Verschieden schnell durch die Zeit reisen


Einstein sagt: Zeit ist, was man von der Uhr abliest — aber kaum zwei Uhren gehen gleich:

Sind A und B zwei Objekte, die sich treffen (Treffen 1), danach einige Zeit getrennte Wege gehen, sich aber schließlich doch wieder begegnen (Treffen 2), so werden sie fast immer in der Zwischenzeit unterschiedlich stark gealtert sein.

Das zeigt sich auf jeden Fall an mitgeführten Atomuhren gleicher Bauart: Wurden sie im Zuge von Treffen 1 synchronisiert, so werden sie bei Treffen 2 dennoch mehr oder weniger unterchiedliche Zeit anzeigen.

Ein erstes Beispiel hierfür wurde schon in Beitrag Warum die Zeit nicht wirklich existiert diskutiert.

Hier nun zwei weitere Beispiele (gefunden in Allgemeine Relativitätstheorie macht Science Fiction wahr):

  • Nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie wird der Fluss der Zeit auch durch die Gravitation verlangsamt. Jeder Bergmann, der in einen Schacht einfährt und nach beendeter Schicht wieder an die Oberfläche kommt, wird nach seiner Rückkehr etwas weniger schnell gealtert sein als ein oben zurückgebliebener Kollege: Da nämlich der Boden des Schachtes dem Erdmittelpunkt näher ist als der Einstieg, wirkt dort höhere Schwerkraft, und so werden die Uhren dort langsamer gehen, als an der Erdoberfläche. Natürlich wird in diesem Beispiel der Unterschied so klein sein, dass er nicht wirklich messbar ist.
     
  • Für einen Astronauten, der den Merkur besucht, wäre der Effekt schon größer. Nimmt man an, er würde erst nach 30 Jahren auf die Erde zurück­kehren, wäre er nach seiner Rückkehr zur Erde um etwa 22 Sekunden weniger gealtert als dort verbliebene Menschen. Der Grund hierfür: Merkur ist der Sonne näher als die Erde, so dass die Anziehungskraft der Sonne dort viel stärker wirkt. Hinzu kommt die im Vergleich zur Erde höhere Umlaufge­schwindigkeit des Merkur um die Sonne, die ebenfalls die Bewegung durch die Zeit verlangsamt.
     
  • Noch größere Effekte ließen sich erzielen, wenn man ein Schwarzes Loch besuchen würde: Angenommen der Astronaut würde sich mit seinem Raum­schiff bis etwa 3 cm vor den Ereignishorizont eines Schwarzen Loches mit einer Masse von etwa 1000 Sonnenmassen heranpirschen und dort 1 Jahr parken, so würde er nach seiner Rückkehr zur Erde feststellen, dass auf dort zurückgebliebenen Uhren etwa 10000 mal so viel Zeit vergangen ist wie auf seiner eigenen.

Diese Beispiele zeigen klar:

  • Je zwei Punkte (Ereignisse) der Raumzeit können durch zeitlich ganz verschieden lange Wege miteinander verbunden sein.
     
  • Einen besonders kurzen Weg zu nehmen, kommt einer Reise in die Zukunft dessen gleich, der nach gleichzeitigem Reisebeginn einen der zeitlich längeren Weg gewählt hat.

 
Interessant ist auch: Da Personen massebehaftet sind (sich also niemals ebenso schnell wie das Licht bewegen können), gibt es für sie zwischen je zwei Ereignissen, an denen sie gemeinsam teilnehmen, keinen kürzesten Weg durch die Zeit.

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Comments

  • Peter  On December 7, 2012 at 7:54 pm

     
    Ist ja mal ne starke Behauptung, die Zeit würde nicht existieren. Belegt mit Ein­steins Zitaten. Moment, war nicht Einstein der, der Zeit erst richtig verstanden hat? Hm. Hätte er behauptet, Zeit würde nicht existieren? Hm.

    Einen “kürzesten” Weg zwischen zwei (zeitartig verbundenen) Raumzeitpunkten gibt es indes schon, nämlich den, der keine Beschleunigung erfährt.
     

    • Gebhard Greiter  On February 23, 2013 at 6:25 pm

       
      Dass der nach der Zeit kürzeste Weg zwischen zwei Punkten der Raumzeit gegangen wird, wenn die Reise ohne Beschleunigung stattfindet, kann so nicht richtig sein: Es müsste sonst ja im Zwillingsparadoxon der auf der Erde zurück­gebliebene Zwilling am wenigstens altern (er nämlich unterliegt weit weniger Beschleunigung als sein Bruder).

      Tatsache ist: Je näher die Geschwindigkeit, mit der man reist, der des Lichts kommt, desto weniger Reisezeit wird benötigt (und desto weniger wird der Reisende aus Sicht anderer Objekte altern). Insbesondere gilt: Das Licht selbst altert gar nicht (sein Weg durch die Raumzeit führt nur durch den Raum und überhaupt nicht durch die Zeit).

      Ein Beweis hierfür findet sich auf Seite http://greiterweb.de/spw/Das-Zwillings-Paradoxon.htm
       

    • Gebhard Greiter  On October 3, 2014 at 1:12 pm

       
      Siehe auch http://greiterweb.de/zfo/Erkenntnisse.htm#msgnr0-66
       

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