Techniklexikon

Gravitations-Zeitdilatation

die von der Allgemeinen Relativitätstheorie sowie von allen metrischen Gravitationstheorien vorhergesagte Veränderung der Frequenz einer Uhr, die in einem räumlich variablen Gravitationsfeld bewegt wird. Im Feld einer statischen, sphärischen Masse M (Schwarzschild-Lösung) gilt für die Eigenzeitintervalle dt₁ bzw. dt₂ zweier Uhren die Relation . Dabei ist U = -GM / r das Newtonsche Gravitationspotential und r_S = 2GM / c² der Schwarzschild-Radius. Daher geht für r₁ < r₂ bzw. U₁ < U₂ die Uhr bei r₁ langsamer als die bei r₂: Uhren im Gravitationsfeld ticken langsamer. Für eine Uhr auf der Erdoberfläche (Eigenzeit dt_F) und eine weit entfernte (Eigenzeit dt_¥) gilt . Die Gravitations-Zeitdilatation, die eng mit der Gravitations-Rotverschiebung und mit dem Shapiro-Effekt (Shapiro-Experiment) verwandt ist, wurde mit dem Hafele-Keating-Experiment sowie, mit höherer Genauigkeit, mit Gravity Probe-A experimentell bestätigt.