Zeitdilatation (Dilatation = Dehnung)

Wissenschaftler haben die Geschwindigkeit des Lichts gemessen, das von sehr schnellen sub-atomaren Teilchen ausgesandt wird. Um solche Teilchen zu erzeugen und eine Messung durchzuführen, ist eine ausgefeilte Technologie notwendig. Das erstaunliche Ergebnis dieser Messungen ist, dass die Geschwindigkeit des ausgesandten Lichts immer gleiche ist wie von einem Teilchen in Ruhe.

1905 schlug Einstein vor, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum unabhängig von der Quelle des Lichts und der Bewegung des Beobachters ist. Das war eine gewagte Aussage, die nicht mit unserer Intuition oder mit unserer Erfahrung über die Geschwindigkeit von Objekten in unserer Umgebung übereinstimmt.

Diese Äußerung führte dazu, dass wir die Idee einer absoluten Zeit verwerfen mussten, einer Zeit, die überall gleich ist für alle Beobachter. Die Zeit einer Uhr, die sich mit hoher Geschwindigkeit im Vergleich zu uns bewegt, wird langsamer vergehen als bei einer Uhr, die verglichen zu uns in Ruhe ist. Ein Beobachter, der zusammen mit der Uhr reist, wird nicht merken, dass die Uhr ihre Gangart ändert. Dieses Phänomen wird Zeitdilatation genannt. Die mathematische Beziehung zwischen unserer Uhrzeit (t) und der Zeit der bewegten Uhr (t0) lautet:

 

Die Tatsache, dass eine große Anzahl von Myonen an der Erdoberfläche trotz der kurzen Lebensdauer nachgewiesen werden kann, ist ein Beweis der Zeitdilatation. (Quelle: CERN)