Mit wie wenigen Wörtern könnt ihr mir die Relativitätstheorie erklären?
E=mc².
13 Antworten
Die Relativitätstheorie besagt, dass Dinge RELATIV zueinander sind und nicht absolut.
Wenn man in einem Zug sitzt und nach draußen sieht, bewegt man sich relativ zur Umgebung. Es sieht aber so aus, als wäre man selbst still und die Bäume würden vorbeiziehen. Von außen betrachtet wiederrum, sieht es so aus als würde man selbst still stehen und der Zug würde sich bewegen.
Was beiden nicht auffällt ist, dass keiner von beiden still steht, es scheint nur so für sie selbst, da sich wiederum die Erde sehr schnell um sich selbst dreht und sich beide auf dieser Erde befinden. Das heißt nichts steht wirklich still - alles an Masse ist in Relation zu anderer Masse in Bewegung und es kommt darauf an aus welchem Blickwinkel man es betrachtet, von welchem Standpunkt aus. Es gibt keine absolute Größe, Geschwindigkeit, keinen absoluten Ort.
Da sich aber Mathematik, Formeln, Wissenschaft an zumindest einem absoluten Wert orientieren muss, geht man davon aus, dass das Licht konstant ist. c steht für die konstante Lichtgeschwindigkeit. Licht scheint, zumindest derzeit, immer verlässlich gleich schnell zu sein - im Vakuum zumindest. Das Zusammenspiel aus Masse und Geschwindigkeit führt zum Wert E = Energie. Energie entsteht wenn sich Masse bewegt. Ist die Masse oder die Geschwindigkeit höher, ist auch die dabei entstehende Energie höher. Das wird zum Grundgesetz.
Doch die Relativitätstheorie geht noch weiter. Außer Ort, gibt es auch noch die Zeit. Die Relativitätstheorie geht soweit zu sagen, dass nicht nur jeder Raum (Größe, Ort) relativ zu einem anderen ist, sondern auch die Zeit. Auch die Zeit ist nicht konstant. Sie kann je nach Gravitation z.B. langsamer oder schneller vergehen für die betreffende Person. Daraus erschließt sich nicht bloß ein Raum-Konstrukt, sondern ein Zeit-Raum-Konstrukt. Der Zeit-Raum wird durch Masse (z.B. Planeten) gekrümmt. Das ist dann auch gleich die Erklärung dafür, was Wurmlöcher sind und warum Zeitreisen möglich sein könnten. Hierzu kannst du auch noch das Zwillingsparadoxon lesen.
Dinge in der Physik auf schnell zu erklären macht keinen Sinn. Wichtig und schön ist es, wenn die Neugierde geweckt wird, ein Kind wirklich versteht was die Essenz des Ganzen ist und spielerisch auch im Alltag dieses Wissen anwenden kann. Wenn alles relativ ist, gibt es dann so etwas wie Schönheit? Wahrheit? Gewinner? Nein, alles ist relativ zu etwas anderem. Jede Blume ist schön im Vergleich zu einer anderen. Jeder Gewinner ist nur Gewinner gegenüber einem einzelnen Verlierer. Ohne den Verlierer gibt es keinen Gewinner mehr. Jede Wahrheit ist nur eine subjektive Wahrnehmung, (es sei denn es gibt eine multidimensionale Gottheit, die all die Relativität zu einem objektiven Absoluten zusammenfassen kann.)
Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant.
Die Spezielle Relativitätstheorie kann sich daraus jeder mit Abi-Mathe ausrechnen. Bei der Allgemeinen wird's etwas schwieriger.
Dann nehme ich Vakuumlichtgeschwindigkeit, ist kein Wort mehr.
Bewegung beiinflusst Zeit und Raum. Je schneller sich etwas bewegt, desto langsamer vergeht die Zeit und desto kuerzer wird es (relativ zum Beobachter). E = mc^2 zeigt, dass Masse in Energie umgewandelt werden kann (und umgekehrt)
Nein. Das sind genau wie die oben angesprochene Formel lediglich Folgerungen aus dem Relativitätsprinzip und der nachgewiesenen und aus den Maxwell-Gleichungen folgenden absoluten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativit%C3%A4tstheorie
„1. Die Gesetze, nach denen sich die Zustände physikalischer Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches von zwei relativ zueinander, in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Koordinatensystemen diese Zustandsänderungen bezogen werden.
2. Jeder Lichtstrahl bewegt sich im „ruhenden“ Koordinatensystem mit der bestimmten Geschwindigkeit V , unabhängig davon, ob der Lichtstrahl von einem ruhenden oder bewegten Körper emittiert wird.“
– Albert Einstein: Zur Elektrodynamik bewegter Körper, S. 895
Die allgemeine Relativitätstheorie erfordert übrigens noch ein paar mehr Worte.
Kann gut sein, hab nur etwas von meinem Halbwissen dazugegeben. Hatte 11 Punkte im Physik Abi, bin kein Experte
Ich hatte auch nur 11 Punkte im Physik LK, und wir haben die Relativitätstheorie nicht behandelt :-)
Wir auch nicht, um fair zu sein. Hatten mal einen kleinen Exkurs in einer Stunde, aber das hat sicher nicht ganz ausgereicht, um das komplette Thema abzudecken
Versuchs mal für die Spezielle Relativitätstheorie.
Die Lichtgeschwindigkeit ist absolut und für jeden Beobachter immer gleich, weil sich die relativen Größen Raum und Zeit entsprechend der eigenen Geschwindigkeit verändern.
E=mc² hat nichts mit der Relativitätstheorie zu tun, sondern mit Einstein,
der natürlich auch etwas mit der Relativitätstheorie zu tun hat.
- Relativ bedeutet: Im Vergleich mit etwas anderem. Denn ein Ding wird schier unendlich viele Gesichter haben, wenn du deinen Blickwinkel auf das Ding änderst. Daher ist alles, was du siehst, eine ganz individuelle Feststellung, die kein weiterer Beobachter machen kann, weil jede Position im Universum eine völlig andere Perspektive bietet. Jenes Phänomen trifft auch auf jede Wirkung zu, die an jedem beliebigen Ort im Universum wirkt. Daher ist es nicht möglich, eine allgemeine Aussage über eine Wirkung zu machen, die an jedem beliebigen Ort der Welt gültig wäre.
Das ist die Kurzfassung der Grundlagen der Relativitätstheorie. Der Rest dauert auch bei schlauen Menschen mehr als 30 Jahre, bis das alles restlos verstanden wird. Denn die Bücher und Lehren sind von zweifelhafter Natur.
Wenn du z.B. im Internet danach fragst, oder hier, dann erfährst du alsbald, dass die Zeit relativ ist, womit dir suggeriert wird, dass Relativität und Zeit in einem starken Zusammenhang stehen. Dennoch wurde damit deine Frage nicht wirklich beantwortet, denn es wurde nicht nach der Relativität der Zeit gefragt.
Und genauso unverständlich wird es an schlechten Zeitbeispielen gelehrt, obwohl die Zeit physikalisch in keinem Zusammenhang mit der Relativität steht. Denn wenn man physikalisch wirkende Beziehungen meint – und nur darum geht es hier –, dann sind die Antworten doch sehr verwirrend, um herauszufinden, was da denn nun konkret wirkt.
Aber eben jene ist abhängig vom Medium. In der Formel wird auf die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum Bezug genommen. In Cäsium ist eben der Wert größer, bei allen anderen Substanzen meines Wissens nach geringer.