| Erstellt am 31.07.2014 Geändert am 26.12.2023 |
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| Atomuhr | Auto-Navi |
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Die Relativitätstheorie gehört seit Jahren zum absoluten Pflichtkanon in der Oberstufenphysik.
Mathematisch bereitet sie den Schülern meist keine größeren Probleme,
sofern man sich, wie im Lehrplan vorgesehen, auf die spezielle
Relativitätstheorie beschränkt. Neben der Quantenphysik überfordert sie
jedoch viele Schülerinnen und Schüler durch ihre wenig anschaulichen
Aussagen. In ihrer alltäglichen
Erfahrungswelt ist sie ohne Bedeutung, da Geschwindigkeiten in der
Nähe der Lichtgeschwindigkeit fast nur in den Laboratorien der Physiker
auftreten.
Nur bei der Navigation mit Navi via GPS muss die
Zeitdilatation der allgemeinen Relativitätstheorie berücksichtigt
werden. Nachgeweisen werden kann sie nur mit einerAtomuhr, die als
Armbanduhr bisher trotz vollmundiger Ankündigungen den Durchbruch nicht geschafft hat. Ansonsten ist die
Relativitätstheorie eher für die Grundlagenforschung, etwa in der
Teilchenphysik, von zentraler Bedeutung. Interessant ist sie
auch aus erkenntnistheoretischer Sicht, da sie die Grundvoraussetzungen
von Raum- und Zeitmessungen und des Kausalitätsprinzips hinterfragt. Schulversuche
lassen sich nicht durchführen. Alles in allem ist die
Relativitätstheorie bei den meisten Schülerinnen und Schülern nicht sehr
beliebt. Und ich sehe keine Lösung, wie man ihre Attraktivität steigern
könnte. Sie ist und bleibt ein schwieriges Unterrichtsunterfangen. Im
folgenden Skript habe ich versucht, sie zumindest mathematisch
stringent darzustellen, so dass mathematisch interessierte
Schülerinnen und Schüler sich in ihr aufgehoben fühlen. Anhand dieses
Skriptes habe ich sie seit mehr als dreißig Jahren in zahlreichen
Leistungskursen unterrichtet. In der Physikergemeinde ist vor einiger Zeit rund um die Relativitätstheorie einige Unruhe aufgekommen. Britische Forscher wollen in einem Experiment Photonen mit Überlichtgeschwindigkeit nachgewiesen haben. Sollten sich ihre Ergebnisse bestätigen, wäre der Relativitätstheorie die Grundlage entzogen. Eine alternative Deutung des Michelson-Versuches und einige kritische Anmerkungen runden das Skript ab. Bei der Durchsicht der Originalableitungen Einsteins ist mir eine meiner Meinung nach gravierende logische Unstimmigkeit aufgefallen, die weitreichende Konsequenzen für die gesamte Theorie hat. Lassen Sie sich überraschen.Viel Spaß beim Lesen. |
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