Es gibt eine Geschichte über das Reisen mit Lichtgeschwindigkeit, in der Sie sich vorstellen sollen, dass Sie zunächst vor einer großen Uhr stehen - wie Big Ben. Sie erkennen, dass Ihre aktuelle Zeitwahrnehmung durch Licht beeinflusst wird, das vom Zifferblatt der Uhr reflektiert wird - was Ihnen sagt, dass es 12:00 Uhr ist. Wenn Sie dann mit der gleichen Geschwindigkeit wie dieses Licht wegschießen, sehen Sie weiterhin nur die Uhr, die auf 12:00 Uhr festgelegt ist, da Sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, mit der sich diese Informationen bewegen. Und so entdecken Sie, dass die Zeit bei Lichtgeschwindigkeit im Wesentlichen stillsteht.
Zwar gibt es eine Reihe von Problemen mit dieser Geschichte - eine richtige Sache ist jedoch, dass Sie, wenn Sie mit Lichtgeschwindigkeit reisen könnten, keinen Zeitablauf erleben würden - obwohl es mehrere Gründe gibt, warum dies wahrscheinlich eine ist unmögliche Situation, in der man sich befindet.
Wenn Sie jedoch in der Lage wären, mit Lichtgeschwindigkeit zu reisen und den Lauf der Zeit nicht zu erleben - dann hätten Sie keine Zeit, um Ihre Situation neu zu bewerten -, wäre tatsächlich keine Zeit für das Feuern Ihrer Neuronen verfügbar. Sie könnten die Erde also mit dem Bild der Uhr verlassen, das auf Ihrer Netzhaut fixiert ist, aber da Ihr Gehirn nicht mehr funktioniert, hat dies nichts mit den Informationen zu tun, die in dem Lichtstrahl enthalten sind, mit dem Sie sich bewegen. Ihre Netzhaut wird niemals mit einem neuen Bild aufgefrischt, solange Sie mit Lichtgeschwindigkeit bleiben.
Ein Einblick in die spezielle Relativitätstheorie wird gewonnen, wenn man den Kontext von jemandem betrachtet, der auf der Erde zurückgeblieben ist. Wenn Ihre Reise mit Lichtgeschwindigkeit auf einen Spiegel in Alpha Centauri (4,3 Lichtjahre entfernt) gerichtet war, brauchen Sie aus ihrer Sicht 8,6 Jahre, um dorthin zu gelangen und sich zu erholen. Dies gilt auch dann, wenn Sie mit einem Bild von 12:00 Uhr auf Ihrer Netzhaut abreisen und zurückkehren und zu Recht ankündigen, dass (aus Ihrer Sicht) seit Ihrer Abreise keine Zeit vergangen ist.
Aber sich mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen und keinen Zeitablauf zu erleben, ist wahrscheinlich ein unmögliches Szenario für uns massengeforderten Wesen. Die Relativitätstheorie besagt, dass Sie eine angemessene Masse, eine angemessene Länge und eine angemessene Zeit besitzen - die unabhängig von Ihrer Geschwindigkeit bestehen bleiben. Wenn Sie die G-Kräfte überleben könnten, um solche Geschwindigkeiten zu erreichen, könnten Sie glücklich mit 99,95% der Lichtgeschwindigkeit ausrollen und Ihren Puls gegen Ihre Uhr prüfen, um festzustellen, dass Ihr Herz immer noch mit 72 Schlägen pro Minute schlägt - genau wie es tat zurück auf der Erde.
Erst wenn Sie sich bei der Erde melden, sehen Sie, dass etwas Bemerkenswertes passiert. Wenn Sie sich mit 99,5% der Lichtgeschwindigkeit bewegen, erhalten Sie einen Zeitdilatationsfaktor von etwa 10. Während also jemand auf der Erde Ihre Reisedauer noch bei etwa 8,6 Jahren misst, beträgt sie für Sie nur etwa 10 Monate. Und mit einem bemerkenswert guten Teleskop können Sie auf die Erde zurückblicken und einen verzerrten Big Ben sehen, der auf dem Weg dorthin rot verschoben und langsam läuft und dann auf dem Rückweg blau verschoben und sehr schnell läuft.
Einer der Gründe, die die Erfahrung des Einfrierens von Lichtgeschwindigkeit und Zeit wahrscheinlich unerreichbar machen, ist, dass die Zeitdilatation mit zunehmender Geschwindigkeit immer weiter zunimmt. Beispielsweise erhalten Sie bei einer Geschwindigkeit von 99,99995% der Lichtgeschwindigkeit einen Zeitdilatationsfaktor von etwa 1.000. Selbst wenn Sie ein Raumschiff mit einer unendlichen Energiequelle haben, die scheinbar unendliche Geschwindigkeiten erreichen kann, werden Sie immer wieder an Ihrem Ziel ankommen, bevor Ihr Tachometer den gesamten Weg von 99,99999 (usw.)% der Lichtgeschwindigkeit bis c = 1,0 erreicht.
Auf diese Weise werden wir vielleicht das Universum bevölkern - mit schwer vorstellbaren Energieinvestitionen, gepaart mit dem Prinzip der Zeitdilatation, um große Entfernungen zu überwinden. Der Trick besteht darin, kein Heimweh zu bekommen, denn nachdem Sie solche Entfernungen zurückgelegt haben, können Sie nie mehr zurückkehren - es sei denn, Sie treffen Ihre sehr, sehr, sehr großen Urenkel.
(Ich habe ein bisschen geschummelt, indem ich alle Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden innerhalb der hier beschriebenen Fahrten ignoriert habe).
Weiterführende Literatur: Relativitätsrechner.
