- Eine beschleunigte Erdrotation würde die Tageslänge auf 12 Stunden reduzieren. Uhren müssten neu konstruiert werden, da alte Zeitkonzepte nicht mehr passen. Unterschiedliche Tagesarten, Solartag und siderischer Tag, beeinflussen unser Zeitverständnis. Eine schnellere Erdrotation würde durch erhöhte Zentrifugalkräfte Gewichtsveränderungen bewirken. Eine kürzere Tageslänge könnte die Konstruktion eines Weltraumaufzugs erleichtern.
Stellen Sie sich vor, die Rotation der Erde würde sich so beschleunigen, dass ein Tag nur halb so lang wäre wie bisher. Was würde das bedeuten? Zunächst müssten wir neue Uhren entwerfen, die nur noch die Stunden 1 bis 6 sowohl für Vormittag als auch Nachmittag anzeigen. Konzerte um 20 Uhr wären Vergangenheit, denn 20 Uhr existiert schlichtweg nicht mehr. Eine spannendere Frage wäre jedoch: Warum stellen Physiker solche scheinbar verrückten Fragen? Es mag sich nie ereignen, aber solche hypothetischen Szenarien fördern unser Verständnis für die Funktionsweise der Welt. Und ja, es macht auch Spaß! Darüber hinaus könnte es vielleicht sogar nützlich sein, wenn wir an der Konstruktion eines Weltraumaufzugs arbeiten.
Was bedeutet ein Tag wirklich?
Beginnen wir mit der Frage: Was ist ein Tag? Die Antwort ist komplizierter als es scheint. Allgemein denken wir an 24 Stunden, doch das ist nur teilweise korrekt. Wenn die Sonne ihren höchsten Punkt erreicht, spricht man von lokalem Mittag. Vergehen zwischen zwei solchen Zeitpunkten 24 Stunden, haben wir den Begriff “Solartag”. Interessanterweise entspricht dies nicht exakt einer vollständigen Erdumdrehung. Denn die Erde dreht sich nicht nur um sich selbst, sondern umkreist dabei auch die Sonne. Diese Bewegung bewirkt, dass die Sonne nicht zur gleichen Uhrzeit am gleichen Punkt am Himmel steht wie am Vortag. Es gibt tatsächlich zwei Tagesarten: der Solartag und der siderische Tag, letzterer ist etwa 23 Stunden und 56 Minuten lang.
Runter zu den Details: Physik im Alltag
Angenommen, der Solartag wäre nun 12 statt 24 Stunden lang. An der Physik würde sich einiges ändern. Beispielsweise würde sich Ihr Gewicht am Äquator anders anfühlen. Wenn man am Nordpol auf die Waage steigt, zeigt diese ein höheres Gewicht an als am Äquator – und das gilt sowohl bei 24 als auch bei 12 Stunden. Am Äquator bewegt man sich in einer kreisförmigen Bahn, was eine zusätzliche Zentrifugalkraft verursacht. Diese macht sich bei einer schnelleren Erdrotation stärker bemerkbar und führt dazu, dass man sich leichter fühlt.
Der Traum vom Weltraumaufzug
Lassen Sie uns über Orbits nachdenken. Ein Weltraumfahrzeug, das einem geostationären Orbit folgt, bleibt, relativ zur Erde, über einem festen Punkt. Voraussetzung dafür ist, dass das Fahrzeug in 24 Stunden einmal die Erde umrundet. Der Bau eines Weltraumaufzugs könnte durch diese Fixierung erleichtert werden. Aber ein Kabel mit einer Länge von 36.000 Kilometern zu konstruieren ist ein wahres Unterfangen, da ein solches Kabel enorme Zugspannungen aushalten muss, die derzeitiges Material wie Stahl überfordern würden. Allerdings könnte sich dieser Traum bei einer Erde mit 12-Stunden-Tagen tatsächlich einfacher verwirklichen lassen. Eine kürzere geostationäre Position würde die Konstruktion vereinfachen, da die benötigte Kabellänge nur 20.000 Kilometer betragen müsste. Es bleiben jedoch große technische Herausforderungen bestehen, insbesondere was die benötigten Materialien angeht.
Das alles lässt erahnen, warum selbst hypothetische Fragen eine immense Bedeutung für die Forschung und zukünftige Entwicklungen haben können.
