Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein

Kontext

• Entwickelt während des Ersten Weltkriegs.
• Eine der bedeutendsten Theorien der Physik.
• Besteht alle Tests, lässt sich jedoch schwer mit anderen Theorien kombinieren.

Allgemeine Relativitätstheorie vs. Spezielle Relativitätstheorie

• Spezielle Relativitätstheorie: Umgang mit gleichförmig bewegten Bezugssystemen (Inertialsystemen).
• Allgemeine Relativitätstheorie: Inklusive beschleunigter Bezugssysteme.

Grundprinzipien

• Gravitationsfeld: Entspricht einem beschleunigten Bezugssystem.
• Äquivalenzprinzip: Schwere Masse und träge Masse sind direkt proportional.

Wichtige Experimente und Beobachtungen

• Lichtkrümmung: Krümmung von Lichtstrahlen im Gravitationsfeld.
• Schapiro-Effekt: Laufzeitverlängerung von Radarwellen nahe der Sonne.
• Messungen am Mond: Laserreflexionen zur Bestätigung der Theorie.

Auswirkungen und Anwendungen

• Schwarze Löcher: Extremer Zustand der Materie, wo nur Schwerkraft wirkt.
• Gravitationslinsen: Verbiegen von Licht durch Materie im Raum, ermöglicht das Studium von dunkler Materie.

Bedeutung für die Kosmologie

• Berechnung der Entwicklung des Universums basierend auf seiner Masse.
• Theorie beschreibt, wie das Universum sich ausbreitet und Galaxien entstehen können.

Grenzen und Zukunftsaussichten

• Kombination mit Quantenmechanik: Noch ungelöst, Ziel ist die Vereinigung aller Kräfte zu einer Urkraft.
• Einsteins Ziel: Invarianz der Naturgesetze zu finden.