15 11 Wie komme ich von A nach B? Der Wolkenkratzer Burj Khalifa (B 11.34) in Dubai ist mit 828 m das höchste Gebäude der Welt. Die Aufzüge haben ein Tempo von beachtlichen 10 m/s (36 km/h). Beim Anfahren und Abbremsen wird dir sicher mulmig im Bauch. Aber während der Fahrt dazwischen merkst du vom Tempo gar nichts. Warum? Aus demselben Grund wie im ruhig fahrenden Zug und im ruhig fliegenden Flugzeug. Der Geschwindigkeitspfeil ändert weder Richtung noch Länge. Er wird nur verschoben, und das kannst du nicht spüren. Das ist ein ganz allgemeiner Effekt: Immer dann, wenn sich der Geschwindigkeitspfeil mit der Zeit nicht verändert, wenn er also weder länger noch kürzer wird und sich auch nicht dreht, merkst du nichts von der Bewegung. Man spricht dann auch von einer unbeschleunigten Bewegung und könnte daher sagen: Unbeschleunigte Bewegungen kannst du nicht spüren. Das gilt auch bei ganz absurd hohen Geschwindigkeiten. Während du hier sitzt und diese Zeilen liest, bewegt sich die Erde mit einem Wahnsinnstempo von 30 km/s um die Sonne ( A 14 ). Umgerechnet sind das mehr als 100.000 km/h. Ist das nicht komplett verrückt? Du merkst das nicht, weil der Effekt derselbe ist, wie im Flugzeug. Du selbst empfindest dich in Ruhe. Ruhe und gleichmäßige Bewegung, bei der der Geschwindigkeitspfeil nur verschoben wird, sind nicht voneinander zu unterscheiden (1 Relativitätstheorie). B 11.35 Zwei mögliche Sichtweisen: a Aus der Sicht der Erde bist du in Ruhe. b Aus der Sicht des Sonnensystems bewegst du dich mit über 100.000 km/h. Weil sich aber die Geschwindigkeit nicht ändert, merkst du nichts davon. B 11.34 Der imposante Burj Khalifa in Dubai ist mit 828 m das höchste Gebäude der Welt. 108.000 km/h Ich bewege mich mit mehr als 100.000 km/h um die Sonne! Ich stehe und bin daher in Ruhe. Relativitätstheorie Eine gleichmäßige Bewegung ist nicht zu spüren. Aber mehr noch: Eine gleichmäßige Bewegung ist mit keinem Messgerät der Welt zu messen, auch nicht mit den allerallergenaustesten. Man könnte es auf den Punkt gebracht auch so beschreiben: Nimm eine große Zahl der weltbesten Physikerinnen und Physiker, gib ihnen die allerbeste Ausrüstung, die man auf der ganzen Welt bekommen kann und bringe sie damit ins All. Sie sollen mit ihren Messgeräten in Weltall-Labors ohne Fenster experimentieren (B 11.36). Auch wenn sie kreuz und quer fliegen, solange sie ihre Geschwindigkeit nicht ändern, also unbeschleunigt sind, können sie weder spüren noch messen, dass sie sich bewegen. Für sie wirkt es im Labor so, also wären sie in absoluter Ruhe. B 11.36 In gleichmäßig bewegten Weltraumlabors ohne Kontakt nach draußen kann man seine Bewegung weder merken noch messen. Es wirkt innen drinnen wie in Ruhe. Die Tatsache, dass man eine sich nicht ändernde Geschwindigkeit nicht spürt und nicht messen kann, klingt irgendwie langweilig. Sie ist aber die Grundlage einer der faszinierendsten Theorien aller Zeiten, nämlich der Relativitätstheorie des Physikgenies Albert Einstein. Sie besagt zum Beispiel, dass für bewegte Objekte die Zeit langsamer vergeht. Und das ist letztlich eine Folge daraus, dass du in einem ruhig fahrenden Zug dein Tempo nicht spüren kannst. Abgefahren, oder?! WOHER KOMME ICH UND WOHIN FLIEGE ICH NUN? ALLES BEWEGT SICH ODER AUCH NICHT?! NANU?! WIE BIN ICH IN DIESE KISTE GEKOMMEN?! WENN HIER EIN FENSTER WÄRE... BEWEGE ICH MICH JETZT? ICH BEWEGE MICH, GLAUBE ICH ... ABER ICH KÖNNTE MICH AUCH IRREN ... Kurz zusammengefasst Das ist ein ganz allgemeiner Effekt: Immer dann, wenn sich der Geschwindigkeitspfeil mit der Zeit nicht verändert, wenn er also nicht länger und nicht kürzer wird und sich auch nicht dreht, merkst du nichts von der Bewegung. Man spricht dann auch von einer unbeschleunigten Bewegung und könnte daher auch sagen: Unbeschleunigte Bewegungen kann man nicht spüren. Deshalb merkt man die Bewegung in einem gleichmäßig bewegten Aufzug, Zug oder Flugzeug nicht. Und man merkt auch nicht die Bewegung der Erde um die Sonne. Dass Ruhe und gleichmäßige Bewegung nicht voneinander zu unterscheiden sind, ist die Grundlage der Relativitätstheorie. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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