Kann mir jemand die Relativitätstheorie verständlich erklären?

Harald Lesch...Aber wenn du die ganze Mathematik dahinter verstehen willst, musst du Wikipedia durchstöbern z.B.: http://de.wikipedia.org/wiki/Einsteinsche_Feldgleichungen oder du musst Physik studieren

Das ist schwierig in ein paar Sätzen. Zum einen gibt es 2 davon, die spezielle und die allgemeine. Ich beschränke mich mal auf die spezielle: Im Grunde geht es darum dass der Raum und die Zeit nicht absolut sind. Kein Raum- bzw. Zeitpunkt ist gegenüber einen anderen ausgezeichnet. Absolut dagegen ist die Lichtgeschwindigkeit, die konstant ist. Ein übliches Beispiel ist ein fahrender Zug. Stell dir einen ball vor der Im Zug auf und ab springt auf einem Tisch. Sitzt du nun im Zug, bist also im selben bezugssystm wie der Ball und bewegst dich mit derselben Geswindigkeit vorwärts, so registrierst du nur eine Geschwindigkeitskomponente des balles in der Senkrechten, er springt hoch und fällt wieder runter. Zwischen zwei Zeitpunkten legt, sagen wir zwischen 2 Bodenberührungen legt er eine für dich absolute Strecke zurück und zwar 2mal die Maximalhöhe die der Ball erreicht. Stehst du jetzt allerdings auserhalb des Zuges am Bahnsteig und der Zug fährt vorbei, so registrierst du neben der Bewegung des Balles in der Senkrechten auch eine Bewegung in Fahrtrichtung des Zuges. Der Ball fährt schließlich mit der Geschwindigkeit des Zuges mit. Betrachtet man wieder den Weg zwischen 2Bodenberührungen des Balles, so würdest du ihn nun nicht meh als hoch und runer in der Senkrechten beschreibn sondern als 2 Schrägen. (Also wenn der Zug nach links fährt von dir gesehen, geht der Ball für dich erst Schräg links hoch und dann schräg links runter. Ergibt mit dem Boden dann ein Dreieck..) Also würdest du am Bahnsteig einen längeren Weg messen als im Zug. Mit einfachsten geometrischen Mitteln könntest du diese verschiedenen Längen in Beziehung setzen und hättest schon einen Teil der Relativitätstheorie ;)

ohne lange drumherum zu reden:

spezielle RT: lichtgeschwindigkeit ist konstant, daraus folgen verschiedene effekte wie zeitdehnung. allgemeine RT: die raumzeit (3 dimensionen+zeit) wird durch große massen gekrümmt was auch drastische auswirkungen hat.

Ja, das kann man ! Die Allgemeine R. beschäftigt sich mit allgemeinen Naturgesetzen aus absoluter Sicht, also aus einem anderen Buzugsystem.Wir Beobachter unterliegen der gravitativen Beschleunigungs- Wirkung der Erde.Sie beschleunigt den Raum und dehnt die Zeit.Wenn wir unser Bezugsystem nicht verlassen, kommen wir zu relativen Aussagen,verlassen wir es, auch nur gedanklich,sehen wir die Physik absolut. Der Mitreisende eines Flugzeuges wird die Geschwindikeit anders beurteilen als der Bodenständige. Wer kennt das nicht als Autofahrer, da vorne kommt eine Tankstelle, der Tankwart sieht es anders. Wenn ich eine Fußmatte aufheben will, muß ich zur Seite gehen, sonst komme ich zu anderen Ergebnissen. Um zu absoluten Ergebnissen zu kommen, muß ich das Inertialsystem verlassen, so einfach.

Eine vollständige Erklärung wäre in einem Forum nicht möglich. Nur soviel: Vor 1905 galt in der Physik das Newtonsche Weltbild, das dem entspricht, was wir im Alltag wahrnehmen.

Man ging von einem absoluten Raum und einer absoluten Zeit aus. Das heißt, dass alle Beobachter sich unabhängig von ihrem Bewegungszustand über die Fragen Wo? und Wann? bezogen auf ein Ereignis einig sind.

Da man, auch was elektromagnetische Wellen wie beispielsweise Licht angeht, ein "naives" Alltagsbild hatte, ging man davon aus, dass Licht sich ohne einen "lichttragenden" Stoff (ein Medium) nicht ausbreiten kann.

Dieses Medium, das gleichzeitig als Bezugssystem für die seit Maxwell direkt berechenbare Lichtgeschwindigkeit "herhalten" musste, nannte man "den lichttragenden Äther".

Aus dieser Äthertheorie ergaben sich jedoch vielfältige Probleme: Um mit den Beobachtungen im Weltall übereinzustimmen, musste der Äther recht extreme, teils auch widersprüchliche Eigenschaften haben: um beispielsweise gleichzeitig Licht "leiten" zu können, stellte man sich einen recht "massiven, unelastischen" Stoff vor, der aber so "dünn und fein" sein musste, dass die Planeten und Sterne sich ungehindert bewegen konnten.

Außerdem konnte man ja keinen Äther beobachten.

Man stellte sich vor, dass man, wenn man eine Lichtquelle hat, die gegen den Äther bewegt wird, eine von der durch die Maxwellschen Gleichungen bestimmten Lichtgeschwindigkeit abweichende Geschwindigkeit des ausgesendeten Lichts messen müsste, genau wie ein Tennisball, der von einem fahrenden Auto geworfen wird, natürlich schneller ist als ein aus dem Stand geworfener.

Um dies zu messen, gab es mehrere Experimente, das bekannteste von Michelson und Moreley, die jedoch für alle Fälle die gleiche Geschwindigkeit maßen.

Man war somit einigermaßen ratlos. Lorentz suchte nach einer Erklärung innerhalb der Äthertheorie und argumentierte, dass sich Längen und Entfernungen verkürzen würden, wenn etwas gegen den Äther bewegt wird, um die Messungen erklären zu können, und stellte einige Formeln auf, ohne jedoch die Tragweite der gemessenen Tatsachen zu erkennen.

Die Physik stand in einer Sackgasse, kaum einer hatte den Mut oder die Einsicht in die Notwendigkeit, das unnütze Ätherparadigma über Bord zu werfen.

Dann kam Einstein, der in der SRT 1905 die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit - unabhängig vom Bezugssystem - postulierte und damit den Äther kurzerhand in den wissenschaftlichen Mülleimer beförderte.

Da Einstein damit jedoch absoluten Raum und absolute Zeit aufgab, stellte er die Physik mit einem Schlag ausserhalb der Alltagserfahrung. Diese und mit ihr das Newtonsche Weltbild wurden zu einem Spezialfall der RT (für gegen c vernachlässigbare Geschwindigkeiten im jeweiligen Bezugssystem).

Damit hatten die meisten Wissenschaftler und natürlich erst recht "normale" Menschen Verständnisprobleme, so daß die RT es zunächst nicht einfach hatte.

Die Spezielle Relativitätstherie gilt für alle gleichförmig bewegten (oder ruhenden) Bezugssysteme und ist somit ein Spezialfall der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Um eine der Grundaussagen der RT zu verdeutlichen, folgendes Zitat:

Zitat: (http://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4tderGleichzeitigkeit)

Ein Zug und ein Bahnhof sollen zueinander eine Relativgeschwindigkeit von v=0,6c besitzen. Dabei wird im Zug mittig zwischen zwei Uhren A1 und A2 ein Lichtblitz ausgelöst, wobei bei Ankunft der Lichtblitze die jeweilige Uhr zu laufen beginnt. Da ein Beobachter im Ruhesystem des Zuges (d.h. dem Inertialsystem in dem der Zug ruht) aufgrund der Relativitätstheorie annimmt, dass die Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen gleich ist, werden seiner Meinung nach A1 und A2 von den Lichtblitzen gleichzeitig erreicht, und synchron zu laufen beginnen.

Vom Standpunkt eines Beobachters im Ruhesystem des Bahnhofes sieht die Reihenfolge der Ereignisse aber anders aus. Um den Zeitpunkt der Ankunft der Lichtblitze bei A1 und A2 genau bestimmen zu können, hat er mit Lichtsignalen synchronisierte und mit Sensoren ausgestattete Uhren auf den Gleisen befestigt. Für diesen Beobachter ist nun die Lichtgeschwindigkeit ebenfalls konstant in alle Richtungen, und der Zug bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit nach rechts. Daraus folgt, dass der Blitz zu A2 einen längeren Weg zurücklegen muss als zu A1, weil A2 sich von der Stelle von welcher der Blitz ausging fortbewegt, wohingegen A1 sich auf diese Stelle hinbewegt. Die an den Gleisen befestigten Uhren werden folglich anzeigen, dass A1 vor A2 vom Blitz getroffen worden ist und früher zu laufen begonnen hat. A1 und A2 sind aus Sicht des Ruhesystems des Bahnhofes also nicht synchron.

Die Relativität der Gleichzeitigkeit besagt somit, dass an unterschiedlichen Orten stattfindende Ereignisse, die in einem Inertialsystem gleichzeitig sind, aus Sicht eines relativ dazu bewegten Inertialsystems nicht gleichzeitig sind. Wichtig dabei ist, dass die Messungen in allen Inertialsystemen am Ort der Ereignisse durchgeführt wurden - es ist somit klar, dass die Relativität der Gleichzeitigkeit nichts mit rein optischen Effekten bzw. Täuschungen zu tun hat. Ein Beispiel: In einem Inertialsystem sollen zwei Ereignisse an unterschiedlichen Orten gleichzeitig stattfinden. Befindet sich ein weiterer, relativ dazu bewegter Beobachter vom Ort des einen Ereignisses 50000 km, und vom anderen Ort 300000 km entfernt, so wird ihn das erste Signal vor dem zweiten erreichen. Doch indem er die unterschiedliche Entfernung zu den beiden Ereignisse berücksichtigt, kann er die Lichtlaufzeiten herausrechnen und würde bei Gültigkeit der klassischen Physik nun ebenfalls feststellen, dass die beiden Ereignisse gleichzeitig stattgefunden haben. Hingegen bei Gültigkeit der Relativitätstheorie wird der Beobachter auch unter Berücksichtigung der optischen Effekte feststellen, dass zwischen beiden Ereignissen eine zeitliche Differenz bestanden hat.