Description: Die allgemeine Relativitätstheorie (ART) ist eine Theorie von Albert Einsteins, die Raum, Zeit und Schwerkraft miteinander verbindet. Sie wurde 1915 veröffentlicht. In dieser Theorie ist die Schwerkraft keine gewöhnliche Kraft. Stattdessen krümmt eine Masse oder eine andere Quelle der Schwerkraft Raum und Zeit in ihrer Umgebung. Diese Krümmung verändert die Bewegung von Körpern im freien Fall. Wenn beispielsweise ein Planet die Sonne umkreist, geschieht dies nicht aufgrund einer anziehenden Kraft, sondern weil der Planet den geradestmöglichen Weg durch Raum und Zeit nimmt - oder genauer gesagt: durch die "Raumzeit", da es in Einsteins Theorie keine eindeutige Möglichkeit gibt, Raum und Zeit zu trennen. Die grundlegenden Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie, die so genannten einsteinschen Feldgleichungen, stellen eine direkte Verbindung zwischen der Geometrie der Raumzeit und der Masse und ähnlichen Eigenschaften der in dieser Raumzeit enthaltenen Materie her (insbesondere der Energiedichte oder, äquivalent, der Massendichte und auch dem Druck). In den Worten des Physikers John Wheeler: Die Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich krümmen soll, während die Raumzeit der Materie sagt, wie sie sich bewegen soll.

Einsteins Theorie sagt Korrekturen an den Bahnen astronomischer Objekte voraus: Das kann sowohl im Sonnensystem - am deutlichsten bei der Bahn des Merkurs - als auch viel stärker bei Doppelsystemen aus zwei Neutronensternen beobachtet werden, wo zwei sehr kompakte Objekte einander umkreisen. Die Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie zum Einfluss der Schwerkraft auf Uhren spielen eine Rolle in Satellitennavigationssystemen. Die Theorie sagt auch neue Phänomene voraus, die aus der Astrophysik heutzutage nicht mehr wegzudenken sind: die Ablenkung des Lichts durch Masse, die als so genannter Gravitationslinseneffekt beobachtet werden kann; Schwarze Löcher als ultrakompakte Endzustände bestimmter Sterne und zentrale Bestandteile von Galaxien sowie Gravitationswellen, mit denen sich u. a. Informationen über verschmelzende Schwarze Löcher gewinnen lassen. Die allgemeine Relativitätstheorie bildet auch die Grundlage der kosmologischen Modelle für expandierende Universen.

Zugehörige Glossarbegriffe:

• Schwarzes Loch
• Kosmologie
• Gravitationslinse
• Schwerkraft
• Masse
• Gravitationswellen

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