Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)

weiterhin gültig. Bewegte Objekte erscheinen einem ruhenden Betrachter auch weiterhin verkürzt und Uhren gehen in schnellen Raumschiffen langsamer. In der speziellen Relativitätstheorie basieren die Lorentzkontraktion oder die Zeitdilatation auf der Betrachtung eines Ereignisses aus einer bestimmten Perspektive. Max sieht ein Raumschiff um 25 Prozent verkürzt, weil es sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt. Ebenso hat Max das Gefühl, im Raumschiff bewege sich alles in Zeitlupe, die Zeit vergeht langsamer. Die Insassen des Raumschiffs kommen zum umgekehrten Schluss. Ihnen erscheint Max „verkürzt“ und in Zeitlupe zu leben. Beide Bezugssysteme treffen über das jeweils andere Bezugssystem die gleiche Aussage, können sich aber nicht einigen, wer von beiden denn nun im Recht ist. Innerhalb der speziellen Relativitätstheorie betrachtet Einstein nur Bezugssysteme, die sich in gleichmässiger und geradliniger Bewegung zueinander befinden. Die allgemeine Relativitätstheorie geht aber einen entscheidenden Schritt weiter. Sie betrachtet auch beschleunigte Bewegungen, die dazu führen, dass diese Symmetrie nicht mehr gewährleistet ist. Dadurch werden nicht symmetrische relativistische Effekte ermöglicht. Effekte, die benutzt werden können, um nicht symmetrische Zeitphänomene hervorzurufen beispielsweise Zeitreisen. Ein solcher nicht symmetrischer Effekt ist die gravitative Zeitdilatation, die besagt, dass die Zeit mit zunehmender Stärke eines Gravitationsfelds immer langsamer vergeht. Oder anders gesagt: Je stärker die Gravitation, desto langsamer vergeht die Zeit. Auf der Erde vergeht die Zeit langsamer als auf der Raumstation ISS. Anders als die Zeitdilatation ist dieser Effekt nicht symmetrisch. Das heisst: Für die Astronauten in der ISS vergeht die Zeit auf der Erde langsamer, und zwar um einige Milliardstel Sekunden pro Jahr. Für einen Betrachter auf der Erde vergeht die Zeit der Astronauten in der Raumstation aber schneller. Das heisst: Die Astronauten und der Betrachter auf der Erde werden sich einig darüber, wie die Zeit verläuft, nehmen die unterschiedlichen Zeitabläufe also gleich wahr - anders als in der speziellen Relativitätstheorie, wo beide die Zeitdilatation jeweils aus ihrer Perspektive wahrgenommen haben. Die Astronauten und die Beobachter auf der Erde hätten bei der Zeitdilatation, die auf schnelle Bewegungen und nicht auf die Gravitation zurückzuführen ist, den Eindruck, das jeweils andere Bezugssystem laufe in Zeitlupe ab, daher ist ihre Wahrnehmung symmetrisch oder spiegelbildlich. Beide haben das Gefühl, der jeweils andere bewegt sich in Zeitlupe, während dem bei der gravitativen Zeitdilation sich beide einig werden: Die Zeit läuft für den Betrachter im starken Gravitationsfeld langsamer ab. Daraus erwächst ein gewichtiger Unterschied zwischen der Zeitdilatation der Speziellen Relativitätstheorie und der gravitativen Zeitdilatation der Allgemeinen Relativitätstheorie: Die gravitative Zeitdilatation bewirkt einen nachhaltigen Effekt, die Zeitdilatation der gleichmässigen Bewegung hingegen hat nur einen Effekt, so lange die Bezugssysteme relativ zueinander in Bewegung sind. Dieser Umstand lässt sich an einem einfachen Beispiel verdeutlichen: Am Ereignishorizont eines Schwarzen Loches ist die Raumzeitkrümmung so stark, dass nicht einmal mehr das Licht der Gravitationskraft entfliehen kann. Max befindet sich einige Kilometer vor dem Ereignishorizont. Die Raumzeitkrümmung ist bereits so stark, dass ein aussenstehender Betrachter das Gefühl hat, Max lebe in einer extremen Zeitlupe. Max wiederum hätte das Gefühl, für diesen aussenstehenden Betrachter vergehe die Zeit in einem extremen Tempo. Dieses Phänomen der gravitativen Zeitdilatation ist aber nicht nur eine relative Erscheinung, sondern zeigt eine „effektive“ Wirkung. Für Max vergeht die Zeit aus Sicht des Betrachters sehr langsam. Und tatsächlich. Wenn der Betrachter aus seiner Sicht 10 Jahre auf der Erde zugebracht hat, wird Max in dieser Zeit nur um wenige Tage gealtert sein. Diesbezüglich unterscheidet sich die gravitative Zeitdilatation von der Zeitdilatation der gleichmässigen Bewegungen. Letztere hat nämlich nur einen Effekt, solange sich zwei Bezugssysteme in relativer Bewegung zueinander befinden. Wenn Peter und Hans sich in einer flachen Raumzeit (einer Raumzeit ohne Gravitation) fünf Jahre mit sehr schneller Geschwindigkeit bewegen, stellen sie immer wieder fest, dass die Uhr des jeweils