Wenn Einstein gebeten wurde, seine Relativitätstheorie kurz zusammenzufassen, so sagte er gerne: „Früher hat man geglaubt, wenn alle Dinge aus der Welt verschwinden, so bleiben noch Raum und Zeit übrig. Nach der Relativitätstheorie verschwinden aber Raum und Zeit mit den Dingen.“ Wie konnte Einstein eigentlich mit einer so unerhörten Behauptung daherkommen? Wieso konnte er einfach den Äther abschaffen und die Lichtgeschwindigkeit als Naturkonstante festlegen? Hatte denn nicht vor Einstein alles prima zusammen gepasst?
Nein, hatte es nicht. Auch vor Einstein schon hatte es Bestrebungen gegeben, sich von der Vorstellung des Äthers – einer Substanz, die den gesamten Raum ausfüllt und in dem sich die Lichtwellen bewegen – zu lösen. Einige Wochen nach dem Erscheinen von Einsteins Aufsatz äußerte der Mathematiker Henri Poincaré einen ähnlichen Gedanken, nur hatte er den Ansatz mit mathematischen Ideen untermauert, anstatt mit physikalischen. Aber auch Poincaré wollte die absolute, unveränderliche Zeit aufgeben.
Das Problem mit dem Äther war Folgendes: Ähnlich wie der Schall sich in Luft mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt, sollte sich das Licht im Äther bewegen. Würde sich also ein Beobachter einer Lichtquelle nähern (seine Position zum Äther also verändern) müsste das Licht (dessen Geschwindigkeit in Relation zum Äther gleich bleibt) mit größerer Geschwindigkeit auf ihn zukommen, als wenn er sich von der Lichtquelle entfernt. Jegliche Versuche, diese Annahme zu beweisen, scheiterten jedoch. Die ermittelte Lichtgeschwindigkeit blieb stets gleich. Dieser Widerspruch verschwand mit der Relativitätstheorie.
Welche Auswirkung hatte Einsteins Idee also auf die Vorstellung der Zeit?
Fassen wir noch einmal zusammen:
Für Newton (und alle anderen auch) gab es eine absolute Zeit. Die Geschwindigkeit des Lichtes errechnet sich aus der Entfernung, die es in einer bestimmten Zeit zurücklegt. So wie die Geschwindigkeit eines Autos in zurückgelegten Kilometern pro Stunde errechnet wird. Verschiedene Beobachter betrachten nun einen Lichtimpuls, der von einem Ort zum anderen geschickt wird. Nach Newton ermittelt jeder Beobachter die selbe Zeit, die der Lichtstrahl benötigt hat (denn die Zeit ist absolut), aber eine unterschiedliche Länge des zurückgelegten Weges (denn der Raum ist nicht absolut).
Geschwindigkeit = zurückgelegter Weg : Zeit
oder
Zeit = zurückgelegter Weg : Geschwindigkeit
Nach Einstein aber ist die Lichtgeschwindigkeit die Konstante. Jeder Beobachter misst also die selbe Geschwindigkeit, unabhängig davon, ob das Licht nun einen Meter oder 100 Kilometer zurücklegt. Die dafür benötigte Zeit berechnet sich nun aus der Strecke (ein Meter oder 100 Kilometer) geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit (in beiden Fällen gleich). Dadurch ergeben sich verschiedene Werte für die Zeit! Jeder Beobachter hat seine eigene Uhrzeit, je nachdem wo im Raum er sich befindet.
Spätestens an dieser Stelle wird dem Normalsterblichen leicht schwindelig. Man hört auf, darüber nachzudenken und tröstet sich damit, dass Einstein eben genial war. So bemerkte Charlie Chaplin denn auch einmal treffend zu Einstein: „Mir applaudieren die Leute, weil mich alle verstehen, und Ihnen, weil niemand Sie versteht.“
Stand: 22.03.2001
