Roman U. Sexl Wei E Zwerge - Schwarze Locher

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Inhaltsangabe zu „Wei E Zwerge - Schwarze Locher“ von Roman U. Sexl

Mit halb-relativistischen Näherungen werden einige überraschende Erkenntnisse zur Astronomie und Kosmologie plausibel gemacht. Hervorragend!

— PhilippWehrli

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  • Eine Ahnung von Relativitätstheorie

    Wei E Zwerge - Schwarze Locher

    PhilippWehrli

    21. August 2017 um 13:19

    Während die spezielle Relativitätstheorie mathematisch überraschend einfach zu handhaben ist, bringt die allgemeine Relativitätstheorie selbst die meisten Physiker an die ihre Grenzen. Während die spezielle Relativitätstheorie schon der Satz von Pythagoras reicht, um die wichtigsten Formeln herzuleiten, spielt sich die allgemeine Relativitätstheorie im gekrümmten Raum ab, wo der Satz von Pythagoras abgeändert werden muss, und zwar in allen Richtungen der Raumzeit auf unterschiedliche Weise.Da mag es den Neuling beruhigen, dass die Autoren die Krümmung der Raumzeit nur am Rande erwähnen und das Rechnen mit der gekrümmten Geometrie gar nicht erst beginnen. Stattdessen verwenden sie eine Newtonsche Annäherung an die Relativitätstheorie, in der zusätzlich zur Newtonschen Physik postuliert wird, es könne kein Objekt schneller sein als das Licht im Vakuum.Damit kann man tatsächlich einige überraschende Erkenntnisse herleiten. Wenn z. B. ein Lichtstrahl in einem Gravitationsfeld ‚hinunter fällt’ nimmt seine Energie und daher auch seine Frequenz zu. Daraus leiten die Autoren korrekt her, dass Uhren weiter unten langsamer laufen als oben. Mit ähnlichen Argumenten berechnen sie auch die Lichtablenkung an grossen Massen (bis auf den Faktor 2, um den sich schon Einstein getäuscht hat), die Perihelverschiebung, die Einstein überzeugte, dass er richtig liegt und einige weitere Effekte in der Nähe grosser Massen.Die Sexls berechnen die Entwicklungen verschiedener Sternentypen: Weisse Zwerge, Neutronensterne, Pulsare und schwarze Löcher. Zwar kann man mit der Newtonschen Näherung nicht verstehen, weshalb nichts aus einem schwarzen Loch entweichen kann. Aber man kriegt doch einen gewissen Eindruck davon, dass hier etwas bisher Unbekanntes passieren muss. Die Autoren geben dazu einige Beispiele von rotierenden schwarzen Löchern, erklären die berühmte Hawking Strahlung und die unterdessen auch experimentell nachgewiesenen Gravitationswellen. Spannend sind auch die abschliessenden zwei Kapitel zu Dynamik und Geometrie des Kosmos.Wie alle Bücher von Roman Sexl didaktisch hervorragend und sehr sorgfältig geschrieben. Ideal als erster Kontakt mit der allgemeinen Relativitätstheorie. Die Autoren holen wohl alles heraus, was es zum Thema allgemeine Relativität und Kosmologie zu sagen gibt, - solange man sich nicht auf die gekrümmte Geometrie einlassen will. Einige einfache mathematische Techniken, wie sie etwa auf Matura- / Abiturniveau vorkommen werden vorausgesetzt. Im Anschluss an jedes Kapitel sind einige Übungsaufgaben.Achtung: Das Buch ‚Gravitation und Kosmologie’ von Roman Sexl und Helmuth Urbantke ist zwei bis drei gewaltige Stufen anspruchsvoller und nur noch für Vollprofis verständlich.

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