Zusammenfassung
San: Ich finde die unterschiedlichen Zeitabläufe und Distanzen unterschiedlicher Beobachter immer noch verwirrend.
Isaac: Ich habe eine Möglichkeit gefunden, die Umrechnung zwischen unterschiedlichen Bezugssystemen grafisch zu veranschaulichen.
Dazu trage ich in einem Diagramm den Ort gegen die Zeit auf. Da wir nun wissen, dass die Lichtgeschwindigkeit eine fundamentale Größe ist, die den Zusammenhang zwischen Raum und Zeit bestimmt, habe ich die Einheiten so gewählt, dass auf der Zeitachse Sekunden aufgetragen sind, auf der Raumachse die Strecke, die Licht in einer Sekunde zurücklegt, also etwa 300 000 Kilometer.
San: Diese Längeneinheit können wir „ Lichtsekunde“ nennen.
Das Diagramm ist also gewissermaßen ein Raumzeit-Diagramm.
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Notes
- 1.
Der Physiker John Bell berichtet in seinem Buch „Speakable and unspeakable in quantum mechanics“ (Bell 2004) von einem Beispiel, das selbst die Theorieabteilung am CERN in Verwirrung stürzte. Dieses Beispiel ist als „Bell’sches Raumschiffparadoxon“ bekannt geworden.
- 2.
Wir ignorieren dabei die Tatsache, dass eine solch gigantische Beschleunigung das Raumschiff sicherlich zu einer Briefmarke zusammenquetschen würde.
- 3.
Auch in der Newton’schen Physik war es ja wichtig, Anfangs- und Endpunkt eines Vektors zur selben Zeit zu betrachten, nur dann ergab sich für unterschiedliche Beobachter dieselbe Länge des Vektors.
- 4.
In der ART ist dies wegen der Krümmung des Raums nicht mehr ganz so einfach. Hier darf man streng genommen nur unendlich kurze Vektoren verwenden, siehe Anmerkung 3.1.
- 5.
Auch hier verwenden wir wieder ein Koordinatensystem, in dem keine zusätzliche Metrik notwendig ist, in dem also die Abstände der Koordinaten gleich den tatsächlichen Abständen im Raum sind.
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Bäker, M. (2019). Raumzeit. In: Isaac oder Die Entdeckung der Raumzeit. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-57293-1_9
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DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-57293-1_9
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Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
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