Die Analyse einer sich bewegenden Uhr aus der Perspektive einer stationären Person reicht nicht aus, um daraus eine spezielle Relativitätstheorie abzuleiten. Mit genau dieser Einstellung verwenden Sie nicht die entscheidende Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich ist - alles, was Sie tatsächlich verwenden, ist nur die Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist. Wenn Sie nur berücksichtigen, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist, erhalten Sie nur den nicht-relativistischen Doppler-Effekt, der sich von der Zeitdilatation unterscheidet.

Relativitätstheorie wird nicht benötigt: Wenn Sie die Uhr durch einen starken Laser ersetzen, der jede Sekunde einen Lichtstrahl durch eine Atomuhr abfeuert, wissen Sie, dass die Zecken nicht langsamer werden, da nach jeder Sekunde auf jede Zecke eine andere folgt aus der Perspektive des Lasers . Aber wie können Sie das mit der Tatsache arrangieren, dass sich das Licht immer weiter entfernt?

Einfach: Wenn sich die Uhr mit konstanter Geschwindigkeit von Ihnen entfernt, erhöht sich die Entfernung in jedem Intervall um einen Betrag. Diese zusätzliche Menge muss vom Lichtstrahl durchlaufen werden. Nehmen wir an, die Uhr bewegt sich mit 1 m / s. Dann erhöht sich Ihr gemessenes Zeitintervall zwischen den Zecken von 1s auf 1+ (1/300 000 000) s, was nicht wahrnehmbar ist. Aber diese Zeit summiert sich und nach 300 000 000 Ticks haben Sie endlich eine Verzögerung von 1 s erreicht, die mit der Entfernung identisch ist, die die Uhr jetzt von Ihnen entfernt ist: 300 000 000 m.

Also Ihre Messung Die Zeit zwischen den Zecken verlangsamt sich nicht mit der Entfernung, sondern nimmt ab dem Beginn des Loslassens der Uhr zu und bleibt dann konstant.

In der speziellen Relativitätstheorie wird zwischen "Erleben von Ereignissen" und dem Konzept eines Beobachters unterschieden:

Die Rede von einem Beobachter in der speziellen Relativitätstheorie ist keine spezifische Hypothese eine einzelne Person, die Ereignisse erlebt, sondern es ist ein bestimmter mathematischer Kontext, welche Objekte und Ereignisse aus

ausgewertet werden sollen. Insbesondere tickt die beobachtete Uhr mit der gleichen Geschwindigkeit, unabhängig davon, ob die Uhr bewegt sich weg oder auf Sie zu, da Sie die Zecken nicht aus Ihrer Sicht messen, sondern so, wie sie relativ zu imaginären stationären Uhren erscheinen, die Sie im Voraus auf den Weg der sich bewegenden Uhr gesetzt haben.

Einstein erklärt dies wunderschön in seinem populären Buch Relativitätstheorie; die spezielle und allgemeine Theorie

Und Feynman hat auch eine großartige Darstellung in http://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_15.html

Egal in welche Richtung sich die Uhr bewegt (weg oder auf Sie zu), die Zeit verlangsamt sich in der Uhr. Die Zeit wird sich immer erweitern, wenn sich die Uhr immer schneller bewegt, wird jedoch für ein menschliches Auge erst sichtbar, wenn sie Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit erreicht. Dies wirkt sich nicht auf die Dopplerverschiebung aus, die lediglich die Zunahme / Abnahme der Lichtfrequenz ist

Ein Photon wird über die Breite eines Raumschiffs in einer Entfernung von einer Einheit „ud“ abgefeuert. Die Geschwindigkeit v der Raumschiffe relativ zu einem festen Beobachter beträgt 0,8 * c. Der Beobachter sieht, wie das Photon eine Strecke von cT zurücklegt, und wenn er weiß, dass die Breite eine Entfernungseinheit ist, berechnet er 1ud = T * (c ^ 2-v ^ 2) ^ 0,51ud = Tc * (1- (v / c) ^ 2) ^ 0,51ud = 0,6 TcA-Photon wird nun im Raumschiff vorwärts abgefeuert und in der Zeit T sieht der Beobachter, dass es eine Strecke Tc zurücklegt. Das Raumschiff hat sich um eine Strecke von Tv vorwärts bewegt, so dass das Photon durch Tc - Tv1ud / 0,6 - 0,8ud / 0,6 = 1/3 ud in einer Position fwd seines Ursprungs gesehen wird. Wenn sich das sich seitlich bewegende Photon um eine Entfernungseinheit bewegt, bewegt es sich Es scheint, dass die Längsabmessungen des Raumfahrzeugs auf ein Drittel seiner Länge reduziert wurden. Jetzt wird ein Photon achtern abgefeuert und der Beobachter sieht, dass es eine Strecke Tc und relativ zum Raumschiff eine Strecke Tc + Tv1ud / 0,6 + 0,8ud zurücklegt /0.6 = 3ud Da sich das sich seitlich bewegende Photon eine Entfernungseinheit zurücklegt, scheint es, dass die Längsabmessungen des Raumfahrzeugs auf das Dreifache seiner Länge erhöht wurden. Es gibt eine andere Sichtweise auf dieses Problem. Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Raumschiff und einem Photon, das sich in die gleiche Richtung (aber nicht innerhalb des Schiffes) bewegt, beträgt 0,2 * c. Unser Beobachter sieht ein Photon im Schiff, das sich vorwärts bewegt, und sagt, dass seine Geschwindigkeit relativ zu seiner Position c ist. Das Schiff hat eine Reihe von Längsmarkierungen im Abstand von einer Einheit. Unser Beobachter weiß, dass die scheinbare Geschwindigkeit der Photonen relativ zum Schiff 0,2 * c beträgt, aber ein Photon innerhalb des Schiffes bewegt sich relativ zum Schiff mit c. Um die Beobachtungen zu rationalisieren, kommt der Beobachter zu dem Schluss, dass die Markierungen 0,2 Einheiten von seiner Perspektive entfernt sind. Jetzt bewegt sich ein Photon in die entgegengesetzte Richtung zum Schiff und die vom Beobachter gesehene Relativgeschwindigkeit beträgt 1,8 * c und daher die Markierungen sind 1,8 Einheiten voneinander entfernt

Ihre Aussage:

"Da die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, muss das von der Uhr kommende Licht eine längere Strecke zurücklegen, um mein Auge zu erreichen, wenn es sich wegbewegt. Dies würde die Zeit langsamer erscheinen lassen "Wenn sich andererseits die Uhr auf mich zubewegt, wird die Entfernung, die das Licht zurücklegen muss, um mein Auge zu erreichen, immer kürzer, sodass die Zeit schneller zu werden scheint?"

ist korrekt. Dies ist jedoch auf den Doppler-Effekt zurückzuführen. Der Doppler-Effekt besteht sogar für Schall: Eine Schallquelle, die sich von Ihnen wegbewegt, klingt mit niedrigerer Tonhöhe, eine Schallquelle, die sich auf Sie zubewegt, klingt mit höherer Tonhöhe.

Die genaue Formel für die Anzeige der schnellen oder langsamen Zeit hängt davon ab, dass Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant (daher unter der Prämisse der speziellen Relativitätstheorie), aber qualitativ gesehen präsentiert dieses Gedankenexperiment selbst nicht wirklich die Essenz der speziellen Relativitätstheorie. (Qualitativ gesehen ist dieses Experiment KEINE Demonstration der berühmten Zeitdilatation der speziellen Relativitätstheorie.)