sanchez hat geschrieben:Hallo,
Das scheint irgendwie nicht so zu sein.
Beim Hafele Keating Experiment wird, in der Erklärung bei Wikipedia, unterschieden zwischen Zeitdilatation hervorgerufen durch die Spezielle Relativitätstheorie und Zeitdilatation hervorgerufen durch die Allgemeine Relativitätstheorie.
Das finde ich komisch. Ich dachte die Allgemeine Relativitätstheorie deckt alle Beobachtungen ab.
Physikalisch ist das ein einziger Gesamteffekt in einer gekrümmten Raumzeit. Man teilt ihn nur gedanklich auf, um zu zeigen: "Hier messen wir die Zeitverzögerung durch Bewegung (SRT-Prinzip), und dort messen wir die Zeitbeschleunigung durch Höhe (ART-Prinzip).
Die Spezielle Relativitätstheorie arbeitet nur mit absoluter Lichtgeschwindigkeit. Wie kann man da auf relativistische Masse schließen?
Große Frage?
Stell dir einen einfachen Zusammenstoß zweier identischer Billardkugeln vor:
In der Physik gilt seit Newton der Impulserhaltungssatz: Der Gesamtimpuls vor einem Stoß ist gleich dem Gesamtimpuls nach dem Stoß (Impuls p = m × v).
Wie schließt man von c auf die Masse?
Stell dir einen einfachen Zusammenstoß zweier identischer Billardkugeln vor:
In der Physik gilt seit Newton der Impulserhaltungssatz: Der Gesamtimpuls vor einem Stoß ist gleich dem Gesamtimpuls nach dem Stoß (Impuls p = m × v).
Wenn zwei Beobachter sich sehr schnell aneinander vorbeibewegen und messen, wie diese Kugeln zusammenstoßen, müssen beide Beobachter feststellen, dass der Impuls erhalten bleibt (1. Postulat: Naturgesetze sind überall gleich).
Gleichzeitig wissen wir aus den zwei Postulaten der SRT bereits, dass die Zeit für den bewegten Beobachter langsamer vergeht (

).
Da Geschwindigkeit Weg durch Zeit ist (v =

), verfälscht die Zeitdilatation die gemessene Geschwindigkeit beim Stoß.
Damit der Impulserhaltungssatz trotzdem in allen Bezugssystemen exakt gültig bleibt, gibt es mathematisch nur eine Lösung: Der Impuls darf bei hohen Geschwindigkeiten nicht mehr schlicht p = m × v sein, sondern muss korrigiert werden:
Historisch hat man den Lorentz-Faktor einfach der Masse zugeschrieben und gesagt:
Die Masse wird mit der Geschwindigkeit größer:

Die Wurzel aus der Invarianz von c (der Lorentz-Faktor) wandert also direkt über die Erhaltungssätze der Mechanik in den Begriff der Masse!
Wichtige Anmerkung: Modernes Verständnis der Masse
Physiker nutzen den Begriff der "relativistischen Masse" heute kaum noch, weil er oft verwirrt.
Die moderne Sichtweise: Die Masse m eines Objekts ist eine unveränderliche Eigenschaft (früher "Ruhemasse" genannt).
Nicht die Masse nimmt zu, sondern die Energie und der Impuls wachsen bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit über alle Grenzen.
Je schneller ein Objekt fliegt, desto mehr Energie steckt darin. Und da nach Einsteins berühmter Formel E = m c^2 Energie und Masse äquivalent sind, verhält sich ein sehr schnelles Objekt zwar träger (lässt sich schwerer beschleunigen), aber seine eigentliche Masse als "Stoffmenge" bleibt konstant.