Zeitdilatation

Zeit|di|la|ta|ti|on 〈f.; -; unz.〉 durch die Relativitätstheorie erklärte Erscheinung, dass eine Uhr, die sich im Verhältnis zu einem Inertialsystem bewegt, von diesem System aus gesehen langsamer geht als eine in diesem System ruhende Uhr

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Zeitdilatation,

 

relativịstische Zeitdehnung, die aus der speziellen Relativitätstheorie folgende Tatsache, dass das Zeitmaß (die Eigenzeit) einer Uhr, die gegen einen Beobachter bewegt ist, für diesen gedehnt erscheint. Zwei Inertialsysteme K und K' seien relativ zueinander mit der Geschwindigkeit v bewegt, und in jedem System ruhe eine gleichartige Uhr. Betrachtet man nun zwei aufeinander folgende Ereignisse, die bezüglich K' am selben Ort stattfinden, so misst die Uhr im System K für den Zeitraum zwischen diesen Ereignissen den Wert Δt, während diejenige im System K' den kleineren Wert Δt ' = angibt (c Lichtgeschwindigkeit); d. h., die Uhr im System K' geht gegenüber der im System K nach. Vergleicht man umgekehrt den von den Uhren gemessenen Zeitabstand zwischen zwei Ereignissen, die bezüglich K am selben Ort stattfinden, zeigt sich entsprechend, dass die Uhr in K gegenüber der in K' nachgeht (Uhrenparadoxon). Von merklicher Größe ist die Zeitdilatation nur bei hinreichend hohen Geschwindigkeiten v. Sie ist eine unmittelbare Folge der Lorentz-Transformation und Ursache des im Rahmen der klassischen Physik nicht erklärbaren transversalen Doppler-Effekts. Experimentell wird sie mittels der Lebensdauer instabiler Elementarteilchen oder genauer Zeitmessungen mit Atomuhren nachgewiesen. (Zwillingsparadoxon)

 

Neben der speziell-relativistischen Zeitdilatation gibt es noch eine gravitative Zeitdilatation, die aus der allgemeinen Relativitätstheorie folgt. Sie äußert sich in der Dehnung der Eigenzeit einer Uhr in einem Schwerefeld, d. h., die Uhr geht unter Gravitationswirkung nach. Auch diese Art der Zeitdilatation konnte im Schwerefeld der Erde mit Atomuhren gemessen werden.