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RELATIVITäTSTHEORIE, SPEZIELLE
(Kategorie: Physik)

Die spezielle Relativitätstheorie ist der erste Teil der berühmten Relativitätstheorie von Albert Einstein - die allgemeine Relativitätstheorie ist der mathematisch sehr viel weitergehende zweite Teil.

Worum geht es? Kurz zusammengefasst ist der Ausgangspunkt die Frage nach der Geschwindigkeit von Licht. Man nahm nämlich gegen Ende des 19. Jahrhunderts an, dass Licht (da es eine Welle ist) ein Medium zum Ausbreiten braucht (wie eine Wasserwelle das Wasser oder Schall die Luft benötigt); dieses hypothetische Material nannte man Äther.

Gleichzeitig hatte James Clark Maxwell seine Gleichungen zum Elektromagnetismus gefunden - und diese sagten eine Lichtgeschwindigkeit von etwa 300 000 km/s voraus. Das Problem war: In Bezug worauf? Oder anders gesagt: Wenn das Licht diese Geschwindigkeit hat - wer hat dann die Geschwindigkeit Null? Die Vermutung und damals auch die Hoffnung der Physiker war, dass sich das Licht mit der Geschwindigkeit c (also 300 000 km/s) relativ zum Äther bewegen würde.

Das Problem war, dass ausgeklügelte Experimente keinen Hinweis auf den Äther finden konnten! Und das brachte Einstein auf die Idee, sich zu fragen, was wäre, wenn es den Äther nicht gäbe - und das Licht sich in Bezug auf JEDEN Beobachter mit 300 000 km/s bewegen würde, egal wie schnell sich dieser selbst bewegt. Also: Er nahm an, dass, sollten wir uns in ein Raumschiff setzen und mit 250 000 km/s einem Lichtstrahl hinterherreisen - dass der Lichtstrahl von uns aus gesehen trotzdem mit 300 000 km/s entweichen würde! Und nicht etwa nur mit 50 000 km/s, wie unser Menschenverstand uns vermuten lassen würde...

Dieses Prinzip - die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit - ist das Fundament der speziellen Relativitätstheorie. Und die Schlussfolgerungen sind gewaltig! Unter anderem lässt sich aus dieser Annahme ableiten:

Soweit ein paar Konsequenzen der speziellen Relativitätstheorie. Der Haken ist nur, dass wir hier, wenn wir von Beobachtern und deren Bewegungen reden, immer nur gleichförmige Bewegungen meinen, also solche, bei denen sie selbst ihre Bewegung nicht spüren (z.B. ihre Beschleunigung). Aber hübscherweise genügt ein wenig Schulmathematik, um all diese Effekte ausrechnen zu können... Die Theorie, die auch beschleunigte Bewegung behandelt, ist die sehr viel umfassendere allgemeine Relativitätstheorie.

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