Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft
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- Sofie Giese
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1 Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Dr. Fabiano Nart Gruppo Divulgazione Scientifica Dolomiti E. Fermi Bozen, den 26/03/2010 Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
2 Inhalt 1 Die ersten Forschungsarbeiten 2 Die Kepler schen Gesetze 3 Das Newton sche Gesetz 4 Die Raumzeit 5 Die Einstein sche Schwerkraft Perihel-Präzession des Merkur Rundung der Strahlung Einstein scher Ring Einstein sches Kreuz Schwarze Löcher Gravitationale Wellen 6 Ende Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
3 Teil I Der Anfang Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
4 Die ersten Forschungsarbeiten Tolomeus ( d.c.) Abb.: das Epiciclo DIE GEOZENTRISCHE THEORIE Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
5 Die ersten Forschungsarbeiten Nikolaj Kopernikus ( ) Abb.: Kopernikus DIE HELIOZENTRISCHE THEORIE Aristarco ( a.c.) Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
6 Die ersten Forschungsarbeiten Tycho Brahe ( ) SEHR AKKURATE MESSUNG Johannes Kepler ( ) Abb.: Kepler EINE EXPERIMENTALE GRUNDLAGE Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
7 Die Kepler schen Gesetze DAS ERSTE KEPLER SCHE GESETZ Die Planeten kreisen auf einer ellyptischen Umlaufbahn, wobei die Sonne ein der zwei Brennpunkte besetzt Abb.: das erste Kepler sche Gesetz Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
8 Die Kepler schen Gesetze DAS ZWEITE KEPLER SCHE GESETZ Der Radius von der Sonne bis zu den Planeten bedeckt gleiche Flächen in gleichen Zeiten A = A, t = t Abb.: das zweite Kepler sche Gesetz Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
9 Die Kepler schen Gesetze DAS DRITTE KEPLER SCHE GESETZ Das Quadrat der Umlaufzeit der Planeten ist proporzional zu der dritten Potenz der halben groβen Achse der Ellypse t 2 αa 3 Abb.: das dritte Kepler sche Gesetz Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
10 Die Kepler schen Gesetze Warum drehen sich die Planeten um die Sonne? Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
11 Teil II Newton Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
12 Das Newton sche Gesetz Isaac Newton ( ) Mathematische Prinzipien der natürlichen Philosophie Principia Abb.: Principia Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
13 Das Newton sche Gesetz Fα 1 r 2 Abb.: die Schwerkraft Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
14 Das Newton sche Gesetz wenn der Apfel fällt... KRAFT!!! Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
15 Das Newton sche Gesetz wenn der Apfel fällt... KRAFT!!! Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
16 Das Newton sche Gesetz Abb.: der Mond wenn der Mond sich dreht... KRAFT!!! Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
17 Das Newton sche Gesetz Abb.: der Mond wenn der Mond sich dreht... KRAFT!!! Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
18 Das Newton sche Gesetz Die Kraft, die den Apfel fallen lässt, ist gleich wie der Kraft, die den Mond herum um die Erde drehen lässt DIE SCHWERKRAFT IST UNIVERSELL Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
19 Das Newton sche Gesetz Abb.: das Newton sche Modell DIE SCHWERKRAFT F = G M 1 M 2 r 2 G = Newton sche Stetigkeit Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
20 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
21 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
22 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
23 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
24 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
25 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
26 Das Newton sche Gesetz Erfolge: man kann die Kepler schen Gesetze ableiten die Gezeiten die Entdeckung von Neptun (1846) Misserfolge: das Problem mit drei Körpern (Lagrange) wie agiert diese Kraft? Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
27 Teil III Einstein Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
28 Die Raumzeit 1912 Grossaman hilf mir, oder ich werde verrükt... eine neue Theorie, die den Raum, die Zeit und die Schwerkraft verbinden sollte RAUMZEIT Theorie der generellen Relativität Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
29 Die Raumzeit 1912 Grossaman hilf mir, oder ich werde verrükt... eine neue Theorie, die den Raum, die Zeit und die Schwerkraft verbinden sollte RAUMZEIT Theorie der generellen Relativität Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
30 Die Raumzeit 1912 Grossaman hilf mir, oder ich werde verrükt... eine neue Theorie, die den Raum, die Zeit und die Schwerkraft verbinden sollte RAUMZEIT Theorie der generellen Relativität Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
31 Die Raumzeit (a) kartesisches Bezugsystem (b) universelles Bezugsystem Abb.: die Bezugsystemen X Y Z t X Y Z = Raumzeit t ds 2 = x 2 + y 2 + z 2 + (c t) 2 Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
32 Die Raumzeit Abb.: die Rundung mathematisches Werkzeug? Gregorio Ricci Cubastro - die absolute differentiale Rechnung Abb.: Gregorio Ricci Cubastro Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
33 Die Einstein sche Schwerkraft (a) Abb.: die Wirkung der Rundung (b) der Aufbau der Raumzeit wird von der Anwesenheit der Masse und/oder der Energie verformt Schwerkraft Rundgung Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
34 Die Einstein sche Schwerkraft Die Schwerkraft ist keine Kraft, sondern sie ist die Offenbarung der Geometrie der Raumzeit Geometrie der Raumzeit Verteilung der Masse-Energie a J. Wheele Die Raumzeit sagt der Materie wie sie sich zu bewegen hat, die Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich zu winden hat. a Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
35 Die Einstein sche Schwerkraft Erfolge der Theorie von Einstein: Bewegung von mehreren Körpern Perihel-Präzession des Merkur Rundung der Strahlung schwarze Löcher gravitationale Wellen gravitationale Lenser Einstein scher Ring Einstein sches Kreuz Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
36 Die Einstein sche Schwerkraft Perihel-Präzession des Merkur Abb.: Perihel-Präzession des Merkur Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
37 Die Einstein sche Schwerkraft Rundung der Strahlung Abb.: Die Rundgung der Strahlung Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
38 Die Einstein sche Schwerkraft Einstein scher Ring Abb.: gravitationale Lenser 1 Abb.: Einstein scher Ring Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
39 Die Einstein sche Schwerkraft Einstein sches Kreuz Abb.: gravitationale Lenser 2 Abb.: Einstein sches Kreuz Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
40 Die Einstein sche Schwerkraft Schwarze Löcher Abb.: Konstellation des Schwan X Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
41 Die Einstein sche Schwerkraft Schwarze Löcher Abb.: Schwarzes Loch Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
42 Die Einstein sche Schwerkraft Gravitationale Wellen Abb.: Die gravitationalen Wellen Die Kräuselungen der Rundung der Raumzeit,die sich mit der Geschwindigkeit des Lichts in dem Raum verbreitet (bei nicht kugelförmiger Symmetrie), werden von der Bewegung der Masse/Energie erzeugt. Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
43 Die Einstein sche Schwerkraft Gravitationale Wellen Abb.: der Fall der Raumsonde Viking Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
44 Die Einstein sche Schwerkraft Gravitationale Wellen Abb.: der Stern von Neutronen Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
45 Die Einstein sche Schwerkraft Gravitationale Wellen (a) experimentale Daten (b) Anysotrophie des CMBR Abb.: die Auswirkung der gravitationalen Wellen Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
46 Ende Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
47 Ende Zwei Dinge sind unendlich: das Universum und die menschliche Dummheit. Der ersten Aussage bin ich mir jedoch nicht sicher. Die Wahrheiten der Wissenschaft sind nicht mehr als die Vervollständigung der alltäglichen Gedanken. Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
48 Ende Bibliographie Relatività. V. Barone. Bollati Boringhieri, Einstein s theory of relativity. M. Born. Dover, Das Einstein Fenster-Eine Reise in die Raumzeit. M. Possel. Hoffmann und Campe, Indication for Primordial Anisotropies in the Neutrino Background from WMAP and SDSS. R. Trotta & A. Melchiorri. Physical Review Letters, Vol L universo è stonato? G. D. Starkman & D. J. Schwarz. Le scienze, settembre L impronta del Big Bang. S. Matarrese, A. Melchiorri & A. Riotto. Le scienze, gennaio Dr. Fabiano Nart (GDS Dolomiti E. Fermi ) Von Newton bis Einstein-Die Anziehungskraft Bozen, den 26/03/ / 38
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