Gedankenexperiment über den Zeit-paradox

[kreativzeitnetz]

Gedankenexperiment
Energie in Zeit und Raum.

Es gibt in der Physik zwei heiliger Grale, die durch Versuche vielfach bestätigt wurden. Die Relativitätstheorie und die Quantentheorie. Das einzige was stört, sie passen nicht richtig zusammen und eine Zusammenführung ist nicht in Sicht. Die Theorien haben sich so in den Köpfen festgesetzt, das keiner sie anzweifelt. Um neue Erkenntnisse zu bekommen werden Beobachtung von Ereignissen gemacht und dann Analysiert.
Die erste Erkenntnis, die mich stutzig machte, war der Zeit-paradox. Das die Geschwindigkeit die Zeit beeinflusst ist erwiesen.
Ist die Geschwindigkeit wirklich die Ursache?
Die Geschwindigkeit ist davon abhängig , wie hoch das Objekt beschleunigt wurde. Um ein Objekt zu beschleunigen benötigt man Energie!
Stopp, Energie. Jede Masse, ist nach A. Einstein, gleichzusetzen mit Energie (e = m x c²). Jedes Objekt besteht aus einer Masse. Wenn zu der Masse weitere Energie hinzu geführt wird, hat sie eine höhere Energie. Dabei werden keine Objekte jeder Art zugeführt. Keine Elektronen oder irgendwelche bekannten Bestandteile eines Atoms.
Zum Beispiel:
wenn eine Kugel mit einer Schusswaffe, gegen ein Brett geschossen wird, bekommt es ein Loch. Nimmt man die gleiche Kugel und wirft sie gegen das Brett, passiert nicht viel. Die abgeschossene Kugel hat eine höhere Energie und dadurch bekommt das Brett, durch den Schuss, ein Loch. Dabei wirkt die Energie durch den Aufprall und erzeugt es. Eine höhere Energie bedeutet folglich, das die Masse der Kugel, nach dem Abschuss zugenommen hat.
Hat ein Objekt und damit seien kleinsten Bestandteile, eine größere Energie, Zieht es alle anderen Objekte stärker an. Die Bestandteile des Objekts ziehen sich auch stärker an und halten dadurch fester zusammen. Wenn etwas fester zusammenhält, Verändert es sich nicht so leicht. Es brauch mehr Energie und Zeit.
Die Zeit wird durch den Maßstab einer Veränderung gemessen. Läuft die Veränderung langsamer ab, vergeht scheinbar eine längere Zeit. Dadurch entsteht der scheinbare Zeit-paradox. Eine sehr schnell reisende Person altert folglich langsamer. Dadurch entsteht der Zwillings-paradox.
Denkt darüber nach und gebt mir eine Antwort. Bin gespannt wie sie ausfällt.
Georg Rönnau
Alle Überlegungen sind von mir erdacht und erheben nicht den Anspruch richtig zu sein.

[astrofreund]

Wieviele Jahre hast Du Physik studiert?
Wie viele Jahre hast Du über Dein Gedankenexperiment nachgedacht?
Seit wie vielen Jahren arbeitest Du in der Forschung (Elementarteilchen, Relativität u.w.)?

Ohne einige Ausgangs- besser Eingangsdaten wird eine Diskussion zu derartigen Gedankenexperimenten nach meinen Erfahrungen schwierig.

Grüße, Astrofreund

[ralfkannenberg]

Gedankenexperimen

Sehr geehrter Herr Rönnau,

Gedankenexperimente sind gut und schön, genügen aber in der Physik nicht. Man fängt mit einem Gedankenexperiment an, dann überprüft man es auf mathematische Konsistenz, insbesondere auf Widerspruchsfreiheit. Als nächstes plausibilisiert man es, d.h. man schätzt die Grössen untereinander ab und schaut, ob das so grob hinkommen könnte, und dann geht es ins Eingemachte und man berechnet es.

Hat ein Objekt und damit seien kleinsten Bestandteile, eine größere Energie, Zieht es alle anderen Objekte stärker an. Die Bestandteile des Objekts ziehen sich auch stärker an und halten dadurch fester zusammen. Wenn etwas fester zusammenhält, Verändert es sich nicht so leicht. Es brauch mehr Energie und Zeit.
Die Zeit wird durch den Maßstab einer Veränderung gemessen. Läuft die Veränderung langsamer ab, vergeht scheinbar eine längere Zeit. Dadurch entsteht der scheinbare Zeit-paradox. Eine sehr schnell reisende Person altert folglich langsamer. Dadurch entsteht der Zwillings-paradox.

Alle diese Überlegungen gehen nicht über den Status eines Gedankenexperimentes hinaus und sind somit letztlich "nur" eine nette Spielerei. Da fehlen die Formeln, wenigstens mal einige Ungleichungen, mit der man Ihre Ideen wenigstens auf Plausibilität überprüfen könnte.

Denkt darüber nach und gebt mir eine Antwort. Bin gespannt wie sie ausfällt.

Wie gesagt, machen Sie doch mal einen etwas konkreteren Vorschlag, wobei ich an Ihrer Stelle nicht gleich das ganze Thema abhandeln würde, sondern mal einen ganz kleinen Teilbereich, ob das da mit Ihrem Ansatz so ungefähr passen könnte.

Alle Überlegungen sind von mir erdacht und erheben nicht den Anspruch richtig zu sein.

Hier muss aber die Frage erlaubt sein, warum Sie Inhalte vorstellen, von denen nicht einmal Sie selber den Anspruch haben, dass sie richtig sind ? Selbstkritik ist wichtig und zunächst einmal müssen Sie als Ideengeber Ihr eigener strengster Kritiker sein. Das ist eine gute Vorgehensweise, aber man wird von Ihnen auch erwarten, dass Sie Ihrer Leserschaft etwas konkreter erklären, warum Ihre Ideen richtig sein könnten.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

[kreativzeitnetz]

Als das Erste mal vom Zeit-paradox in der schule gehört habe, fand ich es schon unlogisch, das die Zeit durch Geschwindigkeit beeinflusst wird. Mein Gedanke war, da muss eine Ursache haben und hat mich nicht mehr losgelassen. Das ist schon sehr lange her. Über eine reihe von Jahren hab ich immer wieder mit anderen darüber gesprochen und habe dabei Zustimmung und Ablehnung erhalten. Für einige war der Zeit-paradox mit sieben Siegeln. So hab ich mich nach Jahren entschlossen das Gedankenexperiment in ansetzen zu veröffentlichen.
Eine Formel ist nur so Gut, wie die Grundlagen auf dem sie beruht. Um über hier schon über Formeln, zu sprechen reicht dieses Gedankenexperiment nicht aus. Dazu fehlen noch weitere Gedanken, die ich demnächst auch hier veröffentlichen werde.

Mit freundlichen Gruß

Georg Rännau

[ralfkannenberg]

Um über hier schon über Formeln, zu sprechen reicht dieses Gedankenexperiment nicht aus. Dazu fehlen noch weitere Gedanken, die ich demnächst auch hier veröffentlichen werde.

Sehr geehrter Herr Rännau,

dann schlage ich Ihnen ein anderes Gedankenexperiment vor. Gehen wir pragmatisch vor: Sie haben zwei nicht allzuweit voneinander entfernte Punkte und eine halbwegs gedämpfte Kurve dazwischen, wobei es genügt, "nicht allzuweit entfernt" und "halbwegs gedämpft" naiv zu definieren, d.h. wir brauchen hierfür keine strenge mathematische Definition zu bemühen.

Nun suchen Sie einen Punkt auf der Kurve zwischen den beiden Punkten, beispielsweise wenn Sie einen Kometen beobachten möchten aber nur dessen Positionen um 0 Uhr Greenwich-Zeit vorliegen haben, Sie ihn aber um 6 Uhr morgens beobachten möchten.

Was macht man: man verbindet die beiden Punkte mit einer banalen Gerade und nimmt dann den Wert, den der Punkt auf der Gerade hätte. Beim Kometen ist meist der Durchmesser der Koma grösser als der Fehler. Man nennt eine solche Vorgehensweise in der Mathematik (vielleicht etwas hochgestochen) lineare Interpolation, umgangssprachlich spricht man oftmals auch von einer ersten Näherung. Dieses "erste" gibt den Grad des Polynoms an, mit dem man interpoliert, d.h. bei einer Gerade ist dieser Grad gerade 1, deswegen "1.Näherung" oder auch "Näherung ersten Grades".


Nun machen wir dasselbe mit der Zeit, d.h. wir verallgemeinern die klassischen Formeln, wenn man ein System mit einer konstanten Geschwindigkeit gegen ein anderes System bewegt. In die Formeln eingesetzt macht man dann - wir brauchen das hier nicht im Detail auszuführen - eine solche lineare Interpolation.


Wenn Sie das tun und die Formeln entsprechend umformen erhalten Sie die spezielle Relativitätstheorie; diese Umformung nennt man "Lorentz-Transformation". - Einstein's Verdienst war nicht, diese Lorentz-Transformation herzuleiten, so etwas war auch für die Gelehrten des frühen 20.Jahrhunderts trivial, sondern diese Transformation in den richtigen physikalischen Zusammenhang zu setzen.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

[kreativzeitnetz]

Sehr geehrter Herr Kannenberg,
Ihr Gedankenexperiment ist interessant, ist aber für meine Überlegungen nicht aussagekräftig.
Hier sind erst mal andere, allgemeine Voraussetzungen zu berücksichtigen.
Beim Teilchenbeschleuniger wird viel mehr Energie aufgewendet, als für das Teilchen erforderlich ist. Die meiste Energie geht als Verlustenergie in der Umgebung verloren, da nur ein geringer Anteil das Teilchen trifft.
Bei einer Rakete spielt die Art des Antriebs eine entscheidende Rolle, da dabei, mit den bisherigen Methoden, Energie für den Rückstoß aufgewendet wird. Dabei verliert das Raumschiff die Masse der Energie, die es zum vorwärtskommen benötigt und wird dadurch leichter.
Hier stellt sich die Frage, wird die Masse der abgegebenen Antriebsenergie kleiner als wie durch die zunehmende Beschleunigte aufgenommen wird. Wirkt dadurch die Antriebsenergie stärker, da das Raumschiff insgesamt leichter wird. Wie ist es mit dem Zeit-paradox, wird der Antrieb durch den langsamer ablaufend Antriebsschub langsamer, so das der Gewinn an Antriebskraft durch das leichtere Raumschiff aufgehoben oder sich sogar ins Gegenteil umkehrt.
Es tauchen bestimmt noch weitere Fragen auf, bis das alles geklärt ist. Besonderes wenn die Energie der Faktor für den Zeit-paradox ist.
Entscheidend ist nach meinen Gedankenexperiment die Energie, die durch die Beschleunigung aufgenommen wird. Dabei muss man in kleinere Dimensionen der Quantenphysik und noch kleiner, vorstoßen.
Denkt darüber nach. Ich freue mich auf jede Kritik und Anregung.

Freundliche Grüße, Georg Rönnau

[astrofreund]

Hallo @kreativzeitnetz,

Folgende Fragen zu meinem Verständnis hätte ich und würde mich über eine Antwort freuen:

1. Wir sprechen hier über relativistische Effekte, die bei sehr hohen Geschwindigkeiten auftreten? Also über 100000km/s
2. Es gibt bisher kein Raumfahrzeug, dass meines Wissens über 15 km/s (54000km/s) gekommen ist. Hier würden wir einen relativistischen Effekt erst etliche Stellen nach dem Komma feststellen. Das ist verstanden bzw. so bekannt, ja?
3. Im Teilchenbeschleuniger haben wir Teilchen, die auf nahe der Lichtgeschwindgkeit beschleunigt werden - das ist bekannt?
4. Seit gut 20 Jahren spricht kein Physiker mehr ernsthaft über eine relativistische Massenzunahme. Die Beschleunigerteilchen behalten ihre Ruhemasse bei. Sie haben allerdings eine enorm erhöhte Bewegungsenergie. Das ist soweit auch bekannt, ja?

Die verbal dargestellten Fragen sind als Gleichungen in einschlägigen Lehrwerken verfügbar. Wir könnten diese Dinge also berechnen. Das macht die Diskussion konkreter und verringert Mißverständnisse.

5. Welche Bücher (gleich wie schwierig und von wem) zur Speziellen Relativitätstheorie haben Sie bisher gelesen, also worauf bauen Ihre Überlegungen auf?

Freundliche Grüße, Astrofreund

[bang]

@astrofreund

2. Es gibt bisher kein Raumfahrzeug, dass meines Wissens über 15 km/s (54000km/s) gekommen ist. Hier würden wir einen relativistischen Effekt erst etliche Stellen nach dem Komma feststellen. Das ist verstanden bzw. so bekannt, ja?

Nur zur Ergänzung:
Geschwindigkeit der "Parker Solar Probe": 586.000 km/h (163 km/s) bis ungefähr 690.000 km/h (190 km/s)
(https://www.space.com/parker-solar-p...-november-2021)

__
RM

[astrofreund]

@bang

Vielen Dank für die Ergänzung. Dennoch keine nennenswerten relativistischen Effekte.

Gruß, Astrofreund

[kreativzeitnetz]

Antwort an Astrofreund,
darüber habe ich in mehreren Büchern gelesen, das interessanteste ist "Grundzüge der Relativitätstheorie" vom Friedrich. Vieweg & Sohn Verlag aus Braunschweig 1956.

Für das weitere Verständnis meiner Gedankentheorie ist ein Weiteres Gedankenexperiment über die Materie und Energie nötig, das ich in den nächsten Tagen vorstellen werde.

Freundliche Grüße

Georg Rönnau