G      Von der Speziellen zur Allgemeinen Relativitätstheorie



Ausgehend von der rätselhaften Tatsache, dass sich die träge und die schwere Masse experimentell nicht unterscheiden lassen, lernen wir Einsteins Schlüssel zum Einbau der Gravitation in die Relativitätstheorie kennen: Das Äquivalenzprinzip. Dann klären wir genau, für welchen einfachen, aber sehr wichtigen Fall wir die quantitativen Auswirkungen beschreiben werden. Im vierten Abschnitt studieren wir, welchen Einfluss die Gravitation auf ‘Uhren und Massstäbe’ hat, so wie wir im Kapitel B den Einfluss einer Relativgeschwindigkeit auf das Ergebnis von Längen- und Zeitmessungen studiert haben. Für den Fall von relativ schwachen Gravitationsfeldern können wir die korrekten Formeln herleiten. Dass diese Formeln auch für starke Felder im Äussern von nicht rotierenden kugelförmigen Massen gelten, können wir aber nicht beweisen. Weiter können wir ableiten, wie sich Geschwindigkeiten transformieren zwischen Beobachtern, die ‘unterschiedlich tief in ein Gravitationsfeld eingetaucht sind’. Dies führt zur Erkenntnis, dass für einen entfernten Beobachter die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht mehr überall dieselbe ist!