Interstellar: Eine Stunde auf Planeten sieben Jahre auf der Erde?
Wie funktioniert das eigentlich, obwohl wir die Zeit auf dem Planeten gleich empfinden, dass bei einer Stunde auf der Erde 7 Jahre vergehen? Wir würden doch auf dem Planeten die Zeit für eine Stunde wahrnehmen. Warum vergehen auf der Erde dann 7 Jahre?
4 Antworten
Da muss man relativ weit ausholen um die Frage zu beantworten, ich hoffe, dass ist so verständlich
Nach Einstein ist alles relativ. Relativ heißt zB. dass ein Objekt im Universum keine Geschwindigkeit hat solange man die Geschwindigkeit nicht mit einem anderen Objekt vergleicht. Es gibt also im Universum keine allgemein gültige "Nullgeschwindigkeit" nach der man sich richten kann.
Beispiel:
Ich stehe auf der Erde. ich bewege mich relativ zur Erde nicht.
Die Erde dreht sich aber um ihren Mittelpunkt und das mit ca. 1 km pro Sekunde. So schafft sie etwa eine Umdrehung am Tag.
Also irgendwie bewege ich mich anscheinend doch.. und das ist noch nicht alles. Die Erde fliegt mit 20 km pro Sekunde um die Sonne! Also bewege ich mich um den Erdmittelpunkt und gleichzeitig um die Sonne.
Das ist aber immer noch nicht alles, Die Sonne bewegt sich mit 200 km pro Sekunde um den Mittelpunkt der Milchstraße. Also bewege ich mich schon mit 200 km/s, 20km/s, 1km/s was noch??? Naja, die Milchstraße selbst steht auch nicht gerade still.. Das Spielchen kann man ewig so weiterspielen.
Im Endeffekt zählt für dich dass du auf dem Boden stehst und dich nicht bewegst.
So, eine Geschwindigkeit ist also "relativ" wie übrigens alles andere auch :-) Also auch Zeit. Wie geht das?
Als erstes sollte man wissen dass Licht bzw. Information sich mit höhstens Lichtgeschwindigkeit ausbreiten kann. Das ist eine Art Geschwindigkeitsbegrenzung im Universum die man so einfach erstmal akzeptieren muss. Darauf baut alles irgendwie auf.
Wenn du also auf der Erde stehst und einen Stern siehst dann siehst du nicht wie der Stern jetzt gerade im Moment aussieht, sondern wie er vor vielen tausend Jahren ausgesehen hat weil das Licht eben so lange gebraucht hat.
Naja gut, das erklärt nicht wieso Zeit relativ ist. Die Zeit für dich ändert sich nicht und kann sich auch nicht ändern. Sie vergeht immer gleich. Was sich aber ändern kann ist die Zeit die zwischen dir und jemandem anderen vergeht.
Um das zu verstehen muss wieder die Lichtgeschwindigkeit herhalten bzw. erstmal die Schallgeschwindigkeit! Wie du vielleicht weißt hört sich ein Krankenwagen der auf dich zu kommt anders an als wenn er von dir weg fährt. Das ganze heißt Dopplereffekt. Die Schallwellen einer Quelle die sich auf dich zubewegt sind dichter gepackt als die einer Quelle die sich von dir wegbewegt.
Genau das gleiche passiert auch mit Licht. Bewegt sich jemand verdammt schnell von dir weg, also fast mit Lichtgeschwindigkeit, dann kommt das Licht kaum noch hinterher. Beobachtest du die Person dabei wie sie zB. in die Luft hüpft während sie sich mit nahe der Lichtgeschwindigkeit von dir wegbewegt sieht das Ganze so aus als ob es in Zeitlupe passieren würde weil sich die Information über den Vorgang fast so schnell wegbewegt wie sie bei dir ankommen kann. Sie wird quasi über einen längeren Zeitraum hinweg gedehnt als es eigentlich der Fall war.
Die Person die du beobachtest merkt davon aber gar nichts. Es ist mehr eine optische Täuschung. Bewegt sich die Person ein Jahr lang von dir weg siehst du ein Jahr lang alles wie in Zeitlupe. Bleibt sie dann in einem Lichtjahr Entfernung stehen sieht es für dich nach insgesamt einem Jahr dann wieder normal aus nur siehst du eben alles ein Jahr verzögert. Fliegt die Person dann wieder mit nahe der Lichtgeschwindigkeit zu dir zurück sieht alles wiederum wie vorgespult aus. Du siehst sie losfliegen und im Null Komma nichts ist sie wieder bei dir. Das liegt daran dass du ein Jahr nach ihrem Abflug erst gesehen hast dass sie los geflogen ist und in der Zeit ist sie ja schon in deine Richtung geflogen. Weil aber die ganze Information über ihren Rückflug auch bei dir ankommen muss sieht es eben vorgespult aus.
Seit ihr wieder zusammen ist für euch beide insgesamt die gleiche Zeit vergangen. Es sah eben nur so aus als ob die Zeit sich verändert hätte. Der Effekt fällt aber erst bei sehr sehr hohen Geschwindigkeiten auf. Ab 90% der Lichtgeschwindigkeit ca.
Wenn du bis hier her folgen konntest bist du bereit für Zeitdilatation im Gravitationsfeld ;-P Um das zu verstehen muss man Gravitation als solches erstmal vergessen. Gravitation ist nur eine Wirkung. Eine Wirkung wird von etwas verursacht und die Ursache für Gravitation ist eine Raumkrümmung.
Was zum Henker ist Raumkrümmung? Stell dir ein dehnbares Netz mit quadratischen Löschern vor das an der Wand runterhängt. Wenn du jetzt einen Faden nimmst und in dieses Netz einen Halbkreis flechtest, hast du eine Kurve in einen ungekrümmten Raum dargestellt.
So eine Kurve ist im wahrsten Sinne des Wortes eine echte Kurve die du zB. mit einem Auto lang fährst. Was passiert in einer Kurve? Du wirst nach Außen gedrückt. Diese Kraft die dich nach Außen drückt nennt man Zentripetalkraft. Jetzt müssen wir wieder an Relativität denken. Im Auto bewegst du dich nicht. Du sitzt einfach nur da.
Man kann es auch kurz so sagen:
- Die Zeit, die wir an einem relativ zu uns bewegten Objekt beobachten, ist nicht die, welche ihm tatsächlich vergeht. Nur nach dem uns vom Licht zugetragenen Bild der Uhr des relativ zu uns bewegten Objekts — dieses Bild täuscht uns — vergeht seine Zeit umso langsamer je schneller sich das Objekt von uns wegbewegt.
- Nur stärker beschleunigte Uhren — und damit auch solche, die stärkerem Gravitationspotential ausgesetzt sind — gehen wirklich langsamer.
E=mc2
gravitation verkümung des raumes
Das ist ein Effekt der Relativitätstheorie, wenn du dich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegst, dann vergeht die Zeit für dich langsamer.
Genauere Erklärungen findest du unter dem Stichwort Zeitdillatation (bin mir nicht sicher ob das richtig geschrieben ist)
es ist ja ein schwarzes loch in der nähe des planeten und schwarze löcher haben eine unglaubliche anziehings kraft so wie ich auf damen :))