Einleitung
Zwillingsparadoxon
Uhrenparadoxon
Raktengrundgleichung
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Einleitung


Das Verständnis der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) verlangt wenig Mathematik aber viel Geduld. Unsere Anschauung und der gesunde Menschenverstand werden arg strapaziert. Selbst mit den besten Ambitionen erwischt man sich ständig bei dem Gedanken: das kann doch so nicht stimmen. Damit umzugehen kostet viel Geduld und jeder muss seine eigene Strategie entwickeln. Mein Rezept und Rat lautet: Rechnen!

Einsichten in nicht anschauliche Theorien ergeben sich oftmals, indem man Probleme durchrechnet. Zum einen beruhigt es, wenn man ein bekanntes und erwartetes Ergebnis aus eigener Kraft herleiten konnte, zum anderen sind die durch Rechnen gewonnene Einsichten zwar nicht unbedingt anschaulich, aber es sind dennoch Einsichten. Die SRT steckt voller solcher unanschaulichen Probleme - die berühmten werden Paradoxien genannt. Letztlich müssen wir akzeptieren, eine wissenschaftliche Theorie muss nicht anschaulich sein, es reicht wenn sie widerspruchsfrei (konsistent) ist und sie prüfbare Ergebnisse liefert. Mehr als 100 Jahre nach der Veröffentlichung der SRT kann man feststellen, dass beide Kriterien überzeugend erfüllt sind.

Dieser Artikel folgt dem oben genannten Credo (Rechne!) im Zusammenhang mit dem Zwillingsparadoxon. Mir ist klar, es ist wohl das am meisten diskutierte und analysierte Paradoxon der SRT. Warum dann eine weitere Abhandlung? Antwort: ich konnte keine überzeugende Rechnung (der Zeitdilatation) aus Sicht des reisenden Zwillings finden. Erst wenn man das Problem asymmetrisch durchrechnet und aus der Sicht des verweilenden und reisenden Zwillings auf das gleiche Ergebnis kommt, löst sich das Paradoxon auf.

Beim Uhrenparadoxon wird es dann nochmal spannend, denn mit dem gleichen Ansatz kann man die jeweils wechselseitige Zeitdilatation gleichförmig gegeneinander bewegter Uhren erläutern und verstehen.

Eine relativistische Reise zu unserem nächsten Stern (Proxima Centauri, 4.24 Lichtjahre) mit 0,9c wird dann mal durchkalkuliert. Leider macht uns dabei der Treibstoffverbrauch ein wenig zu schaffen...

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