Das Zwillingsparadoxon

Die bewegte Uhr geht nach. Zwei Zwillinge bewegen sich in entgegengesetzter Richtung. Beide beobachten, dass die Uhr des anderen nachgeht. Dann kommen sie wieder zusammen und stellen fest: Jünger ist, wer seine Geschwindigkeit geändert hat. Eine elementare Erklärung dafür folgt aus einer Kette von Ungleichungen auf der Basis der Zeitdilatation. Mit Hilfe der Definition einer absoluten Gleichzeitigkeit finden wir eine weitere, einfache Erklärung. Hierbei ist es wichtig, den definitorischen Charakter der Gleichzeitigkeit zu verstehen. Alternativ zu Einsteins Herleitung formulieren wir einen anschaulichen Zugang zur Speziellen Relativitätstheorie. Dabei können wir über die Gleichzeitigkeit frei verfügen und lösen das Paradoxon sowohl mit der Lorentz-Transformation als auch bei absoluter Gleichzeitigkeit.

Autorentext
Helmut Günther war bis 2005 Professor für Mathematik und Physik an der University of Applied Sciences Bielefeld. Er befasst sich mit Fehlordnungen und Lorentz-Symmetrien auf Gitterstrukturen sowie der Axiomatik der Speziellen Relativitätstheorie und ist Autor mehrerer Fach- und Lehrbücher.

Klappentext

Die bewegte Uhr geht nach. - Zwei Zwillinge bewegen sich in entgegengesetzter Richtung. Beide beobachten, dass die Uhr des anderen nachgeht. Dann kommen sie wieder zusammen und stellen fest: Jünger ist, wer seine Geschwindigkeit geändert hat. Eine elementare Erklärung dafür folgt aus einer Kette von Ungleichungen auf der Basis der Zeitdilatation. Mit Hilfe der Definition einer absoluten Gleichzeitigkeit finden wir eine weitere, einfache Erklärung. Hierbei ist es wichtig, den definitorischen Charakter der Gleichzeitigkeit zu verstehen. Alternativ zu Einsteins Herleitung formulieren wir einen anschaulichen Zugang zur Speziellen Relativitätstheorie. Dabei können wir über die Gleichzeitigkeit frei verfügen und lösen das Paradoxon sowohl mit der Lorentz-Transformation als auch bei absoluter Gleichzeitigkeit.

Inhalt
Bezugssysteme - Positionen in Raum und Zeit.- Einsteins 'Experimentum Crucis' - Feynmans Lichtuhr.- Das Zwillingsparadoxon.- Auflösung durch eine einfache Ungleichung.- Die Zwillingsgeschichte bei absoluter Gleichzeitigkeit.- Das Paradoxon im Formalismus der Speziellen Relativitätstheorie.- Hinweise auf Experimente