Frage von xXaintnobodyXx, 166

Ist es möglich, dass die Tochter älter als der Vater ist?

Ich habe letztens dem Film »Interstellar« gesehen, wo es viel um das Weltall und die Relativitätstheorie geht, und am Ende ist die Tochter des Raumfahrers halt älter zumindest körperlich als der Vater.

Da hab ich mich halt gefragt, ob dies auch theoretisch, wenn man sich in einer anderen Zeitzone aufhält, tatsächlich passieren kann, und wenn ja, wie?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 18

…am Ende ist die Tochter des Raumfahrers halt älter zumindest körperlich als der Vater.

Keineswegs nur körperlich. Es ist ein echter physikalischer Effekt.

Nach Einsteins Relativitätstheorie der Verlauf der Zeit von Bewegung beeinflusst wird (»Zeitdilatation«). Um das zu erklären, muss man etwas ausholen:

Die Theorie beruht auf Galileis Relativitätsprinzip: Es gibt nicht Bewegung an sich, sondern relativ zu einem Bezugssystem K.

Ebenso gut kann nämlich auch ein Koordinatensystem K' Bezugssystem sein, das sich relativ zu K mit konstanter Geschwindigkeit v⃑ bewegt (wir wählen K und K' so, dass v⃑=(v;0;0) ist), denn Naturgesetze sind unabhängig davon, ob K oder K' Bezugssystem ist.

Dies gilt auch für die erst lange nach Galileis Tod entdeckten Gesetze der Elektrodynamik und die Lichtgeschwindigkeit c. Die muss in K und K' gleich sein.

Ein Lichtsignal, das eine in K' ruhende y-Strecke der Länge L entlangläuft, hat in K die Geschwindigkeit (v;c²–v²;0) und braucht die Zeit L/(c²–v²). Auf K' bezogen muss diese Zeit - L vorausgesetzt - L/c sein, und das ist nur möglich, wenn in K' alle Uhren langsamer laufen als in K, und zwar um den Lorentz-Faktor

(1) c/√{c² – v²} =: 1/√{1 – (v/c)²} =: 1/√{1 – β²} =: γ.

Der Effekt ist wechselseitig, daher würde ich nicht von Zeitdilatation, sondern von Zeitprojektion sprechen.

Entscheidend ist, dass Vattern zurückkehrt und seine Tochter wiedertrifft. Erst dadurch wird der Effekt, dass er weniger Zeit erlebt hat als sie während der Reise, auch manifest. Er hat sich bezogen auf K nicht nur durch den Raum, sondern auch mit γ durch die Zeit bewegt, also gleichsam schneller, in kürzerer Eigenzeit als seine Tochter.

Wenn man nun β=1–δ setzt und δ als klein annimmt, ist näherungsweise

(2) γ = 1/√{1 – (1 – δ)²} = 1/√{2δ – δ²} ≈ 1/√{2δ}.

Wenn nun z.B. δ = 5×10⁻⁹ ist, man sich der Lichtgeschwindigkeit also bis auf 1,5m/s nähert, dann ist γ ≈ 10⁴, was etwas weniger als 3 Stunden pro Sekunde entspricht.

Da hab ich mich halt gefragt, ob dies auch theoretisch, wenn man sich in einer anderen Zeitzone aufhält, tatsächlich passieren kann,…

Zeitzonen sind - künstlich eingerichtete - Zonen der Erde, die jeweils ungefähr um denselben Längengrad herum liegen und der deshalb jeweils dieselbe Uhrzeit zugeordnet sind. Mit ihnen hat das »Interstellar«-Szenario nichts zu tun.

Vermutlich meinst Du mit »Zeitzone« einen Bewegungszustand oder doch einen Ort, an dem die Zeit (aufgrund eines tieferen Gravitationspotentials) langsamer »vergeht« als z.B. auf der Erde. Die gibt es, aber um den gewünschten Effekt zu erzielen, muss man sich schon dicht an den sog. Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs (SL) begeben. Der für Bewegung in dieser Zone geltende Lorentz-Faktor ist

(3) γ/√{1 – 2GM/rc² – v²/c²},

wobei M die Masse des SL, G die Gravitationskonstante ist und r ein Maß für den Abstand ist (es ist nicht mehr der radiale Abstand zum Schwerpunkt, da der Raum durch M quasi ausgebeult ist).

…und wenn ja, wie?

Durch schnelles Reisen oder Aufenthalt in der Nähe eines sog. Ereignishorizontes, (s.o.).

Antwort
von Farmyou2, 20

Wenn man von dem relativistischen Ansatz ausgeht, dann wäre es theoretisch möglich. Man kann keinen Menschen auf Lichtgeschwindigkeit bringen, theoretisch ist es aber möglich, eine genügend Hohe Geschwindigkeit zu erreichen, um die Zeit bis zum zeugungsfähigen Alter "wettzumachen". Praktisch sind wir noch sehr weit davon entfernt ein derart schnelles Objekt zu bauen.

Antwort
von grtgrt, 10

Im Prinzip schon:

Würde jemand sich nach der Geburt seiner Tochter ins Weltall begeben und dort einige Zeit lang in der Nähe eines Schwarzen Lochs verbringen, könnte er nach seiner Rückkehr zur Erde feststellen, dass seine Tochter schon Jahrhunderte lang tot ist und erst in hohem Alter starb.

Der Grund hierfür: Stark beschleunigte Objekte altern langsamer als kaum beschleunigte.

Antwort
von GravityZero, 64

Ja. Reist der Vater längere Zeit mit annähernd Lichtgeschwindigkeit vergeht die Zeit bei ihm langsamer, wovon er aber nichts mitbekommt. Trifft er nach einiger Zeit auf seine Tochter ist diese im Prinzip schneller gealtert als er.

Antwort
von Ahzmandius, 79

Ja das geht.

Wenn du dich mit einer sehr schnellen Geschwindigkeit bewegst oder du dich in einem sehr starken Gravitationsfeld aufhälst (Schwarzes Loch z.B.), so verghet deine Zeit langsamer als die Zeit für jemanden, der sich nicht so schnell bewegt oder in einem nicht so großen Gravitationsfeld aufhält.

Mit Zeitzonen hat es nichts zu tun, da solltest du dich lieber informieren, was eine Zeitzone ist.

Antwort
von Buckykater, 42

Ja in so einem Fall wäre das möglich. Würde der Vater zb 20 Jahre mit Lichtgeschwindigkeit oder mit fast Lichtgeschwindigkeit durch das All fliegen wäre auf der Erde ein vielfaches dieser Zeit vergangen. Auf sehr schnellen Raumschiffen vergeht die Zeit langsamer als auf Planeten. Die Tochter wären dann tatsächlich älter. Google mal Zwillingsparadoxon. 

Antwort
von sgn18blk, 95

Ja, das wäre physikalisch möglich.

Raum und Zeit beeinflussen sich gegenseitig und wenn man das korrekt ausnutzt, kann man Menschen unterschiedlich altern lassen.

Das was in Interstellar gezeigt wurde, entspricht Einstein's Relativitätstheorie. Es stimmt also.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation

Kommentar von DerKorus ,

Ja das ist schon klar nur ist der Vater schon ca. 16 bis er Zeugungsfähig ist, nun ist die Tochter 0 und müsste 16 Jahre aufholen und das innerhalb eines kurzen Menschenlebens, das ist dann schon etwas extrem, habe es jetzt nicht berechnet aber denke nicht das ein so grosser Unterschied möhlich ist. Da müsste er ja das ganze Leben mit Lichtgeschwindigkeit bewegt werden.

Kommentar von sgn18blk ,

Je mehr man sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, umso größer wird der Effekt, der auftritt. Ob es im Film Interstellar realistisch rüber gebracht und richtig berechnet wurde, sei mal so dahin gestellt..

Kommentar von sgn18blk ,

Aber das ist schon möglich. Nur die Geschwindigkeit muss schnell oder die Dauer der Reise lang genug sein, damit ein wirklich großer Altersunterschied entsteht.

Antwort
von Gym80951996, 11

Ja das geht.

Wenn sich jemand in einem sehr schnellen Objekt befindet (z.B. ca. fast Lichtgeschwindigkeit, hier wäre der Effekt am deutlichsten) und sich in dieser hohen Geschwindigkeit länger fortbewegt, vergeht für diese Person die Zeit schneller als für die Person, die damit nichts zu tun hat.

Somit ist es wirklich möglich.

Antwort
von marty55, 19

Nur wenn sie vom Vater adoptiert wurde oder im SciFy.

Antwort
von Berny96, 65

Nein ist es nicht. Eine andere Zeitzone hat höchstens bis 8 Stunden glaube ich Unterschied und selbst dann wäre man nur nach der definition der Menschen älter und nicht physikalisch. Man wäre rein auf Chemischer Ebene nicht älter. Im Film hats funktioniert weil man dort wirklich auf physikalischer Ebene langsamer gealtert hat, also im Weltall. Die Zeit vergeht dort langsamer.

Kommentar von Ahzmandius ,

Der Grund war nicht, dass sie im Weltall waren. Im Weltraum ist der Effekt zwar schon bemerkbar aber nicht so groß. Der Hauptgrund war der Aufenthalt im Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs.

Kommentar von Berny96 ,

Ja, Punkt ist aber dass es hier auf der Erde, durch verschiedene Zeitzonen nicht möglich ist :)

Antwort
von Mibalasmis, 67

Nein, das ist biologisch unmöglich. Und selbst wenn es dadurch passieren könnte, dass man in einer anderen Zeitzone ist, wäre man real ja immer noch nicht älter, weil ja nur die Zeitzonen verschieden sind.

Kommentar von Epicmetalfan ,

doch, sowohl biologisch als auch physikalisch sehr wohl möglich

Kommentar von SlowPhil ,

Lass' Dich nicht durch das Wort »Zeitzonen« beeindrucken. Das ist unglücklich gewählt und  beruht auf einem Missverständnis.

Was der FS in Wirklichkeit meint, hat nichts mit Zeitzonen, sondern mit der sogenannten Zeitdilatation zu tun.

Kommentar von Mibalasmis ,

Dann soll er nicht Zeitzonen schreiben. Und ich dachte auch eher, dass es bei der Frage um den Zeitpunkt der Geburt geht.

Antwort
von Gustavolo, 51

Möglich bei einer Erwachsenen-Adoption.

Kommentar von Epicmetalfan ,

hat mit der frage nur nix zu tun

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