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Raum und Zeit wurden zu Kaugummi

Was folgt aus der Relativitätstheorie?

Rothaariger Neandertaler und moderner Mensch Auge in Auge (ursprüngliche Neandertaler-Rekonstruktion: Reiss-Engelhorn-Museen Mannheim) © Knut Finstermeier, MPI für evolutionäre Anthropologie

In seiner erweiterten allgemeinen Relativitätstheorie nahm Einstein an, die Raumzeit sei nicht eben, sondern vielmehr gekrümmt. Gerne wird dies anschaulich an einem gespannten Gummituch erklärt. Wird ein schwerer Gegenstand – etwa eine Wassermelone – in die Mitte dieses Gummituches gelegt, dellt sie das Tuch durch ihr Gewicht ein. Auf die gleiche Weise dellt ein schwerer Planet oder ein Stern die Raumzeit durch sein Gewicht ein. Rollt nun ein Tischtennisball über das Gummituch, wird seine Bahn eine Kurve an der eingedellten Stelle beschreiben – ebenso wie eine Rakete, die an einem Planeten vorbei fliegt, aus ihrer Bahn abgelenkt wird. Ist die Geschwindigkeit des Tischtennisballs zu gering, so rollt er geradewegs auf die Wassermelone zu, er „fällt“ auf den Planeten. Gravitation ist also nichts anderes als die „Krümmung“ der Raum-Zeit durch die in ihr enthaltenen Massen.

Ein beliebtes Szenarium, dass sich aus dieser Vorstellung ergibt, ist das sogenannte Zwillingsparadoxon. Nehmen wir einmal an, die Raumfahrt wäre so weit fortgeschritten, dass folgende Vorstellung möglich wäre: Einer der Zwillinge unternimmt eine lange Reise in einem Raumschiff, das sich beinahe mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, während der andere Zwilling auf der Erde zurückbleibt. Nach der Rückkehr des Raumschiffes ist der reiselustige Zwilling viel jünger als sein Bruder, der auf der Erde geblieben ist. Ein Gedanke, der im ersten Moment im Gegensatz zum gesunden Menschenverstand zu stehen scheint.

Nach Einsteins Tod konnte diese theoretische Annahme tatsächlich im Experiment nachgewiesen werden. Eine Hochpräzisionsuhr wurde in einem Flugzeug um die Erde geschickt. Tatsächlich verging auf der Uhr im Flugzeug weniger Zeit als auf einer Vergleichsuhr (dem Zwilling), die auf der Erde zurückgeblieben war.

Doch abgesehen von solchen Überlegungen, die eher von theoretischem Interesse sind, wirken andere Folgen der Relativitätstheorie in viel größerem Maße auf die Menschheit. So folgt aus ihr die wohl berühmteste Formel der Welt: E = mc². Diese kurze Formel sollte die Menschheit direkt beeinflussen, stellt sie doch das Rezept zur Nutzung der Kernenergie dar und damit zum Bau der Atombombe.

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Stand: 22.03.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Albert Einstein
Wie die Zeit relativ wurde und die vierte Dimension entstand

War Einstein ein schlechter Schüler?
Vom hässlichen Entlein zum strahlenden Schwan

Ehrwürdiger eidgenössischer Tintenscheisser
Einstein als kleiner Angestellter

Als das Universum noch vorstellbar war
Zeit und Raum vor Einstein

Jedem eine eigene Uhrzeit
Das Ende der absoluten Zeit

Raum und Zeit wurden zu Kaugummi
Was folgt aus der Relativitätstheorie?

Relativitätsrummel
Eine Sonnenfinsternis bringt den Beweis

Wofür Beamte neben der Arbeit noch Zeit haben
Den Nobelpreis gab es nicht für E = mc²

Im Kampf mit der blonden Bestie
Politik, Barbarien und Aufrufe zum Mord

Als 330.000 Menschen starben
Eine Gleichung mit Konsequenzen

Das gute Gewissen eines Handwerkers
Welche Schuld trifft Einstein am Bau der Atombombe?

Mythos Einstein
Was ist geblieben?

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