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Versuche

Zeitdilatation (Simulation)

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Abb. 1 Zwei Lichtuhren, von denen die eine relativ zum Beobachter ruht und die andere sich relativ zum Beobachter bewegt. Verändert werden kann die Relativgeschwindigkeit, angezeigt werden kann der Lichtweg der bewegten Uhr aus Sicht des ruhenden Beobachters

Der Abstand von oberer zu unterer Platte in beiden Lichtuhren beträgt \(15\,\rm{cm}\), in einer Periode legt demnach das Licht die Strecke \(30\,\rm{cm} = 0{,}30\,\rm{m}\) zurück, so dass die Periodenlänge im Ruhesystem der jeweiligen Lichtuhr \(1\,\rm{ns}\) beträgt.

Wir bezeichnen als "System R" das System mit der violetten Lichtuhr, das relativ zum Bildschirm ruht. Dieses System ist das für uns das "ruhende System" mit dem Index "R".

Wir bezeichnen als "System B" das System mit der grünen Lichtuhr, das sich relativ zum Bildschirm mit der Relativgeschwindigkeit \(v\) bewegt. Dieses System ist das für uns das "bewegte System" mit dem Index "B".

Wir definieren als "Vorgang" die Bewegung eines Photons von der unteren zur oberen Platte in der grünen Lichtuhr, die sich relativ zum Bildschirm mit der Relativgeschwindigkeit \(v\) bewegt.

Wir definieren \(\Delta {t_{\rm{B}}}\) als die Zeitspanne, die ein Beobachter im System B (der also relativ zum Vorhang ruht) für diesen Vorgang misst.

Wir definieren \(\Delta {t_{\rm{R}}}\) als die Zeitspanne, die ein Beobachter im System R (für den sich also der Vorhang mit der Relativgeschwindigkeit \(v\) bewegt) für diesen Vorgang misst.

Wir erhalten \(\Delta {t_{\rm{R}}} > \Delta {t_{\rm{B}}}\), d.h. für den Beobachter im System R (für den sich der Vorhang mit der Relativgeschwindigkeit \(v\) bewegt) dauert der Vorgang länger ("gedehnter"; dilatare (lat.): dehnen) als für den Beobachter im System B (der relativ zum Vorhang ruht).