Die Relativitätstheorie - einfach erklärtQuarks&CoVorschauAktuellArchiv

Eine Fahrt mit Lichtgeschwindigkeit Obwohl die Lichtgeschwindigkeit sehr hoch ist, ist sie doch begrenzt auf rund 300.000 Kilometer pro Sekunde. Das bedeutet u.a. dass das Licht nicht an jedem Ort gleichzeitig sein kann, sondern eine gewisse Zeit benötigt um von einem Ort zu einem anderen zu kommen. Im Alltag fällt diese Verzögerung jedoch nicht auf, weil wir uns viel zu langsam bewegen. Aber was wäre, wenn die Lichtgeschwindigkeit viel langsamer wäre, sagen wir 40 Kilometer pro Stunde? Dann würde sich die Relativitätstheorie bereits bei einer normalen Autofahrt bemerkbar machen. Im Computer lässt sich diese Situation ansatzweise simulieren. Normalerweise bewegt man sich dabei durch abstrakte Computerlandschaften, doch wir wollten wissen, wie eine reale Fahrt aussehen würde. Um das herauszufinden haben wir eine Überfahrt über die Köln Deutzer Brücke gefilmt und anschließend die relativistischen Perspektive der Bilder per Computer berechnen lassen. Normalerweise sieht diese Überfahrt wie im Linken Film aus: Das Licht rast mit 300.000 Kilometern pro Sekunde, wir tuckern dagegen mit knapp 40 Kilometern pro Stunde über die Straße. Fahrt über die Deutzer Brücke.. Fahrt bei annähernder Lichtgeschwindigkeit Was geschieht nun, wenn wir am Tacho des Lichtes drehen (rechter Film)? Wieder fahren wir mit knapp 40 Stundenkilometern, doch diesmal bremsen wir das Licht auf ebenfalls 40 Stundenkilometer. Das bedeutet wir bewegen uns in dieser simulierten Welt jetzt mit 90 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Zwei Effekte fallen ins Auge: Zum einen ist das Blickfeld wesentlich größer. Das heißt wir sehen auf einmal viel mehr von der Umgebung. Der Bereich der vorher unser gesamtes Blickfeld eingenommen hat, ist jetzt nur noch ein kleiner Teil des Gesamtbildes. Dadurch wirken z.B. die Gebäude deutlich kleiner, es entsteht der Eindruck, wir würden uns von dem anderen Ufer entfernen, obwohl wir uns darauf zu bewegen. Zum anderen biegen sich alle Gegenstände die senkrecht zu unsere Bewegung sind, zum Beispiel die Laternen, aber auch der Rhein. Alle Linien in Bewegungsrichtung, also die Linien die auf das andere Ufer zulaufen, bleiben dagegen kerzengerade, wie zum Beispiel die Straßenbahnschienen. Um zu verstehen wie diese Krümmung zu Stande kommt, betrachten wir einmal einen Schnappschuss der Szene: Eine ehemals gerade Laterne ist nun gebogen, denn das Licht von ihrem oben Ende hat einen längeren Weg zu uns, erreicht uns also später als das Licht des Laternenpfahls auf unserer Höhe. Während dieser Zeit haben wir uns jedoch schon ein Stück weiterbewegt, die Spitze der Laterne scheint dann an einer anderen Position als das Mittelstück. Insgesamt wirkt die Laterne daher nach hinten gekrümmt. (Die beiden schwarzen Balken oben und unten im Bild sind übrigens kein relativistischer Effekt. Normalerweise würde man hier ebenfalls die Straße bzw. den Himmel sehen. Die begrenzte Kameraauflösung lieferte dort jedoch kein Bild.) Um die beiden dominierenden Effekte herauszustellen, haben wir bei unserer Fahrt mit 90 Prozent der Lichtgeschwindigkeit nicht alle Auswirkungen der Relativitätstheorie berücksichtigt. Und natürlich hätte die Verlangsamung des Lichts auch Konsequenzen auf ganz andere Bereiche des Lebens, die wir hier ebenfalls außer Acht gelassen haben. Würden wir uns in der realen Welt tatsächlich mit (annähernd) Lichtgeschwindigkeit bewegen, wäre das Bild fast komplett schwarz. Surftipp Simulierte Flüge mit annähernd Lichtgeschwindigkeit: Die Gallerie der Uni-Tübingen. Ulrich Grünewald

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	1999 Westdeutscher Rundfunk	Sendedatum: 09.11.1999