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Was bedeutet "Relativitätstheorie"?

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Was bedeutet "Relativitätstheorie"?

Die Relativitätstheorie besagt, dass im Bereich der höchsten Geschwindigkeiten (Lichtgeschwindigkeit) Raum, Zeit und Masse relativ sind, also vom jeweiligen Beobachter abhängig sind.

Ein Beispiel dafür ist folgende Theorie: Wenn es ein Raumschiff gäbe, dass fast so schnell fliegen könnte, wie die Lichtgeschwindigkeit, würde die Zeit in diesem Raumschiff viel, viel langsamer vergehen, als bei uns auf der Erde. Während auf der Erde 22 Sekunden vergingen, wäre im Raumschiff gerade mal eine Sekunde vorbei.

Man kann sich nun vorstellen, dass von einem Zwillingspaar der eine im Raumschiff durchs Weltall fliegt während der andere auf der Erde bleibt. Beide sind 20 Jahre, als der eine Zwilling die Erde verlässt. Als er nach 20 Jahren seiner Zeitrechnung zurückkommt, ist er 40 Jahre, sein Bruder jedoch bereits 90 Jahre nach der Zeitrechnung auf der Erde. Man nennt dieses Phänomen das "Zwillingsparadoxon".

Ein Beweis für die Relativitätstheorie ist die Existenz von Myonen auf der Erde. Myonen sind Elementarteilchen, die nur rund 1,5 Mikrosekunden leben. Sie entstehen in etwa 20 km Höhe über der Erde. Eigentlich dürften sie uns daher gar nicht erreichen, sondern müssten nach nur 450 Metern Wegstrecke zerfallen. Dennoch erreichen sie den Erdboden, da bei uns 80 Mikrosekunden vergehen, während die Teilchen, von ihnen aus gesehen um 1,5 Mikrosekunden altern. Nicht nur die Zeit ist abhängig vom jeweiligen Blickpunkt des Betrachters, sondern auch der Raum. Im Beispiel der Myonen ist es so, dass die Strecke von 20 Kilometern, die sie nach unserer Betrachtungsweise zurücklegen müssen sich aus ihrer Perspektive auf nur 300 Meter verkürzt.

Hier findet ihr Leseproben aus WAS IST WAS Band 79 "Moderne Physik", in dem auch Einsteins Entdeckungen erklärt werden:

Text: LM 08.03.04, Bild: WAS IST WAS Band 79 Moderne Physik

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