Astronautin Susi zündet genau in der Mitte M ihres (sehr langen) Raumschiffs einen Lichtblitz.
Das Licht erreicht gleichzeitig das linke Ende L und das rechte Ende R des Raums(chiffs)
und wird dort jeweils reflektiert. Die Reflexionen treffen dann wieder
gleichzeitig in der Mitte M ein.
Was registriert Peter in der Bodenstation B, an dem das
Raumschiff
Die später zu besprechende Längenkontraktion des bewegten Raumschiffs
wird hier nicht gezeigt.
mit der Geschwindigkeit v vorbeifliegt?
Relativität der Gleichzeitigkeit
„Wir sehen also, dass wir dem Begriffe der Gleichzeitigkeit keine absolute Bedeutung
beimessen dürfen, sondern dass
zwei Ereignisse, welche, von einem Koordinatensystem aus betrachtet, gleichzeitig sind, von einem relativ
zu diesem System bewegten System aus betrachtet, nicht mehr als gleichzeitige Ereignisse aufzufassen
sind.“
aus: A. Einstein Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik 17 (1905)
Die Ereignisse ⟨Blitz erreicht L⟩ und ⟨Blitz erreicht R⟩ finden im Inertialsystem
Bodenstation nicht gleichzeitig statt! Im Inertialsystem Raumschiff aber schon!
Wer hat recht — Susi oder Peter? Beide. Alle Inertialsysteme sind gleichwertig.
übrigens …
Diese Relativität der Gleichzeitigkeit in zwei Inertialsystemen muss von
der in einem Inertialsystem (siehe Kap. 3.1) unterschieden werden.
Die Frage ist nicht, ob man etwas gleichzeitig
siehtfotografiert, filmt, registriert, wahrnimmt, sondern ob etwas gleichzeitig ist.
Da sich Licht mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet, sieht man von zwei gleichzeitig
stattfindenden Ereignissen das näher liegende zuerst. Steht Susi im Raumschiff
beispielsweise näher am linken Ende des Raumschiffs als am rechten,
so sieht sie die Reflexion von L früher als
die von R, kann aber durch Rechnung oder synchronisierte Uhren in L und R trotzdem
die Gleichzeitigkeit der Reflexionen nachweisen.
In Peters System der Bodenstation erfolgen die Reflexionen hintereinander.
Finden in einem Inertialsystem zwei Ereignisse an verschiedenen Orten gleichzeitig statt, so finden diese
Ereignisse in einem dazu bewegten Inertialsystem zu verschiedenen Zeiten statt.
Bei der Gleichzeitigkeit der Ereignisse ⟨Reflexion von L trifft in M ein⟩ und ⟨Reflexion von R trifft in M ein⟩
sind sich
Susi und Peter
Fallen für einen Beobachter zwei Ereignisse im Ort und in der Zeit zusammen,
so tun sie es für jeden Beobachter.
hingegen einig. Diese Ereignisse sind nicht räumlich getrennt.
„Wir sehen also, dass wir dem Begriffe der Gleichzeitigkeit keine absolute Bedeutung
beimessen dürfen, sondern dass
zwei Ereignisse, welche, von einem Koordinatensystem aus betrachtet, gleichzeitig sind, von einem relativ
zu diesem System bewegten System aus betrachtet, nicht mehr als gleichzeitige Ereignisse aufzufassen
sind.“