Zeitdilatation nur durch elektromagnetische Kraft?

Wir haben experimentell gesehen, dass die Lichtgeschwindigkeit c für jeden Beobachter konstant zu sein scheint (was zu allen bekannten Konsequenzen der Relativitätstheorie führt).

Ich frage mich, ob dieser Anschein der Konstanz von c auf die Messweise des Beobachters zurückzuführen sein könnte: Alle Beobachter müssen c mit etwas anderem vergleichen, das selbst ebenfalls auf c basiert . Eine Uhr, die auf einem Photon basiert, das zwischen zwei Spiegeln springt (und sich die Zeit nimmt, die zum Springen benötigt wird), verwendet beispielsweise diese Geschwindigkeit des Photons, um alles zu messen. Eine auf Federn basierende Uhr wie eine Uhr nutzt im Federmaterial verborgene Zugkräfte (elektromagnetische Kräfte basieren auf c ). Quarzoszillatoren, Sanduhren (Sanduhren), Wasseruhren – alle unterstützen Mechanismen wie Reibung oder Piezoelektrizität, die im Grunde Elektromagnetismus sind.

Trotzdem wird gesagt, dass die Zeit langsamer zu laufen scheint, nicht nur alle Uhren, die wir bauen können .

Meine Fragen sind nun:

Gibt es eine Begründung (die ich in meiner Recherche einfach nicht gefunden habe), warum die Zeit als Ganzes von der Relativitätstheorie beeinflusst werden soll, nicht nur alle Ereignisse, die auf den Kräften basieren, die auf c basieren ? Vielleicht gibt es sogar ein Wort oder einen Begriff, nach dem man googeln kann, um mehr darüber zu finden?

Ich verstehe, dass es den Physikern gelungen ist, drei der vier Grundkräfte zu vereinen und den Elektromagnetismus mit der starken und der schwachen Kraft zu verpacken. Ich vermute also, dass diese beiden zusätzlichen Kräfte auch auf c beruhen . Gibt es einen solchen Zusammenhang von c mit der verbleibenden Kraft, der Gravitation?

Ich könnte verstehen, dass es keinen wirklichen Unterschied zwischen der Aussage "Alle Uhren, die wir bauen können, geht langsamer" und "Die Zeit selbst geht langsamer" gibt , wenn alle existierenden Kräfte von c abhängen.

"Es heißt, dass die Zeit langsamer zu vergehen scheint, nicht nur alle Uhren, die wir bauen können." Wie Feynman sagte (und ich glaube, er zitierte jemanden): „Eine vollständige Verschwörung ist ein Naturgesetz.“ Um einen sinnvollen Unterschied zwischen der langsamer werdenden Zeit selbst und langsamer werdenden Uhren zu machen, müsste es einen Prozess in der Natur geben, der es Ihnen ermöglichen würde, eine Uhr herzustellen, die sich anders als alles andere ausdehnt. Bisher wurde trotz intensiver Suche nichts dergleichen gefunden. Alle bekannten Kraftgesetze sagen genau die gleiche Zeitdehnung voraus wie Elektrizität und Magnetismus.
Sie können "Uhren" um radioaktiven Zerfall herum bauen. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/relativ/muon.html Ich nehme an, das ändert jedoch nichts an der Frage, da Kernkräfte mit elektromagnetischen Kräften vereint werden können.
Ich nehme also an, dass auch Aspekte gefunden wurden, die darauf hindeuten, dass auch die Gravitationsgeschwindigkeit von c ? Feynmans Zitat ist eine schöne Art, den Gedanken auszudrücken. Gibt es mathematische oder anderweitig rechnerische Möglichkeiten, mit Dingen umzugehen, die diese andere Sichtweise verwenden? Oder ist der Unterschied zu akademisch, um pragmatisch zu sein?
@Nicolas, ja, wir empfangen Strahlung auf der Erdoberfläche, die aus Partikeln besteht, die ihre Reise nicht hätten überleben sollen, da sie sehr kurzlebig sind (im Stillstand). Die Erklärung dafür ist, dass sie eine Zeitdilatation erfahren, also denke ich, dass dies als eine "Uhr" gilt, die auf zerfallenden Partikeln basiert (ich bin mir jedoch nicht sicher, ob starke oder schwache Kraft ihr Anreiz ist). Bleibt die Frage nach der Gravitation; Haben wir Uhren, die ausschließlich darauf basieren? (D. h. ohne die anderen Kräfte zu nutzen, wie es Pendeluhren tun.)
@Alfe Nun, offensichtlich sehen Planetenumlaufbahnen wie solche Uhren aus, aber ich bin mit der allgemeinen Relativitätstheorie zu unruhig, um etwas Definitives zu posten.
Richtig, Nicolas. Ich Idiot. Ich hätte selbst an sie denken können.
@Nicolas: Nur die schwache Kraft wurde mit dem Elektromagnetismus vereint. Wenn Sie einen Kern wählen, der Alpha zerfällt, dann basiert Ihre radioaktive Uhr ausschließlich auf der starken Kernkraft.
Was für eine nette Frage.
„ Oder ist der Unterschied zu akademisch, um pragmatisch zu sein? “ Bisher ist es ein philosophischer Unterschied, und die Physiker haben noch keinen Weg gefunden, sie voneinander zu unterscheiden. Die Physik basiert auf dem, was wir fühlen können. Außerdem fragen Sie nach Gravitationswellen und C : Wir haben diese Wellen noch nicht direkt nachgewiesen, aber Berechnungen gehen davon aus, dass sie anlaufen C ergeben eine hervorragende Übereinstimmung mit dem beobachteten "Spin-Down" des binären Hulse-Taylor-Pulsars . Es gibt also viele erprobte Theorien, die indirekt darauf beruhen, dass die beiden Konzepte gleich sind, nicht nur die Taktraten.

Antworten (2)

Es gibt eine allgemeine Klasse von Experimenten, die Uhrenvergleichsexperimente genannt werden. Zwei der frühesten mit hoher Präzision waren Hughes 1960 und Drever 1961; Sie sind zusammen als „das Hughes-Drever-Experiment“ bekannt, das hier beschrieben wird . Die Idee ist, zwei Uhren, die nach unterschiedlichen physikalischen Prinzipien arbeiten, nebeneinander zu lassen und zu sehen, ob sie die Zeit unterschiedlich messen. Hughes-Drever war eigentlich nicht genau von dieser Form, aber es kann indirekt so interpretiert werden, dass es von dieser Form ist. Mattingly 2005 hat in Abschnitt 5.2 einen Überblick über solche Experimente. Wenn ein solches Experiment ein Nicht-Null-Ergebnis lieferte, würde es uns sagen, dass es ein Problem mit unserer traditionellen Interpretation der Relativitätstheorie gab, genau wie in der Frage vorgeschlagen.

Verweise

Drever, RWP (1961). "Eine Suche nach Anisotropie der Trägheitsmasse mit einer freien Präzessionstechnik". Philosophisches Magazin 6 (65): 683–687.

Hughes, VW; Robinson, HG; Beltran-Lopez, V. (1960). "Obergrenze für die Anisotropie der Trägheitsmasse aus Kernresonanzexperimenten". Physical Review Letters 4 (7): 342–344.

Mattingly, 2005 „Modern Tests of Lorentz Invariance“, Living Rev. Relativity 8, (2005), 5, http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2005-5/fulltext.html

Ich frage mich, ob dieser Anschein der Konstanz von c auf die Messweise des Beobachters zurückzuführen sein könnte

Ja, natürlich ist es das.

Nun wird die Lichtgeschwindigkeit in beide Richtungen mit einer Uhr gemessen , aber die Messung der Lichtgeschwindigkeit in eine Richtung erfordert zwei räumlich getrennte Uhren, die gemäß einer Konvention synchronisiert werden müssen .

Bei der Einstein-Synchronisation werden die räumlich getrennten Uhren mit Lichtpulsen synchronisiert und somit ist die gemessene Lichtgeschwindigkeit in eine Richtung garantiert c .

Ihre Frage ist ziemlich aufschlussreich und bringt die Tatsache auf den Punkt, dass Zeit in SR eine Koordinate und daher in gewissem Sinne willkürlich ist.

Andererseits gibt es in SR eine unveränderliche Eigenzeit , die nicht willkürlich ist.

Zeitdilatation nur durch elektromagnetische Kraft?
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