Allgemeine Relativitätstheorie für jedermann (eBook)

Dr. Bernd Sonne studierte Physik an der Universität Hamburg und promovierte am Forschungszentrum DESY. Einsteins Relativitätstheorien gehörten schon seit dem Studium zu seinem besonderen Interessensgebiet, das er auch während seiner beruflichen IT-Laufbahn weiter verfolgt hat.

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
Kapitel-1 10
Einleitung 10
Kapitel-2 12
Einstieg in Einsteins Spezielle Relativitätstheorie 12
2.1 Raum und Zeit bei Newton 12
2.2 Eigenzeit und Koordinatenzeit 14
2.3 Raum-Zeit-Koordinatensystem 15
Kapitel-3 17
Prinzipien der Speziellen Relativitätstheorie 17
3.1 Äquivalenz von Masse und Energie 17
3.2 Zusammenfassung der Speziellen Relativitätstheorie 18
Kapitel-4 19
Historie – Wie es zur Allgemeinen Relativitätstheorie kam 19
4.1 Newtons Gravitationstheorie 19
Kapitel-5 21
Gedankenexperimente 21
5.1 Der aufsteigende Fahrstuhl 21
5.2 Der fallende Fahrstuhl 22
5.3 Die rotierende Scheibe 24
Kapitel-6 27
Grundlagen der ART 27
6.1 Das Mach’sche Prinzip 27
6.2 Das Äquivalenzprinzip 28
6.3 Das Kovarianzprinzip 30
6.4 Das Korrespondenzprinzip 31
6.5 Was ist in den Theorien endlich, relativ oder absolut? 34
6.6 Geometrie und Materie: gekrümmter Raum 34
Kapitel-7 36
Experimentelle Bestätigungen und Anwendungen der ART 36
7.1 Periheldrehung des Planeten Merkur 36
7.2 Lichtablenkung im Gravitationsfeld 37
7.3 Gravitative Rotverschiebung 39
7.4 Global Positioning System (GPS) 41
7.5 Gravitationswellen 42
7.6 Schwarze Löcher 44
7.7 Zeitreisen 46
Kapitel-8 48
Entwicklung des Universums: Weltmodelle 48
8.1 Das kosmologische Prinzip 48
8.2 Das Olbers’sche Paradoxon 49
8.3 Zeitliche Entwicklung des Universums 49
8.4 Heutiges Modell 51
Kapitel-9 54
Das Anthropische Prinzip 54
9.1 Wir beobachten nur das, was uns erlaubt zu existieren! 54
Kapitel-10 56
Zusammenfassung ART 56
Kapitel-11 58
Einsteins Werke 58
Anhang 61
Literatur (kleine Auswahl) 65