Was ist die allgemeine Relativitätstheorie?

Die allgemeine Relativitätstheorie (oder kurz: allgemeine Relativitätstheorie) ist ein wichtiger Baustein der modernen Physik. Sie erklärt die Schwerkraft auf der Grundlage der Art und Weise, wie sich der Raum „krümmen“ kann, oder, genauer gesagt, sie bringt die Schwerkraft mit der sich verändernden Geometrie der Raumzeit in Verbindung.

Geschichte der allgemeinen Relativitätstheorie

Albert Einstein entschied sich 1915 für seine „allgemeine“ Theorie, ein Jahrzehnt, nachdem er eine „spezielle“ Relativitätstheorie entwickelt hatte, die eine universelle Lichtgeschwindigkeit mit der Annahme verband, dass die physikalischen Gesetze innerhalb eines bestimmten Bezugssystems gleich bleiben.

Als Einstein versuchte, beschleunigende Massen auf seine spezielle Theorie anzuwenden, erkannte er, dass Objekte mit Masse die umgebenden Dimensionen (Raumzeit) irgendwie beeinflussen müssen, so dass das Objekt so wirkt, als könne es an anderen Massen ziehen.

Es ist, als ob die Materie das Gewebe der Raumzeit, in dem sie sitzt, beschwert und eine „Kurve“ erzeugt, die andere Materie in der Nähe dazu bringt, zu ihr hinzugleiten.

Bedeutung der allgemeinen Relativitätstheorie

Die mathematischen Gleichungen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die immer wieder getestet wurden, sind derzeit die genaueste Methode zur Vorhersage von Gravitationswechselwirkungen und haben die von Isaac Newton mehrere Jahrhunderte zuvor entwickelten Gleichungen abgelöst.

So nützlich sie auch sind, so haben wir aufgrund erheblicher Inkompatibilitäten bisher keine Entsprechung in den Quantenfeldtheorien. So gibt es in der Quantenmechanik Möglichkeiten, Konzepte wie die Unendlichkeit zu berücksichtigen, aber wenn wir versuchen, dasselbe mit der allgemeinen Relativitätstheorie zu tun, führt die Mathematik zu Vorhersagen, die keinen Sinn ergeben.

Die Entwicklung einer quantenphysikalischen „Version“ der allgemeinen Relativitätstheorie bleibt ein ständiges Ziel der modernen Physik.