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Einsteins Relativitätstheorien Raum, Zeit, Masse, Gravitation 6., überarbeitete Auflage 2016
Einsteins Relativitätstheorien
Raum, Zeit, Masse, Gravitation


6., überarbeitete Auflage 2016

Hubert Goenner

Verlag C. H. Beck oHG
EAN: 9783406456695 (ISBN: 3-406-45669-3)
109 Seiten, paperback, 12 x 18cm, 2016

EUR 8,95
alle Angaben ohne Gewähr

Umschlagtext
Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie beinhalten mehr als die bekannte Formel E = mc². Einsteins Relativitätstheorien helfen, die im Mikro- und Makrokosmos wirkenden Kräfte berechenbar zu machen. Ohne das theoretische Wissen um diese Kräfte würde keine Rakete den Mond, keine Sonde den Jupiter erreichen und der Kosmos unverständlich bleiben. Einsteins Denkwelt - im ersten Viertel des 20. Jahrhunderts revolutionär für das Verständnis von von Raum, Zeit, Materie und Gravitation - wird in dem Band ”Einsteins Relativitätstheorien” allgemeinverständlich dargestellt.

Hubert Goenner lehrte als Professor für Theoretische Physik an der Universität Göttingen.
Rezension
Das 20. Jhdt. kann als das Jahrhundert der Physik gelten. Die moderne Physik des 20. Jahrhunderts, die sich also von der Newtonschen oder klassischen Physik abhebt, ruht auf revolutionären Erkenntnissen in zwei Bereichen: den ganz großen kosmologischen Zusammenhängen (Einstein) und den winzig kleinsten Elementen der Materie (Heisenberg). Einsteins Erkenntnisse bündeln sich in der Relativitätstheorie: Unser Ort im Universum, der Ursprung und die Entwicklung des Kosmos, die Bedeutung von Raum und Zeit wurden von Albert Einstein am Anfang des Jahrhunderts zu einem revolutionären neuen Bild zusammengefügt und mit der Relativitätstheorie mathematisch beschrieben.
Die Relativitätstheorie wird hier dargestellt von demselben Autor, der in der gleichen Reihe auch eine knappe Biographie über Albert Einstein vorgelegt hat (9783406675928). Damit sagte Einstein eine Fülle von neuartigen Phänomenen im Kosmos vorher, die im Laufe der Zeit empirisch gefunden wurden: Lichtablenkung im Schwerefeld, schwarze Löcher, Zeitdehnung bei schnell bewegten Objekten, Gravitationswellen. Rund 100 Jahre nach den Albert Einsteins Vorhersagen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie gelang es Forschern vor Kurzem erstmals, Gravitationswellen zu messen und damit die Krümmung der Raumzeit nachzuweisen. Als Anerkennung wurde 2017 dafür der Nobelpreis für Physik verliehen.

Oliver Neumann, lehrerbibliothek.de
Inhaltsverzeichnis
Vorbemerkung 7

1. Raum, Zeit, Materie 9
1.1 Ausdehnung und Abstandsmaß 10
1.2 Veränderung und Zeitmaß 13
1.3 Materie und Masse 17
1.4 Newtonsche Mechanik 19

2. Die Relativität der Bewegung 23
2.1 Relativitätsprinzip der Mechanik 23
2.2 Spezielle Relativitätstheorie 27
2.3 Raum-Zeit-Diagramm 29

3. Gleichzeitigkeit und Kausalität 33
3.1 Uhrenvergleich 34
3.2 Kausalität 36

4. Folgen für die Physik 38
4.1 Längenkontraktion und Zeitdilatation 38
4.2 Dopplereffekt und Zwillingsparadoxon 40
4.3 Masse und Energie 43

5. Empirische Belege für die Spezielle Relativitätstheorie 46

6. Die Geometrie der Raum-Zeit 50
6.1 Der Minkowski-Raum 51
6.2 Anwendungen der Raum-Zeit-Formulierung 53

7. Trägheit und Schwere 56
7.1 Die Machsche Idee 57
7.2 Das Potential von Schwere und Trägheit 58

8. Gravitation und Geometrie 60
8.1 Verallgemeinerung der Minkowski-Metrik 60
8.2 Riemannsche Geometrie 62

9. Krümmung und Materie 65
9.1 Äußere und innere Krümmung 65
9.2 Krümmung und Energie der Materie 69

10. Beobachtungen im Planetensystem 72
10.1 Gravitationsrotverschiebung 72
10.2 Lichtablenkung 73
10.3 Merkurperiheldrehung 76

11. Relativistische Astrophysik 78
11.1 Schwarze Löcher 78
11.2 Gravitationswellen 82

12. Milchstraßen und Kosmologie 87
12.1 Was wir vom Kosmos erfahren 88
12.2 Grundannahmen der kosmologischen Modellbildung 94
12.3 Das Standardmodell 95
12.4 Ausblick 99

13. Symbole und Abkürzungen 101

14. Mathematischer Anhang 102

15. Weiterführende Literatur 106

16. Register 108