Relativitätstheorie

Mäd Relativitätstheorie wäide in ju Physik two Theorien fon Albert Einstein beteekend, nämmelk:

1. ju spezialle Relativitätstheorie,
2. ju algemeene Relativitätstheorie.

Ju zentroale Idee fon ju Relativitätstheorie is, dät do Gesätse fon ju Mechanik, af ju Physik in Algemeenen, nit ouhongich weese duuren fon ju Gauegaid ju n Woarniemer häd juunuur uur Woarniemere. Galileo Galilei hied uum 1600 al ne Vision op dit Prinzip. Jierhunnerte leeter wuuden ju spezielle un ju algemeene Relativitätstheorie äntwikkeld.

Relativitätstheorie fon Galilei

Ju Relativitätstheorie fon Galilei gungt uut fon dät foulgjende Prinzip: Do Gesätse fon ju Mechanik sunt dosälge foar Woarniemere in two Stiernsysteme do der gliekfoarmich juunuur enunner bewäägje, also in ne Bewäägenge ju der sieläärge nit gauer of loangsoamer gungt. Sukke Systeme naamt me Inertioalsysteme. Uurs gekweeden: dät is foar dosälge two Woarniemere uunmuugelk, an de Hounde fon do Gesätse fon ju Mechanik tou bestimmen, wäl fon do bee ne absolute Bewäägenge uutfiert af muugelk stilstoant. Dit häd as direkte Foulge, dät et bloot relative un neen absolute Gauegaide rakt – deerätter dän Noome Relativitätsprinzip.

In ju Relativitätstheorie fon Galilei sunt Koordinoatensysteme do der gliekfoarmich juunuur enunner bewäägje, relatierd as foulget. Oungenuumen dät ju Gauegaid fon dät System S juunuur ju Gauegaid fon n uur System S' gliek is an v, un dät do Nulsteeden fon bee Systeme ap Tiedpunkt t = 0 touhoopefaale. Wan wie Steeden in S mäd r beteekenje un in S' mäd r', jält ätter Ferloop fon ne Tied t:

$\mathbf {r} '=\mathbf {r} -\mathbf {v} t$

Ju klassiske Mechanik ätter do Gesätse fon Newton noom dit Relativitätsprinzip uur fon Galileo Galilei.

Spezielle Relativitätstheorie

Ju spezielle Relativitätstheorie wuud äntwikkeld in 1905 fon Albert Einstein. Disse Theorie basiert ap ju Gruundloage fon do foulgjende two Axiome:

Bee Woarniemere meete foar ju Gauegaid fon dät Lucht diesälge Taalenwäid, wan uk die linke sik bewääget.

• Do Gesätse fon ju Physik (uk do fon ju Elektrodynamik) sunt dosälge foar Woarniemere in Inertioalsysteme do der gliekfoarmich juunuur enunner bewäägje.
• Ju Luchtgauegaid in Vakuum is ne universelle Konstante, dät hat: Woarniemere in Inertioalsysteme meete foar ju Luchtgauegaid in Vacuum altied 299.792.458 m/s, uunouhongich fon hiere juunsiedige (relative) Bewäägenge.

Dät eerste Postuloat lient in Fakt ticht an bie dän Gruundtoacht fon ju Relativitätstheorie fon Galilei. Dät twäide Postuloat waas (in ju Tied fon Einstein) n gans näi Prinzip, mäd (trots sien formelle Eenfachhaid) besunners wied räkkende Foulgen. Uum disse bee Gruundideen mädnunner in Eenkloang tou brangen, bruukt me specielle Transformatione, do sonaamde Lorentztransformatione, uum Steede un Tied fon dän eene Woarniemer uum tou reekenjen in Steede un Tied fon dän uur. Deeruut foulget, dät Steede un Tied mádnunner ferbuunen sunt. Ieuwenso sunt elektriske Fäildere un e (E un B) foar ferskeedene Woarniemere innunner uum tou reekenjen mäd Lorentztransformatione.

Die Artikkel fon Einstein ärskeen 1905 unner dän Tittel Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Ju Theorie häd as Postuloat dät ju Luchtgauegaid in Vacuum jusälge is foar aal Woarniemere. Dät stuud in Eenkloang mäd do Resultoate fon dät Experiment fon Michelson un Morley, wiermäd ju Wietenskup bit dan eegentelk nit goud Räid wiste. In disse Experimente wuude wiesd, dät et neen absolut stilstoundend Medium, dän ether, rakt, wät as Dreeger fon Luchtwoogen fungierje skuul.

Ju spezielle Relativitätstheorie is uk in fullen Eenkloang mäd do Maxwell-Gesätse foar Elektromagnetismus. Magnetismus is die relativistiske Effekt fon Elektrizität. Oungenuumen dät n Woarniemer ne stilstoundene elektriske Leedenge sjucht un also n elektrisk Fäild. N uur Woarniemer in gliekfoarmige Bewäägenge juunuur dän Eerste sjucht dan ne bewäägende Leedenge, also n elektrisken Stroom, also n Magnetfäild.

Uut ju spezielle Relativitätstheorie foulget uk Einsteins beröimde Formule E = mc², ju ju Gliekwäidegaid fon Masse un Energie uutdrukt. Ju Theorie drukt uk uut, dät Ruumte un Tied Ärskienengen fon jusälge Ruumte-Tied mäd fjauer Dimensione sunt: ju Tied spielt ju Rulle fon ju fjoode Dimension. Gliektiedegaid is relativ: two Ärskienengen do der foar aan Woarniemer gliektiedich aptreede, konnen foar n uur Woarniemer ap ferskeedene Tieden aptreede. Wan sik ju Gauegaid moor ju Luchtgauegaid naierjen däd, kwäd ju Theorie in t foaren, dät ju Loangte ferkuutet - ju soonaamde Loangtekontraktion af Lorentzkontraktion - un ju Tied loangsoamer lapt - ju soonaamde Tieddilatation, ätter dän Lorentzfaktor. Dät is biespilswiese in Synchrotrons demonstrierd un uk mäd Myone uut kosmiske Stroalenge. Dät eepent in Prinzip ju Muugelkhaid tou Tiedraise, moor bestimd ätter de Toukumst. Kiek hierfoar bie dän Twillingsparadoxon. Ju Luchtgauegaid is ju hoochst muugelke Gauegaid: Partikele, do der gauer as Lucht bewäägje wüülen - Tachyone, wüülen tou aal Oarden fon Paradoxe fiere.

Algemeene Relativitätstheorie

Ju algemeene Relativitätstheorie wuud foarstoald fon Albert Einstein in ne Riege Foardraage foar ju Prüüsiske Akademie fon Wietenskuppe in 1915.

Disse Theorie gungt fon ju These, dät Woarniemere do der sik in Raue in n gliekmäitich Gravitationsfäild fiende, gliekwäidich sunt mäd uur Woarniemere do ne uniforme Akzeleration unnerfiende.

Disse Feralgemeenerenge fon dät Relativitätsprinzip kumt touhoope mäd ne näie Theorie fon ju Sweerkraft. In disse Theorie wäd Sweerkraft nit moor as n Kraft betrachtet, as bie do Gesätse fon Newton dän Fal waas, oawers as ne geometriske Oainskup fon de Ruumte sälwen. Ne Masse lukt ju Ruumte uum sik tou kruum, wiertruch et lät, as wan ju Masse uur Massen ounlukt. Ätter Newton is ju Sweerkraft gauer as dät Lucht. As toun Biespil ju Moune apmoal ferswienden diede, wüül me eerste sjo dät do Tieden sik touräächluuken dieden un dan eerste dät ju Mouneskieuwe fon dän Heemel ferswienden diede.

Einstein tälde soo Oubeegenge fon Lucht fon ne Stierne truch ju Sunne foaruut. Arthur Eddington noom dät woar bie ju Sunnenferdjunkelenge ap dät Oailound Principe ap dän 29 Moai 1919. Wan uk Photone neen Rauemasse hääbe, sunt do ätter ju Relation E = hν van Max Planck ne Foarm fon Energie. Weegen E = mc² sunt Energie un Masse äquivalent un lukt dät Gravitationsfäild fon ju Sunne Lucht an. Hie ferkloorde so uk ju Boan fon dän Planet Merkur, die der neen Ellipse foulget, as do Gesätse fon Kepler ounreeke, man ne Rosette. Hie tälde uk foaruut, dät haager stoundende Klokken gauer loope, wät mäd Atomklokken wuddelk wiesed is.

Sjuch uk

• Masse-Energie-Relation