Frage zur Zeitdilatation

Ich weiß, dass Physiker nicht oft etwas über den "Referenzrahmen des Photons" hören, also entschuldige ich mich im Voraus :)

Wenn die Zeitdilatation bei Lichtgeschwindigkeit unendlich ist, sollte dies bedeuten, dass, wenn Bob ein Photon beobachtet, das von der Sonne zur Erde wandert, aus dem Referenzrahmen des Photons (nochmals Entschuldigung:) für Bob keine Zeit vergangen sein sollte vom Moment seiner Emission bis zu dem Moment, in dem es die Erde erreicht.

Wie kommt es dann, dass für Bob in Wirklichkeit etwa 8 Minuten vergehen? Wie lässt sich die Tatsache, dass Licht eine endliche Geschwindigkeit hat, mit der Theorie der unendlichen Zeitdilatation vereinbaren?

Und noch etwas: Wenn die Ereignisse der Emission und des Erreichens der Erde für das Photon gleichzeitig sind (sorry:), impliziert das, dass das Photon in einem 4D-Raum existiert, wo alle Ereignisse gleichzeitig stattfinden?

Nun, im "Referenzrahmen des Photons" gelangt das Photon augenblicklich zu einem Punkt, den es sieht (in Bezug auf spezielle Relativitätsintervalle ist das Intervall "lichtartig"). In Bobs Bezugsrahmen sieht er jedoch ein Photon reisen 3 × 10 8 Meter pro Sekunde (weil so die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt, das Intervall 'zeitlich' ist), was die 8 Minuten ergibt.
Die einfache Tatsache ist, dass die relevante "Entfernung" zwischen zwei beliebigen Punkten des Universums (fast) Null zu sein scheint, wenn wir uns vorstellen, dass wir uns mit (fast) Lichtgeschwindigkeit bewegen. Das ist in der Tat wahr. Die Reisezeit, die es braucht, um von hier zu einem beliebigen Ort im Universum zu gelangen, kann beliebig klein gemacht werden, wenn wir uns die Energie leisten können oder wenn wir uns auf eine Lichtwelle reduzieren können. Sie sollten übrigens aufhören, Photonen als materielle Objekte zu betrachten. Sie sind lediglich Messungen des Zustands eines Feldes. Wenn es keine Messung gibt, macht es wenig Sinn, überhaupt darüber zu sprechen.

Antworten (1)

Sie haben die Zeitdilatation leicht missverstanden. Angenommen, Sie bewegen sich mit einer gewissen Geschwindigkeit v relativ zu mir, dann in meinen Koordinaten die Zeit T Ich messe für Sie, um eine Distanz zu bewegen D Ist:

T = D v

Und selbst wenn Sie ein Lichtstrahl sind, gilt dies immer noch, also messe ich die Zeit, die ein Lichtstrahl benötigt, um eine Strecke zurückzulegen D Ist:

T = D C

Die Zeit, die ich messe, damit ein Lichtstrahl die acht Lichtminuten von der Sonne zurücklegt, beträgt also nur acht Minuten.

Zeitdilatation bedeutet, dass die Zeit T ' Sie messen für Sie, um sich von der Sonne zu mir zu bewegen, ist nicht gleich die Zeit T das ich messe . Die Zeit, die Sie messen, ist:

T ' = T 1 − v 2 C 2

Und für jeden v > 0 das heisst T ' < T dh Sie messen weniger Zeit als ich. In der Grenze von v → C deine Zeit T ' → 0 .

Ihre letzte Frage kann nicht beantwortet werden, weil sich etwas bewegt C hat kein Ruhesystem. Sie können einfach nicht fragen, wie die Raumzeit einem Photon erscheint, weil die Frage bedeutungslos ist.

Sie könnten jedoch die Frage nach einem Neutrino stellen.
Wenn ich also ein Neutrino bin und auf Bobs Uhr starre, würde ich sehen, wie sie sich während meiner Annäherung 8 Minuten bewegt (was für mich sehr wenig dauert). Warum sehe ich, wie sich Bob im Schnellvorlauf bewegt, während Bob mich in Zeitlupe sieht?
Ich habe gerade festgestellt, dass Bob mich auch im Schnellvorlauf sehen würde (na ja, wenn Neutrinos mit Licht interagieren; lasst uns zum Raumschiff wechseln). Denn er würde mein Bild zuerst sehen, wenn ich die Sonne verlasse, kurz bevor ich an ihm vorbeigehe, weil ich mich bei fast c bewege.
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