When We Knew Physik · Wie wir das Universum erschlossen

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Physik in Bewegung.

Folgen Sie dem Weg von Ideen und Vorhersagen zu Beobachtung und Prüfung.

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Physik

Einsteins Weg

Folgen Sie dem Weg von Ideen und Vorhersagen zu Beobachtung und Prüfung.

  1. 1900

    Plancks Quantenhypothese

    Max Planck

    Um das Spektrum glühender Materie wiederzugeben, behandelte Planck den Energieaustausch als Vorgang in diskreten Paketen. Zunächst betrachtete er dies als mathematisches Hilfsmittel und nicht als vollständiges Bild der Natur.

  2. 1905

    Spezielle Relativitätstheorie

    Albert Einstein

    Einstein formulierte Raum und Zeit so neu, dass die Gesetze der Physik – und die gemessene Lichtgeschwindigkeit – für alle Inertialbeobachter gleich sind.

  3. 1905

    Lichtquanten und der photoelektrische Effekt

    Albert Einstein

    Einstein schlug vor, dass sich Licht bisweilen wie lokalisierte Energiequanten verhält, und erklärte damit, warum Licht unterhalb einer Schwellenfrequenz keine Elektronen aus einem Material herauslösen kann.

  4. 1905

    Äquivalenz von Masse und Energie

    Albert Einstein

    Einstein zeigte, dass Masse und Energie äquivalent sind, ein Ergebnis, das heute gewöhnlich als E = mc² geschrieben wird: Eine kleine Abnahme der Masse kann einer großen Energiefreisetzung entsprechen.

  5. 1908

    Minkowski-Raumzeit

    Hermann Minkowski

    Minkowski zeigte, dass die spezielle Relativitätstheorie am natürlichsten als vierdimensionale Geometrie beschrieben wird, die drei Raumdimensionen mit der Zeit verbindet.

  6. 1915

    Allgemeine Relativitätstheorie

    Albert Einstein

    Einstein vollendete 1915 die allgemeine Relativitätstheorie, die Gravitation durch eine dynamische, von Materie und Energie bestimmte Raumzeitgeometrie beschreibt.

  7. 1916

    Schwarzschild-Lösung

    Karl Schwarzschild

    Die erste exakte Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen beschrieb die Raumzeit außerhalb einer kugelförmigen Masse und enthielt einen kritischen Radius, der später durch die Theorie Schwarzer Löcher verstanden wurde.

  8. 1917

    Relativistische Kosmologie und Λ

    Albert Einstein

    Einstein wandte die allgemeine Relativitätstheorie auf das gesamte Universum an und führte die kosmologische Konstante Λ ein, um ein statisches Modell zu erhalten.

  9. 1910er-Jahre und danach

    Die Blockuniversum-Deutung

    Hermann Minkowski · Philosophen der Zeit

    Eine einflussreiche Deutung betrachtet vergangene, gegenwärtige und zukünftige Ereignisse als Teile eines vierdimensionalen Raumzeitganzen. Sie ist eine philosophische Folgerung aus der Relativitätstheorie, keine astronomische Beobachtung.

  10. 1919

    Finsternistests der Lichtablenkung

    Arthur Eddington · Frank Dyson · Andrew Crommelin

    Expeditionen beobachteten die Positionen von Sternen nahe der verfinsterten Sonne, um die von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagte Lichtablenkung zu prüfen. Die Ergebnisse sprachen für Einsteins Wert, obwohl die frühe Messgenauigkeit begrenzt war.

  11. 1922–1924

    Friedmanns expandierende Lösungen

    Alexander Friedmann

    Friedmann fand mathematische Lösungen der allgemeinen Relativitätstheorie, in denen sich die Größe des Universums mit der Zeit ändert. Es handelte sich um theoretische Möglichkeiten, noch nicht um Beobachtungsentdeckungen.

  12. 1925–1927

    Die Quantenmechanik nimmt Gestalt an

    Werner Heisenberg · Erwin Schrödinger · Max Born · Paul Dirac

    Matrizenmechanik, Wellenmechanik, die probabilistische Deutung und ein vereinheitlichender Formalismus entstanden über mehrere Jahre hinweg. Die Quantenmechanik war eine gemeinschaftliche Entwicklung und keine Erfindung an einem einzigen Tag.

  13. 1927

    Die Unschärferelation

    Werner Heisenberg

    Quantenzustände können bestimmten Paaren von Größen wie Ort und Impuls nicht gleichzeitig beliebig scharfe Werte zuweisen. Dies ist strukturell bedingt und nicht bloß ein Problem unvollkommener Instrumente.

  14. 1927

    Solvay-Debatten über die Bedeutung der Quantentheorie

    Niels Bohr · Albert Einstein · Werner Heisenberg · Erwin Schrödinger

    Auf der fünften Solvay-Konferenz diskutierten führende Physiker über Messung, Wahrscheinlichkeit, Vollständigkeit und die Bedeutung der neuen Quantentheorie.

  15. 1927

    Lemaître verbindet ein Expansionsmodell mit Beobachtungen

    Georges Lemaître

    1927 veröffentlichte Lemaître eine Lösung der Einsteinschen Gleichungen für ein expandierendes Universum und schätzte anhand veröffentlichter Rotverschiebungen und Galaxienentfernungen eine Geschwindigkeits-Entfernungs-Beziehung.

  16. 1929

    Die Entfernungs-Geschwindigkeits-Beziehung von 1929

    Edwin Hubble · Milton Humason · Vesto Slipher

    1929 veröffentlichte Hubble eine Korrelation zwischen Schätzungen der Galaxienentfernungen und aus Rotverschiebungen abgeleiteten Geschwindigkeiten. Dieses Beobachtungsergebnis unterscheidet sich von Sliphers früherer Spektroskopie und Lemaîtres Expansionsanalyse von 1927.

  17. 1998

    Beschleunigte Expansion des Universums

    Supernova Cosmology-Projekt · Suchteam für Supernovae mit hoher Rotverschiebung

    Zwei Teams stellten anhand entfernter Supernovae vom Typ Ia fest, dass sich die kosmische Expansion beschleunigt hat, statt sich unter dem Einfluss der Gravitation stetig zu verlangsamen.

  18. 2015–2016

    Erster direkter Nachweis von Gravitationswellen

    Wissenschaftliche LIGO-Kollaboration · Virgo-Kollaboration

    Advanced LIGO zeichnete am 14. September 2015 GW150914 auf: eine charakteristische Dehnung der Raumzeit durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher stellarer Masse. Der Nachweis wurde nach umfangreichen Prüfungen 2016 bekannt gegeben.

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