Zwillingsparadoxon

Das Zwillingsparadoxon ist eines der bekanntesten Gedankenexperimente der speziellen Relativitätstheorie. Ein Zwilling bleibt auf der Erde, der andere reist mit einem Raumschiff nahe der Lichtgeschwindigkeit zu einem fernen Stern und kehrt zurück. Bei seiner Rückkehr ist der Reisende jünger als der Daheimgebliebene. Nicht subjektiv, sondern physikalisch messbar. Seine Uhr zeigt weniger verstrichene Zeit.

Dieser Effekt, die Zeitdilatation, ist keine Theorie mehr. Er wurde experimentell vielfach bestätigt. Atomuhren in Flugzeugen und auf Satelliten zeigen messbare Zeitunterschiede zur Erdoberfläche. GPS-Satelliten müssen die relativistische Zeitkorrektur einberechnen, sonst wären die Positionsangaben um Kilometer falsch.

Das "Paradoxon" entsteht, weil die spezielle Relativitätstheorie besagt, dass Bewegung relativ ist. Aus Sicht des Reisenden bewegt sich die Erde von ihm weg. Warum altert dann nicht der Erdling langsamer? Die Auflösung liegt in der Asymmetrie: Der Reisende beschleunigt, wendet und bremst. Er wechselt sein Bezugssystem. Der Erdling tut das nicht. Diese Asymmetrie bricht die Gleichwertigkeit der Perspektiven.

Für die Science-Fiction ist das Zwillingsparadoxon fundamental. In Joe Haldemans "The Forever War" (1974) kämpfen Soldaten in einem interstellaren Krieg. Durch die relativistischen Effekte ihrer Reisen kommen sie nach jeder Mission in eine Zukunft zurück, in der Jahrzehnte vergangen sind. Die Gesellschaft, für die sie kämpfen, ist ihnen fremd geworden. Haldeman nutzte das Paradoxon als Metapher für seine Erfahrungen als Vietnam-Veteran.

In "Interstellar" (2014) altert Cooper auf dem Planeten Miller in der Nähe eines Schwarzen Lochs kaum, während auf der Erde Jahrzehnte vergehen. Die Szene, in der er die aufgestauten Videobotschaften seiner Tochter sieht, nutzt die emotionale Wucht der Zeitdilatation meisterhaft.

Das Zwillingsparadoxon bedeutet: Interstellare Reisen sind möglich, aber sie kosten die Reisenden ihre Gegenwart. Wer zu den Sternen fliegt, kommt in eine Zukunft zurück, in der alles, was er kannte, Vergangenheit ist.