Relaystation

Kinder können einfach gute Fragen stellen. Durch die Frage meines Sohnes hat sich für mich eine knifflige Situation ergeben, die ich einfach nicht beantworten kann. Zur Erklärung des Gedankenexperiments zwei Objekte bewegen sich voneinander mit einer Geschwindigkeit von 1,2 Lichtgeschwindigkeit oder 359750950,56 m/s voneinander weg sprich jedes Objekt entfernt sich von mir als Bezugsystem mit 179875475,28 m/s was definitiv weniger als die Lichtgeschwindigkeit ist. Wenn ich nun eine Nachricht mit Lichtgeschwindigkeit an beide Objekte gleichzeitig sende, dann erreicht diese Nachricht beide Objekte zur gleichen Zeit. Jedes Objekt ist von mir nach einem Jahr 5,676 Billiarden Meter von mir entfernt. Eine Nachricht von mir erreicht beide Stationen in 0,6 Lichtjahren. Vorausgesetzt beide Stationen sind voneinander in gegengesetzte Richtung gereist, dann ist deren Distanz jetzt 1,2 Lichjahre voneinander entfernt. würden Sie sich untereinander die gleiche Nachricht schicken, dann würde diese Nachricht 1,2 Jahre brauchen. Die gleiche Information hat beide Stationen also zur Hälfte der Zeit erreicht, als wenn sie direkt untereinander kommunizieren würden. Aber noch ein anderes Problem taucht auf beide entfernen sich voneineinander ja in Überlichtgeschwindigkeit – können die beiden überhaupt ohne mich als Bezugssystem in der Mitte kommunizieren?

Stehe etwas ratlos vor Kinderfragen – ich bin kein Physiker.

3 Kommentare zu “Relaystation

  1. Aus dem Bezugsystem der beiden Raumschiffe bewegen sie sich nicht mit Überlichtgeschwindigkeit von einander fort, sondern mit einer geringeren, wegen der Zeitdilatation: https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation

    Außerdem setzt Du „Lichtjahr“ als Zeitdefinition, was falsch ist. Lichtjahr ist eine Längenangabe.

    Jetzt zum Gedankenexperiment: Beide Raumschiffe A und B bewegen sich konstant in Deinem Bezugsystem mit der Geschwindigkeit von 0,6 c, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist, jetzt setze in die Formel unter https://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Diagramm#Symmetrisches_Minkowski-Diagramm den Wert beta_0 = 0,6 ein und du erhältst: Die beiden Raumschiffe A und B haben zueinander die relative Geschwindigkeit von ca. 0,88 c, also 88% der Lichtgeschwindigkeit und sie können sich Nachrichten senden.

    • Jetzt zu kindgerecht:

      Weil sich zwei Raumschiffe nicht mit Überlichtgeschwindigkeit von einander entfernen können, muss etwas anderes passieren: Die Zeit vergeht langsamer im Raumschiff, das sich bewegt, im Vergleich zu dem Ort, wo Du gerade bist.

      Wenn es also bei Dir 12 Uhr und auf der Uhr vom Raumschiff auch 12 Uhr ist, Du eine Stunde wartest und es bei Dir 1 Uhr ist, dann ist es Raumschiff erst 12:48 Uhr, weil das Licht vom Raumschiff zu Dir her schon so lange gebraucht hat. Das ist keine Täuschung, sondern wirklich so: Es gibt Teilchen, die durch Strahlung an der Grenze der Athmosphäre zum Weltraum entstehen und die so schnell zerfallen, dass sie niemals bis zur Erdoberfläche kommen könnten. Weil sie aber sehr schnell sind, kann man sie in Labors auf der Erde messen, z. B. in Garching an der TU ist so ein Labor.

      Wenn die Uhren jetzt aber langsamer gehen, heißt das, dass sich für die Raumschiffe das jeweils andere Raumschiff nicht schnell bewegt, wie es wirkt, wenn man die beiden Geschwindigkeiten zusammenzählt. Wenn man das ausrechnet, kommt man auf 0,88 von der Lichtgeschwindigkeit, also fast 9 Zehntel.

      Das Interessante daran ist, dass Einstein erst gesagt hat, dass sich nichts schneller als Licht bewegen kann. Dann hat er sich so etwas wie das Beispiel ausgedacht. Dann hat er überlegt, wie das funktionieren kann und das Ergebnis gefunden, das ich erklärt habe. Die Messung kam dann erst danach und erst mit der Messung von den Teilchen war die Theorie bewiesen.

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