Liebe Bohnen und Bohninnen!
In der letzen Folge Almost Daily sind einige Fragen aus dem Themenbereich der Astrophysik aufgekommen, Theorien wurden aufgestellt und Scheichs ausgelacht, soweit alles super! Ich glaube aber, dass einige hier, evtl. sogar die Moderatoren selbst, die vermeintlichen “Antworten” auf ihre Fragen interessieren würden, mit dem Podcast im Zweittab versuche ich also jetzt alle Fragen zu beantworten. Falls ich Fragen vergesse oder unverständlich erkläre, kann ja noch zusätzlich in den Kommentaren diskutiert werden.
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Die Sache mit dem Scheich
Natürlich hat der Scheich Unrecht. Jeder kennt das Beispiel mit dem Zug, es wird sogar im Podcast erwähnt. Springe ich in einem Zug, klatsche ich nicht an die Rückwand der Kabine - Gott sei Dank. Auch der Luftwiderstand wird schon erwähnt und sogar die Worte “Geschlossenes System” fallen. da liegt auch schon die Antwort. Befinde ich mich in einem Zug, so bewegt sich die Luft im Zug, die Gegenstände im Zug und natürlich auch ich mich mit der Geschwindigkeit des Zuges. Die Luft im Zug, die Objekte im Zug und mein Körper wurden mit dem Zug relativ gleichmäßig beschleunigt und auf eine gemeinsame Geschwindigkeit gebracht. Hier kommt die Relativität zum ersten Mal zum Tragen. Wir befinden uns in einem System, die Welt außerhalb des Zugs kann als ein anderes System betrachtet werden. Relativ zum Zug bewegen wir uns nicht, relativ zur Außenwelt, bewegen wir uns mit 120km/h. Doch bremst der Zug nun abrupt ab, so fliegen wir durch den Wagon - warum? Wegen der Trägheit unseres Körpers, dieser befindet sich ja, relativ zum Zug, in Ruhe, ändert der Zug aber von einer Sekunde zur anderen seine Geschwindigkeit um 120km/h … naja,ist unser relativer Ruhezustand dahin. -
Die Relativitätstheorie
Gleich zu Beginn - E = mc^2 ist nicht “Die Relativitätstheorie”. E = mc^2 ist ein, von Einstein im Zuge(haha) der Speziellen Relativitätstheorie entdecktes, Naturgesetz, das Energie-Masse Äquivalenz, die Äquivalenz von Energie und Masse, oder wie ihr es nennen wollt. In diesem Sätzchen versteckt sich zwar ein Teil der Relativität von der Einstein so gerne spricht, aber “die eine Formel” die “alles erklärt” und “so simpel” ist, ist es dann doch nicht. Es ist aber durchaus sehr wichtig für den nächsten Punkt! -
Das Kinderbuch, Uhren und der U’H’ranus
In diesem Kinderbuch wird wahrscheinlich beschrieben, dass Zeit auf anderen Planeten anders vergehen kann, erklärt wird es dann mit dem Zwillingsbeispiel. Um diesen Vorgang voll und ganz zu erklären, brauche ich 27 Seiten(Ich habe meine Diplomarbeit unter anderem diesem Thema gewidmet, es sind tatsächlich 27!), bitte fragt also einfach nach, oder korrigiert, wenn ihr hier mit etwas nicht zufrieden seid. Im Grunde kann man es so erklären:
Es geht nicht um die Geschwindigkeit mit der sich der Planet bewegt, nicht um die Geschwindigkeit im direkten Vergleich zur Erde - zumindest nicht so ganz. Eigentlich geht es nämlich um die Masse des Planeten, oder des Sterns, oder was auch immer ihr als Beispiel nehmen wollt. Dazu sein zwei Dinge gesagt: Jeder hat schon mal gehört, dass Masse den Raum krümmt, wir haben erst kürzlich Gravitationswellen nachweisen können usw. und außerdem hängen Raum und Zeit zusammen, ihr seht vl. worauf ich hinaus will. Masse krümmt also Raum und Zeit, es geht hier nicht um Biologie, keiner “sagt den Zellen”, dass sie langsamer altern sollen, die im Podcast vertretene Vorstellung von Zeit ist einfach etwas zu steif(hehe). “Die Zeit ist Veränderung” wird im Podcast gesagt … und ja, so ist es, und diese Veränderung ist nicht absolut, sie ist, jetzt kommt’s, relativ. Die Zeit vergeht einfach im Flugzeug, auf einem anderen Planten, irgendwo im “Nichts” anders als bei uns auf der Erde. Die Person auf dem anderen Planeten, merkt keine Veränderung, denn relativ für die Person selbst gesehen, vergeht die Zeit “ganz normal” und die Zeit auf der Erde einfach schneller(bzw. langsamer, je nachdem). Ich habe vorher gesagt, dass es hier nicht um Biologie geht, denn es geht im Grunde um Mathematik. Um hier die unendliche Komplexität zu vermeiden, versuche ich es kurz zusammenzufassen. Wir kennen die Formel E = mc^2, also Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat. Die Formel der Zeitdilatation(so nennt man übrigens den Vorgang mit der Veränderung der Zeit) leitet sich aus dieser ab, sie geht so: Zeit(“neu, in Bewegung oder auf schwerem Planeten”) = Zeit(“alt, in Ruhe”) dividiert durch Wurzel von (1-Geschwindigkeit zum Quadrat durch Lichtgeschwindigkeitt zum Quadrat), anders geschrieben:∆tbew =∆tRuh (1 − v2/c2 )−1/2. In dieser Formel sehen wir, dass je schneller wir uns bewegen, desto langsamer unsere Zeit wird. Ab einer gewissen Geschwindigkeit, also c, der Lichtgeschwindigkeit, ist unsere Formel “kaputt”, denn Wurzel(1-1), also Wurzel(0) funktioniert eben nicht. Auf die Masse lässt sich das übertragen wenn wir uns E = mc^2 ansehen. Relativitätstheorie bedeutet im Endeffekt, dass alles zusammenhängt, mehr Masse, heißt weniger Geschwindigkeit, oder mehr Energie, Geschwindigkeit heißt weniger Zeit und mehr Weg und so weiter. Der Knackpunkt ist einfach, dass sich in einer mathematischen Gleichung jeweils beide Seiten einander angleichen. Ändere ich die Masse auf der einen Seite, so muss sich auch ein Wert auf der anderen Seite anpassen, hier z.B. die Zeit.
Ich hoffe sehr, dass ich helfen konnte und im Endteil nicht all zu wirr und unverständlich wurde, in diesem Sinne noch schönen Tag!
Euer Orovo
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