Bewegung im Gravitationsfeld in der Allgemeinen Relativitätstheorie - Ein neuer Zugang auf Schulniveau

Abstract

In der Allgemeinen Relativitätstheorie wird die Bahn eines frei
fallenden Teilchens als Geodäte beschrieben, d.h. als
geradestmögliche Linie in einer gekrümmten Raumzeit.

Wir haben geometrische Methoden entwickelt, mit denen eine gekrümmte
Raumzeit anschaulich dargestellt werden kann und mit denen Bahnen
freier Teilchen als Geraden in einer gekrümmten Raumzeit konstruiert
werden können. Dieser Zugang zur Allgemeinen Relativitätstheorie
basiert auf dem Regge Calculus, einer Methode zur Lösung der
Einsteinschen Feldgleichungen und resultiert in einer
koordinatenfreien, nur auf messbaren Abständen beruhenden Beschreibung
der Raumzeit.

Voraussetzungen sind lediglich Grundlagen der Speziellen
Relativitätstheorie, so dass dieser Zugang in der Oberstufe
einsetzbar ist.