Spezielles Relativitätstheorie-Gedankenexperiment

Angenommen, Sie sehen ein Raumschiff, das sich relativ zu Ihnen bewegt. Auf diesem Schiff sehen Sie einen Timer. Wenn ein Lichtstrahl von einem Ende des Schiffs emittiert wird, startet der Timer. Wenn das Licht das andere Ende des Schiffs erreicht, stoppt der Timer bei einer Sekunde (ziemlich langes Schiff, ich weiß). Wenn der Timer aufgrund der Zeitdilatation verlangsamt wird und das Licht nicht, bedeutet dies, dass ein stationärer Beobachter sieht, dass das Licht das Ende des Schiffes erreicht, bevor der Timer stoppt?

Alter, die Lichtgeschwindigkeit ist unveränderlich .
Ray, in der speziellen Relativitätstheorie, folgt die Zeitdilatation aus (ist ein Ergebnis davon), dass sie die Konstanz (Invarianz) der Lichtgeschwindigkeit c für Trägheitsbeobachter auferlegt. de.wikipedia.org/wiki/…
Ich werde die Frage konkretisieren, um zu zeigen, warum dies für mich verwirrend ist
Nicht ganz das, was Sie gefragt haben, aber verwandt: Im Allgemeinen ist in der speziellen Relativitätstheorie, wenn zwei Ereignisse am selben Ort zusammenfallen , diese Koinzidenz universell. Um beispielsweise die Zeitdilatation zu entdecken, ist es üblich, einen Laserimpuls in einem Zug vom Boden an die Decke zu werfen, sodass sich der Timer sowohl an der Stelle „Licht emittiert“ als auch „Licht erkannt“ befindet. In ähnlicher Weise kann eine Längenkontraktion durchgeführt werden, indem Licht von einem Spiegel an der Vorderseite des Zuges in seiner Bewegungsrichtung reflektiert wird. Erst nachdem Sie diese verstanden haben, kommen Sie zur "Relativität der Gleichzeitigkeit", was Ihre Frage ist.
Kann ich nur sagen, dass ich Chris 'Verwendung des Ausdrucks "Im Allgemeinen in der speziellen Relativitätstheorie" mag? Ich denke, ich werde so etwas wie "Allgemein in der speziellen Relativitätstheorie, oder besser gesagt speziell in der allgemeinen Relativitätstheorie ..." von nun an in mehr meiner Posts einbauen

Antworten (2)

Mit einem Wort: ja.

(Bearbeiten: Beim erneuten Lesen Ihrer Frage habe ich gesehen, dass Sie nicht angegeben haben, in welche Richtung sich der Lichtimpuls bewegt (von vorne nach hinten oder von hinten nach vorne). Ich gehe von vorne nach hinten aus, um zu haben eine eindeutige Antwort, da der andere Weg davon abhängt, wie schnell das Raumschiff unterwegs ist.)

Das erste, was zu bemerken ist, ist, dass der Lichtimpuls sich fortbewegt C (186.000 Meilen/Sekunde oder 300.000 km/Sekunde) im Rahmen des stationären Beobachters. Der Lichtimpuls bewegt sich auch in die entgegengesetzte Richtung des Raumschiffs (Nase zum Schwanz). Aus diesen beiden Tatsachen können wir schließen, dass der Lichtpuls im Koordinatensystem des stationären Beobachters das Heck des Raumschiffs in weniger als einer Sekunde erreicht.

Außerdem wird die Länge des Raumschiffs im Koordinatensystem des stationären Beobachters kürzer, sodass der Lichtimpuls den Schwanz noch früher erreicht.

Schließlich wird der Timer auf dem Raumschiff laut dem stationären Beobachter langsamer laufen, sodass der Lichtimpuls die Rückseite des Raumschiffs erreicht, bevor der Timer abläuft.

Im Allgemeinen werden Ereignisse, die für einen Beobachter simultan sind, für einen anderen Beobachter mit unterschiedlicher Bewegung nicht simultan sein.

Wenn wir die Bewegung zusammen mit dem Raumfahrzeug ignorieren, dann sind die meisten Bewegungen innerhalb eines relativistischen Raumfahrzeugs Bewegungen in Zeitlupe.

Ein Beobachter, der ein sich bewegendes Raumschiff beobachtet, sieht also, wie sich Lichtstrahlen innerhalb des Raumfahrzeugs wie folgt bewegen:

Vom Boden bis zur Decke: Bewegung um Betrag verlangsamt: Der Zeitdilatationsfaktor.

Von vorne nach hinten und dann wieder nach vorne: Bewegung um Betrag verlangsamt: Zeitdilatationsfaktor im Quadrat.

Vom Heck nach vorne: Die Bewegung hat sich stark verlangsamt. Die Reisezeit nähert sich unendlich, wenn sich die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs nähert c.

Von vorne bis zum Heck: Bewegung beschleunigt. Die Reisezeit nähert sich Null, wenn sich die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs nähert c.

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