SRT

Question 1

Explain the twin paradoxon

Answer 1

• one of 2 identical twins flies into space at nearly speed of light
• according to relativity, time runs more slowly in his spacecraft than on earth
• therefore when he returns, he will be younger than his Earth-bound brother
• but in relativity: what 1 observer sees as happening to a 2nd one, the 2nd one sees as happening to the 1st one
• to space-going brother, time moves more slowly on Earth than in his spacecraft
• when he returns, his Earth-bound bro is the 1 who’s younger -> space-going twin both younger & older than E-B brother
• answer: paradox only apparent, for situation not appropriately treated by SRT
• to return to Earth: spacecraft must change direction -> violates condition of steady straight-line motion central to SRT

Question 2

Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

Answer 2

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum hat stets den Wert
c=299792458 m/s
unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle und des Beobachters.

Question 3

Relativität der Gleichzeitigkeit

Answer 3

• Es gibt keine absolute Gleichzeitigkeit zweier Ereignisse.
• 2 Ereignisse, die in einem Inertialsystem S an verschiedenen Orten gleichzeitig stattfinden, sind in einem relativ zu S bewegten Inertialsystem S‘ nicht gleichzeitig.

Question 4

Effekt Zeitdilatation + Formel (Erklärung)

Answer 4

• auch Zeitdehnung: Er zeigt, dass die Zeit für IS, abhängig von ihrer zueinander Bewegung, relativ ist.
• Eine im Vergleich zu zwei in einem IS befindlichen synchronisierten, ruhenden Uhren bewegte Uhr geht langsamer.
  “Eine bewegte Uhr geht langsamer.”

t = t’ / Wurzel (a-(v/c)2

t… Zeit im ruhenden System
t’… Z. i. bewegten System
v… Relativgeschwindigkeit bewegten Uhr zu Ruhenden

Question 5

Lorentzkontraktion/Längenkontraktion

Answer 5

Aus der Sicht eines ruhenden Beobachters ist ein bewegter Maßstab in seiner Bewegungsrichtung verkürzt. Dieser Effekt nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit zu.

l… im Ruhesystem gemessene Länge des bewegten Maßstabes
l’… im bewegten S gemessene Länge des Maßstabes