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Die verbogene Raum-Zeit

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normalen Fläche erfolgt nun der Übergang zur gekrümmten <strong>Raum</strong>-<br />

<strong>Zeit</strong> durch eine Veränderung des metrischen Tensors. Nehmen wir<br />

einmal an, ich lege den Abstand in der Umgebung des Nullpunkts<br />

folgendermaßen fest:<br />

a 2 = A(ct) 2 - Bx 2<br />

wobei A und B jetzt Koeffizienten sind, die im allgemeinen von<br />

<strong>Raum</strong> und <strong>Zeit</strong>, also von t und x, abhängen können. Wenn dies der<br />

Fall ist, liegt eine Krümmung der <strong>Raum</strong>-<strong>Zeit</strong> vor. <strong>Die</strong> Metrik der<br />

Speziellen Relativitätstheorie ist ein Spezialfall, bei dem A = B = l<br />

ist. In diesem Fall gibt es keine Krümmung; die <strong>Raum</strong>-<strong>Zeit</strong> ist eine<br />

Ebene, allerdings nicht eine Ebene mit der üblichen Metrik, entsprechend<br />

unserer Anschauung, sondern mit der Metrik der Speziellen<br />

Relativitätstheorie, die im übrigen nicht von mir, sondern<br />

von meinem früheren Mathematikprofessor Hermann Minkowski<br />

zuerst eingeführt worden ist.<br />

Newton: Ich verstehe - der Koeffizient A beschreibt sozusagen den<br />

<strong>Zeit</strong>ablauf, der Koeffizient B den räumlichen Maßstab am jeweiligen<br />

Ereignispunkt.<br />

Einstein: <strong>Die</strong> Verbiegung der <strong>Zeit</strong>, über die wir vorhin sprachen,<br />

läßt sich jetzt leicht begreifen. Sie wird durch den <strong>Zeit</strong>koeffizienten<br />

A festgelegt. Eine <strong>Zeit</strong>verbiegung liegt vor, wenn A nicht konstant<br />

ist, sondern von x, eventuell auch noch von t, abhängt. Im Fall<br />

der Erdgravitation ist A = l bei sehr großen Entfernungen, wenn<br />

die Gravitation vernachlässigbar ist. In der Nähe der Erde ist A<br />

jedoch kleiner als 1. Je mehr man sich der Erde annähert, um so<br />

größer ist diese Abweichung.<br />

Newton: Einen Moment! Betrachten wir eine Uhr, die sich bei<br />

einem beliebigen <strong>Raum</strong>punkt, sagen wir X, befindet. Ihre Weltlinie<br />

wird also durch x = X und t beschrieben, wobei t jeden Wert annehmen<br />

kann. Jedoch ist der <strong>Zeit</strong>ablauf, genauer der Ablauf der<br />

Eigenzeit � der Uhr, bestimmt durch den Abstand a auf der Weltlinie,<br />

dividiert durch c. Im Fall der Speziellen Relativitätstheorie<br />

ist a 2 = (ct) 2 , also ist die abgelaufene Eigenzeit T = (ct)/c = t. Mithin<br />

ist also die <strong>Zeit</strong>, die auf der Uhr angezeigt wird, gleich der<br />

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