E=mcQuadrat (eBook)

In den Jahren 1905 bis 1915 veröffentlichte Albert Einstein seine fundamentalen Arbeiten über die Struktur der Raumzeit: Die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie. Beide sind inzwischen durch viele Experimente bestens bestätigt. Leider gilt ihr mathematischer Apparat bis heute als schwierig. Der an Relativitätstheorie Interessierte findet dazu reichlich Literatur; manche ist schön bebildert, aber viel zu einfach gehalten, andere dagegen mathematisch höchst abstrakt. Das muss nicht sein. Mathematik- und Physikkenntnisse, wie sie in der gymnasialen Oberstufe vermittelt werden, reichen als Grundlage für erste Studien der Allgemeinen Relativitätstheorie aus. Unbedingt notwendig sind aber Basiskenntnisse der Analysis und linearen Algebra sowie der Newtonschen Gravitation. Wer damit keine allzu großen Probleme hat, für den gibt es eine gute und eine schlechte Nachricht: Die gute ist die, dass die ganze Theorie eigentlich nicht so kompliziert ist, sofern einem nur die Kettenregel der Differentialrechnung kein heiliges Rätsel aufgibt. Die schlechte Nachricht ist die, das es einfach viel Arbeit ist! Dabei hilft Dir dieses Buch. Die spezielle (SRT) und allgemeine Relativitätstheorie (ART) werden komplett bis zum notwendigen Grundgerüst hergeleitet: Lorentztransformation, Additionstheorem, relativistische Masse, Energie, Impuls, Gleichzeitigkeit, Geodätengleichung, Newtonsche Näherung, die Einsteinschen Feldgleichungen, Tensoren, Mannigfaltigkeiten, Schwarzschildmetrik, Schwarze Löcher, Kovarianz, Krümmungstensor, Energie-Impulstensor und vieles mehr werden erklärt. Das Ganze wird stetig durch physikgeschichtliche Erläuterungen ergänzt. Mit diesem Grundgerüst lassen sich danach weitergehende Studien starten. Dieses Tutorial war in ähnlicher Form bereits als Internetdokument (2003) sehr erfolgreich unterwegs. Nun ist es endlich als gebundenes Buch verfügbar.

Der Autor, Jahrgang 1957, studierte an der Universität zu Köln Geophysik und machte seinen Abschluss in Theoretischer Plasmaphysik mit Modellrechnungen zu Magnetosphärenwechselwirkungen des Jupiter. Die Entwicklung dieses Tutorials zur Allgemeinen Relativitätstheorie entsprang dem Bedürfnis, die als schwer verständlich geltende Mathematik der speziellen und allgemeinen Theorie von Albert Einstein einem möglichst breiten Publikum nachvollziehbar zu machen.