Die Spezielle Relativitätstheorie von Albert Einstein, am 26. September 1905 in den Annalen der Physik veröffentlicht, revolutionierte unser Verständnis von Raum und Zeit in einer Weise, die der normalen Alltagserfahrung spottet. Es musste nämlich Abschied genommen werden von der klassischen, absoluten Vorstellung von der Zeit und Gleichzeitigkeit, da Einstein zeigte, dass die Zeitdauer vom Beobachter und seinem Bewegungszustand abhängt – was auch für Längenabstände gilt.
Die vielleicht allgemein bekannteste Konsequenz aus der Speziellen Relativitätstheorie ist die Zeitdilatation, die mess- und nachweisbar dafür sorgt, dass für denjenigen, der sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, die Zeit langsamer vergeht als für jemanden, der ruht. Außerdem erscheinen Längen in einem relativ zu einem Beobachter bewegten System in Bewegungsrichtung verkürzt. Weitere wichtige Konsequenzen sind die Äquivalenz von Energie und Masse sowie die Tatsache, dass materielle Körper niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen können, weil sie hierfür unendlich viel Energie benötigen würden.
Nichts ist schneller als das Licht – oder etwa doch nicht?
Überdies ergibt sich aus der Speziellen Relativitätstheorie, dass sich grundsätzlich nichts schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann. Nun ist es aber so, dass das beobachtbare Universum größer ist, als es aufgrund seines Alters und der Begrenzung der Lichtgeschwindigkeit eigentlich sein dürfte. Hierzu muss jedoch gesagt werden, dass man davon ausgeht, dass die Ursache nicht in einer unerklärbar schnellen Bewegung der Objekte innerhalb des Weltalls liegt, sondern in der Expansion des Raumes selbst.
Das steht übrigens nicht im Widerspruch zur Speziellen Relativitätstheorie, da diese hierauf – anders als Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie – nicht anwendbar ist. Die Spezielle Relativitätstheorie gilt nur für Inertialsysteme, das heißt für Körper, die keine Kräfte von anderen Objekten erfahren oder nur in einer Form, dass diese sich insgesamt aufheben.
Experimentell ist die Spezielle Relativitätstheorie immer wieder bestätigt worden – bis in den subatomaren Bereich. Zu den verschiedenen praktischen Konsequenzen zählt beispielsweise, dass ohne ihre Berücksichtigung das inzwischen unverzichtbare Global Positioning System (GPS) ungenau wäre, da die verwendeten Atomuhren in den entsprechenden Satelliten der Zeitdilatation ausgesetzt sind.
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Unser Titelbild entstand unter Zuhilfenahme von künstlicher Intelligenz.