Folge 34 - Die GPS-Zeitmaschine

00:00:00: Du stehst an einer fremden Kreuzung, tippst eine Adresse in dein Smartphone und staßt auf dieses... naja, dieses unscheinbare blaue Dreieck auf dem Bildschirm.

00:00:09: Mhm,

00:00:10: kennen wir alle!

00:00:10: Genau

00:00:10: du drückst auf Start und erwartest wirklich absolute Perfektion.

00:00:15: Ja man geht einfach davon aus.

00:00:16: Man geht ganz selbstverständlich davon aus dass dir diese digitale Stimme exakt sagt in zehn Metern rechts abbiegen

00:00:22: Und das tut sie ja auch.

00:00:24: Das

00:00:24: tut sie?

00:00:25: Jedes verdammte Mal!

00:00:26: Aber was dir in diesem Moment wahrscheinlich nicht klar ist, also wenn du da an der Ampel stehst um dir diesen simplen blauen Punkt anzuzeigen greift dein Handy auf ein völlig absurdes Zusammenspiel zurück.

00:00:37: Ohja... Ein Zusammenziel aus gigantischer Weltraumtechnik und was noch viel verrückter ist ...der buchstäblichen Manipulation von Raum und Zeit.

00:00:46: Und genau darum soll es heute gehen.

00:00:49: Willkommen bei unserer heutigen Analyse Unserm Deep Dive in die faszinierendsten Ideen, bei der wir heute tief in die Mechanik von Raum und Zeit eintauchen.

00:01:01: Schön gesagt!

00:01:02: Und vor allem schön dass du heute bei uns bist.

00:01:05: Ja genau Du, der gerade zu hört Stell dir vor, du sitzt als dritte Person hier mit uns am Tisch.

00:01:11: Genau, machst dir bequem.

00:01:12: Wir wollen heute nämlich entschlüsseln, warum dieses absolut alltäglichste Werkzeug in deiner Tasche komplett wertlos wäre wenn es nicht eine über hundert Jahre alte hochgradig abstrakte Theorie der Physik gäbe.

00:01:27: Elbert Einsteins Relativitätstheorie.

00:01:29: Exakt!

00:01:30: Und das ist genau der Kontrast der dieses Thema so unfassbar faszinierend macht finde ich?

00:01:36: Absolut.

00:01:37: Auf der einen Seite haben wir dieses theoretische Genie auf diesen alten schwarz-weiß Fotos, dessen Gleichungen oft zu wirken als hätten sie überhaupt nichts mit der realen Welt zu tun.

00:01:48: Ja so völlig abstrakt eben!

00:01:50: Genau.

00:01:51: und auf der anderen Seite haben Wir unser absolut banales Alltagsleben indem wir uns einfach mal auf dem Weg zum nächsten Kaffee navigieren lassen.

00:02:00: Das ist schon krass.

00:02:02: Aber bevor wir jetzt gleich in diese wirklich verrückten Aspekte der Zeitmanipulation einsteigen, lass uns erstmal das Fundament legen.

00:02:08: Gerne!

00:02:09: Wie kommt dieser blaue Punkt im Hier und Jetzt überhaupt auf die Karte?

00:02:13: Ja, lasst uns die Architektur dahinter mal kurz aufbauen – Wir sprechen hier ja von einem riesigen Netzwerk aus Satelliten.

00:02:22: Den GPS-Netzwerk?

00:02:23: Genau.

00:02:24: Ungefähr dreißig Stück, die in einer Höhe von gut zwanzigtausend Kilometern über unseren Köpfen kreisen

00:02:30: Zwanzigtausend Kilometer.

00:02:32: Ja, und die parken da oben nicht einfach entspannt im Orbit sondern die Rasen mit einer unglaublichen Geschwindigkeit von etwa vierzehntausend Stundenkilometern um die Erge.

00:02:44: Vierzehnteusend?

00:02:45: Das heißt sie umrunden den gesamten Planeten in knapp zwölf Stunden oder?

00:02:49: Richtig extrem schnell!

00:02:51: Und die Aufgabe dieser Satelliten ist konzeptionell eigentlich naja unglaublich simpel Wirklich?

00:02:58: Ja, die tun im Grunde nichts anderes als pausenlos und mit enormer Präzision zwei Datenpunkte in Richtung Erde zu funken.

00:03:05: Und zwar...

00:03:06: Erstens hier ist meine exakte Position im dreidimensionalen Raum.

00:03:11: Und zweitens dies ist die exakte Uhrzeit, zu der ich diese Nachricht gerade sende.

00:03:16: Okay

00:03:16: also Position-und Zeitstempel!

00:03:18: Und mein Smartphone?

00:03:19: Dein Smartphone ist im Grund nur ein passiver Empfänger für diese Funksignale.

00:03:24: Es sendet nichts zurück an den Satelliten.

00:03:26: Ah

00:03:26: okay

00:03:27: Und hier kommt der erste kritische, physikalische Faktor ins Spiel.

00:03:30: Funkwellen sind elektromagnetische Wellen.

00:03:33: Das heißt...

00:03:34: Sie reisen mit Lichtgeschwindigkeit.

00:03:36: Puh

00:03:36: okay!

00:03:37: Das heißt wir sprechen von knapp dreihunderttausend Kilometern pro Sekunde.

00:03:40: Exakt.

00:03:41: Das Signal ist zwar unfassbar schnell aber bei einer Distanz von zwanzig tausendkilometern ist es eben trotzdem nicht augenblicklich da.

00:03:49: Es gibt eine winzige Verzögerung.

00:03:51: Richtig!

00:03:52: Und weißt du, das erinnert mich exakt an das was wir als Kinder beim Gewitter gemacht haben.

00:03:57: Ah,

00:03:57: Blitz und Donner?

00:03:58: Genau!

00:03:59: Wir haben den Blitz gesehen und dann die Sekunden bis zum Donner gezählt einfach um zu berechnen wie weit das Gewitter entfernt ist.

00:04:06: Wir haben quasi die Laufzeit des Schalls gemessen... ...und beim Navi machen wir jetzt except das gleiche nur eben nicht mit Schall sondern mit Lichtgeschwindigkeit

00:04:15: oder?!

00:04:15: Das ist eine hervorragende Analogie, weil sie den Kern der Mathematik dahinter eigentlich perfekt trifft.

00:04:20: Okay...

00:04:21: Wenn dein Handy das Funksignal von so einem Satelliten empfängt vergleicht es den Zeitstempel in der Nachricht mit seiner eigenen inneren Uhr.

00:04:28: Es registriert also quasi okay.

00:04:30: dieses Signal war ein winziger Bruchteil Sekunde zu mir unterwegs

00:04:34: Ganz genau.

00:04:35: Und da das Handy ja weiß dass das Signal mit Lichtgeschwindigkeit gereist ist kann aus dieser kleinen Laufzeit extrem exakt die Entfernung zu diesem einen Satellit berechnen.

00:04:44: Aber warte mal, eine einzige Entfernung reicht doch noch nicht aus oder?

00:04:48: Nee natürlich nicht.

00:04:49: Ich mein wenn man Handy weiß es ist exakt zweiundzwanzigtausend Kilometer von Satellit A entfernt dann könnte ich mich ja theoretisch überall auf einer riesigen Kugeloberfläche mit diesem Radius befinden!

00:05:01: Richtig mitgedacht Das ist das Prinzip der Trilateration.

00:05:05: Ah, Trilateration

00:05:07: Genau.

00:05:08: Deshalb empfängt ein Handy ständig Signale von mindestens vier Satelliten gleichzeitig.

00:05:12: Okay, also vier Kugeln!

00:05:15: Stell dir vor du zeichnest diese riesigen Kugel um jeden einzelnen Satellit.

00:05:20: Wo sich zwei Kugelen schneiden entsteht ein Kreis.

00:05:23: Wo sich drei Kuglen schneiden, entstehen zwei ganz konkrete Punkte im

00:05:27: Raum Und einer davon ist auf der Erde?

00:05:30: Einer liegt meistens irgendwo sinnlos im Weltall den schließt das Handy logischerweise aus Und der andere Punkt, das bist du.

00:05:38: An der Ampel!

00:05:39: Krass – und wofür ist denn der vierte Satellit?

00:05:42: Der vierte Satelit wird dann genutzt um das System zeitlich absolut perfekt zu synchronisieren.

00:05:47: Und da sind wir beim kritischen Punkt angekommen glaube ich…der Zeit.

00:05:50: Oh ja... Wir reden hier über Berechnungen die auf der Konstante der Lichtgeschwindigkeit basieren.

00:05:55: Richtig.

00:05:56: Vertue ich mich bei der Entfernung vielleicht um etwa dreihundertdreißig Meter?

00:06:01: Das is für ein Gewitter völlig egal

00:06:03: Völlig egal.

00:06:05: Aber wenn Licht in einer einzigen Sekunde fast dreihunderttausend Kilometer zurücklegt, dann muss die Zeitmessung bei diesem Satellitensystem doch absurd präzise sein.

00:06:15: Sie muss jenseits von allem Präzises sein was wir uns im Alltag überhaupt vorstellen

00:06:20: können!

00:06:21: Wirklich so extrem?

00:06:22: Ja

00:06:23: Wenn die Uhr in einem dieser Satelliten auch nur um eine winzige Mikrosekunde falsch geht

00:06:27: Eine Mikroseekunde das ist ein Millionstel einer Sekunde oder?

00:06:30: Genau.

00:06:31: Wenn die also ein Millionstel einer Sekunde abweicht, dann pflanzt sich dieser Fehler über die Lichtgeschwindigkeit direkt in deine Positionsbestimmung fort.

00:06:39: Oh wow!

00:06:40: Eine einzige Mikrosekundefähler bedeutet auf der Karte eine Abweichung von gut dreihundert Metern.

00:06:45: Dreihundert Meter – das heißt mein Navi denkt ich fahre auf der Parallelstraße oder liege mitten im Fluss statt auf der Autobahn zu sein?

00:06:53: Genau das würde passieren.

00:06:55: Das

00:06:55: System wäre für die Navigation völlig unbrauchbar

00:06:58: Exakt, und deshalb sind mechanische Uhren oder auch gute Quarzuhren wie wir sie kennen für dieses System absolut wertlos.

00:07:04: Was nehmen die dann?

00:07:06: Die Satelliten haben Atomuern an Bord.

00:07:08: Okay, Atomuhren?

00:07:09: Das sind Instrumente, die nicht durch Zahnräder- oder schwingende Kristalleticken sondern die messen die Schwingungen von Atomen meistens Udidium oder Cesium auf einem wirklich Quantenmechanischen Level.

00:07:19: Das klingt teuer!

00:07:20: Ist es auch... Diese Atome schwingen mit einer so markellosen unerschütterlichen Frequenz, dass diese Uhren in Millionen von Jahren vielleicht eine einzige Sekunde verlieren.

00:07:30: Wahnsinn!

00:07:31: Sie sind wirklich die absolute physikalische Definition von Perfektion.

00:07:35: Okay also lass mich den Status quo mal ganz kurz zusammen fassen.

00:07:41: Wir haben gigantische Satelliten gebaut, wir haben ihnen extrem teure absolut perfekte Quantenuhren eingepflanzt.

00:07:48: Wir schießen sie ins All, lassen Sie mit vierzehntausend KMH-Kreisen und unsere Handys rechnen diese winzigen Laufzeiten der Lichtgeschwindigkeit aus –

00:07:57: ganz genau!

00:07:58: Und zack?

00:07:59: Wir haben unseren Standort auf den Meter genau.

00:08:01: Das klingt nach einem perfekt geschlossenen Ingenieursystem

00:08:05: Könnte man meinen,

00:08:06: ja.

00:08:06: Aber jetzt... Jetzt verlassen wir die sichere Welt der klassischen Mechanik oder?

00:08:11: Denn das Universum hat da wohl etwas gegen.

00:08:13: diese Perfektion!

00:08:14: Willkommen in der Welt von Albert Einstein.

00:08:17: Oh, jetzt wird spannend.

00:08:19: Das Problem der Ingenieure bei nämlich Folgendes.

00:08:21: Selbst wenn du die perfekteste Uhr der Menschheitsgeschichte baust, bringt dir das überhaupt nichts, wenn das fundamentale Gewebe von Raum und Zeit selbst gegen dich arbeitet.

00:08:32: Das musst du erklären.

00:08:33: Das tut es nämlich, wie einsteins spezielle Relativitätstheorie uns lehrt.

00:08:38: Warte wir haben vorhin ja etabliert dass diese Satelliten mit vierzehntausend Stundenkilometern extrem schnell unterwegs sind.

00:08:44: Richtig!

00:08:45: Und wenn sich ein Objekt extrem schnell bewegt dann vergeht die Zeit für dieses Objekt langsamer.

00:08:51: Das ist doch dieses berühmte Zwillingsparadoxon oder?

00:08:53: Genau das Die spezielle relativitätstheorie besagt dass die Lichtgeschwindigkeit für jeden Beobachter im Universum immer absolut konstant ist.

00:09:02: Okay

00:09:03: Damit das mathematisch und physikalisch aber überhaupt funktioniert, muss die Zeit flexibel sein.

00:09:08: Die Zeit ist flexible?

00:09:10: Krass!

00:09:11: Ja... Das bedeutet aus unserer Perspektive hier unten auf der Erde wo wir uns relativ zu den Satelliten ja viel langsamer bewegen ticken diese Millionen teuren Atomuhren da oben im Orbit schlichtweg langsame.

00:09:23: Also allein aufgrund ihrer enormen Geschwindigkeit durch den Raum verlangsamt sich ihre Fahrt durch die Zeit.

00:09:29: Perfekt ausgedrückt

00:09:31: Wenn wir das jetzt mathematisch auf dieses GPS-System anwenden, von welcher Größenordnung sprechen wir hier?

00:09:38: Ähm...

00:09:39: Wie viel Zeit verlieren die Satelliten pro Tag durch diesen reinen Geschwindigkeitseffekt?

00:09:43: Es sind etwa sieben Mikrosekunden pro Tag.

00:09:46: Sieben Mikrosekunden!

00:09:48: Okay.

00:09:48: also lass uns da mal kurz realistisch bleiben.

00:09:50: Okay.

00:09:51: Siebemillionste Sekunden.

00:09:53: Pro Tag.

00:09:54: wenn ich jetzt der Chefingenieur bei diesem Projekt wäre und ein milliardenschweres Satellitennetzwerk ins All schieße Dann würde ich doch sagen, Leute.

00:10:02: Das ist doch ein Tropfen auf den heißen Stein!

00:10:04: Das sind sieben Mikrosekunden.

00:10:06: Wen interessiert das in der Praxis?

00:10:08: Lasst uns das einfach ignorieren oder am Ende abrunden?

00:10:12: Naja...das ist ein total verlockender Gedanke und unser Gehirn, dass ja an Sekunden Minuten und Stunden gewöhnt ist, schreit uns hier auch förmlich an, dass sieben Millionensteelsekunden absolut vernachlässigbar sind.

00:10:24: Genau das.

00:10:25: Aber das Faszinierende ist, diese sieben Mikrosekunden sind nur die eine Helfe des Problems.

00:10:31: Wir haben nämlich nicht nur einsteins spezielle Relativitätstheorie

00:10:34: sondern wir

00:10:35: haben auch noch die allgemeine Relativitätstheorie

00:10:37: Stimmt!

00:10:37: Da war ja was.

00:10:38: Und die besagt dass nicht nur Geschwindigkeit die Zeit manipuliert Sondern auch Masse und Schwerkraft.

00:10:43: Jetzt haben wir also zwei völlig unterschiedliche Effekte Die gleichzeitig an dieser armen Atomuhr zerren.

00:10:49: Exakt

00:10:50: Wir haben die enorme Geschwindigkeit, die die Zeit verlangsamt und jetzt kommt noch die Höhe ins Spiel in der der Satellit fliegt.

00:10:57: Ganz genau!

00:10:58: Einstein hat erkannt dass extrem massereiche Objekte wie unser Planet Erde eben das Gefüge von Raum und Zeit um sich herum krümmen.

00:11:07: Das ist schwer vorstellbar.

00:11:09: Man kann sich das ein bisschen vorstellen wie eine Bowlingkugel die auf einem Trampolin liegt und den Stoff nach unten zieht.

00:11:15: Okay das Bild hilft...

00:11:16: ...das ist die Schwerkraft Und tief unten in dieser Delle, wo die Gravitation am stärksten ist, vergeht die Zeit am langsamsten.

00:11:23: Ah!

00:11:24: Wir Menschen leben hier unten auf der Erdoberfläche – wir stecken also tief in diesem Gravitations-Trichter der Erde.

00:11:30: Weißt du um das greifbar zu machen stelle ich mir das immer gerne so vor es ist als würden wir hier unten aus der Erde permanent durch brusttiefes zähles Wasser joggen?

00:11:39: Oh das ist ein guter Vergleich.

00:11:41: Die starke Schwerkraft der Erde zieht ständig an uns.

00:11:44: sie macht alles schwerfällig sogar den Fluss der Zeit.

00:11:46: selbst Der Satellit da oben im Orbit, in zwanzigtausend Kilometern Höhe ist ja weit weg von dieser starken Anziehungskraft.

00:11:55: Richtig!

00:11:56: Der rennt dagegen quasi auf troppendem Land.

00:11:59: Ohne diesen massiven Widerstand der Schwerkraft flitzt die Zeit da oben einfach viel schneller an ihm vorbei oder?

00:12:05: Ein absolut perfektes Bildjahr.

00:12:07: und dieser Effekt der Schwerkraft oder besser gesagt, der fehlenden Schwerkkraft im Orbit ist massiv.

00:12:13: Massiver als die Geschwindigkeit?

00:12:14: Der ist deutlich stärker als der Geschwindigkeiteffekt den wir eben besprochen haben.

00:12:18: Okay!

00:12:18: Weil der Satellit so weit von der Erdmasse entfernt ist, gewinnt seine Atomuhr im Vergleich zu unseren Uhren auf der Erde jeden Tag ganze forty-fünf Mikrosekunden dazu.

00:12:27: Fortvierzig.

00:12:28: Dann lass uns mal die Endabrechnung machen.

00:12:29: Gerne.

00:12:30: Wir haben hier also ein gigantisches physikalisches Tautziehen.

00:12:35: Auf der einen Seite zieht die extreme Geschwindigkeit des Satelliten an der Uhr und verlangsamt sie um sieben Mikrosekunden pro Tag.

00:12:43: Minus sieben,

00:12:43: genau!

00:12:44: Auf der anderen Seite zieht die schwächere Schwerkraft in zwanzigtausend Kilometern höher an der Ur-Uhr und beschleinigt sie um fünfundvierzig Mikrosekten pro Tag

00:12:53: plus viertzig.

00:12:54: Das heißt wenn ich das jetzt saldiere bleiben unterm Strich ein Plus von exakt achtunddreißig Mikrosekunden übrig.

00:13:01: Das ist das Ergebnis.

00:13:02: Jeden einzelnen Tag vergeht die Zeit für die Satteriten unseres GPS-Netzwerks um exakt thirty- acht Millionen Sekunden schneller als für dich, mich und unsere Smartphones hier unten auf der Oberfläche.

00:13:13: Das ist echt der Moment in dem die abstrakte Theorie knallhart mit der Praxis kollidiert!

00:13:19: Absolut

00:13:20: Du hast vorhin gesagt dass eine einzige Mikrosekunde Abweichung bei Lichtgeschwindigkeit ein Positionsfehler von dreihundert Metern bedeutet?

00:13:29: Ja Wenn wir jetzt diese Achtunddreißig Mikrosekunden pro Tag nehmen, die sich die Zeit verschiebt.

00:13:36: Was bedeutet das für mein blaues Dreieck auf dem Handy?

00:13:38: Tja!

00:13:39: Wir multiplizieren diese Axtunddreißig-Mikrosekunde mit der Lichtgeschwendigkeit und

00:13:44: ...

00:13:44: Das Ergebnis sind elf Komma vier Kilometer.

00:13:47: Was?!

00:13:48: Elf Komma Vier Kilometer Abweichung – jeden Tag!

00:13:51: Jeden Tag!

00:13:52: Das ist ja unglaublich... Würde

00:13:53: man die Gleichungen von Einstein bei der Konstruktion dieses Systems schlichtweg ignorieren wäre das System in dem Moment, indem man es einschaltet zwar noch relativ akkurat.

00:14:03: Für die ersten paar Minuten vielleicht?

00:14:04: Genau!

00:14:05: Aber schon nach exakt vierundzwanzig Stunden würde das Navi in deinem Auto durchdrehen und dir eine Position anzeigen, die elf Komma vier Kilometer von deinem wahren Standort abweicht.

00:14:15: Das heißt ich will morgens zum Bäcker um die Ecke navigieren und das System verortet mich irgendwo im übernächsten Dorf auf einem Feldweg.

00:14:23: Genau so wäre

00:14:24: es.

00:14:25: Und das ist ja erst Tag eins!

00:14:27: Dieser Fehler ist ja kumulativ, der summiert sich doch jeden Tag weiter auf.

00:14:31: Richtig – nach zwei Tagen hättest du schon eine Abweichung von fast dreiundzwanzig Kilometern.

00:14:36: Wahnsinn!

00:14:37: Nach nur einer Woche wärst Du achtzig Kilometer von deinem eigentlichen Standort entfernt.

00:14:42: Das komplette milliardenschwere System All diese technischen Wunderwerke im Orbit all diese unfassbar präzisen Atomuhren die wären innerhalb von wenigen Tagen kompletter Schrott.

00:14:53: Nichts würde mehr funktionieren.

00:14:56: Keine zivile Luftfahrt könnte mehr sicher navigieren, Containerschiffe würden ihre Häfen verfehlen, Rettungsdienste könnten nicht mehr per GPS zu Unfallorten gesteuert werden.

00:15:05: Oh

00:15:06: mein Gott!

00:15:06: Die

00:15:06: kompletten globalen Lieferketten und sogar was viele nicht wissen die Synchronisation des internationalen Banken-Retzwerks würden in kürzester Zeit kollabieren.

00:15:16: Und das ist doch die absolute Ironie der Geschichte.

00:15:19: Die Atomuhen auf den Satelliten sind technisch gesehen absolut perfekt, aber sie sind einfach zu perfekt für ein Universum in dem Zeit relativ ist.

00:15:27: Besser kann man es nicht ausdrucken!

00:15:29: Was bedeutet das also für die Praxis?

00:15:31: Ich meine wie haben die Ingenieure dieses gigantische Problem dann gelöst ohne die Gesetze der Physik

00:15:35: zu brechen?

00:15:36: Die Lösung ist wirklich ein Meisterwerk der pragmatischen Ingenieurskunst.

00:15:40: Okay...

00:15:41: Man kann das Universum ja nun mal nicht ändern.

00:15:44: Also muss man die Maschinen so bauen, dass sie in diesem gekrümmten Universum funktionieren.

00:15:50: Logisch!

00:15:50: Bevor ein Satellit überhaupt auf eine Rakete geschnallt und ins All geschossen wird greifen die Wissenschaftler tief in die Elektronik dieser perfekt kalibrierten Atomuhren ein.

00:16:01: Und was machen Sie da?

00:16:03: Sie manipulieren sie absichtlich.

00:16:04: Sie machen sie quasi mit Absicht kaputt, um sie an die Umwelt da oben anzupassen?

00:16:09: Sie verstimmen sie ja!

00:16:10: Sie stellen die Frequenz der Uhr hier auf der Erde minimal langsamer

00:16:15: ein.

00:16:15: Krass Wenn

00:16:16: du diese manipulierte Atomuhr hier unten in einem Labor auf der Erde laufen lassen würdest, wäre sie völlig unbrauchbar.

00:16:23: Sie würde jeden Tag um genau achtunddreißig Mikrosekunden nachgehen.

00:16:27: Aha Für irdische Standards wäre sie defekt.

00:16:30: Das ist wirklich Wahnsinn!

00:16:32: Wir bauen also ein Instrument von unvorstellbarer Präzision, nur um es dann vor dem Start absichtlich zu sabotieren.

00:16:39: Genau.

00:16:39: Er

00:16:39: steigt und auf seine fourteen tausend kmh

00:16:42: beschleunigt.

00:16:43: Ja

00:16:44: Passiert die Magie.

00:16:45: Erst dann packt die veränderte Raumzeitstruktur des Universums diese Uhr.

00:16:49: Der Schwerkrafteffekt und der Geschwindigkeitseffekt zähren an ihr Heben den absichtlich eingebauten Fehler exakt auf und beschleunigen die Uhr genau auf den perfekten Takt, den wir hier unten brauchen.

00:17:00: Die Uhr, die auf der Erde kaputt wirkte, tickt im Weltall dann plötzlich im absoluten Gleichklang mit den Uhren auf unserem Planeten?

00:17:08: Genau so ist es!

00:17:09: Das

00:17:09: ist für mich wirklich ein absoluter Triumph des menschlichen Verstandes... Wir haben die abstraktesten Naturgesetze genommen, Gleichungen, die ein einzelner Mann vor über einem Jahrhundert auf nem Blatt Papier entworfen hat.

00:17:24: Und wir nutzen sie nicht nur – wir bändigen Sie regelrecht um unsere Technologie zu kalibrieren!

00:17:29: Aber warte mal kurz….

00:17:30: Das System im All kann doch niemals zu hundert Prozent statisch sein oder?

00:17:36: Umlaufbahnen verändern sich minimal... Die Erde ist ja auch keine perfekte Kugel.

00:17:40: Reicht diese werkseitige Manipulation vor dem Start dann wirklich auf Dauer aus?

00:17:45: Nein, für das absolute Feintuning reicht es tatsächlich nicht.

00:17:49: Das Universum ist dynamisch und deshalb braucht es ein dynamisches Sicherheitsnetz

00:17:53: Und das wäre...

00:17:54: Hier kommt dein Smartphone wieder ins Spiel

00:17:56: Mein Handy?

00:17:57: Ja

00:17:58: Die GPS Chips die heute in unseren Handys verbaut sind sind kleine mathematische Kraftwerke.

00:18:05: Sie begnügen sich nicht damit einfach nur Funksignale zu empfangen.

00:18:08: Was machen die noch?

00:18:09: Ein Teil der Rechenleistung in deinem Handy ist permanent, jede einzelne Sekunde, die das Navi läuft buchstäblich damit beschäftigt einsteins Relativitätsgleichungen in Echtzeit durchzurechnen.

00:18:20: Das wusste ich ja gar nicht!

00:18:22: Der Chip korrigiert kleinste relativistische Abweichungen, die durch winzige orbitale Schwankungen der Satelliten entstehen einfach on the fly.

00:18:30: Das heißt, während ich im Auto an der roten Ampel stehe und genervt auf das grüne Licht warte, betreibt mein Handy in dieser billigen Plastikhalterung einfach mal schwerste Astrophysik.

00:18:41: Genau das tut es!

00:18:42: Und genau dass ist doch die eigentliche Erkenntnis – das große So-What unserer Analyse heute.

00:18:47: Absolut!

00:18:48: Das ist der Grund warum wir tief in dieses Thema eintauchen wollten... Theoretische Physik, diese oft so unnahrbar wirkenden Formeln auf Schultafeln?

00:18:57: Die sind keine brotlose Kunst aus irgendwelchen staubigen Universitätskeller.

00:19:03: Sie sind die harte Realität!

00:19:06: Ohne das Verständnis dafür dass Raum und Zeit ein formbares Gewebe sind würde unsere moderne vernetzte Welt überhaupt nicht existieren.

00:19:14: Jedes Mal, wenn ein Rettungswagen bei einem Notfall punktgenau das richtige Haus findet, passiert das nur weil wir Einständstheorie verstanden und technisch in unsere Maschinen gezwungen haben.

00:19:25: Wir alle tragen heute einen hochempfindlichen Empfänger für die Relativitätstheorie in der eigenen Hosentasche?

00:19:31: Wir bemerken es einfach nicht!

00:19:43: Raum und Lichtgeschwindigkeit.

00:19:46: Und da drängt sich mir zum Abschluss noch ein Gedanke auf, etwas das ich wie ich finde logisch aus all dem ergebt was wir gerade besprochen haben.

00:19:55: Was hören?

00:19:56: Wenn die Zeit tatsächlich durch nichts anderes als Geschwindigkeit messbar langsamer vergeht und durch Höhe also durch die Entfernung zum Zentrum der Erdschwerkraft messbar schneller Heißt es dann nicht zwingend, dass wir alle diesen Gesetzen permanent unterworfen sind?

00:20:12: Jedes Mal wenn du in ein Flugzeug steigst und in zehn Kilometern Höhe mit neunhundert kmH in den Urlaub fliegst oder wenn du im Sommer auf einen wirklich hohen Berg kletterst.

00:20:22: Dann lebst du in diesem Moment buchstäblich in einer minimal anderen Zeitdimension als die Menschen, die unten im Tal geblieben sind.

00:20:31: Physisch betrachtet ja!

00:20:33: Du alterst in diesem Moment anders als deine Freunde auf Meereshöhe.

00:20:38: Das sind zwar nur verschwindend geringe Bruchteile von Millisekunden, die unser Körper überhaupt nicht spürt – aber die Physik dahinter ist absolut real und unbestreitbar!

00:20:49: Denk mal darüber nach wenn du das nächste Mal in einem Flugzeug am Fenster sitzt und abhebst.

00:20:54: Du verlässt in dem Moment nicht nur den festen Boden, sondern auch unseren alltäglichen Zeitfluss.

00:21:00: Das ist in der Tat ein Gedanke, der einen nicht mehr loslässt oder?

00:21:03: Wir navigieren eben nicht nur durch den Raum sondern immer auch durch die Zeit und Einsteins Universum ist absolut überall um uns herum.

00:21:11: Wahnsinn!

00:21:12: Damit sind wir am Ende unserer heutigen Analyse angelangt.

00:21:15: Hat Spaß gemacht.

00:21:16: Ja sehr Danke an dich.

00:21:18: ja genau du liebe Hörerin oder lieber Hörer dass du dir heute die Zeit genommen hast mit uns am Tisch zu sitzen und in dieses absolut verrückte und faszinierende Thema einzutauchen.

00:21:29: Genau.

00:21:29: Danke fürs

00:21:30: Zuhören!

00:21:31: Deine Aufmerksamkeit bedeutet uns unglaublich viel, gerade in einer Welt, in der es überall um uns herum unendlich viele Informationen gibt.

00:21:39: Wir hoffen jedenfalls dass du ab heute mit ganz anderen Augen auf dieses kleine blaue Dreieck schaust wenn du das nächste mal dein Navi startest.

00:21:46: Es ist definitiv mehr als nur ein Pfeil.

00:21:48: Es ist nicht nur ein digitaler Pfeile, es ist ein Fenster in die Mechanik des Universums.

00:21:54: Danke dir fürs zuhören und wir freuen uns schon aufs Nächste Mal beim Deep Dive.