Welche Beobachterzeit ist Eigenzeit?

Jeder Beobachter hat seine eigene Eigenzeit, die von der Uhr in seinem Ruhesystem gemessen wird. Die Eigenzeit eines Menschen ist jedoch nicht die Eigenzeit eines anderen Menschen. Zeitdilatation bedeutet, dass jeder Beobachter die Uhr des anderen Beobachters langsamer laufen sieht (im Vergleich zu seiner eigenen eigentlichen Zeitmessuhr). Aber alles ist aus Sicht beider Beobachter vollkommen symmetrisch, solange die relative Bewegung gleichförmig ist. Sie messen Ihre Uhr im "normalen Tempo" (Ihrer Eigenzeit) und Sie sehen, wie die Uhr der anderen Person langsamer tickt. In ähnlicher Weise misst die andere Person ihre Uhr mit der "normalen Rate" (ihrer Eigenzeit) ticken und sie sieht Ihre Uhr langsamer ticken.

Das ist alles gut und schön, aber interessant wird es, wenn die beiden ihre Uhren vergleichen, nachdem einer von ihnen eine Rundreise gemacht hat. Dies bedeutet, dass einer von ihnen zwangsläufig beschleunigen und verlangsamen musste und sich nicht in gleichförmiger Bewegung befand (technisch gesehen nicht auf einer Geodäte). Jetzt haben Sie die Möglichkeit, diese beiden Uhren tatsächlich zu vergleichen, und Sie werden immer feststellen, dass die Person in gleichförmiger Bewegung (in diesem Fall der ruhende Beobachter auf der Erde) diejenige war, deren Uhr am meisten getickt hat und daher am meisten gealtert ist .

Der beste Weg, dies zu verstehen, besteht darin, zu erkennen, dass die Länge von Pfaden in der Raumzeit durch die gesamte Eigenzeit entlang dieses Pfades gemessen wird (gemessen von der Uhr dieses Pfadreisenden in seinem Ruhesystem). Man kann zeigen, dass die Pfade gleichförmiger Bewegung (Geodäten) diese Länge maximiert haben, sodass jeder Pfad, der (aufgrund von Beschleunigungen) von einer Geodäte abweicht, nach einer Rundreise notwendigerweise eine kürzere Gesamteigenzeit misst.

BEARBEITEN NACH DEM ERSTEN KOMMENTAR: Die Zeitdilatation ist nicht der geeignete Effekt, der bei diesem speziellen Problem berücksichtigt werden sollte - die Längenkontraktion ist es. In Nicks Rahmen fährt ein Schiff mit zusammengezogener Länge mit hoher Geschwindigkeit vorbei$v$. In Mollys Rahmen fährt ein Punktobjekt (heh) Nick mit hoher Geschwindigkeit an einem Schiff ohne Vertrag vorbei$v$. Aufgrund der Längenkontraktion sollte dies in Nicks Rahmen natürlich schneller passieren. In Zeitdilatation zu denken, hilft hier einfach nicht weiter. Denken Sie aus der Sicht jedes Betrachters und es wird schnell klar, welcher Effekt zu verwenden ist.

Die Zeit bewegt sich für den sich bewegenden Beobachter langsamer, insbesondere wenn sie sich mit extrem hohen relativistischen Geschwindigkeiten bewegen, und die Zeit bewegt sich für den stationären Beobachter relativ zu dem sich bewegenden schneller. das ist das richtige Verständnis. eine interessante Sache. Wenn Sie in einer Wohnung im 4. Stock wohnen, ist die Schwerkraft für Sie geringfügig geringer als für die im Erdgeschoss, die höher liegen - da die Erdanziehungskraft im Mittelpunkt der Erde am stärksten ist. Die Zeit für den Mieter im 4. Stock würde also geringfügig schneller vergehen, wiederum weil er sich in seinem eigenen Zeit-Raum-Referenzrahmen befindet. Die Ergebnisse wären wegen des winzigen Unterschieds in der Schwerkraft so gering. Wenn wir eine Treppe hinaufgehen, kämpft die Zeit mit sich selbst. Wenn wir weiter von der Anziehungskraft der Erde entfernt sind, tickt unsere Uhr schneller, aber Bewegung wirkt diesem Effekt entgegen. da die Bewegung dazu führt, dass Ihre Zeit im Vergleich zum stationären Beobachter langsamer reist. Ein Grund dafür ist, dass trotz all dieser personalisierten Bezugsrahmen das Gesetz des Universums lautet, dass die Lichtgeschwindigkeit (c) konstant ist, sie ist für alle Beobachter gleich – die sich bewegenden und die stationären. Selbst die Schwerkraft beeinflusst die Lichtgeschwindigkeit nicht. es kann Licht beugen (Gravitationsbiegung), aber nicht verlangsamen, weil Photonen masselos sind. SR ist einfach viel komplizierter als GR. Sie sind die beiden wichtigsten Theorien in der Physik und meiner Meinung nach in der gesamten Wissenschaft, wobei die zweite die Natur der Quantenebene der Realität mit Phänomenen wie der Unschärferelation und der dualen Natur von Teilchen ist. GR UND SR sind, wie die Realität auf der Makroebene funktioniert – der Ebene von Sternen und Planeten und sogar Galaxien, während die Quantentheorie ist, wie Dinge auf der kleinsten Ebene funktionieren, wo die Gesetze der Physik zusammenbrechen, wo es so ist, als ob die Realität im Fluss ist, dass sie noch nicht gemacht wurde. Ein weiteres Phänomen, das bei hoher Geschwindigkeit auftritt, ist die Längenkontraktion, eine Art Lorentz-Transformation. Ich verstehe das noch weniger. Das heißt, ich weiß, dass es passiert, ich kenne die Gleichungen dafür, aber ich verstehe nicht, WARUM? Kürzlich habe ich das WARUM von SR verstanden – das heißt, der Grund, warum die relativistische Geschwindigkeit die Zeitdilatation verursacht, hat mich lange ratlos gemacht, während die GR-Zeitdilatation durch die Schwerkraft für mich sehr einfach logisch ist. Jetzt verstehe ich, dass wir, wenn wir durch den Raum reisen, auch mit der Zeitdimension interagieren, also liegt es nahe, dass sich unsere Zeiterfahrung daher ändern wird. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine grundlegende Konstante des Universums, von der ich glaube, dass sie mit der grundlegenden Struktur unserer vierdimensionalen Realität zu tun hat. Es kann notwendig sein, diese Konzepte lediglich auswendig zu lernen, und der Tag wird kommen, an dem das WARUM einfach klick machen wird. Viel Glück.