Zeitdilatation

Die Zeitdilatation ist eine der erstaunlichsten Vorhersagen von Einsteins Relativitätstheorie: Zeit vergeht nicht überall gleich schnell. Nach der speziellen Relativitätstheorie läuft eine bewegte Uhr umso langsamer, je näher ihre Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit kommt. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie vergeht die Zeit zusätzlich langsamer in stärkerer Schwerkraft, etwa tief im Gravitationsfeld eines schwarzen Lochs.

Das ist keine bloße Theorie, sondern täglich gemessene Wirklichkeit. Die Satelliten des GPS müssen beide Effekte herausrechnen, sonst würde die Navigation schon nach Stunden um Kilometer danebenliegen. Atomuhren in Flugzeugen und Astronauten auf der Raumstation altern nachweislich um winzige Bruchteile anders als Menschen am Boden. Das berühmte Zwillingsparadoxon, bei dem ein reisender Zwilling jünger zurückkehrt als sein daheimgebliebener Bruder, ist die anschauliche Folge davon.

Für die Science-Fiction ist die Zeitdilatation ein Geschenk, weil sie echte Zeitreisen in die Zukunft erlaubt, ohne die Physik zu brechen. In Interstellar entspricht eine einzige Stunde auf dem Planeten Miller nahe dem schwarzen Loch Gargantua sieben Jahren auf der Erde. Joe Haldeman macht den Effekt in Der ewige Krieg zum eigentlichen Motor: Seine Soldaten kehren von relativistischen Einsätzen in eine Zukunft zurück, die ihnen mit jeder Reise fremder wird.

Unter all den exotischen Ideen des Genres ist die Zeitdilatation die eine, die vollständig bewiesen ist. Sie verbindet relativistisches Reisen, schwarze Löcher und die tiefe Einsicht, dass es kein gemeinsames Jetzt über den ganzen Kosmos hinweg gibt, sondern dass die Zeit für jeden Beobachter anders fließt.

Für Science-Fiction-Autoren ist die Zeitdilatation ein erzählerisches Werkzeug mit harten emotionalen Konsequenzen. Bei Haldeman kehren Soldaten zurück und müssen feststellen, dass ihre Geschwister älter sind als sie selbst. In Interstellar wartet eine Tochter auf der Erde, während ihr Vater wenige Stunden auf einem Planeten verbringt. Der Effekt eignet sich nicht für Action, sondern für Einsamkeit und Entfremdung. Kaum eine andere physikalische Tatsache erzeugt in der SF so konsequent emotionale Spannung.

Die Allgemeine Relativitätstheorie erweitert den Effekt noch: Je tiefer im Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs, desto langsamer die Zeit. An einem Ereignishorizont würde Zeit für einen äußeren Beobachter praktisch stillstehen. Dieses Zusammenspiel von Geschwindigkeit und Gravitation macht den Weltraum zu einem Ort, an dem Zeitpläne und Verabredungen grundsätzlich relativ sind, und an dem ein Wiedersehen immer ungewiss bleibt.