Albert Einstein und die Relativitätstheorie

    Albert Einstein vor einer Tafel

    Am 25. November 1915 hielt Albert Einstein den Vortrag „Die Feldgleichungen der Gravitation“ und komplettierte damit seine Allgemeine Relativitätstheorie. Die Gravitation, bei Newton noch als Kraft definiert, ist bei Einstein eine geometrische Eigenschaft der Raumzeit. Diese neue Perspektive revolutionierte das Weltbild der Physik im 20. Jahrhundert. Physiker waren nun in der Lage, alle bisher bekannten Phänomene der Gravitation zu beschreiben – und neue vorherzusagen. Fast alle der Vorhersagen haben sich experimentell bestätigen lassen.

    Experimentelle Überprüfung der Relativitätstheorie

    Quelle: https://www.weltderphysik.de/thema/albert-einstein-und-die-relativitaetstheorie/

    Mehr zum Thema

    Wellenstrukturen in verschiedenen Schattierungen.

    Astrophysik

    Gravitationswellen

    Die winzigen Verzerrungen der Raumzeit bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Kosmos – und eröffnen einen völlig neuen Zugang zum Universum.

    Themenseite
    Ein goldener, kastenförmiger Satellit im All, im Hindergrund ein Teil der Erde

    Äquivalenzprinzip

    „Ein Wunder der Physik“

    Im Interview berichtet Claus Lämmerzahl, wie die Satellitenmission MICROSCOPE ein grundlegendes Prinzip der Physik erneut bestätigte.

    Interview
    Das Bild zeigt eine Taubenfeder, die vor einem Gewichtsstück mit der Aufschrift 1 kg liegt.

    Physikalische Größen

    Natur der Masse

    In der 327. Folge berichtet Robert Harlander, was Forscher bisher über das Phänomen „Masse” herausgefunden haben – von Newton über Einstein bis zum Fund des Higgs-Teilchens.

    Podcast
    Das Bild zeigt viele Sterne. In der Mitte befindet sich eine kreisrunde, leere Fläche.

    Allgemeine Relativitätstheorie

    „Schwarze Löcher wurden lange nicht ernst genommen“

    Im Interview berichtet Jutta Kunz, wie sich die Idee von Schwarzen Löchern in der Physik allmählich durchsetzte.

    Interview
    Die Illustration zeigt die drei Forscher, die den Nobelpreis für Physik 2020 erhalten.

    Auszeichnungen

    Nobelpreis für Physik 2020

    Der Nobelpreis für Physik wird dieses Jahr an Roger Penrose, Reinhard Genzel und Andrea Ghez für die Forschung an Schwarzen Löchern verliehen.

    Nachricht
    Links ein Radioteleskop, rechts der Pulsar und der Weiße Zwergstern. Ein verzerrtes Gitter deutet den relativistischen Effekt an.

    Allgemeine Relativitätstheorie

    Zwergstern verdrillt die Raumzeit

    Jahrzehntelange Beobachtungen bestätigen einen von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Effekt nun auch in einem fernen Doppelsternsystem.

    Nachricht
    Blick nach oben in einen Fahrstuhlschacht, an dessen Seiten Schienen angebracht sind

    Fallturm

    „Antriebstechnik aus dem Achterbahnbau“

    Im Interview erzählt Christoph Lotz, wie sich mit Antriebstechnik aus dem Achterbahnbau ein Fallturm bauen lässt.

    Interview
    Das Bild zeigt zwei Pfade, auf denen sich der quantenmechanische Zwilling gleichzeitig bewegt. Die Pfade treffen sich anschließend wieder und der Zeitunterschied entlang der zwei Pfade lässt sich messen.

    Spezielle Relativitätstheorie

    „Eine Quantenversion des Zwillingsparadoxons“

    Wie Forscher das Zwillingspaar aus dem bekannten Gedankenexperiment durch ein einziges Quantenobjekt ersetzen, erklärt Sina Loriani im Interview.

    Interview
    Illustration der Gravitationskraft

    Grundkräfte

    Gravitation

    In der 294. Folge des Podcasts erklärt Angnis Schmidt-May, warum die Gravitation vielleicht die mysteriöseste unter den vier fundamentalen Kräften der Natur ist.

    Podcast
    Das Foto zeigt einen Laserstrahl, der durch den Versuchsaufbau läuft.

    Spezielle Relativitätstheorie

    „Unabhängig vom Bezugssystem“

    Der Vergleich zweier Atomuhren bestätigt eine grundlegende Hypothese der Speziellen Relativitätstheorie.

    Interview
    Rechts im Vordergrund ein Neutronenstern, links ein Weißer Zwerg, im Hintergrund ein weitere Weißer Zwerg. Die Umlaufbahnen sind durch Linien angedeutet.

    Gravitation

    Relativitätstheorie gilt auch für starke Gravitationsfelder

    Ein System aus einem Neutronenstern und zwei Weißen Zwergen verhält sich genau wie von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Nachricht
    Erde und Sonne

    Äquivalenzprinzip

    Atomuhren bestätigen Allgemeine Relativitätstheorie

    Ein Frequenzvergleich von zwölf Atomuhren bestätigt, dass ihr Takt unabhängig von ihrer Position ist – wie von Albert Einsteins Theorie vorhergesagt. Nachricht
    Das Bild zeigt viele runde und elliptische helle Flecken vor dunklem Hintergrund.

    Allgemeine Relativitätstheorie

    Kosmologische Konstante

    In der 257. Folge unseres Podcasts spricht Christof Wetterich über die historische Entwicklung einer physikalischen Konstante, die Einstein einst in die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie einführte. Podcast
    Im Zentrum einer Galaxie mit zahlreichen bunten Sternen und Himmelskörpern befindet sich ein kreisrundes Schwarzes Loch: Die Farbe stellt den Ereignishorizont dar, den keinerlei Materie oder Licht wieder überqueren kann, sobald sie ihn passiert haben.

    Universum

    Die Grenzen eines Schwarzen Lochs

    Astronomen wollen gewissermaßen den Schatten eines Schwarzen Lochs beobachten – das wäre der erste direkte Nachweis, dass diese Objekte existieren. Artikel
    In der Computersimulation sind vor dem Hintergrund der Sterne zwei Schwarze Löcher zu sehen, die sich sehr nahe sind. Aufgrund ihrer hohen Schwerkraft verzerren sie den Raum um sich herum, die Sterne im Hintergrund wirken verschoben.

    Universum

    „Aufregende Zeiten“ in der Gravitationswellenastronomie

    Einige Monate nach der ersten Entdeckung von Gravitationswellen kann die Gravitationswellenastronomie schon einen zweiten Erfolg vorweisen. Artikel
    Ineinander verwirbelte Kreise in unterschiedlichen Schattierungen und in Form eines Strudels.

    Universum

    Gravitationswellen erstmals direkt gemessen

    Wissenschaftler konnten Verzerrungen der Raumzeit nachweisen, die Einstein bereits vor hundert Jahren vorhersagte.

    Nachricht
    Eine Audisignalspur mit einem markierten Ausschlag vor spiralförmigen Strukturen.

    Universum

    „Es war ein Bilderbuchsignal“

    Verschmelzende Schwarze Löcher durch Gravitationswellen beobachtet – Welt der Physik sprach mit den beteiligten Forschern Bruce Allen und Harald Lück darüber, wie die Entdeckung abgelaufen ist.

    Artikel
    Kleine Bilder mit verschiedenfarbigen Kreisen, die Muster erzeugen.

    Universum

    Die Suche nach Gravitationswellen

    Über fünfzig Jahre suchten Wissenschaftler nach Gravitationswellen. Am 11. Februar 2016 verkündeten Forscher, dass sie welche entdeckt hatten.

    Artikel
    Wellenstrukturen in unterschiedlichen Schattierungen.

    Universum

    Wie entstehen Gravitationswellen?

    Verzerrungen der Raumzeit versprechen neue Erkenntnisse über den Kosmos. Allerdings ist ihre Beschreibung abstrakt und die Beobachtung schwierig.

    Artikel
    Darstellung von Lisa Pathfinder in der Erdumlaufbahn.

    Universum

    Gravitationswellensuche im Weltall

    Zum Start von LISA Pathfinder erzählt Roland Haas, warum die neuen Weltraumdetektoren fündig werden müssten – und was passiert, wenn nicht.

    Artikel
    Daten des Weltraumteleskops Planck

    Jahresrückblicke

    Jahresrückblick 2015

    Das Jahr neigt sich dem Ende entgegen – höchste Zeit, noch einmal auf einige der physikalischen Ereignisse in 2015 zurückzublicken. Artikel
    Zwei dunkle Objekte, umgeben von einem schematisch dargestellten mehrpoligen Feld.

    Universum

    Suche nach Gravitationswellen fehlgeschlagen

    Astronomen beenden ihre elfjährige Untersuchung von 24 Pulsaren ohne Ergebnis, wollen aber weitersuchen.

    Nachricht
    Quadratischer Klotz mit Lichtpunkt, darüber schwebt eine Fläche, ebenfalls mit Lichtpunkt.

    Teilchen

    Quantengravitation mit Licht simuliert

    Wie sich Materiewellenpakete in ihrem eigenen Gravitationsfeld bewegen, analysieren Physiker anhand der Ausbreitung von Lichtwellen in Glas. Nachricht
    Resonator

    Teilchen

    Einstein und das Quantenchaos

    Für Einstein war die chaotische Bewegung von Elektronen in Atomen ein Argument gegen das Quantenmodell der Elektronenhüllen. Doch hier irrte Einstein. Artikel

    Erde

    Wie, bitte, wird man Einstein?

    Hohe Begabung ist eine wichtige Voraussetzung, um ein hervorragender Mathematiker, Physiker oder Informatiker zu werden. Aber es müssen noch zwei andere Voraussetzungen hinzukommen: ein gutes Bildungssystem und persönlicher Arbeitseifer. Nachricht
    Logo Einsteinjahr 2005

    Wissenschaftsjahre

    2005 – Einsteinjahr

    2005 feierte Deutschland das Einsteinjahr: Öffentliche Veranstaltungen sollten Begeisterung für die Physik wecken und ihre Bedeutung für unsere Gesellschaft aufzeigen. Artikel
    Vor einem dunklen Sternenhintergrund zeigt sich ein heller Punkt, von dem entgegengesetzt zwei gebündelte Strahlen ausgehen.

    Universum

    Wie kosmische Uhren ticken

    Pulsare sind die kompaktesten Körper im Universum. Das macht sie zu idealen Testkörpern für die Allgemeine Relativitätstheorie.

    Artikel

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