Die verbogene Raum-Zeit

gegeben durch das Verhältnis der Geschwindigkeit des Aufzugs
und der Lichtgeschwindigkeit, also 3,3 · 10 -14 , etwa drei Billionstel
eines Prozents. Zwar ist dies äußerst wenig, aber, wie wir sehen
werden, meßbar.
Newton: Da die Lichtfrequenz im Fall des sichtbaren Lichts etwas
mit der Farbe zu tun hat, haben wir es mit einer Verschiebung der
Frequenz nach blau, also zu höherer Frequenz, zu tun, die wir
Blauverschiebung nennen können. Ich nehme an, daß sich die
Sache genau umgekehrt verhält, wenn sich die Laserquelle am
Boden befindet und der Empfänger oben auf dem Turm.
Einstein: In diesem Fall entfernt sich der Empfänger vom Beobachter
im fallenden Aufzug - deshalb haben wir jetzt eine Rotverschiebung.
Haller: Man kann sich die Frequenzverschiebung übrigens auf eine
einfache Art plausibel machen. Das Licht, das von oben kommt,
»fällt« gewissermaßen im Gravitationsfeld der Erde nach unten,
wie der Aufzug. Durch seinen »Fall« erhalten die Teilchen des
Lichts, die Photonen, etwas mehr Energie, deshalb die Blauverschiebung,
denn die Teilchen des blauen Lichts besitzen eine höhere
Energie als die Teilchen des roten Lichts. Umgekehrt verlieren
die Lichtteilchen bei der Abstrahlung nach oben durch die
Gravitation etwas Energie - deshalb die Rotverschiebung.
Newton: Was hat das nun mit dem Verhalten der Zeit zu tun?
Einstein: Sehr viel, denn zwischen dem Licht, das ja ein pulsierendes
elektromagnetisches Phänomen ist, und einer Uhr besteht faktisch
kein Unterschied. Ein Laser, der Licht einer ganz bestimmten
Frequenz aussendet, ist gleichzeitig auch eine genaugehende Uhr.
Nehmen wir an, wir vergleichen das Licht, das von einer
Laserquelle am Boden neben dem Empfänger abgestrahlt wird, mit
dem Licht, das von einem ähnlichen Laser oben auf dem Turm
kommt. Das von oben ankommende Licht hat eine etwas höhere
Frequenz als das Licht des Lasers am Boden. Dies bedeutet, daß
der zeitliche Abstand zwischen zwei Lichtwellen beim Laser am
Boden etwas größer ist als die Zeitdifferenz zwischen zwei von
oben kommenden Wellen. Da diese Zeitdifferenzen ein Maß für die
abgelaufene Zeit sind, folgt: Die Zeit am Boden läuft etwas lang-
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