Allgemeinrelativität

Allgemeine Relativität ist eine Gravitationstheorie, die von Albert Einstein entwickelt wurde und 1915 veröffentlicht wurde. Sie ist die moderne Beschreibung der Gravitation, die sie als eine geometrische Eigenschaft von Raum und Zeit, die Raumzeit, interpretiert. Massereiche Objekte verzerren die Raumzeit, und diese Verzerrung wird als Gravitation wahrgenommen.

Die Kernidee der Allgemeinen Relativität ist die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung. Einstein stellte fest, dass die Auswirkungen der Gravitation nicht von den Auswirkungen einer gleichmäßigen Beschleunigung unterschieden werden können. Dies führte zu der Erkenntnis, dass Gravitation keine Kraft im herkömmlichen Sinne ist, sondern eine Manifestation der Krümmung der Raumzeit. Masse und Energie sind die Ursachen dieser Krümmung.

Die Theorie wird durch die Einsteinschen Feldgleichungen beschrieben, eine Reihe von zehn gekoppelten, nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen. Diese Gleichungen stellen eine Verbindung zwischen der Geometrie der Raumzeit (beschrieben durch den Einstein-Tensor) und der Verteilung von Materie und Energie (beschrieben durch den Energie-Impuls-Tensor) her.

Die Allgemeine Relativität hat eine Vielzahl von Vorhersagen gemacht, die experimentell bestätigt wurden. Dazu gehören die Ablenkung von Licht durch Gravitationsfelder (gravitative Linsenbildung), die Periheldrehung von Planeten (insbesondere die des Merkur), die Existenz von Gravitationswellen und die Rotverschiebung von Licht aus starken Gravitationsfeldern. Die Theorie spielt eine entscheidende Rolle für unser Verständnis des Kosmos, von der Bewegung von Planeten und Sternen bis hin zur Entwicklung des Universums im Ganzen. Sie bildet die Grundlage für moderne Astrophysik und Kosmologie.