Allgemeine Relativitätstheorie

Diese Seite bietet eine Übersicht zu unseren Vertiefungsthemen zu den Grundlagen der Allgemeinen Relativitätstheorie. Die Themen unter Grundlagen beschäftigen sich mit dem Äquivalenzprinzip, der Gleichberechtigung von Beobachtern und der Frage, welche Eigenschaften eines Körpers für seine Gravitationswirkung verantwortlich sind. In Gravitation und Licht geht es um Effekte wie die Lichtablenkung und die Eigenschaften von Gravitationslinsen, während sich die Themen der Kategorie Singularitäten mit den merkwürdigen Vorhersagen der Theorie zum Inneren Schwarzer Löcher und zum Beginn des Universums beschäftigen. Unter Anwendungen findet sich Material zu relativistischen Aspekten der Satellitennavigation und der Zeitbestimmung. Die Sonstigen Themen behandeln die relativistischen Nobelpreise und eine überraschende Querverbindung der Einsteinschen Theorie zur Physik der Seifenblasen.

Viele weitere Vertiefungsthemen zu spezifischen Konsequenzen und Anwendungsbereichen der Allgemeinen Relativitätstheorie finden sich auf den Übersichtsseiten Gravitationswellen, Schwarze Löcher & Co., Kosmologie und Relativität und Quanten.

Hilfreiches Grundwissen zu diesen Vertiefungsthemen bietet unsere Einführung Einstein für Einsteiger, insbesondere das Kapitel Allgemeine Relativitätstheorie.

Grundlagen

	Kabine, Schwerkraft und Rakete: Das Äquivalenzprinzip Näheres zu dem Prinzip, das am Anfang von Einsteins Überlegungen zu Relativität und Gravitation stand
	Träge und schwere Masse Über die verschiedenen Rollen der Masse, und über das schwache Äquivalenzprinzip
	Gravitation: Vom Fahrstuhl zur Raumzeitkrümmung Was ist in Einsteins Theorie denn nun eigentlich Gravitation?
	Das Ende der Privilegien Inwiefern in der Allgemeinen Relativitätstheorie alle Beobachter gleichberechtigt sind - und warum man trotzdem sagen kann, die Erde laufe um die Sonne und nicht umgekehrt
	Masse und Mehr Welche Eigenschaften die Gravitationswirkung von Materie bestimmen, und inwiefern das Konsequenzen für die Stabilität von Sternen und für das Universum als Ganzes hat
	Die Gravitation der Gravitation In Einsteins Theorie ist Gravitation ihrerseits eine Gravitationsquelle. Das führt zur so genannten Nichtlinearität der Theorie - der Gravitationseinfluss zweier Körper ist nicht einfach nur die Summe der Einzeleinflüsse!
	Schritt für Schritt von Newton zu Einstein    Wie sich die Abweichungen der Newtonschen von der Einsteinschen Theorie - und der Übergang von der einen zur anderen Theorie - systematisch erfassen lassen.
	Ein Prüfstand für die Allgemeine Relativitätstheorie    Über ein Modell, in dessen Rahmen sich systematisch beschreiben lässt, wie gut (oder schlecht) Einsteins Theorie mit der Beobachtung übereinstimmt.
	Von der Kraft zum Feld Über einen nicht nur für die Gravitationsphysik zentralen Begriff - den des Feldes.

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Gravitation und Licht

Über die Wirkung der Gravitation auf Licht und andere Formen elektromagnetischer Strahlung.

	Lichtablenkung durch Gravitation Informationen zu einer der grundlegenden Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie: Der Lichtablenkung im Gravitationsfeld
	Vom Äquivalenzprinzip zur Lichtablenkung Wie sich aus dem Äquivalenzprinzip Rückschlüsse auf die Lichtablenkung im Schwerefeld ziehen lassen.
	Zur Geschichte der Gravitationslinsen Von Einsteins Notizbüchern zu den Beobachtungen des 21. Jahrhunderts

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Singularitäten

	Raumzeitsingularitäten Über die vielleicht sonderbarste Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie - pathologische Grenzen der Raumzeit, so genannte Singularitäten.
	Singularitäten als Raumzeit-Knetmaschinen Über einige charakteristische Eigenschaften der Raumzeit in der Nähe einer Singularität - insbesondere die Verformungen, die jedes Objekt erfährt, welches der Singularität zu nahe kommt.

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Anwendungen

	Relativität und Satellitennavigation (Vgl. Spezielle Relativitätstheorie) Wie man mit Hilfe von Funksignalen und Satelliten seine Position bestimmen kann - und was die Relativitätstheorien damit zu tun haben
	Zeitbestimmung mit Radiosignalen - von der Funkuhr zur Satellitennavigation (Vgl. Spezielle Relativitätstheorie) Wie man mit Hilfe eines Radioempfängers (und einiger Zusatzinformationen) jederzeit und überall den genauen Zeitpunkt bestimmen kann
	Wie Zeit gemacht wird (Vgl. Spezielle Relativitätstheorie) Wie die international gültige Weltzeit UTC bestimmt wird - und was die Relativitätstheorie dabei für eine Rolle spielt

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Sonstiges

	Noble Relativität (Vgl. Spezielle Relativitätstheorie) Überblick über die Physik-Nobelpreise zur relativistischen Physik
	Einstein und die Seifenblasen Überraschende Querverbindung zwischen der Raumzeitgeometrie und Seifenblasen: geometrische Minimalisierungsprobleme