| Alles
ist relativ Hugo
Heute hätte
ich gerne, daß du mir etwas erklärst. Es ist wegen
einer Sache, die ich im Fernsehen gesehen oder gehört
habe. Wenn man eine Reise um die Erde macht, die 20 Jahre
dauert und sich auf dieser Reise mit Lichtgeschwindigkeit
fortbewegt, ist man nicht älter geworden, wenn man
wieder heimkommt? Warum?
Lehrer
Du kannst das nicht wissen, aber damit berührst du eine
der kompliziertesten Fragen der Wissenschaft überhaupt.
Wie alle Fragen übrigens, die mit dem Begriff Zeit in
Verbindung stehen. Also erwarte bitte nicht, daß ich dir
darauf eine wirklich vollständige und befriedigende
Antwort geben kann. Das ist unmöglich, die Sache ist
einfach zu kompliziert. Zunächst einmal aber mußt du
folgendes wissen: Was du da im Fernsehen gesehen hast,
Hugo, war Science Fiction, denn es ist unmöglich, mit
Lichtgeschwindigkeit zu reisen, das geht gar nicht.
Hugo
Da war ein Rennwagen mit Raketenantrieb zu sehen. Ich
hab gemeint, die fahren mit Lichtgeschwindigkeit.
Lehrer
Lichtgeschwindigkeit ist viel, viel schneller! Es ist
völlig undenkbar, es ist absolut unmöglich, so schnell
zu fahren,
weil das Licht keine Materie ist, d.h., es besitzt keine
Masse. Wenn du einen schweren Gegenstand mit einer
bestimmten Kraft anschiebst und danach etwas Leichtes mit
der selben Kraft, welches der beiden Objekte bewegt sich
wohl schneller?
Hugo
Na das leichtere.
Lehrer
Genau! Vorausgesetzt, man befindet sich auf einer geraden
Ebene. Das Licht, das ja überhaupt keine Masse besitzt,
erreicht die höchstmögliche Geschwindigkeit. Und diese
Geschwindigkeit stellt für uns arme kleine, schwere
Geschöpfe eine Grenze dar. An die Lichtgeschwindigkeit
können wir niemals herankommen.
Hugo
Ja, aber im Fernsehen haben sie gesagt, wenn man eine
wahnsinnsschnelle Rakete nimmt erreicht man eine so hohe
Geschwindigkeit, daß man nicht älter wird!
Lehrer
Du erzählst da Science-Fiction-Stories! Stellen wir uns
das einfach mal vor! Man würde zwar altern, aber nicht
so schnell. Je schneller ich mich bewegte, desto
langsamer würde ich älter. Für das Licht hingegen
vergeht die Zeit überhaupt nicht, es wird gar nicht
älter.
Hugo
Das Licht kann nicht älter werden, das ist dann aber
nichts Menschliches, nichts Lebendiges. Aber wie ist das
bei uns? Wenn wir langsamer älter werden, was passiert
dann mit unserem Herz?
Lehrer
Genau, du sprichst vom Herz. Nehmen wir einmal an, ich
wäre auf einem solchen Raumschiff! Mein Herz schlägt
ganz normal da oben, und deins auch, nur bist du unten
auf der Erde geblieben. Aber wenn ich wieder zurück bin,
unsere Herzschläge nachzähle, werden wir feststellen,
daß mein Herz sehr viel weniger oft geschlagen hat als
deins.
Hugo
Aber wie ist das möglich? Das versteh ich nicht,
warum soll mein Herz denn schneller schlagen als deins?
Lehrer
Es schlägt nicht schneller, es schlägt nur öfter
innerhalb einer gegebenen Zeit. Was da in meinem
Raumschiff passiert, ist immer relativ zu den Ereignissen
auf der Erde zu sehen. RE-LA-TIV.
Es geht um Relativität. Es bedeutet, daß eine Sache
nicht absolut ist. Sie bezieht sich auf irgendwas
anderes, es geht also nicht um sie alleine.
Hugo
Aber ich verstehe nicht, warum die Zeit bei dir in dem
Raumschiff und bei mir auf der Erde nicht gleich ist. Die
Zeit ist doch immer die selbe!
Lehrer
Nun, es stimmt schon, die Zeit läuft für jeden von uns
gleich ab, aber im Verhältnis untereinander sind diese
beiden Zeiten verschieden. Du mußt einfach begreifen,
was es mit dieser komischen Relativität auf sich hat.
Hast du noch nie so ein merkwürdiges Gefühl gehabt,
wenn du in einem Zug sitzt und dieser Zug dann langsam
anfährt? Das Gefühl, daß eigentlich der andere Zug
gegenüber, den du aus dem Fenster sehen kannst, sich
bewegt und nicht der, in dem du sitzt?
Hugo
Das passiert mir immerzu!
Lehrer
Siehst du, und jetzt stell dir vor, daß dieser Zug
schneller wird und eine Kuh, die da auf der Weide grast,
ihn vorbeifahren sieht. Wir nehmen mal an, wir sind auf
dem Land. Vor deinen Augen zieht die Kuh an dir vorbei,
und genauso sieht sie, wie du an ihr vorbeiziehst. Und
wenn du nun nicht irgendeinen Anhaltspunkt hast, an dem
du erkennst, daß du es bist, der sich bewegt und nicht
die Kuh so etwas nennt man ein Bezugssystem
dann wird es schwierig, zwischen der Kuh und dir selbst
zu entscheiden. Jetzt stell dir vor, es ist Nacht,
und alle Vorhänge sind zugezogen. Was siehst du jetzt?
Hugo
Leute, die schlafen...
Lehrer
Und was spürst du, wenn wir mal annehmen, daß der Zug
keine Geräusche verursacht und nicht vibriert?
Hugo
Ich spüre nichts... Ich bin nur müde und möchte
schlafen.
Lehrer
Genau! Du spürst nichts, du spürst keine Bewegung. Wenn
dir jeglicher Bezug nach außen fehlt - in diesem Falle
also die Kuh, die an dir vorbeizieht - nimmst du gar
nicht wahr, daß du dich bewegst. In dem Beispiel vorher
hast du nicht gewußt, ob es dein Zug war, der sich
bewegt oder der andere, den du gesehen hast, aber du hast
zumindest eine Bewegung gespürt. Jetzt aber, nachts im
Zug mit den geschlossenen Vorhängen, bemerkst du
überhaupt keine Bewegung mehr, eben weil dir der Bezug
nach außen fehlt.
Hugo
Aber ich spüre trotzdem, wenn mir die Augen zufallen,
und ich merke auch, wenn ich auf dem Weg zur Toilette
zickzack laufe.
Lehrer
Das spürst du, weil der Zug in Wirklichkeit keine
absolut gleichförmige Bewegung macht, er fährt ja nicht
immer geradeaus. Er nimmt Kurven und ändert seine
Geschwindigkeit beim Beschleunigen oder Abbremsen.
Hugo
Aber das erklärt immer noch nicht, warum man bei hoher
Geschwindigkeit nicht älter wird. Denn auch wenn ich im
Zug sitze, werde ich älter, das wär ja sonst zu
einfach. Dann würde ich immer den Zug nehmen und niemals
alt werden.
Lehrer
Also, die Sache mit dem Zug ist ja nur ein Bild. Denn du
müßtest dich schon um einige hunderttausend Mal
schneller bewegen, als im TGV, damit die Zeit langsamer
vergeht.
Hugo
Aber wie kommt das denn, daß die Zeit bei hoher
Geschwindigkeit nicht so schnell vergeht und man
langsamer älter wird? Warum ist das so?
Lehrer
Das ist genau diese berühmte Frage, die so schwer zu
beantworten ist. Ich kann es dir nicht erklären, ich
kann dir nur das Ergebnis sagen. Man muß einfach davon
ausgehen, daß man bei einer Geschwindigkeit, die der
Lichtgeschwindigkeit nahe kommt, langsamer altert.
Hugo
Wie immer! Jedes Mal ist die Antwort: Man weiß es nicht!
Lehrer
Aber ich weiß viele Dinge! Wenn du mir eine andere Frage
stellst, kann ich dir eine Menge erklären! Es ist ja
nicht so, daß man über diese Zusammenhänge nichts
weiß, aber das alles ist so unheimlich schwer zu
verstehen... Man hat dazu nur theoretische Modelle,
Fiktionen, "wenn" "falls" und so...!
Bisher hat ja noch niemand ein Experiment in einem
solchen Raumschiff gemacht. Eine Antwort auf deine Frage
könnte ich dir nur mit Hilfe komplizierter
mathematischer Berechnungen geben, die Monate in Anspruch
nehmen und dich fürchterlich langweilen würden.
Hugo
Und wenn man sich noch schneller als mit
Lichtgeschwindigkeit fortbewegen würde, könnte man die
Zeit zurückdrehen und immer jünger werden!
Lehrer
Warum würdest du denn gerne die Zeit zurückdrehen?
Hugo
Damals, als der Mann mit der Eisenmaske lebte, hatten die
Mädchen ganz große Brüste, das gefällt mir....
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