Glossar

Allgemeine Relativitätstheorie

Die allgemeine Relativitätstheorie (kurz: ART) beschreibt die Wechselwirkung zwischen Materie (einschließlich Feldern) einerseits und Raum und Zeit andererseits. Sie deutet Gravitation als geometrische Eigenschaft der gekrümmten vierdimensionalen Raumzeit. Die Grundlagen der Theorie wurden maßgeblich von Albert Einstein entwickelt. (Quelle: Wikipedia)

 

Gravitationswellen

Als Gravitationswellen bezeichnet man Wellen in der Raumzeit, die den Raum durchqueren und ihn dabei stauchen und strecken. (Quelle: Wikipedia)

 

Großer Hadronen-Speicherring

Der Large Hadron Collider (LHC, deutsche Bezeichnung Großer Hadronen-Speicherring) ist ein ringförmiger Teilchenbeschleuniger für Hadronen am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. Im LHC werden in Vakuumröhren Hadronen gegenläufig auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht, um unterschiedliche Elementarteilchen zu erzeugen. (Quelle: Wikipedia)

 

Großvater-Paradoxon

Das Großvater-Paradoxon ist das am häufigsten verwendete Beispiel, um Probleme mit der Kausalität bei Zeitreisen zu illustrieren. Es handelt sich dabei um folgendes Szenario: Jemand, der über die Möglichkeit der Zeitreise verfügt, reist zurück in die Vergangenheit vor der Zeugung seines Vaters und bringt dort seinen Großvater um. Das Paradoxon in dieser Situation entsteht durch die Tatsache, dass der Zeitreisende ohne die Existenz seines Vaters, der nun wegen des Todes des Großvaters nicht geboren wird, selbst nicht geboren werden kann und folglich auch nicht hätte in der Zeit zurückreisen können, um seinen eigenen Großvater zu töten. Das Paradoxon zeigt somit, dass die Probleme, die sich durch die Veränderungen, die das Auftauchen des Zeitreisenden zwangsläufig mit sich bringen muss, ergeben, weder vernachlässigbar, noch in jedem Fall korrigierbar sind. Entsprechend muss eine wirklich realisierte Zeitreise diesen Widerspruch in irgendeiner Form vermeiden. (Quelle: Wikipedia)

 

Möbiusband

Ein Möbiusband, Möbiusschleife oder Möbius’sches Band ist eine zweidimensionale Struktur in der Topologie, die nur eine Kante und eine Fläche hat. Sie ist nicht orientierbar, das heißt, man kann nicht zwischen unten und oben oder zwischen innen und außen unterscheiden. Es wurde im Jahr 1858 unabhängig voneinander von dem Göttinger Mathematiker und Physiker Johann Benedict Listing und dem Leipziger Mathematiker und Astronomen August Ferdinand Möbius beschrieben. Ein Möbiusband ist leicht herzustellen, indem man einen längeren Streifen Papier mit beiden Enden ringförmig zusammenklebt, ein Ende aber vor dem Zusammenkleben um 180° verdreht. (Quelle: Wikipedia)

 

Raumzeit

Die Raumzeit oder das Raum-Zeit-Kontinuum bezeichnet in der Relativitätstheorie die Vereinigung von Raum und Zeit in einer einheitlichen vierdimensionalen Struktur, in welcher die räumlichen und zeitlichen Koordinaten bei Transformationen in andere Bezugssysteme miteinander vermischt werden können. (Quelle: Wikipedia)

 

Schrödingers Katze

Bei Schrödingers Katze handelt es sich um ein Gedankenexperiment aus der Physik, das 1935 von Erwin Schrödinger vorgeschlagen wurde. Es problematisiert die direkte Übertragung quantenmechanischer Begriffe auf die makroskopische Welt in Form eines Paradoxons. (…)

Das Gedankenexperiment fingiert, dass sich in einem geschlossenen Raum ein instabiler Atomkern befindet, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zerfällt. Der Zerfall des Atomkerns wird von einem Geigerzähler detektiert. Im Falle einer Detektierung wird Giftgas freigesetzt, das eine im Raum befindliche Katze tötet.

Gemäß der Quantenmechanik lassen sich beispielsweise instabile Atomkerne durch einen Überlagerungszustand aus den Zuständen „noch nicht zerfallen“ und „zerfallen“ beschreiben. Schrödinger schlägt nun vor, dass – wenn die Quantenphysik auch auf makroskopische Systeme anwendbar wäre – sich auch die Katze im Zustand der Überlagerung befinden müsste, so lange niemand den abgeschlossenen Raum öffnet und den Zustand der Katze überprüft ( = Messung). Sie wäre also lebendig und gleichzeitig tot. Diese Schlussfolgerung erscheint paradox. (Quelle: Wikipedia)

 

Schwarzes Loch

Ein Schwarzes Loch ist ein astronomisches Objekt, in dessen Nähe die Gravitation extrem stark ist. Es gibt einen Raumbereich, in dem die Raumzeit so stark verzerrt ist, dass nichts von innerhalb nach außerhalb gelangen kann. Die Grenze dieses Bereichs wird Ereignishorizont genannt. Er ist umso größer, je größer die Masse eines schwarzen Lochs ist. Der Begriff „Schwarzes Loch“ wurde 1967 von John Archibald Wheeler geprägt und verweist auf den Umstand, dass es sich um eine Krümmungssingularität der Raumzeit handelt („Loch“) und dass elektromagnetische Wellen, wie etwa sichtbares Licht, den Ereignishorizont nicht verlassen können und es einem menschlichen Auge daher vollkommen schwarz erscheint. (Quelle: Wikipedia)

 

Spaghettisierung (engl. Spaghettification)

Als Spaghettisierung wird bildlich der Vorgang der Verformung von Objekten bezeichnet, der eintritt, wenn das Objekt in dafür ausreichende Nähe zu einem Schwarzen Loch gerät. Schwarze Löcher sind so massereich, dass die von ihnen ausgehende Gravitation Objekte nicht nur einfängt: Da die Anziehungskraft mit abnehmendem Abstand zunimmt, wirken auf der dem Schwarzen Loch zugewandten Seite des Objekts stärkere Kräfte als auf der abgewandten Seite. Dadurch wird das Objekt in die Länge gezogen und auseinandergerissen. Dieser Effekt verstärkt sich, während sich das Objekt dem Schwarzen Loch weiter nähert.[1] Der Begriff ist auf die Form von Spaghetti zurückzuführen. Er wurde von Stephen Hawking geprägt. (Quelle: Wikipedia)

 

Zwillingsparadoxon

Das Zwillingsparadoxon (oder Uhrenparadoxon) ist ein Gedankenexperiment, das einen scheinbaren Widerspruch in der speziellen Relativitätstheorie beschreibt. Danach fliegt einer von zwei Zwillingen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zu einem fernen Stern und kehrt anschließend mit derselben Geschwindigkeit wieder zurück. Während der Flugphasen altert der jeweils andere Zwilling als Folge der Zeitdilatation langsamer. Nach der Rückkehr auf der Erde stellt sich aber heraus, dass der dort zurückgebliebene Zwilling älter geworden ist als der gereiste. (Quelle: Wikipedia)

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