Frage zur Reise zu den anderen Sternen

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Alexander_Funk

Aktives Mitglied
Guten Abend an alle,

Angeregt durch eine Diskussion von PSM im Diskussionsforum möchte ich mal eine Frage stellen.
Man sagt, dass wir niemals andere Galaxien erreichen werden, weil, wenn wir sogar mit der Lichtgeschwindigkeit reisen würden, bräuchten wir Millionen von Jahren, um irgendeine Galaxie zu erreichen (und noch länger).
Ich frage mich aber, was ist mit der Raumkontraktion? Wir wissen doch, dass je größer die Geschwindigkeit ist, desto näher sind dann die Objekte zu uns. Das heißt, die Galaxie ist nicht mehr Millionen Lichtjahre von uns entfernt, sondern vielleicht nur ein Paar Lichtjahre.

Dann ist die Raumfahrt doch möglich und man braucht vielleicht sogar keine Familien ins All zuschicken.
viele Grüße,
Alexander
 
Hi Alexander,

selbst Licht bewegt sich nicht mit exakter LG. Die benötigte Energie nähert sich gerade im letzten, wirklich entscheidenden Bereich sehr stark gegen unendlich. Objete werden rein vom Energieaufwand her lange nicht so hoch beschleunigt werden können. Selbst Techniken, die heute noch unbekannt sind, sollten da nichts allzu gravierendes mehr ausrichten können.

Doch vor dem Erreichen der Endgeschwindigkeit liegt die extrem lange Beschleunigungsphase. Die gleiche Wegzeit wird dann wieder zum Abbremsen benötigt. Kannst es ausrechen, nimm ggf. etwas über 1G Beschleunigung an. Viel mehr wird auf lange Zeit nicht verkraftbar sein.

Allein schon für den Treibstoffbedarf wird das Raumobjekt nicht gerade klein ausfallen können. Etwa ein Brutreaktor an Bord mag allerdings den Vorteil haben, dass der Wltraum halt doch für deutlich bessere Kühlung sorgt als etwa ein terrestrischer Fluss. Kühlmittel sollte aber doch umgewälzt werden, bzw. löst man hier auch gleich das Heizungsproblem.

Selbst wenn es zeitlich schaffbar wäre, was bringt die Aussicht, ankommen, dann sterben? Das Raumobjekt muss den Astronauten komplett versorgen. Das gilt auch auf einem etwa erreichten bewohnbaren Planeten. Die mögliche Biologie dort ist völlig anders zu der unsrigen. Es ist nicht zu erwarten, dass irgendetwas aus der Biospäre (falls überhaupt vorhanden) nutzbar sein könnte.

Also wird nichts über ein schnuckeliges Generationenschiff gehen, in dem wirklich alles langzeitbenötigte mitgenommen wird. Ohne komplettes Informationsmaterial zu allen Bereichen würde wichtiges Wissen vergessen. was an Fauna, Flora und den geschätzten Mikroorganismen nicht mitgenomme wird, kann allenfalls über sehr lange Zeiten in der neuen Umgebung evolutiv entstehen.

Ach ja, seit die N-Bombe entwickelt ist, besteht auch ein sehr trauriger Aspekt. Sicher würde so eine teuerste Reise nur in einer wirklichen Notsituation organisiert werden. Und es werden Menschen am Ziel ankommen, die... na ja, vielleicht wollen sie sich bis dahin gar nicht mehr den Unwägbarkeiten einer Naturumgebung stellen? Wenn doch, benötigen sie einen unbesiedelten Planeten. Existiert zivilisiertes Leben, wird man sicher geradezu fies und heimtückisch vorgehen, so wie man es sich nur von Menschen vorstellen kann. Erst mal die Sprache lernen und etwas über die dortige Technik erfahren. Dann kommen diese hässlichen Antibiobomben. - Leider muss man realistisch denken. Ich kann mir nicht vorstellen, dass eine Landungsgruppe etwas anderes tun wird, als sich um die eigenen Belange kümmern. Hier auf unserem lustigen, blauen Bällchen wird solches üble Treiben ja ständig irgendwo geprobt.

Also, je unwahrscheinlicher ein solches Unternehmen bzw. eine UFO-Entdeckung durch uns ist, umso besser. Aktionen wie Seti Home, aber auch incl. aktiver Sendung wird der zivilisiertere Part zu einer mögliche Völkerverständigung sein.
 
Hallo Alexander,
es freut mich, dass ich dich zu einer weiteren Diskussion angeregt habe, besonders, weil es sich um ein interessantes Thema handelt. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />

Also Lichtgeschwindigkeit können wir rein mathematisch vergessen. In einem anderen Forum wurde eine Raketengleichung für relativistische Geschwindigkeiten gepostet: v/w=[1-(1-t)^2w/c]/(w/c) *[1+(1-t)^2w/c]
Dabei ist w die Ausstoßgeschwindigkeit und t das Verhältnis von der Treibstoffmasse zur Startmasse.
Um v=c zu erreichen, muss t=1 sein. Wie ist das aber möglich. Schließlich kann die Treibstoffmasse nicht gleich der Startmasse sein, weil die Rakete ohne Treistoff auch etwas wiegt.

Das mit der Raumkontraktion sollte stimmen. Die habe ich im anderen Thread gar nicht berücksichtigt. Vielleicht besteht ja dann doch die Möglichkeit, dass Außerirdische die Milchstraße kolonisieren. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

MfG
Patrick

p.s.: Im Diskussionsforum gibt es den Thread "Das Fermi-Paradoxon". Es wäre schön, wenn ihr eure Meinung dazu äußern würdet. UMa, Clapebe und ich würden uns auf jede Antwort freuen.
 
Hallo Alexander,

du hast in deinem Beitrag vom 10.06.2004, 22:23 Uhr geschrieben:
"Wir wissen doch, dass je größer die Geschwindigkeit ist, desto näher sind dann die Objekte zu uns."

Das ist leider nicht ganz richtig. Es kommt darauf an, was du mit "zu uns" meinst.
Richtig ist folgendes: Aus der Sicht der Erde verkürzt sich der Reiseweg eines sehr schnellen Raumschiffs infolge der Einsteinschen Raumkontraktion. Leider merken die Reisenden davon nichts. Für sie bleibt der Reiseweg genau so lang wie vor Antritt der Reise. Und wenn die Reisenden jemals zur Erde zurückkehren (und wenn sie lange und schnell genug unterwegs waren), dann sind alle Menschen bereits verstorben, die bei Antritt der Reise gelebt haben.

Letzteres ist die Folge der relativistischen Zeitdehnung, die nach der Rückkehr des Raumschiffs feststellbar ist.


Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de
 
Hi, Eugen,

Ich habe mir eigentlich das so vorgestellt:

Wir können in unserem Fall zwischen zwei Inertialsystemen unterscheiden: Raumschiff und Erde.

Nehmen wir an, wir befinden uns auf der Erde. Was sehen wir oder besser gesagt, was können wir mit Hilfe der Relativitätstheorie über das Raumschiff sagen? Vieles, aber für unseren Fall ist die Zeit wichtig. Wir wissen, dass die Zeit im Raumschiff langsamer vergeht als bei uns auf der Erde. Das heißt, aus unser Sicht von der Erde aus braucht dieses Raumschiff 5 Jahre, den nächsten Stern zu erreichen. (Ist nur ein Gedankenexperiment - uns interessiert nicht, wieviel Treibstoff man braucht usw.)(5 Jahre, weil das Raumschiff sich mit ca. 0,9c bewegt). Für das Raumschiff selbst, da die Zeit dort langsamer vergeht, vergehen nur z.B. 2 Jahre (aus unser Sicht).

Für die Menschen, die im Raumschiff sitzen, vergeht die Zeit ganz normal. Das heißt, sie bräuchten mit ihrer Geschwindigkeit von 0,9c ca. 5 Jahre Zeit.

Es entsteht aber ein Paradox. Wir sehen sie nur zwei Jahre älter, wenn sie am Ziel sind, weil die Zeit langsamer im Raumschiff verlief. Sie aber sich 5 Jahre älter, da für sie die Zeit ganz normal verlief. Wir haben am Ende eine Person mit zwei verschiedenen Alter.

Die Natur aber lässt das nicht zu.

Durch die Raumkontraktion haben die Menschen nicht 5 Jahre gebraucht, sondern nur 2 Jahre. Das heißt, nicht nur aus der Sicht der Erde, sondern im Raumschiff selbst ist bis zum Ziel nur zwei Jahre vergangen.

So kommen wir zum Punkt: aus der Sicht von der Erde wurden die Menschen im Raumschiff 2 Jahre älter als sie den Stern erreicht haben (Erklärung: Zeitdilatation). Aus der Sicht der Menschen, die sich im Raumschiff befinden, wurden sie auch nur 2 Jahre älter (Erklärung: Raumkontraktion).

Das ist nur meine Interpretation.

viele Grüße,
Alexander
 
Hallo Alexander

ich habe gerade im Diskussionsforum im Beitrag über das Fermi-Paradoxon etwas über die Erosion von Raumschiffen durch interstellaren Staub geschrieben.

Grüße UMa.
 
Hallo!
Im Buch Himmelsjahr 2004 steht etwas über interstellare Raumfahrt. Man könnte (zumindest theoretisch) die Vakuumenergie anzapfen. So erhalte man "Energie aus dem Nichts".
Was haltet ihr davon?

MfG
Patrick
 
Guten Abend, UMa und Patrick,

Mir geht es nicht darum, ob das Raumschiff mit 0,9c nicht fliegen kann. Wir wissen das.

Was ich meine, ist ein Gedankenexperiment. Stellen wir uns vor, wir haben genug Energie (es ist egal von wo) und stellen wir uns vor, es gäbe keine Störfaktore.

Dann wäre, wie ich verstanden habe, doch richtig, was ich oben geschrieben habe: die Reise dauert nicht nur für Außenbeobachter 2 Jahre, weil er Zeitdilatation misst. sondern auch für Insassen, weil sie die Raumkontraktion messen.

viele Grüße,
Alexander
 
Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo Alexander,

Dann wäre, wie ich verstanden habe, doch richtig, was ich oben geschrieben habe: die Reise dauert nicht nur für Außenbeobachter 2
Jahre, weil er Zeitdilatation misst. sondern auch für Insassen, weil sie die Raumkontraktion messen.
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Nein, so ist es wohl nicht, sondern:

Ein Gedankenexperiment.

Angenommen, es wäre möglich mit einem Raumschiff mit 0,9c zu fliegen. Dabei soll die Beschleunigung so stark sein, dass wir dies Phase vernachlässigen können.
Weiterhin nehmen wir an, dass es sowohl in einer Erdeumlaufbahn, als auch in der Umlaufbahn um einen Planeten von Proxima Centauri (Entfernung 4,243 Lichtjahre) ein Raumflughafen existiert.
Auf beiden Raumflughäfen befinden sich Uhren die die Zeit in Jahren anzeigen.
Diese werden so synkronisiert, dass,
wenn vom einem Raumflughafen die Nachricht mit der aktuellen
Zeit gesendet (mit Radiowellen, Ausbreitung mit 1c) wird diese nach genau 4.243 Lichtjahren am Anderen Raumflughafen empfangen.
Beispiel für dies Synkronisation:
Raumflughafen Erde sendet "Erde:jetzt ist das Jahr 0,000" ab.
Nach 4,243 Jahren wird diese Nahricht bei Proxima Centauri empfangen.
Die Uhr zeigt dort dann Jahr 4,243, die empfangene Nahricht lautet "Erde:jetzt ist das Jahr 0.000".
Sofort wird einen Nahricht zurück an die Erde gesendet. "Proxima Centauri:Jahr 4,243 habe soeben eure Nahricht >Erde:jetzt ist das Jahr 0,000< empfangen"
Dies Nachricht kommt auf der Erde zum Zeitpunkt Jahr 8,486 an.

Nun wird auf der Erde beschlossen im Jahre 10,000 das neue superschnelle (0.9c) Raumschiff nach Proxima Centauri zu schicken.
An Bord des Raumschiffes befindet sich auch eine Uhr, die zum Zeitpunkt des Starts auch genau 10,000 Jahre zeigt.
Außerdem ein Gerät zur Entfernungsmessung zu Proxima Centauri. Es könnte z.B.
der Winkelabstand zwischen Proxima Centauri und einem seiner (äußeren) Planeten gemessen werden.
Falls der lineare (projezierte) Abstand bekannt ist, kann die Entfernung leicht berechnet werden.

Zum Zeitpunkt 10,000 wird nur von dem Raumhafen sowohl das Raumschiff gestartet, dass sofort auf 0,9c beschleunigt,
als auch eine Nachricht nach Proxima Centauri gesendet: "Erde: Jahr 10,000 ; Rauschiff startet jetzt".

Sofort nach erreichen der Höchstgeschwindigkeit von 0,9c, noch zum Zeitpunkt 10,000 wir vom Raumschiff aus die Entfernung nach Proxima Centauri gemessen.
Sie beträgt 4,243*sqrt(1-(0,9)^2)=1,849 Lichtjahre. Vom Raumschiff aus ist die Entfernung nach Proxima Centauri als kürzer geworden (Längenkontraktion), obwohl der Abstand zur Erde noch immer sehr klein ist (z.B. kleiner als 0,0001 Lichtjahre).
Weiterhin sieht Proxima Centauri statt Rot plötzlich Weiß aus (Blauverschiebung), Währen hinten die Sonne statt weißlich Gelb jetzt Rot aussieht (Rotverschiebung). Die gemessenen Relativgeschwindigkeiten zum Raumschiff betragen 0,9c.

Inzwischen auf der Raumstation bei Proxima Centauri.
Im Jahre 14,243 wird die Nachricht "Erde: Jahr 10,000 ; Rauschiff startet jetzt" empfangen, Zu diesem Zeitpunkt (Jahr 14,243) könnten man auch den Start des Raumschiffs in einem großen Teleskop verfolgen.
Im Jahre 14,714 (nach der Uhr der Raumstation) trifft das Raumschiff ein, nach genau 4.243/0,9=4,714 Jahren also.
Die Uhr im Raumschiff zeigt aber das Jahr 12,055, und für die Besatzung sind auch nur 1,849/0,9=2,055 Jahre vergangen (Zeitdilatiation).
Bei Ankunft des Raumschiffs wird die Nachricht "Proxima Centauri: Jahr 14.714 das Raumschiff ist eben angekommen, die Uhr des Raumschiffs zeigt aber nur das Jahr 12.055" zu Erde gesendet.
Diese Nachricht wird im Jahr 18,957 (nach der Uhr auf dem Raumflughafen Erde) empfangen. Zum gleichen Zeitpunkt (Jahr 18,957) könnte man die Ankunft des Raumschiffes mit einem sehr großen Teleskop von der Erde aus beobachten.

Ich hoffe die Erklärung war verständlich.

Grüße UMa.

PS.:Die Beobachter bei Erde und Proxima Centauri würden, außerdem ein während des Fluges verkürztes Raumschiff messen.










 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo UMa,

ich habe dein Gedankenexperiment nachgerechnet und komme leider auf andere Werte als du: Aus der Sicht der Erde trifft das Raumschiff nach

t_erde = 0,9c x 4,243 Lichtjahre = 3,18187 Jahre

bei Proxima Centauri ein. Während der Reise verstreicht im Raumschiff die relativistisch verkürzte Eigenzeit t_eigen:

t_eigen = t_erde x sqrt[1 - (v/c)²]
t_eigen = 3,18187 Jahre x sqrt[1 - (0,9c/c)²]
t_eigen = 3,18187 Jahre x sqrt[1 - 0,81]
t_eigen = 3,18187 Jahre x sqrt[0,19]
t_eigen = 1,386944978 Jahre.

Auf der Erde sind zwischen dem Start und der Ankunft des Raumschiffs bei Proxima Centauri also rund 3,18 Jahre vergangen. Im Raumschiff sind zwischen denselben zwei Ereignissen rund 1,39 Jahre verstrichen, wobei ich eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Raumschiffs von 0,9c angenommen habe. Die Beschleunigungs- und Abbremsphasen habe ich vernachlässigt und in die Durchschnittsgeschwindigkeit einbezogen, so dass sich das Raumschiff vom Start bis zur Ankunft durchweg mit 0,9c bewegt. Ich denke, das hast du ebenso gemacht.

Aber es gibt trotzdem Unterschiede zu deinen Ergebnissen. Habe ich etwas übersehen? Man könnte jetzt zusätzlich noch mit Hilfe der Lorentz-Transformationen die Raumkontraktion aus der Sicht des Raumfahrers berechnen, aber das halte ich für überflüssig, weil durch die oben berechnete Zeitdilatation die Verhältnisse doch schon klar aufgezeigt werden: Ohne Berücksichtigung der Zeitdilatation würde der Raumfahrer 3,18 Jahre reisen, aber mit Berücksichtigung der Zeitdilatation beträgt seine Reisezeit tatsächlich nur 1,39 Jahre.


Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de

 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo Eugen

t_erde = 0,9c x 4,243 Lichtjahre = 3,18187 Jahre
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Leider sind Dir ein paar Rechenfehler unterlaufen.
a) 0.9*4.243 = 3.8187
b) Die Zeit muss länger sein als die 4.243 Jahre die das Licht braucht, sonst wäre das Raumschiff schneller als das Licht.
c) Außerdem sollte die Reisezeit bei geringerer Geschwindigkeit länger sein. Bei Dir ist aber die Reisezeit bei z.B. 0.1c
t_erde= 0.1c x 4.243 Lichtjahre = 0.4243 Jahre ?!

Man muss also teilen, nicht multiplizieren
t_erde[Jahren] = 4.243 Lj / v
v in Einheiten der Lichtgeschwindigkeit.

z.B t_erde= 4.243 Lj /(0.9c)= 4.7144 Jahre

Grüße UMa.
 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo UMa,

dies ist meine korrigierte Antwort zu deinem Beitrag vom 13.06.2004, 13:26 Uhr.
Ich habe dein Gedankenexperiment etwas anders berechnet, indem ich direkt die Formel für die Eigenzeit verwendet habe: Aus der Sicht der Erde trifft das Raumschiff nach

t_erde = 4,243 Lichtjahre / (0,9c) = 4,714444444 Jahre

bei Proxima Centauri ein. Während der Reise verstreicht im Raumschiff die relativistisch verkürzte Eigenzeit t_eigen:

t_eigen = t_erde x sqrt[1 - (v/c)²]
t_eigen = 4,714444444 Jahre x sqrt[1 - (0,9c/c)²]
t_eigen = 4,714444444 Jahre x sqrt[1 - 0,81]
t_eigen = 4,714444444 Jahre x sqrt[0,19]
t_eigen = 2,054978691 Jahre.

Auf der Erde sind zwischen dem Start und der Ankunft des Raumschiffs bei Proxima Centauri also rund 4,714 Jahre vergangen. Im Raumschiff sind zwischen denselben zwei Ereignissen rund 2,055 Jahre verstrichen, wobei ich eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Raumschiffs von 0,9c angenommen habe. Die Beschleunigungs- und Abbremsphasen habe ich vernachlässigt und in die Durchschnittsgeschwindigkeit einbezogen, so dass sich das Raumschiff vom Start bis zur Ankunft durchweg mit 0,9c bewegt. Ich denke, das hast du ebenso gemacht.

Man könnte jetzt noch die Raumkontraktion aus der Sicht des Raumfahrers berechnen, aber das halte ich für überflüssig, weil durch die oben berechnete Zeitdilatation die Verhältnisse doch schon klar aufgezeigt werden: Ohne Berücksichtigung der Zeitdilatation würde der Raumfahrer 4,714Jahre reisen, aber mit Berücksichtigung der Zeitdilatation beträgt seine Reisezeit tatsächlich nur 2,055 Jahre.

Ich komme mit meiner Rechnung für die Eigenzeit-Berechnung auf den gleichen Wert wie du.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de

 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo UMa,

dies ist meine Antwort zu deinem Beitrag vom 13.06.2004, 20:48 Uhr.
Vielen Dank für deine Hinweise auf die Rechen-Fehler in meinem Beitrag. Ich habe meinen Beitrag inzwischen dementsprechend korrigiert, indem ich einen korrigierten Beitrag eingestellt habe.

Das mit der falschen Zahl war ein Zahlendreher beim Abschreiben vom Taschenrechner. Hingegen den Fehler mit der Multiplikation statt der Division hätte ich bemerken können, denn wenn Überlichtgeschwindigkeiten auftreten, dann ist etwas faul. Wird nicht wieder vorkommen, ich werde künftig meine Rechnungen sorgfältig überprüfen.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de

 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo Eugen,

Wird nicht wieder vorkommen, ich werde künftig meine Rechnungen sorgfältig überprüfen.
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Das erstere glaube ich nicht. Solche Fehler kann man nie ganz vermeinden, nur verringern.
Ich hatte bei den extrasolaren Komenten mal angenommen der spezifische Bahndrehimpuls hinge nur von der Periheldistanz ab und nicht von der Exzentrizität! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" />

Grüße Uma.
 
Hallo Eugen,

noch eine Ungenauigkeit ?! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Richtig ist folgendes: Aus der Sicht der Erde verkürzt sich der Reiseweg eines sehr schnellen Raumschiffs infolge der Einsteinschen Raumkontraktion. Leider merken die Reisenden davon nichts. Für sie bleibt der Reiseweg genau so lang wie vor Antritt der Reise.
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Meiner Ansicht nach müsste sich aus der Sicht der Erde nicht der Reiseweg des Raumschiffes verkürzen (es sei den die Strecke bewegt sich mit dem Raumschiff) sondern das Raumschiff selbst! Vom Raumschiff aus verkürzt sich statt dessen die Entfernung Erde-Ziel. Oder ?!

Grüße UMa.
 
Hi, UMa,

Danke für deine ausführliche Antwort.

Richtig ist folgendes: Aus der Sicht der Erde verkürzt sich der Reiseweg eines sehr schnellen Raumschiffs infolge der Einsteinschen Raumkontraktion. Leider merken die Reisenden davon nichts. Für sie bleibt der Reiseweg genau so lang wie vor Antritt der Reise.
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.

An dieser Stelle bin ich deiner Meinung, UMa und möchte gerne wissen, wie ich das von Eugen verstehen soll.

viele Grüße,
Alexander
 
Hallo UMa,

meine Antwort zu deinem Beitrag vom 14.06.2004, 18:44 Uhr:

Du hast geschrieben:
"Meiner Ansicht nach müsste sich aus der Sicht der Erde nicht der Reiseweg des Raumschiffes verkürzen (es sei den die Strecke bewegt sich mit dem Raumschiff) sondern das Raumschiff selbst! Vom Raumschiff aus verkürzt sich statt dessen die Entfernung Erde-Ziel. Oder ?!"

Du hast recht. Ja, im Bezugssystem der Erde wird infolge des Einsteinschen Raumschrumpfungs-Effekts eine Verkürzung des Raumschiffes gemessen und nicht eine Verkürzung des Reisewegs des Raumschiffes. Der Reiseweg des Raumschiffs bleibt aus der Sicht der Erde unverändert, weil sich das Reise-Ziel nicht bewegt. Im Ruhesystem des Raumschiffs erscheint der Reiseweg verkürzt, weil sich aus seiner Sicht das Reise-Ziel bewegt. Ich hoffe, ich habe das jetzt korrekt formuliert und damit meinen älteren Beitrag berichtigt.

Aber Alexander Funk sollte trotzt meiner Ungenauigkeiten nicht das Fazit übersehen, nämlich dass man doch "Familien ins All schicken" müsste, um bei einer Geschwindigkeit von 0,2c wesentlich weiter als 20,41 Lichtjahre zu kommen. Denn bei dieser Geschwindigkeit ist ein Single-Raumfahrer nach einer Reisezeit von 100 Jahren bereits verstorben, wenn er bei einem Ziel ankommt, das aus der Sicht der Erde 20,41 Lichtjahre entfernt ist.

Denn um die Vermutung "man braucht keine Familien ins All zu schicken" ging es bei dem Eingangs-Beitrag von Alexander Funk. Und mit Lichtgeschwindigkeit kann niemand reisen, weder wir noch irgendwelche hypothetische Außerirdische.


Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de

 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hi, nochmal, UMa,

Ich habe deine Erklärung nochmal nachgerechnet und doch ist mir nicht klar:
und für die Besatzung sind auch nur 1,849/0,9=2,055 Jahre vergangen (Zeitdilatiation).
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Du kannst es sagen, da wir die Außenbeobachter sind. Wir, und nicht die Inssasen merken die Zeitdilatation.
Wenn sie aber zum Stern (zur Station) ankommen, dann werden sie nicht überrascht, wenn sie erfahren, dass sie nur ca. 2 Jahre unterwegs waren. Denn vieleicht haben sie nichts von der Zeitdilatation bemerkt, aber die Raumkontraktion ist für sie entscheidend.

Die Inssasen können sagen: "Was für eine Zeitdilatation? Unsere Uhr ging wir immer. Wir waren zwei Jahre unterwegs nur wegen der Raumkontraktion"
Und die Menschen auf der Raumstation sagen dann: "Was für eine Raumkontraktion? Ihr wart nur 2 Jahre unterwegs, weil eure Uhren wegen der Zeitdilatation langsamer verliefen.

Ich möchte nur wissen, ob die Zeitdilatation und Raumkontraktion dasselbe bewirken, nur für verschiedene Intertialsysteme.

Es ist mir schon klar, dass die Reise für Außenbeobachter doch 4,757 LJ gedauert hat, aber wenn der Außenbeobachter nicht seine Uhr, sondern die langsamere Uhr des Raumschiffes anguckt, dann weiß er, dass die Reise für den Inssasen nur 2 Jahre gedauert hat (Zeitdilatation). Und der Inssasene weiß es, weil er wegen der Raumkontraktion nur 2 Jahre gebraucht hat.

viele Grüße,
Alexander
 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo Alexander,

du hast geschrieben:
"Du kannst es sagen, da wir die Außenbeobachter sind. Wir, und nicht die Insassen merken die Zeitdilatation."

Die Insassen werden irgendwann zur Erde zurückkehren. Nach der Rückkehr können sie die Zeitdilatation anhand eines Vergleichs mit den nichtbewegten Uhren der Erde leicht feststellen. Je schneller sie sich bewegt haben, desto größer wird die Zeitdifferenz ausfallen.

Weiter hast du geschrieben:
"Ich möchte nur wissen, ob die Zeitdilatation und Raumkontraktion dasselbe bewirken, nur für verschiedene Inertialsysteme."

Zeitdilatation und Raumkontraktion bewirken nicht alleinursächlich jede für sich etwas, sondern es sind beobachtbare Effekte der SRT. Diese beiden Effekte treten bei jeder relativistischen Bewegung immer zusammen auf und lassen sich aus den Lorentz-Transformationen ableiten. Sie lassen sich nicht voneinander trennen, deshalb kann man nicht sagen, dass die Zeitdilatation ohne Raumkontraktion das Phänomen X bewirkt. Ebenso wenig kann man sagen, dass die Raumkontraktion ohne die Zeitdilatation das gleiche Phänomen X bewirkt.

Für alle Inertialsysteme ist nur eines invariant: Das Raumzeit-Intervall. Das ist der Raumzeit-Abstand zwischen zwei Objekten (z.B. zwischen der Erde und dem Reiseziel. Dieser Raumzeit-Abstand hat für alle Beobachter in allen Inertialsystemen den gleichen Wert, gleichgültig, wie schnell sie sich bewegen. Aber jeder Beobachter teilt diesen invarianten Raumzeit-Abstand in unterschiedliche Komponenten auf. Deshalb ist es unangemessen, zu sagen, beide Komponenten (Zeitdilatation und Raumkontraktion) bewirken dasselbe.

Eine Komponente ist die Zeitdauer, die der Raumfahrer A während seiner Reise durchlebt, die sog. Eigenzeit. Die andere Komponente ist der räumliche Abstand, den er während seiner Reise durchläuft. Ein anderer Raumfahrer B, der zum gleichen Zeitpunkt aber mit einer anderen Geschwindigkeit startet, teilt diese unveränderliche Raumzeit für sich wieder anders auf.

Die Aufteilung dieser invarianten Raumzeit in die jeweiligen Zeiten und Räume in Abhängigkeit von der Relativbewegung der Beobachter wird durch die Lorentz-Transformationen der Einsteinschen SRT beschrieben.


Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de

 
Re: Zeitdilatation und Raumkontraktion

Hallo!
Ich möchte keinen neuen Thread über interstellare Raumfahrt eröffnen. Im "Himmelsjahr 2004" wurde die Möglichkeit der Nutzung der Vakuumenergie vorgeschlagen.
Was haltet ihr davon?
Ich glaube eher, dass das noch SF ist.

MfG
Patrick
 
Nutzung der Vakuumenergie?

Hallo Patrick,

beim Casimir-Effekt kann eine (negative) Vakuumenergie zumindest indirekt beobachtet werden.

Nach Bryce S. DeWitt [1] beeinflusst die Raumzeit-Krümmung die räumliche Verteilung der Quantenfluktuationen und kann damit eine von null verschiedene Vakuumenergie erzeugen. Nachdem die Krümmung örtlich unterschiedlich sein kann, ist auch die Vakuumenergie nicht konstant; sie kann hier positiv und dort negativ sein.

Ich kenne den Aufsatz im "Himmelsjahr 2004" nicht. Kann man den online lesen? Auf welche Weise soll denn in diesem Artikel die Vakuumenergie technisch nutzbar gemacht werden?

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof
Eugen.Bauhof@t-online.de


[1] DeWitt, Bryce S.
Quantentheorie der Gravitation.
Aufsatz im Sammelband "Gravitation", 2. Auflage, Seite 32
Herausgegeben von Jürgen Ehlers und Gerhard Börner.
Heidelberg 1996. Spektrum Akademischer Verlag.
ISBN=2-86025-347-6

 
Re: Nutzung der Vakuumenergie?

Hallo Eugen,
im Buch wird das so beschrieben: man zapft die Energie des Vakuums an. Dabei entstehen submikroskopische Wurmlöcher und Verwerfungen in der Raumzeit. Durch sehr starke Raumzeitkrümmungen und Tunneleffekte könnte man u.U. Überlichtgeschwindigkeit erreichen.

MfG
Patrick
 
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Es sind keine weiteren Antworten möglich.
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