Einleitung

Zusammenfassung

Die klassische Mechanik gilt für Körper, deren Geschwindigkeit kleiner ist als die Lichtgeschwindigkeit. Bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit muss die klassische Mechanik durch die relativistische Mechanik von Albert Einstein ersetzt werden.

In der Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen gleich – sie ist eine Naturkonstante:

$$ c = 299.792.458\,\mathrm{m/sec}.$$

In bewegten Bezugssystemen ist der Lauf der Zeit anders als in einem ruhenden System. Die Zeit ist „gedehnt“ (Zeitdilatation).

In der Relativitätstheorie sind Energie und Masse äquivalent. Für eine ruhende Masse gilt die Formel E = mc². Die Transformationen der Raum-Zeit-Koordinaten zwischen den verschiedenen Bezugssystemen sind durch die Lorentz-Transformationen gegeben.

Hermann Minkowski zeigte 1908, dass in der Relativitätstheorie Raum und Zeit zur vierdimensionalen Raum-Zeit vereinigt werden. Lorentz-Transformationen sind Drehungen der vierdimensionalen Raum-Zeit. 1908 sagte Minkowski auf einer Tagung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte in Köln einen Satz, der in die Geschichte einging: „Von Stund an sollen Raum für sich und Zeit für sich völlig zu Schatten herabsinken, und nur noch eine Union der beiden soll Selbständigkeit bewahren.“