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Einsteins Relativitätstheorie ganz ohne Mathematik von Kirchberger, Paul (eBook)

  • Erschienen: 03.08.2016
  • Verlag: Books on Demand
eBook (ePUB)
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Einsteins Relativitätstheorie ganz ohne Mathematik

Man wird nicht selten gefragt, ob man eine Schrift wisse, die in die Einsteinsche Theorie für Laien so einführen könne, dass er sie tatsächlich einigermaßen verstehe. Unter den verschiedenen Versuchen 'populärer Darstellungsweise", von denen man die meisten ohne Erfolg probiert, dürfte die vorliegende die beste sein. Auch er (der Autor) kann eine an sich schwierige Sache nicht einfach machen. Aber durch anschauliche Überlegungen und Beispiele erleichtert er ihr Verständnis für den nichtmathematischen Leser, soweit er sich in physikalische Vorgänge hineindenken kann, in hohem Maße. ('Schwäbische Heimat', Stuttgart). Das Buch von Paul Kirchberger vereint die Eigenschaften, die man von einer edelpopulären Darstellung der Relativitätstheorie fordern darf, in so anziehender Weise, wie wohl keine andere der mir bekannten kurzen Schriften, die den gleichen Zweck erfüllen ... (Professor Dr. M. Schlick) Diese Schrift dürfte als allererste Lektüre über die Relativitätstheorie am meisten zu empfehlen sein. Sie gehört in die Reihe unserer besten physikalischen Lesebücher. Sie wird nicht nur dem Anfänger, sondern jedem, auch dem Kenner der Relativitätstheorie Freude und Anregung geben und nicht zuletzt dem Lehrer von Nutzen sein, und zwar auch dem nichtmathematischen, über die Grenzen seines Faches hinauszublicken. (Monatsschrift für höhere Schulen, Berlin)

Der Mathematiker und theoretische Physiker Dr. Paul Kirchberger (1876 - 1945) zeichnete sich durch seine Erfahrung in der Informationsvermittlung als Professor an der Leibniz-Oberrealschule zu Charlottenburg aus. Er veröffentlichte zahlreiche gemeinverständliche Werke aus den Bereichen Mathematik, Astronomie und Physik einschließlich der Quantentheorie. Dabei stand er nicht nur in Verbindung mit renommierten Wissenschaftlern wie Arnold Sommerfeld, Moritz Schlick, Max von Laue oder David Hilbert, sondern war mit einigen von ihnen befreundet. Das garantierte seinen Veröffentlichungen Authentizität und wissenschaftliche Zuverlässigkeit.

Produktinformationen

    Größe: 1001kBytes
    Herausgeber: Books on Demand
    Untertitel: Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie
    Sprache: Deutsch
    Seitenanzahl: 116
    Format: ePUB
    Kopierschutz: AdobeDRM
    ISBN: 9783741245718
    Erschienen: 03.08.2016
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Einsteins Relativitätstheorie ganz ohne Mathematik

3 SPEZIELLE RELATIVITÄTSTHEORIE

3.1 Die neuen Tatsachen

3.1.1 Der Fizeau-Versuch

Wir stehen hier nicht nur vor sehr interessanten, sondern auch vor enorm schwierigen Fragen. Schon die Vorfrage nach der Lichtgeschwindigkeit überhaupt, ganz gleich ob im ruhenden oder im bewegten System, erfordert zu ihrer Beantwortung einen außerordentlichen Scharfsinn in der Versuchsanordnung und zugleich die allergrößte Genauigkeit und Sorgfalt in der praktischen Ausführung. Es ist nun sogar durch verschiedene voneinander unabhängige, sowohl astronomische als auch physikalische Methoden gelungen, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes mit erstaunlicher Genauigkeit zu bestimmen. Sie beträgt bekanntlich ziemlich genau 300.000 km in der Sekunde; das Licht braucht also für die Strecke Köln - Königsberg genau 1/300 Sekunde, würde den Erddurchmesser in noch nicht 1/20 Sekunde durchqueren und eilt von der Erde bis zum Mond in noch nicht 11/2 Sekunden. Es erscheint auf den ersten Blick ganz ausgeschlossen, festzustellen, ob und wie sich diese enorme Geschwindigkeit von den vergleichsweise ganz winzigen irdischen Geschwindigkeiten beeinflussen lässt. Beträgt doch selbst die Geschwindigkeit des schnellsten Geschosses in dem Augenblick, wo es die Mündung des Laufes verlässt, nur knapp 1 km in der Sekunde, um dann sehr schnell abzunehmen.

In der Tat würde die Lösung unseres experimentellen Problems nicht gelungen sein, wenn uns nicht hierfür eine ganz außerordentlich empfindliche Methode zur Verfügung stände. Es ist die sogenannte Interferenzmethode, die darin besteht, Lichtgeschwindigkeiten nicht etwa absolut zu messen, sondern nur zwei verschiedene miteinander zu vergleichen. Das Licht ist bekanntlich eine Wellenbewegung; die einzelnen Wellen sind außerordentlich klein, auf einen Millimeter gehen etwa 2000, je nach der Farbe etwas mehr oder weniger. Wenn wir uns nun auch von dem inneren Mechanismus des Lichtvorganges und der Lichtfortpflanzung keine anschauliche Vorstellung zu machen vermögen, so wissen wir doch, dass er alle Eigentümlichkeiten der Wellenbewegung hat, dass sich insbesondere zwei Lichtstrahlen verstärken oder addieren, wenn immer Wellenberg des einen auf Wellenberg des andern und Wellental des einen auf Wellental des andern fällt, dass sie sich aber aufheben, also Dunkelheit erzeugen, wenn Wellenberg des einen auf Wellental des andern fällt.

Teilt man nun, was durch einfache optische Hilfsmittel gelingt, einen Lichtstrahl in zwei Arme, die man etwa parallel miteinander eine Wegstrecke hergehen lässt, um sie dann wieder zu vereinigen, so wird, falls die beiden getrennten Lichtstrecken wirklich genau gleich lang waren, der erste der eben genannten Fälle eintreten, beide Strahlen werden sich verstärken, das nun entstandene Licht wird genau so hell sein, als es auch ohne Trennung in zwei Teile gewesen wäre. Verlangsamen wir nun aber, z. B. durch ganz geringfügige Verlängerung des Weges oder auch sonst wie, die Lichtbewegung in dem einen Arm, während sie in dem andern ganz ungeändert bleiben möge, so wird nicht mehr genau Wellenberg auf Wellenberg und Wellental auf Wellental fallen, es wird vielmehr eine Verschiebung eintreten, und diese lässt sich stets so groß bemessen, dass nun Wellenberg auf Wellental fällt, also Dunkelheit eintritt. Man nennt dies "Interferenz".

Die außerordentliche Größe der Lichtgeschwindigkeit und die winzige Kleinheit einer Lichtwelle bedingen nun, wie leicht zu sehen, eine geradezu unerhört kurze Dauer einer solchen Lichtschwingung, das Licht schwingt in einer Sekunde mehrere Hundert Billionen mal, und wenn bei unserem eben erwähnten Versuch sich die Zeit, die das Licht zu der einen der beiden parallel gehenden Strecken braucht, auch nur um eintausend billiontel Sekunde (1 mit 15 Nullen!) ändert, so würde sich dies deutlich durch die "Interferenz" bemerkbar machen. Natürlich haben wir hiermi

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