Das Zwillingsparadoxon

Stellt man Überlegungen zur Zeitdilatation an, so kann man einige recht "merkwürdige" Feststellungen treffen. So scheint zum Beispiel der Mensch seine Lebensdauer beeinflußen zu können - ein Fakt, der auch weit über die rein naturwissenschaftlich interessierten Kreise für Aufsehen gesorgt hat. Diese Faszination an den Folgerungen der Relativitätstheorie hat Einstein selbst an einem Beispiel veranschaulicht:
"Wenn wir einen lebenden Organismus in einen Kasten setzen (...), ließe es sich einrichten, daß der Organismus nach irgend einem langen Flug in kaum veränderten Zustand an seinen Ausgangspunkt zurückkehrt, während entsprechende Organismen, die an ihren ursprünglichen Orten verblieben waren, schon lange neuen Generationen gewichen sind. Denn für den bewegten Organismus war die lange Reisezeit nur ein kurzer Augenblick, vorausgesetzt, die Bewegung fand mit annähernd Lichtgeschwindigkeit statt."

Dieses Beispiel, daß in etwas anderer Form als sogenanntes Zwillingsparadoxon bekannt wurde, löste eine intensive Diskussion über die Relativitätstheorie aus. Hier zur Verdeutlichung nochmals diese "abgewandelte" Version:
Von zwei Zwillingen A und B startet A zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einer Rakete, wobei er sich mit hoher Geschwindigkeit vom Startpunkt wegbewegt, wärend der andere am Startpunkt zurückbleibt. Nach einer längeren Flugzeit kehrt A um und fliegt zur Erde zurück, wiederum mit einer hohen Geschwindigkeit (die sowohl bei Hin- als auch Rückflug konstant bleibt). Bei der Ankunft stellen die beiden Zwillinge fest, daß A weniger stark gealtert ist, als B.

Als paradox wurde dieses "Phänomen" deswegen angesehen, weil man argumentierte, die Situation wäre austauschbar, d.h. jeder der Zwillinge müßte den anderen als älter ansehen.
Man geht hierbei davon aus, daß die Situation der Zwillinge symmetrisch ist, und damit austauschbar. Diese Annahme ist jedoch falsch, wie sich leicht nachweisen läát: Der reisende Zwilling hat insgesamt mehrere Beschleunigungen durchfahren, ist also nicht mehr Inertialbeobachter. Der zurückgebliebene Zwilling ist dies jedoch schon.

Diese Asymmetrie sollte jedoch nicht dazu führen, daß man den Effekt der verminderten Alterung als in den Beschleunigungsphasen geschehen ansieht. Er ist vielmehr durch sie bedingt, aber nicht in ihnen aufgetreten.

Nochmals zur Zusammenfassung: