Die Relativitätstheorie ist eine der beiden Grundlagen der modernen Physik (neben der Quantenmechanik). Erdacht wurde sie von Albert Einstein in den Jahren 1905-1916.

Der Name "Relativitätstheorie" lässt die Assoziation zu, es ginge darum, dass alles irgendwie relativ sei - dies ist der Grund, warum Einstein selbst diese Bezeichnung nicht gefiel und er stattdessen "Invarianztheorie" vorschlug, also: Eine Theorie darüber, was alles eben nicht relativ ist (invariant bedeutet unveränderlich).

Die Theorie besteht aus zwei einzelnen Teilen, die in zwei gesonderten Artikeln hier behandelt werden:

• der speziellen Relativitätstheorie, die sich mit gleichförmigen Bewegungen und der Lichtgeschwindigkeit auseinandersetzt,
• und der allgemeinen Relativitätstheorie, in der auch beschleunigte Bewegungen behandelt werden, und in der es insbesondere um Gravitation geht.

Bleiben die Geschwindigkeiten und Gravitationskräfte, die man in die Gleichungen der R. einsetzt, klein (im Verhältnis z.B. zur Lichtgeschwindigkeit), dann gleichen die Ergebnisse der Newtonschen (also klassischen) Mechanik. D.h. man erhält zum Beispiel die gleichen Planetenbahnen, egal ob man sie mit Einsteins oder mit Newtons Theorie errechnet. Mit einer Ausnahme: die sogenannte Periheldrehung des Merkur (eine winzige Bahnverschiebung, die die klassische Mechanik nicht erklären konnte) ergibt sich aus der allgemeinen Relativitätstheorie - diese Erkenntnis beschleunigte den Siegeszug der R. ungemein.

Heute ist die R. extrem gut vermessen, und es gibt kein Experiment, das ihr widerspricht. Wo nutzen wir die R.? Beispielsweise funktioniert GPS nur, weil man die Effekte der R. herausrechnet: Die GPS-Satelliten bewegen sich relativ schnell, sind aber weiter von der Erde weg und daher in einem schwächeren Gravitationsfeld, was Einfluss auf ihre an Bord befindlichen Uhren hat. Würde man dies nicht berücksichtigen, wäre das System absolut unbrauchbar...

Und nun ab zu den einzelnen Artikeln über die Theorien! Fangen Sie wie Einstein mit der mathematisch leichteren speziellen Relativitätstheorie an...