Treffen sich zwei Beobachter A

Treffen sich zwei Beobachter A und B mit stark unterschiedlicher Geschwindigkeit an einem Punkt P, dann stimmen ihre Messungen von Raum und Zeit nicht überein. Diese relativistischen Effekte – Zeitdilatation und Längenkontraktion genannt – widersprechen dem „gesunden“ Menschenverstand. Sie sind aber experimentell nachgewiesen und ein Hinweis darauf, dass Raum und Zeit nicht getrennt, sondern als vierdimensionale Raumzeit vereinigt sind. In den Diagrammen oben sind die separaten Orts- und Zeitkoordinaten x und t für beide Beobachter dargestellt. Die beiden Digitaluhren (links) und der Meterstab (rechts) – jeweils als in der Raumzeit ausgedehnte „Weltlinie“ eingezeichnet – befinden sich im Koordinatensystem von A in Ruhe, während B an ihnen vorbeirast. Für A zeigen die beiden Digitaluhren dieselbe Zeit an (hier: 5 Sekunden), für B jedoch nicht. Es existiert also keine universelle, objektive Gleichzeitigkeit. Auch erscheint dasselbe Objekt für A und B verschieden lang, denn B sieht den Meterstab verkürzt. Die Vergangenheit am Punkt P ist aber eindeutig: Sie ist in der Relativitätstheorie durch den Vergangenheitslichtkegel charakterisiert, der alles umfasst, was ein Ereignis bei P maximal mit Lichtgeschwindigkeit beeinflussen kann.