Theorie:
Im vorigen Kapitel haben wir zunächst die Auswirkungen des Relativitätsprinzips auf Lichtuhren festgestellt:
Eine Lichtuhr läuft in jedem Inertialsystem (und in jeder Richtung) gleich schnell.
Danach haben wir jedoch eine Überlegung angestellt, die dieser Erkenntnis zu widersprechen scheint. Betrachten wir nämlich eine ruhende und eine (im Bezug dazu) bewegte Lichtuhr, so weisen diese einen Gangunterschied auf:
In der bewegten Uhr ist die Zeit zwischen den Klicks länger. Das liegt daran, dass das Licht hier einen weiteren Weg zurücklegt: Zusätzlich zur senkrechten Strecke muss es auch die Bewegung der Lichtuhr mitmachen:
Bezeichnen wir das ruhende System mit der darin ruhenden Lichtuhr als \(S\) und das bewegte System (mit der anderen Uhr) als \(S'\).
Aus Sicht des Systems \(S\) läuft die bewegte Lichtuhr in \(S'\) also langsamer (sie klickt weniger oft). Versetzen wir uns aber in die Perspektive von \(S'\), so beobachten wir genau das entgegengesetzte Phänomen: Die Uhr in \(S'\) ruht jetzt (in Bezug auf uns), während die Uhr in \(S\) bewegt ist und langsamer läuft.
Es hängt also vom Bezugssystem ab, welche der Uhren schneller und welche langsamer läuft. Wir gelangen also zu der erstaunlichen Schlussfolgerung:
Die Zeit vergeht in unterschiedlichen Inertialsystemen unterschiedlich schnell: In einem bewegten System vergeht sie langsamer als in einem ruhenden.
oder:
Bewegte Uhren laufen langsamer.
Dieses Phänomen nennt man die Zeitdilatation (Zeitdehnung).
Da aber der Bewegungszustand eines Systems relativ ist (also vom Bezugssystem abhängt), muss dies folglich auch für die Zeit gelten. Es gibt also keine "objektive" Zeit!
Um dennoch ein sinnvolles Konzept von Zeit zu haben und um die Dauer von Vorgängen dennoch objektiv angeben zu können, bedient man sich der sogenannten Eigenzeit.
Die Eigenzeit eines Körpers ist jene Zeit, die in seinem eigenen Inertialsystem vergeht. Da diese Zeit objektivierbar ist, ist sie ein sinnvolles Maß für die Dauer von Vorgängen.
