Zeit ist relativ! Diese Aussage begegnet den Menschen immer wieder. Sie lässt sich sogar anhand von drei Szenarien belegen. Zeitverschiebung, Zeitwahrnehmung und die Relativitätstheorie sind die Grundlagen, um ein Verständnis für die Zeit zu bekommen.
Die Basis: Zeit ist festgelegt
Zunächst ist verkürzt festzuhalten, dass die Erde sich um sich selbst und die Sonne dreht. Dabei kommt es zu astronomischen Phänomenen wie Tag und Nacht, Sonnenauf- und -untergang sowie die Mondphasen. Zugleich sind durch den Lauf der Erde um die Sonne und die gekippte Erdachse die Jahreszeiten zu erklären. All das nutzen die Menschen – teilweise ohne diese Phänomene wirklich erklären zu können -, um Tageszeiten, Jahreszeiten und später sogar die Uhrzeiten zu entwickeln. Parallel maßen die Menschen beobachtete Zeiträume mithilfe dieser Systematik. Zeit ist daher eine von Menschen festgelegte Definition von Zeitpunkten und verschieden langen Zeitphasen. In Übereinkunft der Staaten entstand daraus die heutige gültige koordinierte Weltzeit (UTC), die auf dem ganzen Globus die Uhrzeit festlegt.
Zeit ist relativ
Zeit ist folglich exakt definiert. 60 Sekunden sind eine Minute, 60 Minuten sind eine Stunde, 24 Stunden sind ein Tag, sieben Tage eine Woche usw. Und dennoch: Zeit ist zutiefst relativ. Wie kann das sein?
Zeitverschiebung
Das erste Szenario zeigt, dass eine definierte Zeit nicht immer identisch sein muss. Dabei ändert sich jedoch nicht die Zeitdauer, sondern die Zeitmessung. Ein einfach zu verstehendes Bespiel ist die Sommerzeit. Durch die Zeitverschiebung um eine Stunde ändert sich die gültige Uhrzeit. Es ändert sich jedoch zunächst nicht der Biorhythmus der Menschen. Die Natur bleibt ohnehin „in der alten Zeit“, es ändert sich nichts. Die Menschen müssen jedoch eine Stunde früher aufstehen. Für viele ist das ein anstrengender Anpassungsprozess. Nach einigen Tagen ist es aber geschafft. Das Frühstück um acht Uhr fühlt sich wieder an wie vorher und die Bettgehzeiten sind wie alles andere ebenfalls normalisiert. Der Mensch empfindet die Zeit wieder normal, obwohl nach wie vor alles eine Stunde versetzt ist.
Zeitwahrnehmung
Ein weiteres Szenario ist die psychologische Zeitwahrnehmung. Dazu gibt es viele wissenschaftliche Abhandlungen und Studien. Kurz gesagt: Die Menschen nehmen den Verlauf einer bestimmten Zeit unterschiedlich wahr. Zwar hat das Gehirn eine Art innere Uhr, die sogar relativ exakt ist. Die Menschen können aber nicht immer darauf zurückgreifen. Daher kommt es zu unterschiedlichen Einschätzungen von bereits vergangener Zeit.
Das konnten Wissenschaftler immer wieder nachweisen. So ändern Menschen in Abschottung bei absichtlich veränderten Hell-Dunkel-Längen den Schlafrhythmus. Ebenso zeigten Studien, dass Menschen der Aufgabe, ohne Uhr nach exakt einer Stunde einen Knopf zu drücken, nicht korrekt nachkommen konnten. Fast alle wählten einen anderen Zeitpunkt – bei extremer Abweichung zwischen den Probanden.
Wie unterschiedlich die eigene Zeitwahrnehmung ist, kann jeder selbst nachfühlen: Beim Warten scheinen die Sekunden quälend langsam zu tropfen, bei interessanten Tätigkeiten scheint die Zeit dagegen zu verfliegen.
Einsteins Relativitätstheorie
Das dritte Szenario ist eine – in Teilen der Physik umstrittene – wissenschaftliche Theorie von Einstein: die bekannte Relativitätstheorie. Nach dieser ist Zeit relativ. Die sehr komplexe Theorie Einsteins lässt sich in Bezug auf die Zeit wie folgt erklären: Die zurückgelegte Entfernung von Licht ist länger, wenn das Licht sich in einem beschleunigten Gegenstand bewegt. Da die Lichtgeschwindigkeit als konstant gilt und die zurückgelegte Strecke von der (konstanten Licht-) Geschwindigkeit und der Zeit abhängt, muss die Zeit variabel sein, da die Entfernung sich verändert.
Das heißt: Die Zeit vergeht in sich bewegenden Körpern anders als in stillstehenden. Nach Einstein wird sie langsamer, je näher die Geschwindigkeit an die Lichtgeschwindigkeit kommt. Allerdings nur relativ. Denn im Rest des Universums vergeht die Zeit anders, da alle Körper eine eigene Geschwindigkeit haben und somit jeweils unterschiedlich in Bezug zueinander stehen.
Ein bekanntes Beispiel für die Theorie ist das Zwillingsparadoxon: Ein Raumfahrer hat auf der Erde einen Zwilling. Er fliegt mit extrem schneller Geschwindigkeit einige Jahre im Weltall. Seine Zeit vergeht also laut Theorie langsamer. Bei seiner Rückkehr ist er entsprechend deutlich jünger als sein Zwilling. Für diesen wiederum ist die Zeit gefühlt genauso schnell vergangen wie für seinen Bruder im Weltall. Allerdings ist er in der Realität älter, die Zeit verging tatsächlich schneller.
Das Zwillingsparadoxon zeigt auf, wie relativ die Zeit nach Einsteins Theorie ist. Entsprechend hat uns der Physiker anhand von wissenschaftlichen Theorien deutlich gemacht, dass Zeit nicht nur gefühlt im Auge des Betrachters liegt, sondern wirklich relativ ist.
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