Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

Ihnen allen einen schönen guten Abend, ganz herzlich willkommen.

Ich freue mich, dass Sie da sind.

Mein Name ist Hanno Salmann, ich bin Professor für Theoretische Physik an der FAU

und ich forsche im Rahmen des Erlanger Zentrums für Astro-Teilchen-Physik an Gravitation,

insbesondere an der Vereinheit der Vereinigung von Gravitations- und Quantenphysik.

Und ich will in meinem heutigen Vortrag Ihnen einige der Erkenntnisse nahebringen,

die die Physiker in den ungefähr in den letzten 100 Jahren über Raum und Zeit gesammelt haben.

Und ich hoffe, Sie haben Spaß dabei.

Zwei Dinge möchte ich Ihnen gleich am Anfang sagen, weil mir die ganz besonders wichtig sind.

Die erste steckt schon im Titel.

Wir haben herausgefunden, dass wenn wir die Natur vernünftig beschreiben wollen,

dann können wir nicht Raum und Zeit getrennt betrachten, sondern die bilden eine Einheit, die sogenannte Raumzeit.

Das ist die eine wichtige Sache, die Sie aus dem Vortrag mitnehmen sollten.

Die andere ist, diese Raumzeit ist viel mehr als die Bühne,

auf der sich physikalische Vorgänge und letztendlich auch unser Leben abspielen.

Die Raumzeit nimmt aktiv am Geschehen teil.

Sie kann sich krümmen, sie kann schwingen, sie kann sogar in gewisser Weise zerreißen.

Fangen wir ganz kurz mit den Alltagsbegriffen Raum und Zeit an.

Raum, das sind all die Orte, an denen Dinge sein können.

Der Raum hat ein Maß, wir können Entfernungen messen, wir können Flächen bestimmen und Volumina.

Wir brauchen drei Zahlen, um uns im Raum zu verorten, deswegen sagen wir, der Raum ist dreidimensional.

Demgegenüber bestimmt die Zeit die Abfolge von Ereignissen.

Auch hier gibt es ein Maß, die Zeitdauer, die wir mit Uhren messen können.

Wir brauchen nur eine Zahl, eine Zahl um die Position in der Zeit anzugeben.

Das heißt, wir nennen die Zeit eindimensional.

Ich habe Ihnen eben schon gesagt, wir sollen Raum und Zeit zusammen denken.

Das ist natürlich eine große Herausforderung, deswegen haben sich Physiker Werkzeuge ausgedacht.

Und eines möchte ich Ihnen vorstellen, damit auch Sie Raum und Zeit zusammen denken können.

Das sind die sogenannten Raumzeitdiagramme.

In einem solchen Raumzeitdiagramm gibt es zunächst eine räumliche Achse, auf der die Orte abgetragen sind.

Zum Beispiel unser Vorlesungsgebäude hier und die anderen Häuser in Erlangen.

Gleichzeitig gibt es natürlich auch eine Zeitachse, auf der die Zeitpunkte aufgetragen sind.

Sie und ich und all die Objekte um uns herum tauchen in diesem Diagramm auf in Form von Kurven.

Kurven, weil wir angeben, zu welcher Zeit wir an welchem Ort gewesen sind.

Die einfachsten Kurven sind die Kurven von Dingen, die fest im Raum sind.

Das sind Graden, senkrecht auf der Raumachse.

Das sind die Häuser, die sich nicht bewegen.

Wenn man sich bewegt, hat man eine gekrümmte Kurve.

Zum Beispiel ich, ich bin heute von zu Hause losgefahren und irgendwann hier im Haus angekommen.

Und seitdem bewege ich mich nicht mehr viel.

Man kann von weiter weg kommen und dann kommt man später hier an.

Oder man kann sich schneller bewegen, dann hat man die Chance sogar zu überholen und vielleicht ein bisschen eher dort zu sein.

Interessant ist, dass die Neigung dieser Kurven die Geschwindigkeit angibt.

Wenn die Kurve ein bisschen geneigt ist, geht es um eine langsame Bewegung.

Eine starke Neigung zeigt eine schnelle Bewegung.

Nun ist die Frage, wie schnell kann man denn überhaupt laufen?

Wie schräg kann man sich in diesem Raumzeitdiagramm bewegen?

Und die Natur gibt darauf eine ganz, ganz unerwartete Antwort.

Nie schneller als die Lichtgeschwindigkeit.