Es gibt zwei Relativitätstheorien von Einstein, die spezielle Relativitätstheorie (oder nur spezielle Relativitätstheorie, SR) und die allgemeine Relativitätstheorie (oder nur allgemeine Relativitätstheorie, GR).
Die spezielle Relativitätstheorie wurde 1905 in den Annalen der Physik („Zur Elektrodynamik bewegter Körper“, im deutschen Original; “Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ ist die englische Übersetzung) und die 1915 veröffentlichte Allgemeine Relativitätstheorie im Sitzungsprotokoll der Preußischen Akademie der Wissenschaften (Berlin) („Die Feldgleichungen der Gravitation“ im deutschen Original; “Die Feldgleichungen der Gravitation“ ist die englische Übersetzung).
In ihrer ursprünglichen Form basiert die spezielle Relativitätstheorie auf nur zwei Postulaten (oder Annahmen); nämlich, dass die Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum) konstant ist – egal wer sie wann oder wo misst – und dass die Gesetze der Physik in allen Inertialsystemen gleich sind (im Grunde für alle Beobachter, die beschleunigen sich nicht) … es gibt andere, logisch konsistente Wege, SR aus verschiedenen Postulaten zu konstruieren, aber sie sind äquivalent zu Einsteins Original.
Das allgemeine Relativitätsprinzip im Herzen der Allgemeinen Relativitätstheorie ist leicht zu formulieren (etwas wie „die Naturgesetze sind überall, immer und für jeden gleich“), aber das zusätzliche Postulat (oder die Postulate) nicht. Die Konsequenz dieses Postulats ist jedoch leicht in Worte zu fassen – Gravitation ist Geometrie … oder in den Worten von John Wheeler „Raumzeit sagt der Materie, wie sie sich bewegen soll; Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich krümmen soll'.
Spezielle Relativität wurde sechzig Wege bis Sonntag getestet , und es gibt keine Versuchsergebnisse, die dem widersprechen (bzw. keine reproduzierbaren). Es ist in alle modernen Theorien der Physik integriert, insbesondere in die Quantenelektrodynamik (die am genauesten getestete wissenschaftliche Theorie, Zeitraum) und die allgemeine Relativitätstheorie. Sie ist auch (!) mathematisch konsistent (selbstkonsistent, intern konsistent) und reduziert sich im Grenzbereich kleiner Geschwindigkeiten auf die Newtonsche Mechanik.
Die Allgemeine Relativitätstheorie wurde ebenfalls ausgiebig getestet, wenn auch nicht so gründlich wie die Spezielle Relativitätstheorie (siehe Die Konfrontation zwischen der Allgemeinen Relativitätstheorie und dem Experiment ).
Das Internet bietet viel, viel Material zu Einsteins Relativitätstheorien (aber seien Sie vorsichtig, einige Seiten sind offen wissenschaftsfeindlich und andere sind einfach nur verrückter Unsinn); zwei Beispiele für gute Zusammenfassungen/Intros: Albert Einstein und die Relativitätstheorie (von der University of Tennessee), und Relativitäts-Tutorial (Ned Wright, UCLA).
Es gibt viele, viele (und viele und …) Artikel von Universe Today über Einsteins Relativitätstheorien; hier ist ein beispiel: Einstein regiert immer noch, sagt Fermi-Teleskop-Team , und Neue Methode zur Messung der Krümmung des Weltraums könnte die Schwerkrafttheorie vereinen .
Zwei Folgen von Astronomy Cast sind ein besonderes Hören wert. Einsteins spezielle Relativitätstheorie , und Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie .
Quellen:
Universität in Stanford
UT-Knoxville
North Carolina State University
