Die Relativität der Zeit

Sind Zeitreisen nur eine Fiktion?

Wissen | Leschs Kosmos - Die Relativität der Zeit

Jeder kennt die Relativitätstheorie, aber können Sie sie auch beschreiben? Nach dieser Erklärung von Harald Lesch klappt das bestimmt.

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1 min
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Video verfügbar bis 02.10.2017, 11:07

Dass Zeit „relativ“ ist, ist eine verbreitete Erfahrung: „Wenn man mit dem Mädchen, das man liebt, zwei Stunden zusammensitzt, denkt man, es ist nur eine Minute; wenn man aber nur eine Minute auf einem heißen Ofen sitzt, denkt man, es sind zwei Stunden – das ist die Relativität.“ So soll Albert Einstein einmal die Relativität von Zeit beschrieben haben. Albert Einstein hat aber nicht das relative Zeitempfinden des Menschen studiert. Er hat vor 100 Jahren tatsächlich „an der Uhr gedreht“.

Die Zeit, wie die Physiker sie verstehen, ist seither nicht mehr dieselbe. Uhren laufen nicht an jedem Ort des Universums im gleichen Takt: Je nachdem, wer sie betrachtet, ticken sie schneller oder langsamer. Und genau diese Erkenntnis liefert den Schlüssel zu einem der wahnwitzigsten Träume der Menschheit: der Zeitmaschine. Wie steht es um die Möglichkeit, vom Jetzt in die Vergangenheit oder in die Zukunft zu reisen?

Die Mächte im Universum

Lichtstrahl im Universum
Nichts ist schneller als das Licht.

Die Zeit ist mit dem Urknall ins Universum gekommen. Die Entwicklung von den ersten Sternen bis zu den Galaxien lässt sich nicht zurückdrehen. Der Zeitpfeil verläuft nur in eine Richtung. Vorwärts in die Zukunft. Die Zeit scheint die wichtigste Macht im Universum zu sein. Alles unterwirft sich ihrem Diktat des zeitlichen Nacheinanders. Aber seit Albert Einstein wissen wir, dass auch die Zeit keine konstante Größe ist.

Licht hingegen ist immer gleich schnell. Nichts ist schneller als das Licht. Ein Lichtstrahl breitet sich immer mit rund 300.000 Kilometern pro Sekunde aus. Das gilt immer und überall im Universum. Egal, wo das Licht aufleuchtet. Und egal, von wem es betrachtet wird. Diese Konstanz der Lichtgeschwindigkeit hat weitreichende Konsequenzen. Kaum vorstellbar, aber der Herrschaft des Lichts muss sich sogar die Zeit beugen.

Manche Uhren ticken anders

Grafische Darstellung: Zeitreise
Uhren in Flugzeugen ticken - je nach Flugrichtung - unterschiedlich.

1971 war es endlich möglich, Einsteins unfassbare Theorie zu testen. Mit den neuen Atomuhren ließen sich Zeitabweichungen von wenigen Nanosekunden messen. Die Wissenschaftler verglichen einfach die Zeit an Bord eines Flugzeugs mit der Zeit am Boden. Einstein zufolge müsste sich ein kleiner, aber messbarer Unterschied zeigen.

Dabei beachteten die Forscher die Erddrehung. Eine Atomuhr platzierten sie am Boden, eine in einem Flugzeug, das nach Westen flog, und eine weitere in einem Flugzeug mit Ostrichtung. Dieses flog mit der Erddrehung und war somit am schnellsten unterwegs. Und tatsächlich: Die Uhren tickten unterschiedlich. Die Uhr in dem  Flugzeug, das sich am schnellsten bewegte, lief am langsamsten. Genauso hatte Einstein es vorhergesagt.

Schlüssel zur Zeitreise

Viele andere Experimente mit immer besseren Atomuhren bestätigten seither den Versuch. Je schneller die Atomuhr durch die Luft saust, desto langsamer tickt sie im Vergleich zu einer Uhr am Boden. Das ist der Schlüssel zur Zeitreise. Und so könnte sie aussehen: Ein Zwilling besteigt ein Raumschiff und nimmt Kurs zu den Sternen. Während sein Bruder auf der Erde bleibt, rast er fast mit Lichtgeschwindigkeit durchs All. Noch ist kein solches Raumschiff erfunden, aber der Effekt wäre verblüffend.

Jeder Prozess im Raumschiff würde langsamer ablaufen. Selbst das Herz würde langsamer schlagen und der Körper langsamer altern. Der reisende Zwilling würde davon nichts merken. Aber kehrte er nach einiger Zeit auf die Erde zurück, wäre für seinen Bruder die Zeit etwa sieben Mal so schnell vergangen. Die Begegnung für für den Abenteurer wäre eine Reise in die Zukunft.

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