Fahrendes Auto ist kürzer als ein baugleiches Stehendes
Längenkontraktion
Im "Jahr der Physik 2005" stehen die epochalen Theorien des Physikers Albert Einstein im Mittelpunkt vieler Ö1 Sendungen. Hier die Erklärung der wichtigsten Begriffe seiner wissenschaftlichen Arbeiten zum Nachlesen.
8. April 2017, 21:58
Die Längenkontraktion besagt, dass sich in einem bewegten Bezugssystem die Maßstäbe in Bewegungsrichtung verkürzen. Der Begriff Maßstab meint hier nicht speziell ein Metermaß, sondern ganz allgemein Distanzen im Raum. Die Längenkontraktion wirkt sich also nicht nur auf feste Körper, die in Bewegung kürzer als in ihrem eigenen Ruhsystem sind, sondern auch auf den Raum allgemein aus.
Ein fahrendes Auto ist folglich kürzer als ein baugleiches geparktes Fahrzeug. Ein Autofahrer könnte die Längenkontraktion seines bewegten Fahrzeugs theoretisch mit einem Selbstauslöser-Photo des Autoschattens festhalten. Je näher die Geschwindigkeit des Autos dabei an jene des Lichts (ca. 300 000 km/s) herankommt, umso größer wird die Längenkontraktion. Könnte man einen runden Ball mit nahezu Lichtgeschwindigkeit werfen, würde er als aufgestelltes Ellipsoid, als eierförmiger Rugbyball durch die Luft fliegen.
Wie bei der Zeitdehnung ist auch bei der Längenkontraktion das Relativitätsprinzip zu berücksichtigen, wonach man bei gleichberechtigten Inertialsystemen nicht zwischen ruhenden und bewegten Systemen unterscheiden kann. Die Relativitätstheorie beschreibt Bezugssysteme, die relativ zueinander in Bewegung sind. Deshalb könnte ein Autofahrer ebenso gut behaupten, er befinde sich in Ruhe und ein ruhender Beobachter bewegt sich. Damit erschienen ihm die Längenmaßstäbe im Bezugssystem des anderen Beobachters verkürzt.
Die Längenkontraktion ist neben der Zeitdilatation die wichtigste Konsequenz der SRT. Beide relativistischen Effekte sind zwei komplementäre Ausprägungen ein und desselben physikalischen Phänomens. In der SRT sind Raum und Zeit keine getrennten Begriffe, sie bilden vielmehr eine vierdimensionale Einheit, die Raumzeit. In bewegten Bezugssystemen verkürzt sich ein Körper oder allgemein der Raum um denselben Faktor, um den die Zeit gedehnt wird.
In der klassischen Physik hatte der Raum eine universelle Bedeutung, man stellte sich ihn als unveränderliche kosmische Bühne vor, auf der die Natur ihr Schauspiel darbot. "Der absolute Raum bleibt vermöge seiner Natur und ohne Beziehung auf einen äußeren Gegenstand stets gleich und unbeweglich", lautete das Raumkonzept Isaac Newtons. Einstein zeigte im Rahmen seiner Relativitätstheorie, dass weder der Raum (noch die Zeit) absolute Größen im Universum darstellen, sondern abhängig von der Bewegung des Beobachters (SRT) und der Gravitation (ART) - und somit relative Größen im Universum sind.
