Frage zur Zeitdilatation

Anonymous7 · Gast

Meine Frage:
Guten Tag,

ich habe vor langer Zeit mal eine Dokumentation über die Allgemeine Relativitätstheorie gesehen, dort hat man zwei Atomuhren genommen, eine ging normal auf der Erde weiter und eine haben die in ein Flugzeug gepackt. Nun, die im Flugzeug ist anscheinend langsamer vergangen. Kann sowas sein ? Und eine banale und einfache Erklärung wäre nett !

Vielen Dank !

Meine Ideen:
Keine.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21601

Das ist so etwas zu einfach dargestellt.

Gemäß der Speziellen Relativitätstheorie ergibt sich die Zeitdilatation aus der Relativbewegung zweier Inertialsysteme. Allerdings handelt es sich hier nicht um Inertialsysteme, da sowohl die Uhr auf der Erde als auch die Uhr im Flugzeug kein Inertialsystem darstellen, sondern einer beschleunigten Bewegung unterliegen (Erdrotation).

Dann gibt es da zwei konkurrierende Effekte: bezogen auf eine Referenzuhr auf der Erde geht die Uhr an Bord eines Flugzeugs schneller, da sich dieses in einem geringeren Gravitationspotential befindent (Flughöhe); bezogen auf eine Referenzuhr auf der Erde geht die Uhr an Bord des Flugzeugs allerdings langsamer, da sich das Flugzeug bewegt.

Um diese Effekte besser kontrollieren zu können, wurden zwei Uhren an Bord zweier Flugzeuge gebracht, wovon eines in Ost-West- und eines in West-Ost-Richtung flog. Die Ergebnisse bestätigten die Theorie.
http://www.jstor.org/pss/1734833
http://www.jstor.org/pss/1734834

Den Vergleich zweier Uhren einmal auf der Erde und einmal in größerer Höhe (wobei keine Effekte durch die Bewegung sondern ausschließlich durch das Gravitationspotentail zu berücksichtigen sind), erfolgt mittels der sogenannten gravitativen Rotverschiebung; man nutzt Schwingungen von Atomen bzw. deren Spektren als "Uhren".

http://de.wikipedia.org/wiki/Pound-Rebka-Experiment
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v3/i9/p439_1

Man muss also die verschiedenen Effekte sauber trennen. Vereinfacht ausgedrückt kann man sagen, dass der Zeitverlauf in stärkeren Gravitationsfeldern verlangsamt ist.