Bewegte Uhren gehen langsamer – Experimente zum Zwillingsparadoxon

Aufrufe: 2128Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Aus dem Alltag sind wir gewohnt, dass unsere Uhren immer gleich schnell laufen, egal was wir tun. Erst wenn die Batterie verbraucht ist oder die Uhr kaputt geht, stimmt dies nicht mehr. In Wirklichkeit stimmt dies aber nicht exakt. Wenn ich zwei exakt gleiche und absolut präzise Uhren im…

Diracs grosse Zahlen

Aufrufe: 1481Philipp Wehrli, 13. Oktober 2006 Paul Dirac und Arthur Eddington entdeckten, dass die Zahl 1040 in der Natur bemerkenswert oft und in völlig verschiedenen Zusammenhängen vorkommt. Ich zeige in diesem Text, wie Grössen aus völlig verschiedenen Gebieten wie der Nukleonenradius oder die elektrische Ladung mit der Grösse unseres Universums oder der Anzahl Teilchen in…

Die Viele-Welten Interpretation

Aufrufe: 1337Philipp Wehrli, 17. Februar 2007 Die meisten Physiker sind sich einig, dass die Viele-Welten-Interpretation heute die einzige konsistente Interpretation der Quantentheorie ist. Trotzdem mag sich kaum jemand recht für sie erwärmen. Meiner Ansicht nach liegt das in einem falschen Verständnis des Ökonomieprinzips. Viele Physiker halten die Viele-Welten-Interpretation für extrem aufwändig. In Wirklichkeit ist sie…

Urknall und kosmologische Modelle

Aufrufe: 1150Philipp Wehrli, 12. Mai 2007 Die Urknalltheorie ist die Grundidee der modernen Kosmologie. Sie beschreibt nicht, wie das Universum entstand, aber wie es sich seit der Entstehung entwickelt hat. Die Urknalltheorie wird auch von vielen ausgezeichneten Physikern in populärwissenschaftlichen Büchern immer wieder falsch dargestellt. Insbesondere handelt es sich beim Urknall nicht um Explosion in…

Der Zeitpfeil

Aufrufe: 1392Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Was uns im Alltag selbstverständlich erscheint, ist aus Sicht der Physik überhaupt nicht klar. Weshalb gibt es einen Unterschied zwischen Vergangenheit und Zukunft? Praktisch alle Naturgesetze sind zeitsymmetrisch. Weshalb sieht ein Film trotzdem völlig anders aus, wenn man ihn rückwärts schaut? Wer sich fragt, was Zeit ist, kommt um…

Der Kaonenzerfall: Woher kommt die Materie ins Universum?

Aufrufe: 1394Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Der Kaonenzerfall ist ein winziger Effekt, der drei fundamentale Fragen der Kosmologie miteinander verknüpft: Woher kommt der Zeitpfeil? Weshalb gibt es mehr Materie als Antimaterie? Was ist der Unterschied zwischen links und rechts? Antikaonen zerfallen schneller als Kaonen. Dadurch wird ein Zeitpfeil definiert: Dort wo es mehr Kaonen hat,…

Überlichtgeschwindigkeit

Aufrufe: 1386Philipp Wehrli, 31. Oktober 2011 Das Thema Überlichtgeschwindigkeit ist durch das im Oktober 2011 veröffentlichte Neutrinoexperiment im Cern ins Blickfeld gerückt, bei dem möglicherweise Neutrinos schneller als Licht von Genf nach Rom geflogen sind. Nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie ist Überlichtgeschwindigkeit nicht möglich. Dennoch gibt es in der Physik verschiedene Situationen, in denen Überlichtgeschwindigkeit oder…

Die spezielle Relativitätstheorie

Aufrufe: 1618Philipp Wehrli, 2. Januar 2002, ergänzt um den Abschnitt Überlichtgeschwindigkeit und Zeitreisen am 18. Oktober 2011 Einsteins berühmte Relativitätstheorie revolutionierte unsere Vorstellung von Raum und Zeit. Die spezielle Relativitätstheorie beschreibt die Bewegungen im gravitationsfreien Raum, während die allgemeine Relativitätstheorie die Gravitation als ein Phänomen erklärt, das durch die Krümmung der Raumzeit entsteht. Hier werden…

Wie kann ein Raum gekrümmt sein?

Aufrufe: 3449Philipp Wehrli, 18. Oktober 2006 Wenn von der allgemeinen Relativitätstheorie und von gekrümmten Räumen gesprochen wird, fragen sich Laien häufig: “Wenn der Raum gekrümmt ist, muss es doch einen Aussenraum geben? Wieso sehen wir den Aussenraum nicht?“ Ich versuche hier in einfachen Worten die Idee der gekrümmten Geometrie zu erklären. Das Universum ist der…

Wie kommt die Gravitationskraft zustande?

Aufrufe: 1106Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Nach der allgemeinen Relativitätstheorie ist die Gravitation nicht mehr eine Kraft, sondern ein Effekt, der durch die Krümmung der Raumzeit entsteht. Was Krümmung der Raumzeit bedeutet und wie sie bewirkt, dass sich zwei Massen anziehen, versuche ich hier einsichtig zu machen. Dieser Artikel setzt die spezielle Relativitätstheorie und die…

Bewegte Uhren gehen langsamer – Experimente zum Zwillingsparadoxon

Aufrufe: 13Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Aus dem Alltag sind wir gewohnt, dass unsere Uhren immer gleich schnell laufen, egal was wir tun. Erst wenn die Batterie verbraucht ist oder die Uhr kaputt geht, stimmt dies nicht mehr. In Wirklichkeit stimmt dies aber nicht exakt. Wenn ich zwei exakt gleiche und absolut präzise Uhren im…

Ausgewählte Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie (ART)

Aufrufe: 1360Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Einsteins berühmte Relativitätstheorie revolutionierte unsere Vorstellung von Raum und Zeit. Die spezielle Relativitätstheorie beschreibt die Bewegungen im gravitationsfreien Raum, während die allgemeine Relativitätstheorie die Gravitation als ein Phänomen erklärt, das durch die Krümmung der Raumzeit entsteht. Hier stelle ich einige erstaunliche Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie vor. Was Krümmung der…

Das Hamiltonsche Prinzip der kleinsten Wirkung

Aufrufe: 1847Philipp Wehrli, 7. August 2012 Eine Wirkung ist in der Physik eine Grösse mit der Einheit Joule-Sekunden, also Energie mal Zeit oder Impuls mal Weg. Hamiltons Prinzip der kleinsten Wirkung besagt, das ein Teilchen jeweils den Weg geht, bei dem die Wirkung am kleinsten ist. Das Prinzip kann auch in Viel-Teilchen-Systemen angewendet werden, indem…

Die Polarisation von Licht

Aufrufe: 1461Philipp Wehrli, 2. Januar 2002 Die Polarisation von Licht ist ein Wellenphänomen, das wie viele Welleneffekte unserer Intuition widerspricht. Wer die Wellen der Quantentheorie verstehen will, muss auch das Verhalten der klassischen Wellen verstehen. Die quantitative Beschreibung der Polarisation, die hier eingeführt wird, ist für das Verständnis des Einstein-Podolsky-Rosen Experimentes Voraussetzung, das wohl den…

Es werde Licht!

Aufrufe: 1325Philipp Wehrli, 3. Mai 2005 Die Maxwellgleichungen sind eine der schönsten Entdeckungen der Physik. Bevor sie entdeckt wurden, waren Elektrizität, Magnetismus und Optik unabhängige Gebiete. Maxwell verband auf elegante Weise die Elektrizität mit dem Magnetismus und stellte dann fest, dass seine Formeln auch das Licht beschreiben, das nichts anderes als eine elektromagnetische Welle ist….