Was besagt relativitätstheorie

Was besagt die Relativitätstheorie?

Obiges greift ein bißchen kurz: Die spezielle besagt, dass Zeit relativ zum Beobachter ist. Wir bewegen uns mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit, sobald man seine räumliche Position ändert musst Du die relative Geschwindigkeit der räumlichen Bewegung von der Geschwindigkeit abziehen, mit der Du Dich durch die Zeit bewegst. Folge: für einen Beobachter, der sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Raum bewegst vergeht die Zeit langsamer.
Während die spezielle RT die Verhältnisse bei bewegten Objekten untersucht, erweitert die Allgemeine RT diese Gegebenheiten auf beschleunigte Objekte. Hier kam Einstein zu der Erkenntnis, dass man in einem geschlossenen Raum bei Schwerelosigkeit nicht unterscheiden kann, ob man sich im Weltall befindet und sich nicht bewegt, oder gerade vom Schwerefeld eines Planeten angezogen wird. Gravitation und Beschleunigung sind ein und dasselbe. Einstein kam nach langer Überlegung zu der Schlussfolgerung, dass Gravitation eine Krümmung der Raumzeit ist

Populärwissenschaftlich ist gerade im Zusammenhang mit der komplexen Relativitätstheorie ein weiter Begriff.
Die Aussage "alles ist relativ" ist auch hier zutreffend und in Bezug auf die Relativitätstheorie auch populär. Aber wenig wissenschaftlich.
Ein schneller Einstieg in eine eher wissenschaftlich orientierte populärwissenschaftliche Beschreibung bietet die Wikipedia: Relativitätstheorie – Wikipedia
Wichtige populäre Aussagen zur Relativitätstheorie sind:
- Im Alltagsgebrauch ist die Relativitätstheorie irrelevant.
- Die maximal erreichbare Geschwindigkeit ist die Lichtgeschwindigkeit
- Die klassische Physik ist nicht ganz richtig, allerdings sind die in der Relativitätstheorie beschriebenen Effekte bei Alltagsaufgaben nicht mehr messbar, so dass die klassische Physik dennoch exakte Ergebnisse liefert.
- Bei höherer Geschwindigkeit vergeht die Zeit langsamer. Das wurde beispielsweise für Satelliten, die um die Erde fliegen, nachgewiesen. Allerdings ist der Effekt bei den im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit geringen Geschwindigkeiten sehr sehr gering und nur messtechnisch mit einigem Aufwand nachzuweisen.
- Zeitreisen sind unmöglich. Die Information über ein Ereignis breitet sich mit einer positiven Geschwindigkeit aus, kann also nur in der Zukunft wahrgenommen werden.
- Es gibt eine spezielle Relativitätstheorie, die nicht ganz korrekt ist, aber die Prinzipien der Relativitätstheorie einfacher erklärt und es gibt die allgemeine Relativitätstheorie, die laut einer früheren Aussage von Stephen Hawking nur höchstens 10 Menschen auf der Erde verstehen.
- Die beiden großen Theorien über die Welt, die Relativitätstheorie bezüglich des ganz Großen und die Quantenmechanik bezüglich des ganz Kleinen sind bislang nicht miteinander vereinbar. Die Suche nach einer einheitlichen "Weltformel" versucht diese beiden Theorien unter einen Hut zu bringen.
Jede dieser Thesen lässt sich weiter diskutieren und es gibt weitere relevante Punkte.

Wenn alles relativ wäre, dann gäbe es nichts zu was man etwas in Relation setzen könnte.

Ganz spannend wird es wenn man sich die Konsequenzen der RT in der Wirklichkeit anschaut. Hast du dich schonmal gefragt, warum im Periodensystem die Massen der Element nicht "glatt" sind? Ein Atom besteht doch nur aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Eigentlich müsste also ein Heliumatom 4mal so schwer sein wie ein Wasserstoffatom. Ist es aber nicht. He ist leichter als die Summe seiner Teile. Verrückt, oder? Die Lösung für dieses Problem liegt in der Bindungsenergie der Nukleonen. Die Masse geht mit der populären Formel in die Bidungsenergie über.
Ein spannender Aspekt der ART ist das GPS.
Über die Relativitätstheorie wurden sehr viele populärwissenschaftliche Bücher geschrieben. Als Laie würde ich mir ein Buch suchen, dass nicht von einem Theoretiker wie S. Hawkins geschrieben wurde, sondern eher eines von einem Experimentalphysiker. Da ist die Chance größer, etwas zu verstehen. Vielleicht mal in der örtlichen Bücherei nach einem Lehrbuch schauen, z.B. den Tipler, der ist recht schön, hat aber natürlich nur ein kurzes Kapitel über RT.

Ende des Vorletzten Jahrhunderts, wo die klassische Physik noch uneingeschränkt gültig war, fanden smarte Wissenschaftler mit Ihren Versuchsapparaturen heraus, dass die klassische Physik für 'Licht'* nicht gilt.
Genauer: In der klassischen Physik lassen sich Geschwindigkeiten problemlos addieren.
Beispiel ist der mit 70 km/h fahrende Panzer der, aus seiner Kanone, eine Granate mit 500 m/s verschießt.
Die Granate verlässt den Lauf des fahrenden Tanks mit genau 70 km/h + 400 m/s!
Als man diese Versuche mit bewegten, rotierenden Systemen und Licht machte, da war die Lichtgeschwindigkeit IMMER gleich.
Danach publizierte man diese Erkenntnis, alle waren verblüfft,. und dann wiederholten sehr viele Forscherteams auf der ganzen Welt diese Versuche. Genau so, oder mit eigenen Ideen.
Und das Ergebnis war, dass ALLE zu dem selben Schluss kamen,. nämlich das sich Licht, auch in bewegten Systemen, immer gle bewegt. U.A. ließ sich keine Geschwindigkeit dazu addieren,. wie bei der Granate aus dem fahrenden Panzer.
Danach machte sich die gesamte Weltelite der Physiker und Denker dieses Planetens intensivst Gedanken darüber, wie das in ein Erklärungsmodell zu packen wäre,. und der, der sich am erfolgreichsten alles von allen Anderen zusammen klaute, war der Physiker Albert Einstein, der damals einen akademischen Hilfsarbeiterjob am deutschen Patentamt inne hatte, wo viele der Wissenschaftler ihre Arbeiten schickten.
Er hatte einen Namen, den man sich merken kann, eine Frau, die geniale Mathematikerin war, konnte sich das Alles prima vorstellen, puzzelte sich das Ergebnis zusammen. und wurde berühmt damit:
Wenn die Lichtgeschwindigkeit IMMER gleich ist, dann müssen zwangsläufig andere Größen, wie Zeit und Raum zur Variablen werden, damit das Ganze noch einen Sinn macht.
Mit dieser Erkenntnis war er zwar auch nicht der Erste, aber zusammen mit den ganzen anderen Puzzellteilen, war seine SRT fast perfekt!
Ergo: Die SRT besagt, dass Lichtgeschwindigkeit die einzige Konstante ist, und dass Raum und Zeit damit zur einer veränderbaren Größe werden müssen,. damit das ganze noch Sinn macht. Daher Längenkontrakton und Zeitdilatation (Dehnung der Zeit.
Und weil dieses Konzept wesentlich besser zur Beschreibung der Realität zu gebrauchen war, als die klassische Physik, blieb man dabei vorerst, obwohl die Theorie Schwachen aufwies.
Diese Schwächen würden weitestgehend durch die allgemeine Relativitätstheorie ausgebügelt.
*Für Licht sowie für alle anderen elektromagnetischen Wellen im physikalischen Vakuum.
* damals elektromagnetische Wellen