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| Titel: | Einstein, Albrt | |
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II. Die Relativitätstheorie(n)
1.) Die spezielle Relativitätstheorie (1905)
Diese Theorie hat
Einstein 1905 geschaffen. Sie ist die bekanntere der beiden Theorien.
Also, Einstein
erkannte die Zeit als relative Größe, was er mit dem sogenannten Zwillingseffekt
verdeutlichte: Zwilling A bleibt auf der Erde, Zwilling B umkreist sie mit
annähender Lichtgeschwindigkeit. Bei seiner Rückkehr ist B weniger gealtert,
d.h. die Zeit ist keine absolute Größe, sondern vergeht bei hoher
Geschwindigkeit des Körpers, in dem sie gemessen wird, langsamer. Man nennt dies
Zeitdilatation. Deshalb ergänzte Einstein das dreidimensionale
Koordinatensystem, welches aus Länge, Breite und Höhe besteht durch die
Dimension Zeit. Dies nennt man Raum-Zeit-Kontinuum.
Raum und Zeit
wurden nicht länger als separate physikalische Größen angesehen.
Weitere
Folgerungen sind z.B.: Hält eine Person eine Zeitung, so wird ein außerhalb des
Zuges stehender Beobachter die Breite der Zeitung geringer einschätzen, als sie
tatsächlich ist. Dieses Ereignis nennt man Längenkontraktion. Die Höhe bleibt
hingegen unverändert. Bei Lichtgeschwindigkeit wäre die Zeitung nur als Strich
wahrzunehmen.
Gleichzeitig
bewies Einstein, daß in der Natur keine höhere Geschwindigkeit als die
Lichtgeschwindigkeit erreicht werden kann. Die spezielle Relativitätstheorie
wies außerdem nach, daß die Masse eines Körpers steigt, wenn er sich
bewegt.
Aus dieser Überlegung leitete Einstein seine
berühmte Formel E = mc2 ab. Energie und Masse wurden nicht länger getrennt
untersucht, sondern zusammengefügt und zur Geschwindigkeit des Körpers in
Beziehung gesetzt. Daraus folgt, daß Energie in Masse überführt werden kann und
umgekehrt.
Mit anderen
Worten: Die Masse eines Körpers entspricht einer gewaltigen Energiemenge, die
gewissermaßen in seinem Innern "ruht".
Es gibt eine
sogenannte atomare Energie, d.h., daß Atome Energie in Form von Strahlung
abgeben oder aufnehmen können. Und eine potentielle Kernenergie. Dies bedeutet,
daß bei Kernreaktionen Energie frei wird.
2.) Die allgemeine Relativitätstheorie (1915)
Diese Theorie hat
Einstein 1951 aufgestellt.
Einsteins
allgemeine Relativitätstheorie ist eigentlich eine Gravitationstheorie, die das
Newtonsche Trägheitsgesetz(F = ma) aufhob.
Er hat
festgestellt, daß es im vierdimensionalen Raum keine geraden Linien gibt.
Auch Lichtstrahlen
werden durch die Masse von Himmelskörpern abgelenkt. Das ist die sogenannte
Raumkrümmung. Diese Krümmung ist verantwortlich für die Planetenbahnen. Einstein
erkannte, daß die Zeit von der Gravitation abhängig ist.
Je geringer die
Anziehung, desto schneller vergeht die Zeit. Anders ausgedrückt:
Auf einem großen
Planeten läuft eine Uhr langsamer als auf einem kleineren Planeten. Wenn
Einsteins Theorien stimmen, müssen sogenannte Gravitationsfelder um alle
Planeten existieren. Trotz vieler Versuche ist ihr Nachweis bis heute nicht
gelungen.
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