„Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie“

Es wird ein neuer Zugang zu spezieller und allgemeiner Relativitätstheorie, sowie zur Kosmologie vorgestellt. Eine Besonderheit des Konzepts besteht darin, dass die bekannten Schwierigkeiten, die fast immer mit Bezugssystemwechseln zu tun haben, umgangen oder ganz ausgeräumt werden. So wird etwa das Zwillingsparadoxon sehr kurz und leicht verständlich dargestellt. Bei der Kosmologie kommt man schnell zu Themen der aktuellen Forschung. Die Vorträge werden deutlich in zwei Kategorien eingeteilt. Die einen dienen der Vorstellung des Konzepts für die Lehrerinnen und Lehrer (L), die anderen beschreiben den Unterricht (U), so wie er im Klassenraum abläuft

Am ersten Termin geht es um die Spezielle Relativitätstheorie, oder in anderen Worten um die flache Raumzeit. Am zweiten Termin geht es um die Allgemeine Relativitätstheorie, d.h. um die Einsteinsche Gravitationstheorie und um die Kosmologie, wobei man sich durch die Bezeichnung „Theorie“ nicht einschüchtern lassen sollte, denn tatsächlich geht es um Phänomene und ein Verständnis, das weitgehend ohne Mathematik auskommt.

Folien bzw. Text im pdf-Format [Aktualisierungsdatum]
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Teil 1: Von Raum und Zeit zur Raumzeit  
Wovon handelt die Relativitätstheorie?  Herrmann
Masse = Energie (Wechsel der Axiome) Pohlig
Unterricht zu Masse = Energie Herrmann
Herleitung der dynamischen Gesetze der SRT Pohlig
Relativistische Dynamik im Unterricht Pohlig
Gibt es den Lichtäther? Herrmann
Zum Michelspon-Morley-Experiment Herrmann
Unterricht Bezugssystemwechsel Pohlig
„Bewegung" in der Raumzeit Herrmann
Raumzeit im Unterricht Pohlig
Zwillinge im Gravitationsfeld  Herrmann
Gleichzeitigkeit und Uhrensynchronisation Herrmann
Unterricht Gleichzeitigkeit Pohlig
Teil 2: Flacher und gekrümmter Raum  
Das Wichtigste vom letzten Mal Pohlig
Die Einsteinschen Feldgleichungen - nicht so schlimm wie sie aussehen Herrmann
Die gekrümmte Raumzeit - Geodäten Herrmann
Die einfachsten Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen sind auch die wichtigsten. Herrmann
Zugeständnisse an die Schulphysik Pohlig
Unterricht mit den folgenden Themen (Die Kapitelnummern beziehen sich auf den KPK (Sekundarstufe II Band 4):
gemeinsamer Foliensatz: hier klicken
 
Masse verursacht Raumkrümmung Pohlig
Die Raumkrümmung durch Himmelskörper - Schwarzschild - Schwarze Löcher Herrmann
Gravitationswellen Pohlig
Kosmologischs Prinzip und Krümmung des Universums Herrmann
Die Expansion des Universums Pohlig
Was wir vom Universum sehen Herrmann
   
Diese Vorträge sind bei der letzten Aktualisierung des Programms rausgefallen.  
Die Bezeichnungen Masse, Ruhmasse, invariante Masse Herrmann
Viererabstand, Geodäden im flachen Raum Herrmann
Invariante Größen: Ruhmasse und Viererabstand Herrmann
     

 


Material

Inertialsystem (Herrmann)

KPK-Logo

Jetzt mit Neubearbeitung der Kapitel Raumzeit und Kosmologie
 

Coach6-Modelle
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Referenten:

Prof. Dr. F. Herrmann (KIT) - StD a.D. M. Pohlig (KIT)

 

Programm:  „Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie“

09:00 - 09:20 Begrüßung

09:20 - 09:50 Das Wichtigste vom letzten Mal Pohlig L

09:50 - 10:15 Die gekrümmte Raumzeit - Geodäten Herrmann L

10:15 - 10:30 Die Einsteinschen Feldgleichungen - nicht so schlimm wie sie aussehen Herrmann L

10:30 - 10:45 Kaffee-Pause

10:45 - 11:10 Die einfachsten Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen sind auch die wichtigsten Herrmann L

11:10 - 11:30 Zugeständnisse an die Schulphysik Pohlig L

12:15 - 12:30 Masse verursacht Raumkrümmung (9.1 bis 9.4) Teil 1 Pohlig U

12:30 - 13:45 Mittagspause

13:45 - 14:15 Masse verursacht Raumkrümmung (9.1 bis 9.4) Teil 2 Pohlig U

14:15 - 14:45 Die Raumkrümmung durch Himmelskörper – Schwarzschild - Schwarze Löcher (9.5 bis 9.7) Herrmann U

14:45 - 15:05 Gravitationswellen (9.8) Pohlig U

15:05 - 15:20 Kaffee-Pause

15:20 - 15:50 Kosmologisches Prinzip und Krümmung des Universums (10.2 und 10.3) Herrmann U

15:50 - 16:20 Die Expansion des Universums (10.4) Pohlig U

16:20 - 16:45 Was wir vom Universum sehen (10.5 bis 10.7) Herrmann U

16:45 - 17:00 Beispiele für Aufgaben Pohlig U

17:00 - 17:15 Abschlussbesprechung