ScienceSource.info
ScienceSource.info
SiS
11:52
Allgemeines
:: Home
:: Disclaimer
Artikel
:: Physik
:: Astrophysik
:: Mathematik
:: Informatik
Community
:: Foren
:: Chat
Sonstiges
:: Quiz
:: Partner
:: Kontakt
Funktionen
:: Forum-Login
:: Login
:: Suchen

Info
Viel Spaß im Forum!



Home Forengruppe Kontakt Suchen
ScienceSource.info / Artikel / Physik

Allgemeine Relativitätstheorie

Die entscheidende Aussage der Speziellen Relativitätstheorie ist die Invarianz bzw. Kovarianz der Naturgesetzte gegenüber dem Wechsel der Inertialsysteme, gemäß den Transformationen der Poincaré-Gruppe. Damit ergibt sich auch in welchem Sinne absolute Aussagen - jene vom Inertialsysteme unabhängige - überhaupt möglich sind. Die mathematische Struktur legt man so am einfachsten in Tensorgleichungen fest. Die Einschränkung hierbei ist, wodurch auch das Attribut speziell bedingt, dass diese nur bei vernachlässigbar geringen Gravitationsfeldern gelten. Dabei kann man auch Beschleunigungen beschreiben, indem der Viervektor des Impulses eingeführt wird, und die Minkowski-Kraft auftritt. Es zeigt sich allerdings bereits der Konflikt mit dem Newtonschen-Gravitationsgesetzt.
In der relativistischen Gravitationstheorie bewirken die Gravitationsfelder aufgrund ihrer Inhomogenitäten als relative Beschleunigungen benachbarter Körper. Sowohl die Forderung als auch die Konzeption der Verallgemeinerung der kräftefreien Bewegung sind in der von Albert Einstein entwickelten Allgemeinen Relativitätstheorie realisiert. Dabei weist diese Theorie folgende Eigenschaften auf:
  • Sie ist relativistisch, d.h. sie ergibt lokal, bei möglicher Vernachlässigung der Inhomogenitäten auch in kleinen Bereichen, die Spezielle Relativitätstheorie.
  • Sie ergibt in großen bereichen in denen schwache Gravitationsfelder vorhanden sind eine gute Näherung der Newtonschen Gravitationstheorie.
  • Sie bezieht als relativistische Theorie jede Form von Energie in die Gravitation ein, insbesondere denen von elektromagnetischen Feldern, wie die von Licht.
Man muss aber in der ART bereit sein, beim versuch einer globalen Beschreibung des Gravitationsfeldes nichtlineare Koordinatentransformationen zuzulassen, d.h. auch allgemeine krummlinige Koordinaten einzuführen, die nicht global in die geradlinigen Koordinaten des Minkowski-Raumes überführbar sind. Die Flächenelemente in einem Gekrümmten Raum entsprechen so den Inertialsystemen, dies ist durchaus wichtiger, als es im ersten Moment erscheinen mag. In der ART wird die Wirkung der Gravitation eine Eigenschaft des gekrümmten Raum-Zeit-Kontinuums und damit geometrisiert. Die Struktur entspricht der eines Riemannschen Raumes, dessen Metrik gμν(x), die das Gravitationsfeld repräsentiert, durch die Massen bzw. Energieverteilung bestimmt wird. Die Kräftefreie Bewegung folgt nun wie gewohnt Geodäten. Die erwähnten lokalen Inertialsysteme stellen Tangentialräume des Riemannschen Raumes in den jeweiligen Punkten dar, in denen auch die Lorenz-Transformation Anwendung finden kann.
Version 3.2      © 2001-2008 Harald Wolfsgruber