Wie schnell kann die Zeit fließen? Eine Frage der Zeitdilatation

(Ich würde mich selbst als Physik-Analphabeten bezeichnen, also hoffe ich, dass Sie mir verzeihen, wenn meine Ignoranz grenzwertig anstößig ist .)

Wenn ich etwas vom Konzept der Zeitdilatation verstanden habe, verlangsamt sich Ihre Wahrnehmung der Zeit, wenn Sie sich der Lichtgeschwindigkeit nähern. Und ich habe mich gefragt, ob Sie den Prozess umkehren und erleben könnten, wie die Zeit tatsächlich schneller vergeht, wenn Sie sich alle Mühe geben, sich nicht zu bewegen. Angenommen, Sie stehen oben auf der Sonne und beobachten, wie sich die Erde dreht – und für den Zweck dieses Gedankenexperiments haben Sie keine Masse, weil ich inzwischen verstanden habe, dass die Schwerkraft auch die Zeit krümmt – habe ich recht mit der Annahme, dass Sie feststellen werden Erdlinge, die etwas langsamer leben? Wiederholen Sie dann den Vorgang und platzieren Sie sich auf dem Zentrum der Galaxie und schauen Sie erneut auf die Erde, die sich um einen sich drehenden Stern dreht. Noch langsamer?

Und dann ... wurde mir an diesem Punkt klar, dass es an einer höheren traditionellen Referenz fehlt, die wir verwenden könnten, um uns noch mehr "nicht zu bewegen", als zu sehen, wie die Jahre der Erde als Sekunden vergehen. Wenn man bedenkt, dass die Zeit (eher Ihre Wahrnehmung davon) stoppt, wenn man sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, tritt ein genau entgegengesetztes Phänomen auf, wenn man sich bei "absoluter Nullgeschwindigkeit" bewegt, wodurch die Zeit scheinbar unendlich schnell vergeht? Und wie würde das existieren, wenn man bedenkt, dass jede Geschwindigkeit relativ zu etwas anderem gemessen wird?

Ihre Wahrnehmung der Zeit verlangsamt sich nicht. Ihre eigene Uhr tickt mit einer konstanten Rate. Sie können beobachten, dass die Zeit für andere langsamer oder schneller ist, und sie können beobachten, dass Ihre Zeit relativ zu ihnen langsamer oder schneller ist.
Ich weiß das. Ich habe wirklich Mühe, mich klar auszudrücken. Anstelle von „Wahrnehmung des Beobachters, dass sich die Zeit verlangsamt“, lesen Sie bei Bedarf „Wahrnehmung des Beobachters, dass die Referenzzeit schneller/langsamer wird“.
Sie haben keine Masse, weil ich verstanden habe, dass die Schwerkraft auch die Zeit krümmt Die Relativitätstheorie erlaubt keine masselosen Beobachter. Die Schwerkraft krümmt die Raumzeit, nicht die Zeit.

Antworten (2)

In der speziellen Relativitätstheorie gibt es keine Möglichkeit, die Zeit eines anderen schneller vergehen zu sehen. Dies liegt daran, dass in SR alle Bewegungen relativ sind. Es gibt keine Vorstellung von einem absoluten Ruhezustand. In Dmckees Beispiel des Myonenexperiments sehen wir, dass die Zeit für die Myonen langsamer vergeht. Die Myonen (wenn sie empfindungsfähig wären) würden jedoch sehen, dass die Zeit für uns langsamer vergeht. Dieses offensichtliche Paradoxon ist der Grund für viel (vergeudete!) Zeit, um das Zwillingsparadoxon zu diskutieren.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie liegen die Dinge jedoch anders. Je tiefer man in ein Gravitationsfeld vordringt, desto langsamer läuft die Zeit im Vergleich zu einem weit vom Feld entfernten Beobachter. Wenn Sie also in eine mächtige Rakete sprangen und knapp über dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs schwebten, würden Sie tatsächlich sehen, wie die Zeit für Ihre Freunde, die weit vom Schwarzen Loch entfernt waren, schneller verging. Das Verhältnis zwischen Ihrer Zeit, τ und die externe Beobachterzeit, t , ist gegeben durch (für ein stationäres Schwarzes Loch):

τ t = 1 − r s r

wo r s ist der Radius des Ereignishorizonts und r ist Ihre Entfernung vom Zentrum des Schwarzen Lochs. Wenn Sie direkt zum Ereignishorizont gehen, dh r = r s das Verhältnis fällt auf Null. Das bedeutet, dass die externen Beobachter sehen, wie Ihre Zeit anhält, und Sie sehen, wie die Zeit des externen Beobachters unendlich schnell vergeht.

Würden externe Beobachter Sie am Ereignishorizont nicht einfach nicht sehen können, Punkt? Und umgekehrt erscheint unendlich schnell intuitiv falsch? (Ich bin kein Physiker). Wenn ich meinen Freund vom Ereignishorizont aus beobachten würde, würde das Licht mit Lichtgeschwindigkeit auf mich zukommen. Bedeutet es nicht automatisch, dass ein Schwarzes Loch Licht, das sich in einem Vakuum bewegt, vollständig absorbiert, dass es die Geschwindigkeit von Lichtteilchen, die direkt darauf zulaufen, unendlich beschleunigen würde? Oder habe ich etwas übersehen?

Grundsätzlich gibt es keine Begrenzung für das Verhältnis der beobachteten Zeit zwischen zwei Bezugsrahmen.

Der höchste künstlich erzeugte Zeitdilatationsfaktor liegt bei etwa 200.000 , aber da es sich um Elektronen handelt, gibt es keine einfache Uhr, auf die man zeigen kann.

Das Myon-g-2-Experiment 1 verwendete Myonen mit einem Zeitdilatationsfaktor von etwas über 29 und konnte die Dilatation mit außerordentlich hoher Präzision messen.

Viele Merkmale der Relativitätstheorie wurden auf sehr hohem Niveau getestet γ (das ist der Parameter der Zeitdilatation) und die Theorie hat hervorragend funktioniert, was uns keinen Grund gibt, daran zu zweifeln.

1 Übrigens, die Versuchsapparatur wird derzeit (Mai 2013) (auf der Straße!) zum Fermilab transportiert , um einen höheren Strahlstrom als in Brookhaven zu nutzen.

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