Die Zeit t --- physikalisch

Präsentation zum Thema: "Die Zeit t --- physikalisch"—  Präsentation transkript:

1 Die Zeit t --- physikalisch
Eine kurze Geschichte der Zeit, erzählt von Prof. Dr. Gernot Born / Physik 19. Juni 2007

2 Zeiten.............. 1 Leben(Mensch) 10 9 Sekunden Das Alter der Welt
Halbwertszeit von Polonium-210 1 mikrojahrhundert Mond einmal um die Erde 1 Schwingung in Cs-133

3 Zeiten.... 1 Jahr = 3,156 * 107 Sekunden
„Schaltsekunde (2h, Neujahrsnacht ) 1 Tag = s 1s = 1 Herzschlag 10 –7s = Periode von WDR-2 10-15 s = Periode einer atomaren Schwingung (Elektron im H-Atom )

4 Zeit  Axiom ( ? ) Das Universum wurde zur Zeit t = 0 „erschaffen“ --- Big Bang Was war „vorher“? Unsere Erde wurde vor ca. 4,5 Milliarden Jahren „erschaffen“ Woraus ? Radioaktiver Zerfall von Uran (U-235/8)

5 Radioaktiver Zerfall ----
N (t) = N0 * e-t * λ Graph:

6 Gedämpfte Schwingung

7 --- eine physikalische Grundgröße
Die Zeit t --- --- eine physikalische Grundgröße

8 Heute-2007: Cs-Atomuhr 1s = Schwingungen in einem Cs-133- Atom

9 Cäsium-Atomuhr in Braunschweig-PTB

10 Prinzipieller Aufbau der Cs-Uhr

11 Cs-2-Atomuhr

12 Von der PTB geht das Signal...
... Zum Langwellensender DCF 77 in Mainflingen bei Hanau .... Von dort : Bahnhofsuhren, WDR, ZDF.... Armbanduhren ... Hoch zu Satelliten, Flugzeugen, See-Wetterdienst in Hamburg, ... Zu Cs-Uhren in Columbus/OH, USA..... Tokio, Beijing,.....

13 .... Zu Satelliten

14 ...zu.....Satelliten (Galileo)

15 Ganggenauigkeit von Uhren....

16 Ganggenau wie die Atomuhr...

17 Reichweite des Senders DCF77

18 Geschichte der Zeitmessung
Sonnenuhren,......

19 Sanduhr, „Eieruhr“

20 Geschichte der Zeitmessung...
Chinesische Feueruhr

21 Geschichte der Zeitmessung...
Pendel, Pendeluhren... , Huygens, ca. 1650

22 Pendeluhr------Galilei, 1571 – 1643

23 Geschichte der Zeitmessung...
Wasseruhren....

24 Geschichte der Zeitmessung...
Stopuhren.... Fehler:Persönliche Zeitgleichung Ca. O,15 s

25 Geschichte der Zeitmessung...

26 Auch unser Puls (=Herzschlag)
.... kann eine geeignete Zeitbasis sein z.B. beim Joggen, Und auch in der Physik : Galilei

27 Fallversuche von Galileo Galilei
Das Gesetz des freien Falls: hat Galilei herausgefunden. Ob er am „Turm von Pisa“ experimentiert hat, ist ungewiss. In einer langen Fallrinne (=schiefe Ebene ) ließ er Kugeln rollen Als Zeitmesser/Taktgeber nutzte er den Herzschlag. Mit einem Strich wurde der jeweilige Ort der Kugel markiert

28 Galilei findet das Fallgesetz: Die Fallrinne ( = Schiefe Ebene )

29 Galilei findet das „Fallgesetz“
Text im Schulbuch!! Galilei und sein Assistent untersuchen die beschleunigte Bewegung an einer Fallrinne.

30 Galilei findet das Fallgesetz
„...fanden wir stets, dass sich die Strecken verhielten wie die Quadrate der Zeiten “ „...man sieht also, dass die in gleichen Zeiten durchlaufenen Wege sich wie die un-geraden Zahlen 1, 3, 5, 7, 9,...verhalten“ 1, =4, = =16, Quadratzahlen (!)

31 Im „täglichen Leben“-auch heute: Aristoteles schlägt Galilei
91 % aller Schüler stimmen zu: „Eine Eisenkugel fällt schneller als eine Sty-ropor-/Holzkugel“ Typisch: Aristoteles ! Nur der Physiklehrer will´s anders----o.k., ihm zuliebe und wegen der Klausur wird Galilei gelernt.

32 Wenn sich die Geschwindigkeit v der Lichtgeschwindigkeit nähert.......,
....dann wird alles ganz anders ! Albert Einstein: Spezielle Relativitätstheorie, 1905

33 Henrik Antoon Lorentz:
Das Licht ist in beide Richtungen gleich schnell unterwegs. Der in Flugrichtung liegende Arm wird „irgendwie“ kürzer, bis beide Laufzeiten übereinstimmen Lorentzkontraktion

34 Lorentz-Transformationen....
Dilatation der Zeit H.A. Lorentz Längenkontraktion

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36 Lorentz-Transformation

37 Lorentz-Transformation

38 Spezielle Relativitätstheorie/1905

39 Zwillings-Paradoxon

40 Zeit hat eine Richtung..... ... Mathematisch ist die Zeit ein Skalar, aber physikalisch...: Zeitpfeil A  B früherspäter

41 ...welcher läuft „rückwärts“ ?
2 Filme ---- ...welcher läuft „rückwärts“ ?

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44 Wärmetod des Weltalls (???)

45 Die Schrödinger- Katze

46 Erwin Schrödinger

47 Erwin Schrödinger

48 Schrödinger-Katze

49 Sogar Bücher über die Katze....

50 Worum geht´s ?

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52 Lebt die Katze nach Zeit t ? Ist sie tot nach Zeit t ?
Zustand: 50%: sie lebt, 50 %: sie ist tot Nach Zeit t: SIE IST TOT !! Dann haben SIE sie getötet ! Rolle des Beobachters, Rolle des Messprozesses......

53 „Früher“ waren die Zuhörer sehr aufmerksam, Ha, Ha, Ha,
„Früher“ waren die Zuhörer sehr aufmerksam, Ha, Ha, Ha, Dagegen waren S I E heute ein höchst-interessiertes Publikum. Merci!