Dresden 2017 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 18: Neue Konzepte 3

DD 18.3: Vortrag

Mittwoch, 22. März 2017, 10:10–10:30, GER 52

Ein geometrischer Ansatz zur Darstellung der Gravitation in der allgemeinen Relativitätstheorie — •Holger Goebel — HSU-Hamburg, Deutschland

Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelte Albert Einstein die allgemeine Relativitätstheorie, welche die bis dahin gültige Newton'sche Theorie der Gravitation ablöste. Dennoch ist die Newton'sche Beschreibung der Gravitation, die mehr als zwei Jahrhunderte das physikalische Weltbild prägte, auch heute noch in den Lehrbüchern der Physik zu finden, und sie wird auch heute noch regelmäßig bei der Lösung technischer Probleme eingesetzt. So berechnen wir beispielsweise die Bahn eines vom Baum fallenden Apfels ebenso wie die Bahnen der Planeten um die Sonne mit der Theorie Newtons. Dafür gibt es im Wesentlichen zwei Gründe. Erstens sind die Abweichungen zwischen beiden Theorien in den meisten Fällen vernachlässigbar gering und zweitens gilt die allgemeine Relativitätstheorie als mathematisch sehr anspruchsvoll. Der Zugang zu der Einstein'schen Theorie der Gravitation bleibt physikalisch Interessierten ohne entsprechende Vorkenntnisse daher in der Regel verwehrt. In diesem Beitrag wird versucht, die grundlegenden Gedanken der allgemeinen Relativitätstheorie mit einem Minimum an Mathematik zu veranschaulichen. Damit eröffnet sich der Blick nicht nur auf das elegante Gedankengebäude Einsteins, sondern auch auf die inneren Zusammenhänge der Gravitation. Der Weg dorthin führt über die geometrische Interpretation der Gravitation, ein Grundgedanke Einsteins, der jedoch oft hinter der mathematischen Formulierung der allgemeinen Relativitätstheorie verborgen bleibt.