5. Zeitdilatation aus Sicht der Erde (ausgreifender Lichtpuls)
1. Die Darstellung zeigt aus der Sicht des Bezugssystems der Stratosphäre bzw. der Erde (gelb) die gleichförmige Ausbreitung von Lichtpulsen (durchgehend gelb), die von Lichtquellen ausgesendet werden, die im Bezugssystem gelb ruhen. Aus der gewählten Sicht vergeht die Zeit gelb gleichförmig. Relativ dazu bewegt sich das Bezugssystem des Myons (orange), aus dessen Sicht sich Lichtpulse gemeinsam mit den gelben ausbreiten (orange strichliert). Mit anderen Worten: Aus der Sicht der Stratosphäre bewegt sich das Myon nach rechts zur Erdoberfläche. Die Lichtpulse orange werden von Lichtquellen ausgesendet, die im Bezugssystem orange ruhen. Aus der gewählten Sicht vergeht die Zeit orange nicht gleichförmig.
2. Jedes Bezugssystem hat zwei räumliche Achsen und eine richtungsfreie Zeitachse, die in die Ausbreitung der (aneinandergereihten) entweder gelben oder orangen Lichtpulse hineinverlegt ist.
3. Aus der Sicht des jeweiligen Bezugssystems wird die räumliche Entfernung zwischen den zwei Ereignissen durch vektorielle, die zeitliche Entfernung zwischen zwei Ereignissen durch skalare Addition der Ausbreitungslängen der von dem Ereignis des ersten Aussendens zum zweiten Ereignis des letzten Ankommens führenden Lichtpulse gelb bzw. orange ermittelt (siehe die Applets "lichtartige Abstände", "zeitartige Abstände" und "raumartige Abstände").
4. Während eines Myonenflugs können gedanklich beliebige Prozesse der Ausbreitung von Lichtpulsen durchgeführt werden, mit denen gleichsam wie mit einem angelegten Maßstab Abstände zwischen Ereignissen gemessen werden. Im vorliegenden Fall soll der Prozess aus der Sicht der Erde darin bestehen, dass ein von der Stratosphäre (gelbe Lichtquelle) in beliebige Richtung ausgesendeter gelber Lichtpuls von einem Brennpunkt einer Ellipse ausgeht, am Umfang der Ellipse reflektiert wird (weitere Aussendung) und zum zweiten Brennpunkt dieser Ellipse weiter läuft.
5. Die Quellen der gelben bzw. orangen Lichtpulse bewegen sich mit der Relativgeschwindigkeit v entlang ihrer Bewegungsachse (x-Achse) aneinander vorbei. Bei jeder Aussendung eines gelben Lichtpulses wird auch ein komplementärer oranger Lichtpuls so ausgesendet, dass sich die beiden Photonen an der Spitze der beiden Lichtpulse gemeinsam ausbreiten (sie können sich gegenseitig nicht überholen). Die Längen der Ausbreitungen der Lichtpulse sind aus der Sicht des jeweiligen Bezugssystems gelb bzw. orange verschieden, weil sich die Spitzen der Lichtpulse gemeinsam ausbreiten, während sich die beiden Lichtquellen in einer Relativbewegung befinden und am Ende des Prozesses eine bestimmte Entfernung voneinander aufweisen. Daher vergeht zwischen den Ereignissen aus der Sicht der Erde eine andere Zeitspanne als aus der Sicht des Myons. Das Anfangsereignis und das Endereignis des gewählten Prozesses finden aus der Sicht des Bezugssystems der Erde an verschiedenen Orten, aus der des Myons am gleichen Ort statt.
6. Beim gewählten Prozess vergeht zwischen dem Anfangsereignis und dem letzten Ereignis aus Sicht des Myons insgesamt weniger Zeit als aus der Sicht der Erde (“Zeitdilatation im Myonensystem").
7. Der Effekt kehrt sich um, wenn das Anfangsereignis und das Endereignis des gewählten Prozesses der Lichtausbreitungen aus der Sicht des Bezugssystems der Stratosphäre am gleichen Ort stattfinden (Symmetrie). Die Stratosphäre entfernt sich nun vom Myon nach rechts, während sich die Erde dem Myon von links nähert.
8. Das Verhältnis der Gesamtzeit t' des Prozesses aus Sicht der Erde zur Gesamtzeit t des Prozesses aus Sicht des Myons ist das Ergebnis einer Lorentz-Transformation, die dem Verhältnis des Radius eines Kreises zu den Brennstrahlen einer von der Relativgeschwindigkeit v abhängigen Ellipse folgt.
9. Aus der Sicht der Erde folgen ihre beiden Lichtpulse - unabhängig von der anfänglichen Wahl der Richtung - den Brennstrahlen der Ellipse. Wird die Ellipse durch die Wahl einer anderen Relativgeschwindigkeit v verändert (Wechsel des Bezugssystems), so ändern sich die räumliche und die zeitliche Entfernung, die zwischen dem Ereignis der Aussendung des ersten Lichtpulses und dem Ereignis des Eintreffens des zweiten Lichtpulses liegen, gegenüber dem zuvor gewählten Bezugssystem entsprechend der Lorentz-Transformation.