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THEMA: Die gravitative Zeitdilatation

Die gravitative Zeitdilatation 29 Jun 2017 07:55 #16347

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Die gravitative Zeitdilatation - ART Einstein - bezeichnet den Effekt, dass eine Uhr – wie auch jeder andere Prozess – in einem Gravitationsfeld langsamer läuft als außerhalb desselben.

Gedankenexperiment: Wie schnell vergeht die Zeit in den fast leeren Voids des Universums verglichen mit einer Zeitmessung in einem Galaxienhaufen für hypothetische jeweilige Beobachter, und welche Auswirkungen hat dies auf ihre jeweiligen Beobachtungen der Rotverschiebung entfernter Galaxien?
THX!10
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Die gravitative Zeitdilatation 29 Jun 2017 23:11 #16397

Die frage die ich bei dem Thema habe , wie passt das mit den LIGO Gravitationswellen Messungen zusammen . Es wird immer wieder geschrieben : dass ein von einem zweiten, weit entfernten Beobachter betrachteter Körper aufgrund der Zeitdilatation unendlich lange braucht, um den Ereignishorizont zu erreichen, wobei er zunehmend in rotverschobenem Licht erscheint und lichtschwächer wird .

Nach den LIGO Daten aber verschmelzen 2 SL innerhalb von Sekunden ( Schlussphase ).

Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

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Die gravitative Zeitdilatation 30 Jun 2017 01:04 #16398

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Hi heinzendres!

Die LIGO Daten sind absolute Forschungsergebnisse/gemessene Daten eines Bezugssystems. - Wie schnell die drei Phasen der black holes merge ablaufen, weiß ich jetzt nicht aber wie auch immer, es handelt sich um - ein - Initialsystem, mit uns als mitbewegte Beobachter.
Bei dem Gedankenexperiment der QM (mit dem EH und den verschiedenen Beobachtern) geht es um zwei Initialsysteme, die Perspektive ist verschieden, damit die Eindrücke der Beobachter.
-
Bei meinem Spiel ist der Hintergedanke:
Das Universum ist in starken Gravitationsfeldern jünger als in den fast leeren Voids. Daraus könnte alles Mögliche resultieren, zum Beispiel: Zeitlich unterschiedlich krümmen an einer Stelle des Universums die Galaxienhaufen die Raumzeit - langsamer, während die Voids beschleunigt, also schneller, expandieren. Wie sähe die Korrelation aus? Darüber wollte ich sprechen. Ob die DE zu der Idee passt oder nicht.
Drüber schlafen,
bye,
Chalawan2000

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Die gravitative Zeitdilatation 30 Jun 2017 05:28 #16401

Chalawan2000 schrieb: Bei dem Gedankenexperiment der QM (mit dem EH und den verschiedenen Beobachtern) geht es um zwei Initialsysteme, die Perspektive ist verschieden, damit die Eindrücke der Beobachter.

sind die LIGO daten nicht der beweis das diese annahme falsch ist ?

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Die gravitative Zeitdilatation 30 Jun 2017 06:37 #16402

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1. Wahrscheinlich sprechen wir von verschiedenen Gedankenexperimenten: Das bzw. die von Heinz Jürgen habe ich halb vergessen; teils mit 3 Beobachtern…
Ein anderes, von dem ClausS den Link zur Verfügung stellte, ein Spektrumartikel: www.spektrum.de/frage/werden-schwarze-lo...mer-groesser/1454085 - siehe unten, Auszug
2. Die erste Gravitationswellendetektierung erwies sich wegen Kontamination als falsch und die Ergebnisse mussten zurück gezogen werden. Es betraf das Smithsonian Center am Südpoi, gehört Harvard, Projekt BICEPII. Die beiden späteren LIGO Messungen sind bis jetzt "gesichert".
Fragen?

Auszug
Für einen außenstehenden Beobachter, der aus sicherer Entfernung zusieht, wie ein Objekt auf ein Schwarzes Loch zufällt, hat es den Anschein, als würde sich das Objekt asymptotisch* dem Loch annähern. Das bedeutet also: Ein ferner Zuschauer sieht niemals, wie das Objekt das Loch wirklich erreicht, da aus seiner Sicht dazu unendlich viel Zeit benötigt wird.
Wie kann es dann aber zum Anwachsen der Schwarzen Löcher kommen?
Die Wahl des Bezugssystems
Zunächst muss man klarstellen, dass die in der Frage enthaltene Aussage vom gewählten Bezugssystem abhängt. Wir gehen für unsere Betrachtung vereinfachend von einem Schwarzen Loch aus, das durch die Schwarzschild-Lösung beschrieben wird (genauer: von einer statischen, kugelsymmetrischen Raumzeit mit Vakuum um das Loch herum). Wir betrachten nun ein Teilchen, das durch seine geringe Masse diese symmetrische Raumzeit nicht merklich beeinflusst – andere Szenarien wie die Verschmelzung von Schwarzen Löchern vergleichbarer Masse sollen hier nicht betrachtet werden. Ein Beobachter, der sich unbewegt und in sehr großer Entfernung vom Loch aufhält, sieht dann tatsächlich das radial einfallende Teilchen sich asymptotisch dem Schwarzschild-Radius, auch Ereignishorizont genannt, nähern, ohne dass dieser je überquert wird (grüne Kurve im Diagramm). Jedes Signal des Teilchens wird auf dem Weg zum Beobachter immer stärker rotverschoben: Das bedeutet, dass Zeitintervalle durch das extreme Schwerefeld des Schwarzen Lochs immer mehr "gedehnt" werden, je näher es dem Schwarzschild-Radius kommt. Dieser Effekt wird am Schwarzschild-Radius schließlich unendlich groß.

© Spektrum der Wissenschaft / SuW-Grafik
(Ausschnitt)
Bild vergrößernDer Fall ins Schwarze Loch
Abstand eines massearmen Teilchens vom Zentrum des Schwarzen Lochs als Funktion der Zeit für einen mitbewegten Beobachter (rot; obere Kurve) und einen weit entfernten, ruhenden Beobachter (grün; untere Kurve): Wir lassen das Teilchen in unserem Beispiel aus der Ruhelage aus einem Abstand von zehn Schwarzschild-Radien in das Schwarze Loch hineinfallen. Während ein mitbewegter Beobachter sieht, dass das Teilchen den Schwarzschild-Radius und das Zentrum des Schwarzen Lochs in endlicher Zeit erreicht, nähert es sich für einen entfernten Beobachter asymptotisch dem Schwarzschild-Radius an.
Ein Beobachter, der sich mit dem Teilchen mitbewegt, sieht es allerdings in endlicher Zeit im Zentrum des Schwarzen Lochs ankommen (rote Kurve im Diagramm). Die beiden Beobachter sehen grundsätzlich nichts Verschiedenes: Sie sehen das Gleiche, aber in verschiedenen Zeitkoordinaten. In der speziellen wie der allgemeinen Relativitätstheorie stellt Zeit nämlich keine absolute Größe mehr dar, sondern hängt vom Bezugssystem ab. Bei einem Schwarzen Loch erleben wir den Extremfall dieser Abhängigkeit. Während ein mitbewegter Beobachter den Schwarzschild-Radius in endlicher – und sogar ziemlich kurzer – Zeit überquert, liegt dies für den entfernten Beobachter in "unendlicher Zukunft".
Warum es für uns keinen Unterschied macht
Durch die starke Rotverschiebung in der Nähe des Schwarzschild-Radius ist das Teilchen aus der Ferne jedoch sehr bald nicht mehr beobachtbar: Jede von ihm ausgesandte Strahlung wird immer langwelliger und schwächer, bis sie für uns ganz verschwindet. Es macht für einen entfernten Beobachter keinen Unterschied, ob das Teilchen schon den Schwarzschild-Radius überquert hat oder nicht. Das Schwarze Loch "akkumuliert" also für einen entfernten Beobachter Materie an seinem "Rand", was für ihn jedoch nicht von einem tatsächlich gewachsenen Schwarzen Loch oder Schwarzschild-Radius unterscheidbar ist. Er bestimmt die Gesamtmasse aus der Raumzeitkrümmung weiter "außen" und sieht daher einfach ein Schwarzes Loch mit etwas größerer Masse.



*von Geraden: sich einer ins Unendliche verlaufende Kurve nähernd, ohne sie zu berühren


Bye-bye,
Chalawan

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Die gravitative Zeitdilatation 01 Jul 2017 14:01 #16448

Chalawan2000 schrieb: Die beiden späteren LIGO Messungen sind bis jetzt "gesichert".
Fragen?

zu viele fragen , und eine erkenntnis .
muss mich besser in die ART einarbeiten , bin ein stückchen weiter aber im mom muss ich mir mehr wissen erarbeiten da meine fragen sonst wenig sinn machen .

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Die gravitative Zeitdilatation 05 Jul 2017 17:02 #16637

Ich hab noch ne Frage zur Zeitdilatation. Mal angenommen ein Formel1 Fahrer fährt mit durchschnittlich 300 km/h 2 Stunden im Kreis herum. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann müssten auf seiner Uhr 7200 Sekunden vergangen sein, und auf den Uhren aller Zuschauer 7200 plus 3 tausendstel Sekunden. Stimmt das?

S = k log W

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Die gravitative Zeitdilatation 05 Jul 2017 17:43 #16638

hi Madouc99

...wenn er nur mit konstanter Geschwindigkeit fährt, passiert nicht viel, da gleichen sich die Uhren aus. Nur zu Anfang und zum Ende wenn sich die Geschwindigkeiten ändern, er beschleunigt oder abbremst, sollten die Uhren unterschiedlich gehen. M. E. muss man hierbei zwischen Zeitdilatation (ohne Zwillingsparadoxon), gravitativer Zeitdilatation (mit Zwillingsparadoxon) sowie Zeitdilatation durch Beschleunigung (mit Zwillingsparadoxon) unterscheiden.

grüße
seb

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Die gravitative Zeitdilatation 05 Jul 2017 18:56 #16639

Madouc99 schrieb: Ich hab noch ne Frage zur Zeitdilatation. Mal angenommen ein Formel1 Fahrer fährt mit durchschnittlich 300 km/h 2 Stunden im Kreis herum. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann müssten auf seiner Uhr 7200 Sekunden vergangen sein, und auf den Uhren aller Zuschauer 7200 plus 3 tausendstel Sekunden. Stimmt das?


300 km/h = 0,0833 km/s. Vergleicht man das mit der Lichtgeschwindigkeit von 300000 km/s, dann ist dieser Zeitdilatationseffekt Effekt um viele Größenordnungen kleiner.

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Die gravitative Zeitdilatation 05 Jul 2017 19:38 #16641

ClausS schrieb:

Madouc99 schrieb: Ich hab noch ne Frage zur Zeitdilatation. Mal angenommen ein Formel1 Fahrer fährt mit durchschnittlich 300 km/h 2 Stunden im Kreis herum. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann müssten auf seiner Uhr 7200 Sekunden vergangen sein, und auf den Uhren aller Zuschauer 7200 plus 3 tausendstel Sekunden. Stimmt das?


300 km/h = 0,0833 km/s. Vergleicht man das mit der Lichtgeschwindigkeit von 300000 km/s, dann ist dieser Zeitdilatationseffekt Effekt um viele Größenordnungen kleiner.


Woah ich hab Stunden nicht in Sekunden umgerechnet... grml.

Es sind dann 0,5 milliardstel Sekunden auf den Uhren der anderen.

seb110 nichts gegen dich: ClausS hat seb110 recht?

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S = k log W

Die gravitative Zeitdilatation 05 Jul 2017 21:01 #16647

seb110 schrieb: ...wenn er nur mit konstanter Geschwindigkeit fährt, passiert nicht viel, da gleichen sich die Uhren aus. Nur zu Anfang und zum Ende wenn sich die Geschwindigkeiten ändern, er beschleunigt oder abbremst, sollten die Uhren unterschiedlich gehen. M. E. muss man hierbei zwischen Zeitdilatation (ohne Zwillingsparadoxon), gravitativer Zeitdilatation (mit Zwillingsparadoxon) sowie Zeitdilatation durch Beschleunigung (mit Zwillingsparadoxon) unterscheiden.


Nach meinem Verständnis ist die Formel-1 Fahrt eine beschleunigte Bewegung, genauso wie der Flug des Raumschiffs beim Zwillingsparadoxon.

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Die gravitative Zeitdilatation 06 Jul 2017 22:27 #16703

Es ist doch die Geschwindigkeit des bewegten Systems, welches eine Zeitdilatation bewirkt, sonst dürfte ja nicht für ein Photon keine Zeit vergehen, weil's ja nicht beschleunigt, sondern konstant mit c unterwegs ist.

"`Oh dear,' says God, `I hadn't thought of that,' and promptly vanished in a puff of logic.

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