Fragen zum Relativitätsprinzip

Wie kann eine Weltzeit definiert werden, wenn Gleichzeitigkeit relativ ist?

Nach der Relativitätstheorie ist Gleichzeitigkeit relativ und zueinander bewegte Uhren gehen aufgrund der Zeitdilatation unterschiedlich schnell. Dennoch ist es möglich, eine Weltzeit zu definierten und Uhren relativ zu dieser Weltzeit synchron zu halten. Hierzu wird ein Koordinatensystem ausgewählt und die in diesem Koordinatensystem ablaufende Zeit als Referenz für alle Zeitmesssysteme verwendet. Dieses Vorgehen widerspricht nicht dem Relativitätsprinzip sondern wird von ihm ausdrücklich ermöglicht. Nach dem Relativitätsprinzip kann nämlich ein Koordinatensystem zur Beschreibung der Wirklichkeit willkürlich gewählt werden.

Im Falle der koordinierten Weltzeit wird als Koordinatensystem das Gradnetz der Längen- und Breitengrade und die Höhe gewählt. Die Zeitdauer wird nach Sekunden berechnet, die eine Atomuhr auf Meereshöhe messen würde. Damit wird der Umstand berücksichtigt, dass eine Uhr im Schwerefeld der Erde je nach Höhe unterschiedlich schnell geht. Um den Lauf der Zeit außerdem mit dem Gang der Sonne synchron zu halten, werden bei bedarf Schaltsekunden eingeführt.

Es ist offensichtlich, dass das für die Weltzeit verwendete Koordinatensystem kein Inertialsystem ist. Das heißt, dass die Naturgesetze in diesem Koordinatensystem nicht die einfachte Form annehmen. So treten zum Beispiel Scheinkräfte wie Fliehkraft und Corioliskraft auf und die Lichtgeschwindigkeit ist, nach Weltzeitsekunden gemessen, nicht überall gleich. Alle diese Effekte können aber nach der Relativitätstheorie berechnet werden und stehen zu ihr nicht im Widerspruch.

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Letzte Änderung: 11.12.2006

© Joachim Schulz

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