Relativitätstheorie von A. Einstein
Die Relativitätstheorie ist ein grundlegende Theorie der Physik und Albert Einstein hat damit nicht nur unser Verständnis des Universums auf völlig neue Beine gestellt, sondern auch die Art und Weise, wie wir über die grundlegenden Bausteine der Realität denken. Man kann die Relativitätstheorie als die Geburt einer neuen Physik beschreiben.
Die Grundaussage der Relativitätstheorie besteht darin das Raum und Zeit keine absoluten Größen sind, sondern relative, vom Betrachter abhängige Konzepte. Die 1905 erschienene spezielle Relativitätstheorie ist der Grundstein für das neue Verständnis. Sie formulierte das die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für alle Beobachter gleich ist und das unabhängig von ihrer Bewegung. Diese so scheinbar einfache Annahme führte zu tiefgreifenden Konsequenzen, wie der Zeitdilatation, der Längenkontraktion und der berühmten Gleichung E=mc², die die Äquivalenz von Masse und Energie ausdrückt.
Einstein erkannte dass die spezielle Relativitätstheorie unvollständig war da sie die Gravitation außen vor lies. Nach vielen Jahren Arbeit erschien 1915 die allgemeine Relativitätstheorie die die Gravitation berücksichtigte und sie als Krümmung der Raumzeit beschreibt. Die Allgemeine Relativitätstheorie stellt Raum und Zeit als ein vierdimensionales Kontinuum dar, die sogenannte Raumzeit. Masse und Energie krümmen diese Raumzeit, und diese Krümmung bestimmt, wie sich Objekte bewegen. Anstatt dass Objekte durch eine unsichtbare Kraft angezogen werden, folgen sie den Krümmungen der Raumzeit. Diese Erkenntnis ist völlig anders als die Newtonsche Physik die die Gravitation als eine Kraft zwischen Massen beschreibt.
Die Theorie von Albert Einstein wurde inzwischen durch zahlreiche Experimente und Beobachtungen bestätigt. Schon 1919 während einer Sonnenfinsternis konnte beobachtet werden das das Licht von der Sonne abgelenkt wurde. Eine weitere Bestätigung erfuhr die Theorie im Jahr 2015 als die Gravitationswellen entdeckt wurden.
Praktische Anwendung findet die Relativitätstheorie durch das GPS-System das erlaubt genaue Standortbestimmungen zu ermöglichen.
Trotz der Erfolge ist die Relativitätstheorie noch nicht vollständig. Die größte Herausforderung ist die Vereinigung mit der Quantentheorie die die subatomare Welt beschreibt. Wissenschaftler arbeiten an einer Theorie der Quantengravitation, die beide Theorien vereinen soll.
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