Im Jahre 1905 revolutionierte die spezielle Relativitätstheorie eines bis dahin weitgehend unbekannten und unauffälligen Schweizer Beamten, der als technischer Prüfer dritter Klasse arbeitete, die gesamte physikalische Welt. Jene vertrat bis dahin die Meinung, dass das Gebäude der Wissenschaft nahezu komplett war, sodass nur noch ein paar Türmchen und Zinnen hinzukämen. Sein Name war Albert Einstein. Trotz dieser beeindruckenden Leistungen, welche er gänzlich selbständig und ohne Zugang zu umfangreichem wissenschaftlichen Material erbrachte, erhielt er den Nobelpreis jedoch erst 16 Jahre später im Jahr 1921. Als Begründung für die Verleihung wurde nicht explizit seine Leistung an den Relativitätstheorien genannt, sondern vielmehr erhielt er den höchsten Preis der Wissenschaft in Physik für generelle Verdienste in der theoretischen Physik. Explizit wird als Begründung allein Einsteins Erklärung des Photoeffekts genannt. Die Inhalte der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie spielten bei der Verleihung nur eine Nebenrolle.
Einsteins Entdeckungen führten zur nahezu endgültigen Verwerfung der Äthertheorie hin zu einer neuen Vorstellung von Raum und Zeit. In der Geschichte der Physik haben sich jedoch schon viele Theorien und Ansichten als falsch oder ungenau erwiesen. Deshalb sollte man nicht den Fehler machen und von einer absoluten Lösung der Raum - Zeit Problematik ausgehen. Es gilt vielmehr die gewonnenen Erkenntnisse der Relativitätstheorien als einen weiteren Schritt in Richtung eines besseren Verständnisses für die Vorgänge in unserem Universum zu betrachten. Einstein selbst verlies sich bei der Entwicklung seiner Theorien auf seine unglaubliche Intuition und war bereit die Dinge aus einer anderen Perspektive zu betrachten, obwohl die von ihm beschriebenen Phänomene gänzlich im Gegensatz zu unseren Erfahrungen im Alltag stehen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Die neue Physik des 20. Jahrhunderts.
- Die Ziele der Arbeit.
- Klassische Vorstellungen von Raum und Zeit
- Inertialsysteme
- Definitionen
- Newtons erstes Axiom
- Newtons zweites Axiom
- Newtons drittes Axiom.
- Scheinkräfte.
- Merkmale von Inertialsystemen
- Galilei-Transformation
- Michelson-Morley-Experiment
- Grundaussagen der speziellen Relativitätstheorie
- Relativität der Gleichzeitigkeit.
- Zeitdilatation
- Längenkontraktion
- Relativität der Masse
- Äquivalenz von Masse und Energie - E = mc²
- Elemente der allgemeinen Relativitätstheorie
- Gravitationsfeld
- Krümmung von Raum und Zeit
- Experimentelle Belege
- Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit zielt darauf ab, die komplexen Ideen und Konzepte der Relativitätstheorien verständlich zu machen. Sie befasst sich mit Einsteins spezieller Relativitätstheorie, der Ätherfrage und den klassischen Vorstellungen von Raum und Zeit. Darüber hinaus werden Herleitungen für die Phänomene der Zeitdilatation und der Längenkontraktion bereitgestellt, sowie die Relativität der Masse anschaulich dargestellt.
- Einsteins spezielle Relativitätstheorie und die Ätherfrage
- Klassische Vorstellungen von Raum und Zeit
- Herleitungen für Zeitdilatation und Längenkontraktion
- Relativität der Masse und die Gleichung E = mc²
- Einführung in die allgemeine Relativitätstheorie
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt Albert Einstein und seine bahnbrechenden Leistungen in den Kontext der Physik des 20. Jahrhunderts vor. Sie erklärt die Ziele und den Umfang der Arbeit. Das zweite Kapitel befasst sich mit den klassischen Vorstellungen von Raum und Zeit, wobei insbesondere Inertialsysteme und die Galilei-Transformation behandelt werden. Das Michelson-Morley-Experiment, das zum Verwerfen der Äthertheorie beitrug, wird im dritten Kapitel erläutert. Kapitel 4 widmet sich den Grundaussagen der speziellen Relativitätstheorie, einschließlich der Relativität der Gleichzeitigkeit, der Zeitdilatation, der Längenkontraktion, der Relativität der Masse und der Äquivalenz von Masse und Energie. Die Einführung in die allgemeine Relativitätstheorie, einschließlich der Konzepte des Gravitationsfelds und der Krümmung von Raum und Zeit, wird im fünften Kapitel präsentiert.
Schlüsselwörter
Die zentralen Themen dieser Arbeit sind die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie, Raum und Zeit, Inertialsysteme, Äthertheorie, Zeitdilatation, Längenkontraktion, Relativität der Masse, E = mc², Gravitationsfeld, Krümmung von Raum und Zeit.
- Arbeit zitieren
- Florian Carlsen (Autor:in), 2010, Relativitätstheorien Albert Einsteins - verständlich erklärt, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/163076
