Von der Relativitätstheorie zum Modell des Universums

Die Einbettung der Raum-Zeit-Struktur der Relativitätstheorie in die wichtigsten relativistischen kosmologischen Modelle des Universums

Hausarbeit (Hauptseminar) , 2012 , 32 Seiten , Note: 1,0

Philosophie - Theoretische (Erkenntnis, Wissenschaft, Logik, Sprache)

„Vom Standpunkt der Astronomie ist es natürlich ein geräumiges Luftschloß, das ich da gebaut habe.
Aber für mich war die Frage brennend, ob sich der Relativitäts – Gedanke fertig ausspinnen lässt, oder
ob er auf Widersprüche führt.[...] Ob das Schema, das ich mir bildete, der Wirklichkeit entspricht, ist
eine andere Frage, über die wir wohl nie Auskunft erlangen werden.“
(Albert Einstein)

Dieses Zitat Albert Einsteins beschreibt die Intentionen, die ihn dazu geleitet haben, aus der allgemeinen Relativitätstheorie heraus ein eigenes Modell des Universums zu entwickeln. Diese Intention wird in der vorliegenden Arbeit aufgegriffen, um ein übersichtliches Bild über die Verknüpfung der Relativitätstheorie mit den vorherrschenden relativistischen kosmologischen Universumsmodellen zu verschaffen. Dabei werden zuerst die Grundzüge von Albert Einsteins spezieller und allgemeiner Relativitätstheorie selbst erläutert. Diese bilden sowohl die Grundlage für die Entwicklung und Einbettung in die jeweiligen kosmologischen Modelle, und zudem sind sie als moderne Grundlage der Physik überhaupt anzusehen und deshalb essentiell wichtig für ein korrektes kosmologisches Modell. Anschließend wird Einsteins eigener Modellvorschlag der sogenannten
„Zylinderwelt“ besprochen, da dieses Modell sich direkt aus der allgemeinen Relativitätstheorie entwickelt hat. Dieser Vorschlag ist historisch eingebettet in die Einstein – De Sitter – Kontroverse,
welche die Diskussion zwischen Einstein und De Sitter bezüglich ihrer verschiedenen Universen Modelle darstellt. Dabei ist „[d]ie Rolle De Sitters in der Kontroverse, in deren Verlauf die
relativistische Kosmologie begründet wurde, […] vielfach verkannt.“

Da schon zu Einsteins Zeiten die Frage danach, ob das Universum in seiner Form endlich oder unendlich ist, eine große Rolle spielte und Einstein seine eigene Lösung der Welt in einer endlichen Struktur vorstellte, wird anschließend der Übergang zum sogenannten „expandierenden Universum“ und der damit akzeptierten Expansion des Universums in seiner allgemeinen Form besprochen. Dabei soll die Frage geklärt werden, in wie weit dies für die genaue Einbettung der Relativitätstheorie Probleme aufwirft und wie diese eventuell gelöst werden können und wie groß der Einfluss der allgemeinen Relativitätstheorie und Einsteins selbst für die heutige Kosmologie ist.

Inhaltsverzeichnis

I.) Einleitung

II.) Einsteins Relativitätstheorie - Die Grundlage der modernen Physik
II.1.) Die spezielle Relativitätstheorie
II.2.) Die allgemeine Relativitätstheorie

III.) Die Weltmodelle von Einstein und De Sitter
III.1.) Einsteins Zylinderwelt
III.2.) De Sitters Hyperbolidwelt
III.3.) Die Einstein - De Sitter Kontroverse

IV.) Neue kosmologische Erkenntnisse und die Relativitätstheorie - Das expandierende Universum

V.) Die Bedeutung der allgemeinen Relativitätstheorie für die Entwicklung der Kosmologie

Literaturverzeichnis

• Hochschule: Eberhard-Karls-Universität Tübingen
• Note: 1,0
• Autor: Bachelor Anna-Vanadis Faix (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2012
• Seiten: 32
• Katalognummer: V205686
• ISBN (eBook): 9783656323709
• ISBN (Buch): 9783656325963
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: Albert Einstein, Allgemeine Relativitätstheorie, Spezielle Relativitätstheorie, De Sitter, Expandierendes Universum, Zylinderwelt, Hyperbolid - Welt