Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
Aufgrund der heftigen Diskussionen in anderen Strängen, ob die RTs von Einstein stimmen oder nur aufgrund seiner Religionszugehörigkeit als echt angesehen werden nehme ich mir die Freiheit, hier einen Sonderstrang darüber zu eröffnen.
Ich fange mal mit dem Zwillingsproblem an, mit der Zeitdillatation also.
Diese wurde desöfteren nachgewiesen:
Shapiro-Verzögerung
Zitat:
Als Shapiro-Verzögerung, benannt nach Irwin I. Shapiro, bezeichnet man in der Allgemeinen Relativitätstheorie den Effekt, dass sich Licht in der Nähe einer großen Masse für einen weit entfernten Beobachter langsamer als mit Vakuumlichtgeschwindigkeit zu bewegen scheint.
Mithilfe der Shapiro-Verzögerung lässt sich auch die Lichtablenkung durch große Massen, der sogenannte Gravitationslinseneffekt, erklären.
Die Lichtverzögerung wurde von Irwin I. Shapiro im Jahr 1964 theoretisch vorhergesagt[1] und erstmals 1968[2] und 1971[3] gemessen. Hier wurde die Zeitverschiebung mittels an der Venus reflektierter Radarsignale gemessen, während diese sich von der Erde aus hinter der Sonne befand, so dass die Radarwellen nahe am Sonnenrand passieren mussten. Die Genauigkeit der Messungen belief sich anfangs noch auf mehrere Prozent. Bei wiederholten Messungen und später auch durch Messungen mit Hilfe von Raumsonden (Mariner, Viking) anstelle der Venus konnte die Genauigkeit auf 0,1 % gesteigert werden.
Die bisher genaueste Messung des Effekts gelang 2002 bei der Konjunktion der Raumsonde Cassini mit der Sonne. Frequenzmessungen im Ka-Band ermöglichten die Bestimmung der Shapiro-Verzögerung mit einer Genauigkeit von 0,001 %.
Perihel des Merkur
Zitat:
Bereits die newtonsche Mechanik sagt voraus, dass der gravitative Einfluss der anderen Planeten das Zweikörper-System aus Sonne und Merkur stört. Durch diese Störung führt die große Bahnachse der Merkurbahn eine langsame rechtläufige Drehung in der Bahnebene aus. Der Merkur durchläuft also streng genommen keine Ellipsen- sondern eine Rosettenbahn. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts waren die Astronomen in der Lage, diese Veränderungen, insbesondere die Lage des Merkur-Perihels, mit großer Genauigkeit zu messen. Urbain Le Verrier, der damalige Direktor des Pariser Observatoriums, bemerkte, dass die Präzession (Drehung) des Perihels für Merkur 5,74" (Bogensekunden) pro Jahr beträgt. Dieser Wert konnte allerdings nicht völlig mit der klassischen Mechanik von Isaac Newton erklärt werden. Laut der newtonschen Himmelsmechanik ist der gemessene Wert um 0,43" pro Jahr zu groß und dürfte in 100 Jahren nur 532,08" betragen. Darum vermutete man neben einer verursachenden Abplattung der Sonne noch einen Asteroidengürtel zwischen Merkur und der Sonne oder einen weiteren Planeten, der für diese Störungen verantwortlich sein sollte.
Obwohl man sogar schon einen Namen für diesen vermeintlichen Planeten gewählt hatte (Vulkan), konnte trotz intensiver Suche kein Objekt innerhalb der Merkurbahn gefunden werden. Da ein Objekt innerhalb der Merkurbahn allerdings durch den entsprechend kleinen Abstand zur Sonne leicht von dieser überstrahlt werden kann, stieß das Problem nur auf mäßiges Interesse, bis Albert Einstein mit seiner allgemeinen Relativitätstheorie eine Erklärung für die kleinen Unterschiede zwischen Theorie und Beobachtung erbrachte. Der relativistisch berechnete Überschuss von 43,03" je Jahrhundert stimmt gut mit dem beobachteten von 43,11" überein, der pro einzelnen Umlauf eine Verschiebung um 0,1039" bzw. 29 km bedeutet. Für eine komplette Periheldrehung von 360° benötigt Merkur rund 225.000 Jahre bzw. rund 930.000 Umläufe und erfährt so je Umlauf ein um rund 1,4" gedrehtes Perihel.
Ferner beobachtet man an Beschleunigern wie dem CERN eine Massezunahme der bis annähernd auf LG gebrachten Teilchen in dem Maß, wie es die RT voraussagt.
Ergo: Einstein hat Recht!
AW: Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
Genau und PI-News-lesende Klippschüler sind schlauer als hunderte von Physikern die am CERN-Projekt arbeiten.
AW: Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
Zitat:
Zitat von
Zaphod Beeblebrox
Aufgrund der heftigen Diskussionen in anderen Strängen, ob die RTs von Einstein stimmen oder nur aufgrund seiner Religionszugehörigkeit als echt angesehen werden nehme ich mir die Freiheit, hier einen Sonderstrang darüber zu eröffnen.
Ich fange mal mit dem Zwillingsproblem an, mit der Zeitdillatation also.
Diese wurde desöfteren nachgewiesen:
Shapiro-Verzögerung
Perihel des Merkur
Ferner beobachtet man an Beschleunigern wie dem CERN eine Massezunahme der bis annähernd auf LG gebrachten Teilchen in dem Maß, wie es die RT voraussagt.
Ergo: Einstein hat Recht!
Besonders eindrucksvoll bestätigt wird die AT durch den Gravitationslinseneffekt:
http://www.einstein-online.info/vert...et_language=de
AW: Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
Zitat:
Zitat von
Sprecher
Genau und PI-News-lesende Klippschüler sind schlauer als hunderte von Physikern die am CERN-Projekt arbeiten.
Das CERN ist heute das, was einstmals der Meccano-Metallbaukasten war: die Dummen hatten ihn, die Gescheiten wünschten sich ihn.
AW: Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
Zitat:
Zitat von
Leila
Das CERN ist heute das, was einstmals der Meccano-Metallbaukasten war: die Dummen hatten ihn, die Gescheiten wünschten sich ihn.
Es war wohl eher umgekehrt!
Ich hatte allerdings einen Trix - und einen Märklin-Metallbaukasten, Aber verdummt haben die mich nicht! Ich bin immernoch genial!
AW: Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
http://www.quantenwelt.de/technik/GPS/relativitaet.html
Zitat:
Relativität in der Satellitennavigation
Die Satelliten des Global Positioning System (GPS) bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,87 km/s in einer Höhe von über zwanzigtausend Kilometern. Die Flughöhe und die hohe Geschwindigkeit der GPS-Satelliten sorgen dafür, dass bei der genauen Zeitmessung an Bord der Satelliten Effekte der Relativitätstheorie beachtet werden müssen. Diese Effekte möchte ich hier kurz vorstellen.
Geschwindigkeit und Zeitdilatation
Aus der speziellen Relativitätstheorie ist bekannt, dass die Zeit für bewegte Systeme im vergleich zum ruhenden Beobachter langsamer vergeht. Die Satelliten des GPS bewegen sich immerhin mit einer Geschwindigkeit von 3,87 km/s. Das sind zwar nur 0,0013% der Lichtgeschwindigkeit, die Zeitabweichung beträgt bei dieser Geschwindigkeit aber pro Tag immerhin etwa 7 Mikrosekunden. Sie Atomuhren in den schnell bewegten Satelliten gehen also aufgrund des speziellen Relativität 7 Mikrosekunden pro Tag nach.
Einfluss der allgemeinen Relativitätstheorie
Noch stärker als der Einfluss der Geschwindigkeit ist der Einfluss der Schwerkraft (Gravitation) auf die Uhren der Satelliten. Eine Aussage der allgemeinen Relativitätstheorie ist, dass die Zeit um so langsamer vergeht, je tiefer man sich in einem Gravitationsfeld befindet. Da die Weltzeit aber so definiert ist, dass sie sich nach der Zeit auf der Erdoberfläche (genauer auf dem Meeresspiegel) richtet, gehen die Satelltenuhren, die sich weit außen im Schwerkraftfeld befinden gegenüber der Weltzeit vor. Die Abweichung der Satelliten aufgrund der Gravitation beträgt etwa 45 Mikrosekunden pro Tag.
Auswirkungen
Zusammengenommen gehen die Satellitenuhren etwa 38 Mikrosekunden pro Tag vor. Würde man diese Abweichung nicht berücksichtigen, so würde die Ortsmessung bereits nach einem Tag 11,4 Kilometer betragen. Nach einer Woche hätte sich bereits ein Fehler von fast 80 km angesammelt. Die Abweichung lässt sich jedoch leicht beheben. Tatsächlich werden die Uhren der Satellliten so justiert, dass sie auf der Erde um etwa 38 Mikrosekunden pro Tag nachgehen würden. Dadurch wird gewährleistet, dass sie in ihrer Umlaufbahn ziemlich genau die richtige Weltzeit messen.
Da alle Satelliten den gleichen relativistischen Effekten unterliegen, könnte man das System auch ohne die Zeitkorrektur in den Satelliten betreiben. In dem Fall würde die GPS-Systemzeit im Jahr um 13 Millisekunden gegenüber der internationalen Atomzeit vorgehen. Man müsste dann die Uhren in den Bodenstationen um den relativistischen Faktor korrigieren und die Positionsdaten der Satelliten nach diesem Zeitstandard berechnen. Da aber das GPS auch als sehr genaues System zur Zeitbestimmung auf der Erde verwendet wird, lohnt es sich die relativistischen Effekte in den Satelliten zu berücksichtigen.
Genauigkeit der Uhren
Oft wird gefragt ob diese relativistische Abweichung überhaupt messbar ist. Sind die Uhren so genau dass eine Abweichung um nur wenige Mikrosekunden pro Tag ausreicht? Dieser Frage bin ich auf einer Seite zur Genauigkeit der Satellitenuhren nachgegangen. Es zeigt sich, dass die Uhren tatsächlich deutlich weniger als eine Mikrosekunde am Tag abweichen und dass diese Abweichung zudem so genau gemessen werden kann, dass man sie bei der Auswertung der Ortsmessung herausrechnen kann.
AW: Relativität allgemein und speziell: Einstein hat Recht!
http://www.kowoma.de/gps/Fehlerquellen.htm
Zitat:
Die allgemeine Relativitätstheorie sagt nun aber zudem, dass die Zeit umso langsamer vergeht, je stärker das Gravitationsfeld ist, dem man ausgesetzt ist. Dieser Effekt führt nun dazu, dass ein Beobachter auf der Erde die Uhr des Satelliten, der ja in 20200 km Höhe einem geringeren Erdgravitationsfeld ausgesetzt ist, als der Beobachter, als zu schnell empfindet. Und dieser Effekt ist etwa sechsmal so groß die durch die Geschwindigkeit hervorgerufene Zeitdilatation.
In der Summe gesehen scheinen die Uhren der Satelliten also insgesamt etwas zu schnell zu laufen. Die Zeitverschiebung zum Beobachter auf der Erde wäre etwa 38 Mikrosekunden pro Tag und würde einen Gesamtfehler von etwa 10 Kilometern pro Tag ergeben.
