Ich habe mich über die Zeitdilatation in der Speziellen Relativitätstheorie gewundert. Ich bin immer noch ein Mittelschüler, der sich wundert, also bitte entschuldigen Sie, wenn ich wichtige Aspekte übersehen habe.
Nehmen wir an, wir haben ein Koordinatensystem, in dem ein Punkt ist Und die sich an den Wänden eines Objekts befinden, wo befindet sich in der Achse von Und auf der Achse von sind stationär und nehmen wir an, die Zeit sei die Zeit, die ein Lichtstrahl braucht, um zu erreichen bis und zurück.
Unter Verwendung der folgenden oben angegebenen Koordinaten können wir die Objektlänge (Breite nicht erforderlich) als berechnen
Mit der Annahme können wir sagen, dass der Strahl die Entfernung von zurücklegen muss damit eine Einheit unserer Zeit vergeht oder seitdem sind die Linie bis zum Anfang und Rand des Objekts, die der Lichtstrahl nur durchlaufen muss in einem stationären Koordinatensystem (Bezugssystem).
Lassen Sie uns nun dieses Konzept unserer "Zeiteinheit" einbeziehen und auf ein neues Koordinatensystem anwenden, in dem sich das Objekt mit einer Geschwindigkeit fortbewegt im Achse unseres Koordinatensystems, unter Verwendung der Ableitungen der speziellen Relativitätstheorie der Längenkontraktion (Lorentz-Fitzgerald-Kontraktion) können wir sagen, dass das Objekt beginnt, sich in Richtung der Geschwindigkeit ( Achse) mit folgendem Faktor:
Unter Verwendung der Gleichung der Zeiteinheit, die ich für die Zeit abgeleitet habe, können wir nun sagen, dass eine Einheit unserer Zeit für einen Beobachter die Entfernung (Licht wird zurücklegen) ist, die eine Zeiteinheit für uns (Beobachter) vergeht:
Dies zeigt sich deutlich, wenn das Objekt Geschwindigkeit erreicht superexponentiell kleiner wird und das wissen wir vom Michelson-Morley-Experiment in allen Bezugsrahmen und Zeitrahmen immer konstant ist, können wir nun unter Verwendung grundlegender Berechnungen aus der klassischen Mechanik sagen, dass Licht weniger Zeit braucht, um es zu überdecken als:
wird immer größer sein als , daher erhalten wir als weitere Lösung:
während gibt uns:
so können wir sagen weniger Weg zurücklegen muss als was dazu führt, dass wir als Beobachter eine schnellere Zeit auf einem sich bewegenden Körper berechnen, im Gegensatz zu Einsteins tatsächlicher Zeitdilatation, die das komplette Gegenteil zeigt, das heißt, die Zeit verlangsamt sich, wenn Sie die Geschwindigkeit erhöhen.
Einstein hat sich nicht nur als richtig erwiesen, sondern mit logischem Denken bin ich immer noch verwirrt, da ich immer noch glaube, dass ich Recht haben sollte, aber ich bin es nicht, warum ist mein Denken falsch? Übersehe ich einen wichtigen Faktor der Speziellen Relativitätstheorie, der in diesem Gedankenexperiment hätte hinzugefügt werden sollen? Wenn ja, was ist es? und warum ist mein gedankengang falsch?
"Unter Verwendung der Gleichung der Zeiteinheit, die ich für die Zeit abgeleitet habe, können wir jetzt sagen, dass eine Einheit unserer Zeit für einen Beobachter die Entfernung (Licht wird zurücklegen) ist, die eine Zeiteinheit für uns (Beobachter) vergeht."
Soll dieser Beobachter derjenige sein, der das Objekt mit den Wänden A und B sieht, die sich mit der Geschwindigkeit v bewegen? Wenn ja, dann wird dieser Beobachter zwar die Länge sehen, auf die er sich zusammengezogen hat Es ist nicht wahr, dass sie die Zeit für das Licht sehen wird, um von A nach B und zurück zu gehen . Sie vergessen, dass sich B, wenn Licht von A emittiert wird, vom Emissionspunkt im Rahmen des Betrachters wegbewegt, was die Zeit auf dieser Etappe der Reise verlängert, und wenn Licht von B zurück zu A reflektiert wird, die A bewegt sich auf den Reflexionspunkt zu, was die Zeit auf dieser Strecke verkürzt.
Sagen wir zum Beispiel A und B an beiden Enden eines Lineals, das im Ruhesystem von A und B 50 Lichtsekunden lang ist, und sie bewegen sich in meinem System mit v = 0,6 c. Dann ist das Lineal in meinem Rahmen nur 40 Lichtsekunden lang, das ist also die Entfernung zwischen A und B zu jedem beliebigen Zeitpunkt. Aber dies nichtDas heißt, ich messe die Zeit, die Licht benötigt, um von A nach B und zurück zu gelangen, auf 80 Sekunden. Angenommen, bei t = 0 in meinem Rahmen befindet sich A an Position x = 0 und B an Position x = 40, und in diesem Moment wird an der Position von A ein Lichtblitz emittiert. Dann wird das Licht B nicht wirklich einholen bis t = 100 in meinem Rahmen, denn nach 100 Sekunden hat sich B um 100 * 0,6 c = 60 Lichtsekunden bewegt, und da es bei x = 40 bei t = 0 war, wird es bei t = 100 bei x = 40+ sein 60=100; währenddessen bewegt sich das Licht natürlich in 100 Sekunden um 100 Lichtsekunden, also wird es bei t=100 auch bei x=100 sein. Und bei t = 100, wenn B bei x = 100 ist, muss A im selben Moment bei x = 60 sein, da der Abstand zwischen ihnen in meinem Rahmen immer 40 Lichtsekunden beträgt.
Dann 25 Sekunden später bei t = 125 in meinem Bild muss sich A um 25 * 0,6 c = 15 Lichtsekunden bewegt haben, also wird es an Position x = 60 + 15 = 75 Lichtsekunden sein; und in diesen 25 Sekunden hat sich das an Position x = 100 reflektierte Licht um 25 Lichtsekunden in die -x-Richtung bewegt, also wird es auch bei x = 75 Lichtsekunden sein. Daraus schließen wir, dass in meinem Rahmen das Licht eine Zeit von 125 Sekunden braucht, um von A nach B und zurück nach A zu reisen, obwohl die Entfernung zwischen A und B zu jedem gegebenen Zeitpunkt nur 40 Licht- Sekunden in meinem Rahmen. Und da die Uhr bei A nur mit 0,8 der Rate meiner eigenen Uhr läuft (wie in meinem Rahmen gemessen), sind zwischen dem Licht, das A verlässt, und dem Licht, das zu A zurückkehrt, nur 125 * 0,8 = 100 Sekunden vergangen ist genau das, was du
Wenn Sie interessiert sind, habe ich dieses Beispiel ausführlicher analysiert und in dieser Antwort auf eine andere Frage gezeigt, wie es beiden Frames gelingt, sich sowohl auf die Lichtgeschwindigkeit in eine Richtung als auch auf die Lichtgeschwindigkeit in beide Richtungen zu einigen .
Benutzer854
Hypnosifl