Allgemeine Relativitätstheorie

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Im November 1915 legte Albert Einstein die Feldgleichungen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) vor. Ihre Vorhersagen sind heutzutage auf vielfältigste Weise triumphal bestätigt und erweisen sich wie im Falle des Gravitationslinseneffekts als unverzichtbare Werkzeuge der Astronomie. In den nächsten Jahren könnte es endlich gelingen, die von Einstein 1916 vorhergesagten Gravitationswellen nachzuweisen.

Artikel

Von der Theorie zum Fach

Die Allgemeine Relativitätstheorie etablierte sich von 1915 bis 1990 nur langsam als eigene Disziplin.

  • Hubert Goenner
  • 07 / 2015 Seite: 41
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Die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) war zwar nach der Bestätigung der gravitativen Lichtablenkung im Jahr 1919 in aller Munde, prägte aber die physikalische Forschung im Gegensatz zur aufkommenden Quantenmechanik kaum. Zwar befassten sich immer wieder einzelne Physiker mit Fragen der ART, aber eine Institutionalisierung im Lehr- und Forschungsbetrieb fand im deutschen Sprachraum erst deutlich nach dem Zweiten Weltkrieg statt.

Einsteins Schöpfung

Die Allgemeine Relativitätstheorie wird hundert Jahre alt.

  • Matthias Bartelmann
  • 06 / 2015 Seite: 27
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Wohl keine Theorie der modernen Physik ist so sehr Schöpfung eines einzelnen Menschen wie die Allgemeine Relativitätstheorie (ART). Ihre Vorhersagen sind heutzutage auf vielfältigste Weise triumphal bestätigt. Das auf der ART fußende kosmologische Standard­modell deutet auf die Existenz Dunkler Materie und einer abstoßenden Dunklen Energie. Gleichzeitig nimmt Einsteins Theorie eine solitäre Stellung ein. Noch immer ist unklar, wie sie sich mit den Quantenfeldtheorien in Verbindung bringen...

Linsen im Kosmos

Die gravitative Lichtablenkung ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug der Kosmologie geworden.

  • Peter Schneider
  • 06 / 2015 Seite: 45
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Lichtstrahlen folgen den Nullgeodäten der Metrik und werden daher im Schwerefeld abgelenkt. Dieser Effekt besitzt wichtige astrophysikalische Anwendungen: Wenn das Licht einer entfernten Quelle durch eine Massenkonzentration („Gravitationslinse“) zwischen uns und der Quelle abgelenkt wird, lässt sich daraus viel lernen – sowohl über die Massenverteilung der Linse als auch über die Eigenschaften der Quelle und die des Raums dazwischen. Der Gravitationslinsen­effekt ist inzwischen als zentrales...

Simuliertes Verschmelzen

Mit Hilfe numerischer Methoden lassen sich heutzutage Phänomene und Effekte der Allgemeinen Relativitätstheorie genau erkunden.

  • Thomas W. Baumgarte
  • 06 / 2015 Seite: 39
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Rechtzeitig zum hundertsten Geburtstag der Allgemeinen Relativitätstheorie hat ihre numerische Behandlung enorme Fortschritte gemacht. Mit neuen Methoden ist es jetzt möglich, Szenarien zu simulieren, die mit analytischen Methoden unzugänglich sind − zum Beispiel die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher.

Präzisionstests mit Pulsaren

Rotierende Neutronensterne eignen sich ideal zum Testen der Allgemeinen Relativitätstheorie in starken Gravitationsfeldern.

  • Michael Kramer und Norbert Wex
  • 06 / 2015 Seite: 31
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Ähnlich zu elektromagnetischen Wellen sollten auch Gravitationswellen existieren, die sich mit Licht­geschwindigkeit ausbreiten. Auch wenn diese Wellen bislang nicht direkt beobachtet wurden, steht ihre Existenz inzwischen außer Frage. Der indirekte Nachweis gelang mithilfe von kosmischen „Leuchttürmen“, den Pulsaren. Ihr Bahnumlauf beschleunigt sich messbar, da sie aufgrund der Abstrahlung von Gravitations­wellen Bahnenergie verlieren.

Das Universum nach Einstein

Von der kosmologischen Konstante zur Dunklen Energie.

  • Norbert Straumann
  • 03 / 2015 Seite: 45
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Mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie entwickelte Einstein vor hundert Jahren eine völlig neue Sicht auf Raum, Zeit und Gravitation. Bereits zwei Jahre danach schlug er ein kosmologisches Modell vor, das zwar nach einem Jahrzehnt überholt war, jedoch ­unerwartete Entwicklungen aus­löste. Insbesondere zeigte sich, dass Raum und Zeit unweigerlich an der kosmischen Dynamik betei­ligt sind. Mit dieser sind tiefliegende Rätsel zu Tage getreten, die für die Kosmo­logie und die Grundlagenphysik...

Schwarze Löcher in Bewegung

  • Bernd Brügmann
  • 06 / 2006 Seite: 16

Einsteins Kunstwerk

  • Domenico Giulini
  • 10 / 2005 Seite: 27

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Einsteins originellste wissenschaftliche Leistung ist sicher die Allgemeine Relativitätstheorie. Auch 90 Jahre nach ihrer Aufstellung ist sie Gegenstand innovativer und spannender Experimente. Neben einer Darstellung der charakteristischen Grundzüge der ART und ihrem Verhältnis zu Newtonschen Konzepten soll hier ein Überblick über einige Beobachtungs­resultate geboten werden.

Das Global Positioning System

  • Erik W. Grafarend und Volker S. Schwarze
  • 01 / 2002 Seite: 39

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Weltumspannende, satellitengestützte globale Positionierungssysteme dienen der Standort- bzw. Richtungsbestimmung. Das Global Positioning System (GPS) ermöglicht heutzutage die einfache und zuverlässige Navigation auf Straßen, zu Wasser oder in der Luft. Inzwischen ist das System so verbreitet, dass sogar eigene Zeitschriften wie GPS World am Kiosk zu kaufen sind. In diesem Beitrag wollen wir zeigen, wie das Milliardenprojekt GPS auf speziell- und allgemein-relativistischen Zeitskalen...

Auftakt zum Konzert der Sterne

  • Peter Aufmuth und Karsten Danzmann
  • 01 / 2002 Seite: 33

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Südlich von Hannover liegt eine astronomische Station der besonderen Art. Sie besteht nicht aus gewölbten Kuppeln oder riesigen Parabolantennen, sondern aus zwei 600 Meter langen rechtwinklig angeordneten Röhren: das Gravitationswellenobservatorium GEO 600. Das Instrument stellt einen Horchposten ins All dar. Dem Klang des Universums zu lauschen schien bis vor kurzem ein unerfüllbarer Traum, da sich Schallwellen im interstellaren Raum nicht ausbreiten können. Aber Einstein hat uns gelehrt, dass...

News

Einsteins treuer Astronom

Erwin Freundlich, der erste Direktor des „Einsteinturms“, starb vor 50 Jahren.

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Einsteins kosmischer Rechenfehler

Albert Einstein hat sich mit einem Steady-State-Modell befasst, fast zwei Jahrzehnte vor Fred Hoyle.

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Links

Einstein Online - Relativität für alle!

Einstein Online ist ein Webportal mit allgemeinverständlichen Informationen zu Einsteins Relativitätstheorien und ihren spannendsten Anwendungen - von den kleinsten Teilchen bis zur Kosmologie.

Digital Einstein Papers

Auf dieser Website sind die bislang erschienenen Bände der „The Collected Papers of Albert Einstein“ digital frei verfügbar. Jeder neue Band dieser monumentalen Ausgabe von eisnteins Werken und Korrespondenz wird zwei Jahre nach dem Erscheinen der Druckausgabe zugänglich.

Einsteins Züricher Notizbuch (2000)

J. Renn und T. Sauer, Einsteins Züricher Notizbuch: Die Entdeckung der Feldgleichungen der Gravitation im Jahre 1912, Physikalische Blätter 52, 865 (1996)

Ein idealer Testfall für Gravitationstheorien (1993)

V. Weidemann, Der Doppelsternpulsar PSR 1913 + 16: ein idealer Testfall für Gravitationstheorien, Physikalische Blätter 49, 1101 (1993)

75 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie (1990)

J. Ehlers und G. Schäfer, 75 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie, Physikalische Blätter 46, 481 (1990)

Aktuelle Entwicklungen in Gravitation und Relativitätstheorie (1990)

H. Goenner, Aktuelle Entwicklungen in Gravitation und Relativitätstheorie, Physikalische Blätter 46, 24 (1990)

Wahrheit und Irrwege der Einsteinschen Gravitationstheorie (1981)

H. Hönl, Wahrheit und Irrwege der Einsteinschen Gravitationstheorie, Physikalische Blätter 37, 25 (1981)

Kann die Allgemeine Relativitätstheorie heute als bestätigt gelten? (1969)

H. Dehnen, Kann die Allgemeine Relativitätstheorie heute als bestätigt gelten?, Physikalische Blätter 25, 400 (1969)

Entwicklungstendenzen der Relativitätstheorie (1963)

E. Schmutzer, Entwicklungstendenzen der Relativitätstheorie, Physikalische Blätter 19, 347 (1963)

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10 / 2017

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Warum reale akustische Systeme nur multiphysikalisch simuliert werden können

  • 02. November 2017

In diesem Webi­nar wird ge­zeigt, warum man bei­spiels­weise schon bei der Simu­la­tion eines „ein­fachen“ Laut­spre­chers auf multi­phy­si­ka­li­sche Kopp­lung an­ge­wie­sen sein kann, wenn man ex­pe­ri­men­tel­le Er­geb­nis­se kor­rekt re­pro­du­zie­ren will.

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