobachtet werden (?) -> Kontraktion des Raums und der Zeit. Andererseits, hätte das nicht zur Folge, dass der Zug auf der einen Seite (getrennt durch Mittelpunkt) stark kontrahiert und auf der anderen Seite entsprechen gedehnt wäre?

dermeister · Anmeldungsdatum: 02.05.2011 Beiträge: 262

naja, wenn die in dem einen Bezugssystem gleichzeitig ankommen dann auch im anderen, weil das ja am selben Ort stattfindet.
Die Frage ist eher wann du sie abschießt, und das ist dann im einen Gleichzeitig und im anderen nicht (vgl. Relativität der Gleichzeitigkeit)

Muchacho · Gast

Nein, so war das nicht gemeint. Das Beispiel zielt darauf ab, das beide Blitze gleichzeitig losgeschossen werden. Was ja auch logisch ist. Sicher ist zudem das "real" gesehen, also im Zug befindlich, die Ankunft in der Mitte auch gleichzeitig sein muss. Die Frage ist nun wie, der ruhende Beobachter das jetzt betrachtet.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Muchacho · Gast

Die Lichtblitze werden zu irgendeinem Punkt im Sichtfeld des Beobachters ausgelöst. Dh er kann dies beobachten. Bspw. wäre ein Auslöser das Überfahren eines Symbols, oä. wodurch die auf den Zug befindlich Geräte gleichzeitig reagieren. Sie sind im Zugsystem also zwingend gleichzeitg (genauso wie die Ankunft in der Mitte). Der Beobachter beginnt ab dem Überfahren des Sysmbols seine Aufzeichnung. Für ihn sollte die Auslösung der Blitze also ebenfalls gleichzeitig erscheinen. Also :

Beobachter Zug
Auslösen gleichzeit. gleichzeitig
Ankunft ??? gleichzeitig

"Sieht der Beobachter die beiden Blitze nun gleichzeitig ankommen?"

Muchacho · Gast

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

ohne Skizze geht das nicht!

Muchacho · Gast

Hmm, ok. Das dauert aber noch ein bisschen. Deswegen eine andere Frage voran gestellt. Erstmal weg von dem Beispiel, vlt ist der "Lösungweg" so auch einfacher.

Nimmt ein ruhender Beobachter einen sehr schnell bewegten Körper konrahiert wahr?

spinoza · Gast

Nein, erstaunlicherweise nicht.

Zunächst möchte man das aufgrund der Lorentzkontraktion meinen, allerdings erscheint ein relativistisch bewegter Körper tatsächlich eher verdreht als gestaucht.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Nehme die Lorentz Kontraktion nicht so ernst. Es wird nicht so heiß gegessen als es gekocht wird.
Wenn ein Beobachter den anderen verkürzt wahrnimmt,
dann ist dies nur seine eigene Sichtweise, da eine unendliche Anzahl von Beobachter existieren kann wird real nichts Ungewöhnliches passieren. http://itp.nat.uni-magdeburg.de/~kassner/srt/crashcourse/unsichtbarlorentz.html

Keine Bomben werden durch alleinige Beobachtung explodieren, keine Paradoxe entstehen.
Ok da bleibt die Zeit Verlangsamung, aber diese tut nicht weh und ist harmlos.

Muchacho · Gast

Das ist interressant, danke für den Link smile

Einer Messug zu folge ist der Körper aber verkürzt, man sieht in nur "gedreht".

Meine Frage ist eigentlich ob die Verkürzung eines Körpers nicht die Ungleichzeitig herausrechnet. Bezogen auf das Zug-Beispiel :
Stellt man das ganze als Minkowski-Diagramm da, so bildet der Zug zwei Weltlinien (Enden) in dem Koordinatensystems des Beobachters.
Ähnlich wie hier: (Zuganfang,Zugmitte,Zugende)
itp.nat.uni-magdeburg.de/~kassner/srt/pseudoparadoxa/stab_scheune/minkowski.jpg

Zum Zeitpunkt 0 fallen "Zuganfang" und Koordinatenusprung zusammen.
Genau dann werden die Lichtimpulse von beiden Enden des Zuges ausgesandt, die denke man sich jetzt in das Diagramm. Da man weiß das diese Lichtimpulse auch im Zugsystem c "haben" müssen, lässt sich nun die x' Achse konstruieren und man sieht, dass die Blitze gleichzeitig in der Mitte ankommen. Zeichnet man nun die Lichtblitze ein, wie sie der Beobachter wahrnimmt (angefangen im Zuganfang und Zugende je für y=0) sieht man gut, dass der linke Blitz die auf der mittleren Weltlinie befindliche Zugmitte nach dem rechten erreicht. Also könnte man jetzt behaupten, dass der Beobachter die Ereignisse (Ankunft in Mitte) nicht als gleichzeitig wahrnimmt. Aber das ist doch absolut paradox. Wie können zwei Lichtteilchen einmal an der selben Stellen und die selbigen gleichzeitig an unterschiedlichen anderen sein? Ist nicht die Lorentztransformation, erstmals nur als mathematischer Kunstgriff, dafür erschaffen worden, dieses Paradoxon zu lösen ?

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

Muchacho · Gast

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

das heißt deine Betrachtung ist falsch, wenn sich die in einem Bezugsystem treffen, dann treffen sie sich auch in allen anderen. den das ist ein Ereignis.
dies ist über alle bezugssysteme hinweg gleichzeitig.
Der Grund dafür ist das sie aus der Sichtweise unterschiedlicher Bezugssystem nicht gleichzeitig starten den der Start ist kein Ereignis.
Ein Ereignis ist lokal an einem Raumpunkt gebunden.
Raumdistanz läßt uhren zeitversetzt laufen.