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In Anlehnung an:: oldenburg.de/frauke.soehle/Astrophysik/ Gravitation_und_ART/ART.ppt Die Allgemeine Relativitätstheorie Ein kurzer.

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Präsentation zum Thema: "In Anlehnung an:: oldenburg.de/frauke.soehle/Astrophysik/ Gravitation_und_ART/ART.ppt Die Allgemeine Relativitätstheorie Ein kurzer."—  Präsentation transkript:

1 In Anlehnung an:: oldenburg.de/frauke.soehle/Astrophysik/ Gravitation_und_ART/ART.ppt Die Allgemeine Relativitätstheorie Ein kurzer Einstieg

2 1905 spezielle Relativitätstheorie 1915 allgemeine Relativitätstheorie ( Miteinbeziehung der Gravitation )

3 Die Kabine ruht auf der Erde. Die Vorgänge in der Kabine führen wir auf die Schwerkraft zurück Die Kabine ist entsprechend beschleunigt. Auch hier können wir die Vorgänge in der Kabine auf eine Schwerkraft zurückführen.

4 Äquivalenzprinzip träge Masse (durch Beschleunigung) = schwere Masse (durch Gravitation)

5 Experimentelle Tests/Nachweise Periheldrehung der Merkurbahn Gravitationsrotverschiebung Zeitdehnung Lichtablenkung im Gravitationsfeld Raumdehnung

6 Krümmung der 4-dim. Raumzeit

7 Gravitation wird verstanden als Raumzeit-Krümmung

8 Periheldrehung des Merkur

9 Gravitations-Rotverschiebung 1960: Physiker Pound und Rebka Jefferson-Turm an der Harvard-Universität (22,6 m hoch) Test der Einsteinschen Vorhersage: Rotverschiebung im Gravitationsfeld

10 Zeitdehnung Masse Radius Uhr geht nach Erde6*10 24 kg 6378 km22 sec Sonne2*10 30 kg km19 Stunden Weißer Zwerg2*10 30 kgetwa 9500 km54 Tage Neutronenstern2*10 30 kgetwa 10 km192 Jahre In der folgenden Tabelle ist angegeben, um wie viel eine Uhr auf der Oberfläche des angegebenen Himmelskörpers nachgeht, wenn weitab von allen Himmelskörpern (Massen) 1000 Jahre vergangen sind.

11 Lichtstrahlen dahinter liegender Sterne werden von der Sonne abgelenkt. Sonnenfinsternis Fotografie der verfinsterten Sonne am 29. Mai 1919 mit den umgebenden Sternen.

12 Lichtablenkung im Gravitationsfeld Lichtstrahlen werden durch schwere Massen (meist Galaxienhaufen) abgelenkt,......wodurch die Quelle unter einem "falschen" Winkel gesehen wird. Dieser Effekt wird tatsächlich in Form von Gravitations- linsen beobachtet.

13 Lichtablenkung im Gravitationsfeld

14 Gravitationslinsen Abell 2218 Die Ablenkung von Licht- strahlen erinnert an die Wirkung einer optischen Linse. Gravitationslinsen = massereiche Objekte, die das Licht hinter ihnen liegender Quellen bündeln

15 Schwarze Löcher Der Radius eines Objektes unterschreitet den sog. Schwarzschild-Radius. Das Licht wird so stark abgelenkt, dass es den Trichter der Raum-Zeit nicht mehr verlassen kann.

16 Raumdehnung 1964: Shapiro-Test von Wissenschaftler Shapiro Ziel: die Raumdehnung ausmessen Ein Radarsignal wird von der Erde ausgesendet und am Nachbarplaneten Venus reflektiert. Steht nun die Sonne fast zwischen Erde und Venus, muss das Radarsignal am Sonnenrand vorbei. Dort ist der Raum am meisten gedehnt. So ist die Venus, am Sonnenrand vorbei gemessen, etwa 36 km weiter entfernt.

17 Praktische Auswirkungen Navigationssystem GPS: Die Grundidee der GPS-Positionsbestimmung beruht auf der Messung der Entfernung des eigenen Standorts zu drei Satelliten. Zeitdilatation Zeitdehnung Ohne allgemeine Relativitätstheorie werden die Satellitenfrequenzen um 5.28 ×10 -8 Prozent überschätzt. Ohne spezielle Relativitätstheorie werden die Satellitenfrequenzen um ×10 -8 Prozent unterschätzt. Ohne Berücksichtigung beider Effekte, wären das bereits fast 500 Meter in einer Stunde!

18 Fragen 1.Was besagt das Äquivalenzprinzip aus? 2.Welche Nachweise der ART gibt es?


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