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2021 | Book

Einführende Bemerkungen Read chapter Read first chapter

Das Äquivalenzprinzip

Grundlagen, Tests und neueste Messungen

Authors: Dr. Meike List, Prof. Dr. Claus Lämmerzahl

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : essentials

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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About this book

Das Äquivalenzprinzip ist grundlegend für die Allgemeine Relativitätstheorie und für unser heutiges Verständnis von Raum und Zeit. Außerdem sagen bisherige Ansätze für eine Theorie der Quantengravitation kleinste Verletzungen des Äquivalenzprinzips voraus, so dass dessen Tests auch immer eine Suche nach experimentellen Signaturen einer solchen Quantengravitationstheorie sind. Die Autoren legen in diesem Essential die begrifflichen Grundlagen des Äquivalenzprinzips anschaulich dar, geben einen Überblick über alle möglichen Testverfahren und beschreiben ausführlich den neuesten und besten Test, der auf einem Satelliten im Weltraum stattgefunden hat. Auch Vorschläge für noch bessere Tests werden diskutiert.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einführende Bemerkungen
Zusammenfassung
Das Äquivalenzprinzip ist grundlegend für unser Verständnis der Natur und speziell für unser Verständnis von Raum und Zeit. Eine Verletzung dieses Prinzips hätte revolutionäre Konsequenzen, die mit unserem heutigen Wissen nicht abzuschätzen sind.
Meike List, Claus Lämmerzahl
Kapitel 2. Kleine Historie und wichtige Begriffe
Zusammenfassung
Das Äquivalenzprinzip beschreibt, dass – bei Abschaltung aller Störkräfte wie die Luftreibung – alle Teilchen im Gravitationsfeld gleich schnell fallen, unabhängig davon aus welchem Material oder wie schwer sie sind oder welche Eigenschaften sie sonst noch besitzen.
Meike List, Claus Lämmerzahl
Kapitel 3. Was bedeutet das Äquivalenzprinzip
Zusammenfassung
Die Gültigkeit des Äquivalenzprinzips im Sinne der Gleichheit von träger und schwerer Masse hat extrem weitreichende Konsequenzen sowohl für die Physik als auch für unser Verständnis von Raum und Zeit. Falls in einem der zukünftigen Experimenten doch kleine Abweichungen von diesem Prinzip festgestellt werden sollten, dann hätte dies aufgrund der Kleinheit des Effektes zunächst nur geringe Auswirkungen auf unser tägliches Leben, die Physik müsste jedoch von Grund auf neu aufgebaut und formuliert werden. So würde die Allgemeine Relativitätstheorie nicht mehr gelten und unser heutiges Verständnis von Raum und Zeit würde somit zusammenbrechen. Wir haben noch keine Vorstellung davon, wie die Physik in diesem Fall aussehen könnte.
Meike List, Claus Lämmerzahl
Kapitel 4. Wie testet man das Äquivalenzprinzip?
Zusammenfassung
Zum Test des Äquivalenzprinzip muss man die Wirkung der Gravitation auf massive Körper genau ausmessen. Das kann der freien Fall sein aber auch eine eingeschränkte Bewegung wie bei Pendeln. Wir werden alle bisherigen Klassen von Tests vorstellen, abgesehen von dem neuen Raumfahrttest, den wir im nächsten Kapitel darstellen.
Meike List, Claus Lämmerzahl
Kapitel 5. Die genaueste Messung: MICROSCOPE
Zusammenfassung
Der Weltraum bietet die ideale Experimentierumgebung um Tests des Äquivalenzprinzips durchzuführen. Wir stellen die Gründe hierfür dar und beschreiben die erste und bisher einzige Raumfahrtmission, mit der das Äquivalenzprinzip mit der momentan besten Genauigkeit bestätigt werden konnte.
Meike List, Claus Lämmerzahl
Kapitel 6. Weitere Ansätze, Ausblick
Zusammenfassung
Mit dem bisher besten Test mit MICROSCOPE hören die Anstrengungen, das Äquivalenzprinzip noch besser zu testen, nicht auf. Wir diskutieren kurz einige Vorschläge für verbesserte klassische Tests, aber auch für quantenmechanische Test – alle für den Weltraum.
Meike List, Claus Lämmerzahl
Backmatter
Metadata
Title
Das Äquivalenzprinzip
Authors
Dr. Meike List
Prof. Dr. Claus Lämmerzahl
Copyright Year
2021
Electronic ISBN
978-3-658-32533-6
Print ISBN
978-3-658-32532-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-32533-6

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