Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)

Computerspiele in der Regel so programmiert, dass sich die gesamte virtuelle Welt auf den Spieler zubewegt. Wenn der Spieler den „Gas geben“-Knopf drückt, bleibt sein Auto technisch gesehen an Ort und Stelle. Dafür wird die Strasse, die Landschaft und jeder Baum zum Spieler hin verschoben. Der Spieler nimmt diese Perspektive nicht bewusst war, sondern denkt, dass seine Figur oder sein Fahrzeug sich durch die virtuelle Weg bewegen. Etwa so, wie wir Menschen intuitiv davon ausgehen, dass wir uns bewegen, wenn wir durch die Stadt laufen, und nicht die Welt um uns herum.
    Bewegungen, Ortsangaben oder auch Geschwindigkeiten sind relativ. So könnten Sie sich beispielsweise fragen, welche Flugbahn ein Ball nimmt, den Sie in einem fahrenden Zug senkrecht in die Höhe werfen und wieder fangen? Und eine höchst interessante Antwort erhalten. Die Passagiere im Zug (und damit im selben Bezugssystem wie Sie) werden sagen, der Ball steigt senkrecht in die Höhe und fällt Ihnen anschliessend wieder senkrecht in die Hände. Die Flugbahn des Balls entspricht einer geraden Linie. Ein auf dem Bahnsteig stehender Beobachter allerdings wird die Szene im vorbei fahrenden Zug ganz anders wahrnehmen. Aus seiner Sicht stimmt zwar das grundlegende Ereignis ebenfalls überein – das heisst Sie werfen den Ball und fangen ihn wieder – die Bewegung des Balls verläuft aber unterschiedlich: Der Beobachter am Bahnsteig sieht den Ball in einem Bogen in die Höhe fliegen und wieder in Ihre Hände fallen. Das liegt daran, dass sich aus seiner Perspektive der Zug bewegt und damit weiterfährt, auch wenn sich der Ball in der Luft befindet, und der Ball daher eine längere Flugbahn zurück in Ihre Hände hat. Dadurch nimmt eine Person am Bahnsteig die Szene ganz anders wahr als ein Passagier, der im Zug sitzt. Für den Passagier spielt es indes keine Rolle, ob der Zug fährt oder still steht. Der Ball fliegt und fällt im Zug (respektive im Bezugssystem) immer gleich. Beide Ansichten sind aus der jeweiligen Perspektive aber gerechtfertigt und richtig. Man könnte die Szene nämlich auch umdrehen. Wenn die Person am Bahnsteig mit dem Ball jongliert, wird der Passagier im fahrenden Zug dieselbe Wahrnehmung machen, die die Person am Bahnsteig zuvor gemacht hat. Die Person aus ihrer Perspektive wird wiederum das Gefühl haben, der Ball fliegt und fällt genau senkrecht.
    Dieselben Ereignisse werden von zwei verschiedenen relativ zueinander bewegten Beobachtern räumlich und zeitlich unterschiedlich wahrgenommen. Dies führt zu seltsamen Phänomenen wie langsamer laufenden Uhren oder schnellen Autos, die plötzlich in eigentlich viel zu kleine Garagen passen. Das Prinzip der Relativität gilt aber nicht nur für Orte, Bewegungen oder Geschwindigkeiten, sondern auch für Längen, Massen, Energien und sogar die Zeit, wie wir in den folgenden Kapiteln sehen werden.
2.1.3 Dauert eine Sekunde immer eine Sekunde?
    Die spezielle Relativitätstheorie geht noch einen Schritt weiter und überträgt das Prinzip der Relativität auch auf die Zeit. Die Zeit ist demnach keine universelle Grösse, die überall und für jeden gleich schnell vergeht, wie das die klassische Physik stillschweigend annimmt. Die Zeit ist viel mehr abhängig vom Betrachter und damit relativ. Jedes Bezugssystem hat seinen eigenen Zeitablauf. In einem schnell bewegten Raumschiff gehen Uhren langsamer als in einem Auto. Eine Minute auf Ihrer Uhr bedeutet nicht zwingend dieselbe Zeitspanne wie eine Minute in einem Raumschiff. Dieses Phänomen wird als Zeitdilatation bezeichnet. Sie ist dafür verantwortlich, dass Menschen hunderte Jahre in die Zukunft reisen könnten, ohne zu altern. Was unglaublich klingt, haben zahlreiche Experimente in Teilchenbeschleunigern bestätigt. Elementarteilchen wie Myonen zerfallen langsamer, je schneller sie sich bewegen.
    Natürlich ist es eine Frage des Standpunkts, ob die Zeit langsamer vergeht oder ihrem „gewöhnlichen“ Lauf folgt. Jeder Betrachter in einem gleichmässig bewegten Bezugssystem nimmt für die Vorgänge in diesem System keine Zeitanomalie wahr. Viel mehr sieht er alle äusseren Vorgänge verlangsamt. Wenn ein Astronaut in einem Raumschiff auf seine Armbahnuhr schaut, vergeht die Zeit aus seiner Sicht ganz normal. Wagt er einen Blick aus dem Fenster, bewegen sich relativ zu ihm bewegte Bezugssysteme in Zeitlupe, entsprechend gehen auch die Uhren langsamer. Die Schlussfolgerung, dass in einem sehr schnell bewegten Raumschiff mehr Zeit zum