Relativitätstheorie relativ anschaulich

Schwarze Löcher und Reisen mit fast Lichtgeschwindigkeit haben für die meisten Leute eine besondere Faszination. Gleichzeitig gilt die dahinter stehende Theorie, die Relativitätstheorie von Albert Einstein, als abstrakt und schwer verständlich.

Ein Teil der Verständnisschwierigkeiten rührt daher, dass die Effekte der Relativitätstheorie einfach nicht der Alltagserfahrung entsprechen. Beispielsweise ist eine Relativbewegung ein alltäglicher Vorgang und jeder Mensch "weiß aus Erfahrung", dass damit weder eine Zeitdilatation noch eine Lorentz-Kontraktion verbunden ist. Fahrten mit halber Lichtgeschwindigkeit, die diese Fehleinschätzung korrigieren würden, kann man nicht selbst ausprobieren.

Ein geeigneter Ersatz sind jedoch Simulationen: Bilder, Filme und virtuelle Welten machen relativistische Flüge, Schwarze Löcher, kompakte Objekte und andere extreme Situationen in gewissem Sinne erfahrbar.

Aktuell

28 Apr 2013 10:00 GMT
Vorankündigung: Einsteintage 2013 in Hildesheim: Kosmologie. 13-14. Sept. 2013
Der Kurs bietet eine Einführung in das Thema "Kosmologie". Mit Computersimulationen und Modellen wird das Thema auf anschauliche Weise, aber gleichzeitig fachlich fundiert dargestellt. Vorkenntnisse in Allgemeiner Relativitätstheorie werden nicht vorausgesetzt; der Kurs enthält eine Einführung in die Grundkonzepte. In Workshops arbeiten die Teilnehmer/innen mit Materialien, die auch für den Einsatz in Schulen (ab ca. Klasse 10) geeignet sind. Termin: Fr. 13.09.2013 14-18 Uhr und Sa. 14.09.2013 10-17 Uhr. Ort: Universität Hildesheim. Weitere Informationen finden Sie auf www.raumzeitwerkstatt.de/TermineFortbildung.html.

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Überblick

Was finden Sie auf dieser Seite? Visualisierungen und Modellexperimente. Es geht darum, die Relativitätstheorie anschaulich zu machen.

Was finden Sie nicht? Die Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie, wie sie in Schul- und Lehrbüchern stehen.

Wo beginnen Sie am Besten zu lesen? Das Material auf dieser Site ist in drei große Themenbereiche gegliedert, die jeder einen oder zwei Hauptartikel als Einführung besitzen.

Mehr in: Überblick oder direkt in den folgenden Themenübersichten:

Visualisierung der Speziellen Relativitätstheorie

Die Lichtgeschwindigkeit ist mit knapp 300 000 km/s oder rund einer Milliarde km/h extrem viel größer als jede Geschwindigkeit in unserem Alltag.

In der Computersimulation können wir solche Bewegungen "erleben": Wir beobachten Objekte, die fast lichtschnell vorbeifliegen. Oder umgekehrt: Wir reisen selber mit nahezu Lichtgeschwindigkeit und schauen uns dabei um.

Mehr in: Überblick Visualisierung der Speziellen Relativitätstheorie

Visualisierung der Allgemeinen Relativitätstheorie

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist die Theorie der Schwerkraft. Auch ihre besonderen Vorhersagen wie die Lichtablenkung erleben wir im Alltag nicht: Die Schwerkraft auf der Erde ist einfach zu schwach.

In der Computersimulation reisen wir zu Schwarzen Löchern und Neutronensternen. Bilder und Filme zeigen, was wir an diesen Orten starker Schwerkraft sehen würden.

Mehr in: Überblick Visualisierung der Allgemeinen Relativitätstheorie

Modellexperimente in der Allgemeinen Relativitätstheorie

Der zweite Schwerpunkt der Beiträge zur Allgemeinen Relativitätstheorie ist ein Modellexperiment, mit dem der Begriff des "gekrümmten Raumes" anschaulich eingeführt werden kann.

Mehr in: Überblick Modellexperimente in der Allgemeinen Relativitätstheorie

Projektbeschreibung und didaktisches Konzept

Das Projekt "Tempolimit Lichtgeschwindigkeit" ist ein Beitrag zur Didaktik der Relativitätstheorie. Es wird von der Arbeitsgruppe Physikdidaktik der Universität Hildesheim gestaltet.

Die Relativitätstheorie galt Anfang des 20. Jahrhunderts als eine der schwierigsten und abstraktesten Theorien überhaupt. Diese Einschätzung kommt etwa in Einsteins bekanntem Ausspruch "Woher kommt es, dass mich niemand versteht und jeder mag?" zum Ausdruck oder in der Anekdote über Sir Arthur Eddington, der auf die Bemerkung, er sei wohl einer der drei Männer in der Welt, die die Relativitätstheorie wirklich verstünden, erwidert haben soll, dass er nicht wisse, wer der Dritte sein möge.

Mehr in: Projektbeschreibung und didaktisches Konzept