wie kann ich einem Laien die Relativitätstheorie erklären?

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5 Antworten

Um was geht es in der Allgemeinen Relativitätstheorie? Es geht um unsere Vorstellung von Raum und Zeit, und darum, warum die Dinge auf den Boden fallen, der Mond um die Erde kreist, die Erde um die Sonne usw.

Welche Vorstellungen von Raum und Zeit gibt es denn? Wie stellst du dir denn Raum und Zeit vor? Als eine Bühne, auf der alles abläuft? Als ein Fluss ohne/mit Anfang oder/und Ende? Als Fantasie des Menschen (und nicht mehr d.h. gibt es eigentlich gar nicht)?

All diese Vorstellungen wurden tatsächlich immer wieder von Forschern durchdacht. Einstein hat diesen eine neue, weitere hinzugefügt. Diese ist zu unserem Weltbild geworden, zu einer Vorstellung also, die alle anderen ersetzen soll und immer wieder durch Experimente überprüft wird. Auf dieser Vorstellung baut auch unser Wissen um das Weltall mit all seinen Sternen und Planeten auf.

Welche Vorstellung hatte Einstein? Dass Raum und Zeit ein "Ding" sind, ein "Etwas", das beeinflusst werden kann und sich unter dieser Beeinflussung verändert. So wie der Kaugummi oder ein Knetstück ein Ding ist, das ich durch Drücken und Ziehen verändern kann.

Kann man Raum und Zeit denn auch drücken und ziehen? In gewisser Weise ja! Man nennt das aber "krümmen" und sagt dann dazu, dass Raum und Zeit "gekrümmt" sind.

Und wer kann das machen? Jeder und alles macht das. Alles um uns herum drückt auf Raum und Zeit und krümmt diese. Je größer und schwerer etwas ist, desto stärker ist dieses Drücken. Besser ausgedrückt: Die Sonne krümmt Raum und Zeit wesentlich mehr als dies ein kleiner Stein es tut.

Und wie kann man das merken? Bei einem Stein haben wir keine Chance, der ist viel zu leicht. Aber bei der Sonne können wir das schon feststellen - einfach indem wir Raum und Zeit messen.

Kennst du denn Messgeräte für Raum und Zeit? ;-)

Hm, den Raum kann ich mit einem Metermass ausmessen, die Zeit mit einer Uhr. Aber wie können die mir das mit dem Drücken, äh, mit dem "Krümmen", zeigen? Ich will dir das mit der Uhr erklären (sonst wird das zu lang). Zuerst einmal ein Experiment, das wir nicht durchführen können, weil unsere Uhren zu ungenau sind: Stell eine Uhr auf einen Schrank, eine andere bleibt auf dem Boden. Nach einer gewissen Zeit stellst du die beiden Uhren wieder zusammen und vergleichst diese miteinander.

Was, meinst du, wird passiert sein? Nichts! Was soll schon passieren - außer dass die eine Uhr staubiger sein wird, wenn sie auf dem Schrank steht?

Richtig, das haben die Menschen jahrhundertelang gedacht. Bis Einstein kam. Er zeigte, dass die Uhr auf dem Schrank schneller geht als die auf dem Boden. Am schnellsten wird d i e Uhr gehen, die am weitesten weg ist von allen Planeten und Sternen. Nach Einstein liegt dies daran, dass in der Nähe des Bodens die Zeit langsamer vergeht (dort wird sie stärker "gedrückt" als auf dem Schrank). Dies zeigt dann die Uhr an.

Das hängt von der Entfernung zum Boden ab? Ja, und davon wie groß und schwer der Himmelskörper ist. Auf der Erde ist dieser Effekt deshalb kleiner als zum Beispiel auf der Sonne.

Und das wurde gemessen? Ja. Einstein hat Recht behalten mit dieser merkwürdigen Vorstellung, dass Raum und Zeit "gekrümmt" werden können.

Hat das noch andere Auswirkungen als die, dass Uhren langsamer gehen? Ja. (Abgesehen davon, dass wir vom Raum noch nicht gesprochen haben...) Stell dir eine Rakete vor, die durch den Weltraum an einem Planeten vorbeisaust. Da in Planetennähe die Zeit langsamer vergeht, wir die Bahn der Rakete zu dem Planeten hingezogen. Statt geradeaus zu fliegen, weicht die Rakete vom Kurs ab und fliegt in einem Bogen am Planeten vorbei.

Aber das liegt doch an der Anziehungskraft des Planeten! Nein, die brauchen wir nicht mehr. Es liegt daran, dass Raum und Zeit gekrümmt sind, wenn Raketen in einem Bogen an einem Planeten vorbeifliegen, oder ein Mond um einen Planeten kreist. Auch wenn etwas auf den Boden fällt! Alles verhält sich so, als wollte es dorthin, wo die Zeit am langsamsten verläuft...

Kann man sich das auch vorstellen? Es gibt ganz verschiedene Bilder dafür. Das bekannteste ist das mit dem Gummituch: Eine schwere Kugel (der Planet) drückt ein Gummituch ein, eine leichte Kugel (die Rakete) wird daran vorbeigestoßen und wird natürlich an der Delle abgelenkt, ganz so, als ob die große Kugel sie angezogen hätte. Das Schwierige dabei ist, dass das Tuch die Zeit darstellt, und die Delle, wie die Zeit "eingedrückt" ist. Ein anderes Bild: Stell dir eine Reihe Menschen vor, die vor dir stehen und in diesem Moment loslaufen. Allerdings sind die rechts etwas träge und laufen einen Schritt, wo die links von dir schon zwei Schritte weiter sind. Und damit das ganze gleichmäßig ist, sollen die rechts von dir umso träger sein, je weiter sie rechts stehen. Der Effekt wird sein, dass die Menschenreihe nicht auf dich zukommt, sondern einen großen Bogen nimmt und vor dir abbiegt - nach rechts, dorthin, wo die größte Trägheit "herrscht".

Heißt das also, dass alles was durch die Anziehungskraft bisher erklärt wurde, durch dieses "Eindrücken" von Raum und Zeit erklärt werden kann? Ja, das heißt das. Die Erde zum Beispiel kreist nicht um die Sonne, weil diese die Erde anzieht. Nach der modernen Vorstellung (dem modernen Weltbild) ist es so: Die Sonne drückt bei sich die Zeit ein - sie krümmt die Zeit. Die Erde will an der Sonne geradeaus vorbeifliegen, wegen der Delle in der Zeit fliegt sie aber um die Sonne herum. Die Delle ist nun so groß, dass sich der Bogen der Erde zu einer Umlaufbahn schließt.

Auch der Raum wird eingedrückt? Ja. Einerseits bringt das nochmals zusätzliche Effekte. Andererseits ist es aber auch so, dass wir in der neuen Vorstellung eigentlich nicht mehr von Raum und Zeit reden dürfen. Beide sind miteinander verwoben. Es gibt nur die eine Raumzeit. Aber das ist eine andere Geschichte...;-)

Dein Wissen ist genial. Nur dies hier hast Du doch kopiert.

http://www.lizzynet.de/dyn/76214.php

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also, alles fliegt dorthin, wo die zeit am langsamsten fließt. das endziel jeder bewegung ist demnach der ort, wo die zeit still steht. wo ist das? ist das vielleicht die Ewigkeit? und durch welche kraft sind die sachen ursprünglich aus diesem ort herausgeschleudert worden? wieso dehnt sich das weltall immer noch aus? müsste sich nicht alle materie mit der Zeit am ort der absoluten ruhe versammeln? dieser albert einstein hat ein netz ausgespannt, in dem sich unser normales denken verhaspelt. schon möchte ich fast zentimeter und sekunden in den müll schmeißen und dafür eine neue dimension für raumzeit erfinden. das Gramm ist sowieso schon weg, denn die gravitation wird durch die krümmung der raumzeit abgelöst. wie kann sich der mann auf der straße da noch zurechtfinden?

Entweder Du hast nicht mal den Schimmer einer Vorstellung von dem, wonach Du gefragt hast, oder Du rauchst ein ganz merkwürdiges Zeug. Hier wurde sich ernsthaft bemüht, einfache Erklärungsansätze zu beschreiben. Dein Kommentar ist nur konfuses Gelaber ohne jeden Sinn. Entschuldigung.

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wenn man sich auf den Ursprung des Wortes "Relativität" bezieht, kann man es auch so erläutern: Es gibt im gesamten Universum keinen Ort, der als Ausgangspunkt für Zeit und Raum-Messungen dienen könnte. Es gibt nur Bezugssysteme. Ein Beispiel: Ein Auto fährt am stehenden Betrachter mit 50Km/h vorbei. Gleichzeitig kann aber die Sonne als Betrachterin mit Fug und Recht behaupten, dass das Auto mit rund 100.000. km/h um sie herum"fährt". Das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße wird eine noch wesentlich höhere Geschwindigkeit für das Auto angeben. - Es hängt also vom Beobachter und dessen Standort ab, was er sieht. Niemand hat "absolut" recht. Die Beobachtungen stehen nur in "relativem" Zusammenhang zum beobachteten Geschehen.

Mit wenigen Worten läßt sich das nicht erklären. Aber es gibt im Buchhandel genug Bücher auch für Laien, die das erklären.

Auch Einstein selbst hat ein Buch, welche leicht verständlich ist darüber geschrieben, wenn man etwas Grundkenntnisse und Interesse an Physik hat:

Einstein: "Über die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie"

Leichte ist: Richard P. Feynmann "Vom Wesen physikalischer Gesetze"

Gut zu lesen ist Stephen W. Hawking: "Expeditionen an die Grenzen der Raumzeit" oder auch "Eine kleie Geschichte der Zeit"

Kannst Du überhaupt existieren ohne Zeitempfinden?

Das geht glaube ich nicht.

Allerdings hat das auch nicht wirklich etwas mit der Relativitätstheorie zu tun.

Die Relativitätstheorie beschreibt die Wechselwirkungen zwischen Zeit und Raum.

=> http://de.wikipedia.org/wiki/Allgemeine_Relativit%C3%A4tstheorie

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