Körper

Wie lange braucht ein Lichtsignal vom Objekt ins Gehirn?

Stand
AUTOR/IN
Gábor Paál
Gábor Paál

Audio herunterladen (2,4 MB | MP3)

Mit Lichtgeschwindigkeit vom Objekt aufs Auge

Erst mal muss das Licht vom Objekt auf die Netzhaut des Auges gelangen. Diese Zeit hängt von der Entfernung des Objekts ab. Da die Lichtgeschwindigkeit bekannt ist – 300.000 km pro Sekunde – kann man die Geschwindigkeit leicht ausrechnen. Wenn ich ein Buch lese, das 30 cm von meinem Auge weg ist, braucht das Licht den hundert millionsten Bruchteil einer Sekunde. Wenn ich einen Baum in 30 Metern Entfernung sehe, dann braucht es 100-mal länger.

Vom Auge ins Gehirn dauert's: Nerven arbeiten nicht in Lichtgeschwindigkeit

Das macht also einen Unterschied – aber dieser Unterschied ist eigentlich belanglos: Von besagtem Baum zu meinem Auge braucht das Licht immer noch nur eine Millionstel Sekunde und diese Zeit kann man vernachlässigen. Denn viel länger ist die Zeit, die das Signal auf dem weiteren Weg von der Netzhaut ins Gehirn braucht. Das sind nämlich 50 bis 80 Millisekunden, also nur noch etwa den zwanzigsten Teil einer Sekunde. Das heißt, die Übertragungsgeschwindigkeit in den Nerven ist viel langsamer als das Licht.

Man kann das auch anders anschaulich machen: Die Zeit, die das Signal vom Objekt zum Auge braucht, fällt erst bei astronomischen Größenordnungen ins Gewicht. Ein guter Anhaltspunkt wäre ein Asteroid, der in knapp 30.000 km Entfernung an der Erde vorbei saust; das ist knapp ein Zehntel der Strecke Erde/Mond. Da kann man wirklich sagen: Das Licht braucht vom Asteroiden zum Auge ungefähr so lange wie auf den restlichen Zentimetern vom Auge zur Sehrinde im Gehirn.

Wir haben nun zwei Etappen betrachtet:

  1. Etappe: Der Lichtweg vom Objekt zur Netzhaut
  2. Etappe: Die Nervenübertragung vom Auge ins Gehirn

Gehirn braucht "Rechenzeit", bis ein Bild entsteht

Es fehlt aber noch etwas. Denn was im Gehirn ankommt, sind unzählige elektrochemische Nervensignalen – die muss das Gehirn noch verarbeiten, um aus den vielen Signalen ein Gesamtbild zu konstruieren. Das ist also "Rechenzeit", und die dauert ungefähr nochmal so lange.

Bis wir also ein Objekt wirklich erkennen, brauchen wir ungefähr 150 Millisekunden – also etwa eine Siebtel Sekunde. Und die allermeiste Zeit davon verbringt das Signal sozusagen "in unserem Kopf". Der Lichtweg vom Objekt zum Auge spielt erst eine Rolle, wenn wir zum Mond oder zu den Sternen gucken; auf der Erde ist er vernachlässigbar.

Insgesamt kann man schon sagen: Unser Erleben, unsere Wahrnehmung hinkt der Wirklichkeit um mehr als eine Zehntelsekunde hinterher.

Optik Warum scheinen sich Räder manchmal rückwärts zu drehen?

Wissenschaftler sprechen hier von der "Wagon Wheel Illusion", also der Wagenrad-Illusion. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Gesundheit Welche Rolle spielt die Ernährung für die Augen?

Vitamin-A-Mangel kann schwere Störungen am Auge hervorrufen. Deshalb muss man genügend von diesen Vitaminen zu sich nehmen. Andersherum: Mehr Vitamine machen das Sehen nicht besser. Von Norbert Pfeiffer | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Körper Warum schließen wir beim Niesen die Augen?

Dass wir die Augen beim Niesen reflexhaft zusammenkneifen, entstand sicher nicht ohne Grund im Lauf der Evolution. Aber wozu ist das gut? Von Gábor Paál | Dieser Beitrag steht unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Alltagsphänomen Warum sind Ampeln rot-gelb-grün?

Fun fact: Dass die Farben der Verkehrsampel und die der politischen Parteien (SPD, FDP, Grüne) übereinstimmen, ist kein reiner Zufall. Es gibt da evolutionäre Zusammenhänge. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Derzeit gefragt

Gedächtnis Warum erinnern sich Mütter schlecht an die Kindheit der eigenen Kinder?

Wenn die Kinder noch klein sind, ist die Aufmerksamkeit der Mutter so stark auf das Kind gerichtet, dass man sogar von Stilldemenz spricht. Von Martin Korte

Brauchtum Warum fällt Vatertag auf Christi Himmelfahrt?

Das ist eine deutsche Besonderheit. Den Vatertag gibt es zwar in vielen Ländern, aber zu anderen Terminen. Bei den meisten findet er am 3. Sonntag im Juni statt; das haben die USA eingeführt. Von Gábor Paál | Dieser Beitrag steht unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Tiere Warum schreien Hühner, nachdem sie ein Ei gelegt haben?

Hühner haben ständig zu allen Situationen irgendwelche akustischen Kommentare abzugeben; sie sind ständig in akustischer Kommunikation. Und es sind hoch soziale Vögel. Das bedeutet, dass dieses Gegacker nach der Eiablage in diesem Zusammenhang gesehen werden muss. Von Hans-Heiner Bergmann

Redensart Woher kommt "der Teufel ist ein Eichhörnchen"?

Der weit verbreitete Spruch hängt damit zusammen, dass das Eichhörnchen immer schon im Aberglauben negativ besetzt war. Denn zwei Faktoren verbinden es mit dem Teufel. Von Rolf-Bernhard Essig.

Ornithologie In welchen Abständen legen Meisen ihre Eier?

Eine Blaumeise kann bis zu 12 Eier legen – jeden Tag eins. Trotzdem schlüpfen die Jungen alle gleichzeitig, denn gebrütet wird erst, wenn das Gelege vollständig ist. Von Hans-Heiner Bergmann

Holocaust 6 Millionen ermordete Juden – Woher stammt diese Zahl?

6 Millionen Juden haben die Nationalsozialisten ermordet. Rund 4 Millionen Menschen starben in Konzentrations- und Vernichtungslagern, 2 Millionen durch Massaker. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0. | http://swr.li/holocaust

Gesundheit Mit dem Rauchen aufhören: Wann ist der Körper wieder auf Nichtraucherniveau?

Das Rauchen hat viele Auswirkungen auf den Körper. Manche verschwinden, wenn man aufhört, schneller, andere brauchen länger. Recht schnell verschwinden die unmittelbaren Symptome, also der Raucherhusten und die Kurzatmigkeit. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Klima Versprühen Flugzeuge am Himmel Aluminium, um eine weitere Klimaerwärmung zu verhindern?

Nein, stimmt nicht. Es ist eine Verschwörungstheorie, die sich seit Jahren hält: Die „bösen Amerikaner“ sprühen, damit sie an ihrer Klimapolitik nichts ändern müssen, stattdessen Metalle in die Atmosphäre, sodass die die Sonnenstrahlen reflektieren und sich das Klima auf diese Weise wieder abkühlt ... Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.