Raumzeit und Alterung

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie erklärt die Zeitdilatation. Wikipedia bietet eine kurze Zusammenfassung:

Zeitdilatation ist ein Unterschied in der verstrichenen Zeit, die von zwei Beobachtern gemessen wird, entweder aufgrund eines Geschwindigkeitsunterschieds relativ zueinander oder aufgrund unterschiedlicher Lage relativ zu einem Gravitationsfeld. Aufgrund der Natur der Raumzeit wird gemessen, dass eine Uhr, die sich relativ zu einem Beobachter bewegt, langsamer tickt als eine Uhr, die im eigenen Bezugssystem des Beobachters ruht. Auch eine Uhr, die unter dem Einfluss eines stärkeren Gravitationsfeldes steht als die des Beobachters, wird langsamer gemessen als die eigene Uhr des Beobachters.

Wenn man mehr Schwerkraft erfährt, scheint die Zeit im Vergleich zur (sagen wir) Erde langsamer zu fließen. Das bedeutet, dass Sie sich durch das „Stehen“ auf Jupiter, was aufgrund der gasförmigen Oberfläche nicht möglich ist, schneller durch die Zeit bewegen; aber man altert nicht langsamer. Angenommen, Ihre Lebensdauer beträgt 80 Jahre. Auf Jupiter würdest du immer noch 80 Jahre leben, aber die Zeit, die während deiner 80 Jahre auf der Erde vergangen ist, wäre etwas mehr als das.

Die Gravitationszeitdilatation auf dem Mond ist das Gegenteil: Die schwächere Gravitation bedeutet, dass eine Erduhr geringfügig langsamer tickt als eine Monduhr.

Je schneller man reist, desto langsamer erlebt man die Zeit. Zum Beispiel, wenn eine Person unterwegs war$0.99c$, und unter der Annahme, dass ein Mensch genau 80 Jahre lebt, würde die Person immer noch 80 Jahre leben, und das Leben wäre aus ihrer Sicht normal.

Ein Beobachter von außen würde jedoch sehen, dass der schnelle Mensch Hunderte von Jahren leben würde ($\gamma = \dfrac{1}{\sqrt{1-(\frac{v}{c})^2}}\approx7.0888$), wo$v=0.99c$, da die Beobachter keine Zeitdilatation erfahren. Lassen Sie mich ein weiteres Beispiel geben.

Im Film Interstellar umkreisen Astronauten ein supermassereiches Schwarzes Loch. Wenn sie einen Planeten in der Nähe des Schwarzen Lochs besuchen, glauben sie, dass sie sich dort nur wenige Stunden aufgehalten haben, aber über 20 Jahre sind vergangen. Dies liegt daran, dass sie sich unter einer massiven Raumzeitkurve befinden, die durch die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs verursacht wird.

Auf der anderen Seite, wenn sich eine Person auf einem Körper mit geringer Schwerkraft wie dem Mond oder dem Mars befände, wäre die Zeit etwas schneller, als wenn sie auf der Erde bleiben würde. Die 80 Jahre, die sie leben würden, wären für sie normal, aber für jemanden, der auf der Erde zuschaut, wäre ihr Leben etwas kürzer als 80 Jahre.