Zwillingsparadoxon

Das Zwillingsparadoxon, auch Uhrenparadoxon, ist ein Gedankenexperiment, das einen scheinbaren Widerspruch in der speziellen Relativitätstheorie beschreibt. Im Gedankenexperiment fliegt ein Zwilling mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zu einem fernen Stern, während der andere Zwilling auf der Erde zurückbleibt. Anschließend kehrt der reisende Zwilling mit derselben Geschwindigkeit wieder zurück. Nach der Rückkehr zur Erde stellt sich heraus, dass der dort zurückgebliebene Zwilling aufgrund der Zeitdilatation älter ist als der Gereiste. Der scheinbare Widerspruch entsteht, weil beide Zwillinge aus ihrer Perspektive annehmen könnten, dass die Zeit für den jeweils anderen wegen ihrer Relativbewegung langsamer vergeht, da in der speziellen Relativitätstheorie zueinander gleichförmig bewegte Bezugssysteme gleichberechtigt sind. Es scheint zunächst unklar, warum am Ende nur der reisende Zwilling jünger ist.

Die Höhe des Altersunterschieds zwischen den Zwillingen bei der Rückkehr wird durch die Geschwindigkeit der Reise und durch die zurückgelegte Entfernung bestimmt. Die Reisegeschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewirkt zusammen mit den astronomischen Entfernungen zum fernen Stern einen Altersunterschied von mitunter vielen Jahren. Die Zeitdilatation tritt zwar auch bei kleinen Geschwindigkeiten und Entfernungen auf, jedoch ist dann der Zeitunterschied entsprechend kleiner. Im Alltag ist bei den dort auftretenden Geschwindigkeiten und Entfernungen der Unterschied vernachlässigbar klein.