Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie
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Das Verhalten von Teilchen bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit unterscheidet sich von dem, was wir aus der klassischen Mechanik kennen. Deshalb müssen wir die Grundlagen der sogenannten speziellen Relativitätstheorie einführen, die Einstein zu Beginn des letzten Jahrhunderts formuliert hat.
ID:(1590, 0)
Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie
Beschreibung 
Das Verhalten von Teilchen bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit unterscheidet sich von dem, was wir aus der klassischen Mechanik kennen. Deshalb müssen wir die Grundlagen der sogenannten speziellen Relativitätstheorie einführen, die Einstein zu Beginn des letzten Jahrhunderts formuliert hat.
Variablen
Berechnungen
Berechnungen
Gleichungen
Beispiele
Betrachten wir ein System A, das sich horizontal mit einer Geschwindigkeit von $v$ bewegt, in dem sich ein Instrument befindet, das Licht vertikal aussendet. Dieses Licht wird nach der Reflexion an einem Spiegel zur Lichtquelle zur ckkehrt:
(ID 11777)
F r System A ist die Zeit, um die Strecke $d$ zur ckzulegen, unabh ngig davon, ob System A mit konstanter Geschwindigkeit $v$ in Bewegung ist, gleich $\Delta t_0$:
Dies liegt daran, dass das Konzept der Bewegung relativ ist und immer auf eine Geschwindigkeit bezogen werden sollte, die sich auf ein bestimmtes System bezieht. In diesem Fall beobachtet System B System A und behauptet, dass A sich mit einer Geschwindigkeit von $v$ bewegt. Allerdings k nnte man genauso gut aus der Perspektive von A behaupten, dass A ruht und dass es tats chlich System B ist, das sich mit einer Geschwindigkeit von $-v$ bewegt.
(ID 11779)
Wenn es aus einem System B betrachtet wird, das sich im Vergleich zum System A im Ruhezustand befindet, wird die Zeit als $\Delta t_v$ gesch tzt:
Aus der Sicht von B umfasst der Weg, den das Photon zur cklegt, nicht nur die vertikale Strecke $d$, sondern auch einen zus tzlichen horizontalen Weg von $v \Delta t_v$.
(ID 11780)
Die Zeitdilatation, zusammen mit der Bedingung, dass in allen Systemen die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt, f hrt zur Notwendigkeit einer L ngenkontraktion.
(ID 11785)
ID:(1590, 0)
