„Die ‚Zeit‘ eines Ereignisses ist die mit dem Ereignis gleichzeitige Angabe einer am Orte
des Ereignisses
befindlichen, ruhenden Uhr, welche mit einer bestimmten, ruhenden Uhr, und zwar für alle
Zeitbestimmungen mit der nämlichen Uhr, synchron läuft.“
aus: A. Einstein Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik 17 (1905)
Man kann die Gleichzeitigkeit
von Ereignissen eines Inertialsystems (im Nachhinein) zweifelsfrei feststellen, wenn überall im
Inertialsystem synchron laufende Uhren Ereignisse registrieren.
Die Ereignisprotokolle können dann eingesammelt und die registrierten Uhrzeiten verglichen werden.
Wie synchronisiert man zwei räumlich getrennte Uhren?
Einsteinsynchronisation von Uhren in A und B
„Es gehe […] ein Lichtstrahl zur ‚ A-Zeit‘ tA
von A nach B ab, werde zur ‚ B-Zeit‘ tB
in B gegen A zu reflektiert und gelange zur ‚ A-Zeit‘
t'A nach A zurück. Die beiden Uhren laufen dann definitionsgemäß
synchron, wenn
tB − tA ═ t'A −
tB.
“
Anmerkung: Diese Variante der Synchronisation
erlaubt es
vorausgesetzt, dass c nicht richtungsabhängig ist, beliebig viele Uhren mit einer Uhr in A zu
synchronisieren
Die Uhr in B muss so eingestellt werden, dass der Zeitpunkt der Reflexion
(tA + t'A)/2 ist.
. Auch die Bestimmung der Mitte zwischen den Uhren entfällt.
aus: A. Einstein Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik 17 (1905)
Ein Lichtsignal wird genau in der Mitte zwischen zwei (ruhenden, exakt baugleichen) Uhren ausgesandt. Beim
Eintreffen des
Signals werden die Uhren gestartet. Sie laufen dann synchron:
All das war auch schon vor Einstein klar, seitdem man wusste, dass sich
Licht
und damit Information nicht unendlich schnell ausbreitet.
Damit wäre eindeutig geklärt, wann zwei Ereignisse zeitgleich passieren. Oder?
Jein. Nicht, wenn wir die Gleichzeitigkeit von Ereignissen von
zwei verschiedenen Inertialsystemen
relativ zueinander bewegtenaus beurteilen.
Hier kommt Einstein mit seinen Postulaten ins Spiel …
„Die ‚Zeit‘ eines Ereignisses ist die mit dem Ereignis gleichzeitige Angabe einer am Orte
des Ereignisses
befindlichen, ruhenden Uhr, welche mit einer bestimmten, ruhenden Uhr, und zwar für alle
Zeitbestimmungen mit der nämlichen Uhr, synchron läuft.“