scinexx | Überblick: Das Wichtigste in Kürze - Zeit Physik Laser - Zeit, Physik, Laser, Zeitdilation, Zeitdehnung, Relativitätstheorie, ALbert Einstein, Beschleuniger, Lithium-Ionen, Schwerionen, Licht, Teilchenbeschleuniger, Garching, MPI

Freitag, 10.02.2012

Dossier

Überblick

Das Wichtigste in Kürze

Die von Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie postulierte so genannte Zeitdilatation besagt, dass die Zeit in einem relativ zum Beobachter schnell bewegten System langsamer vergeht als in einem ruhenden.

Doch dieses einfache Gesetz gilt nicht in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit: Diese beträgt immer, egal von welchem System aus gemessen wird, 300 000 Kilometer pro Sekunde. Diese Abweichung vom klassischen Fall beschreibt Einstein in seiner Speziellen Relativitätstheorie.

Schon Einstein selbst schlug 1907 einen Test für seine Spezielle Relativitätstheorie in einem Ionenbeschleuniger vor: Wenn Ionen sehr schnell fliegen, vergeht bei ihnen die Zeit langsamer als im Labor. Das von ihnen ausgesandte Licht müsste daher langsamer schwingen, was sich in einer vergrößerten Wellenlänge und einer verringerten Frequenz äußern sollte.

Ein solcher Nachweis gelang erstmals zwei amerikanischen Physikern im Jahr 1938. Die damaligen Messwerte bestätigten die Relativitätstheorie bis auf etwa zwei Prozent genau. Und auch weitere Tests konnten Einstein nie widerlegen.

Doch Wissenschaftler des MPI für Kernphysik suchen weiter nach einer Lücke. Sie arbeiten mit Lithium- Ionen, die in einem Teilchenring auf 6,5 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Nach Einstein müsste für diese Teilchen die Zeit etwa zwei Promille langsamer vergehen als für die still stehenden Wissenschaftler im Labor.

Genau diesen Effekt hat der MPG-Team jetzt erstmals genau überprüft. Bis auf weniger als ein Millionstel genau bestätigten sie die Einsteinsche Formel für die Zeitdilatation. Doch die Suche nach der Lücke geht weiter...

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Stand 21.05.2004

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