| Vortragender: | Dr. Hans-Otto Carmesin |
| Institution: | Studienseminar Stade und Gymnasium Athenaeum |
| Datum: | 10.11.2025 |
| Dauer: | 11:00 ‑ 11:45 Uhr |
| Raum: | PH |
| Plätze: | noch 32 Plätze frei |
| Beitrags-Nr. | VP 08 |
| Am Beispiel des GPS erkennen wir die große Bedeutung synchronisierter Uhren für die Navigation im Weltall. Die hierbei grundlegende kinematische Zeitdilatation entdecken wir anhand einer Lichtuhr, die wir mithilfe eines Laser-Entfernungsmessers im Modellversuch realisieren und mithilfe der Invarianz der Lichtgeschwindigkeit analysieren. Die ebenfalls fundamentale gravitative Zeitdilatation entdecken wir durch Analyse eines freien Falls an einem Fallturm. Wir bestätigen diese Zeitdilatationen anhand von Messungen während der D1-Mission im Erdorbit und mithilfe des von der Internationalen Astronomischen Union für die erdnahe Raumfahrt empfohlenen geozentrischen Bezugssystems. Wäre auch ein Bezugssystem auf einem Satelliten zur Anwendung der obigen Formeln der kinematischen und gravitativen Zeitdilation geeignet? Das schließen wir mithilfe einer Analyse von zwei GPS – Satelliten aus. Diese befinden sich auf einer Zeitreise. Die Bevorzugung des geozentrischen Bezugssystems erscheint aus der Sicht der Relativitätstheorie, des heliozentrischen Weltbildes und der Urknalltheorie zunächst verblüffend. Die Newtonsche Mechanik weist ein ähnliches Phänomen auf: Die drei newtonschen Axiome gelten nur in einem dazu adäquaten Bezugssystem, einem Inertialsystem. Wir begründen, dass ein zu den Formeln der Relativitätstheorie adäquates Bezugssystem stets in Ruhe zum messbaren Gravitationsfeld ist. Eine Relativitätstheorie mit beliebigen Bezugssystemen kann als Idealisierung aufgefasst werden, welche die für die Raumfahrt wesentlichen adäquaten Bezugssysteme, also die nötigen adäquaten Koordinatensysteme, nicht benennt. Lit.: Burisch, C.; Carmesin, H.-O.; Emse, A.; Kienle, R.; Konrad, U.; Küblbeck, J.; Pardall, C.-J.; Piehler, M.; Pröhl, I. K.; Schäfer, J.; Wienbruch, U.; Wilhelm, S. (2025): Universum Physik Gesamtband S II, Ausgabe B. Berlin: Cornelsen. Carmesin, H.-O. (2025): On the Dynamics of Time, Space and Quanta. Berlin: Verlag Dr. Köster. | |