Relativitätstheorie

Relativitätstheorie: physikalische Theorie der Struktur von Raum und Zeit. Die 1905 von A. Einstein (daneben von H. A. Lorentz, H. Poincare) begründete Spezielle Relativitätstheorie geht davon aus, dass die Vakuumlichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen den gleichen konstanten Wert % hat, wie der Michelson-Versuch zeigt. Nach der Relativitätstheorie sind Raum und Zeit nicht unabhängig voneinander, sondern bilden ein vierdimensionales Raum-Zeit-Kontinuum; Raum und Zeit haben nur relativ zu einem bestimmten Bezugssystem unabhängige Bedeutung. Folgerungen der Speziellen Relativitätstheorie sind die Relativität der Gleichzeitigkeit, die I Längenkontraktion und die Zeitdilatation. Die Masse m eines mit der Geschwindigkeit v bewegten Körpers wächst gegenüber seiner Ruhmasse; die Vakuumlichtgeschwindigkeit Co kann nur von Teilchen der Ruhmasse mo = 0 (zum Beispiel Photonen) erreicht werden. Die Gesamtenergie E und die Masse m eines Körpers sind über die Einsteinsche Gleichung E=mca verknüpft (Energie-Masse-Äquivalenz); die Ruhenergie eines Körpers. Die 1915 von Einstein begründete Allgemeine Relativitätstheorie erhebt die Gleichheit von schwerer und träger Masse zum Prinzip (siehe auch Äquivalenzprinzip) und fordert die Gleichwertigkeit beliebig bewegter Bezugssysteme (allgemeines Relativitätsprinzip). Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie bedingen sich die Geometrie des Raum-Zeit-Kontinuums und die Verteilung gravitierender Massen im Kosmos wechselseitig über die Einsteinschen Feldgleichungen, die den metrischen Tensor und dessen Ableitungen mit dem Energie-Impuls-Tensor verknüpfen. Die wichtigsten experimentell geprüften Effekte der Allgemeinen Relativitätstheorie sind die Lichtablenkung, das heißt die Ablenkung des Sternenlichts an großen Massen, zum Beispiel der Sonne; die Drehung der Ellipsenbahnen (Periheldrehung) der Planeten, insbesondere des Merkurs; die relativistische Rotverschiebung der Spektrallinien, wenn Photonen gegen ein Gravitationsfeld anlaufen.

Relativitätsprinzip: Aussage über die Gleichwertigkeit der Bezugssysteme zur Beschreibung physikalischer Gesetze. Das spezielle Relativitätsprinzip besagt, dass alle Inertialsysteme physikalisch äquivalent sind und daher die Naturgesetze gegenüber Lorentz Transformationen forminvariant sein müssen. Das allgemeine Relativitätsprinzip besagt, dass die Naturgesetze gegenüber beliebigen Koordinatentransformationen des Raum-Zeit-Kontinuums forminvariant sein müssen. Siehe auch Relativitätstheorie.

Relativität der Gleichzeitigkeit: die Abhängigkeit des Begriffs der Gleichzeitigkeit vom Bewegungszustand eines Beobachters; tritt als Folge der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit zur Übertragung von Informationen auf; alle Ereignisse, die im Raum-Zeit-Kontinuum raumartig zueinander liegen, können prinzipiell auch gleichzeitig eintreten. Die Relativität der Gleichzeitigkeit hat zahlreiche kinematische Besonderheiten der Speziellen Relativitätstheorie zur Folge.

Relativismus: erkenntnistheoretischer Standpunkt, nach dem es keine vom Subjekt unabhängige (objektive) Wahrheit gibt; beruht meist auf subjektiv-idealistischer Grundhaltung. Konsequenzen sind Agnostizismus und Leugnung des Fortschritts in Wissenschaft und Philosophie. Die Dialektik erkennt die Relativität der menschlichen Erkenntnis im Sinne ihrer historischen Bedingtheit und Annäherung an die absolute Wahrheit an, reduziert sich aber nicht auf Relativismus

Relativfehler: neben dem absoluten Fehler gebräuchlichste Angabe der Genauigkeitsgrenzen eines Näherungswertes ä für eine Größe a, deren genauer Wert nicht bekannt ist. Der Relativfehler ist das Verhältnis des absoluten Fehlers zum wahren Wert und wird oft angenähert. Das Intervall wird oft auch in der Form ä± g(a)-100 % geschrieben. Der Relativfehler eines Produktes (Quotienten) zweier Zahlen ist gleich der Summe (Differenz) der Relativfehler der Faktoren (von Dividend und Divisor).