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22. Nov. 2007 · Einsteins relative Zeit. Albert Einstein hatte also Recht. Immer wieder belegen moderne physikalische Experimente seine bahnbrechenden Erkenntnisse über Raum und Zeit. Zeit und Länge sind relativ, die Lichtgeschwindigkeit und das Wegelement sind absolut. Eigentlich wussten wir das schon immer: Während die Zeit im Wartezimmer des ...
- Bedeutung
- Die Spezielle Relativitätstheorie
- Die Allgemeine Relativitätstheorie
- Entstehungsgeschichte
- Experimentelle Bestätigungen
- Rezeption und Interpretation
- Literatur und Film
- Weblinks
- Einzelnachweise
Die Relativitätstheorie hat das Verständnis von Raum und Zeit revolutioniert und Zusammenhänge aufgedeckt, die sich der anschaulichen Vorstellung entziehen. Diese lassen sich jedoch mathematisch präzise in Formeln fassen und durch Experimente bestätigen. Die Relativitätstheorie enthält die newtonsche Physik als Grenzfall. Sie erfüllt damit das Korr...
Das Relativitätsprinzip
Die beiden folgenden Feststellungen lassen sich als Axiomeder Relativitätstheorie interpretieren, aus denen alles Weitere hergeleitet werden kann: 1. Messen verschiedene Beobachter die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls relativ zu ihrem Standort, so kommen sie unabhängig von ihrem eigenen Bewegungszustand zum selben Ergebnis. Dies ist das sogenannte Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. 2. Die physikalischen Gesetze haben für alle Beobachter, die sich relativ zueinander mit konst...
Relativität von Raum und Zeit
Raum- und Zeitangaben sind in der Relativitätstheorie keine universell gültigen Ordnungsstrukturen. Vielmehr werden der räumliche und zeitliche Abstand zweier Ereignisse oder auch deren Gleichzeitigkeitvon Beobachtern mit verschiedenen Bewegungszuständen unterschiedlich beurteilt. Bewegte Objekte erweisen sich im Vergleich zum Ruhezustand in Bewegungsrichtung als verkürzt und bewegte Uhren als verlangsamt. Da jedoch alle relativ zueinander gleichförmig bewegten Beobachter gleichermaßen den St...
Lichtgeschwindigkeit als Grenze
Kein Objekt und keine Information kann sich schneller bewegen als das Licht im Vakuum. Nähert sich die Geschwindigkeit eines materiellen Objektes der Lichtgeschwindigkeit, so strebt der Energieaufwand für eine weitere Beschleunigungüber alle Grenzen, weil die kinetische Energie mit zunehmender Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit immer steiler ansteigt. Zum Erreichen der Lichtgeschwindigkeit müsste unendlich viel Energie aufgebracht werden. Dieser Umstand ist eine Folge der Struktur von Rau...
Gravitation und die Krümmung der Raumzeit
Die allgemeine Relativitätstheorie führt die Gravitation auf das geometrische Phänomen der gekrümmten Raumzeit zurück, indem sie feststellt: 1. Energie krümmt die Raumzeit in ihrer Umgebung. 1. Ein Gegenstand, auf den nur gravitative Kräfte wirken, bewegt sich zwischen zwei Punkten in der Raumzeit stets auf einer sogenannten Geodäte. Entzieht sich bereits die vierdimensionale Raumzeit der speziellen Relativitätstheorie einer anschaulichen Vorstellbarkeit, so gilt das für eine zusätzlich gekrü...
Die mathematische Struktur der allgemeinen Relativitätstheorie
Während viele Aspekte der speziellen Relativitätstheorie in ihrer einfachsten Formulierung auch mit geringen mathematischen Kenntnissen nachvollziehbar sind, ist die Mathematik der allgemeinen Relativitätstheorie deutlich anspruchsvoller. Die Beschreibung einer gekrümmten Raumzeit erfolgt mit den Methoden der Differentialgeometrie, die die euklidische Geometriedes uns vertrauten flachen Raumes beinhaltet und erweitert. Zur Beschreibung von Krümmung wird zur Anschauung meist ein gekrümmtes Obj...
Uhren im Gravitationsfeld
In der allgemeinen Relativitätstheorie hängt der Gang von Uhren nicht nur von ihrer relativen Geschwindigkeit ab, sondern auch von ihrem Ort im Gravitationsfeld. Eine Uhr auf einem Berg geht schneller als eine im Tal. Dieser Effekt ist zwar im irdischen Gravitationsfeld nur gering, er wird jedoch beim GPS-Navigationssystem zur Vermeidung von Fehlern bei der Positionsbestimmung über eine entsprechende Frequenzkorrektur der Funksignaleberücksichtigt.
Spezielle Relativitätstheorie
Ausgehend von den Problemen der verschiedenen Äthertheorien des 19. Jahrhunderts und der maxwellschen Gleichungensetzte eine kontinuierliche Entwicklung mit folgenden Hauptstationen ein: 1. dem Michelson-Morley-Experiment(1887), welches keine Relativbewegung zwischen Erde und Äther (Ätherdrift) aufzeigen konnte; 2. der Kontraktionshypothese von George FitzGerald (1889) und Hendrik Antoon Lorentz(1892), mit welcher das Michelson-Morley-Experiment erklärt werden sollte; 3. der Lorentz-Transform...
Allgemeine Relativitätstheorie
Während an der Entwicklung der speziellen Relativitätstheorie eine Reihe von Wissenschaftlern beteiligt war – wobei Einsteins Arbeit von 1905 sowohl ein Ende als auch einen Neuanfang darstellte –, war die Entwicklung der allgemeinen Relativitätstheorie, was ihre grundlegenden physikalischen Aussagen betraf, praktisch die alleinige Errungenschaft Einsteins. Diese Entwicklung begann 1907 mit dem Äquivalenzprinzip, wonach träge und schwere Masse äquivalent sind. Daraus leitete er die gravitative...
Weitere geometrische Theorien
Nach der Erklärung der Gravitation als geometrisches Phänomen lag es nahe, auch die anderen damals bekannten Grundkräfte, die elektrische und die magnetische, auf geometrische Effekte zurückzuführen. Theodor Kaluza (1921) und Oskar Klein (1926) nahmen dazu eine zusätzliche in sich geschlossene Dimension des Raumes mit so kleiner, nämlich subatomarer Länge an, dass diese Dimension uns verborgen bleibt. Sie blieben jedoch mit ihrer Theorie erfolglos. Auch Einstein arbeitete lange vergeblich dar...
Der erste Erfolg der speziellen Relativitätstheorie war die Auflösung des Widerspruches, der als Anlass für ihre Entdeckung angesehen werden kann: der Widerspruch zwischen dem Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments und der Theorie der Elektrodynamik. Seither hat sich die spezielle Relativitätstheorie in der Interpretation unzähliger Experimente ...
Wahrnehmung in der Öffentlichkeit
Die neue Sichtweise der Relativitätstheorie bezüglich Raum und Zeit erregte nach ihrer Entdeckung auch in der Allgemeinheit Aufsehen. Einstein wurde zur Berühmtheit und die Relativitätstheorie erfuhr ein erhebliches Medienecho. Verkürzt auf das geflügelte Wort Alles ist relativ wurde sie zuweilen in die Nähe eines philosophischen Relativismusgerückt. Im April 1922 wurde ein Film mit dem Titel Die Grundlagen der Einsteinschen Relativitätstheorie uraufgeführt, in dem Einsteins spezielle Relativ...
Wissenschaftliche Anerkennung
Die Bedeutung der Relativitätstheorien war anfänglich umstritten. Der Nobelpreis für Physik 1921 wurde Einstein im Jahr 1922 für seine Deutung des photoelektrischen Effektszugesprochen. Allerdings sprach er in seiner Preisrede dann über die Relativitätstheorien.
Physikalische Einführungen und Diskussion
1. Max Born: Die Relativitätstheorie Einsteins. Bearbeitet von Jürgen Ehlers und Markus Pössel. Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-67904-9. 2. Albert Einstein: Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Springer Verlag 2009, 24. Auflage (1. Auflage 1916). 3. Albert Einstein, Leopold Infeld: Die Evolution der Physik. Zsolnay, Hamburg 1950, Rowohlt, Reinbek 1987, ISBN 3-499-18342-0. 4. Albert Einstein: Grundzüge der Relativitätstheorie. Vieweg 1963; Neuausgabe: Springer, Berlin 2...
Populäre Literatur
1. Peter von der Osten-Sacken: Gedankenexperimente zur Relativität der Zeit. In: Ernst von Khuon (Hrsg.): Waren die Götter Astronauten? Wissenschaftler diskutieren die Thesen Erich von Dänikens. Taschenbuchausgabe: Droemer, München/Zürich 1972, ISBN 3-426-00284-1, S. 113–124. 2. Julian Schwinger: Einsteins Erbe. Die Einheit von Raum und Zeit. Spektrum, Heidelberg 2000, ISBN 3-8274-1045-2. 3. David Bodanis: Bis Einstein kam. Die abenteuerliche Suche nach dem Geheimnis der Welt. Fischer, Frankf...
Philosophische Einführungen und Diskussion
1. Julian Barbour: The End of Time. Weidenfeld & Nicolson, London 1999, ISBN 0-297-81985-2. 2. Ernst Cassirer: Zur Einsteinschen Relativitätstheorie. Erkenntnistheoretische Betrachtungen. Meiner, Hamburg 2001, ISBN 3-7873-1410-5. 3. John Earman: World Enough and Space-Time. Absolute versus relational theories of space and time. MIT, Cambridge, Mass. 1989, ISBN 0-262-05040-4. 4. John Earman (Hrsg.): Foundations of space-time theories. University of Minnesota Press, Minneapolis, Minn. 1977, ISB...
E. F. Taylor and J. A. Wheeler: Spacetime Physics 2nd Edition, New York, W. H. Freeman and Co., 1992. ISBN 0-7167-2327-1. Standardwerk zur Speziellen Relativitätstheorie (englisch)siehe z. B.: W. Greiner, J. Rafelski: Spezielle Relativitätstheorie. 3. Auflage, Frankfurt 1992, ISBN 3-8171-1205-X, S. 136–185.Lise Meitner, Otto Robert Frisch: Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction. In: Nature. 143, 1939, S. 239–240, doi:10.1038/224466a0 (online).kinematographie.de: Quellen zur Filmgeschichte 1922 – Daten zum Einstein-Film, 1. Dezember 2004.Der revolutionäre Physiker Albert Einstein nutzte für seine Relativitätstheorie eher seine Vorstellungskraft als ausgefallene Mathematik, um die berühmteste und eleganteste Gleichung der Geschichte zu entwickeln: E = mc².
Albert Einstein argumentierte, dass die Zeit relativ ist und von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird, wie z.B. der Geschwindigkeit und der Gravitation. Diese Erkenntnis revolutionierte unser Verständnis von Raum und Zeit und legte den Grundstein für die Relativitätstheorie.
Die Relativitätstheorie ist eine Theorie der Physik. Sie wurde von Albert Einstein entwickelt und machte ihn als Physiker sehr berühmt. Du musst wissen, dass die Relativitätstheorie aus zwei Teilen besteht: der speziellen und der allgemeinen Relativitätstheorie.
Albert Einstein war theoretischer Physiker. Entdecken Sie interessante Zitate über zeit. „Man begreift schwer beim Erleben dieser "großen Zeit", daß man dieser verrückten, verkommenen Spezies angehört, die sich Willensfreiheit zuschreibt.
Die Antwort auf die Frage aus der Schulzeit – und damit die Grundidee der speziellen Relativitätstheorie – soll ihm laut eigener Erzählung im Mai 1905 gekommen sein. Fünf Wochen später wurde sie offiziell, am 30. Juni 1905.
