Allgemeine Relativitätstheorie oder spezielle Relativitätstheorie? Was ist schwerer?
Ich habe mich ein bisschen mit der speziellen Relativitätstheorie auseinander gesetzt und finde sie schwerer als die allgemeine Relativitätstheorie, obwohl alle sagen, dass die allgemeine Relativitätstheorie viel schwerer sei. Bei der allgemeinen Relativitätstheorie geht es ja um Gravitation, welche die Raumzeit krümmt, aber bei der speziellen hast du die Zeitdilatation, die Längenkontraktion und E=mc^2. Ich habe mich eventuell nicht lange mit der allgemeinen Relativitätstheorie auseinander gesetzt, aber bis jetzt finde ich sie einfacher. Kann mir jemand sagen, was an der Allgemeinen Relativitätstheorie so schwerer ist?
4 Antworten
Die spezielle Relativitätstheorie sagt aus, dass in allen Bezugssystemen, egal wie sie sich relativ zueinander bewegen, die Lichtgeschwindigkeit immer gleich bzw. absolut ist und sich die relative Raumzeit entsprechend anpasst.
Die spezielle Relativitätstheorie ist jedoch nur ein Spezialfall und in der allgemeinen Relativitätstheorie enthalten. Die allgemeinen Relativitätstheorie behandelt u.a. zusätzlich die Gravitation, die die Raumzeit krümmt, sodass beispielsweise Licht abgelenkt wird. Durch die Gravitation werden Raum und Zeit ebenfalls entsprechend verändert (z.B. die Zeit gedehnt), weil natürlich auch hier die Lichtgeschwindigkeit absolut ist.
da hast du offensichtlich so einiges falsch verstanden.
denn da die SRT nur ein spezialfall der ART ist und damit vollständig in dieser enthalten ist, ist sie antwort auf deine frage eigentlich eindeutig.
Guten Tag!
Ich habe das nicht studiert, bin nur Laie, also kann Dir das auch nicht so richtig sagen ob SRT oder die ART schwerer ist. Ich kann Dir nur sagen von einem der zu mindestens nach meinem Ermessen die RT wirklich verstanden hat. Wer die RT verstehenen möchte muss in 1. Linie das Relativitätsprinzip verstehen. Also wenn man das nicht vollkommen richtig versteht , versteht man auch vollkommen nicht richtig die RT. Man glaubt vielleicht man hätte, das Relativitätsprinzip verstanden , aber ob man es wirklich verstanden hat? Ich selber möchte von mir sagen das ich es noch nicht so richtig verstanden habe.
Hallo User3254,
die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) enthält die Spezielle (SRT) als Spezialfall für eine geometrisch flache Raumzeit und muss daher zwangsläufig schwerer sein.
Bei der allgemeinen Relativitätstheorie geht es ja um Gravitation, welche die Raumzeit krümmt,...
Gravitation ist die Krümmung der Raumzeit. Was dies allerdings bedeutet, wird sehr gerne sehr stark missverstanden. Gerade das berühmte Modell mit dem eingedellten Gummituch hat mit der ART herzlich wenig zu tun. Hier ist ein gutes Video darüber:
Aber wie gesagt, der ART "erbt" gleichsam das Raumzeit- Konzept von der SRT – und fügt noch innere Krümmung hinzu, deren mathematische Beschreibung sehr aufwändig ist.
Die SRT beschreibt lediglich die geometrisch flache Raumzeit.
...bei der speziellen hast du die Zeitdilatation, die Längenkontraktion...
Eine "Zeitdilatation" und "Längenkontraktion" hast du in der ART auch, und zwar sowohl durch schnelle Bewegung als auch durch Gravitation. Wobei ich beide Begriffe für äußerst unglücklich gewählt halte.
Wenn ich eine Salami S° der Länge L und Durchmesser d im Winkel θ von knapp 37° zu einer gleichen, in z- Richtung liegenden Salami S auf eine Tischplatte als z-x-Ebene lege, sind die Koordinatendifferenzen zwischen ihren Enden
(Δz; Δx) = L∙(cos(θ); sin(θ)) = L∙(0,8; 0,6);
kein Mensch würde hier von "Längenkontraktion" (entspricht der "Zeitdilatation" der SRT) bezeichnen, denn das Abstandsquadrat zwischen den Enden ist nach PYTHAGORAS
Δs² = Δz² + Δx² = L²(0,64 + 0,36) = L²
Schneide ich S° quer zu S (nicht S°!) an, also schräg, bekomme ich eine elliptische Schnittfläche mit der großen Achse d⁄cos(θ) = 1,25∙d, und kein Mensch würde das als "Breitendilatation" bezeichnen (entspricht der "Längenkontraktion" der SRT).
Stellen wir uns nun zwei Raumfahrzeuge B und B' vor, in deren Bordbistro mit Innendurchmesser d (ein anderes als bei den Salamis) jeweils jemand einen Cappuchino trint und dafür die Eigenzeit Τ braucht; B' bewegt sich mit Δx⁄Δt = v = 0,6c relativ zu B, und so haben Anfang und Ende des Vorgangs auf B' die Koordinatendifferenzen
(Δt; Δx) = T∙(γ; γ∙v) = T∙(1,25; 0,75c),
mit dem LORENTZ- Faktor
γ := 1/√{1 − (v⁄c)²}.
Das Abstandsquadrat ist in diesem Fall nach MINKOWSKI
Δτ² = Δt² − Δx²⁄c² = T²(1,5625 − 0,5625) = T².
Abb. 1: Raum und Raumzeit
... und E=mc^2.
Das ist nun wirklich einfach: Energie "wiegt was" und Masse ist kondensierte Energie. Wenn mit m wirklich die Masse im Sinne von Eigen- oder Ruhemasse gemeint ist, muss es eigentlich 'E₀ = mc²' heißen, wobei E₀ die Ruheenergie des Körpers ist. Die Gesamtenergie
E = E₀ + Eₖ
ist bis auf einen konstanten Faktor der "Impuls in Zeitrichtung" und bildet mit dem Impuls den raumzeitlichenImpuls oder Viererimpuls, was in Anlehnung an MINKOWSKIs Abstandsquadrat zur Energie- Impuls- Beziehung
(E⁄c)² − p² = (E₀⁄c)² = (m∙c)²
Abb. 2: Viererimpuls
