Über Einsteins Relativitätstheorie wird viel diskutiert, doch kaum jemand könnte die Formel wohl im Detail erklären. Es ist ja auch viel einfacher, sie sich anzuschauen. Und zwar genau dort, wo du lebst. Denn in der Realität ist die Theorie in Vielem erkennbar. Wir nehmen dich mit auf die Reise durch unsere Einsteinsche Welt.
Einsteins Relativitätstheorie: Was bedeutet Einsteins Formel?
Die clevere These des Physikers sei an dieser Stelle kurz erklärt: Einstein geht davon aus, dass die Gesetze der Physik überall gleich sind. So erklärt Einsteins Relativitätstheorie das Verhalten von Objekten in Raum und Zeit. Sie kann verwendet werden, um alles – von Schwarzen Löchern bis zum Verhalten von Planeten in ihrer Umlaufbahn – zu beschreiben. Alles steht zueinander in Beziehung, egal, wie schnell es selbst oder derjenige, der es misst, sich bewegt. Und am Ende ist nichts schneller als das Licht.
Hier die Formel dazu:
Damit lässt sich errechnen, wieviel Energie (E) in einem Stück MAsse (m) steckt. Das c steht für die Lichtgeschwindigkeit, also 300.000 Kilometer pro Sekunde. Also ist c² = 90 Milliarden km²/s². Eine ganz schöne Rechnung, die wir an dieser Stelle nicht anstreben. Denn es gibt Wichtigeres.
Einsteins Relativitätstheorie in Realität: Genau HIER siehst du sie in deinem Leben
In allem um dich herum steckt Einstein drin. Wo genau, das erfährst du jetzt.
#1 Strommasten
Magnetismus ist etwas, das die Realtivitätstheorie erklären kann. Führst du eine Drahtschleife durch ein magnetisches Feld, generierst du elektrischen Strom. Denn die Partikel in der Schleife werden vom Magnetismus beeinflusst und bewegt. Dass Generatoren und damit auch Strommasten funktionieren und dir Licht nach Hause bringen, verdankst du relativistischen Effekten. Wie gesagt: Alles ist mit allem im Fluss.
#2 GPS
Ohne das US-Navigationssystem GPS (Global Positioning System) kämen viele heute nicht klar. Denn allein für Google Maps und unser Navi im Auto brauchen wir es dringend. Das funktioniert, weil Satelliten, auch wenn sie sich nicht einmal annähernd mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, doch schon ziemlich schnell unterwegs sind. Und sie tauschen Daten mit Stationen auf der Erde aus. Diese Stationen erfahren wiederum höhere Beschleunigungen als die Satelliten im Orbit.
Dadurch entstehen zwar winzig kleine Abweichungen, doch im Prinzip ist unser Navi doch ziemlich genau. Wenn keine relativistischen Effekte berücksichtigt würden, wäre ein GPS-Gerät, das angibt, dass es 800 Meter von der nächsten Tankstelle entfernt ist, nach nur einem Tag acht Kilometer davon entfernt.
#3 Die gelbe Farbe des Goldes
Metalle wie Gold scheinen so, weil die Elektronen in den Atomen von verschiedenen Energieleveln springen. Das meiste sichtbare Licht wird reflektiert. Gold ist ein so schweres Atom, dass die inneren Elektronen sich schnell genug bewegen, dass der Anstieg der relativistischen Masse enorm ist, genau wie die Längenkontraktion.
Einsteins Relativitätstheorie: In diesen 5 erstaunlichen Dingen deines Lebens steckt sie drin
Mit seiner Relativitätstheorie ist Einstein einfach überall um dich herum präsent. Du musst nur genau hinsehen. Wir zeigen dir, wo sie in deinem Leben zu finden ist.
Weiß ist eine Mischung aller Farben des Regenbogens, aber im Fall von Gold sind die Wellenlängen normalerweise länger, wenn Licht absorbiert und wieder emittiert wird. Das bedeutet, dass die Mischung der Lichtwellen, die wir sehen, weniger blau und violett ist. Dies lässt Gold gelblich erscheinen, da gelbes, orangefarbenes und rotes Licht eine längere Wellenlänge als Blau hat.
#4 Alter Fernseher
Es ist nur ein paar Jahre her, dass viele TV-Geräte und -Monitore mit Kathodenstrahlröhren ausgestattet waren. Eine solche Röhre zündet Elektronen mit einem großen Magneten auf eine Phosphoroberfläche. Jedes Elektron erzeugt ein beleuchtetes Pixel, wenn es auf die Rückseite des Bildschirms trifft.
Die Elektronen feuerten ab, damit sich das Bild mit bis zu 30 Prozent Lichtgeschwindigkeit bewegte. Relativistischen Effekte sind hierbei sogar spürbar. Hersteller mussten diese berücksichtigen.
#5 Unser Licht
Hätte Isaac Newton mit seiner Theorie Recht, dass es einen absoluten Ruhezustand gibt, müssten wir uns eine andere Erklärung für das uns umgebende Licht einfallen lassen, denn das würde es dann gar nicht geben. „Es würde nicht nur keinen Magnetismus geben, sondern auch kein Licht, da die Relativitätstheorie erfordert, dass sich Änderungen in einem elektromagnetischen Feld nicht sofort, sondern mit endlicher Geschwindigkeit bewegen“, sagte Thomas Moore. Professor für Physik Pomona College in Claremont, Kalifornien, zu Livescience.
„Wenn die Relativitätstheorie diese Anforderung nicht erzwingen würde … würden Änderungen der elektrischen Felder sofort mitgeteilt … anstatt durch elektromagnetische Wellen, und sowohl Magnetismus als auch Licht wären unnötig.“
Einsteins Relativitätstheorie: So leicht findest du sie in deinem Alltag
Konnten wir dir ein wenig die Augen öffnen für Einsteins Relativitätstheorie in der Realität? Zugegeben: Für Nicht-Physiker ist das nicht immer einfach zu verstehen. Aber es ist umso faszinierender. Erst kürzlich übrigens wurde Einsteins Theorie durch einen Härtetest erneut bestätigt. Andere Forscher wiederum gehen davon aus, dass es Alternativen zur Relativitätstheorie gibt, die sogar besser sind.Mit Einstein und dem „Gödel“-Universum“ könnten auch Zeitreisen gelingen – ganz theoretisch.