Gibt es einen Unterschied zwischen Zeit auf der Erde und im Raum?


Antwort 1:

Zeit - wie wir sie kennen - hat im Weltraum keine Relevanz. Es ist ein menschliches Konzept und wir verwenden es, um das Intervall zwischen Ereignissen, die Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts usw. zu messen. Die Einheiten, die wir verwenden, basieren auf der Rotation der Erde um ihre Achse (ein Tag von 86.400 Sekunden) und ihrer Umlaufbahn um die Sonne (ein Jahr von 365,25 Tagen). Dies bedeutet, dass, wo immer Menschen waren und in Zukunft hoffentlich sind, die Zeiteinheiten - die "Sekunde", der "Tag" und das "Jahr" - nur verwendet werden können, weil dies die einzige "Zeit" ist, die wir kennen und verstehen .

Während es Bewegung im Raum gibt und Ereignisse im Raum auftreten, können wir sie nur mit der uns bekannten „Zeit“ messen - bis wir eine andere Messmethode entwickelt haben. Tatsächlich sind unsere Zeiteinheiten selbst innerhalb des Sonnensystems irrelevant. Ein "Tag" auf Merkur ist 1.400 unserer "Stunden" und auf der Venus sind es 2.800 Stunden, auf dem Mars 25 Stunden und auf dem Mond entspricht ein "Tag" 655 Stunden. Die beste Uhr der Welt ist anderswo nutzlos.

Gegenwärtig gibt es nur eine "Zeit" im Universum - es ist die "Erdzeit".


Antwort 2:

F: Was ist der Zeitunterschied zwischen Raum und Erde?

Der Unterschied ist sehr wahrscheinlich unendlich variabel und hängt davon ab, wo Sie "Raum" definieren, um zu beginnen. Laut Wikipedia erstreckt sich die äußerste Schicht, die Exosphäre, technisch gesehen auf fast 10.000 km. Die Internationale Raumstation (ISS) umkreist jedoch 408 km. Ist es im Weltall oder nicht?

Sie haben zwei Faktoren bei der Bestimmung eines Zeitunterschieds: die Geschwindigkeit eines Objekts und die Nähe zur starken Schwerkraft. Für Objekte, die sich tief in einer Schwerkraftquelle (auf der Erdoberfläche) befinden, läuft die Zeit langsamer als Objekte, die sich höher befinden. Wenn sich jedoch die Geschwindigkeit eines Objekts erhöht, verlangsamt sich die Zeit.

So läuft zum Beispiel auf der ISS die Zeit langsamer als auf der Erde. Obwohl es 408 km hoch ist (wodurch die Zeit schneller läuft), umkreist es die Erde auch mit 28.800 km / h (wodurch die Zeit langsamer läuft). Wenn die beiden Faktoren kombiniert werden, läuft die ISS ungefähr 26,46 Mikrosekunden (Millionstel einer Sekunde) pro Tag langsamer als die Menschen auf der Erde. Robert Frost hat eine ziemlich gute Antwort auf die Berechnung der Zeitdilatation für die ISS geschrieben.

Wenn wir uns weiter nach außen bewegen, beispielsweise 20.000 km in der Umlaufbahn der GPS-Satellitenkonstellation, sehen wir, wie die Zeit schneller läuft. Aufgrund der geringeren Schwerkraft läuft der GPS-Satellit 45 Mikrosekunden pro Tag schneller als auf der Erdoberfläche. Sie kreisen jedoch auch mit 14.000 km / h, wodurch sich die Zeit im Vergleich zum Sitzen auf der Erdoberfläche um 7 Mikrosekunden pro Tag verlangsamt. Der resultierende Effekt ist, dass Uhren auf den GSP-Satelliten 38 Mikrosekunden pro Tag schneller laufen als hier auf der Erde.

Mit all dem ist ein interessanter Effekt verbunden. In der Nähe der Erdoberfläche führt die für die Umlaufbahn erforderliche Geschwindigkeit dazu, dass die Zeit langsamer wird als die abnehmende Schwerkraft die Dinge beschleunigt. Dies geschieht, bis Sie eine Höhe von 9.500 km erreichen, in der sich die beiden gegenseitig aufheben und Sie genau den gleichen Zeitverlauf wie an der Erdoberfläche haben. Bewegen Sie sich über 9.500 km und die Orbitalgeschwindigkeit wirkt der Beschleunigung durch verringerte Schwerkraft nicht vollständig entgegen. Daher bewegt sich die GPS-Uhr schneller.

All dies steht unter dem Gedanken stabiler Umlaufbahnen. Wenn Sie in einer beliebigen Höhe über der Erdoberfläche schweben könnten oder in einem schnellen Schiff nach außen fliegen würden, wären die Zeitunterschiede unterschiedlich.


Antwort 3:

F: Was ist der Zeitunterschied zwischen Raum und Erde?

Der Unterschied ist sehr wahrscheinlich unendlich variabel und hängt davon ab, wo Sie "Raum" definieren, um zu beginnen. Laut Wikipedia erstreckt sich die äußerste Schicht, die Exosphäre, technisch gesehen auf fast 10.000 km. Die Internationale Raumstation (ISS) umkreist jedoch 408 km. Ist es im Weltall oder nicht?

Sie haben zwei Faktoren bei der Bestimmung eines Zeitunterschieds: die Geschwindigkeit eines Objekts und die Nähe zur starken Schwerkraft. Für Objekte, die sich tief in einer Schwerkraftquelle (auf der Erdoberfläche) befinden, läuft die Zeit langsamer als Objekte, die sich höher befinden. Wenn sich jedoch die Geschwindigkeit eines Objekts erhöht, verlangsamt sich die Zeit.

So läuft zum Beispiel auf der ISS die Zeit langsamer als auf der Erde. Obwohl es 408 km hoch ist (wodurch die Zeit schneller läuft), umkreist es die Erde auch mit 28.800 km / h (wodurch die Zeit langsamer läuft). Wenn die beiden Faktoren kombiniert werden, läuft die ISS ungefähr 26,46 Mikrosekunden (Millionstel einer Sekunde) pro Tag langsamer als die Menschen auf der Erde. Robert Frost hat eine ziemlich gute Antwort auf die Berechnung der Zeitdilatation für die ISS geschrieben.

Wenn wir uns weiter nach außen bewegen, beispielsweise 20.000 km in der Umlaufbahn der GPS-Satellitenkonstellation, sehen wir, wie die Zeit schneller läuft. Aufgrund der geringeren Schwerkraft läuft der GPS-Satellit 45 Mikrosekunden pro Tag schneller als auf der Erdoberfläche. Sie kreisen jedoch auch mit 14.000 km / h, wodurch sich die Zeit im Vergleich zum Sitzen auf der Erdoberfläche um 7 Mikrosekunden pro Tag verlangsamt. Der resultierende Effekt ist, dass Uhren auf den GSP-Satelliten 38 Mikrosekunden pro Tag schneller laufen als hier auf der Erde.

Mit all dem ist ein interessanter Effekt verbunden. In der Nähe der Erdoberfläche führt die für die Umlaufbahn erforderliche Geschwindigkeit dazu, dass die Zeit langsamer wird als die abnehmende Schwerkraft die Dinge beschleunigt. Dies geschieht, bis Sie eine Höhe von 9.500 km erreichen, in der sich die beiden gegenseitig aufheben und Sie genau den gleichen Zeitverlauf wie an der Erdoberfläche haben. Bewegen Sie sich über 9.500 km und die Orbitalgeschwindigkeit wirkt der Beschleunigung durch verringerte Schwerkraft nicht vollständig entgegen. Daher bewegt sich die GPS-Uhr schneller.

All dies steht unter dem Gedanken stabiler Umlaufbahnen. Wenn Sie in einer beliebigen Höhe über der Erdoberfläche schweben könnten oder in einem schnellen Schiff nach außen fliegen würden, wären die Zeitunterschiede unterschiedlich.