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Der Verlauf der Zeit wird von der Schwerkraft beeinflusst. Experten aus Colorado konnten den relativistischen Effekt erstmals fast exakt nachweisen.

Colorado – Zeit ist oftmals ein nicht einfach zu fassender Begriff – mal vergeht sie wie im Flug, in anderen Situationen fühlen sich Minuten wie Stunden an. Der Clou: Die Zeit vergeht gleich schnell – abhängig vom Ort. Das hatte schon Albert Einstein mit seiner Relativitätstheorie bewiesen. Äußere Faktoren haben Einfluss auf die Zeit und ihren Verlauf (BW24* berichtet) – dazu zählt auch die Schwerkraft.

Schwerkraft beeinflusst Zeitverlauf – ein Experiment verdeutlicht das Ausmaß

Uhren, die in unmittelbarer Nähe eines massereichen Körpers ticken, gehen langsamer als Uhren, die einen gewissen Abstand zur Masse eines fremden Körpers haben. Physiker konnten Berichten der FAZ zufolge diese Erkenntnis aus der Relativitätstheorie von Albert Einstein in den letzten Jahren mehrfach experimentell beweisen. Dafür wurden Uhren mit Raketen in die Luft geschossen – oder aber Forscher verlegten ihre Experimente auf Türme oder Berggipfel.

Der Abstand zur Erde und die damit verringerte Schwerkraft sind also ein maßgeblicher Faktor für den Verlauf unsrer Zeit. Wie groß die Unterschiede – oder besser die Zeitfenster sind – zeigte ein Experiment vor zwei Jahren in Japan. Forscher stellen eine Atomuhr auf dem Tokioter Fernsehturm Skytree in 450 Meter Höhe auf – eine baugleiche Atomuhr stand am Boden. Das Ergebnis: Die Uhr in 450 Metern Höhe lief im Schnitt pro Tag um vier Nanosekunden schneller.

US-Physiker beweisen Albert Einsteins Relativitätstheorie im Millimeterbereich

In einem neuen Experiment hatten Physiker vom National Institute of Standards and Technology in Boulder (Colorado) einen neuen Versuch gestartet. Ihr Ziel: Herauszufinden, wie sich der Zeitverlauf in noch weitaus geringeren Abständen – also im Zentimeter- und Millimeter-Bereich – verhält. Für ein solches Experiment reichten die normalen Atomuhren schon nicht mehr aus.

Die Physiker aus Colorado arbeiteten deshalb mit sogenannten optischen Atomuhren, in denen Licht mit einer vielfach größeren Frequenz schwingt, was sich auf die Ganggenauigkeit auswirkt. Im Versuch wurde die derzeit beste optische Atomuhr benutzt, die mit hunderttausend tiefgekühlten Strontiumatomen arbeitet, welche mit sich kreuzenden Laserstrahlen in einer optischen Gitterstruktur in der Schwebe gehalten werden.

Unterschiede im Zeitverlauf im Millimeterbereich – wem die Erkenntnis nutzt

In Ihrem Experiment hatten die US-Forscher einen Teil der in dem Lichtgitter gefangenen Atome um einen Millimeter angehoben, die Folge: Dadurch entstand gewissermaßen eine zweite optische Atomuhr. Noch viel wichtiger war aber die Erkenntnis, dass die höher liegenden Atome den Zeittakt tatsächlich etwas schneller schlugen als die unteren. Berichten des Wissenschaftsmagazins „Nature“ zufolge machte sich der Frequenzunterschied in der neunzehnten Nachkommastelle bemerkbar.

Da sich der Zeitunterschied im Nanosekunden-Bereich bewegt, hat der Effekt keinerlei Auswirkungen auf die normale Alltagswelt. Interessant könnte die Erkenntnis für die Geodäsie, also die Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche, sein. Auch haben es die US-Forscher geschafft, mit einer noch nicht gekannten Präzision die Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein sowie der Quantenphysik gleichzeitig zu testen.

Facebook-Community von Einstein begeistert – „ein unglaubliches Genie“

Zum Vergleich: Vorherige Versuche wie in Japan wurden im Kilometer-, beziehungsweise Meterbereich durchgeführt. Dass es die Physiker aus Colorado jetzt erstmals geschafft haben, den Einfluss der Schwerkraft auf die Zeit millimetergenau nachzuweisen, ist für die Fachwelt eine Sensation – auf den Alltag der Menschen hat die Erkenntnis allerdings wenig Auswirkungen. Die Community auf Facebook ist trotzdem begeistert.

„Er war wirklich ein unglaubliches Genie“, schreibt ein User zu Albert Einstein. Eine andere Nutzerin meint dazu: „Ich finde, dass die Zeit immer schneller vergeht“ – Höhe und Schwerkraft seien nicht notwendig. Einig sind sich die allermeisten Facebook-Nutzer, die den Beitrag kommentiert haben, dass die Erkenntnis der US-Forscher zu Einsteins Relativitätstheorie wichtig für die Wissenschaft ist – auch, wenn es auf den Alltag keine Auswirkungen hat. *BW24 ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA.