Relativitaetstheorieblog

Eigentlich hatte ich vor, in meinem letzten Blogeintrag über Tensor Algebra und den Einstein’schen Feldgleichungen zu schreiben. Als ich aber zur Erkenntnis kam, dass sich leider fast niemand für Mathematik interessiert, musste ich diese Idee liegen lassen. Deswegen werde ich heute über die Beziehung zwischen der Quantenmechanik und der ART berichten. Falls du meine vorherigen Blogeinträge gelesen hast, denke ich, hast du jetzt die nötigen Grundlagen, um zu wissen was die ART ist und du kennst die wichtigsten grundlegenden Konzepte. Deswegen werde ich in diesem Eintrag nicht mehr so viel erklären. Es wird kein Sachtext, sondern eher mehr eine persönliche Auseinandersetzung mit dem Thema, ein Essai oder Aufsatz sozusagen.

Seit mehreren Jahrzenten versuchen schon zahlreiche Physiker eine heilige „Weltformel“ zu finden. Eine Formel, die alle vier Grundkräfte miteinander vereint, eine mit der man jedes Phänomen im Universum beschreiben kann. Eine Formel welche die makroskopische Welt mit der mikroskopischen Welt zum Verschmelzen bringt. In der modernen Physik gibt es zwei grosse Theorien. Die Allgemeine Relativitätstheorie, die das Makroskopische beschreibt und die Quantenmechanik, die Theorie, die die Welt der fundamentalsten Teilchen beschreibt und wie sie miteinander interagieren.

Es gibt reelle Teilchen wie Quarks und Elektronen, aus denen alles besteht, und es gibt Wechselwirkungsteilchen wie Photonen und Gluonen, die mit zwischen diesen reellen Teilchen interagieren und eine Kraft zwischen ihnen übertragen. Falls du dich jemals gefragt hast, wie ein Magnet funktioniert, hat die Quantenmechanik eine Antwort für dich. Ein Teilgebiet der Quantenphysik, die Quantenelektrodynamik, erklärt dieses Phänomen durch den Austausch von Photonen über den Raum hinweg. Um dies mathematisch zu demonstrieren, bräuchte man zu viel Aufwand. Diesen Prozess kann man auch mit Feynman-Diagrammen darstellen. Es lassen sich drei von vier Grundkräften (Elektromagnetismus, starke Kraft, schwache Kraft) mit Feynman-Diagrammen beschreiben. Hier ist noch ein Bild von einem Feynman-Diagramm.

Nur bei der Gravitation funktioniert das nicht. Viele Physiker haben versucht oder versuchen immer noch die beiden Theorien zum Paaren zu bringen, bisher aber ohne Erfolg. Es gibt viele Ideen für eine einheitliche Theorie. Die erste, über die ich sprechen möchte, ist das Graviton. Physiker versuchen die Gravitation in das Standardmodell der Teilchenphysik zu integrieren, indem sie ein Wechselwirkungsteilchen für die Gravitation suchen. Was man beachten muss, ist dass es keinerlei experimentellen Nachweise für ein Graviton gibt und die ART auch ohne ein Trägerteilchen klarkommt. Die Gegenargumente für die Existenz des Gravitons sind enorm.

Eine weitere Idee wäre die Sting-Theorie. Diese besagt, dass die fundamentalen Teilchen nichts mehr sind als Vibrierende 1-dimensionale Fäden. Je nach Frequenz kommt ein Teilchen heraus. Jedes Teilchen hat eine andere Frequenz. Die Mathematik dieser Theorie ist sehr elegant und sie sagt sehr viele richtige Sachen voraus. Problematisch ist nur, dass man dafür ein 11-dimensionales Universum braucht. Es gibt aber keine experimentellen Nachweise für diese Strings. Ich denke, es wird in den nächsten Jahrzehnten auch keine geben, weil diese Strings so gross sind wie die Planckgrösse.

Meine lieben Leserinnen und Leser, dies ist mein letzter Blogeintrag, bevor ich aber fertig bin, muss ich noch ein paar Sachen loswerden. Seid stets neugierig nach Wissen. Betrachtet die Welt von einer anderen Perspektive. Stellt viele Fragen, behaltet eure kindliche Neugier. Es gibt noch viele unbeantwortete Fragen. Was ist Zeit? Woher kommen wir? Wie entstand das Universum? Wir sind lediglich ein Staubkorn auf einem grossem Ball aus Stein, welcher aus der kosmischen Perspektive betrachtet auch nur ein Staubkorn unter Milliarden von anderen Staubkörnern ist. Ich hoffe, ihr konntet etwas lernen in diesem Blog. Seid stets neugierig.

Heute werden wir uns mit Wurmlöchern befassen. Obwohl diese Gebilde sehr spekulativ sind, empfinde ich es trotzdem für wichtig, diese Objekte zu erläutern, weil es immer interessant ist, über sie nachzudenken. Bevor wir aber weiter machen, will ich nur anmerken, dass es sich bei Wurmlöchern nicht nur um Science-Fiction Müll handelt, sondern dass sind Objekte deren Existenz von der Mathematik der ART theoretisch nachgewiesen wurde. Bisher gibt es aber noch keine astronomischen Nachweise dieser Gebilde.

Wie bekanntlich ist der schnellste Weg von Punkt A nach Punkt B zu gelangen eine Gerade. Was ich jetzt von dir brauche, ist deine Vorstellungskraft. Stell dir ein Blatt Papier vor. Jetzt zeichne auf der einen Hälfte einen Punkt A ein und auf der anderen Hälfte einen Punkt B. Jetzt falte das Papier so, dass sich Punkt A und Punkt B berühren. Jetzt ersetzte das Papier mit der Raum-Zeit. Herzlichen Glückwunsch, du hast einen noch kürzeren Weg gefunden als eine gerade Linie, nämlich ein Wurmloch. Falls du dir das nicht vorstellen konntest, keine Sorge hier habe ich ein Bild für dich.

Wurmlöcher sind sehr vorteilhaft, denn sie ermöglichen interstellares Reisen, wenn nicht sogar intergalaktisches Reisen. Normalerweise wäre dies gar nicht möglich, weil man sich nicht mit Überlichtgeschwindigkeit fortbewegen kann und es eine Ewigkeit dauern würde überhaupt unser Nachbarsystem zu erreichen.

Ein Wurmloch besteht aus einem Schwarzem Loch und einem Weissem Loch. Das Weisse Loch sollte sehr gut zu sehen sein. Im Gegensatz zu einem Schwarzen Loch strahlt das Weisse Loch Strahlung aus und es tritt Materie aus ihm. Wenn man es genauer betrachtet, handelt es sich um eine sichtbare Singularität, die eigentlich nach dem Prinzip der Kosmischen Zensur verboten ist. Deswegen sind Wurmlöcher etwas Spekulatives.

Problematisch ist aber immer noch das Passieren dieser Gebilde, weil die Gravitation diesen engen Raumzeit-Kanal schliessen möchte, den man braucht, um auf die andere Seite zu kommen. Um die Kanalschliessung zu verhindern, ist «exotische Materie» nötig. Diese Art von Materie weist eine negative Energiedichte auf. Die Bedingung für ein Wurmloch ist ein nichtverschwindender Energie-Impuls-Tensor, nämlich den der exotischen Materie. Wurmlöcher sind demnach keine Vakuumraumzeiten. In der Theorie gibt es Wurmloch-Lösungen, die nur wenig exotische Materie in Anspruch nehmen, um passierbar für einen Menschen zu sein.

Ich hoffe, dieser Blogeintrag hat euch gefallen und ich hoffe, dass er lehrreich war und ihr etwas mitnehmen konntet. Bis zum nächsten Eintrag:)

Hallo meine neugierigen Leserinnen und Leser

In diesem Blogeintrag werden wir uns mit Gravitationswellen befassen. Folgende Fragen werden dir beantwortet:
-Was sind Gravitationswellen?
-Wie entstehen sie?
-Wie konnten sie nachgewiesen werden?

Gravitationswellen sind Wellen, die von beschleunigter Masse erzeugt werden. Sie bewegen sich durch die Raumzeit. Stell dir 2 massive Schwarze Löcher vor, die sich einander mit grosser Geschwindigkeit umkreisen. Diese Bewegung dieser Schwarzer Löcher sorgt für eine Krümmungsstörung in der Raumzeit. Diese Krümmungsstörung ist die Gravitationswelle. Damit du dir dies besser vorstellen kannst, habe ich hier ein Bild für dich:

Würden diese Wellen unsere Erde treffen, würden sie sie stauchen und strecken. Aber mach dir keine Sorgen die Erde kann nicht von diesen Wellen zerrissen werden. Sie würde die Erde so minimal umformen, dass wir es gar nicht erst bemerken würden. Es würde die Erde um höchstens einer Protonen-Grösse umformen.

Diese Wellen sind in der Astronomie sehr wichtig, denn sie können uns Informationen über die Objekte verschaffen, die diese Wellen verursachen. Gravitationswellenastronomie ist ein Fachgebiet der Astronomie, welches sich genau mit dem beschäftigt.

Man kann sich jetzt die Frage stellen, mit welcher Geschwindigkeit sich die Gravitationswellen verbreiten. Sie verbreiten sich mit der Lichtgeschwindigkeit. Leider werden wir uns in diesem Blog nicht mit der speziellen Relativitätstheorie beschäftigen, denn sie sagt uns mehr über die Lichtgeschwindigkeit. Wichtig zu wissen ist, dass die Lichtgeschwindigkeit paradoxerweise nichts mit Licht zu tun hat. Die Lichtgeschwindigkeit ist auch die Geschwindigkeit der Kausalität. Deswegen können sich Gravitationswellen und alle masselosen Objekte sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Natürlich ist diese Aussage sehr stark vereinfacht und auch unvollständig, aber sie reicht fürs erste. Falls du dich mehr für Lichtgeschwindigkeit interessieren solltest, werde ich dir unten ein paar spannende Videos verlinken.

Die Gravitationswellen wurden am 14. September 2015 um 5:51 Uhr von beiden Detektoren des Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) in den USA aufgenommen. Ich werde auch ein Video zu den Detektoren verlinken, denn es ist ziemlich schwer über diese zu erzählen, ohne es bildlich vor Augen zu haben.
Der Nobelpreis 2017 wurde den Wissenschaftlern Rainer Weiss, Barry C. Barish und Kip S. Thorne verliehen für die Entdeckung der Gravitationswellen.

Ich hoffe, ihr habt was Neues gelernt und wir sehen uns im nächsten Eintrag.

Bis Bald!

Lichtgeschwindigkeit und Kausalität:
https://www.youtube.com/watch?v=msVuCEs8Ydo&t=636s
https://www.youtube.com/watch?v=1YFrISfN7jo

LIGO Detektoren:
https://www.youtube.com/watch?v=trQNpZHL8KM
https://www.youtube.com/watch?v=gw-i_VKd6Wo

Hallo meine neugierigen Leserinnen und Leser

Habt ihr mal in den Sternenhimmel geschaut und euch gefragt ob das Universum statisch ist oder ob es expandiert oder welche Form es hat? Wenn ja, dann wird der heutige Blogeintrag euch antworten liefern und euren Horizont erweitern.

Um eure Frage schnell zu beantworten, Ja, das Universum expandiert. Jetzt stellt sich aber die Frage welche Beweise sind vorhanden, dass wir zu dieser Schlussfolgerung kommen und was hat das mit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu tun?

Im Jahr 1917 versuchte Einstein das Universum mit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu beschreiben. Allerdings kam bei Einsteins Versuch die Feldgleichungen aufzulösen heraus, dass das Universum statisch ist und sich nicht expandiert. 1922 korrigierte Alexander Friedmann, Einsteins gescheiterten Versuch das Universum zu beschreiben. In seiner relativistischen Beschreibung kam ein expandierendes Universum heraus. Die Friedmann Gleichung, mit der er unser Universum beschrieb, sieht folgendermassen aus:

H = Hubble-Parameter
c = Lichtgeschwindigkeit
G = Universelle Gravitationskonstante
R(t) = Skalenfaktor
Λ = Kosmologische Konstante
k = Krümmungsparameter (0, +1, -1) aus der Robertson-Walker-Metrik
ρ = räumlich homogene Massendichte

Vielleicht fragst du dich jetzt ob die Expansion des Universums nur im Bereich der theoretischen Physik bewiesen wurde oder ob es auch experimentelle Nachweise gibt, die auch dafürsprechen? Ja die gibt es. Die Rotverschiebung des Lichtes wäre ein Indikator für die Expansion. Die kosmologische Rotverschiebung betrifft nicht Galaxien und Planeten, weil sich nicht die Objekte voneinander wegbewegen, sondern der Raum selbst expandiert (wie ein Ballon, der aufgepustet wird). Galaxien expandieren nicht, weil sie sind durch ihre Eigengravitation der allgemeinen Expansionsbewegung (die Gleichung oben) abgetrennt. Kurzgesagt Planeten und Galaxien und alles das, bewegen sich nicht weg voneinander, sondern der Raum selbst expandiert. Stellen sie sich vor sie kleben ein paar Sticker auf einen Ballon und jetzt pusten sie diesen Ballon auf. Die Sticker bewegen sich nicht weg voneinander, sondern der Ballon wird einfach grösser und die Konsequenz davon ist, dass die Sticker weiter voneinander weg sind als am Anfang.

So jetzt wieder zum experimentellen Nachweis. Ein Lichtstrahl, der sich frei durch die ausdehnende Raumzeit rumtreibt, wird von der Expansionsbewegung getroffen. Wenn sich die Raumzeit vergrössert während der Laufzeit des Lichtes, so vergrössert sich auch die die Wellenlänge des Lichtes. Genau diese Rotverschiebung konnte experimentell nachgewiesen werden.

Hoffe ihr habt etwas gelernt wir sehen uns im nächsten Blogeintrag!

In diesem Blogeintrag werden wir Schwarze Löcher genauer unter die Lupe nehmen. Bestimmt hast du schon mal von diesen mysteriösen Objekten gehört, sei es entweder in Science-Fiction Filmen oder in populärwissenschaftlichen Artikeln. Hast du dich aber jemals gefragt was ein schwarzes Loch wirklich ist? Wie entstehen Schwarze Löcher überhaupt? Was befindet sich in einem Schwarzen Loch? Mit diesen Fragen befassen sich theoretische Physiker heute und zu manchen Fragen gibt es immer noch keine Antwort. Ich werde aber probieren dir heute eine kleine Einführung in das Gebiet der schwarzen Löcher zu geben. Vielleicht bist du der nächste der eine dieser Fragen beantworten kann.

Was ist ein Schwarzes Loch?
Wie im vorherigen Blogeintrag schon besprochen, ist Gravitation eigentlich nur die Krümmung von Raum und Zeit. Ein schwarzes Loch ist ein Objekt, dass den Raum so stark krümmt, dass nicht mal Licht mehr entkommen kann, deswegen auch der Name „Schwarzes Loch“. Um beispielsweise dem Gravitationsfeld der Erde zu entkommen, müsste man sich mit einer Geschwindigkeit von 11.2 km/s sich von der Erde wegbewegen. Dies nennt man auch die „Fluchtgeschwindigkeit“. Wenn man aber versucht dem Gravitationsfeld eines Schwarzen Loches zu entkommen, müsste man mit Überlichtgeschwindigkeit reisen. Die spezielle Relativitätstheorie sagt aus das, sich nichts mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen kann, deswegen kann niemand dem gravitativen Einfluss eines Schwarzen Loches entkommen.

Wie entsteht ein Schwarzes Loch?
Schwarze Löcher sind die auferstandenen Leichen massereicher Sterne. Damit ein Schwarzes Loch überhaupt entstehen kann, braucht es einen Stern, der mindestens das achtfache der Masse unserer Sonne aufweist. Im Kern der Sterne findet ein Prozess statt mit dem Namen „Kernfusion“. Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schweren Atomkernen. Dieser Prozess kann nur an Orten mit hoher Temperatur und grossem Druck stattfinden. Dabei wird Energie freigesetzt, vor allem in Form von Strahlungsenergie.

Auf einen Stern wirken zwei Kräfte. Die Gravitationskraft die nach innen wirkt und der Strahlungsdruck, der der Gravitationskraft entgegenwirkt. Wenn ein Stern anfängt im Kern Eisen zu fusionieren, dann ist der am Ende seiner Tage. Es herrscht kein Strahlungsdruck mehr, der der Gravitationskraft entgegenwirkt. Der Stern kollabiert in sich selbst. Ein Stern der Massereich genug ist, explodiert in einer gewaltigen Supernova. Die Überreste des Sternes „verwandeln“ sich entweder in einen Neutronenstern oder in ein Schwarzes Loch, dies hängt von der Masse ab.

Die gesamte Masse eines Schwarzen Lochs konzentriert sich in einem einzigen Punkt mit unendlich hoher Dichte und unendlich starkem Gravitationsfeld. Diesen Punkt nennt man auch Singularität.

Anatomie eines Schwarzen Lochs:

Relativistischer Jet: Wenn ein Schwarzes Loch Materie verschlingt, dann entstehen Gasströme.

Singularität: Die gesamte Masse eines Schwarzen Lochs konzentriert sich in einem einzigen Punkt mit unendlich hoher Dichte und unendlich starkem Gravitationsfeld. Diesen Punkt nennt man auch Singularität.

Akkretionsscheibe: Diese Scheibe dreht sich ständig um das Schwarze Loch herum und transportiert so Materie in das Schwarze Loch hinein. Ohne Akkretion kann die Materie das Schwarze Loch problemlos umkreisen. Wenn Materie verschluckt wird vom Schwarzen Loch setzt sie Energie in Form von Hitze und Strahlung frei.

Innerste stabile Umlaufbahn: Das ist die Umlaufbahn, die die Materie umkreisen kann, ohne in den Eventhorizont reinzufallen.

Ereignishorizont: Das ist der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt. Was den Eventhorizont betritt verlässt in auch nicht mehr. Man kann den Radius des Eventhorizonts mit dieser Formel berechnen.

Wobei R der Schwarzschild Radius ist. G die universelle Gravitationskonstante. M ist die Masse des Körpers die zu einem Schwarzen Loch komprimiert werden soll. c stellt die Lichtgeschwindigkeit dar.

Photonensphäre: Es ist die perfekte Umlaufbahn für Photonen um das Schwarze Loch, aber er ist instabil.

Im nächsten Blogeintrag werden wir uns wahrscheinlich die Einsteinschen Feldgleichungen anschauen. Vielleicht werden wir aber zuerst noch über Gravitationswellen sprechen, ich weiss es noch nicht. Bis zum nächsten mal!
                                             

In diesem Artikel werden wir uns endlich mit der Allgemeinen Relativitätstheorie befassen und dem Element „Raum und Zeit“, obwohl dieser Einblick sehr oberflächlich sein wird fürs erste. Wir befinden uns in einem 4-dimensionalem Universum, davon sind drei von diesen Dimensionen Raumdimensionen (Länge, Breite, Höhe). Die vierte Dimension ist die Zeitdimension, sie verläuft nur in eine Richtung, nämlich nach vorne, das heisst wir können uns nicht rückwärts in der Zeit bewegen. Was wir noch wissen müssen, um ein bisschen tiefer in die Thematik vordringen zu können, ist der Fakt, dass Raum und Zeit das gleiche sind. Wenn das jetzt ein bisschen zu kompliziert klingt, dann mach dir keine Sorgen denn das wird dir im Verlaufe des Blogs weiter verdeutlicht und anschaulicher gemacht anhand von Beispielen.

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist eine Theorie, die das Wesen der Gravitation beschreibt, doch was hat Gravitation mit Raum und Zeit zu tun? Die Relativitätstheorie sagt aus, dass Gravitation die Verbiegung von Raum und Zeit ist (Diese Aussage ist unvollständig aber zur Vereinfachung der Thematik reicht sie für den Beginn.). Man kann sich das vorstellen, wie wenn man einen schweren Gegenstand in der Mitte eines Trampolins platziert und nachher kleine Murmeln entlang der gebeugten Fläche stoßen würde. Hierbei wäre der schwere Gegenstand die Sonne in unserem Sonnensystem, die kleinen Murmeln die Planeten und das Trampolin wäre die gekrümmte Raum-Zeit-Ebene. https://youtu.be/MTY1Kje0yLg hier habe ich noch ein Video verlinkt, dass mein vorheriges Beispiel visuell vorführt.

Da wir jetzt wissen, dass Raum und Zeit im Grundprinzip das Gleiche sind, stellt sich die Frage, wenn Raum gekrümmt wird, wird dann auch Zeit gekrümmt? Die Antwort darauf ist ja. Wenn wir aber von einer Zeitkrümmung sprechen dann ist damit gemeint, dass die Uhren, mit welcher wir die Zeit messen, in verschiedenen Gravitationsfeldern unterschiedlich schnell vergehen. Neben einem massereicheren Objekt vergeht die Zeit langsamer, als neben einem Objekt, welches weniger Masse besitzt oder wenn man weiter entfernt ist vom Gravitationsfeld des massereichen Objekts. Dieser Effekt wird tagtäglich gemessen durch Navigationssatelliten des GPS, denn ohne die ART (Allgemeine Relativitätstheorie) wäre ein Navigationssystem, welches uns durch den Alltag begleitet nicht denkbar.

Aber warum entsteht durch die Krümmung der Zeit Gravitation? Wir haben ganz am Anfang gelernt, dass wir nicht in einer dreidimensionalen Welt leben, sondern in einer vierdimensionalen. Obwohl du gerade auf einem Stuhl sitzt und dich nicht bewegst, bewegst du dich trotzdem immer nach vorne, du bewegst dich nämlich immer durch die Zeit-Dimension. Diese Bewegung ist eine gerade Strecke. Versucht man jedoch jetzt ein Objekt in der gekrümmten Zeit in einer geraden Strecke zu bewegen, so ist die Strecke nicht mehr gerade, sie wird zu einer Kurve. Eine Kurve ist aber kein Ruhezustand mehr, sondern es ist eine beschleunigte Bewegung. So kommt es zustande, dass sich Objekte durch Raum und Zeit beschleunigen können. Dies gilt auch für die bekanntlich masselosen Photonen.

Jetzt stellt sich aber noch eine Frage, was krümmt nämlich den Raum genau? Es kann nicht die Ruhemasse der Elementarteilchen sein, weil dann würden wir die Photonen („Lichtteilchen“) ausschliessen. Denn die besitzen keine Masse, aber trotzdem verspürt das Licht einen gravitativen Einfluss. Ist es vielleicht die Bewegungsenergie mit der Ruhemasse, die den Raum krümmt? Dies kann auch nicht sein, denn die ART muss bestehen, ohne abhängig von ihren Beobachtern zu sein. Da aber die Bewegungsenergie eine relativistische Grösse ist, kann man dies auch ausschliessen. Eine gewiss komplexere Grösse ist verantwortlich für die Krümmung von Raum und Zeit, nämlich der Energie-Impuls-Tensor (Wir werden den in den späteren Einträgen genauer unter die Lupe nehmen).

Stellen dir das wie ein Computer vor, man gibt dem Computer einen Input, in diesem Falle zwei Geschwindigkeitsvektoren. Daraufhin integriert der Computer den Input und gibt nachher einen bestimmten Output heraus, der Informationen enthält. Der Energie-Impuls-Tensor ist der Computer. Mit dem Energie-Impuls-Tensor kann man Massen-, Energie-, Impuls- und Druckverteilung in einer Masse ermitteln. Falls sich jemand entscheidet, sich die ART tiefgründiger anzuschauen, kann ich dir nur ans Herz legen, dass du dich stark auseinander setzten tust mit der Tensor Algebra, denn sie ist das A und O in der ART.

Im nächsten Blog werden wir uns mit Schwarzen Löchern befassen, ich freue mich auf den nächsten Eintrag, Bis Bald 🙂

Herzlich willkommen meine lieben Leserinnen und Leser, zu meinem allerersten Blogeintrag zur Allgemeinen Relativitätstheorie. In diesem Eintrag möchte ich mich mit euch noch nicht in die Physik und in die Mathematik vertiefen. Zuallererst lernen wir den Mann kennen, der am 25. November 1915 die Allgemeine Relativitätstheorie postulierte, nämlich Albert Einstein. Sein Name ist langsam zu einem Synonym für das Wort Genie geworden, doch wer war dieser Mann überhaupt?

Albert Einstein wurde am 14. März 1879 in Ulm, Deutschland, geboren, er wuchs in einer nicht streng jüdischen, mittelschichtigen Familie auf. Als Kind fing er schon an, sich von den anderen Kindern zu unterscheiden, denn er sprach seine ersten Worte im Alter von 5 Jahren aus. Seine Leidenschaft für die Wissenschaft entwickelte sich schon früh, als sein Vater ihm einen Kompass gab und er ihm erklärte wie dieser funktioniere. Ab diesem Moment begann sich eine Neugier nach Wissen in ihm zu verbreiten, die erst mit seinem Tod endete. Seine Familie zog 1894 aus geschäftlichen Gründen nach Mailand. Geplant war, dass der damals 15-jährige Albert Einstein am Luitpold Gymnasium sein Abitur beendete und später mit seiner Familie mitgehen würde. In diesem Fall ging aber nicht alles nach Plan, denn der Junge Einstein war sehr rebellisch und hatte ein immenses Problem mit dem Schulsystem und dies gab er offenkundig zu, deswegen geriet er oft in Streitigkeiten mit seinen Lehrern und den Rektoren. Ende 1894 entschied er sich die Schule abzubrechen und nach Mailand reisen und seiner Familie bei zutreten. 1895 beschloss er die Aufnahmeprüfungen der ETH mitzuschreiben, er musste dies tun, denn er hatte keine Matura. Glaub es oder glaub es nicht, aber der große Albert Einstein ist durchgefallen. Er nahm sich vor, in Aarau die Matura nachzuholen, dies ist ihm auch erfolgreich gelungen. Er beendete seine gymnasiale Lehrzeit mit einem Maturaschnitt von einer 5.0. Dies verschaffte ihm, die Möglichkeit an der ETH sein Studium zu beginnen. Er hat sich an der ETH bei den Professoren keinen guten Ruf gemacht, er fiel auf durch das Schwänzen von Vorlesungen und durch seine undisziplinierte Arbeitsweise, seine Professoren gingen sogar soweit ihn als einen faulen Hund zu betiteln. Er schloss sein Studium mit ziemlich durchschnittlichen Noten ab, aber er war gehasst von seinen Professoren wegen seiner rebellischen Art, deswegen bekam er keine Stelle als Assistenzprofessor und es ging sogar soweit, dass sich Lehrkräfte dazu entschlossen Negatives über Einstein an andere Universitäten zu schreiben, damit er auch an anderen Orten einen Arbeitsplatz vergessen konnte. Er musste in einem Patentamt in Bern arbeiten. Aber immerhin hat er seine Ehefrau Mileva Maric im Studium kennengelernt.

Er gab aber nicht auf, denn seine Neugier war nicht runterzukriegen. Während er im Patentamt arbeitete, engagierte er in was er nannte Gedankenexperimente und erforschte so den Charakter des Lichtes, besser gesagt der Lichtwellen. Im Jahre 1905, im Alter von 26 Jahren veröffentlichte Einstein vier seiner wichtigsten Werke, nämlich den Nachweis für die Brownsche Molekularbewegung, den photoelektrischen Effekt, die Masse-Energie- Äquivalenz und er schrieb eine Dissertation an der Uni Zürich. Für den photoelektrischen Effekt bekam er auch den Nobelpreis.

1914-1932 lebte er in Berlin, Max Planck ernannte ihn 1913 zum Mitglied der Preussischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. Er erhielt einen Arbeitsplatz an der Universität Berlin, wo er in Ruhe die Allgemeine Relativitätstheorie zu Ende bringen konnte.

Als sich die Situation in Deutschland anspannte wegen des Nationalsozialistischen Aufstiegs, begann Einstein sich Sorgen um seine eigene Sicherheit zu machen, als gebürtiger Jude ist diese Angst nicht unbegründet. Er verliess Deutschland und zog in die USA. Er bekam eine Arbeitsstelle an der Universität Princeton als Professor. Dort starb er auch schließlich im Jahre 1955.

Quelle für das Bild ganz oben: By Lucas Taylor / CERN – http://cdsweb.cern.ch/record/628469, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1433671

Hallo meine neugierigen Leserinnen und Leser, in diesem Blog möchte ich euch eine kleine Einführung in die allgemeine Relativitätstheorie geben. Das Ziel dieses Blogs wird sein, euch Lesern eine neue Weise zu zeigen über unsere Welt und die physikalischen Grundgesetze die uns umgeben nachzudenken und euch mehr Neugier für das Lernen solcher Themen zu übermitteln. Dieser Blog ist nicht nur gedacht für die Physik Enthusiasten und die Mathematik-Freaks unter uns, die meisten Blog Einträge sind auch für die Laien gemacht.

Aber von wo kommt eigentlich mein Interesse für dieses eigentlich abstrakte Themengebiet? Ich war als Kleinkind schon immer interessiert in Wissenschaften, vor allem Astronomie und Mathematik haben mich sehr begeistert. Als ich aber an die Kanti kam, ist mein Interesse für Wissenschaften und vor allem für die Mathematik erlöscht, glücklicherweise habe ich wieder zu meiner Leidenschaft gefunden und mich in den Gedanken verliebt das Universum mathematisch erklären zu können. Die Allgemeine Relativitätstheorie (abgesehen von der Quantenmechanik) reflektiert genau mein Interesse, weil durch sie können wir viele Phänomene in unserem Universum mathematisch erklären. Viele erst kürzlich entdeckte Phänomene und Objekte wurden schon sehr lange von der Relativitätstheorie vorausgesagt wie zum Beispiel Schwarze Löcher und Gravitationswellen.

In den kommenden Blogeinträgen möchte ich euch eine neue Weise geben die Gravitation zu sehen. Ich werde euch aber zuerst zeigen was die Allgemeine Relativitätstheorie überhaupt ist und was sie aussagt, nachher werden wir aufbauend mit dem Wissen was wir mit der Zeit erlangen über weitere Phänomene lernen wie zum Beispiel: Schwarze Löcher, Gravitationswellen, Gravitationslinseneffekt, Zeitdilation aufgrund der Krümmung von Raum und Zeit usw. Wir werden hier aber nicht nur komfortabel mit den Basics sondern wir werden auch die Einsteinsche Feldgleichung anschauen, wir werden lernen was sie aussagt aber wir werden nicht mit ihr rechnen und sie auflösen weil dies viel zu komplex wäre und sogar eine Herausforderung für die besten Physiker und Mathematiker ist.

Ich möchte meinen Leserinnen und Lesern ein bisschen von meiner Faszination weitergeben und euch mehr Wissen übermitteln und euch ein bisschen von der modernen Physik überzeugen. Ich freu mich auf die nächsten Einträge, ich wünsche euch ein frohes Lesen.